Matcher har funnits överraskande länge. De första svavelbaserade tändstickorna uppträdde på 1200-talet och ett sätt att slå dem med fosforblött papper utformades på 1600-talet. Moderna tändstickor dateras till 1827, då den engelska kemisten John Walker kombinerade kemikalier som skulle antändas när matchen drogs på sandpapper. Hans tändstickor innehöll antimontrisulfid, men strax efter ersattes detta med fosforsulfid. Idag har du valet om vanliga matchningar eller säkerhetsmatcher. De utnyttjar båda reaktiviteten hos fosforföreningar, men säkerhetsmatcher måste dras på en speciell yta för att antända.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Fosforsulfid är den kemiska föreningen som antänder tändstickshuvuden. Det finns i huvudet på matcher överallt och i remsan på sidan av säkerhetsmatchboxar. Andra ingredienser i tändstickshuvuden innefattar kaliumklorat, fosforseskvisulfid, svavel, glaspulver, bindemedel och fyllmedel.
Fosforens roll
Det 15: e elementet i det periodiska systemet, fosfor, är ett av de viktigaste elementen i människokroppen. Det är dock så reaktivt att det aldrig existerar i sin fria form. Vit fosfor, en av de tre allotroperna - eller formerna - av fosfor, är så reaktiv att den måste lagras under vattnet, eller så kommer den att brista i lågor.
Fosforsulfid (P4S3) ersattes 1831 med antimonsulfiden som var vanlig i tändstickor vid den tiden. De resulterande tändstickorna antändes väl, men de avger rök som var så giftiga att användningen av vitt fosfor i tändstickor så småningom var förbjudet. Några år senare gjorde upptäckten av rött fosfor, en allotrop som inte är giftig, tändstickan mycket säkrare.
Moderna tändstickshuvuden överallt innehåller vanligtvis fosforsulfid som endast produceras med röd fosfor. Huvuden för säkerhetsmatcher innehåller inte denna kemikalie, men slipremsan på lådans sida innehåller fosforsulfid tillverkad med rött fosfor tillsammans med pulveriserat glas och ett bindemedel. Det röda fosforet ger gnistan som tänder tändstickan.
Andra kemikalier i Strike-Anywhere Match Heads
Förutom fosforsulfid innehåller tändstickshuvuden överallt också kaliumklorat, vilket är ett oxidationsmedel. Det sönderdelas under förbränningarna och tillför syre till fosforreaktionen, vilket får matchen att brinna ljusare. Tetrafosfor-trisulfid, även känd som fosforsesekvisulfid, är en annan vanlig ingrediens. Det är en fosforförening fri från vitt fosfor som används tillsammans med eller istället för fosforsulfid. Glaspulver och ett bindemedel avrundar ingrediensförteckningen i dessa matchhuvuden.
Säkerhetsmatchhuvuden innehåller inte fosfor
Om du någonsin har försökt slå en säkerhetsmatch på sandpapper vet du att den inte kommer att antändas. Huvuden på dessa tändstickor innehåller endast svavel, kaliumklorat, fyllmedel och glaspulver. När du slår tändstickan på den speciella ytan på sidan av lådan, men friktionsvärmen omvandlar en liten mängd av det röda fosforet i ytan till vitt fosfor, vilket spontant tänds. Den resulterande gnistan startar kaliumkloratoxidationsreaktionen, och värmen från den reaktionen antänder svavlet i tändstickshuvudet. Säkerhetsmunstyckshuvuden innehåller också glaspulver och ett bindemedel.