Mistä on tehty tikkupää?

Ottelut ovat olleet yllättävän kauan. Ensimmäiset rikkipohjaiset tulitikut ilmestyivät 1200-luvulla, ja 1600-luvulla keksittiin tapa lyödä niitä fosforilla liotetulla paperilla. Nykyaikaiset ottelut ovat vuodelta 1827, jolloin englantilainen kemisti John Walker yhdisti kemikaaleja, jotka syttyisivät, kun ottelu vedettiin hiekkapaperille. Hänen ottelunsa sisälsivät antimonitrisulfidia, mutta pian sen jälkeen tämä korvattiin fosforisulfidilla. Tänään voit valita säännölliset tai turvaottelut. Molemmat käyttävät hyväkseen fosforiyhdisteiden reaktiivisuutta, mutta turvasytytykset on vedettävä erityiselle pinnalle syttymiseksi.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Fosforisulfidi on kemiallinen yhdiste, joka sytyttää tulitikkupäät. Se löytyy lakko-missä tahansa -tappien päistä ja turva-ottelulaatikkojen sivussa olevasta nauhasta. Muita tulitikkupään ainesosia ovat kaliumkloraatti, fosforiseskvisulfidi, rikki, lasijauhe, sideaineet ja täyteaineet.

Jaksollisen taulukon 15. elementti, fosfori, on yksi tärkeimmistä ihmiskehon elementeistä. Se on kuitenkin niin reaktiivinen, että sitä ei koskaan ole olemassa vapaassa muodossaan. Valkoinen fosfori, yksi kolmesta fosforin allotropista - tai muodosta, on niin reaktiivinen, että se on varastoitava veden alle, tai se räjähtää liekkeihin.

Fosforisulfidi (P₄S₃) korvattiin vuonna 1831 antimonisulfidilla, joka oli yleistä otteluissa tuolloin. Tulokseksi saadut tulitikut syttyivät hyvin, mutta ne tuottivat niin myrkyllisiä höyryjä, että valkoisen fosforin käyttö otteluissa lopulta kiellettiin. Muutama vuosi myöhemmin punaisen fosforin, allotrooppin, joka ei ole myrkyllinen, löytäminen teki tulitikun käytöstä paljon turvallisempaa.

Moderni lakko-missä tahansa tulitikkupää sisältää yleensä fosforisulfidia, jota tuotetaan vain punaisella fosforilla. Turvatulppien päät eivät sisällä tätä kemikaalia, mutta laatikon sivussa oleva hankaava nauha sisältää fosforisulfidia, joka on valmistettu punaisesta fosforista, jauhemaisen lasin ja sideaineen kanssa. Punainen fosfori antaa kipinän, joka sytyttää ottelun.

Fosforisulfidin lisäksi lyöntipistoolit sisältävät myös kaliumkloraattia, joka on hapettava aine. Se hajoaa palamisen aikana ja syöttää happea fosforireaktioon, jolloin ottelu palaa kirkkaammin. Tetrafosforitrisulfidi, joka tunnetaan myös nimellä fosforiseskvisulfidi, on toinen yleinen ainesosa. Se on valkoista fosforia sisältämätön fosforiyhdiste, jota käytetään yhdessä fosforisulfidin kanssa tai sen sijaan. Lasijauhe ja sideaine pyöristävät näiden ottelupään ainesosaluettelon.

Jos olet koskaan yrittänyt lyödä turvatulppaa hiekkapaperilla, tiedät, että se ei syty. Näiden otteluiden päät sisältävät vain rikkiä, kaliumkloraattia, täyteaineita ja lasijauhetta. Kun lyöt ottelun laatikon sivun erityisellä pinnalla, kitkakuumu muuntaa pienen määrän pinnan punaista fosforia valkoiseksi fosforiksi, joka spontaanisti syttyy. Tuloksena oleva kipinä käynnistää kaliumkloraatin hapetusreaktion, ja reaktion lämpö sytyttää rikin tulitikkupäässä. Turvatikkupäät sisältävät myös lasijauhetta ja sideainetta.