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성냥은 물체의 마찰열 발생 원리에 따라 강한 산화제와 환원제의 화학적 활성을 이용해 불을 붙임으로써 마찰을 통해 열을 발생시킬 수 있는 도구이다.
1. 안전성냥에는 어떤 원료가 사용되나요?
우리가 자주 사용하는 성냥을 안전 성냥이라고 합니다. 성냥갑의 측면은 적린(점화제)과 삼황화안티몬(Sb2S3, 가연성)으로 코팅되어 있으며, 성냥 머리에 있는 물질은 일반적으로 KClO3, MnO2(산화제) 및 S(가연성)입니다.
둘이 마찰을 일으키면 마찰에 의해 발생하는 열이 KClO3 등과 접촉한 적린을 가열하고 안전성냥 머리 부분의 가연성 물질을 태워 성냥에 불을 붙인다.
안전성냥의 장점은 적린이 무독성이며 적린과 산화제가 각각 성냥갑과 성냥개비의 측면에 부착되어 있고 사용하지 않을 때는 만지지 않는다는 점이다.
안전 성냥의 구성: 성냥 머리: 산화제(KClO3, MnO2), 인화성 물질(황 등), 결합제.
성냥갑 면: 적린, 삼황화안티몬, 접착제.
화재 원인 : 마찰 → 열 → KClO3 분해 → 적린 발화 → 성냥 머리 위의 가연물(유황 등) 연소.
장점: 적린은 산화제와 분리되어 비교적 안전하고 독성이 없습니다.
안전 성냥의 전신은 황린 혼합물로 코팅된 성냥개비를 단단한 표면에 문지르거나 치면 불이 붙는다는 원리에 기초했습니다.
위험을 피하기 위해 안전 성냥으로 개선됩니다. 성냥갑의 적린면에 문질러야 불이 붙습니다. 그래서 세이프티 매치라고 합니다.
마찰 성냥은 거친 표면에 문지르면 발화될 수 있습니다. 안전성냥의 제조공정은 질산칼륨, 탄소분말, 아교 등의 혼합물, 삼황화인, 산화납 또는 기타 산화제의 혼합물, 유리분말, 아교 등을 성냥머리에 도포하는 것이다.
거친 표면을 문지른 후 마찰로 인해 발생하는 열로 인해 외부 혼합물이 격렬하게 작용하여 내부 혼합물이 점화되고 파라핀에 젖은 성냥이 점화됩니다.
2. 안전성냥에 백린탄을 사용하지 않는 이유
적린은 독성이 없고 자연 발화하지 않기 때문에 화학 실험을 하거나 안전 성냥을 만들 때 일반적으로 사용됩니다. 발화점은 200°C 이상(약 260°C)이며 산소 속에서 연소하여 백색 분말형 고체 오산화인을 생성합니다.
(1) 백린탄은 자연 발화할 수 있지만 적린은 자연 발화할 수 없기 때문에 적린의 발화점이 백린보다 높으며 발화 조건에서 인은 산소와 반응하여 오산화인을 형성한다. 이 반응의 화학 반응식은 다음과 같습니다.
(2) 철선이 산소 속에서 연소되는 현상은 격렬하게 연소하고 스파크를 일으키며 많은 열을 방출하고 검은색 고체를 형성합니다.
철은 발화 조건에서 산소와 반응하여 산화철철을 생성합니다. 이 반응의 화학 반응식은 다음과 같습니다.
(3) 정화된 석회수를 공기 중에 넣으면 공기 중에 CO2가 포함되어 표면에 백색막이 형성되고 이 반응에서 이산화탄소가 수산화칼슘과 반응하여 탄산칼슘 침전물과 물을 생성한다.
이 반응의 화학 반응식은 다음과 같습니다.
(4) SO2는 보라색 과망간산칼륨 용액을 탈색시킬 수 있으며, 황은 점화 조건에서 산소와 반응하여 이산화황을 형성합니다.
