Nieuwsgierige kinderen: als ik met een luciferstokje veeg, hoe ontstaat er dan vuur?

Curieuze Kids is een serie voor kinderen. Als je een vraag hebt die je graag door een expert beantwoord wilt zien, stuur hem dan naar [email protected]. Misschien vind je de podcast Imagine This, een coproductie van ABC KIDS listen en The Conversation, gebaseerd op Curious Kids, ook leuk.

Wanneer ik met een luciferstokje veeg, hoe wordt er dan vuur gemaakt? Dank u. – Laura, 5 jaar, Brisbane.

Ik ben blij dat je dit vraagt, Laura. Ik ben al heel lang geïnteresseerd in de wetenschap van vuur en vuurwerk, en ik kan je vertellen dat er heel veel gebeurt in de korte tijd die het kost om een lucifer aan te steken.

Maar eerst wil ik een belangrijke waarschuwing geven: lucifers zijn gevaarlijk en ze moeten niet zonder toezicht worden gebruikt. Je kunt jezelf, je vrienden en familie verwonden, je huis vernielen, of het milieu schade toebrengen.

Nou, laten we teruggaan naar de wetenschap.

Wrijving

Om te leren hoe de lucifer vlam kan vatten, moeten we eerst iets begrijpen dat “wrijving” heet. Wrijving is wanneer je twee dingen tegen elkaar wrijft en er warmte ontstaat. Heeft u ooit op een koude ochtend uw handen tegen elkaar gewreven om ze op te warmen? Dat is wrijving.

(Voor de volwassenen die lezen, wrijving zet kinetische energie om in thermische energie.)

Wrijving is belangrijk voor het eerste deel van het aansteken van een lucifer. Je wrijft de luciferkop tegen de rode strook aan de zijkant van het luciferdoosje.

Deze strook op het doosje bevat een beetje glaspoeder om het extra ruw te maken. Het krassen van de ruwe luciferkop tegen de ruwe strook leidt tot wrijving. Daardoor ontstaat net genoeg warmte om een reeks chemische reacties te starten.

Chemische reacties

Je weet vast wel wat chemische reacties zijn. Dat is wanneer een chemische stof reageert met een andere chemische stof, en er een verandering optreedt. Misschien heb je azijn aan zuiveringszout toegevoegd om een minivulkaan te maken. Dat is een chemische reactie. Warmte kan helpen sommige chemische reacties op gang te brengen of ze sneller te laten verlopen.

Er zijn veel chemische reacties betrokken bij het aansteken van een lucifer.

Vrassend genoeg zit de eerste chemische reactie niet op de lucifer, maar op het doosje!

Deze chemische stof wordt “rode fosfor” genoemd. Voor onze ogen ziet het er gewoon uit als een rood poeder. Maar als je zou inzoomen om te zien hoe al zijn atomen zijn gerangschikt, zou het eruit zien als een stel driehoeken en andere vormen die aan elkaar zijn geplakt tot een lange keten.

Wanneer je met de lucifer over het doosje wrijft, krijg je wrijving, wat betekent dat je warmte krijgt. Door die warmte wordt een klein deel van de rode fosfor keten uit elkaar getrokken.

Wanneer dat gebeurt, verandert een deel van de rode fosfor in een andere chemische stof die “witte fosfor” wordt genoemd. Het reageert onmiddellijk met een gas in de lucht, zuurstof genaamd. Hierdoor ontstaat veel meer warmte.

Dus het verhaal tot nu toe: de wrijving breekt de rode fosfor keten, waardoor de witte fosfor kan reageren met zuurstof en de lucifer heet begint te worden.

Maar dat is niet het einde van het verhaal.

Brandstof + hitte + zuurstof = vuur

Je hebt drie ingrediënten nodig voor een vuur: brandstof, hitte en zuurstof.

Wrijving en witte fosfor hebben voor de beginhitte gezorgd, en nu heeft de lucifer brandstof en zuurstof nodig om te blijven branden.

De brandstof komt van de zwavel (dat is een andere chemische stof) en de was in de kop van de lucifer. Het komt ook van het hout in de luciferstok.

Als het om zuurstof gaat, heeft de lucifer een geheime voorraad. In de luciferkop zit een chemische stof genaamd “kaliumchloraat”. Als het heet wordt, komt er veel extra zuurstof en warmte vrij. Hierdoor brandt de luciferkop snel en sterk.

Wanneer je alles samenvoegt – de hitte, de brandstof en de zuurstof – krijg je een vlam! En verbazingwekkend genoeg gebeurt al deze chemie in een fractie van een seconde.

‘Strike anywhere’ lucifers

Wat ik heb beschreven zijn veiligheidslucifers, dat zijn de soort die je waarschijnlijk thuis hebt liggen.

Maar misschien heb je een oude cowboyfilm gezien, of een tekenfilm, waar een personage een lucifer heeft aangestoken met hun laars, een muur, of iets anders dat geen luciferdoosje is.

Deze lucifers staan bekend als “strike anywhere” lucifers, en ze werken zeer vergelijkbaar met veiligheidslucifers.

Het verschil is dat de fosfor component in de luciferkop zit in plaats van op het doosje.

Dit is weliswaar handig, maar ook veel gevaarlijker!

Dus denk eraan – elk soort lucifer kan heel, heel gevaarlijk zijn, dus gebruik ze nooit zonder toezicht van een volwassene.

Hallo, nieuwsgierige kinderen! Heb je een vraag die je door een expert beantwoord wilt zien? Vraag een volwassene om je vraag te sturen naar [email protected]

Laat ons weten wat je naam en leeftijd is en in welke stad je woont. We zullen niet elke vraag kunnen beantwoorden, maar we zullen ons best doen.