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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Partite. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano Un fiammifero è un bastone (asta, paglia) di materiale infiammabile, dotato all'estremità di una testa incendiaria, utilizzato per produrre un fuoco aperto.
I fiammiferi sono da molti decenni uno degli elementi più importanti della vita umana e ancora oggi svolgono un ruolo importante nella nostra vita quotidiana. Di solito, accendendo un fiammifero su una scatola, non pensiamo nemmeno a quali reazioni chimiche stanno avvenendo in quel momento ea quanta ingegnosità e impegno le persone hanno messo per avere un mezzo così conveniente per accendere il fuoco. I fiammiferi ordinari sono senza dubbio tra le invenzioni più sorprendenti della mente umana. Per esserne convinti, basti ricordare quanta fatica ci voleva per accendere un fuoco ai vecchi tempi. È vero che i nostri antenati abbandonarono il noioso metodo di estrarre il fuoco per attrito anche nell'antichità. Nel Medioevo apparve un dispositivo più conveniente per questo scopo: un acciaio, ma anche con esso accendere un fuoco richiedeva una certa abilità e sforzo. Quando l'acciaio ha colpito la selce, è stata scoccata una scintilla, che è caduta su un'esca imbevuta di salnitro. L'esca iniziò a covare sotto la cenere. Dopo aver attaccato un pezzo di carta, trucioli o qualsiasi altro accendino, hanno acceso il fuoco. Spegnere la scintilla è stato il momento più spiacevole di questa lezione. Ma era possibile farne a meno? Qualcuno ha avuto l'idea di immergere una scheggia secca nello zolfo fuso. Di conseguenza, su una punta della torcia si formò una testa di zolfo. Quando la testa è stata premuta contro l'esca fumante, è divampata. L'intera scheggia si illuminò da esso. Ecco come sono apparse le prime partite. Devo dire che nel corso della loro storia precedente, le persone hanno cercato di ottenere il fuoco con l'aiuto di influenze meccaniche: attrito o impatto. Con questo approccio, il fiammifero di zolfo poteva svolgere solo un ruolo ausiliario, poiché era impossibile accendere direttamente il fuoco con il suo aiuto, perché non prendeva fuoco né per impatto né per attrito. Ma alla fine del XNUMX° secolo, il famoso chimico Berthollet dimostrò che una fiamma può essere il risultato di una reazione chimica. In particolare, se l'acido solforico viene fatto cadere su acido ipocloroso di potassio (sale di Bertolite), si accenderà una fiamma. Questa scoperta ha permesso di affrontare il problema dell'accensione del fuoco da un'angolazione completamente diversa. In diversi paesi sono iniziati molti anni di ricerca sulla creazione di fiammiferi con un'estremità imbrattata con l'una o l'altra sostanza chimica che può incendiarsi in determinate condizioni. Nel 1812 Chapsel inventò i primi fiammiferi ad autoaccensione, ancora molto imperfetti, ma con il loro aiuto fu possibile ottenere una fiamma molto più veloce che con l'aiuto di un acciaio. I fiammiferi di Chapsel erano bastoncini di legno con una testa composta da una miscela di zolfo, sale bartolet e cinabro (quest'ultimo serviva per colorare la massa incendiaria di un bel colore rosso). Con tempo soleggiato, un tale fiammifero veniva acceso con una lente biconvessa e, in altri casi, a contatto con una goccia di acido solforico concentrato. Questi fiammiferi erano molto costosi e, inoltre, pericolosi, poiché l'acido solforico schizzava quando la testa si accendeva e poteva causare ustioni. È chiaro che non sono ampiamente utilizzati. Più pratici sarebbero stati i fiammiferi con teste che si accendono con un leggero attrito. Tuttavia, lo zolfo non era adatto a questo scopo. Stavano cercando un'altra sostanza infiammabile e poi hanno attirato l'attenzione sul fosforo bianco, scoperto nel 1669 dall'alchimista tedesco Brand. Il fosforo è molto più combustibile dello zolfo, ma non tutto ha funzionato subito. All'inizio, i fiammiferi si accendevano con difficoltà, poiché il fosforo si esauriva troppo rapidamente e non faceva in tempo ad accendere la torcia. Quindi iniziarono ad applicarlo sulla testa di un vecchio fiammifero di zolfo, presumendo che lo zolfo avrebbe preso fuoco più velocemente dal fosforo che dal legno. Ma anche queste partite si sono illuminate male. Le cose sono andate lisce solo dopo che hanno iniziato a mescolarsi con sostanze di fosforo che, riscaldate, rilasciano l'ossigeno necessario per l'accensione. Ora è difficile dire chi sia stato il primo a inventare una ricetta di successo per la massa incendiaria per le partite di fosforo. A quanto pare era l'austriaca Irini. Nel 1833 suggerì all'imprenditore Roemer il seguente metodo per fare i fiammiferi: "Bisogna prendere della colla a caldo, meglio la gomma arabica, buttarci dentro un pezzo di fosforo e agitare energicamente la bottiglia con la colla. Nella colla a caldo, con forte agitazione, il fosforo si rompe in piccole particelle.Si attaccano così strettamente con la colla che si forma un liquido denso e biancastro.A questa miscela deve essere aggiunta ulteriore polvere di perossido di piombo finemente macinata.Tutto questo viene mescolato fino a ottenere una massa marrone uniforme . ricoperto di zolfo. Lo zolfo deve essere ricoperto sopra con uno strato di massa di fosforo. Per fare ciò, gli zolfi vengono immersi nella miscela preparata. Ora resta da asciugarli. In questo modo si ottengono fiammiferi. Si accendono molto facilmente. Devono solo essere sbattuti contro il muro". Questa descrizione ha permesso a Roemer di aprire una fabbrica di fiammiferi. Capì però che era scomodo portare fiammiferi in tasca e sbatterli contro il muro e gli venne l'idea di confezionarli in scatole, su un lato delle quali incollavano un pezzo di carta ruvida (hanno semplicemente cucinato esso - lo ha immerso nella colla e ci ha versato sabbia o vetro frantumato). Colpendo su un tale pezzo di carta (o su qualsiasi superficie ruvida), il fiammifero si è acceso. Dopo aver avviato una produzione di prova di fiammiferi per cominciare, Roemer ha quindi ampliato la produzione quaranta volte: così grande era la domanda per i suoi prodotti e ha guadagnato molti soldi dalla produzione di fiammiferi. Altri produttori seguirono il suo esempio e presto i fiammiferi al fosforo divennero un prodotto popolare ed economico in tutti i paesi.
A poco a poco, furono sviluppate diverse composizioni della massa incendiaria. Già dalla descrizione di Irini risulta chiaro che la testa del fiammifero al fosforo comprendeva diversi componenti, ognuno dei quali svolgeva le proprie funzioni. Prima di tutto, c'era il fosforo, che svolgeva il ruolo di accenditore. Le sostanze che rilasciano ossigeno sono state mescolate con esso. Oltre al piuttosto pericoloso sale di berthollet, in questo ruolo avrebbero potuto essere usati perossido di manganese o minio, e in fiammiferi più costosi, il perossido di piombo, che era generalmente il materiale più adatto. Sostanze meno combustibili sono state poste sotto uno strato di fosforo, trasmettendo una fiamma da un accenditore a una torcia di legno. Potrebbe essere zolfo, stearina o paraffina. Affinché la reazione non avvenisse troppo velocemente e la legna avesse il tempo di riscaldarsi fino alla temperatura di combustione, sono state aggiunte sostanze neutre, ad esempio pomice o polvere di vetro. Infine, la colla è stata miscelata nella massa in modo da collegare tra loro tutti gli altri componenti. Quando la testa sfregava contro una superficie ruvida nel punto di contatto, sorgeva calore sufficiente ad accendere le particelle di fosforo più vicine, da cui altre si accendevano. Allo stesso tempo, la massa era così riscaldata che il corpo contenente ossigeno si decomponeva. L'ossigeno rilasciato ha contribuito all'accensione di una sostanza infiammabile che si trovava sotto la testa (zolfo, paraffina, ecc.). Da lui, il fuoco è stato trasferito all'albero. La produzione di fiammiferi fin dall'inizio ha assunto una grande scala, perché il consumo annuo di fiammiferi ammontava a decine e centinaia di miliardi di pezzi. Era impossibile fare a meno di una meccanizzazione completa. La fabbricazione dei fiammiferi era divisa in due operazioni principali: 1) fare bastoncini (cannucce di fiammiferi), 2) preparare una massa incendiaria e immergervi le cannucce. Il tipo più comune di legno per i fiammiferi era il pioppo tremulo, così come il pioppo, il salice, il pino, l'abete rosso, il cui legno aveva forti fibre dritte. I tronchi essiccati sono stati tagliati in pezzi lunghi circa 1 m, ogni pezzo è stato diviso trasversalmente in quattro parti e la corteccia è stata rimossa da esso. Il blocco risultante è stato rinforzato su un banco da lavoro di falegnameria e piallato con una speciale pialla, la cui parte operativa era costituita da diversi tubi appuntiti nella parte anteriore. Quando una tale pialla passava lungo un albero, si ottenevano lunghi bastoncini rotondi o rettangolari (a seconda della forma dei tubi, alla paglia si poteva dare qualsiasi sezione). Quindi, con una normale pialla, hanno levigato le irregolarità formate sotto forma di scanalature dalle schegge estratte, rimosso il secondo strato, livellato di nuovo l'albero e così via. La scheggia risultante è stata tagliata in pezzi della lunghezza di un fiammifero. Questa operazione è stata eseguita su una macchina che disponeva di un dispositivo molto semplice.
Le schegge sono state poste in un trogolo e avvicinate alla piastra di regolazione, quindi, utilizzando una leva e un coltello, hanno tagliato la lunghezza impostata. Al posto della piallatura manuale, presto iniziò ad essere utilizzata una macchina speciale. L'albero qui poggiava contro l'estremità del letto ed è stato lavorato utilizzando un dispositivo di taglio, in cui erano presenti diversi tubi appuntiti che tagliavano le schegge quando il dispositivo di taglio si muoveva. Per essere lavorato su questa macchina, il tronco è stato prima tagliato in tavole. Questa macchina, però, aveva molte mancanze e dava un grosso spreco. Pertanto, in futuro è stato sostituito da altri e il processo di taglio delle schegge è stato suddiviso in diverse operazioni. Per l'ulteriore lavorazione, le cannucce dovevano essere disposte in file uniformi e parallele. A tale scopo, hanno anche utilizzato una macchina speciale. Sulla piattaforma, che ha ricevuto rapidi movimenti di scuotimento, è stata installata una scatola divisoria e la distanza tra le partizioni corrispondeva alla lunghezza della partita. Con il rapido movimento della scatola, le cannucce venivano poste tra i divisori negli scomparti della scatola e la spazzatura cadeva attraverso i suoi fori inferiori. Quindi la scatola è stata rimossa e capovolta. La cannuccia rimaneva sulla tavola in file parallele e, in questa forma, veniva inviata alla macula. Prima dell'immersione, le cannucce venivano poste in un'apposita cornice, che consisteva in una base e due tondini di ferro ad essa fissati, su cui venivano poste delle assi di legno. Le scanalature correvano parallele l'una all'altra su tutte le assi. La lunghezza di queste scanalature era fatta in modo tale che la paglia posta in esse sporgesse di circa un quarto della sua lunghezza. Le tavole riempite sono state messe sulle aste una sopra l'altra. Dall'alto, erano tutti coperti con un'asse e fissati con cunei. Si ottenne così una cornice in cui furono collocati circa 2500 fiammiferi. Successivamente tale operazione è stata meccanizzata ed eseguita da una speciale macchina tipografica. Ogni fiammifero doveva essere immerso due volte: prima nello zolfo o nella paraffina e poi in una massa incendiaria. Fare una messa incendiaria era una faccenda complessa che richiedeva grandi precauzioni. Di particolare importanza è stata la sua accurata miscelazione. Per fare ciò, ogni componente è stato pesantemente frantumato allo stato di polvere. Inizialmente, i fiammiferi venivano immersi a mano usando una padella. La padella macal era composta da due parti: piatta e incassata. Il primo è stato realizzato leggermente più grande del telaio di composizione del tipo e in realtà serviva per immergersi nella massa fusa. Il suo strato qui era insignificante e corrispondeva all'altezza della parte incerata (o solforata) del fiammifero. La seconda parte fungeva da serbatoio per la massa e aiutava a mantenere un livello costante.
Successivamente fu inventata una macchina per immersione. Consisteva in un serbatoio in ghisa circondato da un altro serbatoio in ghisa. Il serbatoio esterno conteneva una massa incendiaria. L'acqua calda è stata versata tra i due serbatoi per riscaldare la massa. La vasca interna era chiusa su tutti i lati e solo nella tavola superiore era presente un'asola trasversale nella quale era posizionato un rullo. Ruotando, il rullo catturava con la sua metà inferiore la massa dal serbatoio e lo applicava alle estremità dei fiammiferi.
Per una maggiore comodità di lavoro sul bordo superiore della vasca, era presente una speciale piastra tuffante, sulla quale era installato un telaio di composizione del tipo e che si spostava facilmente sopra il rullo tuffatore con l'ausilio di cremagliere e ingranaggi montati sull'asse di il rullo. Un altro era posto sopra il rullo tuffatore, che serviva a pressare uniformemente i telai di composizione che passavano sotto di esso al rullo inferiore. Dalla macchina tuffatrice, i telai di composizione sono stati trasferiti alla camera di essiccazione. Dopo l'essiccazione, i fiammiferi sono stati estratti dai telai di composizione e collocati in scatole. Per molto tempo questo lavoro è stato svolto manualmente, ma poi sono apparse macchine per questa operazione.
Un grande svantaggio delle partite di fosforo era la tossicità del fosforo. Nelle fabbriche di fiammiferi, i lavoratori rapidamente (a volte in pochi mesi) sono stati avvelenati dai vapori di fosforo e sono diventati incapaci di lavorare. La nocività di questa produzione superava anche la produzione di specchi e cappelli. Inoltre, una soluzione di una massa incendiaria in acqua ha dato il veleno più forte, che è stato usato dai suicidi (e spesso dagli assassini). Nel 1847 Schroeter scoprì il fosforo rosso amorfo non velenoso. Da quel momento, c'era il desiderio di sostituire il pericoloso fosforo bianco con esso. Prima di altri, questo problema è stato risolto dal famoso chimico tedesco Betcher. Preparò una miscela di zolfo e sale bartolet, li mescolò con la colla e la applicò alle schegge rivestite di paraffina. Ma, ahimè, questi fiammiferi si sono rivelati impossibili da accendere su una superficie ruvida. Poi Betcher ha avuto l'idea di imbrattare un pezzo di carta con una composizione speciale contenente una certa quantità di fosforo rosso. Quando il fiammifero veniva strofinato contro una tale superficie, si accendevano particelle di fosforo rosso a causa delle particelle di sale di berthollet della testa che le toccavano e accendevano quest'ultima. I nuovi fiammiferi bruciavano con una costante fiamma gialla. Non emanavano fumo né quell'odore sgradevole che accompagnava i fiammiferi al fosforo. L'invenzione di Betcher all'inizio non interessava i produttori. Per la prima volta, i "fiammiferi sicuri" iniziarono ad essere prodotti nel 1851 dagli svedesi, i fratelli Lundstrem. Pertanto, per molto tempo le partite prive di fosforo sono state chiamate "svedesi". Non appena i fiammiferi di sicurezza si sono diffusi, la produzione e la vendita di fiammiferi al fosforo è stata vietata in molti paesi. Dopo alcuni decenni, la loro produzione si fermò completamente. Autore: Ryzhov KV
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