Рік винаходу сірників. Історія створення сірників для дітей та дорослих

Сірники протягом багатьох десятиліть були одним із найважливіших елементів людського життя, та й сьогодні грають не останню роль у нашому повсякденному побуті. Зазвичай, чиркаючи сірником об коробку, ми навіть не замислюємося над тим, які хімічні реакції відбуваються цієї секунди і скільки винахідливості і сил поклали люди, щоб мати такий зручний засіб добування вогню.

Звичайні сірники, безсумнівно, належать до найдивовижніших винаходів людського розуму. Щоб переконатися в цьому, досить згадати, скільки зусиль вимагало розведення вогню за старих часів.

Щоправда, від стомлюючого способу витягувати вогонь тертям наші предки відмовилися ще в давнину. У середні віки з'явилося для цієї мети зручніше пристосування - кресало, але і з ним розпалювання вогню вимагало відомої вправності та зусиль. При ударі сталі об кремінь висікалася іскра, яка потрапляла на трут, просочений селітрою. Трут починав тліти. Приклавши до нього аркуш паперу, стружку або будь-яку іншу розпалювання, роздмухували вогонь. Роздування іскри було найнеприємнішим моментом у цьому занятті. Але чи можна було обійтись без нього? Хтось придумав вмочити суху лучинку в розплавлену сірку. В результаті на одному кінчику скіпки утворювалася сірчана головка. Коли головку притискали до тліючого трута, вона спалахувала. Від неї загорялася вся лучинка. Так з'явилися перші сірники.

Треба сказати, що протягом усієї своєї попередньої історії люди намагалися отримати вогонь за допомогою механічних впливів – тертя чи удару. При такому підході сірчаний сірник міг грати лише допоміжну роль, оскільки безпосередньо добути вогонь з її допомогою було не можна, адже він не спалахував ні від удару, ні від тертя. Але наприкінці XVIII століття відомий хімікБертолле довів, що полум'я може бути результатом хімічної реакції. Зокрема, якщо капнути сірчаною кислотою на хлорноватистокислий калій (бертолетову сіль), виникне полум'я. Це відкриття дозволило підійти до проблеми добування вогню з іншого боку. У різних країнахпочалися багаторічні дослідження зі створення сірників з кінцем, намазаним тим чи іншим хімічним речовиною, здатним займатися за певних умов.

У 1812 році Шапсель винайшов перші сірники, що самозапалюються, ще вельми недосконалі, проте з їх допомогою можна було добути полум'я набагато швидше, ніж за допомогою кресала. Сірники Шапселя являли собою дерев'яні палички з головкою із суміші сірки, бертолетової солі та кіноварі (остання служила для забарвлення запальної маси в гарний червоний колір). У сонячну погоду такий сірник запалювався за допомогою двоопуклої лінзи, а в інших випадках - при зіткненні з крапелькою концентрованої сірчаної кислоти. Ці сірники були дуже дорогі і, крім того, небезпечні, оскільки сірчана кислотарозбризкувалася при запаленні головки і могла викликати опіки. Зрозуміло, що вони не отримали широкого поширення. Більш практичними мали стати сірники з головками, що загоряються при легкому терті. Проте сірка не годилася для цієї мети.

Шукали іншу легкозаймисту речовину і тут звернули увагу на білий фосфор, відкритий у 1669 році німецьким алхіміком Брандом. Бранд отримав фосфор, намагаючись створити філософський камінь, при випаровуванні суміші піску та сечі. Фосфор набагато горючіший, ніж сірка, але і з ним не все відразу вийшло. Спочатку сірники запалювалися насилу, оскільки фосфор вигоряв занадто швидко і не встигав спалахнути скіпку. Тоді його стали наносити поверх головки старого сірника, припускаючи, що сірка швидше загориться від фосфору, ніж деревина. Але ці сірники теж спалахували погано. Справа пішла на лад тільки після того, як стали підмішувати до фосфору речовини, здатні при нагріванні виділяти необхідний для займання кисень.

Наступний варіант хімічних сірників, що запалювалися при зіткненні головки із суміші цукру та перхлорату калію із сірчаною кислотою, з'явився у Відні. У 1813 році тут була зареєстрована перша в Австро-Угорщині сірникова мануфактура «Mahliard'а & Wik'а» з виробництва хімічних сірників. Варіантом такого сірника користувався Чарлз Дарвін, розкушуючи скло колбочки з кислотою та ризикуючи обпектися.

На час початку виробництва сірчаних сірників (1826 рік) англійським хіміком і аптекарем Джоном Вокером хімічні сірники були досить поширені у Європі. Головки в сірниках Джона Уокера складалися із суміші сульфіду сурми, бертолетової солі та гуміарабіку (камеді - в'язкої рідини, що виділяється акацією). При терті такого сірника про наждачний папір (терку) або іншу досить шорстку поверхню її головка легко запалювалася. Сірники Уокера були завдовжки цілий ярд. Вони пакувалися в олов'яні пенали по 100 штук. Основним недоліком сірників Уокера та Соріа була нестабільність запалювання живця сірника – час горіння головки було дуже мало. До того ж, ці сірники мали жахливий запах і іноді запалювалися з вибухом. Можливо, саме тому великих грошейна своєму винаході Вокер не заробив.

Зараз вже важко сказати, хто перший вигадав вдалий рецепт запальної маси для фосфорних сірників. За однією версією 1830 року його розробив 19-річний французький хімік Шарль Соріа. Його сірники складалися із суміші бертолетової солі, білого фосфору та 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. У той час навіть ходив англійський анекдот, в якому цілий сірник говорить інший, напівобгорілий: «Бачиш, чим закінчується твоя погана звичка чухати потилицю!».

За іншою версією – це був австрієць Ірини. У 1833 році він запропонував підприємцю Ремеру наступний спосібвиготовлення сірників: «Потрібно взяти якогось гарячого клею, найкраще гуміарабіку, кинути в нього шматок фосфору і сильно збовтати склянку з клеєм. У гарячому клеї при сильному збовтуванні фосфор розіб'ється на дрібні частинки. Вони так тісно злипаються з клеєм, що утворюється густа рідина білуватого кольору. Далі до цієї суміші потрібно додати дрібно розтертий порошок перекису свинцю. Все це розмішується доти, доки не вийде одноманітна бура маса. Попередньо треба приготувати сірники, тобто лучинки, кінці яких покриті сіркою. Зверху сірку потрібно покрити шаром фосфорної маси. Для цього сірники вмочують у приготовлену суміш. Тепер лишається їх висушити. Таким чином, виходять сірники. Вони спалахують дуже легко. Їх варто лише чиркнути об стінку».

Цей опис дав можливість Ремеру відкрити сірникову фабрику. Він, втім, розумів, що носити сірники в кишені і чиркати ними об стінку незручно і придумав пакувати їх у коробки, на одну із сторін яких клеїли шорсткий папірець (готували його просто - обмакували в клей і сипали на нього пісок або товче скло). При чирканні про такий папірець (або про будь-яку шорстку поверхню) сірник спалахував. Налагодивши для початку пробний випуск сірників, Ремер потім розширив виробництво в сорок разів - такий великий був попит на його товар і заробив на випуску сірників величезні гроші. Його приклад наслідували інші фабриканти, і незабаром у всіх країнах фосфорні сірники стали ходовим і дешевим товаром.

Поступово було розроблено кілька різних складів запальної маси. Вже з опису Ірини видно, що в головку фосфорного сірника входило кілька компонентів, кожен із яких виконував свої функції. Насамперед, тут був фосфор, який грав роль запальника. До нього підмішували речовини, що виділяють кисень. Крім досить небезпечної бертолетової солі в цій ролі могли вживати перекис марганцю або сурик, а в дорожчих сірниках - перекис свинцю, який взагалі був найбільш підходящим матеріалом.

Під шаром фосфору поміщалися менш горючі речовини, що передають полум'я від запальника дерев'яній лучині. Це могли бути сірка, стеарин чи парафін. Для того, щоб реакція не йшла занадто швидко і дерево встигло нагрітися до температури горіння, додавали нейтральні речовини, наприклад, пемзу або порошкоподібне скло. Нарешті в масу підмішували клей, щоб з'єднати між собою всі інші компоненти. При терті головки про шорстку поверхню в місці зіткнення виникала теплота, достатня для запалення найближчих частинок фосфору, від яких займалися й інші. При цьому маса настільки нагрівалася, що тіло, що містить кисень, розкладалося. Кисень, що виділявся, сприяв займанню легкозаймистої речовини, яка знаходилася під головкою (сірки, парафіну і т. п.). Від нього вогонь передавався дереву.

У Росію перші фосфорні сірники було привезено 1836 року, коштували вони дорого - рубль сріблом за сотню.

Великим недоліком фосфорних сірників була отруйність фосфору. На сірникових фабриках робітники швидко (іноді кілька місяців) отруювалися парами фосфору і робилися нездатні до праці. Шкідливість цього виробництва перевершувала навіть дзеркальне та капелюшне. Крім того, розчин запальної маси у воді давав сильну отруту, якою користувалися самогубці (а нерідко і вбивці).

У 1847 році Шретер відкрив неотруйний аморфний червоний фосфор. З того часу виникло бажання замінити їм небезпечний білий фосфор. Раніше за інших це завдання вдалося вирішити знаменитому німецькому хіміку Бетхеру. Він приготував суміш із сірки і бертолетової солі, змішавши їх з клеєм, і наніс її на лучинки, вкриті парафіном. Але, на жаль, ці сірники виявилося неможливо запалити об шорстку поверхню. Тоді Бетхер придумав змастити папірець особливим складом, що містить кілька червоного фосфору. При терті сірника про таку поверхню частинки червоного фосфору спалахували за рахунок частинок бертолетової солі головки, що доторкалися до них, і запалювали останню. Нові сірники горіли жовтим полум'ям. Вони не давали ні диму, ні того неприємного запаху, який супроводжував фосфорні сірники. Однак винахід Бетхера спочатку не зацікавив фабрикантів. І лише 1851 року «безпечні сірники» за рецептом Бехтера стали випускати брати Лундстреми зі Швеції. Тому безфосфорні сірники довго називали "шведськими". В 1855 ці сірники були удостоєні медалі на Всесвітній виставці в Парижі. Як тільки «безпечні» сірники набули поширення, у багатьох країнах було заборонено виробництво та продаж сірників з отруйного білого фосфору.

Обмежене виробництво сірників з білим фосфором зберігалося тільки в Англії, Канаді та США, в основному для армійських цілей, а також (до 1925 року) – у деяких країнах Азії. У 1906 році було прийнято міжнародну Бернську конвенцію, яка забороняє використання білого фосфору при виробництві сірників. До 1910 року виробництво фосфорних сірників у Європі та Америці було повністю припинено.

У наприкінці XIXстоліття сірниковий бізнес перетворився на шведський національний виглядспорту». У 1876 році в цій країні було побудовано 38 заводів з виробництва сірників, а загалом працював 121 завод. Однак на початку XX століття майже всі вони або розорилися, або злилися у великі концерни.

В даний час сірники, що виготовляються здебільшого європейських країн, не містять сполук сірки та хлору - замість них використовуються парафіни та безхлорні окислювачі.

Сірники винайшли відносно недавно - у початку XIXстоліття. До цього часу добували вогонь в інший спосіб. Замість коробки сірників люди носили в кишені маленьку скриньку з трьома предметами: шматочком сталі, невеликим камінчиком і шматочком чогось на зразок губки. Якби ви запитали, що це таке, вам сказали б, що сталь – це кресало, камінчик – це кремінь, а шматочок губки – трут.

Ціла купа речей замість одного сірника!

Як же тоді добували вогонь?

Ось сидить товстун у строкатому халаті, з довгою люлькою в зубах. В одній руці він тримає кресало, в іншій кремінь і труть. Він ударяє огнивом об кремінь. Жодного результату! Ще раз. Знову нічого. Ще раз. З кресала вискакує іскра, але трут не спалахує. Нарешті, вчетверте чи вп'яте трут спалахує.

Власне, це та сама запальничка. У запальничці теж є камінчик, є шматочок сталі - коліщатко, є і трут - ґнот, просочений бензином.

Висікати вогонь не так просто. Принаймні, коли європейські мандрівники хотіли навчити гренландських ескімосів добувати вогонь у такий спосіб, ескімоси відмовилися. Вони вважали, що їхній старий спосіб кращий: вони добували вогонь тертям, як первісні люди, - обертаючи ременем паличку, поставлену на шматок сухого дерева. Самозаймання деревини відбувається за 300 градусів - уявіть, скільки потрібно зусиль, щоб нагріти дерев'яну паличку до такої температури!

Самі європейці теж були не проти замінити кремінь і кресало чимось зручнішим. У продажу постійно з'являлися всілякі "хімічні кресала", одне іншого складніше.

Так, були сірники, що запалювалися від дотику до сірчаної кислоти. Головка такого сірника складалася із суміші сірки, бертолетової солі (KClO 3) та кіновари. У 1813 році у Відні Маліард та Вік зареєстрували першу в Австро-Угорщині сірникову мануфактуру з виробництва хімічних сірників. Незручність такого виду сірників очевидна: під рукою завжди має бути сірчана кислота – небезпечний хімікат.

Були сірники зі скляною головкою, яку треба було роздавити щипцями, щоб сірник спалахнув; були нарешті цілі прилади зі скла дуже складного пристрою.

У 1826 р. англійський хімік і аптекар Джон Вокер винайшов сірчані сірники, причому зробив це, як часто буває, випадково. Вокер цікавився способами швидкого отримання вогню, але без вибуху, так щоб цей вогонь міг повільно перейти на дерево від займистої суміші. Якось він змішував хімікати за допомогою палиці, і на кінці цієї палиці утворилася засохла крапля. Щоб прибрати її, він чиркнув палицею по підлозі. Спалахнув вогонь! Уокер відразу оцінив практичну цінність свого відкриття і почав експериментувати, а потім виробляти сірники. В одній коробці було 50 сірників, і коштував він один шилінг. З кожною коробкою поставлявся шматок наждакового паперу, складений навпіл. Уокер назвав свої сірники "конгривами" на честь винахідника Вільяма Конгріва.

7 квітня 1827 року у Уокера відбулася перша комерційна угода: він продав перші сірчані сірники адвокату Ніксону.

Головки в сірниках Джона Уокера складалися із суміші сульфіду сурми, бертолетової солі та гуміарабіку - в'язкої речовини, яку виділяють акації (її ще називають камедь). При терті такого сірника про наждачний папір або іншу досить шорстку поверхню її головка легко запалюється.

Коробка сірників-"люциферчиків"

Сірники Уокера, згорівши, залишали по собі погану пам'ять у вигляді неприємного сірчистого газу, розсипали навколо себе при загорянні хмари іскор і були завдовжки цілий ярд (близько 90 см).

Ні слави, ні багатства сірника Уокер не принесли. Патентувати свій винахід Вокер не захотів, хоча багато хто вмовляв його про це, наприклад, Майкл Фарадей. А ось хлопець на ім'я Семюел Джонс, який одного разу був присутнім під час демонстрації «конгривів», оцінив ринкову вартість винаходу. Він назвав сірники «люциферчики», і став продавати їх тоннами – «люциферчики» мали попит, незважаючи на всі їхні недоліки. Упаковували ці сірники в олов'яні пенали по 100 штук.

Так тривало доти, доки 1830 року молодий французький хімік Шарль Соріа не винайшов фосфорні сірники, що складалися із суміші бертолетової солі, білого фосфору та клею.

Шарль Соріа (Charles Sauria)

Фосфор - це речовина, яка спалахує при найслабшому нагріванні - всього до 60 градусів. Здавалося б, найкращого матеріалу для сірників і вигадати не можна. Однак це гідність фосфорних сірників виявилося їхнім же головним недоліком. Щоб запалити сірник, достатньо було чиркнути нею об стінку або навіть про халяву. Та що там чиркнути – такі сірники спалахували навіть від взаємного тертя в коробці при транспортуванні! В Англії навіть був анекдот: цілий сірник каже інший, напівобгорілий: «Бачиш, чим закінчується твоя погана звичкачухати потилицю!»

Коли сірник спалахував, стався вибух. Головка розліталася на частини, наче маленька бомбочка.

Набагато гірше було те, що сірники з білим фосфором дуже отруйні. Виробництво таких сірників було шкідливим: робітники сірникових фабрик від парів білого фосфору набували тяжкого захворювання - некрозу кісток. Самогубці того часу вирішували свою проблему дуже легко, просто з'ївши кілька сірникових голівок. Що вже й казати про численні отруєння фосфорними сірниками через необережне поводження!

Ще одним недоліком сірників Уокера та Соріа була нестабільність запалювання живця сірника – час горіння головки було дуже мало. Вихід знайшовся у винаході фосфорно-сірчаних сірників, головка яких виготовлялася в два етапи - спочатку черешок обмакували в суміш сірки, воску або стеарину, невеликої кількості бертолетової солі та клею, а потім суміш білого фосфору, бертолетової солі і клею. Спалах фосфору запалював суміш сірки і воску, що повільніше горіла, а від неї запалювався черешок сірника.

Був у фосфорних сірників ще один недолік-погашені живці сірників продовжували тліти, що часто призводило до пожеж. Цю проблему вирішили, просочуючи живець сірника фосфорнокислим амонієм (NH 4 H 2 PO 4). Такі сірники почали називати імпрегнованими (англ. impregnated- Просочені) а пізніше - безпечними. Для стабільного горіння черешка його почали просочувати воском чи стеарином (пізніше – парафіном).

У 1853 році з'явилися нарешті "безпечні", або "шведські", сірники, якими ми користуємося і зараз. Це стало можливим в результаті відкриття в 1847 р. червоного фосфору, який, на відміну від білого, не отруйний. Червоний фосфор отримав австрійський хімік А. Шрьоттер, нагріваючи білий фосфор при 500°С в атмосфері чадного газу (СО) у запаяній скляній ампулі. Шведський хімік Йохан Лундстрем завдав червоного фосфору на поверхню наждакового паперу і замінив ним же білий фосфор у складі головки сірника. Такі сірники вже не завдавали шкоди здоров'ю, легко запалювалися про заздалегідь підготовлену поверхню і практично не займалися. Йохан Лундстрем запатентував перший «шведський сірник», який дійшов до наших днів майже без змін.

Молодший братЙохан Лундстрем, Карл Франс Лундстрем (1823-1917) був підприємцем з безліччю сміливих ідей. Брати заснували сірникову фабрику в Йончепінгу ще 1844-1845 років. У перші роки свого існування фабрика братів Лундстрем виробляла сірники із жовтого фосфору. Виробництво безпечних сірниківпочалося в 1853 і тоді ж Карл Франс Лундстрем почав експортувати сірники в Англію.

Сірники Лундстремов мали великий успіхна Всесвітній виставці в Парижі 1855 року, отримавши срібну медальчерез те, що спосіб їх виготовлення не загрожував здоров'ю робітників. Але через те, що сірники були досить дорогі, комерційний успіхприйшов до братів лише 1868 року. У перші роки після заснування фабрика Лундстремов виробляла 4 400 сірникових коробок на рік, а в 1896 їх було вироблено вже сім мільйонів! Так шведський сірник завоював увесь світ.

Використана література:
1. М. Ільїн. "Оповідання про речі"
2. Wikipedia.org
3. tekniskamuseet.se

Як зазначено в сучасної енциклопедії, це тонкі подовжені шматочки дерева, картону або просоченої воском нитки, з головкою з хімічної речовини, що спалахує від тертя.

Етимологія та історія слова
Слово «сірник» є похідним від староруського слова «сірника» — множинної незліченної форми слова «спиця» (загострена дерев'яна паличка, скалка). Спочатку це слово означало дерев'яні цвяхи, які використовувалися для виготовлення взуття (для кріплення підошви до голівки). У такому значенні слово й досі використовується у низці регіонів Росії. Спочатку для позначення сірників у сучасному розуміннівикористовувалося словосполучення «запальні (або самогарні) сірники» і тільки з повсюдним поширенням сірників перше слово почало опускатися, а потім зовсім зникло з ужитку.

Історія сірника

Історія винаходів та відкриттів у хімії наприкінці XVIII — початку XIX ст., що призвела до винаходу різного типусірників, досить заплутана. Міжнародного патентного права тоді ще не існувало, країни Європи часто заперечували першість один одного в багатьох проектах, і різні винаходи та відкриття з'являлися практично одночасно у різних країнах. Тому має сенс говорити лише про промислове (мануфактурне) виробництво сірників.

Перші сірники з'явилися наприкінці XVIII ст. Це були хімічні сірники, що запалювалися при зіткненні головки із суміші цукру та перхлорату калію із сірчаною кислотою. У 1813 році у Відні була зареєстрована перша в Австро-Угорщині сірникова мануфактура Mahliard'а та Wik'а з виробництва хімічних сірників. До часу початку виробництва сірчаних сірників (1826) англійським хіміком і аптекарем Джоном Вокером (англ. John Walker) хімічні сірники були вже досить широко поширені в Європі (варіантом такого сірника користувався Чарлз Дарвін, розкушуючи скло колбочки з кислотою і ризикуючи обпектися).

Головки в сірниках Джона Уокера складалися із суміші сульфіду сурми, бертолетової солі та гуміарабіку (камеді - в'язкої рідини, що виділяється акацією). При терті такого сірника про наждачний папір (терку) або іншу досить шорстку поверхню її головка легко запалюється.

Були довжиною цілий ярд. Вони пакувалися в олов'яні пенали по 100 штук, проте великих грошей на своєму винаході Вокер не заробив. До того ж ці сірники мали жахливий запах. Пізніше почали надходити у продаж сірники меншої величини.

У 1830 році 19-річний французький хімік Шарль Соріа винайшов фосфорні сірники, що складалися із суміші бертолетової солі, білого фосфору та 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 сірник про власні штани). У той час ходив англійський анекдот, в якому цілий сірник каже інший, напівобгорілий: «Бачиш, чим закінчується твоя погана звичка чухати потилицю!» Сірники Соріа не мали запаху, проте були шкідливі для здоров'я, оскільки дуже отруйний, чим користувалися багато самогубців для зведення рахунків із життям.

Основним недоліком сірників Уокера та Соріа була нестабільність запалювання живця сірника – час горіння головки було дуже мало. Вихід знайшовся у винаході фосфорно-сірчаних сірників, головка яких виготовлялася у два етапи — спочатку черенок вмочувався у суміш сірки, воску або стеарину, невеликої кількості бертолетової солі та клею, а потім у суміш білого фосфору, бертолетової солі та клею. Спалах фосфору запалював суміш сірки і воску, що повільніше горіла, від якої запалювався черешок сірника.

Ці сірники залишалися небезпечними не лише у виробництві, а й у використанні — погашені живці сірників продовжували тліти, призводячи до частих пожеж. Цю проблему вдалося вирішити, просочивши живець сірника фосфорнокислим амонієм (NH4H2PO4). Такі сірники стали називатися імпрегнованими (англ. impregnated — просочені) або, пізніше, безпечними. Для стабільного горіння черешка його почали просочувати воском або стеарином (пізніше парафіном).

У 1855 році шведський хімікнаніс на поверхню наждакового паперу і замінив ним білий фосфор у складі головки сірника. Такі сірники вже не завдавали шкоди здоров'ю, легко запалювалися про заздалегідь підготовлену поверхню і практично не займалися. патентує перший «шведський сірник», який дійшов практично до наших днів. В 1855 сірники Лундстрема були удостоєні медалі на Всесвітній виставці в Парижі. Пізніше фосфор був повністю виведений зі складу головок сірників і залишався лише у складі намазки (терки).

З розвитком виробництва «шведських» сірників, із використанням білого фосфору було заборонено майже у всіх країнах. До винаходу сесквісульфідних сірників обмежене з білим фосфором зберігалося тільки в Англії, Канаді та США, в основному для армійських цілей, а також (до 1925) - в деяких країнах Азії. У 1906 році було прийнято міжнародну Бернську конвенцію, яка забороняє використання білого фосфору при виробництві сірників. До 1910 року виробництво фосфорних сірників у Європі та Америці було повністю припинено.

Сесквісульфідні сірники були винайдені у 1898 році французькими хіміками Савеном та Каєном. Вони виробляються, переважно, в англомовних країнах, переважно, для армійських потреб. Основою досить складної композиції головки є неотруйний секвісульфід фосфору (P4S3) та бертолетова сіль.

Наприкінці XIX століття сірниковий бізнес перетворився на шведський «національний вид спорту». У 1876 році було побудовано 38 заводів з виробництва сірників, а загалом працював 121 завод. Однак на початку XX століття майже всі вони або розорилися, або злилися у великі концерни.

Нині сірники, які виготовляють у більшості європейських країн, не містять сполук сірки та хлору — замість них використовуються парафіни та безхлорні окислювачі.

Перші сірники

Вперше успішно застосувати білий фосфор для запалювання сірника тертям вдалося в 1830 році французькому хіміку Ш.Сор'я. Він не робив спроб організувати промислове виробництвосірників, але через два роки фосфорні сірники вже випускалися в Австрії та Німеччині.

Безпечні сірники

Перші безпечні сірники, що запалювалися при терті про спеціально підготовлену поверхню, були створені в 1845 р. у Швеції, де їх промислове виробництво розпочав у 1855 р. Й.Лундстрем. Це стало можливим завдяки відкриттю А.Шроттером (Австрія) у 1844 р. неотруйного аморфного фосфору. Головка безпечних сірників містила не всі речовини, необхідні для займання: аморфний (червоний) фосфор наносився на стінку сірникової коробки. Тому сірник не міг запалитись випадково. До складу головки входив хлорат калію в суміші з клеєм, гуміарабіком, товченим склом та діоксидом марганцю. Майже всі сірники, що виготовляються в Європі та Японії, такого типу.

Кухонні сірники

Сірники з двошаровою головкою, що запалюються про будь-яку тверду поверхню, були запатентовані Ф.Фарнемом у 1888, але їх промислове виробництво почалося лише у 1905. Головка таких сірників складалася з хлорату калію, клею, каніфолі, чистого гіпсу, білого та кольорового пігментів фосфору. Шар на кінчику головки, який наносився другим маканням, містив фосфор, клей, кремінь, гіпс, оксид цинку і барвник. Сірники запалювалися безшумно, причому була повністю виключена можливість відльоту головки, що горить.

Сірникові книжечки

Картонні сірникові книжечки – американський винахід. Патент на них, виданий Дж.Пуссі в 1892, був придбаний в 1894 компанією "Даймонд меч". Спочатку такі сірники не здобули визнання громадськості. Але після того, як одна з компаній-виробників пива придбала 10 млн. сірникових книжечок для рекламування своєї продукції, виробництво картонних сірників стало великим бізнесом. У наші дні сірникові книжечки лунають безкоштовно для здобуття прихильності клієнтів у готелях, ресторанах, тютюнових магазинах. У стандартній книжечці двадцять сірників, але випускаються й книжечки інших розмірів. Вони продаються упаковками по 50 штук. Книжки спеціального дизайну можуть поставлятися в упаковках різного розміру, що найбільш підходить замовнику. Ці сірники – безпечного типу, поверхнею для їх запалення служить нижній (покритий «сірий») клапан обкладинки, під який заправляється передня сторона.

Просочення сірників

До 1870 не були відомі способи протипожежного просочення, що запобігає безполум'яному горінню вугілля, що залишилося на погашеній сірнику. У 1870 англієць Хоус отримав патент на просочення квадратних сірників поперечного перерізу. У ньому перераховувався ряд матеріалів (в т.ч. галун, вольфрамат і силікат натрію, борат амонію і сульфат цинку), придатних для просочення сірників квадратного перерізу шляхом занурення їх у хімічну ванну.

Просочення ж сірників круглого перерізу на сірниковій машині безперервної дії вважалося неможливим. У зв'язку з тим, що законодавство деяких штатів з 1910 вимагало обов'язкового протипожежного просочення, співробітник компанії «Даймонд меч» У.Ферберн в 1915 запропонував як додаткову операцію на сірниковій машині занурення сірників приблизно на 2/3 довжини слабкий розчин(бл. 0,5%) фосфату амонію.

Сесквісульфід фосфору

Білий фосфор, що застосовувався для виготовлення сірників, викликав у робочих сірникових фабрик захворювання кісткових тканин, випадання зубів та омертвіння ділянок щелеп. У 1906 році в Берні (Швейцарія) було підписано міжнародна угода, що забороняє виготовлення, імпорт та продаж сірників, що містять білий фосфор. У зв'язку з цією забороною в Європі були розроблені нешкідливі сірники з аморфним (червоним) фосфором. Сесквісульфід фосфору вперше отримав у 1864 році француз Ж.Лемуан, змішуючи чотири частини фосфору з трьома частинами сірки без доступу повітря. У такій суміші отруйні властивості білого фосфору не виявлялися. У 1898 французькі хіміки А.Серен та Е.Каен запропонували спосіб застосування сесквісульфіду фосфору в сірниковому виробництві, незабаром прийнятий у деяких європейських країнах.

У 1900 році компанія «Даймонд меч» набула права користування патентом на сірники з сесквісульфідом фосфору. Але формула патенту призначалася для сірників із простою головкою. Якість же сесквісульфідних сірників з двошаровою головкою виявилася незадовільною.

У грудні 1910 У.Ферберн розробив нову формулу нешкідливих сірників із сесквісульфідом фосфору. Компанія опублікувала формулу патенту та дозволила всім конкурентам користуватися нею безкоштовно. Було ухвалено закон про оподаткування кожної коробки сірників з білим фосфором податком, рівним двом центам, після чого сірники з білим фосфором були витіснені з ринку.

Механізація виробництва сірників

Спочатку виробництво сірників було повністю ручним, але почалися спроби підвищити продуктивність шляхом механізації. Вже в 1888 році була створена автоматична машина безперервної дії, яка з деякими видозмінами досі становить основу сірникового виробництва.

Виробництво дерев'яних сірників

Сучасні дерев'яні сірники виготовляються двома способами. При шпоновому способі (для сірників квадратного поперечного перерізу) добірні колоди осики ошкуриваються і потім розрізаються на короткі чураки, які лущаться або стругають стрічки, по ширині відповідні довжині сірників, товщиною в один сірник. Стрічки подаються в сірникову машину, яка розрізає їх на окремі сірники. Останні механічно вставляють у перфорації пластин автомата для нанесення головок маканням. При іншому способі (для сірників круглого перерізу) невеликі соснові чураки подаються в головку машини, де розташовані ряд вирубні штампи вирізають заготовки сірників і вштовхують їх в перфорації металевих пластин на нескінченному ланцюгу.

При обох способах виробництва сірники послідовно проходять через п'ять ванн, в яких проводиться загальне просочення протипожежним розчином, на один кінець сірника наноситься ґрунтовий шар парафіну для займання деревини від сірникової головки, поверх нього наноситься шар, що утворює головку, на кінчик головки наноситься другий шар висновок головка обприскується зміцнюючим розчином, що захищає її від атмосферних впливів. Пройшовши на нескінченному ланцюгу по величезних барабанах для сушіння протягом 60 хв, готові сірники виштовхуються з пластин і надходять у фасувальний автомат, що розподіляє їх по сірникових коробках. Потім обгортковий автомат загортає по три, шість чи десять коробок у папір, а пакувальний автомат заповнює ними відвантажувальну тару. Сучасна сірникова машина (довжиною 18 м та висотою 7,5 м) виробляє до 10 млн. сірників за 8-годинну зміну.

Виробництво картонних сірників

Картонні сірники виготовляються на аналогічних машинах, але за окремі операції. Попередньо оброблений картон з великих рулонів подається в машину, яка нарізає з нього гребінки по 60-100 сірників і вставляє їх у гнізда нескінченного ланцюга. Ланцюг проносить їх через парафінову ванну та ванну формування головок. Готові гребінки надходять в іншу машину, яка розрізає їх на подвійні «сторінки» з 10 сірників і скріплює із заздалегідь надрукованою кришкою, з смужкою для запалювання. Готові сірникові книжечки направляються у фасувально-пакувальний автомат.

Статті на тему:

Якщо складати список найбільш відомих винаходів за останні кілька століть, серед авторів цих винаходів буде дуже мало жінок. Причому справа не в тому, що жінки не вміють винаходити...
А тепер подивимося уважніше на свою кулькову ручку: на кінчику її знаходиться маленька кулька, яка переносить чорнильну пасту з балончика на папір. Здається все дуже просто. Теоретично...
Сніг - одне з найпоширеніших явищ природи. на земній кулістійкий сніговий покрив розташований у північній півкулі та в Антарктиді, причому більша його частина припадає на територію нашої...

повітряні кулі

Алмази (діаманти) вважаються найдорожчими та найкрасивішими дорогоцінним каміннямпо всій нашій планеті. Звичайно ж, подібній популярності чимало посприяли деякі Фізичні властивостіалм...
Ви знаєте, що таке динаміт? Як і більшість сучасних вибухових речовин, динаміт є сумішшю різних матеріалів, яка з великою швидкістю згоряє під час запалювання. Він базується на справжньому...
Звичайну книгу стандартного формату 500 сторінок не можна роздавити, навіть якщо поставити на неї 15 вагонів, завантажених вугіллям. Коли Пеле видав свою книгу "Я - Пеле", Міністерство освіти видало їм...

Від простої маленької палички миттєво народжується вогник. Але в тому й річ, що сірник зовсім не проста паличка, а паличка з секретом. А секрет її у маленькій коричневій головці. Чиркнув коричневою головкою об коробку – спалахнуло полум'я.

Спробуй потерти долоньку долоньку. Відчуваєш, як стало тепло твоїм долоням? Отак і сірник. Їй теж стає тепло від тертя, навіть спекотно.

Але щоб спалахнуло дерево, цього тепла мало. Зате горючій головці цілком достатньо. Вона спалахує навіть від невеликого нагрівання. Тому сірник не потрібно довго терти об коробку, досить просто чиркнути, і вона раз – і спалахнула. А потім від головки спалахує дерев'яна паличка.

Коли з'явилися сірники

Сірники вигадали близько 200 років тому. У 1833 році була побудована перша сірникова фабрика. До цього часу люди добували вогонь по-іншому.

Перша запальничка

У стародавні часи багато людей носили з собою в кишені залізця – кресало, твердий камінь – кремінь та ґнот – трут. Чирк-чирк огнивом про кремінь. Ще раз, ще, ще й ще… Іскри так і сипалися. Нарешті, щаслива іскорка підпалює трут і він починає тліти. Чим не запальничка? Тільки замість одного-єдиного предмета, як зараз, давня запальничка складалася із трьох предметів. У запальничці теж є камінчик, шматочок сталі - коліщатко, є і трут - ґнот, просочений бензином.

Сірник – теж запальничка

І сірник – теж запальничка. Маленька, тоненька, дуже зручна запальничка. Вона теж спалахує від тертя. Шорсткий бочок коробки – її кресало. А горюча головка – водночас і кремінь, і трут.

Висікати вогонь – дуже тяжка справа. Люди постійно вигадували різні пристосування для добування вогню. Але яку б хитрість люди не вигадували, намагаючись розвести вогонь, неодмінною умовою для одержання вогню завжди було тертя.

Спочатку сірники були шкідливі і небезпечні:

запалювалися тільки від їдкої кислоти;
голівки інших треба було спершу обов'язково роздавити особливими щипчиками;
треті ж сірники зовсім скидалися на крихітні бомбочки. Вони не спалахували, а вибухали з тріском. Це фосфорні сірники. При загорянні утворювався отруйний сірчистий газ;
У свій час як сірники використовувалися величезні і складні скляні прилади. Прилади були дуже дорогі та незручні в експлуатації, до того ж усі ці сірники сильно диміли.

Нещодавно, близько 100 років тому, були винайдені «шведські» сірники, якими ми користуємося і в наші дні. Це найбезпечніші та найдешевші сірники з усіх придуманих людиною. Ось така історія створення сірників.

Різновиди сірників

Мандрівники, геологи, альпіністи беруть із собою у похід сигнальні сірники. Кожна горить маленьким смолоскипом. Він яскравий і горить різнобарвним смолоскипом: червоним, синім, зеленим, жовтим. Здалеку видно.

У моряків є в запасі величезні вітрові сірники. Їхнє сильне полум'я не гасне навіть на буйному морському вітрі.

Під час Великої Вітчизняної війниу наших солдатів були величезні запальні сірники. Ними підпалювали пляшки із горючою сумішшю.

Ось скільки користі від сірника! Вона і газову плиту запалить, і багаття в полі розведе, і сигнал подасть, і танк ворога знищить. Сірник у хороших рукахзробить безліч добрих справ. Але якщо раптом вона потрапить у погані руки, то нещасть не оберешся. У зв'язку з цим необхідно пояснювати дітям, як небезпечні ігри зі сірниками.

Найбільший сірник у світі

21 серпня 2004 року в Естонії було виготовлено і запалено найдовший сірник у світі. Вона в 20 000 разів більша за наш звичайний сірник. Її довжина понад 6 метрів. Піднімав сірник вантажний витяг.

А був час, коли прості сірникище не вигадали.Щоб зігрітися біля багаття чи зварити м'ясо, потрібний вогонь. Але де його взяти?А гроза на що? Блискавка запалює дерево, тобі й вогонь. Бери тліючу головню, неси додому, в печеру і розводь там багаття.Люди зберігали цей «небесний вогонь» як найцінніший скарб, ніколи не давали йому згаснути. А потім навчилися добувати вогонь без грози.Візьмуть суху дощечку твердішу, суху паличку міцніше, траву посушіше. Вставлять паличку в улоговинку дощечки - і приймаються щосили обертати в долонях. Сім потів проллють, доки трава почне тліти. Далі легше: подують – спалахне полум'ям.

Первісна людина вогонь добував тертям. Він обертав за допомогою паски паличку, поставлену на шматок сухого дерева. Для того, щоб дерево спалахнуло, його треба сильно нагріти. Тобто і для отримання вогню треба дуже довго і сильно терти одну паличку на іншу. І як легко і просто стало розвести вогонь в наші дні завдяки винаходу сірника!

Історія сірників

Сірники - відносно недавній винахід людства, вони прийшли на зміну кресало близько двох століть тому, коли вже працювали ткацькі верстати, ходили поїзди та пароплави. Але лише 1844 року було оголошено про створення безпечних сірників.

Відкриття фосфору

У 1669 році алхімік Хеннінг Бранд, намагаючись створити філософський камінь, отримав при випаровуванні суміші піску та сечі речовину, що світиться у темряві, названу пізніше фосфором. Наступний крок в історії винаходу сірника було зроблено англійським фізикомі хіміком Робертом Бойлем (співавтор закону Бойля-Маріотта) та його помічником Готфрідом Хауквейцем: вони покрили папір фосфором і провели по ньому дерев'яною тріскою, вкритою сіркою.

Запальні машини

Між сірниками і кресало існувало кілька винаходів для отримання вогню, зокрема, запальний апарат Деберайнера, створений в 1823 році і заснований на властивості гримучого газу спалахувати в присутності дрібної тирси платини.

Історія винаходів та відкриттів у хімії наприкінці XVIII - початку XIX ст., що призвела до винаходу різного типу сірників, досить заплутана. Міжнародного патентного права тоді ще не існувало, країни Європи часто заперечували першість один одного в багатьох проектах, і різні винаходи та відкриття з'являлися практично одночасно у різних країнах. Тому має сенс говорити лише про промислове (мануфактурне) виробництво сірників.

Перші сірники зробив у 1805 році французький хімік Шансель. Це були дерев'яні сірники, що запалювалися при дотику головки із суміші сірки, бертолетової солі та кіноварі з концентрованою сірчаною кислотою.. У 1813 році у Відні була зареєстрована перша в Австро-Угорщині сірникова мануфактура Mahliard'а та Wik'а з виробництва хімічних сірників. На час початку виробництва сірчаних сірників (1826) англійським хіміком і аптекарем Джоном Вокером (англ. John Walker) хімічні сірники були вже досить поширені в Європі (варіантом такого сірника користувався Чарлз Дарвін, розкушуючи скло колбочки з кислотою і ризикуючи обпектися).

Сірники Уокера були завдовжки цілий ярд. Вони пакувалися в олов'яні пеналипо 100 штук, проте великих грошей на своєму винаході Вокер не заробив. До того ж ці сірники мали жахливий запах. Пізніше почали надходити у продаж сірники меншої величини.

У 1830 році 19-річний французький хімік Шарль Соріа винайшов фосфорні сірники, що складалися із суміші бертолетової солі, білого фосфору та 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 сірник про власні штани). У той час ходив англійський анекдот, в якому цілий сірник каже інший, напівобгорілий: «Бачиш, чим закінчується твоя погана звичка чухати потилицю!» Сірники Соріа не мали запаху, проте були шкідливі для здоров'я, оскільки білий фосфор дуже отруйний, чим користувалися багато самогубців для зведення рахунків із життям.

Основним недоліком сірників Уокера та Соріа була нестабільність запалювання живця сірника – час горіння головки було дуже мало. Вихід знайшовся у винаході фосфорно-сірчаних сірників, головка яких виготовлялася в два етапи - спочатку черенок вмочувався в суміш сірки, воску або стеарину, невеликої кількості бертолетової солі та клею, а потім суміш білого фосфору, бертолетової солі і клею. Спалах фосфору запалював суміш сірки і воску, що повільніше горіла, від якої запалювався черешок сірника.

Ці сірники залишалися небезпечними у виробництві, а й у використанні - погашені живці сірників продовжували тліти, призводячи до частих пожеж. Цю проблему вдалося вирішити, просочивши живець сірника фосфорнокислим амонієм (NH 4 H 2 PO 4). Такі сірники стали називатися імпрегнованими(англ. impregnated- просочені) або, пізніше, безпечними. Для стабільного горіння черешка його почали просочувати воском чи стеарином (пізніше – парафіном).

У 1855 році шведський хімік Йохан Лундстрем завдав червоного фосфору на поверхню наждакового паперу і замінив ним же білий фосфор у складі головки сірника. Такі сірники вже не завдавали шкоди здоров'ю, легко запалювалися про заздалегідь підготовлену поверхню і практично не займалися. Йохан Лундстрем патентує перший «шведський сірник», який дійшов практично до наших днів. В 1855 сірники Лундстрема були удостоєні медалі на Всесвітній виставці в Парижі. Пізніше фосфор був повністю виведений зі складу головок сірників і залишався лише у складі намазки (терки).

З розвитком виробництва «шведських» сірників, виробництво сірників із 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) - в деяких країнах Азії. У 1906 році було прийнято міжнародну Бернську конвенцію, яка забороняє використання білого фосфору при виробництві сірників. До 1910 року виробництво фосфорних сірників у Європі та Америці було повністю припинено.

Сесквісульфідні сірники були винайдені у 1898 році французькими хіміками Савеном та Каєном. Вони виробляються, переважно, в англомовних країнах, переважно, для армійських потреб. Основою досить складної композиції головки є неотруйний сесквісульфід фосфору (P 4 S 3) та бертолетова сіль.

В даний час сірники, що виготовляються в більшості європейських країн, не містять сполук сірки та хлору – замість них використовуються парафіни та безхлорні окислювачі.

Пристрій

Маса сірникової головки на 60% складається з бертолетової солі, а також горючих речовин - сірки або сульфідів металів. Щоб займання головки відбувалося повільно і поступово, без вибуху, до маси додають звані наповнювачі - скляний порошок чи оксид заліза. Сполучним матеріалом є клей. Основний компонент покриття терки – червоний фосфор. До нього додають оксид марганцю, товчене скло та клей. При терті головки про шкірку в точці їхнього дотику червоний фосфор спалахує завдяки кисню бертолетової солі, тобто вогонь спочатку виникає в шкірці і підпалює головку сірника. У ній спалахує сірка чи сульфід, знову ж таки рахунок кисню бертолетової солі. А вже потім спалахує дерево.

Виготовлення

Сірники виготовляються відповідно до ГОСТ 1820-2001. Сірникова соломка, щоб уникнути її тління, просочується 1,5%-ним розчином ортофосфорної кислоти, а потім парафінується (зануренням у розплавлений парафін).

Склад головки сірника: бертолетова сіль - 46,5%, хромпік - 1,5%, сірка - 4,2%, сурик - 15,3%, білила цинкові - 3,8%, скло мелене - 17,2%, клей кістяний – 11,5 %.

Склад «терки»: червоний фосфор – 30,8 %, трисірчиста сурма – 41,8 %, сурик – 12,8 %, крейда – 2,6 %, білила цинкові – 1,5 %, скло мелене – 3,8 % , клей кістяний – 6,7 %.