Из чего делают спички? Какие химические реакции происходят при воспламенении спички?

Опубликовано: 08/11/2024 · Обновлено: 25/06/2025

Спички представляют собой деревянную палочку с химической головкой, которая загорается при трении о специально подготовленную поверхность — так называемую намазку или тёрку. Эту тёрку наносят на боковые стенки коробка для спичек.

Для изготовления деревянной части, называемой соломкой, чаще всего используют осину, а иногда — липу. Из ствола дерева, очищенного от коры, специальным ножом снимают тонкую ленту древесного шпона по спирали. Затем эту ленту укладывают слоями и нарезают на маленькие палочки — собственно спички.

При горении спички важны два момента: во-первых, чтобы от древесной соломки образовывался тугоплавкий уголёк, а во-вторых, чтобы на этом уголёк прикреплялся раскалённый остаток от головки, называемый шлаком. Это необходимо для предотвращения ожогов или прожогов одежды, если на неё попадёт раскалённый шлак. Однако тлеющий уголёк древесины представляет пожарную опасность, поэтому соломку пропитывают особыми веществами, которые при горении образуют защитную пленку. Такая пленка гасит тление угля и одновременно фиксирует шлак на поверхности. В роли этих защитных веществ выступают, например, фосфорная кислота и её соль — диаммонийфосфат (NH4)2HPO4.

Для того чтобы пламя успешно переходило с головки на деревянную часть, кончик соломки около головки покрывают расплавленным парафином. Спички без такой обработки гаснут сразу после сгорания химической головки, так как непарафинированная соломка плохо воспламеняется. Парафин же легко загорается при контакте с раскалённой головкой и поддерживает красивое яркое пламя.

С момента изобретения первой шведской спички разработано множество рецептур зажигательных масс, которыми покрывают головки спичек. Эти составы – сложные смеси, включающие:

• окислители (к примеру, бертолетова соль KClO3, бихромат калия K2Cr2O7, пиролюзит MnO2), поставляющие кислород для горения;
• горючие компоненты (сера, животные и растительные клеи, сульфид фосфора P4S3);
• наполнители, смягчающие скорость и взрывной характер горения (измельчённое стекло, оксид железа (III) Fe2O3);
• склеивающие вещества, зачастую одновременно являющиеся горючими;
• стабилизаторы кислотности (оксид цинка ZnO, мел CaCO3 и др.), предотвращающие нежелательные побочные реакции;
• красители — как органические, так и минеральные, которые придаёт головкам различные цвета.

Интересно, что пиролюзит MnO2 выполняет двойную функцию: он катализирует разложение бертолетовой соли и одновременно служит источником кислорода. Оксид железа (III) Fe2O3, помимо своей роли наполнителя, выполняет функцию минеральной краски, придавая смеси рыжеватый оттенок и замедляя скорость горения, делая процесс более контролируемым и безопасным.

Температура горения спичечных головок достигает примерно 1500 °C, тогда как для их воспламенения требуется примерно 180–200 °C.

Масса, которую наносят на боковые стороны коробка — тёрочная или фосфорная — также представляет собой многокомпонентный состав. Обычно в неё входят:

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

Что происходит в момент зажигания спички? При трении красный фосфор на поверхности тёрки превращается в белый фосфор, который мгновенно воспламеняется на воздухе. Это зажигает смесь внутри головки — окислитель, обычно бертолетову соль, и горючие вещества, например, серу. При горении серы образуется сернистый газ SO2, подаривший спичкам характерный резкий, слегка удушливый запах. Воспламенённая головка передаёт пламя деревянной соломке, которая горит, оставляя после себя уголь.

Химическая реакция сгорания спички — одна из самых интенсивных и быстро протекающих среди бытовых процессов. При масштабировании такие реакции могут считаться очень опасными.

Для предотвращения быстрого распространения огня по всей полосе фосфорной массы красный фосфор разделяют слабо горящими веществами — железным суриком, каолином, гипсом или молотым стеклом.

После прочтения этого материала, вероятно, вы по-новому взглянете на обычную спичку, держа её в руках. Ведь в её создании сконцентрирован не только огромный запас энергии, но и многовековые знания, опыт и труд множества людей.

Ю. Кукушкин. «Химия вокруг нас. Спички» (журнал «Наука и жизнь», 2002)

Статья проверена экспертом, информация актуальна на Сентябрь 2026 года.

Список литературы