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科學(xué)萬象 人類文明的起點(diǎn):火的利用
2024-10-30

生火對(duì)于我們來說非常簡(jiǎn)單,只需要一根火柴或者一個(gè)打火機(jī)就能搞定。然而,在生產(chǎn)技術(shù)落后的遠(yuǎn)古時(shí)期,我們的祖先又是通過怎樣的方式來生火的呢?在山東省科技館3A展廳,有這樣一組展項(xiàng),給我們講述了人類文明的起點(diǎn):火的利用。

人類用火的歷史可能要追溯到170萬年前。在世界各地的古人類遺址里都發(fā)現(xiàn)了人類用于燒火的燃料。人類最早使用的火來源自然界的野火,自然界產(chǎn)生火的方式有很多種,雷擊產(chǎn)生的火花都可以使森林或草原起火,火山爆發(fā)可以引燃周圍的草木,長(zhǎng)年堆積的枯葉在干燥的條件也會(huì)發(fā)生自燃。

一開始,人類利用自然之火吃燒熟的食物,會(huì)更加美味;用火可以提高御寒能力,可以在夜間嚇退野獸。讓人類的生存環(huán)境得到破天荒的改善?;鸬氖褂米屓祟惛鎰e了茹毛飲血的原始生活,人類的文明才進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。但是,使用天然野火受到很多自然條件的限制,長(zhǎng)期保存火種也非常困難,人類就開始嘗試人工取火。

西方古希臘神話中說火是普羅米修斯從宙斯手中偷來贈(zèng)送給人類的;中國古代歷史中記載大約在公元前7000年,燧人氏發(fā)明了人工鉆木取火技術(shù),通過用一個(gè)木棒快速研鉆另一木塊生熱的方式達(dá)到燃燒著火點(diǎn)將可燃物點(diǎn)燃。

鉆木取火是人類最早掌握的取火方式之一。這一方式利用的正是摩擦生熱原理,干燥的木頭在相互摩擦后產(chǎn)生的熱量可以將木屑、枯草等易燃物引燃,從而達(dá)到點(diǎn)火的目的。

戰(zhàn)國時(shí)期,中國人發(fā)明了火鐮取火。最初的火鐮就是一塊鐵板,用與石頭相擊冒出的火星點(diǎn)燃易燃物便可取火。隨著火鐮等人工取火工具的普及,火在人類生活的各個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用。刀耕火種增加了農(nóng)作物的產(chǎn)量,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展;利用火燒制陶器、瓷器,煉制青銅、鐵器,使人們的農(nóng)具、工具、兵器不斷更新?lián)Q代。

在過去將近200年的時(shí)間內(nèi),火柴成了人民生活中必不可少的取火工具。那你知道火柴是如何發(fā)明的嗎?

火柴是根據(jù)物體摩擦生熱的原理,利用強(qiáng)氧化劑和還原劑的化學(xué)活性,制造出的一種能摩擦發(fā)火的取火工具。

1805年,具有現(xiàn)代意義的第一根火柴出現(xiàn)于法國,1826年英國人發(fā)明了“摩擦火柴”,1855年瑞典人發(fā)明了“安全火柴”,隨即火柴工業(yè)在歐洲許多國家興起。

那么,什么是安全火柴呢?大家看我手里的這盒火柴,火柴盒的側(cè)面涂有紅磷(發(fā)火劑),三硫化二銻和玻璃粉;打開火柴盒,取出一根火柴,這跟火柴頭的物質(zhì)一般是KClO3、MnO2(氧化劑)和S(易燃物)等。當(dāng)它們摩擦?xí)r,因摩擦產(chǎn)生的熱使與KClO3等接觸的紅磷發(fā)火并引起火柴頭上的易燃物燃燒,從而使火柴桿著火。所謂的安全火柴,首先火柴盒側(cè)面的紅磷是沒有毒性的,并且它和氧化劑分別粘附在火柴盒側(cè)面和火柴桿上,不用時(shí)二者不接觸。所以叫安全火柴。

當(dāng)然,我們?cè)趦?chǔ)存火柴時(shí)應(yīng)該遠(yuǎn)離氯一酸科化鈉等伊伯斯特堿,因?yàn)橐敛固貕A可以與火柴頭上的氯酸鉀反應(yīng),生成活性氧原子,具有極強(qiáng)的氧化性,可引發(fā)火災(zāi)。

由于火柴、打火機(jī)的不斷更新,人類取火的方式越來越便捷。1920年法國出現(xiàn)了燈芯式打火機(jī),后將燈芯浸苯改成苯打火機(jī)。

隨著電子和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,各種點(diǎn)火方式都向電子化和自動(dòng)化發(fā)展,太空發(fā)射衛(wèi)星和宇宙飛船時(shí)火箭發(fā)射,都采用了全自動(dòng)的點(diǎn)火方式。其實(shí),不論是大型體育運(yùn)動(dòng)會(huì)主火炬點(diǎn)火,開山修路的定向爆破,還是汽車、輪船、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng),都采用全自動(dòng)的點(diǎn)火方式,其控制時(shí)間的準(zhǔn)確性和點(diǎn)火的可靠性都達(dá)到了相當(dāng)高的水平。

人類與火的結(jié)緣,或是偶然或是必然,不管怎樣,火幫助人類戰(zhàn)勝了其他物種,主宰了世界。人們崇拜火、利用火、熱愛火,敬畏火,因?yàn)榛鹗侨祟愇拿鞯钠瘘c(diǎn),它將人類帶進(jìn)了文明時(shí)代。今天,人類對(duì)火的認(rèn)識(shí)與運(yùn)用已經(jīng)是達(dá)到了登峰造極的地步,“火”不僅用在生活中的做飯取暖,甚至還為整個(gè)世界的發(fā)展提供著動(dòng)力。

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