rikki

Kemiallinen joulukalenteri 19/24: Teemme tulta 1800-luvun tapaan

Ma, 12/19/2016 - 10:26 Jarmo Korteniemi
Kuva: Emilio Küffer / Flickr

Kynttilät ja lumoava takkatuli kuuluvat erottamattomasti joulun tunnelmaan. Niiden käyttöön liittyy erottamattomasti eräs tärkeä mutta lähes huomaamaton keksintö 1800-luvulta.

Tämän päivän joulukalenteriluukusta löytyy tulitikkuja.




Juttu jatkuu mainoksen jälkeen


Tikkujen historia alkoi vuonna 1805, kun ranskalainen Jean Chancel keksi valmistaa itsesyttyviä puutikkuja. Ne päällystettiin kaliumkloraatin, kumin ja sokerin sekoituksella ja syttyivät rikkihappoon dippaamalla. Tätä ennen tulen sytyttämiseen oli käytetty tuluksia, tulipumppuja, vanhoja hiiliä, taulakääpiä, suurennuslaseja sekä kaikenlaisia muita nykyajan survival-ohjelmistakin tuttuja tapoja.

Näin siis länsimaissa. Rikkipäällysteisten tikkujen toiminta tunnettiin Kiinassa vähintään tuhatkunta vuotta aiemmin.

Chancelin tikkuja seurasivat vuosien varrella monet keksinnöt, kuten fosforilla, hiilipölyllä, erilaisilla vahoilla, rikkihapolla ja puuvillalla päälystetyt tikut.

Kitkalla syttyvät tikut kehitettiin vuonna 1826, mutta niiden ongelmana oli liialllinen syttymisherkkyys. Minkä tahansa sopivan pinnan raapaisu – jopa toiset tikut – riittää leimahdukseen. Erityisen ongelmallista oli joissain tikuissa käytetty myrkyllinen valkoinen / keltainen fosfori. Sitä oli yhdessä tulitikkurasiassa riittävästi tappamaan ihminen tai pari.

Aineen käsittely tehtaissa myös aiheutti työläisille sairauksia, kuolioita ja etenkin leukaluiden syöpymiä. 1900-luvun alussa aineen käyttö tikuissa kiellettiin lähes maailmanlaajuisesti.

Nykymuotoiset turvatikut saivat alkunsa Ruotsissa jo 1844. Niissä sytytykseen tarvittavista kemikaaleista osa löytyy tikun vahapinnan alta ja osa tikkurasian kyljen raapaisupinnasta. Näin tikku ei juuri voi syttyä vahingossa. Suurin osa tikuista on nykyään juuri tällaisia turvatikkuja, mutta erikoistarkoituksiin valmistetaan yhä millä pinnalla vain syttyviäkin versioita.

Tässä on myös selitys sille, miksi ruotsalaisissa tikkuaskeissa (etenkin ulkomailla) lukee "alkuperäisiä ruotsalaisia tikkuja" ja mainitaan niiden olevan "turvatulitukkuja", "safety matches".

Nykytikun pään massa koostuu pääasiassa palavasta rikistä (tai antimonisulfidista), kaliumkloraatista sekä lasinsiruista. Kaliumkloraatti voimistaa palamista lisäämällä hapen tuottoa ja lasinsirut lisäävät kitkaa. Lisäksi mukana on aineita jotka säätelevät happamuutta ja pitävät massan koossa.

Raapaisupinnat taas ovat karhealla lasilla höystettyä punaista ja myrkytöntä fosforia. Tikun raapaisun yhteydessä siitä muuttuu pieni määrä valkoiseksi fosforiksi, joka leimahtaa kitkan kuumuudessa.

Suomessa valmistettiin tulitikkuja noin 150 vuoden ajan. Gottbergin Tulitikku-wapriikki perustettiin vuonna 1842 Helsingin keskustaan. Suomen suurimmaksi kasvanut Porin tulitikkutehdas sai alkunsa vain muutamaa vuotta myöhemmin ja jatkoi toimintaansa aina vuoteen 1987 asti. Matkan varrella Suomessa ehti toimia yli sata tikkutehdasta. Kaikkein viimeisin oli Vaajakoskella toiminut Finn-Match. Se lopetti toimintansa 1995.

Ainoita jäljellä olevia suomalaisia tulitikkutuotteita taitavat olla yrityslahjoiksi sopivat palvelut, joissa tikkurasioihin voi painattaa haluamansa kuvan.

Nykyisin tulitikut tuodaan meille ulkomailta, tyypillisesti Puolasta, Ruotsista, Japanista, Venäjältä, Kiinasta tai Intiasta. Tikun puumateria on normaalisti haapaa tai poppelia, ja usein sen alkuperää on lähes mahdoton selvittää.

Halpojen aasialaisten tikkujen laatu ei aina oikein vakuuta. Joistain tippuu palavia kekäleitä, toiset katkeilevat kesken raapaisun, ja muutamat eivät vain suostu oikein syttymään.

Poltellaan sitten juttuja varovasti, jooko?

Otsikkokuva: Emilio Küffer / Flickr; muut kuvat: Barney Moss / Robert Cheaib / Flickr

Outo marsilainen kivi kummastuttaa

To, 01/23/2014 - 06:15 Jarmo Korteniemi
Kuva: NASA / JPL

NASAn Opportunity-kulkija on löytänyt Marsista oudon kiven. Se poikkeaa kaikista tähän asti tutkituista. Ja lisäksi se näyttää ilmestyneen tyhjästä.

Kivi on oudon värinen. Se on vaaleampi kuin ympäröivä hiekka ja muut alueen kivet - lähes valkoinen. Siinä on alustavien tutkimusten mukaan hyvin paljon rikkiä, mangaania ja magnesiumia. Koostumus on erilainen kuin mikään aiemmin tutkittu.

Kivi huomattiin, kun Opportunity kääntyi katsomaan 12 päivää aiemmin kuvaamaansa aluetta. Paikalle oli tupsahtanut uusi, vähän nyrkkiä pienempi murikka.

Opportunity on tutkinut Marsin pintaa tasan kymmenen vuotta. Sinä aikana se on ajellut 38.73 kilometriä. Laitteen alkuperäiseksi toiminta-ajaksi uumoiltiin kolmea kuukautta.

Kiven outo alkuperä

Mistä valkoinen kivi on oikein tullut? Mahdollisuuksia on monia.

Yksi vaihtoehto on, että kivi on avaruudesta tippunut meteoriitti.

Todennäköisyys meteoriitin tippumiselle aivan kulkijan viereen on kuin useampi lottovoitto peräkkäin. Epätodennäköinen siis. Toiseksi, kivi ei juuri näytä meteoriitilta. Vuonna 2005 Opportunity löysi ensimmäisen varmistetun meteoriitin Marsista. Koripallon kokoinen mötikkä oli tuolloin lojunut paikallaan jo jonkin aikaa, päätellen sitä osaksi peittävästä tomusta. Mutta silti sillä oli jäljellä selvä tumma sulamiskuori. Nyt löytynyt valkea kivi on paljon pienempi, ja tuoreempi - eikä sillä ei ole minkäänlaista kuorta.

Toinen mahdollisuus: Isompi törmäys heitti kiven jostain kauempaa.

Voi olla, että johonkin lähistölle on tippunut isompi meteoriitti. Jos törmäys kaivaisi maahan muutaman metrin kraatterin, se viskaisi ympärilleen paljon pintakiveä. Tämäkin on toki epätodennäköistä, mutta hieman uskottavampaa. Suorat havainnot törmäyksistä nimittäin kertovat, että Marsiin törmää vuosittain noin 200 parimetristä murikkaa. Tästä asiasta saadaan varmuus, kun planeettaa kiertävät satelliitit ottavat alueen yltä uusia kuvia.

Jos lähelle olisi todella syntynyt uusi kraatteri, nyt löytynyt kivi voisi olla peräisin ehkä muutaman metrin syvyydestä. Syvemmältä kuin mihin Opportunity-vanhus ikinä olisi omin voimin päässyt. Niin syvältä, että sieltä voisi löytyä jotain näinkin odottamatonta. Kulkijalla tulee tuolloin kiire lähteä nilkuttamaan kohti uutta kraatteria. Pari päivää sitten syntynyt kraatteri olisi ainutlaatuinen tutkimuskohde millä planeetalla tahansa.

Kolmantena, ja todennäköisimpänä vaihtoehtona, pidetään kiven sinkoutumista kulkijan renkaasta. Tällöin kuitenkin ihmetyttää, miksi kiven koostumus on niin erilainen kuin kaikki muu Marsissa. Opportunity on nimittäin tehnyt kaikkensa jotta löytäisi erikoisia kiviä. Sen renkailla on tarkoituksella kaivettu kuoppia jotta päästään kurkistamaan pintatomun alle, ja sen instrumenttikädellä on käännelty ja raaputeltu kiviä. Paljon outoa on löytynyt, mutta ei mitään yhtä outoa kuin nyt.

Opportunity on siis joko etsinyt väärästä paikasta, väärällä tavalla, tai sitten valkoinen kivi on todella harvinaista laatua.

Olisi varsinaista hullun tuuria, jos nyt, kymmenen vuoden tutkimuksen jälkeen, se kaikkein oudoin löytyisi vain sattumalta.

Yksi vaihtoehto voidaan kuitekin sulkea pois. Kyse tuskin on kulkijan alituiseen ympäriinsä surraamiseen suivaantuneesta paikallisesta, joka olisi koettanut heittää kulkijaa kivellä. Ympärillä kun ei näy ainoatakaan jalanjälkeä.