Mala šibica – veliki izum

Jedan od najsnažnijih likova grčke mitologije Prometej bio je oličenje hrabrosti, ponosa, čovekoljublja i težnje za slobodom, velika inspiracija piscima i slikarima: Eshilu, Bajronu, Geteu, Rubensu. Prema mitu, on je ukrao vatru od bogova sa Olimpa uprkos zabrani Zevsa i darovao ljudima za njihovo dobro, a za kaznu je osuđen na večne muke tako što je prikovan za planinu Kavkaz, gde mu je orao svakog dana kljucao jetru. Danas je svako svoj Prometej sa šibicom u kući ili džepu, bez bojazni da će mu orao kljucati po utrobi.

Šibica, koja se u Srbiji nekada nazivala „mašina”, decenijama je bila jedna od najvažnijih stvari u životu ljudi, a i danas igra važnu ulogu. Ona jedino ne sme da bude dečja igračka! Kada palidrvcem ostvarimo plamen i ne razmišljamo o tome koja se hemijska reakcija i termodinamički procesi dešavaju u tom trenutku, a koji nisu sasvim jednostavni. Mnogo inventivnosti, truda i eksperimenata više pokolenja je uloženo da bi ljudi imali tako pogodno sredstvo za paljenje vatre. Šibice su nesumnjivo jedan od najkorisnijih izuma ljudskog uma, posebno znajući koliko je truda bilo potrebno da se u davna vremena stvori vatra. Ljudi su dugo tokom svog ranog postojanja pokušavali da dobiju vatru koristeći mehaničke uticaje – trenje ili udar, odnosno fizičku pojavu pretvaranja mehaničkog trenja u toplotu.

Jedan od načina stvaranja vatre koji je prethodio šibicama bio je pomoću kremena, koji se i u našem narodu dugo koristio, ali je paljenje vatre pomoću njega zahtevalo određenu veštinu. Kada metalni predmet (kresivo) udari u kremen, stvara se varnica koja pada na lako zapaljiv predmet (trud – parazitnu suvu gljivu sa drveta). Predmet bi počeo da tinja, odnosno da nepotpuno sagoreva, a dodavanjem luča, strugotine ili bilo koje druge potpale, vatra se raspirivala. Razbuktavanje varnice bilo je najsloženiji deo ove aktivnosti.

Onda se došlo do ideje da se suvi štapić od borovine umoči u rastopljeni sumpor tako da se na vrhu štapića formira glavica sumpora. Kada je glavica štapića bila prislonjena uz tinjajući trud, pojavio se plamen. Ovakvim pristupom, sumporna šibica je mogla da igra samo pomoćnu ulogu, pošto je pomoću nje bilo nemoguće direktno proizvesti vatru.

Poznati engleski naučnik Robert Bojl može se smatrati pionirom u dugom procesu pronalaska i usavršavanja šibica. On je otkrio da hemijska reakcija između fosfora i sumpora može izazvati paljenje, ali nije tome pridavao veću pažnju. Krajem osamnaestog veka, francuski hemičar Bertole je takođe potvrdio da plamen može biti rezultat hemijske reakcije. Konkretno, ako se sipa sumporna kiselina na kalijum-hlorat (Bertoleovu so), pojaviće se plamen. Ova otkrića su omogućila da se problemu paljenja vatre pristupi na sasvim drugi način.

Otkriće francuskog studenta

U različitim zemljama višegodišnja istraživanja su doprinela da se stvaraju šibice sa vrhom premazanim nekom hemijskom supstancom koja može da se upali pri određenim uslovima. Godine 1805. francuski hemičar Žan Šansel predložio je svoju verziju šibice sa glavicom napravljenom od mešavine sumpora, kalijum-hlorata, šećera i gume. U kompletu je takođe bila boca sumporne kiseline u koju je trebalo umočiti šibice da bi se upalile. Postojala je i reklama za ove šibice: „Prodajemo u malim bocama i kutijama hemijski sastav koji brzo i efikasno pali sveću!” Ove šibice su bile nepraktične, a zbog sumporne kiseline i opasne za korišćenje.

Kiselina je napuštena zahvaljujući inovaciji engleskog hemičara Džona Vokera. Štapiće je premazao smešom kalijum-hlorata, antimona i sumporne paste. Štapići su osušeni na vazduhu i paljeni frikcijom – trljanjem o brusni papir. Njegov projekat proizvodnje šibica nije uspeo, jer su šibice stvarale užasan miris, a takođe su bile sklone nepredvidivom paljenju.

Osamnaestogodišnji francuski student Šarl Sorija, zaljubljenik u hemiju, pažljivo je slušao svog profesora hemije koji je animirao studente raznim zabavnim eksperimentima. Jednog dana profesor je izazvao eksploziju, ali bez plamena! U Šarlovoj glavi sinula je tada ideja da pokuša da ostvari i plamen, jer eksplozija bez vatre njemu nije bila zanimljiva. Nastavio je temeljno da uči i razmišlja kako bi mogao nešto da upali, da stvori vatru. Sve što je bilo potrebno za njegove eksperimente prodavalo se isključivo u apoteci, ali samo na recept. Snalažljivi Šarl brzo se sprijateljio sa farmaceutom i nabavio sve potrebne supstance. Njegova studentska soba se pretvorila u laboratoriju. Postoji nekoliko priča zašto je došao na ideju da zid premaže belim fosforom (koji je prethodno pronašao nemački hemičar Hening Brand) i zatim zid protrlja komadom drveta premazanim sumporom i kalijum-hloratom. Trik je uspeo, plamen se pojavio! Šarlovo otkriće je bilo toliko spektakularno da se odmah pronela vest među studentima o magičnom događaju. On je pokušao da patentira svoj novi proizvod, ali nije imao potrebnih 1.500 franaka. Kasnije je Nemac Fridrih Kamerer, koristeći istu ideju, prijavio patent i usavršio tehnologiju proizvodnje šibica. Dve godine kasnije šibice su svuda prodavane. Šarlu je priznato autorstvo tek nakon 55 godina, kada je od Nacionalne akademije dobio srebrnu medalju za svoj izum.

Takve šibice su savršeno gorele, palile su se jednim pokretom glavice šibice po gruboj površini, ali miris belog fosfora je bio veoma neprijatan. I još gore od toga, ispostavilo se da je beli fosfor veoma toksičan. Isparenja belog fosfora ili dodir sa kožom stvara bolne rane koje teško zarastaju. Fosforna nekroza, posebno vilice, brzo je postala profesionalna bolest radnika u fabrici šibica. Smrtonosna oralna doza belog fosfora za ljude je jedan miligram po kilogramu telesne mase, pa je jedno pakovanje takvih šibica predstavljalo potencijalnu životnu opasnost po korisnika. U mnogim zemljama i međunarodnom konvencijom zabranjena je proizvodnja ovih šibica. Nije bilo lako pronaći zamenu za lako zapaljivi i toksični beli fosfor. Tokom tog perioda, izumi šibica su postali stalni. Novine su često objavljivale oglase o nekom novom izumu šibica. I još jedan student, Mađar Janoš Irini, upisao se u istoriju šibica svojom nečujnom i relativno bezbednom šibicom. Svoj patent je prodao za 60 forinti, pa su se drugi obogatili zahvaljujući njegovoj ideji.

Potpuno bezbedne šibice otkrio je Šveđanin Gustav Erik Paš. Njegov koncept se sastojao u tome da se glavice šibice prave od mešavine sumpora, kalijum-hlorata i lepka, dok se na posebnoj površini – stranici kutije nanosi crveni fosfor, koji je minimalno toksičan i slabo reaktivan, za čiji pronalazak je zaslužan austrijski hemičar Anton fon Šreter.

Muzej šibica

Iako Pašove šibice nisu bile odmah komercijalno uspešne, njegovo otkriće je podstaklo dalji razvoj šibica. Takve šibice koje su bezbedne dalje je razradio i usavršio švedski hemičar Johan Lundstrem, Lundstremove šibice postigle su veliki uspeh (srebrna medalja) na Svetskoj izložbi u Parizu 1855. godine. Braća Lundstrem su razvili masovnu proizvodnju ovih šibica i svoj grad Jenčeping pretvorili u prestonicu šibica, gde danas postoji i muzej posvećen ovom izvoru vatre! Tako su se konačno pojavile bezbedne, „švedske” šibice koje se i danas koriste.

Danas su šibice postale neobično koristan i vrlo jeftin proizvod. Prema nekim procenama, u svetu se proizvede više desetina milijardi šibica godišnje. Iako gube utakmicu sa upaljačima, šibice su s vremenom usavršene. Pored običnih, postoje signalne, kaminske i šibice koje su otporne na vodu i vetar. Njihov glavni idejni tvorac Šarl Sorija ostavio je hemiju i postao lekar i agronom. Živeo je u selu, skromno, gotovo siromašno, dok se monopol na proizvodnju šibica procenjivao na 30 miliona franaka. Lečio je bolesne i pomagao najugroženijim stanovnicima sela, uživao je u proučavanju filozofije, pisao pesme, postao je član nekoliko naučnih društava. U francuskom gradu Dolu (departman Žura) ima svoju ulicu, a u selu Sen Lotenu bistu podignutu njemu kao pronalazaču savremenih šibica.

Sada se lako stvara vatra i često preraste u velike požare koje je teško ugasiti i sačuvati materijalna dobra i živote ljudi. Zato su davno i Latini upozoravali: „Cave ignem” („Čuvaj se vatre”).