V současné době jsou zápalky zcela běžným předmětem domácnosti, který na první pohled nijak zvlášť nezaujme. Přesto mají tyto tenké dřevěné tyčinky celou řadu vlastností, které zajišťují efektivitu a bezpečnost jejich použití. Složení zápasů je velmi složité a zahrnuje mnoho komponent, z nichž každá plní svou vlastní funkci.
Z čeho se skládají zápalky
Jakýkoli zápas se skládá ze dvou částí:
- dřevěná hůl, jinak nazývaná sláma;
- zápalná hlava.
Ten funguje pouze při kontaktu se speciální vrstvou zvanou pomazánka nebo struhadlo. Nanáší se na boční plochy krabičky a slouží k primárnímu zapálení zápalky. Chemické složení mřížkové hmoty je velmi složité.
Brčka se nejčastěji vyrábí z borovice nebo osiky, ale lze použít i topol, lípu a další horniny, které jsou vhodné pro své vlastnosti. V tomto případě slouží jako surovina tenká páska (dýha) odstraněná z kůry stromu.
Hlava je nejvíckomplexní a vícesložková část zápasu. Je to zápalná hmota připevněná ke konci brčka.
Jaké vlastnosti by shoda měla mít
Kromě dobře známé schopnosti vznítit se v důsledku tření o krabičky mají zápalky následující vlastnosti:
- uhlík ze spálené části slámy nedoutná, což je nezbytné pro požární bezpečnost;
- plamen, který vznikl na hlavě, nezhasne hned, ale jde do slámy;
- struska ze spálené hlavy se nedrolí;
- Pomazánka se zcela nezapálí (pouze v místě kontaktu s hlavou).
Všechny tyto podmínky jsou splněny díky speciálnímu složení zápasů. Navíc i ta nejjednodušší část – brčko – je napuštěna speciálními chemikáliemi.
Složení zápalkové hlavy
V současné době existuje mnoho formulací zápalných hmot. V každém zápase však složení hlavy vždy zahrnuje následující skupiny látek:
- oxidační činidla – poskytují kyslík, podporují spalovací proces (bichromit nebo chlorečnan draselný, bertholová sůl, pyrolusit atd.);
- hořlavé složky - lze jako ně použít různé látky (síra, organická lepidla rostlinného a živočišného původu, sloučeniny fosforu);
- barviva – dávají hlavě určitou barvu;
- plniva – zabraňují prudkému hoření (oxid železa, drcené sklo);
- stabilizátory kyselosti - zabraňují vzniku vedlejších chemických reakcí (uhličitan vápenatý, oxid zinečnatý aatd.);
- lepící látky - drží všechny komponenty pohromadě a zároveň mají hořlavé vlastnosti.
Některé komponenty spolu úzce spolupracují a vykonávají několik funkcí najednou. Pyroluzit tedy slouží nejen jako zdroj kyslíku, ale také katalyzuje rozklad Bertholovy soli a oxid železa zabraňuje explozivnímu vznícení a zároveň dodává hlavě charakteristickou barvu (rez).
Je tedy zásadně nesprávné tvrdit, že klíčovou složkou složení zápalky je síra nebo fosfor. Přítomnost hořlavé látky, která se může vznítit třením, sama o sobě neposkytuje požadovaný účinek. Zapálení hlavy a rozšíření ohně na spodek brčka je celý řetězec fyzikálních a chemických procesů.
Složení zápasů závisí také na jejich rozmanitosti. Některé se tedy mohou vznítit na jakémkoli povrchu, který poskytuje dostatečné tření, zatímco jiné - pouze při interakci s vhodným povlakem naneseným na krabici. V druhém případě hovoříme o tzv. bezpečnostních zápalkách, jejichž hlavičky neobsahují primární zápalnou látku, kterou je sulfid fosforečný. Tato složka je přítomna pouze v mase mřížky.
Slámky
Slámové dřevo musí splňovat několik požadavků:
- vysoká poréznost – poskytuje dobrou chemickou absorpční kapacitu;
- tuhost – zabraňuje ohnutí zápalky při dopadu na povrch a vznícení;
- snadná manipulace.
Poslední vlastnost je nezbytná pro snadnou manipulaci se surovinami při výrobě tenkých tyčí požadované velikosti.
Brčka vyřezaná z dřevěné dýhy jsou napuštěna speciálními prostředky proti doutnání (kyselina fosforečná, fosforečnan dimonný), které při hoření zápalky vytvářejí na jejím povrchu film. Dřevo u hlavice obsahuje parafín, který přispívá k efektivnímu šíření plamene. Bez této součásti by zápalka zhasla téměř okamžitě po zapálení.
Hmota roštu
Složení strouhací hmoty závisí také na typu zápalek a receptuře konkrétního výrobce. Nejvíce verze šablony odpovídá následujícímu schématu:
- hořlavá látka – vyrobena z červeného fosforu;
- pyroluzit – plní stejné funkce jako v hlavě;
- uhličitan vápenatý;
- špatně hořlavé látky (červené železo, kaolin, uhličitan vápenatý, sádra) - zabraňují vznícení celé pomazánky;
- chlorid antimonitý;
- upevňovací součást (lepidlo).
Červený fosfor hraje hlavní roli při zapalování. A potřebné tření vytváří skelný prášek, který je přítomen v pomazánce a hlavě, což dává jejich povrchům drsnost. Tato složka také omezuje šíření záblesku po omítce.
Jak vzniká požár
Zapálení zápalky vůbec nezačíná na hlavě, ale na speciálním povrchu krabičky. Jak bylo uvedeno výše, za jiskru je zodpovědný červený fosfor. Při tření hlavy oMění se na bílý fosfor, látku, která se snadno vznítí při kontaktu s kyslíkem. V důsledku toho se vytvoří jiskra, která zapálí síru a Bertholovou sůl obsaženou v hlavě. Ostatní hořlavé součásti se pak vznítí.
Plamen na hlavičce zápalky je zároveň podporován oxidačními činidly a na pomazánce okamžitě zhasne díky látkám, které blokují jeho šíření.
