Como funcionam os jogos de segurança?

Fósforos de segurança são um item comum em todas as gavetas da cozinha da casa. Eles são um conceito bastante simples – bater a cabeça do fósforo contra a tira e voilá. Mas na verdade há muita química no trabalho neste objeto cotidiano.

Há dois tipos de fósforos: os que são considerados seguros, e os que podem ser acendidos usando qualquer superfície. A única diferença é que nos fósforos de segurança, os químicos necessários para acendê-los são mantidos separados um do outro. Mas antes de entendermos como eles funcionam, devemos primeiro perguntar – como eles surgiram?

O fósforo Lúcifer

Fósforos de segurança vieram muito longe de seu antecedente, o fósforo Lúcifer. Segundo um artigo de 1893 da Pacific Rural Press, a invenção do fósforo é creditada a Sir Isaac Holden, que capitalizou a necessidade de fogo instantâneo na ponta dos dedos.

Não demorou muito para que o fósforo Lúcifer ganhasse popularidade. Eles foram vendidos em latas de metal, e vieram com um pedaço de lixa para iluminar. A composição dos fósforos Lúcifer não era muito diferente dos fósforos de hoje em dia. Mas havia um ingrediente que fazia uma diferença vital: fósforo branco.

A história horripilante dos fósforos

Embora o fósforo branco faça uma aparência de camafeu em fósforos de segurança modernos, isto é apenas como uma pequena quantidade de vapor – mas entraremos nisso mais tarde. No início do século XIX, no entanto, Lúcifer fósforo branco é um dos principais ingredientes da cabeça do fósforo. O fósforo branco é um material muito inflamável e tóxico. Suas propriedades pirofóricas significam que ele pode se auto-inflamar espontaneamente. É por isso que é comumente usado como arma incendiária pelos militares.

p>Trabalhadores em fábricas de fósforo teriam frequentemente que ter sua mandíbula inferior removida após envenenamento por fósforo

Similar ao Napalm, o fósforo branco é usado em conchas e granadas, inflamando espontaneamente para produzir calor que é tão intenso que derrete a pele do osso. Este produto químico é também o culpado por detrás da mandíbula fossa, uma doença ocupacional causada pela inalação dos fumos tóxicos do produto químico. O fósforo branco atacaria a mandíbula inferior, causando abcessos e até mesmo danos cerebrais. O único tratamento era remover todo o maxilar, deixando o doente permanentemente desfigurado. A outra alternativa era a morte por falência de órgãos.

As propriedades instáveis e tóxicas do fósforo branco significavam que acidentes fatais ocorreriam todos os dias: caixas de fósforos se inflamariam de repente após serem sacudidas ou deixadas sob a luz do sol, e as pessoas freqüentemente respirariam os fumos tóxicos. Algo tinha que ser feito em relação ao perigoso fósforo de Lúcifer.

Quando foram inventados fósforos de segurança?

Por causa da demanda e dependência do público por fósforos baratos que pudessem ser acendidos em qualquer lugar, levou mais de 50 anos após os perigos terem sido identificados para acabar com a fabricação de fósforos de Lúcifer. Uma combinação de cobertura de imprensa, campanhas públicas e mudanças legislativas significou que em 1910, estes fósforos mortíferos foram finalmente substituídos por uma alternativa mais segura.

p>Um anúncio de jornal do século XIX mostrando a casa de força dos fósforos de Lúcifer, Bryant & de Maio, avançando para fósforos de segurança.

Por que são os fósforos chamados fósforos de segurança?

Interessantemente, os ingredientes ativos que estavam presentes nos fósforos de Lúcifer ainda eram usados em fósforos de segurança, mas com uma diferença de jogo: os produtos químicos combustíveis eram separados entre a cabeça do fósforo e a almofada de choque.

Fósforo branco foi eventualmente substituído por outra alotrópica: o fósforo vermelho. O fósforo vermelho não se inflama no ar onde a temperatura está abaixo de 240°C, ao contrário de seu predecessor que poderia se inflamar espontaneamente a 30°C. Isto significa que é um elemento muito mais estável para usar em um item doméstico comum, e é por isso que os fósforos são chamados de fósforos de segurança – eles são muito mais seguros hoje em dia!

O que são fósforos de segurança?

Já estabelecemos que o que constitui fósforos de segurança é o fato de que os elementos combustíveis são mantidos separados uns dos outros. Mas quais são os objectivos por detrás dos ingredientes?

A cabeça do fósforo contém um agente oxidante, normalmente clorato de potássio, e enxofre. Estes produtos químicos não se inflamam sozinhos, o que significa que o fósforo não se acende por fricção normal. Isto porque a superfície de ataque contém o químico necessário para o clorato de potássio e o enxofre inflamarem: fósforo vermelho.

A cabeça de fósforo também contém cola, que não só liga os materiais mas também serve como combustível extra. O pau de madeira é coberto por uma camada de cera de parafina. Isto assegura que a chama irá queimar o pau. A madeira também é embebida em fosfato de amónio, que abafa qualquer pós-brilho. A superfície de ataque e a cabeça de fósforo partilham um ingrediente principal: o vidro em pó. Isto é importante porque é o que inicia todo o processo.

Fósforo vermelho substituiu o fósforo branco em fósforos porque era muito mais estável. Ele está contido na superfície de fósforo de segurança, não na cabeça de fósforo.

Como funcionam os fósforos de segurança?

Quando a cabeça de fósforo atinge o bloco de fósforos, a fricção do vidro sobre o vidro cria calor. Este calor é suficiente para converter uma pequena quantidade de fósforo vermelho em vapor de fósforo branco.

Embora o fósforo branco acenda espontaneamente, seria uma exibição curta se não fosse para o agente oxidante na cabeça de fósforo. A pequena quantidade de fósforo branco começa a decompor o clorato de potássio, liberando oxigênio para que a chama possa continuar a queimar. O oxigênio então se combina com o enxofre para que ele também possa começar a queimar. Isto acende a madeira do fósforo, à qual a chama se agarra por causa da parafina.

Todos estes componentes são o que permite que o fósforo permaneça aceso o tempo suficiente para acender sua vela Yankee favorita.

A diferença entre fósforos de segurança e fósforos normais

A única diferença entre fósforos de segurança e fósforos de ataque em qualquer lugar é que a cabeça do fósforo deste último contém fósforo vermelho, bem como um agente oxidante e enxofre. Isto permite que ele se inflame em qualquer superfície quando o atrito cria calor.

Em contraste, se você bater um fósforo de segurança contra uma parede de tijolo, por exemplo, não haveria ignição porque o fósforo vermelho não está contido na cabeça do fósforo.

Como são os fósforos de segurança?

Enquanto as cabeças do fósforo são geralmente vermelhas, isto não é por causa da cor dos produtos químicos contidos. O facto de ser da mesma cor do fósforo vermelho é apenas uma coincidência. A razão pela qual a cabeça de fósforo é colorida é porque o corante é adicionado à ponta de forma a indicar claramente qual a extremidade que se incendiou.

É óbvio que os fósforos passaram por uma evolução bastante macabra. É um alívio o facto de os fósforos de segurança terem dado saltos e limites dos dias de Lúcifer, e como algo tão pequeno pode ser tão notável.

Aqui na ReAgent, adoramos desvendar os mistérios científicos e químicos por detrás de objectos comuns. No passado, nós olhamos para a química dos fogos de artifício, e até mesmo o medo!