Curious Kids : quand je fais glisser une allumette, comment cela fait-il du feu ?

Curious Kids est une série destinée aux enfants. Si tu as une question à laquelle tu aimerais qu’un expert réponde, envoie-la à [email protected]. Tu pourrais aussi aimer le podcast Imagine This, une coproduction entre ABC KIDS listen et The Conversation, basé sur Curious Kids.

Quand je fais glisser la baguette d’allumette, comment cela fait-il du feu ? Merci. – Laura, 5 ans, Brisbane.

Je suis content que tu aies posé cette question, Laura. Je m’intéresse depuis longtemps à la science du feu et des feux d’artifice, et je peux te dire qu’il se passe beaucoup de choses dans le temps très court qu’il faut pour allumer une allumette.

Mais d’abord je veux donner un avertissement important : les allumettes sont dangereuses et elles ne devraient pas être utilisées sans surveillance. Vous pouvez vous blesser, blesser vos amis et votre famille, détruire votre maison ou endommager l’environnement.

Maintenant, revenons à la science.

Friction

Pour apprendre comment l’allumette peut prendre feu, nous devons d’abord comprendre quelque chose appelé « friction ». La friction, c’est lorsque vous frottez deux choses l’une contre l’autre et que cela crée de la chaleur ou du chaud. Avez-vous déjà frotté vos mains l’une contre l’autre par un matin froid pour les réchauffer ? C’est de la friction.

(Pour les adultes qui lisent, la friction convertit l’énergie cinétique en énergie thermique.)

La friction est importante pour la première partie de l’allumage d’une allumette. Vous frottez la tête de l’allumette contre la bande rouge sur le côté de la boîte d’allumettes.

Cette bande sur la boîte contient un peu de verre en poudre pour la rendre extra rugueuse. Le fait de gratter la tête d’allumette rugueuse contre la bande rugueuse entraîne une friction. Cela crée juste assez de chaleur pour démarrer une série de réactions chimiques.

Réactions chimiques

Vous connaissez probablement les réactions chimiques. C’est quand un produit chimique interagit avec un autre produit chimique, et qu’un changement se produit. Tu as peut-être ajouté du vinaigre à du bicarbonate de soude pour créer un mini-volcan. C’est une réaction chimique. La chaleur peut aider à déclencher certaines réactions chimiques ou à les accélérer.

Il y a beaucoup de réactions chimiques impliquées dans l’allumage d’une allumette.

Surprise, le premier produit chimique à réagir n’est pas sur l’allumette, il est sur la boîte !

Ce produit chimique est appelé « phosphore rouge ». A nos yeux, cela ressemble juste à une poudre rouge. Mais si vous zoomiez directement pour voir comment tous ses atomes sont disposés, cela ressemblerait à un tas de triangles et d’autres formes collés ensemble en une longue chaîne.

Lorsque vous frottez l’allumette sur la boîte, vous obtenez une friction, ce qui signifie que vous obtenez de la chaleur. Cette chaleur provoque la rupture d’une petite partie de la chaîne de phosphore rouge.

Quand cela se produit, une partie du phosphore rouge se transforme en un autre produit chimique appelé « phosphore blanc ». Il réagit immédiatement avec un gaz de l’air appelé oxygène. Cela va créer beaucoup plus de chaleur.

Donc l’histoire jusqu’ici : la friction brise la chaîne de phosphore rouge, ce qui permet au phosphore blanc de réagir avec l’oxygène et l’allumette commence à devenir chaude.

Mais ce n’est pas la fin de l’histoire.

Combustible + chaleur + oxygène = feu

Il faut trois ingrédients pour un feu : du combustible, de la chaleur et de l’oxygène.

La friction et le phosphore blanc ont fourni la chaleur de départ, et maintenant l’allumette a besoin de carburant et d’oxygène pour continuer à brûler.

Le combustible provient du soufre (c’est un autre produit chimique) et de la cire dans la tête de l’allumette. Il provient aussi du bois de la tige d’allumette.

Pour ce qui est de l’oxygène, l’allumette a une réserve secrète. Stocké à l’intérieur de la tête de l’allumette est un autre produit chimique appelé « chlorate de potassium ». Quand il devient chaud, il libère beaucoup d’oxygène et de chaleur supplémentaires. Cela permet à la tête d’allumette de brûler rapidement et fortement.

Quand vous mettez tout ça ensemble – la chaleur, le combustible et l’oxygène – vous obtenez une flamme ! Et étonnamment, toute cette chimie se produit en une fraction de seconde.

Allumettes ‘Strike anywhere’

Ce que j’ai décrit sont des allumettes de sécurité, qui sont celles que vous avez probablement à la maison.

Mais peut-être avez-vous vu un vieux film de cow-boy, ou un dessin animé, où un personnage a allumé une allumette avec sa botte, un mur, ou autre chose qui n’est pas une boîte d’allumettes.

Ces allumettes sont connues sous le nom d’allumettes « strike anywhere », et elles fonctionnent de façon très similaire aux allumettes de sécurité.

La différence est que le composant phosphoré se trouve dans la tête de l’allumette plutôt que sur la boîte.

Bien que cela soit pratique, c’est aussi beaucoup plus dangereux !

Donc, rappelez-vous : tout type d’allumette peut être très, très dangereux, alors ne les utilisez jamais sans la surveillance d’un adulte.

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