Vì sao chỉ cần xát nhẹ que diêm là cháy thành ngọn lửa?

Toàn thể que diêm là những chất dễ cháy: Đầu que diêm chủ yếu là antimon sunfua (Sb2S3) và kali clorat (KClO3). Thân que diêm bằng gỗ thông mềm hoặc gỗ bạch dương, đầu que gỗ được tráng parafin hoặc tẩm nhựa thông. Vỏ bao diêm có phủ một lớp photpho đỏ và keo thuỷ tinh lỏng.

Khi bạn cầm que diêm quẹt nhẹ vào vỏ bao, đầu que diêm chạm vào lớp photpho đỏ, do photpho đỏ khi bị ma sát sinh nhiệt nên cháy thành tia lửa. Kali clorat ở đầu que diêm gặp nhiệt sẽ cho oxy thoát ra và nhanh chóng làm antimon sunfua bốc cháy. Thân que diêm phải dài một chút để bạn có đủ thời gian châm ngọn lửa đốt cháy một vật khác.

Khi đã có diêm thì việc châm lửa đốt cháy một vật khác trở nên dễ dàng, tiện lợi, chỉ cần quẹt nhẹ một cái là được. Thế lùi lại mấy trăm năm về trước, lúc chưa biết diêm thì làm thế nào để châm lửa. Vào thời đó việc lấy được lửa quả là một việc khó khăn, phiền phức. Vào thời Trung cổ, các binh sĩ khi ra trận thường phải mang đá lửa để lúc cần thiết có thể lấy lửa. Khi cần lấy lửa để châm ngòi súng, các binh sĩ đã dùng các viên đá lửa đập "chan chát" cho bắn ra các tia lửa vào vật dẫn hoả. Làm cách này phải tốn 1 - 2 phút mới lấy được lửa châm ngòi cho súng tay hoặc đạn pháo. Các loại súng châm lửa bằng cách ấy, khi cần bắn các dã thú, khi nghe tiếng đập “chan chát" chắc dã thú như lợn rừng, bò rừng sẽ bỏ chạy mất tăm.

Que diêm đầu tiên trên thế giới xuất hiện ở Italia hơn 200 năm trước. Bấy giờ người ta dùng thanh gỗ làm thân diêm, đầu diêm có thành phần chính là kali clorat và đường mía. Khi sử dụng diêm, người ta nhúng đầu diêm vào axit sunfuric đặc, một lúc sau, đầu diêm sẽ bốc cháy. Loại diêm này giá cao, khó mang đi lại, vả lại axit sunfuric đặc lại khá nguy hiểm, nên không được hưởng ứng. Đến năm 1834 mới bắt đầu lưu hành loại diêm que trên thế giới. Ban đầu chất phát hoả trên đầu que diêm chủ yếu là photpho trắng. Photpho trắng là chất hết sức dễ bốc cháy, chỉ cần hơi nóng là bùng cháy. Có lúc bọc loại diêm này trong người, nó bỗng nhiên bốc cháy và gây hoả hoạn. Vả lại photpho trắng rất độc, các công nhân sản xuất diêm thường dễ bị ngộ độc. Việc sử dụng loại diêm này đương nhiên cũng rất nguy hiểm. Về sau người ta dùng hợp chất của photpho và lưu huỳnh (S2P4) làm chất phát hoả ở đầu que diêm. Loại hợp chất này dĩ nhiên không độc nhưng cũng dễ bắt lửa. Chỉ cần xát nhẹ lên tường, thậm chí xát lên quần áo cũng bốc cháy. Dùng loại diêm này đương nhiên cũng không an toàn.

Chỉ đến khoảng hơn 100 năm trước đây, người ta mới chế tạo được loại diêm an toàn. Với loại diêm này nếu chỉ có ma sát thì sẽ không bốc cháy. Đầu que diêm phải quẹt vào lớp photpho đỏ phủ trên vỏ bao diêm mới bốc cháy. So với loại diêm bằng photpho trắng và diêm ma sát trước đây rõ ràng là an toàn hơn.