Curious Kids：マッチ棒を振り回すと、どうやって火が出るの？

Curious Kidsは、子ども向けのシリーズです。 専門家に答えてほしい質問がある場合は、[email protected] まで送ってください。また、Curious Kidsをもとにした、ABC KIDS listenとThe Conversationの共同制作のポッドキャストImagine Thisもおススメです。

マッチ棒を振り回すと、どのように火がつくのですか？ ありがとうございました。 – ローラ（5歳）、ブリスベン

この質問をしてくれてうれしいよ、ローラ。 私は長い間、火や花火の科学に興味があり、マッチに火をつけるまでの短い時間の間にたくさんのことが起こっていることを伝えることができます。

しかし、最初に重要な警告を与えたいと思います：マッチは危険なので、監視なしに使うべきではありません。 自分自身や友人、家族を傷つけたり、家を壊したり、環境を破壊したりする可能性があります。

さて、科学に戻りましょう。

摩擦

マッチに火がつく仕組みを知るには、まず「摩擦」というものを理解する必要があります。 摩擦とは、2つのものをこすり合わせると、熱や温かさが生じることです。 寒い朝、手をこすり合わせて温めたことはありませんか。 それが摩擦です。

（大人が読むと、摩擦は運動エネルギーを熱エネルギーに変換します）

摩擦は、マッチに火をつける最初の部分で重要です。 マッチ箱の側面にある赤い帯にマッチの頭をこすりつけます。

この帯にはガラスの粉が少し入っていて、さらにざらざらになっています。 粗いマッチの頭を粗い帯にこすりつけると、摩擦が生じます。 5065>

化学反応

化学反応については、おそらくご存知でしょう。 ある化学物質が別の化学物質と相互作用して、変化が起こることです。 たぶん、重炭酸ソーダに酢を加えてミニ火山を作ったことがあるでしょう。 これは化学反応です。 熱は、化学反応を開始させたり、速く起こしたりするのに役立ちます。

マッチに火をつけるときにも、たくさんの化学反応があります。

意外なことに、最初に反応する化学物質はマッチではなく、箱の中にあるのです。

この化学物質は「赤リン」と呼ばれています。 私たちの目には、ただの赤い粉にしか見えません。 しかし、原子の並び方を拡大して見ると、三角形やその他の形がたくさんくっついて長い鎖のようになっています。

マッチを箱の上でこすると摩擦が生じ、熱が発生します。 この熱で赤リンの鎖が少しばらばらになります。

このとき、赤リンの一部は「白リン」という別の化学物質に変化します。 これは、空気中の酸素という気体とすぐに反応します。 そうすると、さらに多くの熱が発生します。

ここまでのお話で、摩擦によって赤リンの鎖が切れて、白リンが酸素と反応し、マッチが熱くなり始めるということですね。

しかし、それで終わりではない。

燃料＋熱＋酸素＝火

火には、燃料、熱、酸素という3つの材料が必要である。

摩擦と白燐が出発熱となり、今度はマッチが燃え続けるために燃料と酸素が必要です。

燃料はマッチの頭の部分にある硫黄（これも化学物質）とワックスから得られます。 5065>

酸素に関しては、マッチは秘密の供給源を持っている。 マッチの頭の中には、「塩素酸カリウム」という別の化学物質が貯蔵されています。 これが熱くなると、余分な酸素と熱を大量に放出するのです。 これが、マッチヘッドを早く、強く燃え上がらせるのです。

熱と燃料と酸素、この3つがそろえば、炎ができるのです。

「どこでもスイッチ」マッチ

ここで説明したのは安全マッチで、おそらく家にあるようなものです。

しかし、古いカウボーイ映画やアニメで、キャラクターがブーツや壁など、マッチ箱ではないものでマッチに火をつけているのを見たことがあるかもしれません。

違いは、リンの成分が箱ではなく、マッチの頭の中にあることだ。

これは便利だが、もっと危険なことでもある。

ですから、どんな種類のマッチでも、とてもとても危険ですから、大人の監視なしでは決して使わないでください。 専門家に答えてほしい質問はありませんか？ 大人の方から [email protected]

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