Спичка
Спи́чка — палочка (черенок, соломка) из горючего материала, снабжённая зажигательной головкой, служащая для получения открытого огня.
Этимология и история слова
Слово «спичка» является производным от старорусского слова «спички» — множественной несчётной формы слова «спица» (заострённая деревянная палочка, заноза). Первоначально это слово обозначало деревянные гвозди, которые использовались при изготовлении обуви (для крепления подошвы к головке). В таком значении слово и сейчас используется в ряде регионов России. Первоначально для обозначения спичек в современном понимании использовалось словосочетание «зажигательные (или самогарные) спички» и только с повсеместным распространением спичек первое слово стало опускаться, а потом и вовсе исчезло из обихода.
Основные виды современных спичек
По материалу спичечной палочки спички можно подразделить на деревянные (изготовленные из мягких пород дерева — осины, липы, тополя, американской белой сосны и т. п.), картонные и восковые (парафиновые — изготовленные из хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином).
По методу зажигания — на тёрочные (зажигающиеся при трении о специальную поверхность — тёрку) и бестёрочные (зажигающиеся при трении о любую поверхность).
В России наиболее распространёнными являются осиновые тёрочные спички, составляющие более 99 % выпускаемых спичек.
Тёрочные спички различного типа являются основным массовым видом спичек во всём мире.
Бестёрочные (сесквисульфидные) спички выпускаются в основном в Англии и США, в ограниченном количестве.
Температура горения
Температура пламени соответствует температуре воспламенения дерева, которая составляет примерно 800—1000 °C. Температура горения головки спички доходит до 1500 °C[1].
История спички
Ранние открытия
Некое подобие спичек было изобретено в средневековом Китае. Это были тонкие щепочки с кончиками, пропитанными обыкновенной чистой серой. Зажигались они не путём чиркания, а путём соприкосновения с тлеющим трутом, и служили для облегчения процесса разжигания огня с помощью трута и огнива[2]. Эти «прото-спички» упоминаются в китайских текстах XIII—XIV веков. К XV веку эта новинка дошла до Европы[3], но повсеместного распространения не получила. Подобные серные палочки стали использоваться в Европе только к XVII—XVIII векам, до тех пор, пока развитие химии не позволило их усовершенствовать.
История изобретений и открытий в химии в конце XVIII — начале XIX века, приведшая к изобретению различного типа спичек, достаточно запутана. Международного патентного права тогда ещё не существовало, страны Европы часто оспаривали первенство друг друга во многих проектах, и различные изобретения и открытия появлялись практически одновременно в разных странах. Поэтому имеет смысл говорить только о промышленном (мануфактурном) производстве спичек.
Спички Шанселя и Уокера
Первые спички сделал в 1805 году французский химик Жан Шансель, ассистент профессора Тенара. Это были деревянные спички, зажигавшиеся при соприкосновении головки из смеси серы, бертолетовой соли и киновари с концентрированной серной кислотой[4]. В 1813 году в Вене была зарегистрирована первая в Австрийской империи спичечная мануфактура Малиарда и Вика по производству химических спичек.
Ко времени начала производства серников (серных спичек) (1826) английским химиком и аптекарем Джоном Уокером (англ. John Walker) химические спички были уже достаточно широко распространены в Европе. Дошли они и до России, например, в конце 1824 года А. С. Пушкин в письме брату из Тригорского в Петербург просит прислать ему серные спички[5]. Головки в спичках Джона Уокера состояли из смеси сульфида сурьмы, бертолетовой соли и гуммиарабика (камеди — вязкой жидкости, выделяемой акацией). При трении такой спички о наждачную бумагу (тёрку) или другую достаточно шершавую поверхность её головка легко зажигается. Спички Уокера были длиной (по разным сведениям) 2½ или 3 дюйма. Они упаковывались в оловянные пеналы, содержавшие 84 спички и лист наждачной бумаги, которые продавались за один английский шиллинг и назывались «congreves» (в честь изобретателя ракет Уильяма Конгрива).[6]
Спички Сориа
В 1830 году 19-летний французский химик Шарль Сориа изобрёл фосфорные спички, состоявшие из смеси бертолетовой соли, белого фосфора и клея. Эти спички были весьма огнеопасны, поскольку загорались даже от взаимного трения в коробке и при трении о любую твёрдую поверхность, например, подошву сапога. В то время ходил английский анекдот, в котором целая спичка говорит другой, полуобгоревшей: «Видишь, чем кончается твоя скверная привычка чесать затылок!» Спички Сориа не имели запаха, однако были вредны для здоровья, поскольку белый фосфор очень ядовит, чем пользовались многие самоубийцы для сведения счётов с жизнью. Впрочем, основным недостатком спичек Уокера и Сориа была нестабильность зажигания черенка спички — время горения головки было очень мало.
Выход нашёлся в изобретении фосфорно-серных спичек, головка которых изготавливалась в два этапа — сначала черенок обмакивался в смесь серы, воска или стеарина, небольшого количества бертолетовой соли и клея, а затем в смесь белого фосфора, бертолетовой соли и клея. Вспышка фосфора зажигала более медленно горящую смесь серы и воска, от которой зажигался черенок спички. Эти спички оставались опасными не только в производстве, но и в использовании — погашенные черенки спичек продолжали тлеть, приводя к частым пожарам. Эту проблему удалось решить, пропитав черенок спички фосфорнокислым аммонием (NH4H2PO4). Такие спички стали называться импрегнированными (англ. impregnated — пропитанные) или, позже, безопасными. Для стабильного горения черенка его начали пропитывать воском или стеарином (позднее — парафином).
Спички Ирини[7]
В 1836 году в Вене австрийский химик, профессор Венского политехнического института Пауль Троттер Майснер изобрёл фосфорные спички, что стало значительным прогрессом. Его спички имели несколько существенных недостатков: так, от трения они могли самовозгораться, а если и горели, то с большим пламенем, разбрасывая в разные стороны искры и оставляя ожоги на руках и лице. На одной из лекций Майснер решил показать эксперимент, перетирая с порошком серы гипероксид свинца и пытаясь поджечь эту смесь, но она так и не загорелась. Один из учеников Майснера, Янош Ирини, понял, что фосфор бы давно воспламенился, и решил покрывать спичечные головки как раз оксидом свинца. Так появились спички, похожие на современные образцы — они горели бесшумно, не взрывались и зажигались проще по сравнению с другими образцами. Ирини продал своё изобретение купцу Иштвану Ромеру из Вены за 60 пенгё, и тот начал промышленное производство новых спичек, разбогатев благодаря этому. Часть этих средств была отдана самому Ирини, на них он уехал в Берлин учиться в Гогенхеймский экономический институт.
Шведские спички Лундстрема
В 1855 году шведский химик Йохан Лундстрем нанёс красный фосфор на поверхность наждачной бумаги и заменил им же белый фосфор в составе головки спички. Такие спички уже не приносили вреда здоровью, легко зажигались о заранее приготовленную поверхность и практически не самовоспламенялись. Йохан Лундстрем патентует первую «шведскую спичку», дошедшую до наших дней почти без изменений. В 1855 году спички Лундстрема были удостоены медали на Всемирной выставке в Париже. Позднее фосфор был полностью выведен из состава головок спичек и оставался только в составе намазки (тёрки).
С развитием производства «шведских» спичек использование белого фосфора в спичках было запрещено почти во всех странах. До изобретения сесквисульфидных спичек ограниченное производство спичек с белым фосфором сохранялось только в Англии, Канаде и США, в основном для армейских целей, а также (до 1925 года) — в некоторых странах Азии. В 1906 году была принята международная Бернская конвенция, запрещающая использование белого фосфора при производстве спичек. К 1910 году производство фосфорных спичек в Европе и Америке было полностью прекращено.
Новые спички
Сесквисульфидные спички были изобретены в 1898 году французскими химиками Савеном и Каеном. Они производятся в основном в англоязычных странах, главным образом для армейских нужд. Основой довольно сложной композиции головки являются неядовитый сесквисульфид фосфора (P4S3) и бертолетова соль. В конце XIX века спичечный бизнес превратился в шведский «национальный вид спорта». В 1876 году было построено 38 заводов по производству спичек, а в общей сложности работал 121 завод. Однако к началу XX века почти все они либо разорились, либо слились в большие концерны. В настоящее время спички, изготавливаемые в большинстве европейских стран, не содержат соединений серы и хлора — вместо них используются парафины и бесхлорные окислители.
Производство спичек в России
Выпуск первых спичек начался в России примерно в 1833—37 гг., но ни упаковки, ни этикетки первых фабрик не сохранились, да и точных документальных данных по их месторасположению пока не обнаружено. Первый всплеск развития производства спичек приходится на 1840-е гг. К 1848 г. в России работало уже более 30 спичечных мануфактур. В ноябре 1848 года вышел закон, разрешающий производство спичек только в Москве и Санкт-Петербурге и ограничивающий розничную продажу спичек. В результате в 1849 г. в России осталась только одна спичечная фабрика. В 1869 г. было разрешено «повсеместно, как в Империи, так и в Царстве Польском производить выделку фосфорных спичек»[8]. К 1913 г. в России действовало 251 зарегистрированное производство спичек.
В России достаточно рано обратили внимание на чрезвычайную опасность белого фосфора — уже в 1862 г. появились ограничения на оборот белого фосфора, а в 1882 г. на спички из белого фосфора был установлен акциз, вдвое больший, чем на «шведские» спички. К началу XX века производство спичек с использованием белого фосфора в России постепенно сошло на нет.
С 1863 г. в России началась постепенная механизация спичечного производства, и к 1914 г. большинство спичечных фабрик было оснащено, по крайней мере, несколькими механическими станками, работавшими в основном от паровых машин.
С 1914 по 1926 год (вследствие Первой мировой войны, Революции, распада империи, гражданской войны, интервенции и разрухи) производство спичек в России неуклонно снижалось.
К 1931 г. в СССР работала только 31 спичечная фабрика. Но в то время как среднегодовая выработка одного предприятия в 1913 г. составляла немногим более 40 тыс. ящиков, в 1931 г. она поднялась примерно до 400 тыс. ящиков, то есть возросла в 10 раз. В 1907 г. среднегодовая выработка рабочего составляла 175 ящиков, а в 1931 г. — 450.
К 1922 г. всё спичечное производство в СССР было национализировано. С этого времени начинается очередное возрождение спичечного производства. На первом этапе простаивающее оборудование с закрывшихся фабрик сосредотачивается на работающих. Несколько мелких фабрик, располагавшихся поблизости друг от друга, были объединены. Но и к середине 1930-х годов производство спичек все ещё не обеспечивало потребности страны. К 1940 г. на многих фабриках была проведена реконструкция, были установлены первые спичечные автоматы, и производство спичек значительно увеличилось. Страна стала экспортировать спички в коммерческих масштабах.
В 1941—43 гг. более половины предприятий по производству спичек (дававших более 2/3 производства) были разрушены в ходе войны и оккупации. В 1948 г. производство спичек было на уровне начала 1930-х гг.
В течение 1944—60 гг. несколько разрушенных предприятий было восстановлено, большинство предприятий было переоснащено новым оборудованием и к середине 1960-х спичечный кризис в стране был в основном ликвидирован.
К 1980 г. спичечные фабрики прошли ряд модернизаций и реконструкций, и страна вновь стала в массовом количестве экспортировать спички.
Строение, состав и изготовление
Спичка состоит из головки и соломки. Головка представляет собой взвесь порошкообразных веществ в растворе клея. В число порошкообразных веществ входят окислители — бертолетова соль и калиевый хромпик, отдающие кислород при высокой температуре, эта температура несколько снижена добавкой катализатора — пиролюзита (MnO2)[1]. Отдаваемым окислителями кислородом, а также кислородом воздуха окисляется содержащаяся в головке сера, при этом выделяется сернистый газ, придающий загорающейся спичке характерный запах[9],также содержащиеся в головке клей и сульфид фосфора (P4S3) участвуют в качестве горючего[10], при горении головки образуется шлак с порами, похожий на стекло. Кратковременной вспышки головки было бы недостаточно для поджигания соломки. Но парафин, находящийся под головкой, при её горении закипает, его пары воспламеняются, и этот огонь переносится на спичечную соломку[11]. Для управления скоростью горения в число порошкообразных веществ введены молотое стекло, цинковые белила, железный сурик[1].
Спичечная соломка в российских и ранее советских спичках чаще всего представляет собой осиновую палочку. Во избежание её тления она пропитывается 1,5%-ным раствором Н3РО4.
Намазка спичечного коробка, о которую трут спичкой при её поджигании, тоже представляет собой взвесь порошкообразных веществ в растворе клея. Но состав порошкообразных веществ несколько иной. В их число входит сульфид сурьмы (III) и красный фосфор, который при трении головки о намазку переходит в белый фосфор, мгновенно вспыхивающий при контакте с воздухом и поджигающий головку. Чтобы при зажигании не загорелась вся намазка, частички красного фосфора разделены плохо горящими веществами — железным суриком, каолином, гипсом, молотым стеклом[1].
Процентный состав головки спички и намазки («тёрки») коробки[12]:
|
|
Спички в России изготавливаются в соответствии с ГОСТ 1820—2001 «Спички. Технические условия».
При изготовлении спичек сначала с осиновых брёвен лущат шпон — срезают тонкий слой по всей длине бревна, затем шпон укладывают слоями и рубят ножами, в результате чего получают спичечную соломку. Соломку пропитывают растворами против тления, сушат, шлифуют, и она поступает в спичечный автомат. Её устанавливают в наборные планки транспортера, подогревают, и часть соломки, которая позднее станет головкой, погружают в жидкий парафин. Далее упомянутую часть соломки несколько раз обмакивают в специальный состав — формируют головку спички. Спичечную соломку с головкой сушат и пакуют в ящики[1].
Коробки изготовляют на коробкосклеивающих автоматах. Внутреннюю и внешнюю коробки по европейской системе сначала вкладывают друг в друга, а потом наполняют спичками. По американской системе сначала внутреннюю коробку наполняют спичками, а затем её вкладывают во внешнюю. Последний этап — это нанесение намазки на внешнюю коробку[1].
Специальные спички
Помимо обычных (бытовых) спичек, изготавливаются также специальные:
- Штормовые (охотничьи) — горящие на ветру, в сырости и под дождём.
- Термические — развивающие при горении более высокую температуру и дающие при сгорании головки большее количество тепла.
- Сигнальные — дающие при горении цветное пламя.
- Фотографические — дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании.
- Сигарные — спички увеличенного размера для более продолжительного горения при раскуривании сигары.
- Трубочные — спички увеличенного размера для более продолжительного горения при раскуривании курительной трубки.
- Каминные — очень длинные спички, чтобы зажигать камины.
- Газовые — меньшей длины, чем каминные, чтобы зажигать газовые горелки.
- Декоративные (подарочные, коллекционные) — ограниченные выпуски коробков (иногда наборами, уложенными в декоративную коробку). Изображения на коробках таких спичек посвящены какой-либо теме (космос, собаки и т. п.), подобно почтовым маркам. Сами спички при этом зачастую имеют цветные головки (в основном зелёные, реже розовые и голубые). Выпускались также отдельно коллекционные наборы из спичечных этикеток размером с коробок, также посвящённые различным темам.
Музеи спичек
Музеи спичек существуют в Швеции, Швейцарии, Германии и Польше (Częstochowie). Одна из самых больших коллекций советских и российских наборов спичек собрана в музее спички в г. Люберцы. Небольшой музей спичек есть в Рыбинске и в Этномире.
Применение
Помимо основного назначения, спички иногда используются:
- Как условная денежная единица при различных карточных и других играх.
- Для изготовления спичечных домиков.
- Спичечный коробок советского/российского образца по ГОСТу имеет длину ровно 50 мм, что позволяет с его помощью измерять размеры предметов. При отсутствии линейки для обозначения масштаба фотоснимка спичечный коробок помещают рядом с различными небольшими предметами.
- Из спичечных коробков собирают «кассы» для различных мелких предметов (монет, радиодеталей и т. п.)
В культуре и искусстве
- «За спичками» (1910, русский перевод 1951) — юмористическая повесть Майю Лассила. «За спичками» — экранизация повести.
- «Шведская спичка» (1883), рассказ А. П. Чехова, а также его одноимённые экранизации (1922 и 1954).
- «Как Саушкин ходил за спичками», повесть-сказка Б. П. Ряхрвского и одноимённый мультфильм.
- «Девочка со спичками», сказка Ханса Кристиана Андерсена и мультфильм по её мотивам.
- «Девушка со спичечной фабрики», реж. Аки Каурисмяки.
- «Конфликт» — мультфильм, 1983.
- «Шёл по городу волшебник» — роман, 1963 и «Тайна железной двери» — его экранизация, 1970. Про мальчика, который нашёл коробок с волшебными спичками.
- «Гори, гори ясно…», производственная драма. Действие фильма разворачивается на заводе по производству спичек.
- «Кин-дза-дза!» (1986). В этом фильме спички служили деньгами («Кц»).
- «Шесть спичек» (1959) — рассказ Стругацких об учёном, исследующем необычные способности, возникшие у него после нейтринного облучения.
- Спичка с красной головкой изображена на обложке альбома "RAMMSTEIN"(2019)[13] одноименной[14] немецкой метал-группы.
Примечания
- Милюков О. Спички // Химия и жизнь. — 1967. — № 4. — С. 15—19.
- Joseph Needham. Science and Civilization in China: Volume 4, Physics and Physical Technology; Part 1, Physics (англ.). — Cambridge University Press, 1962. — P. 70—71. — ISBN 978-0-521-05802-5.. — «sulphur matches were certainly sold in the markets of Hangchow when Marco Polo was there».
- Sulfur matches (29 июня 2015).
- Высекающие огонь. The New Times (14 февраля 2011).
- Пушкин А. С. Собрание сочинений. В 10-ти томах. — М.: Художественная литература, 1977. — Т. 9. Письма 1815—1830 годов. Примечания И. Семенко. — С. 110. — 500 000 экз.
- Matches // Johnson’s universal cyclopedia: New edition, vol. 5, New York, 1895, p. 612.
- Янош Ирини (finugor.ru) Архивная копия от 13 мая 2016 на Wayback Machine (рус.)
- Ивченко C. И. Огневое дерево // Книга о деревьях. — М.: Лесная промышленность, 1973.
- Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 87. Применение серы. Сера в природе // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — С. 205—206. — 240 с. — 1 630 000 экз.
- Химия головки спички. www.psciences.net. Дата обращения: 17 апреля 2018.
- Крылов А. Вы чиркнули спичкой… // Химия и жизнь. — 1967. — № 4. — С. 20—21.
- Храпковский А. Занимательные очерки по химии. — Л.: Детгиз, 1958. — С. 84.
- Rammstein (альбом) // Википедия. — 2021-02-02.
- Rammstein // Википедия. — 2021-02-17.
Литература
- Спички // Товарный словарь / И. А. Пугачёв (главный редактор). — М.: Государственное издательство торговой литературы, 1960. — Т. VIII. — Стб. 364—368
- Л. В. Беловинский. Спички // Иллюстрированный энциклопедический историко-бытовой словарь русского народа. XVIII — начало XIX в / под ред. Н. Ерёминой. — М.: Эксмо, 2007. — С. 645—646. — 784 с.: — ил. с. — 5000 экз. — ISBN 978-5-699-24458-4.
Ссылки
 | |
|---|---|
| В библиографических каталогах |