远古时代，人们取火只能来自自然火。这种自然火一直利用了几十万年。今天寺庙里日夜点燃的长明灯，可能就是保留自然火的一种遗迹。

大约到公元前5万年，人们在劳动过程中发现摩擦产生热，能使干枯的木材等易燃物着火，于是出现钻木取火。（图9－1、图9－2）

人们在劳动中还发现打击石器时火星溅出，于是出现燧石取火（图9－3）。隧石是一种含硅的氧化物的石英石。

铜器出现后出现了阳隧取火。阳陵是一种铜镜，它能将日光反射聚成焦点。焦点温度很高，能使可燃物着火。

到17－18世纪，欧洲兴起科学实验，产生了近代化学，化学家们发现了一些化学物质，利用它们的化学反应取火，才使现代火柴逐渐出现。

1669年，德国汉堡城一位叫布兰德·亨尼格的人，在蒸发人尿时发现了白磷。他究竟是什么样的人？有的说，他是一个商人；有的说，他是一个江湖医生；有的说，他是一个炼金术士。可能他是一身三任。

他是怎样发现磷的呢？一般只是说，他利用曲颈甑蒸发人尿，在接受器中发现一种特殊的白色固体，像是蜡，带有大蒜的气味，在黑暗中不断发光，称它为kaltefener（德文，可译成"冷火"）。

布兰德的发现引起当时德国几位学者的注意。正是他们把布兰德的发现记录下来，传播出去，留在科学文献中。

白磷是白色半透明的晶体，在空气中缓慢氧化，产生的能量以光的形式放出，因此在暗处发光。它在温度达到40℃时就着火，是一种很易取火的化学物质。

可是，白磷在被发现后并没有用于取火，因为要有大量的人尿才能取得很少量的白磷。只有获得制取它的其他原料和方法后，才能获得较大量的白磷而用于取火。

原来人尿中含有磷酸钙，是含磷蛋白质和其他含磷食物的代谢产物。磷酸钙遇到尿中的有机化合物在强热炭化后形成的碳，可能按下式进行化学反应而生成磷：

如果有砂子存在，会按下式进行反应而生成磷：

至今这仍是工业上制取磷的方法，不过今天所用的原料是磷酸钙矿物，并在电炉中加热。

1771年，瑞典化学家舍勒指出，人和动物的骨骼中含有磷酸钙，并在1775年加热骨灰和硫酸而制得磷。

于是在18世纪末出现了利用白磷取火，它以磷烛、磷瓶等的形式出现。

所谓磷烛，是在细小的玻璃管中放置一小截蜡烛，烛底放置一小块白磷，将玻璃管密封后放在温热水中，使白磷熔化粘附在蜡烛上，使用时将玻璃管打碎，磷与空气中的氧气接触着火而点燃蜡烛。这是1781年首先在法国出现的磷烛。

所谓磷瓶，是将白磷放在一小玻璃瓶中，点燃后迅速熄灭，使瓶内壁附有一层部分氧化的磷。另用小木条一端粘附熔融的硫磺，冷却后放置在金属盒中。使用时将粘有硫磺的小木条放进小玻璃瓶中沾取氧化的磷，然后放置在瓶塞上摩擦着火。这是1786年首先在意大利出现，随后很快传到巴黎、伦敦各地。这可以认为是最早出现的火柴了。

到19世纪初，还出现利用另一些化学物质的化学反应取火。例如，1805年法国一位17岁学习化学的青少年尚塞尔创制一种"瞬息点火盒"。这是一个小的金属盒，内装一小瓶紧塞着塞子的硫酸和一些小木条，木条的一端涂有氯酸钾、硫磺和树胶的混合物。使用时将木条涂有药剂的一端浸取硫酸，取出后即着火。这是由于氯酸钾与硫酸进行化学反应，产生热量，使易燃物硫磺着火燃烧，化学反应方程式为：

这种取火装置在欧洲和美国流行了将近40年。尚塞尔后来成为一位化学家。

1807年，在欧洲还出现一种"电气灯"。这是利用起电盘产生的火花点燃从气体发生瓶中放出的氢气。这种取火装置再带一个起电盘显然是笨重的。到1823年，德国化学家德贝赖纳改装了它，被称为德贝赖纳灯。这是在氢气的出口处安放一块铂石棉，它起催化作用，促使氢气和空气中的氧气化合而点燃，不再需要一个起电盘了。

这种灯也曾流行一时，成为时髦的事物。但是铂石棉很快会"中毒"，失去催化作用，需要不断更换，给使用带来不便。

还有一种取火物，叫做自燃器。它将碳酸钾、明矾和炭粉混合放在铁筒中，在隔绝空气的情况下加热，反应后产生金属钾：

使用时将此冷却后的混合物倾倒出少许，其中金属钾与空气中的水分迅速反应，产生火花，燃着可燃物。

直到1827年，在英国首先出现今天使用的火柴形式的摩擦火柴。创造人是沃克（J．Walker，1780--1859）。他是一位外科医生，在家乡英格兰蒂斯河畔斯托克顿（Stockton－on－Tees）行医并开设药房。他在配制药剂中创造了一种摩擦火柴。这种火柴是在木条的端头上浸涂氯酸钾、三硫化二锑和树胶的混合物，使用时将木条的头部在砂纸上摩擦着火。

在他至今仍保留下来的售货日记上写明，他第一次售卖这种火柴是1827年4月7日。两年后，这种火柴传到英国首都伦敦，一位青年化学家琼斯仿制了它，称它为lucifer（英文）。这个词可译成"魔鬼"，也可译成"摩擦火柴"。

这种火柴的着火效果不佳，使用时需将火柴头放在对折起来的砂纸中间，并用手指捏紧，用力拉出火柴棍后才能着火，如图9-4所示。着火后还会出现小爆炸，火花四溅。这使它的寿命不长就消失了。但是，它却给另一些化学家、发明家启示，寻找另一些化学物质和采用这种摩擦的方法取火。

1830年，法国一位医生索里尔（C．Sauna）首先用白磷代替沃克摩擦火柴头中的三硫化二锑。这样，着火效果很好，轻微一擦就着火。德国、匈牙利和其他欧洲各国先后仿制，于是，这种摩擦火柴迅速发展起来。

但是，制造火柴的工人一个又一个的遭受病魔缠身或死亡，使用这种火柴的人也常被放在衣兜里的火柴突然着火而烧身。原因是白磷有剧毒，0．l克白磷足以使人死亡，人们吸人白磷蒸气后会发生牙床骨坏死病。同时，氯酸钾和白磷混合后受到轻微摩擦就会着火。这种火柴虽不安全，但很方便，于是出现了各种改革方案。例如，采用机械代替手工操作，加强火柴制造厂房的空气流通，在火柴头外层加涂油漆封固，利用氧化铅等氧化剂代替氯酸钾，等等。这样，利用白磷制造火柴没有终止，差不多维持了20多年，因为这种有效着火的火柴是当时惟一可使用的火柴。

1845年，奥地利维也纳工业大学化学教授施勒特在隔绝空气情况下加热白磷，获得了红磷，确定它和白磷是同素异形体，无毒，在240℃左右着火，受热后可转变成白磷。

因此，1847年瑞典首都斯德哥尔摩的化学教授帕施（G．E．PaSCh）提出用无毒红磷代替有毒白磷制造火柴。欧洲各国相继试制，均未成功。原因是红磷和氯酸钾混合后，即使受到轻微的摩擦或撞击就会发生爆炸。

于是只有把氯酸钾和红磷分隔放置，这样就出现了两头火柴。就是说，在火柴的一头渍涂氯酸钾、硫磺、玻璃粉和树胶，另一头渍涂红磷、玻璃粉和树胶。使用时在火柴中间折断，使两头互相摩擦着火。不错，效果很好。于是，这种火柴很快在欧洲各国和美国、加拿大等地流行。

至1855～1856年间，英国一位药剂师奥尔布赖特、瑞士一位火柴制造厂主伦德斯特罗姆和德国化学家博特格，先后将火柴头渍涂氯酸钾、三硫化二锑和树胶的混合物，另在火柴盒两侧涂敷红磷、玻璃粉和树胶的混合物，制成火柴。使用时，用火柴头摩擦火柴盒一侧着火。这就成为我们今天仍在使用的安全火柴了。

到1898年，法国两位化学家塞雷钠（H．Sevene）和卡昂（E．Cahen）获得美国"火柴组分改良"的专利，主要是利用三硫化四磷代替红磷制造火柴。三硫化四磷是在1854年由法国化学家勒穆瓦纳首先将红磷和硫磺在隔绝空气情况下反应而制得。它无毒，在普通温度下是稳定的，加热到100℃左右时着火。用它和氯酸钾、硫磺、树胶、玻璃粉等的混合物渍敷在火柴头上制成火柴，只要在粗糙的墙壁、地面、鞋底等处摩擦，都可着火。由于这种火柴使用方便，着火效果好，曾流行一时，被称为摩擦火柴。但终因它太易着火，在安全方面敌不过安全火柴而被淘汰。

火柴就是这样在既要易着火、又要安全两相矛盾中经历了100多年才被制造成功，真是得来不易。

本文摘自《创造发明1000例》广西师范大学出版社2001年7月版