Спичке – сто лет

Маленькая спичка выручила наших героев из очень неприятного положения. А нам из-за нашего непростительного невнимания к коробочке спичек придется поесть всухомятку, запить ужин холодной водой и потом дрожать всю ночь от холода в неуютной палатке…

Предки спички

Воздушное огниво и электрические зажигалки

Рис. 6. Пневматическое огниво даяков (остров Борнео).

Как видите, старинные способы добывания огня не могли нас выручить из беды, так как они достаточно хлопотливы и неудобны. Немудрено поэтому, что по мере развития техники и науки люди постоянно стремились заменить их более удобными способами, но это давалось им не так-то легко.

Приходилось ли вам в детстве забавляться так называемым «воздушным пистолетом»? На эту игрушку были похожи довольно распространенные в Европе в начале прошлого века «пневматические [2] зажигатели», или «воздушное огниво». В них использовалось свойство воздуха (как и всякого газа) нагреваться при сжатии. Это свойство вы хорошо знаете, если вам приходилось например накачивать насосом воздух в велосипедную или автомобильную шину: вспомните, как нагревалась при этом сжатым воздухом резиновая трубочка насоса или та металлическая трубка, на которую она надевается.

Пневматический зажигатель представлял собой толстостенную, закрытую с одного конца трубку с плотно входящим в нее поршнем. В углублении на конце поршня закреплялся кусочек трута. Чтобы получить огонь, нужно было много раз сильно сжимать воздух в трубке; при этом развивалось в конце концов так много тепла, что трут загорался.

Взгляните теперь на рис. 6. На нем изображено воздушное огниво даяков — малокультурного народа, живущего на острове Борнео. Оно вполне сходно со старинными европейскими пневматическими зажигателями.

Представьте себе теперь, что каждый раз, когда вам понадобится огонь, вам приходится затрачивать на его добывание примерно столько же усилий, сколько нужно для надувания ослабевшей велосипедной шины. Нельзя назвать этот способ особенно удобным! Да и таскать такое «огниво» всюду с собой тоже не очень-то приятно.

Пробовали применить для получения огня и электричество. В конце XVIII в. появились например электрические зажигалки, в которых посредством накаливания электрическим током тонкой платиновой проволочки воспламенялся спирт. В 1770 г. была изобретена электрическая зажигалка другого типа: в ней воспламенялась водородная газовая струя с помощью электрической искры электрофора (простейшая электрическая машина, устройство которой вам конечно известно из курса физики). Само собой разумеется, что благодаря дороговизне и сложности устройства такие зажигалки тоже не могли получить широкого распространения.

За дело берутся химики

Но к тому времени довольно значительного развития достигли уже химические знания. Благодаря успехам химии стали хорошо известны многие вещества, дотоле неизвестные или мало известные, были открыты и более удобные способы их добывания. Вполне естественно явилась мысль использовать некоторые из них для добывания огня.

Одним из таких веществ был легкий горючий газ — водород. Добывали его взаимодействием цинка и серной кислоты, — этим именно путем получали его и в только что упомянутой электрической зажигалке.

С большим успехом горючесть водорода была использована в «водородном огниве» Деберейнера.

При прокаливании некоторых солей платины остается чистая платина в виде пористой губчатой массы, которая и называется губчатой платиной. Губчатая платина обладает замечательным свойством сгущать и сильно поглощать различные газы, причем сама она накаляется. Если газ горючий, то он конечно при сгущении загорается. Вот это-то свойство губчатой платины и использовал Деберейнер при устройстве своего «огнива».

Представьте себе стеклянный или фарфоровый сосуд, в который налита разбавленная серная кислота (рис. 7). Сверху сосуд закрыт крышкой с прикрепленным к ней стеклянным колоколом, открытым внизу. Верхняя часть колокола имеет кране с ручкой, а внутри колокола, немного выше его нижнего края, на проволоке подвешен кусочек цинка b. Против крана помещена коробочка f, содержащая губчатую платину.

Предположим, что кран закрыт. Серная кислота, взаимодействуя с цинком, выделяет водород. Последний скопляется в колоколе и своим давлением вытесняет из него кислоту, благодаря чему дальнейшее выделение водорода прекращается.

Рис. 7. Водородное огниво Деберейнера

Откроем теперь кран. Водород из колокола устремится через кран к коробочке f и будет сгущаться на платине. Благодаря уменьшению давления водорода серная кислота в колоколе начнет подыматься и придет в соприкосновение с цинком, отчего станут выделяться новые порции водорода. Когда водород на платине достигнет определенной степени сгущения и достаточно раскалится, — он вспыхнет.