作业帮火柴火焰的温度有多高
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/15 23:53:40
火柴火焰的温度有多高
火柴火焰的温度有多高
火柴火焰的温度有多高
火柴火焰的温度有多高?
答：几百~1400度左右!
用火柴棒的头摩擦一下火柴盒的侧面,盒子上的红磷会有少许剥落并粘在火柴头上.当这种红磷因摩擦时产生的摩擦热而燃烧时,火柴头上混有的硫磺等也会燃烧,于是就扑哧一声点起火来.
物体燃烧的温度各不相同.开始燃烧的温度叫做“燃点”,纸的燃点是450度,木头的燃点是400～470度左右.火柴中使用的红磷,燃点很低,只有260度左右.摩擦时产生的温度足以让红磷燃烧.虽然开始燃烧的温度很低,但是在点燃后的瞬间内,火柴的温度竟有2500度之高!
利用某些物质的剧烈氧化还原反应产生高温而发火燃烧的一种取火工具.由药头(发火介质)和火柴梗(燃烧介质)组成.药头主要包含氧化剂和还原剂.
沿革 中国南北朝(420～589)时期,将硫磺沾在小木棒上,藉助於火种或火刀火石,能很方便地把“阴火”引发为“阳火”.这可视为最原始的火柴.
1669年,德国人H.布兰德提炼出了黄磷.人们利用黄磷极易氧化发火这一特性,在小木棒一端沾上硫磺,然后再沾黄磷而发光.1805年,法国人钱斯尔将氯酸钾和糖用树胶黏在小木棒上,浸沾硫酸而发火.这些都是现代火柴的雏形.
1826年,英国人J.沃克把氯酸钾和三硫化锑用树胶黏在小木棒端部作药头,装在盒内,盒侧面黏有砂纸.手持小木棒将药头在砂纸上用力擦划,能发火燃烧.这是最早具有实用价值的火柴.
1831年,法国人C.索里亚以黄磷代替三硫化锑掺入药头中,制成黄燐火柴.这种火柴使用方便,但发火太灵敏,容易引起火灾,而且在制造和使用过程中,因黄磷有剧毒,严重危害人们的健康.
1845年,奥地利人A.施勒特尔研制出赤磷(也称红磷),它是黄磷的同素异形体,性能比较稳定,且无毒.1855年,瑞典人J.E.伦德斯特伦创制出一种新型火柴,它是将氯酸钾和硫磺等混合物黏在火柴梗上,而将赤磷药料涂在火柴盒侧面.使用时,将火柴药头在磷层上轻轻擦划,即能发火.由於把强氧化剂和强还原剂分开,大大增强了生产和使用中的安全性,称之为安全火柴,应用广泛.
1898年,法国人H.塞弗纳和E.D.卡昂以三硫化四磷取代黄磷制成火柴,称为硫化燐火柴.这种火柴与黄磷火柴一样随处可以擦燃而没有黄磷的毒性,但仍不如安全火柴安全.
火柴工业开创於欧洲.1833年,世界上第一家火柴厂建立於瑞典卡尔马省的贝里亚城.1865年,火柴开始输入中国,当时称之为“洋火”或“自来火”.中国的第一家火柴厂是卫省轩於1879年在广东省佛山县创办的巧明火柴厂.到1900年,中国共开设了19家火柴厂.1921年,刘鸿生在苏州创办鸿生火柴厂,改进了火柴配方,改善了生产管理,生产出质优价廉的“美丽”牌火柴.刘鸿生於1930年又创建了上海大中华火柴公司.1949年后,中国火柴生产逐步实现了机械化和半自动化.1967年,第一台火柴自动连续机试制成功.1982年在济南火柴厂建成了中国第一条连续生产线.
发火原理 火柴有摩擦火柴(又称硫化燐火柴)与安全火柴之分,其发火原理不尽相同.
摩擦火柴药头的主要成分是氯酸钾和三硫化四磷,稍在粗糙表面摩擦、产生的热足以使这两种物质起化学反应而发火.
安全火柴药头中以硫磺取代三硫化四磷.一般的摩擦热不足以使药头起反应,只有在火柴盒侧面的磷层上擦划时,摩擦热先使磷与氯酸钾发生反应,放出较多的热能,促使药头中的化学物质产生反应而发火.它的反应过程如下：
2KClO+ 3S——→2KCl + 3SO+ 1137kJ
上述化学反应过於剧烈,发火太猛,不利於使用.为了控制发火速度,药头中还需加入一些石英粉等填充剂,使药头发火缓和、稳定；此外,还加入重铬酸钾和颜料等,以改善抗潮性能和外观.若以淀粉、虫胶等代替硫磺并加入一些香料,便制成无硫芳香火柴,燃烧时不产生刺激性气体SO,且能散发香味,使人感到舒适.
分类 根据用途和药头成分,火柴可分为日用火柴(普通火柴)和特种火柴两大类.
日用火柴 按包装外形和所用原料有木梗火柴、蜡纸梗火柴和书式火柴3种.
木梗火柴：用质地比较松软的木材制成方形截面的火柴梗,梗端沾上石蜡和药浆,乾燥后装於木片或纸板制成的小盒中,盒侧面涂以磷层.为最普通的火柴.
蜡纸梗火柴：简称蜡梗火柴.用薄纸浸以熔融的石蜡后挤缩成截面为圆形或方形的长梗条,再经切断制成火柴梗.适合於缺乏木材的地区.因梗枝含蜡量大,引燃性能比较好,燃烧时间也比同样规格的木梗长2～3倍,适用於航海、渔猎、勘探等野外作业的环境.但是石蜡在较高温度下易软化,使梗枝的刚度降低,影响使用,故不适用於热带地区.
书式火柴：因其包装外形扁薄且似书册而得名.其梗枝是用木片或纸板冲切而成,每10支或15支为一组,一端基部相连,呈梳齿状,梗尖一端沾石蜡及药浆.制成火柴后,用卡纸封面装订成册.磷层涂刷於封面装订处.使用时逐根撕下擦划.这种火柴外形美观、携带方便.
特种火柴 采用特种的药头配方,以产生不同的特殊功能.主要有下列5种：
抗风防水火柴：药头中含有比普通火柴多15％左右的氧化剂,发火性能较强；表面沾有一层防潮薄膜,可防止受潮；药头粗而长,直径约5mm,长度为30mm.擦燃后以每秒4～6mm的速度燃烧,能均匀地持续燃烧5～7秒钟.这种特性使它能抗强风,不怕雨淋,适合於地质、水文、气象、航海、渔猎等野外作业人员使用.
高温火柴：药头分内外两层.内层是抗风防水火柴的药料；外层采用四氧化三铁和铝、镁粉等原料,用硝化纤维溶液黏合而成.大小规格与抗风防水火柴相似.燃烧时能产生1200℃以上的高温,可供引燃熔接剂之用,故又称焊接火柴.
信号火柴：又称信号筒.筒身直径2.5～3cm,长16～38cm.磷层涂在筒盖端部.药料中掺入硝酸锶或硝酸钡、碱式碳酸铜等物料,燃烧后能分别发出红、蓝、白等不同颜色的持续火光,照度达80～800支烛光,可供铁路车辆或航海船舶夜间信号联络之用.
多次燃烧火柴：能反覆发火,多次燃烧.这种火柴不用木梗,而由氯酸钾、硫磺、二醋酸纤维、多聚甲醛及填充剂等化学品经与丙酮混合后压制成直径为2～5mm的棒形火柴,称为火柴芯(无火柴梗和药头之分),以它在磷层上擦划即可发火.由於二醋酸纤维的阻燃作用,控制了发火物质的燃烧,不致於使整根火柴一次燃烧完,达到多次使用的目的.已研制成能反覆擦燃 600次以上的火柴.
感光火柴：燃烧时发光,照亮物体后能使照像胶片感光.可代替闪光灯供摄影用.