Fósforo

Una cerilla es una herramienta para encender fuego . Normalmente, las cerillas están hechas de palitos de madera o papel rígido . Un extremo está recubierto con un material que se puede encender por la fricción generada al golpear la cerilla contra una superficie adecuada. ^[1] Las cerillas de madera se envasan en cajas de cerillas , y las cerillas de papel se cortan parcialmente en filas y se grapan en cajas de cerillas . El extremo recubierto de una cerilla, conocido como la "cabeza" de la cerilla, consiste en una gota de ingredientes activos y aglutinante , a menudo coloreados para facilitar su inspección. Hay dos tipos principales de cerillas: cerillas de seguridad, que se pueden encender solo contra una superficie especialmente preparada, y cerillas que se encienden en cualquier lugar, para las que se puede usar cualquier superficie con la fricción adecuada.

La palabra cerilla deriva del francés antiguo mèche , que hace referencia a la mecha de una vela. ^[2] Históricamente, el término cerilla se refería a trozos de cuerda (posteriormente batista ) impregnados de productos químicos y que se dejaban arder continuamente. ^[1] Se utilizaban para encender fuegos y disparar armas de fuego (véase mecha ) y cañones (véase linstock ) ^[3] y para detonar dispositivos explosivos como cartuchos de dinamita . Estas cerillas se caracterizaban por su velocidad de combustión, es decir, cerilla rápida y cerilla lenta . Dependiendo de su formulación, una cerilla lenta arde a una velocidad de alrededor de 30 cm (1 pie) por hora y una cerilla rápida a 4 a 60 centímetros (2 a 24 pulgadas) por minuto.

El equivalente moderno de una cerilla (en el sentido de un cordón que se puede quemar) es una simple mecha , como una mecha viscosa , que todavía se usa en pirotecnia para obtener un retardo de tiempo controlado antes de la ignición. ^[4] El significado original de la palabra todavía persiste en algunos términos de pirotecnia, como cerilla negra (una mecha impregnada de pólvora negra ) y cerilla de Bengala (un fuego artificial similar a las bengalas que producen una llama de color que arde durante relativamente mucho tiempo). Sin embargo, cuando las cerillas de fricción se volvieron comunes, el término cerilla pasó a referirse principalmente a estas.

Una nota en el texto Cho Keng Lu , escrito en 1366, describe una cerilla de azufre , pequeñas varillas de madera de pino impregnadas de azufre, utilizadas en China por "damas de la corte empobrecidas" en el año 577 d. C. durante la conquista del norte de Qi . ^[5] Durante las Cinco Dinastías y los Diez Reinos (907-960 d. C.), un libro llamado Registros de lo sobrenatural y lo extraño escrito por el autor chino Tao Gu alrededor del año 950 afirmaba:

Si ocurre una emergencia durante la noche, puede llevar algún tiempo hacer una luz para encender una lámpara. Pero un hombre ingenioso ideó el sistema de impregnar pequeñas ramas de madera de pino con azufre y almacenarlas listas para usar. Al menor contacto con el fuego, estallan en llamas. Se obtiene una pequeña llama como una mazorca de maíz. Esta maravillosa cosa se llamaba anteriormente "esclavo portador de luz", pero después, cuando se convirtió en un artículo de comercio, su nombre se cambió a "rama de fuego". ^[5]

Otro texto, Wu Lin Chiu Shih , que data del año 1270 d. C., menciona las cerillas de azufre como algo que se vendía en los mercados de Hangzhou , en la época de la visita de Marco Polo . Las cerillas se conocían como fa chu o tshui erh . ^[5]

Antes de que se utilizaran cerillas, a veces se encendían fuegos utilizando un cristal ardiente (una lente) para enfocar el sol sobre la yesca , un método que solo podía funcionar en días soleados. Otro método más común era encender la yesca con chispas producidas al golpear pedernal y acero, o al aumentar bruscamente la presión del aire en un pistón de fuego . Los primeros trabajos fueron realizados por el alquimista Hennig Brand , quien descubrió la naturaleza inflamable del fósforo en 1669. ^[6] Otros, incluidos Robert Boyle y su asistente, Ambrose Godfrey , continuaron estos experimentos en la década de 1680 con fósforo y azufre, pero sus esfuerzos no produjeron métodos prácticos y económicos para generar fuego. ^[7]

Se emplearon varias formas diferentes para encender el tabaco para fumar: una era el uso de un spill (un objeto delgado, algo así como una vela delgada, un papel enrollado o una pajita, que se encendía con una llama cercana ya existente y luego se usaba para encender el cigarro o la pipa), generalmente guardado cerca de la chimenea en un jarrón de derrames . ^[8] Otro método consistía en usar un percutor , una herramienta que parecía una tijera , pero con pedernal en una "hoja" y acero en la otra. Luego se frotaban entre sí, lo que finalmente producía chispas. Si no se disponía de ninguno de estos dos, también se podían usar pinzas para ascuas para recoger un carbón del fuego y encender el tabaco directamente.

La primera cerilla autoencendida moderna fue inventada en 1805 por Jean Chancel, asistente del profesor Louis Jacques Thénard de París . La cabeza de la cerilla estaba compuesta por una mezcla de clorato de potasio , azufre , goma arábiga y azúcar . La cerilla se encendía sumergiendo su punta en una pequeña botella de amianto llena de ácido sulfúrico . ^[4] Sin embargo, este tipo de cerilla era bastante cara y su uso también era relativamente peligroso, por lo que las cerillas de Chancel nunca llegaron a ser ampliamente adoptadas ni de uso común.

Este método de fabricación de cerillas se perfeccionó en las décadas siguientes y culminó con la «cerilla Prometeo», patentada por Samuel Jones en Londres en 1828. Su cerilla consistía en una pequeña cápsula de vidrio que contenía una composición química de ácido sulfúrico coloreado con índigo y recubierto en el exterior con clorato de potasio, todo ello envuelto en rollos de papel. La ignición inmediata de esta forma particular de cerilla se lograba aplastando la cápsula con un par de alicates, mezclando y liberando los ingredientes para que se encendiera.

En Londres, Heurtner, que tenía una tienda llamada Lighthouse en el Strand, introdujo cerillas similares para encender puros en 1849. Una versión que vendió se llamaba "Euperion" (a veces "Empyrion"), que era popular para uso en la cocina y se apodaba "Hugh Perry", mientras que otra, destinada a uso al aire libre, se llamaba "Vesuvian" o "flameador". ^[9] La cabeza era grande y contenía nitro , carbón y polvo de madera, y tenía una punta de fósforo. El mango era grande y estaba hecho de madera dura para que ardiera vigorosamente y durara un tiempo. Algunos incluso tenían tallos de vidrio. ^[10] Tanto los Vesubianos como los Prometheans tenían una bombilla de ácido sulfúrico en la punta que debía romperse para iniciar la reacción. ^[11]

Samuel Jones introdujo las boquillas para encender puros y pipas en 1832. Un invento similar fue patentado en 1839 por John Hucks Stevens en Estados Unidos. ^[12]

En 1832, William Newton patentó en Inglaterra la "cerilla de cera", que consistía en un tallo de cera que incrustaba hilos de algodón y tenía una punta de fósforo. En 1836, Savaresse y Merckel fabricaron variantes conocidas como "cerillas de vela". ^[10] John Hucks Stevens también patentó una versión de seguridad de la cerilla de fricción en 1839. ^[13]

Las cerillas químicas no pudieron dar el salto a la producción en masa debido a su coste, su naturaleza engorrosa y su peligrosidad inherente. Un método alternativo era producir la ignición mediante la fricción producida al frotar entre sí dos superficies rugosas. Un ejemplo temprano fue fabricado por François Derosne en 1816. Su cerilla rudimentaria se llamaba briquet phosphorique y utilizaba una cerilla con punta de azufre para raspar el interior de un tubo recubierto internamente de fósforo. Era un método incómodo e inseguro. ^{[14] [15]}

El primer fósforo de fricción que funcionó fue inventado en 1826 por John Walker , un químico y farmacéutico inglés de Stockton-on-Tees , en el condado de Durham. Desarrolló un gran interés en tratar de encontrar un medio para obtener fuego fácilmente. Ya se conocían varias mezclas químicas que se encendían mediante una explosión repentina, pero no se había descubierto que fuera posible transmitir la llama a una sustancia de combustión lenta como la madera. Mientras Walker preparaba una mezcla para encender un fósforo en una ocasión, un fósforo que había sido sumergido en él se incendió por una fricción accidental en el hogar. Inmediatamente apreció el valor práctico del descubrimiento y comenzó a fabricar fósforos de fricción. Consistían en tablillas de madera o palitos de cartón recubiertos de azufre y con una mezcla de sulfuro de antimonio , clorato de potasa y goma en la punta . El tratamiento con azufre ayudó a que las tablillas se incendiaran y el olor mejoró con la adición de alcanfor. ^[6] El precio de una caja de 50 fósforos era un chelín . Cada caja venía con un trozo de papel de lija, doblado por la mitad, a través del cual había que pasar la cerilla para encenderla. Walker no bautizó las cerillas " Congreves " en honor al inventor y pionero de los cohetes Sir William Congreve , como a veces se afirma. Las congreves fueron invención de Charles Sauria, un estudiante de química francés en aquella época. ^{[16] [17]} Walker no divulgó la composición exacta de sus cerillas. ^[18] Entre 1827 y 1829, Walker vendió unas 168 cerillas. Sin embargo, era peligroso y a veces caían bolas en llamas al suelo quemando alfombras y vestidos, lo que llevó a su prohibición en Francia y Alemania. ^[11] Walker se negó o descuidó patentar su invento. ^{[6] [19]}

En 1829, el inventor escocés Sir Isaac Holden inventó una versión mejorada de la cerilla de Walker y la mostró a su clase en la Castle Academy en Reading, Berkshire . Holden no patentó su invento y afirmó que uno de sus alumnos le escribió a su padre Samuel Jones, un químico de Londres que comercializó su proceso. ^[20] Samuel Jones patentó una versión de la cerilla de Holden, y estas se vendieron como cerillas Lucifer . Estas primeras cerillas tenían una serie de problemas: una reacción violenta inicial, una llama inestable y un olor y humos desagradables. Las Lucifer podían encenderse explosivamente, a veces lanzando chispas a una distancia considerable. Las Lucifer fueron fabricadas en los Estados Unidos por Ezekial Byam. ^[6]

El término "lucifer" persistió como argot para referirse a una cerilla hasta el siglo XX. Por ejemplo, la canción " Pack Up Your Troubles " incluye la frase "mientras tengas un lucifer para encender tu cigarro". Las cerillas todavía se llaman "lucifers" en holandés .

Los fósforos Lucifer fueron reemplazados rápidamente después de 1830 por fósforos fabricados según el proceso ideado por el francés Charles Sauria , quien sustituyó el sulfuro de antimonio por fósforo blanco . ^[21] Estos nuevos fósforos de fósforo tenían que guardarse en cajas metálicas herméticas, pero se hicieron populares y recibieron el nombre de loco foco ("fuego loco") en los Estados Unidos, de donde se derivó el nombre de un partido político . ^[22] La primera patente estadounidense para el fósforo de fricción de fósforo fue otorgada en 1836 a Alonzo Dwight Phillips de Springfield, Massachusetts . ^[23]

Entre 1830 y 1890, la composición de estas cerillas permaneció prácticamente inalterada, aunque se introdujeron algunas mejoras. En 1843, William Ashgard sustituyó el azufre por cera de abejas, reduciendo el picor de los vapores. En 1862, Charles W. Smith sustituyó esta última por parafina , lo que dio lugar a lo que se denominaba «cerillas de salón». A partir de 1870, el extremo de la tablilla se protegió del fuego impregnándolo con productos químicos retardantes del fuego, como alumbre, silicato de sodio y otras sales, lo que dio lugar a lo que comúnmente se denominaba «cerilla de borracho», que impedía que el usuario se quemara accidentalmente los dedos. Se realizaron otros avances para la fabricación en masa de cerillas. Las primeras cerillas se fabricaban a partir de bloques de madera con cortes que separaban las tablillas, pero dejaban sus bases unidas. Las versiones posteriores se fabricaron en forma de peines finos. Las tablillas se separaban del peine cuando era necesario. ^[10]

En 1836, el húngaro János Irinyi , estudiante de química, inventó una cerilla silenciosa . ^[24] Un experimento fallido de su profesor, Meissner, le dio a Irinyi la idea de reemplazar el clorato de potasio con dióxido de plomo ^[25] en la cabeza de la cerilla de fósforo. ^[24] Licuó el fósforo en agua tibia y lo agitó en un frasco de vidrio, hasta que los dos líquidos se emulsionaron . Mezcló el fósforo con dióxido de plomo y goma arábiga , vertió la masa pastosa en un frasco, sumergió las ramas de pino en la mezcla y las dejó secar. Cuando las probó esa noche, todas se encendieron de manera uniforme. Vendió la invención y los derechos de producción de estas cerillas silenciosas a István Rómer, un farmacéutico húngaro que vivía en Viena , por 60 florines (aproximadamente 22,5  oz t de plata). Como fabricante de cerillas, Rómer se hizo rico, e Irinyi pasó a publicar artículos y un libro de texto sobre química y fundó varias fábricas de cerillas. ^[24]

Los que se dedicaban a la fabricación de las nuevas cerillas de fósforo padecían de mandíbula fósil y otros trastornos óseos ^[26] , y en un paquete había suficiente fósforo blanco para matar a una persona. Las muertes y los suicidios por ingerir las cabezas de las cerillas se hicieron frecuentes. El primer informe de necrosis por fósforo lo hizo Lorinser en Viena en 1845, y un cirujano de Nueva York publicó un folleto con notas sobre nueve casos ^{[27] [28]}

Las condiciones de las mujeres trabajadoras en las fábricas Bryant & May llevaron a la huelga de cerilleras de Londres de 1888. La huelga se centró en las graves complicaciones de salud derivadas del trabajo con fósforo blanco , como la quijada fósil . ^[29] La activista social Annie Besant publicó un artículo en su semanario de medio penique The Link el 23 de junio de 1888. ^[30] Se creó un fondo de huelga y algunos periódicos recogieron donaciones de los lectores. Las mujeres y las niñas también solicitaron contribuciones. Los miembros de la Sociedad Fabiana , entre ellos George Bernard Shaw , Sidney Webb y Graham Wallas , participaron en la distribución del dinero recaudado. ^[31] La huelga y la publicidad negativa llevaron a que se hicieran cambios para limitar los efectos sobre la salud de la inhalación de fósforo blanco.

Se intentó reducir los efectos nocivos para los trabajadores mediante la introducción de inspecciones y regulaciones. Anton Schrötter von Kristelli descubrió en 1850 que calentar fósforo blanco a 250 °C en una atmósfera inerte producía una forma alotrópica roja, que no emitía humos en contacto con el aire. Se sugirió que esto sería un sustituto adecuado para la fabricación de cerillas, aunque era ligeramente más caro. ^[32] Dos químicos franceses, Henri Savene y Emile David Cahen, demostraron en 1898 que la adición de sesquisulfuro de fósforo significaba que la sustancia no era venenosa, que podía usarse en una cerilla que se encendía en cualquier lugar y que las cabezas de las cerillas no eran explosivas. ^[33]

La empresa británica Albright and Wilson fue la primera en producir fósforos de sesquisulfuro de fósforo de forma comercial. La empresa desarrolló un método seguro para fabricar cantidades comerciales de sesquisulfuro de fósforo en 1899 y comenzó a venderlo a los fabricantes de fósforos. ^{[34] [35]} Sin embargo, el fósforo blanco siguió utilizándose y sus graves efectos llevaron a muchos países a prohibir su uso. Finlandia prohibió el uso de fósforo blanco en 1872, seguida por Dinamarca en 1874, Francia en 1897, Suiza en 1898 y los Países Bajos en 1901. ^[27] En septiembre de 1906 se alcanzó un acuerdo, el Convenio de Berna , en Berna (Suiza), que prohibía el uso de fósforo blanco en fósforos. ^[36] Esto requería que cada país aprobara leyes que prohibieran el uso de fósforo blanco en fósforos. En 1908, el Reino Unido aprobó una ley que prohibía su uso en fósforos después del 31 de diciembre de 1910. Estados Unidos no aprobó una ley, sino que impuso en 1913 un "impuesto punitivo" sobre los fósforos a base de fósforo blanco, tan alto que hacía que su fabricación fuera económicamente impráctica, y Canadá los prohibió en 1914. ^[37] India y Japón los prohibieron en 1919; China siguió su ejemplo, prohibiéndolos en 1925.

En 1901, Albright y Wilson comenzaron a producir sesquisulfuro de fósforo en su planta de las Cataratas del Niágara , Nueva York, para el mercado estadounidense, pero los fabricantes estadounidenses continuaron utilizando fósforos de fósforo blanco. ^[33] La planta de las Cataratas del Niágara los fabricó hasta 1910, cuando el Congreso de los Estados Unidos prohibió el envío de fósforos de fósforo blanco en el comercio interestatal. ^[34]

Los peligros del fósforo blanco en la fabricación de cerillas llevaron al desarrollo de la cerilla "higiénica" o "de seguridad". La principal innovación en su desarrollo fue el uso de fósforo rojo , no en la cabeza de la cerilla sino en una superficie especialmente diseñada para encenderla.

Arthur Albright desarrolló el proceso industrial para la fabricación a gran escala de fósforo rojo después de que se conocieran los descubrimientos de Schrötter. En 1851, su compañía producía la sustancia calentando fósforo blanco en un recipiente sellado a una temperatura específica. Expuso su fósforo rojo en 1851, en la Gran Exposición celebrada en el Crystal Palace de Londres.

La idea de crear una superficie de encendido especialmente diseñada fue desarrollada en 1844 por el sueco Gustaf Erik Pasch . Pasch patentó el uso de fósforo rojo en la superficie de encendido. Descubrió que esto podía encender cabezas que no necesitaban contener fósforo blanco. Johan Edvard Lundström y su hermano menor Carl Frans Lundström (1823-1917) iniciaron una industria de fósforos a gran escala en Jönköping, Suecia alrededor de 1847, pero el fósforo de seguridad mejorado no se introdujo hasta alrededor de 1850-55. Los hermanos Lundström habían obtenido una muestra de fósforos de fósforo rojo de Albright en la Gran Exposición, ^[38] pero la habían extraviado y por lo tanto no probaron los fósforos hasta justo antes de la Exposición de París de 1855, cuando descubrieron que los fósforos todavía eran utilizables. ^[38] En 1858, su empresa produjo alrededor de 12 millones de cajas de fósforos. ^[35]

La seguridad de las auténticas "cerillas de seguridad" se deriva de la separación de los ingredientes reactivos entre una cabeza de cerilla situada en el extremo de una tablilla impregnada de parafina y la superficie especial de encendido (además del aspecto de seguridad de sustituir el fósforo blanco por fósforo rojo ). La idea de separar los productos químicos se había introducido en 1859 en forma de cerillas de dos cabezas conocidas en Francia como Allumettes Androgynes . Se trataba de palos con un extremo hecho de clorato de potasio y el otro de fósforo rojo. Tenían que romperse y frotar las cabezas entre sí. ^[35] Sin embargo, existía el riesgo de que las cabezas se frotaran entre sí accidentalmente en su caja. Tales peligros se eliminaron cuando la superficie de encendido se trasladó al exterior de la caja. El desarrollo de una caja de cerillas especializada con cerillas y una superficie de encendido se produjo en la década de 1890 con el estadounidense Joshua Pusey , que vendió su patente a la Diamond Match Company .

La superficie de impacto de las cajas de cerillas modernas suele estar compuesta por un 25 % de vidrio en polvo u otro material abrasivo, un 50 % de fósforo rojo , un 5 % de neutralizador, un 4 % de negro de carbono y un 16 % de aglutinante; y la cabeza de la cerilla suele estar compuesta por un 45-55 % de clorato de potasio , con un poco de azufre y almidón, un neutralizador (ZnO o CaCO
₃), 20–40% de relleno silíceo , diatomita y pegamento. ^[39] Las cerillas de seguridad se encienden debido a la reactividad extrema del fósforo con el clorato de potasio en la cabeza de la cerilla. Cuando se enciende la cerilla, el fósforo y el clorato se mezclan en una pequeña cantidad y forman algo parecido a la mezcla explosiva de Armstrong , que se enciende debido a la fricción. El color rojo de la cabeza de la cerilla se debe a la adición de tintes rojos , no al contenido de fósforo rojo. ^[40]

Los suecos mantuvieron durante mucho tiempo un monopolio virtual mundial sobre las cerillas de seguridad, con la industria situada principalmente en Jönköping, llamada en 1903 Jönköpings & Vulcans Tändsticksfabriks AB, hoy Swedish Match . ^[41] En Francia, vendieron los derechos de su patente de cerillas de seguridad a Coigent Père & Fils de Lyon , pero Coigent impugnó el pago en los tribunales franceses, sobre la base de que la invención era conocida en Viena antes de que los hermanos Lundström la patentaran. ^[41] El fabricante de cerillas británico Bryant and May visitó Jönköping en 1858 para intentar obtener un suministro de cerillas de seguridad, pero no tuvo éxito. En 1862 estableció su propia fábrica y compró los derechos de la patente británica de cerillas de seguridad a los hermanos Lundström. ^[41]

Las cerillas de fricción fabricadas con fósforo blanco, así como las fabricadas con sesquisulfuro de fósforo, pueden encenderse sobre cualquier superficie adecuada. Han seguido siendo especialmente populares en los Estados Unidos, incluso cuando las cerillas de seguridad se habían vuelto comunes en Europa, y todavía se utilizan ampliamente en la actualidad en todo el mundo, incluso en muchos países en desarrollo , ^[35] para usos como campamentos, actividades al aire libre, situaciones de emergencia/supervivencia y para abastecer kits de supervivencia caseros . ^{[42] [43]} Sin embargo, las cerillas que se encienden en cualquier lugar están prohibidas en todo tipo de aeronaves según la clasificación de "mercancías peligrosas" UN 1331, Cerillas, que se encienden en cualquier lugar . ^[44]

Las cerillas de seguridad están clasificadas como mercancías peligrosas , "ONU 1944, Cerillas, seguridad". No están prohibidas universalmente en los aviones ; sin embargo, deben declararse como mercancías peligrosas y las aerolíneas o los países individuales pueden imponer restricciones más estrictas. ^[44]

Las cerillas Storm, también conocidas como cerillas salvavidas o cerillas de bengala, suelen incluirse en los kits de supervivencia . Tienen una punta que se puede encender de forma similar a una cerilla normal, pero el compuesto combustible (que incluye un oxidante) continúa a lo largo de la varilla, cubriendo la mitad o más de toda la cerilla. La cerilla también tiene un revestimiento impermeable (que a menudo hace que la cerilla sea más difícil de encender) y, a menudo, las cerillas Storm son más largas que las cerillas estándar. Como resultado del revestimiento combustible, las cerillas Storm arden con fuerza incluso con vientos fuertes, e incluso pueden volver a encenderse espontáneamente después de sumergirse brevemente en agua.

• 
  Encendido de una cerilla
• 
  Partidos con un pasatiempo intelectual impreso
• 
  Fósforos de seguridad para el hogar
• 
  Partidos especiales de tormenta

El pasatiempo de coleccionar artículos relacionados con las cerillas, como fundas y etiquetas de cajas de cerillas, se conoce como filomenia .

• Threlfall, Richard E. (1951). La historia de 100 años de producción de fósforo: 1851-1951. Oldbury: Albright & Wilson Ltd.

• Beaver, Patrick (1985). Los casamenteros: la historia de Bryant y May. Londres: Henry Melland Limited. ISBN 0-907929-11-7
• Emsley, John (2000). La impactante historia del fósforo: una biografía del elemento del diablo. Basingstoke: Macmillan Publishing. ISBN 0-333-76638-5
• Steele, H. Thomas (1987). Cerrar la tapa antes de golpear: la edad de oro del arte de las cajas de cerillas. Abeville Press

• "Historia de las cerillas químicas". Chemistry.about.com . Archivado desde el original el 7 de julio de 2011. Consultado el 11 de noviembre de 2005 .
• "La historia de los fósforos". Inventors.about.com . Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2012.
• "Fabricación de 125.000 cerillas por hora", artículo de Popular Science de agosto de 1946 sobre la producción en masa moderna de cerillas de madera
• "Historia de las cajas de cerillas". Matchcovers.com/first100.htm . Archivado desde el original el 16 de febrero de 2006.
• "La Sociedad Rathkamp Matchcover". matchcover.org .biblioteca.thinkquest.org/23062/match.htm
• "Encendiendo una cerilla", vídeo de la Royal Institution sobre el proceso de encendido
• Química de los fósforos, gráficos y vídeos

Medios relacionados con Partidos en Wikimedia CommonsLa definición del diccionario de Match en Wikcionario