Проект по химии на тему: "Почему загорается спичка?"

Проект по химии на тему: «Почему загорается спичка?»

Авторы проекта учащиеся 7б класса: Борисов Сергей, Казаков Александр, Трушина Арина

Руководитель проекта - учитель химии: Шарапова Лариса Игоревна

Актуальность проекта

На практической работе по химии у нас появился вопрос - почему при проведении спичкой о коричневую часть на боковой поверхности коробка, она зажигается? Мы решили собрать информацию по этому вопросу, создать презентацию и познакомить всех  желающих с результатами нашей работы.

ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЙ ВОПРОС:
Почему загорается спичка?

Проблемные вопросы

• Что такое спичка?
• Как изготавливают спички?
• Состав спички.
• Виды спичек.
• Применение
• Правила техники безопасности при работе со спичками.

Цель проекта.

Узнать как можно больше о спичках, которые  мы используем в быту каждый день, правила техники безопасности при работе с ними, а также выполнить презентацию в программе Microsoft PowerPoint.

           Что такое спичка?

Спичка - палочка (черенок, соломка) из горючего материала, снабжённая на конце зажигательной головкой, служащая для получения открытого огня.

Первая спичка появилась в начале IX века. Прежде чем в руках человека вспыхнула спичка, произошло много событий, каждое из которых внесло свою лепту на долгом и сложном пути создания спички.

• Как изготавливают спички?

На первоначальном этапе производства спичек заготавливаются бревна нужной породы дерева, торцевые стороны которых красят известью, чтобы они не портились. Затем бревна режутся на тонкие листы, которые в свою очередь, тоже режутся на палочки для спичек.

Далее заготовки для спичек отправляются в химические цеха, где они пропитываются фосфорной кислотой, а после парафинируются для того, чтобы не испортились. Полученные заготовки окунаются в серный раствор при помощи спичечной матрицы, в которую вставляются палочки, для получения спичечной головки. После этого спичечные головки сушатся на этой же матрице, которая представляет собой ленту около двух метров в ширину.

В то время, пока спички сохнут, в другом цеху производят спичечные коробки, которые делаются из огромных картонных рулонов. Вначале на картонных рулонах печатают рисунок, а затем наносят терку. После всех этих процедур коробки для спичек нарезаются и сгибаются, после чего воздушным циклоном выстреливаются в специальный коробкоукладочный автомат, а уже затем они направляются в спичечный автомат и уже там наполняются готовыми спичками. Оrenburg-les.ru утверждает, что сегодня Россия занимает одно из первых мест по производству спичек . В наше время совершенствуются технологии производства, осваиваются новые виды спичек.

Виды спичек

Штормовые (охотничьи) спички - это горящие на ветру, в сырости и под дождем. Обмазка «тела» у них значительно толще, чем у охотничьих спичек. Зажигательная масса их содержит много бертоллетовой соли, поэтому способность к таких спичек очень высока. Они горят не менее 10 секунд в любых метеорологических условиях, даже в штормовую погоду при 12 баллах и под водой. Такие спички особенно нужны рыбакам и морякам.

Термические спички предназначены для зажигания термитно-муфельных шашек, термитной смеси, термитных патронов или разжигания костров. Температура горения спички достигает 1300° С.

Сигнальные спички, которые при горении дают свет различных цветов.

Фотографические

Они дают при фотографировании мгновенную яркую вспышку.

Каминные спички не гаснут под дождем и на ветру, поэтому могут использоваться для розжига костра или мангала на природе, а не только по своему прямому назначению;

длина стандартного образца – двадцать-тридцать сантиметров (это необходимое качество; пользователь, растапливая камин, не должен обжигаться);

палочка такой спички очень гладкая (занозы никому не нужны);

гореть она может около полутора-двух минут.

Газовые спички предназначены для того, чтобы одна горящая спичка позволяла зажечь сразу несколько комфорок газовых плит. Именно для этого длина этих спичек больше чем у обычных. Горение такой спички длится немного дольше, за счет длины.

Декоративные спички в прежние времена несли исключительно эстетическую функцию. Коробки украшали различными рисунками, а головки выпускали розового или зеленого цвета.

Состав спичек

Спичка состоит из головки и соломки. Головка представляет собой взвесь порошкообразных веществ в растворе клея..Зажигательная смесь=  это многокомпонентная система. В нее входят:

          -  окислители (бертолетовая соль KClO3, бихромат калия K2Cr2O7, пиролюзит MnO2), дающие кислород, необходимый для горения;

- горючие вещества (сера, животные и растительные клеи, сульфид фосфора P4S3);

- наполнители – вещества, предотвращающие взрывной характер горения головки (измельченное стекло, оксид железа (III) Fe2O3);

- склеивающие вещества (клеи), которые одновременно являются и горючими;

- стабилизаторы кислотности (оксид цинка ZnO, мел CaCO3 и др.); они необходимы потому, что повышенная кислотность зажигательной массы нежелательна, так как она способствует протеканию побочных химических процессов;

- вещества, окрашивающие спичечную массу в определенный цвет (органические и неорганические красители).

Пиролюзит MnO2 играет двойную роль: катализатора разложения бертолетовой соли и источника кислорода. Оксид железа (III) Fe2O3 также выполняет две функции. Он является минеральной краской (цвет ржавчины) и уменьшает скорость горения массы, делая горение более спокойным. Температура горения спичечных головок достигает 1500°C, а температура их воспламенения лежит в пределах 180-200°C.                                                    Фосфорная (тёрочная) масса, которую наносят на боковые наружные стороны спичечной коробки, также является многокомпонентной. В состав наиболее распространенной тёрочной массы входят:

• красный фосфор,
• сульфид сурьмы (III) Sb2S3,
• железный сурик Fe2O3,
• пиролюзит MnO2,
• мел CaCO3,
• клей.

Что происходит, когда вы чиркаете спичкой о намазку (тёрку)?

Красный фосфор при трении головки о намазку переходит в белый фосфор, который мгновенно вспыхивает при контакте с воздухом и поджигает в головке смесь бертоллетовой соли и серы. В результате окисления серы образуется сернистый газ SO2, придающий спичке характерный резкий удушливый запах. Головка, воспламеняясь, зажигает соломку, которая сгорает с образованием угля.

Реакция, протекающая при сгорании головки спички, – это один из наиболее бурных химических процессов. В больших масштабах она является одной из наиболее опасных.

Чтобы при зажигании не загорелась вся намазка, частички красного фосфора разделяют плохо горящими веществами — железным суриком, каолином, гипсом, молотым стеклом.

Применение.

• Вместо счётных палочек для обучения детей. При этом головки спичек срезаются или смываются водой, чтобы не спровоцировать пожар.
• Для изготовления спичечных домиков. 
• Для жеребьёвки
• Для различных логических игр, а также игр на аккуратность.
• Спички часто используются как реквизит для фокусов.
• Спичечные коробки используются для хранения мелких предметов. Например, радиолюбители хранят в них мелкие радиодетали. Иногда несколько коробков склеиваются так, чтобы получилось хранилище с несколькими отделениями в виде миниатюрного комода.
• Коллекционирование спичек, спичечных коробков, этикеток и т. п. - филумения
• В пиротехнике.

СПИЧКИ ДЕТЯМ НЕ ИГРУШКА!

•  Вопрос: Что может произойти при неправильном использовании спичек? Правильно говорят: в маленькой коробочке спрятано сто пожаров.

Техника безопасности при работе со спичками.

• 1)Не бросайте не потушенную спичку.
• 2)Не разбрасывайте спички; если они рассыпались, то соберите их все до единой.
• 3)Кладите спички там, где их не может достать маленький ребёнок.
• 4)Храните спички подальше от отопительных приборов.
• 5)Прежде чем зажечь спичку, закройте коробку; зажигайте спичку чиркая «от себя», сверху вниз.

Выводы

• 1) Спички в течение многих десятилетий были одним из важнейших элементов человеческой жизни, да и сегодня играют не последнюю роль в нашем повседневном обиходе.
• 2) Обычно, чиркая спичкой о коробок, мы даже не задумываемся над тем, какие химические реакции происходят в эту секунду:

              Красный фосфор при трении головки о намазку переходит в белый фосфор,                                   Ркрасный → Рбелый

Белый фосфор загорается за счёт кислорода бертоллетовой соли (или другого окислителя).

5КСlO3 + 6Р = 5KСl + 3Р2О5

Т.е. огонь первоначально рождается в терке. Огонёк поджигает головку спички. В ней вспыхивает сера опять за счёт кислорода бертолетовой соли.

2KClO3 + 3S = 2KCl + 3SO2

А уже затем загорается деревянная соломка.

3) Все реакции экзотермические. Поэтому спички требуют очень осторожного обращения. Необходимо соблюдать  технику безопасности при работе со спичками.

5)Нельзя ковырять в зубах спичками, так как они обработаны фосфорной кислотой и парафином, это оказывает вредное действие на организм.

• Возможно, теперь, беря в руки обыкновенную спичку, вы будете относиться к ней с большим почтением, чем до сих пор. Ведь в ней сосредоточена не только большая энергия, но и опыт многих поколений, и труд многих людей.

         Интернет-ресурсы

• https://www.youtube.com/watch?v=nfKtJqG9SY4 
• https://www.youtube.com/watch?v=C6121ji5oYc 
• http//www.fassen.net/video/qxnKZnWLl0c
• http://allforchildren.ru/why/misc72.php П О Ч Е М У Ч К А для детей
• https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D1%87%D0%BA%D0%B0