Wie reagiert ein Streichholz?

Moin,

das wird aber ein etwas längerer (und komplizierter) Text. Ich versuch's so einfach wie möglich zu halten...

Heutige Streichhölzer sind praktisch immer sogenannte Sicherheitszündhölzer (es gibt auch andere...). Diese sind kompliziert konzipiert, damit die Unfallgefahr (zum Beispiel eine Selbstentzündung) möglichst vermieden wird.

Das fängt schon beim Holz an. Es muss beispielsweise porös genug sein, um die notwendigen Chemikalien aufzunehmen und festzuhalten. Außerdem werden die Hölzer mit Ammoniumphosphat und Paraffin getränkt. Das Ammoniumphosphat verhindert ein Weiterglühen nach dem Löschen und das Paraffin gewährleistet ein gleichmäßiges Abbrennen des Hölzchens.
Außerdem muss das verwendete Holz genau die richtige Härte besitzen, denn es soll sich beim Anreißen weder verbiegen noch brechen, muss aber trotzdem für den Herstellungsprozess weich genug sein (und porös; siehe oben).

Der Zündkopf besteht seinerseits im Allgemeinen aus einer Mischung aus Schwefel (oder Antimonsulfid), Kaliumchlorat und Zusätzen wie Leim, Paraffin und noch anderen Stoffen. Der Schwefel dient als Brennstoff- und Zündkomponente, das Kaliumchlorat als Oxidationsmittel zur besseren Reaktionsfähigkeit.

Die andere Zündkomponente ist die Reibefläche. Sie enthält als wichtigste Zutaten roten Phosphor und Glaspulver.

Der rote Phosphor ist bildet zusammen mit dem Schwefel die Zündmischung, das Glaspulver dient als raue Oberfläche, um beim Anreißen Reibungsenergie zu liefern (Aktivierungsenergie in Form von Wärme).

Sicherheitszündhölzer funktionieren nur im Zusammenspiel von Zündkopf und Reibefläche. Dadurch ist eine Selbstentzündung oder das Anreißen an anderen rauen Flächen nicht möglich.

Du siehst, die Zusammensetzung ist gut durchdacht, um die gewünschten Reaktionen sicher ablaufen zu lassen.

Man benötigt einen brennbaren Stoff (Reduktionsmittel) und einen Stoff, der zusätzlichen Sauerstoff liefert (Oxidationsmittel). Außerdem braucht man das (getrennte) Zündgemisch.

Reibt man nun den Kopf eines Streichholzes an der Zündfläche, erfolgt aufgrund der Reibung einerseits eine Erwärmung, andererseits gerät etwas Phosphor aus der Reibefläche an den Zündkopf (Abrieb). Die Reibungswärme reicht aus, um den Phosphor aus der Reibefläche zu entzünden, der beim Reiben an den Zündkopf gelangt ist. Die Reaktion mit dem Luftsauerstoff ist zu kurz und würde nicht ausreichend Wärme liefern, um das Holz (den eigentlichen Brennstoff) zu entzünden. Die erreichte Temperatur reicht aber, um Schwefel (bzw. Antimonsulfid) und Sauerstoff zu aktivieren und die Verbrennungsreaktion auszulösen. Der nötige Sauerstoff wird dabei aus dem zugesetzten Oxidationsmittel (dem Kaliumchlorat) geliefert. Dadurch entzündet sich schließlich auch das Holz des Streichholzes und verbrennt. Die chemischen Vorgänge dabei sind im einzelnen:

1. Reibung an der Zündfläche:

(Roter) Phosphor und Sauerstoff reagieren zu Phosphorpentoxid.
4 P + 5 O2 ---> P4O10

2. Redoxreaktion (zum Beispiel):

Schwefel und Kaliumchlorat reagieren zu Schwefeldioxid und Kaliumchlorid.
6 S + 4 KClO3 ---> 6 SO2 + 4 KCl

3. Verbrennung des Holzes: [vereinfacht als Cellulose: (C6H12O6)n]

Cellulose und Sauerstoff reagieren zu Kohlenstoffdioxid und Wasser.
(C6H12O6)n + 6n O2 ---> 6n CO2 + 6n H2O

Die letzte Reaktion zeigt die vollständige Verbrennungsreaktion. In Wirklichkeit erfolgt jedoch eine unvollständige Verbrennung, bei der vor allem auch etwas Ruß (reiner Kohlenstoff) entsteht. Außerdem besteht Holz nicht nur aus Cellulose. Auch das Paraffin und das Ammoniumphosphat wurden nicht weiter berücksichtigt. Aber diese ganzen Details machen die Vorgänge noch komplizierter und unübersichtlicher. Deshalb begnüge dich bitte mit der hier zusammengefassten und vereinfachten Darstellung...

LG von der Waterkant

Ich machs ganz kurz: Durch Reibung entsteht Wärme und dadurch wird das Streichholz entzündet.

Erst sehr gelangweilt: Och nee, ich will aber nicht aus der gemütlichen Schachtel raus!" Und dann ist es aber plötzlich doch Feuer und Flamme!

Im Ernst: Was möchtest du wissen?