Історія звичайного сірника, контент-платформа
Види сірників і їх складу р. 7
Процес горіння сірника стор. 8
Виготовлення сірники стор. 8
Машини апарати, пристрої для виготовлення сірників стор. 9
III. Висновок. Значення сірники в житті людства стр. 10
IV. Список літератури стор. 12
V. Додаток: ілюстрації старовинних сірників стр. 13
Сірник - паличка (держак, соломка) з горючого матеріалу, забезпечена на кінці запальною голівкою, що служить для отримання відкритого вогню. Сірники зазвичай осикові, з головками з горючої речовини і окислювача (іноді соломки виготовляють з картону). Довжина дерев'яної соломки зазвичай від 36 до 48 мм. У сірникових коробках міститься від 50 до 600 сірників.
Слово "сірник" є похідним від староукраїнського слова "сірники" - множинної незліченну форми слова "спиця" (загострена дерев'яна паличка, скалка). Спочатку це слово означало дерев'яні цвяхи, які використовувалися при виготовленні взуття (для кріплення підошви до голівки). У такому значенні слово й досі використовується в ряді регіоновУкаіни. Спочатку для позначення сірників в сучасному розумінні використовувалося словосполучення "запальні (або самогарние) сірники" і тільки з повсюдним поширенням сірників перше слово стало опускатися, а потім і зовсім зникло з ужитку.
II. Основна частина. Історія звичайного сірника
Перші сірники з'явилися в кінці XVIII століття. Це були хімічні сірники, запалювали при зіткненні головки з суміші цукру і перхлората калію з сірчаною кислотою. У 1813 році у Відні була зареєстрована перша в Австро-Угорщині сірникова мануфактура Mahliard'а і Wik'а з виробництва хімічних сірників. На час початку виробництва сірчаних сірників (1826 рік) англійським хіміком і аптекарем Джоном Уокером (англ. John Walker) хімічні сірники були вже досить широко поширені в Європі (варіантом такої сірники користувався Чарлз Дарвін, розкушувавши скло колбочки з кислотою і ризикуючи обпектися).
Головки в сірниках Джона Уокера складалися з суміші сульфіду сурми, бертолетової солі і гуміарабіку (камеді - в'язкої рідини, що виділяється акацією). При терті такий сірники про наждачний папір (тертку) або іншу досить шорстку поверхню її головка легко запалюється.
Сірники Уокера були довжиною в цілий ярд. Вони пакували в олов'яні пенали по 100 штук, однак великих грошей на своєму винаході Уокер не запрацював. До того ж, ці сірники мали жахливий запах. Пізніше почали надходити в продаж сірники менші за розміром.
У 1830 році 19-річний французький хімік Шарль Соріано винайшов фосфорні сірники, що складалися з суміші бертолетової солі, білого фосфору і клею. Ці сірники були дуже вогненебезпечні, оскільки спалахували навіть від взаємного тертя в коробці і при терті про будь-яку тверду поверхню, наприклад, підошву чобота (як тут не згадати героя Чарлі Чапліна, який запалював сірника про власні штани). У той час ходив англійська анекдот. в якому ціла сірник говорить інший, напівобгорілі: "Бачиш, чим закінчується твоя погана звичка чухати потилицю!" Сірники Соріано не мали запаху, однак були шкідливі для здоров'я, оскільки білий фосфор дуже отруйний.
Основним недоліком сірників Уокера і Соріано була нестабільність запалювання держака сірники - час горіння головки було дуже мало. Вихід знайшовся у винаході фосфорно-сірчаних сірників, головка яких виготовлялася в два етапи - спочатку держак вмочати в суміш сірки, воску або стеарину, невеликої кількості бертолетової солі і клею, а потім в суміш білого фосфору, бертолетової солі і клею. Спалах фосфору запалювала більш повільно палаючу суміш сірки і воску, від якої запалювався держак сірники.
Ці сірники залишалися небезпечними не тільки у виробництві, але й у використанні - погашені живці сірників продовжували тліти, приводячи до частих пожеж. Цю проблему вдалося вирішити, просочивши держак сірники фосфорнокислим амонієм (NH4H2PO4). Такі сірники стали називатися імпрегнованим (англ. Impregnated - просочені) або, пізніше, безпечними. Для стабільного горіння держака його почали просочувати воском або стеарином (пізніше - парафіном).
У 1855 році шведський хімік Йохан Лундстрем завдав червоний фосфор на поверхню наждакового паперу і замінив їм же білий фосфор у складі головки сірника. Такі сірники вже не приносили шкоди здоров'ю, легко запалювалися про заздалегідь приготовлену поверхню і практично не займається. Йохан Лундстрем патентує першу "шведську сірник", яка дійшла практично до наших днів. У 1855 році сірники Лундстрема були удостоєні медалі на Всесвітній виставці в Парижі. Пізніше фосфор був повністю виведений зі складу головок сірників і залишався тільки в складі намазки (терки).
З розвитком виробництва "шведських" сірників, виробництво сірників з використанням білого фосфору було заборонено майже у всіх країнах. До винаходу сесквісульфідних сірників обмежене виробництво сірників з білим фосфором зберігалося тільки в Англії, Канаді та США, в основному для армійських цілей, а також (до 1925 року) - в деяких країнах Азії. У 1906 році була прийнята міжнародна Бернська конвенція, яка забороняє використання білого фосфору при виробництві сірників. До 1910 року виробництво фосфорних сірників в Європі і Америці було повністю припинено.
Сесквісульфідние сірники були винайдені в 1898 році французькими хіміками Савен і Каєн. Вони виробляються, в основному, в англомовних країнах, головним чином, для армійських потреб. Основою досить складної композиції головки є неотруйний секвісульфід фосфору (P4S3) і бертолетової сіль.
В кінці XIX століття сірникову бізнес перетворився в шведський "національний вид спорту". У 1876 році було побудовано 38 заводів з виробництва сірників, а в цілому працював 121 завод. Однак до початку XX століття майже всі вони або розорилися, або злилися в великі концерни.
В даний час сірники, що виготовляються в більшості європейських країн, не містять сполук сірки і хлору - замість них використовуються парафіни і безхлорні окислювачі.
ВУкаіни досить рано звернули увагу на надзвичайну небезпеку білого фосфору - вже в 1862 р з'явилися обмеження на оборот білого фосфору, а в 1882 р на сірники з білого фосфору було встановлено акциз удвічі більший, ніж на "шведські" сірники. До початку XX століття виробництво сірників з використанням білого фосфору поступово зійшло нанівець.
З 1863 р почалася поступова механізація сірникової виробництва і безпосередньо до 1914 року більшість сірникових фабрик було оснащено, принаймні декількома, механічними верстатами, які працювали, в основному, від парових машин.
З 1914 по 1926 рр. (Внаслідок Першої світової війни, революції, розпаду імперії, громадянської війни і післяреволюційної розрухи) виробництво сірників вУкаіни неухильно знижувався. До 1931 році в СРСР працювала тільки 31 сірникова фабрика.
До 1922 р все сірникове виробництво в СРСР було націоналізовано. З цього часу починається чергове відродження сірникової виробництва. На першому етапі обладнання, що простоює з закрилися фабрик зосереджується на працюючих. Кілька дрібних фабрик, розташованих поблизу один від одного, були об'єднані. Але і до середини 30-х років виробництво сірників все ще не забезпечувало потреби країни. До 1940 року на багатьох фабриках була проведена реконструкція, були встановлені перші сірникові автомати, і виробництво сірників значно збільшилася. Країна стала експортувати сірники в комерційних масштабах.
У 1941-43 рр. більше половини підприємств з виробництва сірників (давали більше 2/3 виробництва) були зруйновані в ході війни і окупації. У 1948 р виробництво сірників було на рівні початку 1930-х рр.
Протягом 1944-60 рр. кілька зруйнованих підприємств було відновлено, більшість підприємств було переоснащено новим обладнанням і до середини 1960-х сірникову криза в країні був, в основному, ліквідовано.
До 1980 р сірникові фабрики пройшли ряд модернізацій і реконструкцій і країна знову стала в масовій кількості експортувати сірники.
Перехід від планової соціалістичної економіки до ринкової застав керівництво більшості підприємств зненацька. Нерозуміння керівниками підприємств умов роботи в ринковій економіці, повна відсутність в країні грамотних економістів і маркетологів призвело спочатку до кризи перевиробництва (через те, що підприємства виявилися відрізаними від експортних ринків, різкого напливу дешевих імпортних запальничок і повної байдужості до цих фактів держави), а потім - до масового банкрутства фабрик. Вижити вдалося небагатьом. Однак і зараз майбутнє деяких сірникових фабрик знаходиться під питанням.
З іншого боку, в країні з'явився новий ринок сірників - сірників для маркетингу і презентацій. Старі сірникові фабрики не змогли вчасно влаштуватися на цьому ринку, і зараз він активно освоюється, в основному, невеликими фірмами.
Одна з таких фірм випустила навіть кілька сірників довжиною в 1 метр.
За матеріалом сірникової палички сірники можна поділити на дерев'яні (виготовлені з м'яких порід дерева - осики, липи, тополі, американського білого сосни і т. П.), Картонні і воскові (парафінові - виготовлені з бавовняного джгута, просоченого парафіном).
За методом запалювання - на тёрочние (зажигающиеся при терті про спеціальну поверхню - тертку) і бестёрочние (зажигающиеся при терті об будь-яку поверхню).
ВУкаіни найбільш поширеними є осикові тёрочние сірники, які складають більше 99% випускаються сірників.
Тёрочние сірники різного типу є основним масовим видом сірників у всьому світі.
Бестёрочние (сесквісульфідние) сірники випускаються, в основному, в Англії і США в обмеженій кількості.
Сірники зі старих газет. Щоб не переводити лісу, англійські винахідники запропонували новий вид сировини для сірників - старі газети. Робляться сірники зі шматочків паперу. Папір згортається в тугі трубочки, а всередині щільно набиваються тирсу. Все це просочується сумішшю синтетичних смол воском, і пресується. По міцності нові сірники не поступаються деревним, а горять навіть краще (літ. 2, стор 313)
Крім звичайних (побутових) сірників виготовляються також спеціальні:
· Штормові (мисливські) - палаючі на вітрі, у вогкості і під дощем.
· Термічні - розвиваючі при горінні вищу температуру і дають при згорянні головки більшу кількість тепла.
· Сигнальні - дають при горінні кольорове полум'я.
· Фотографічні - дають миттєву яскравий спалах, яка використовується при фотографуванні.
· Камінні - на дуже довгій паличці, щоб запалювати каміни.
· Газові - трохи коротші, щоб запалювати газові пальники.
У більшості випадків основу горіння сірника складають екзотермічні окислювальні реакції речовини, нанесеного на сірник (головка сірника). Займання сірники виникає внаслідок тертя об спеціально нанесений хімічний склад або про будь-яку шорстку поверхню.
Для будь-якого виду горіння сірника характерні дві типові стадії - займання і подальше згоряння (Догорание) речовини до продуктів повного горіння.
Сірникова соломка щоб уникнути її тління просочується 1,5% -ним розчином Н3РО4, а потім парафінують (зануренням в розплавлений парафін).
Склад головки сірника бертолетова сіль KClO3 46,5%
хромпик K2Cr2O7 1,5%
сурик Pb3O4 15,3%
білила цинкові ZnO 3,8%
скло мелене - 17,2%
клей кістяний - 11,5%
Склад "терки" червоний фосфор P 30,8%
трёхсерністая сурма Sb2S3 41,8%
сурик або мумія - 12,8%
білила цинкові ZnO 1,5%
скло мелене - 3,8%
клей кістяний - 6,7%
Сірникову автомат - машина, призначена для автоматичного виконання завершальних процесів виготовлення сірників (парафинированием соломки, формування і сушіння сірникових головок). За кількістю сірникових автоматів визначають виробничу потужність сірникових фабрик: одно-, дво-, чотирьох-автоматна і т. Д.
Конструкція окремих вузлів і апаратів сірникової автомата і характер виконуваних ним операцій визначаються видом виробляються сірників. Для сірників квадратного перетину в магазин сірникової автомата подаються касети із заздалегідь виготовленої соломкою, яка потім заштовхується в отвори набраних планок. Для сірників круглого перетину набірний апарат сірникової автомата вистругував з дерев'яних брусків соломки круглого перетину і при зворотному ході каретки заштовхує їх в отвори набраних планок.
Найбільш поширений в СРСР іУкаіни автомат, призначений для виробництва сірників з соломкою квадратного перетину, складається з наступних агрегатів (т. Н. Апаратів): набірного, парафінують, макальної, що виштовхує і укладального. Всі апарати пов'язані кінематично з головним приводом сірникової апарату; оброблюваний виріб (сірникова соломка і потім сірники) транспортується всередині автомата послідовно від апарату до апарату за допомогою планкового транспортера, що має загальну довжину близько 77 м. На сірниковій апараті соломка з зарядного магазину надходить в складальний апарат, де розподіляється системою гребенів в шаховому порядку і особливим механізмом циклічно заштовхується (набирається) одним кінцем в отвір складальної планки транспортера. Кожна соломка розташовується ізольовано. Далі соломки, звернені вільними кінцями вниз, переміщаються разом з планками транспортера, проходять над нагрівальними плитами попереднього підігріву, і потім в парафінують апараті вводяться на глибину до 3 мм в нагрітий до 125 градусів парафін. Парафін проникає в деревину соломки і згодом активізує горіння сірника. Щоб шар парафіну на поверхні соломки був незначним і сірникова головка міцно трималася на соломки, остання при подальшому переміщенні проходить стадію підігріву. У макальної апараті формуються сірникові головки шляхом занурення вільних парафінованих решт соломки в сірникову масу.
III. Висновок. Значення сірники в житті людства
Користуючись звичайної сірником, ми часто не замислюємося, як це винахід полегшує наше життя. Але ж у маленької палички багата майже двовікова історія!
У світі навіть діють музеї сірників. Музеї сірників існують в Швеції, Швейцарії та Німеччини. Невеликий музей сірників є і вУкаіни - в Рибінську.
Сірники згадуються в наступних художніх фільмах і літературних творах:
"Сімнадцять миттєвостей весни"
"За сірниками" (фільм)
"Шведський сірник" (1883), оповідання. а також (1954) його однойменна екранізація
"Як Савушкін ходив за сірниками"
"Дівчинка з сірниками", казка Ганса Християна Андерсена і мультфільм за її мотивами
"Таємниця залізних дверей" (фільм)
IV.Спісок літератури
2. Світ професій: людина-техніка. М. Молода гвардія, 19с, іл.
3. Велика радянська енциклопедія, III вид. М. "Радянська енциклопедія", 1977 р
Старовинні англійські сірники
українські дореволюційні сірники