Tření hlavy zápalky o krabici může způsobit vznícení kvůli vlastnostem návrhu zápalky a reakci mezi jejími složkami. Tento jev je založen na principech fyziky, které studujeme v 8.třídě.
Zápalka se skládá ze tří základních prvků-hlavy, jádra a kůry. Kůra zápalky slouží k snadnému skladování a ochraně jádra před vlivy prostředí. Hlavička zápalky obsahuje chemickou látku, takzvanou hořlavou směs, která obsahuje fosfor a další látky. Jádro slouží k přenosu tření z krabice na hlavu zápalky.
Když třeme hlavičku zápalky o krabice, dochází k tření mezi hlavou a krabicí, které vede k zahřátí hořlavé směsi v hlavě. Když je dosaženo určité teploty, fosfor začne reagovat s kyslíkem ve vzduchu a vytvoří oxidovaný fosfor. Tato látka je silné oxidační činidlo a může podporovat spalování i v nepřítomnosti vnějšího zdroje Gorenje. Dochází tak k zapálení zápalky.
Při tření hlavy zápalky: mechanismus zapalování
Jednou z hlavních složek této směsi je fosfor, který je hlavním zdrojem energie při zapálení hlavy zápalky. Za normálních podmínek je fosfor dostatečně stabilní a není náchylný k samovznícení.
Při tření hlavy zápalky o šle na krabici nebo jiný hrubý povrch dochází v důsledku tření k mechanickému zničení struktury speciální vrstvy na hlavě zápalky. Výsledkem je, že papír nebo lepenka jsou detekovány a obsahují malé množství vzduchu. Kombinace tohoto vzduchu a roztrhané struktury vytváří podmínky pro interakci fosforu se vzduchem.
Aktivovaný fosfor reaguje s kyslíkem ze vzduchu, což vede k tvorbě oxidu fosforu a uvolňování energie. Uvolněná energie ve formě tepla vede ke zvýšení teploty na povrchu zápalky a vznícení zbývající části fosforu.
Mechanismus zapalování hlavy zápalky při tření tedy spočívá v mechanickém zničení speciální vrstvy, interakci fosforu s kyslíkem a uvolňování energie. Tento proces začíná teprve poté, co byla zničena speciální vrstva hlavy zápalky a vzduch byl schopen proniknout do vnitřní struktury zápalky.
Tření jako iniciátor reakce
Při tření hlavy zápalky o krabici dochází ke vznícení v důsledku různých fyzikálních a chemických procesů, ke kterým dochází mezi povrchy materiálů.
Hlavice zápalky obsahuje hlavní složku-hořlavý materiál, který je obvykle reprezentován směsí síry a fosforu. Kontakt těchto látek s třením způsobuje třecí síly, které vedou k zahřátí hlavy zápalky.
Když se Sirka tře o krabice, dochází k zahřátí hořlavých látek v hlavě zápalky. To vede k tvorbě horkého sulfidu a fosfidu, které aktivně reagují se vzduchem.
V procesu tření začnou povrchové vrstvy materiálů překisovat zápalku. Vysoké teploty přispívají ke spálení zápalky a výsledkem jsou plameny.
Tření mezi hlavou zápalky a krabicí tedy iniciuje reakci mezi hořlavinami a vzduchem, což vede ke vznícení zápalky.
Základní fyzikální procesy
Při tření hlavy zápalky o krabici dochází k řadě fyzikálních procesů, které vedou ke vznícení.
Za prvé, tření vytváří teplo. Při tření hlavy zápalky o hrubý povrch se krabice zahřeje. To je způsobeno odporem mikroskopických nerovností povrchu, který se přenáší jako tepelná energie.
Za druhé, při tření hlavy zápalky o krabici se mnoho mikroskopických částic povrchu hlavy zápalky a hrubého povrchu krabice začne rozpadat. V tomto případě se na povrchu hlavy zápalky tvoří mikrotrhliny a drážky, ve kterých se hromadí oxid hlavice zápalky obsahující chemicky možné místo pro spalování, stejně jako zbytky fosforu.Gorenje.
Za třetí, dochází k aktivaci oxidu hlavy zápalky. Při tření molekuly oxidu hlavy zápalky začnou tvořit radikály aktivního kyslíku, které jsou oxidanty a jsou schopny zahájit chemickou reakci s hořlavou látkou obsaženou na povrchu hlavy zápalky.
Výsledkem je, že kombinace těchto procesů vede k zapálení hlavy zápalky. Při kontaktu hořlavé látky na povrchu hlavy zápalky s radikály aktivního kyslíku dochází k chemické reakci hoření, doprovázené uvolňováním tepla a světla.Gorenje
Termochemické přeměny
Složení hlavy zápalky zahrnuje fosfor, síru, oxid antimon a další látky, které zajišťují vznícení. Při tření zápalky o hrubý povrch krabice vzniká mechanická energie, která se přeměňuje na tepelnou energii.
V tomto případě dochází k následujícím termochemickým přeměnám:
- Sirka se zahřívá v důsledku tření, což vede ke zvýšení její teploty.
- Látky obsažené v hlavě zápalky se začnou odpařovat.
- Odpařující se látky pronikají do hořlavé části zápalky, která se skládá ze speciální směsi zvané hořlavá směs.
- Hořlavé složení se vznítí z vysoké teploty a vytvoří plamen.
- Plamen zápalky se šíří do části zápalky citlivější na spalování - knotu, který obsahuje látky schopné podporovat spalování.Gorenje Gorenje.
Gorenje zápalky při tření tedy vzniká díky termochemickým přeměnám, které vedou k zahřátí a odpařování látek a následnému spalování hořlavého složení hlavy zápalky.
Vliv podmínek a faktorů požáru
Kromě toho je důležitou podmínkou pro vznik ohně vysoká teplota, ke které dochází při tření zápalky o krabici. V důsledku tření dochází k zahřátí hlavy zápalky, což vede k aktivaci procesů hoření chemikálií umístěných na povrchu zápalky.
Je také třeba vzít v úvahu, že v přítomnosti kyslíku, což je oxidační činidlo, je spalování intenzivnější. Kyslík Gorenje nezbytný pro udržení chemické oxidační reakce prováděné při spalování. Proto je při tření hlavy zápalky o krabici důležité, aby byl vzduch k hlavě zápalky přístupný.
Je však třeba si uvědomit, že bez dostatečné teploty nebo bez přístupu kyslíku nemusí spalování začít nebo postupovat pomalu. Proto by se všechny uvedené faktory a podmínky měly shodovat současně pro zapálení hlavy zápalky při tření o krabici.
| Faktory požáru: | Vliv: |
|---|---|
| Přítomnost látky, která dokáže spálit | Slouží jako palivo pro oheň |
| Vysoká teplota při tření | Zahřívá hlavu zápalky aktivací procesů zapalování |
| Přítomnost kyslíku | Podporuje chemickou oxidační reakci při spalování Gorenje |