A gyufa

– Tudsz adni tüzet? – kérdezi, aki szeretne rágyújtani, de nincs hozzá megfelelő eszköze. Ha szerencséje van, már lobban is a lángocska egy felé nyújtott öngyújtóból. Nem olyan rég azonban inkább gyufásdobozok kerültek elő a kérésre a segítőkész emberek zsebéből, hiszen hosszú időn át a gyufát használták a leggyakrabban a tűzgyújtáshoz. Ám amíg ez a kis gyújtóeszköz eljutott eddig a népszerűségig, igen sok változáson kellett keresztülmennie.

Szellemes, ám annál kényelmetlenebb megoldások
A tűzgyújtás eszközei közt a kezdetektől jelen volt a fa, amely később a gyufa alapanyagává is vált. Az ősidőkben hamar rájöttek, hogy nemcsak a kovakőből lehet szikrát csiholni. Ha két fadarabot nagy sebességgel egymáshoz dörzsölnek, ezek súrlódásából annyi hő keletkezik, hogy a fa nem pusztán szikrát hány, hanem meg is gyullad. A legbiztosabban akkor sikerül ezt elérni, ha az egyik eszköz egy nagyobb méretű és lapos fadarab, a másik viszont egy olyan ág, amelynek elkeskenyedik a vége. Ez a vékonyabb és keskenyebb rész gyorsabban lángra kap, mint a többi. Egy idő után a vadászok már tudatosan összeszedték, a végüknél kissé meg is faragták és magukkal vitték a vékony ágakat, hogy olyan helyeken is tudjanak tüzet gyújtani, ahol várhatóan nem találnak alkalmas ágakat ehhez. Ezeket a magukkal vitt fácskákat tekinthetjük akár a gyufaszálak őseinek is. Arra, hogy a fácska könnyebben gyullad meg, ha kénnel itatják át a végét, Kínában jöttek rá a 6-dik században. És amikor azután később Európában is foglalkozni kezdtek egy szabadon hordozható tűzgyújtó eszköz előállításával, a kén akkor is a felhasznált anyagok egyike volt.

Az első ilyen eszköz az ún. turini gyertya, amelyet Jan Ingenhousz, másként Ingen-Housz (1730-1799) holland természettudós talált ki. Ő a kén mellett a foszfort is használt, amelyet ekkor már jól ismertek (1669-ben felfedezte egy alkimista, Henning Brandt). A foszfor a 18-dik század elején azért került ismét az érdeklődés középpontjába, mert a levegőn és kisebb dörzsölés hatására könnyen meggyullad. Módosulatai közül Ingenhousz a fehér (sárga) foszfort használta, amely egy viaszhoz hasonló állagú, késsel vágható, zsírokban és olajokban oldható, mérgező anyag. Ám mivel már szobahőmérsékleten is hevesen oxidálódik, vagyis meggyullad, ezért oxigéntől elzárva, víz alatt kell tartani. (Másik változata a por alakú, semmiben sem oldható és nem mérgező, levegőn eltartható vörösfoszfor, amely azonban a tűzszerszámmal kísérletezőket ekkor azért nem érdekelte, mert csak jóval magasabb hőmérsékleten gyullad meg, és annak feltételeit még nem tudták biztosítani.) Ingenhousz a fehérfoszfort a kénnel együtt egy zárt végű üvegcsőbe helyezte, amelybe viasszal átitatott pamutfonalat engedett be. A cső nyitott végét ezután viasszal légmentesen lezárta, úgy, hogy csupán egy kis darab lógjon ki a viaszfonálból. Ezután a cső beforrasztott végét óvatosan felmelegítette, aminek hatására az ott levő foszfor és kén megolvadt, majd kihűlés után egy gyertyához hasonló göböt képzett a pamutfonal belső végén (innen is kapta a nevét). A fonal ettől úgy festett, akár egy későbbi gyufaszál hosszított változata. A csövecskét bárki magával vihette, aki olyan helyen akart tüzet gyújtani, ahol ehhez nem volt alkalmas eszköz. Amikor azután használni akarta, fel kellett törnie a cső végén a viaszt, majd gyorsan ki kellett húzni a pamutszálat, amelynek foszforos vége a levegővel érintkezve az esetek többségében lángra lobbant. Mivel azonban ehhez szerencse illetve ügyesség is kellett, a sikert nem lehetett garantálni. Aki tehát ezzel akart tüzet gyújtani, annak a turini gyertyából többet is magával kellett vinnie, ami pedig nem éppen kényelmes helyzet.

Ezért is próbálták úgy továbbfejleszteni a találmányt, hogy a foszfort egy külön üveg- vagy ólomedényben tárolták, amelyet biztonságosan le lehetett zárni. A kén pedig már nem a foszfor mellé került, hanem a fonal helyett alkalmazott fapálcika végét itatták át vele. Amikor tüzet akartak gyújtani, ezt a kénezett végű fapálcikát dugták bele az edénybe és ezzel kapargatták meg a foszfort, amely tehát most a pálcika végén találkozott a kénnel. Ha azután az így vegyszerezett pálcika végét bőrön vagy posztón végighúzták, lángra lobbant és alkalmassá vált a további tárgyak meggyújtására. Ez persze még mindig sok bíbelődést igénylő megoldás volt, ám az ötlet révén egyúttal megszületett a mártógyufa fogalma, a turini gyertya tehát arra mindenképp alkalmasnak bizonyult, hogy további kísérletek kiindulópontja legyen.

Az ettől ismertté váló mártógyufát a párizsi laboratóriumokban fejlesztették tovább. 1805-ben kezdett elterjedni egy olyan változata, amelyhez kálium-klorátot használtak, mivel az a tömény kénsavval érintkezve gyorsan lángra kap. A forma itt is hasonló volt: az eszköz egy különálló pálcikából valamint egy üvegcséből állt. A kémikus Jean Chancel által kikísérletezett készletben a pálcika feje kálium-klorát, kénvirág és likopodium gumiarábikum oldatos keverékéből állt, az üvegcse pedig kénsavat tartalmazott. A pálcikát – vagyis a gyufaszálat – úgy kellett felhasználni, hogy a fejét belemártották a kénsavba, amitől a fácska meggyulladt. Ám ez még mindig nem volt a legideálisabb megoldás, hiszen a kénsav meglehetősen veszélyes folyadék, amely súlyos baleseteket okozhat, ezért ez a találmány nem is került ki a boltokba. A kémikusok pedig kitartóan keresték tovább az olyan módszereket, amelyekkel minél egyszerűbbé és biztonságosabbá tehetik a gyújtó fapálcikák, egyszerűbb nevükön a gyufák használatát.

A gyufagyártáshoz hozzátartozott, hogy a gyártók a gyufacímkék színességében is versenyeztek. Olyannyira, hogy egy ideig szinte külön szakmává vált a gyufacímkék gyűjtése is.

A dörzsgyufa megjelenése
A következő lépést egy müncheni és egy angol kémikus tette meg. Ők a veszélyessége miatt igyekeztek kikerülni a mártogatást és az anyagok súrlódására építettek. Ha kis időbeli eltéréssel is, de mindketten a dörzsgyufa találmányával álltak elő. A német Franz Paul Tillmetz 1815-ben készítette el az első dörzsgyufát, amely nélkülözhetővé tette a kénsavat, és amelyhez szintén kálium-klorátos keveréket használt fel. Az angol John Walker 12 évvel később, 1827-ben készítette el, majd 1832-ben szabadalmaztatta dörzsgyufáját, mégis az ő nevét kötik ehhez a találmányhoz. Walker kénezett végű gyufaszálán a felvitt gyújtófej kálium-klorátot, ként és a ragasztószer mellett még a dörzsölésre könnyen robbanó durranóhiganyt is tartalmazott. (Az elegyet egyébként a neves fizikus, Robert Boyle 1680-as évekbeli kísérleteire alapozva hozta létre.) Használatkor a gyufaszálakat egyszerűen érdes felületű dörzspapíron (a nálunk smirgli néven ismert papíron) kellett többször végighúzni, amelynél azonban ugyanúgy nem lehetett garantálni a sikert, ahogyan előzőleg a turini gyertyánál sem. A gyufaszál csak hosszas kísérletezések után gyulladt meg, amikor viszont ez robbanásszerű jelenséggel és kiszámíthatatlan nagyságú lánggal is járt. Ráadásul elviselhetetlen szag is keletkezett, ezért nem volt kérdéses, hogy még tovább kell dolgozni a gyufa tökéletesítésén.

1831-ben a francia Charles Sauria azzal próbálta csökkenteni a gyulladással járó kellemetlen hatásokat, hogy ismét fehérfoszfort adott hozzá a gyulladóelegyhez. A gyulladás ezáltal valóban jóval szelídebb lett, ám most a gyufaszálak voltak azok, amelyek már a puszta levegőtől is veszélyesekké válhattak (hiszen ott volt rajtuk a fehérfoszfor, amely oxigénnel érintkezve azonnal meggyulladhat). A gyufa használója tehát csak akkor volt biztonságban, ha légmentesen tárolt gyufaszálakat vitt magával.

Ekkor lépett színre két, magyar vegyész: Rómer István (1788 – 1842) és Irinyi János (1817- 1895).

A kezdetekkor, az 1840-es években minden egyes szálat kézzel kellett kifaragniuk, majd erősen mérgező anyagokba belemártaniuk a gyufagyári munkásoknak. Az 1850-es évektől jelentek meg azután a nagyipari berendezések, amelyek már másféle tudást igényeltek.

Irinyi és a biztonsági gyufa
A Szlovákiában élő Rómer már sikeres, húsz jelentős szabadalommal is rendelkező vegyész volt, amikor 1823-ban maga is foglalkozni kezdett egy gyújtószerszám tökéletesítésével. Ezt Johann Wolfgang Döbereiner gyógyszerész professzor találta fel, és a mai öngyújtó őse volt. Ezzel párhuzamosan, 1835-ben Rómer a foszforos gyufa gyártásával is megpróbálkozott. A következő évben értesült az akkor 19 éves Irinyi János találmányáról, amelynek már csak azért is felismerte a jelentőségét, mert az övéhez hasonló gondolkodást tükrözött. Ezért személyesen is felkereste a nála harminc évvel fiatalabb kollégáját, akivel azonnal barátok lettek. (Olyannyira, hogy Rómer lányát a következőkben Irinyi tanította magyarra.) Irinyi akkor formálódó vegyészi találmányának az volt a lényege, hogy kén helyett foszfort használt, és a kálium-klorátot ólom-peroxiddal cserélte fel. Gyufáit úgy készítette, hogy a foszfort meleg vízben feloldotta és rázással granulálta (kivonta belőle a vizet), majd a kicsapódott foszforszemcséket ólom-szulfiddal és gumiarábikummal (más néven: arabmézgával) elegyítette. Ez volt az a pép, amelybe azután belemártogatta a kénezett végű fapálcikákat, majd ezeket végül keményre szárította. Mivel kettejük közül Rómernek volt pénze, csak ő tudta sikerre vinni a gyufa gyártását, ezért megvásárolta Irinyitől a találmányát. Az így kapott pénzből és még a későbbi, szintén Rómertől folyósított támogatásokból Irinyi az akadémiai tanulmányait finanszírozta.

Irinyi gyufája most már minden addiginál kényelmesebben használható és főként jóval biztonságosabb tűzgyújtó szerszám volt, amely hamar sikeressé is vált. Csakhogy ez a biztonság a gyufa gyártására nem terjedt ki: a fehérfoszfor az azzal dolgozó gyári munkások körében súlyos mérgezéseket okozott. Emiatt egy időben több államban be is tiltották a gyufa gyártását. Végül azonban arra is megszületett a megoldás, hogy miként lehet kikerülni a fehérfoszfort a gyártásban. Ez Fasch Gustav Erik svéd egyetemi tanár és a jönköpingi Lundström testvérek szabadalmainak köszönhető. Ők hozták létre az egész világon elterjedt biztonsági gyújtót, a svéd gyufát, amelynek az volt az újdonsága, hogy egyrészt fehérfoszfor helyett vörösfoszfort használtak, másrészt a felhasznált anyagok megoszlottak a gyufaszál és a dörzsfelület között, amitől nem mellesleg a készlethez szükséges eszközök száma háromról kettőre csökkent (nem kellett külön tégely és smirgli).

A fej kálium-klorátból, antimonitból, umbrából (timföld, vas- és mangán-hidroxid) és gumiarábikumból állt, mígnem a vörösfoszfort,  antimonitot, umbrát (timföld, vas- és mangán-hidroxid) és enyvoldatot tartalmazó pép a gyufásdobozok oldalára, a dörzsfelületre került. A hosszas kísérletezések során tehát végül az 1840-es évek végére sikerült egy olyan gyufát kialakítani, amely már nem jelentett közvetlen veszélyt sem a gyártói, sem a felhasználói számára, így újból megindulhatott a gyufagyártás is.

Magyarországon az első dörzsgyufagyárat 1834-ben Zucker László alapította, a leghíresebb azonban a Győri Gyufagyár volt.

A hazai gyufagyártás izgalmas történetéről a Dohánymúzeum lapján lehet részletesen olvasni. A kémiai hátteréről pedig a fentieknél részletesebben ezen az oldalon.

Lévai Júlia

www.mimicsoda.hu