עקרון ההצתה של גפרורים
Oct 22, 2022
ניתן לחלק גפרורים לגפרורי חיכוך (נקראים גם גפרורי זרחן גופרתי) וגפרורים בטיחותיים, ועקרונות ההצתה שלהם שונים.
המרכיבים העיקריים של ראש גפרור חיכוך הם אשלגן כלורט וזרחן טריסולפיד. החום שנוצר משפשוף קל על פני השטח המחוספס מספיק כדי לגרום לשני החומרים הללו להגיב כימית ולהתלקח.
גופרית מחליפה זרחן טריסולפיד בראש משחק הבטיחות. חום החיכוך הכללי אינו מספיק כדי לגרום לראש המחסנית להגיב. רק כאשר הוא נשרט על שכבת הזרחן בצד קופסת הגפרורים, חום החיכוך גורם לגופרית להגיב תחילה עם אשלגן כלורט, ומפיק יותר אנרגיית חום, מה שגורם לחומרים הכימיים שבראש המחסנית להגיב ולהתלקח. תהליך התגובה שלו הוא כדלקמן:
2KClO3 בתוספת 3S──→2KCl בתוספת 3SO2 בתוספת 1137kJ
התגובה הכימית לעיל היא אלימה ונפיצה מדי, מה שלא מתאים לשימוש. על מנת לשלוט על מהירות ההצתה, יש להוסיף כמה חומרי מילוי כגון אבקת קוורץ לתוך ראש התרופה כדי להפוך את ההצתה של ראש התרופה למתונה ויציבה; בנוסף, מוסיפים אשלגן דיכרומט ופיגמנטים לשיפור עמידות ומראה הלחות. אם משתמשים בעמילן ובשלאק כדי להחליף גופרית ומוסיפים כמה תבלינים, ניתן ליצור גפרורים ארומטיים ללא גופרית. בעת שריפה, הם אינם מייצרים גז SO2 מעצבן, ויכולים להפיץ ניחוח, מה שגורם לאנשים להרגיש בנוח.