Историјата на кибритот крие страшна тајна „фосфорна вилица“

Во мај 1855 година, 16-годишна девојка се појавила во ординација жалејќи се на силна забоболка и оток на десната страна од долната вилица.Според тогашната процедура, докторот ѝ ја засекол вилицата, ѝ извадил неколку заби и ја пратил дома. Но состојбата на девојката се влошувала. На нејзината вилица се појавил голем апсцес кој почнал да исфрла големи количества гној со одвратен мирис и наскоро не можела да џвака цврста храна. На 17 декември, кога била примена во болница, лекарите со ужас откриле дека добар дел од десната страна на нејзината вилица изгнил, а изложената коска била мртва и сунѓереста. Уште пострашно – коската светела со морничаво зелено сјаење во темница.

Taа на крајот целосно закрепнала, но многу други немале таква среќа. Како и многу девојки во тоа време, работела во фабрика за кибрити, каде што т.н.„лепра на кибритарките“ или „фосфорна вилица“ зафаќала до 11% од работниците. Од 1830-тите до 1910-тите, стотици работници од кибритната индустрија станале жртви на оваа ужасна болест, претрпувајќи трајни обезличувања, лудило, па дури и смрт. Тоа била епидемија што ќе поттикне големи работнички движења и ќе ги постави темелите на современата индустриска хигиена и регулативите за здравје и безбедност. Ова е приказната за тоа како едно денес секојдневно домашно средство го променило светот.

Нашата приказна започнува во 1669 година со Хенинг Бранд, алхемичар од Хамбург, кој – како и сите алхемичари од неговото време, се обидувал да го пронајде Филозофскиот камен, митска супстанца што наводно давала вечен живот и претворала обични метали во злато. Верувајќи дека жолтата боја на урината има некаква врска со златото, Бранд собирал и вриел илјадници литри урина, добивајќи леплива, бледо жолта паста. На негово изненадување, таа супстанца зрачела со бледо зелено сјаење кое не згаснувало и се самозапалувала кога ќе се изложи на воздух. Бранд ја нарекол „фосфор“, по латинскиот збор "Phosphorus" за „утринска сјајна ѕвезда“. Фосфорот бил тринаесеттиот откриен хемиски елемент – и првиот откриен во модерната ера.

Но Бранд брзо го изгубил интересот и поминала речиси деценија, пред фосфорот да најде практична примена.

Во 1680 година, ирскиот хемичар Роберт Бојл го создал првиот кибрит на триење: дрвено стапче со сулфур на врвот, кое се триело преку хартија натопена со фосфор, што предизвикувало запалување. Но фосфорот тогаш бил премногу редок и скап за вакви кибрити да станат комерцијално одржливи, па изумот бил заборавен.

Најпознати алотропски модификации на фосфорот - бел, црн, црвен

Цел век подоцна, во 1826 година, Џон Вокер, аптекар од Англија, мешал антимонов сулфид, калиум хлорат, гума и скроб, обидувајќи се да направи експлозив. Кога дел од смесата се зацврстил на неговото мешалче, тој го стругал од подот и одеднаш избувнал пламен. Вокер почнал да продава мали верзии како кибрити, но никогаш не го патентирал изумот. Во 1829 година, лондонскиот бизнисмен Семјуел Џонс го копирал и го продавал под името „Луциферс“.

„Луциферс“ станале многу популарни и фабрики за кибрити никнувале низ Британија, Европа и Северна Америка. Поради нивното ширење, пораснало и пушењето. Но првите луцифер-кутии предупредувале: „Ако е можно, избегнувајте вдишување. Луѓе со чувствителни бели дробови никако да не ги користат Луциферите.“

Во 1830 година, францускиот хемичар Шарл Сорија го заменил антимоновиот сулфид со бел фосфор, правејќи кибрити што полесно се палат и помалку мирисаат. Но иако поефикасна, оваа формула била смртоносна: фосфорот бил екстремно токсичен. Бебиња умирале од грицкање на кибритчиња; една кутија содржела доволно фосфор за да убие возрасен човек.Но најлошото го поминале самите „кибритарки“.

Посебно трагично било што уште во 1847 година австрискиот хемичар Антон фон Шретер го открил црвениот фосфор – форма на елементот која била далеку помалку токсична.Но бидејќи бил поскап за производство и се запалувал на повисока температура, повеќето производители одбивале да го користат.

На крајот, неколку држави ја препознале опасноста од белиот фосфор и почнале да го  забрануваат. Прва била Финска во 1872 година.Во 1892, Германија, Норвешка и Шведска донеле прописи за задолжителна вентилација и миење на рацете и устата по смена.Но во Британија, беше потребно историско работничко движење за да се воведат такви закони.

Движењето започнало на 23 јуни 1888 година, кога социјалните активисти објавиле разобличувачки текст под наслов „Бело ропство во Лондон“ и наскоро била основана Унијата на жени кибритарки – најголемиот женски синдикат во Британија дотогаш. Штрајкот на кибритарките од 1888 не само што го отвори патот за забраната на фосфорните кибрити, туку ја поттикна и пошироката работничка борба која ќе доведе до бројни закони за работнички права и создавање на Лабуристичката партија во Обединетото Кралство.

Денес, сите кибрити користат црвен фосфор, и „фосфорната вилица“ е речиси искоренета, појавувајќи се само кај лица изложени на одредени ѓубрива и запаливи средства. Иронијата е што истата болест се појавува и кај пациенти што земаат бифосфонати – соединенија што се користат за лекување на остеопороза. Најблискиот современ паралелен случај е трагичната приказна на Радиоактивните  девојки од 1910-тите и 1920-тите, кои ги бојадисувале часовниците со радиоактивен светлечки слој – и доживеале слични смртоносни последици.

1855: Швеѓанецот Густав Ерик Паш го воведува сигурносниот (безбеден) кибрит, со црвен фосфор на кутијата, а не на главата.

Хемија на современиот сигурносен кибрит:

Главата на кибритот обично содржи:

• Калиум хлорат (KClO₃) – силен оксиданс
• Антимон(III) сулфид (Sb₂S₃) или сулфиди на други метали – гориво
• Железо(III) оксид (Fe₂O₃) – забрзува согорување
• Лепила и бои

Страничната површина на кутијата:

• Црвен фосфор (P₄) – клучен за иницијалната реакција
• Гума, стаклена прашина – за триење и стабилност

При триење, триењето ја претвора енергијата во топлина.Црвениот фосфор преминува во бел фосфор (екстремно реактивен), кој се самозапалува, иницирајќи го калиум хлоратот и запалувањето на главата.

Триење на површината за палење:

P₄ + 5 O₂ –→ P₄O₁₀

Ако кибритот се протрие од површината за палење, триењето предизвикува загревање на кибритот.Мала количина од црвениот фосфор на површината за триење се претвора во бел фосфор.Топлината го запалува фосфорот што стигнал до главата на кибритот при триење.

Редокс реакција (пример):

3/4 S₈ + 4 KClO₃ –→ 6 SO₂ + 4 KCl

Ова ја активира реакцијата помеѓу сулфур или антимоновиот сулфид и кислород.Кислородот се снабдува од оксидирачкиот агенс - калиум хлорат. Масата на главата на кибритот се пени со воздух за да се оптимизира однесувањето на горење на главата на кибритот. Силикати се додаваат во главата на кибритот, кои од една страна, малку ја потиснуваат реакцијата и со тоа го продолжуваат времето на горење, а од друга страна, формираат згура што спречува пепелта да се одвои од кибритот.

Согорување на дрвото (целулоза):

(C₆H₁₂O₆)m + 6m O₂ –→ 6m CO₂ + 6m H₂O

Покрај главата на кибритот, кибритот се состои од вистинско дрво импрегнирано со амониум дихидроген фосфат и потопено во парафин. Во третата фаза, огнот се шири на парафинот, а потоа на дрвото. Во тој процес, дрвото се загорува и формира јаглен. Тој ќе продолжи да свети откако пламенот ќе се изгасне. Импрегнацијата со амониум дихидроген фосфат го спречува ова дополнително светење, така што откако пламенот ќе се изгасне, кибритот е целосно изгаснат.

И за крај, мал забавен елемент од еден познат вестерн филм кој треба да го гледате: