Фитиль — устройство для горения¶

Фитиль — приспособление для инициирования и поддержания горения в осветительных, нагревательных и иных устройствах, работающих на жидком или твёрдом горючем. Представляет собой шнур, ленту или стержень из волокнистого, пористого или иного капиллярного материала, по которому за счёт капиллярного эффекта поднимается жидкое топливо (масло, керосин, воск, парафин, спирт) к зоне горения, где оно испаряется и сгорает. В пиротехнике и взрывном деле фитилём называют также отрезок огнепроводного шнура для поджигания зарядов.

¶Устройство и принцип действия

Работа фитиля основана на совокупности физических процессов: смачивании, капиллярном подъёме жидкости и её испарении. Материал фитиля должен быть гидрофильным (хорошо смачиваться топливом) и обладать развитой пористой структурой, обеспечивающей транспорт горючего к пламени.

При горении происходит испарение топлива с верхнего конца фитиля, выступающего над поверхностью горючего. Пары смешиваются с кислородом воздуха и воспламеняются, образуя устойчивое пламя. Высота пламени и интенсивность горения зависят от диаметра фитиля, свойств материала и вязкости топлива. Важным параметром является высота выступающей части: при чрезмерном выступе фитиль перегревается, начинает обугливаться и коптить; при недостаточном — пламя уменьшается или гаснет.

Для предотвращения быстрого сгорания самого фитиля его пропитывают растворами негорючих солей (буры, фосфатов) или используют асбестовые и стекловолоконные основы. В современных керосиновых лампах применяются плоские плетёные фитили из хлопчатобумажной ткани, обеспечивающие равномерный подъём топлива.

¶Исторические сведения

Простейшие фитили из мха, тростника или скрученных волокон использовались ещё в каменном веке в жировых лампах — каменных или глиняных плошках с животным жиром. В Древнем Египте и Месопотамии применялись фитили из льна и папируса в масляных светильниках.

Существенный прогресс произошёл в XIX веке с распространением керосиновых ламп. Французский изобретатель Ами Арган в 1780-х годах создал лампу с круглым фитилём и стеклянным колпаком, что обеспечило приток воздуха к пламени и значительно повысило яркость. В 1853 году австрийские аптекари Франц Дитель и Игнатий Лукасевич сконструировали керосиновую лампу с плоским фитилём, ставшую прообразом всех последующих моделей.

В пиротехнике с древности использовались медленно горящие фитили из пеньки или хлопка, пропитанные селитрой, — прообразы современных огнепроводных шнуров.

¶Виды фитилей

По конструкции и области применения выделяют несколько основных типов:

• Ламповые фитили — плоские или круглые плетёные шнуры для керосиновых и масляных ламп. Изготавливаются из хлопка, реже из льна или стекловолокна.
• Свечные фитили — плетёные или кручёные шнуры для восковых, парафиновых и стеариновых свечей. В современных свечах часто применяются плоские плетёные фитили с металлической нитью (цинковой или стальной), которая отгибает кончик фитиля в сторону для лучшего сгорания и предотвращения копоти.
• Фитили для горелок — применяются в спиртовках, примусах и керогазах. В примусах используются асбестовые или керамические фитили, обеспечивающие испарение топлива без горения самого фитиля.
• Огнепроводные шнуры (бикфордов шнур) — пиротехнические фитили с пороховой сердцевиной и оплёткой, обеспечивающие стабильную скорость горения (около 1 см/с) для поджигания взрывчатых веществ.

¶Применение

Основные сферы использования фитилей:

• Освещение — керосиновые лампы, масляные светильники, свечи. До массового распространения электричества в конце XIX — начале XX века фитильные лампы были главным источником света в жилищах.
• Отопление и нагрев — керосиновые печи, спиртовки, лабораторные горелки.
• Религиозные обряды — лампады в православных и католических храмах, меноры и ханукии в иудаизме, масляные светильники в буддийских храмах.
• Пиротехника и военное дело — поджигание фейерверков, взрывных устройств, сигнальных огней.
• Бытовые нужды — фитили для розжига углей в мангалах, фитильные керосиновые обогреватели.

В современном мире фитили сохраняют значение в аварийном освещении, туристическом снаряжении, декоративных свечах и лабораторной практике, несмотря на повсеместное распространение электрических источников света.

¶Интересные факты

• В русском языке слово «фитиль» происходит от немецкого Docht через польское fitil; в просторечии XIX века использовалось также слово «светильня».
• Специальные фитили с добавлением солей металлов (стронция, бария, меди) окрашивают пламя свечи в красный, зелёный или синий цвет.
• В археологии фитили из обугленных растительных волокон служат важным датирующим материалом: радиоуглеродный анализ позволяет определить возраст древних светильников.

¶Источники

• Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона, статья «Фитиль».
• Г. Н. Дульнев, «История техники», М., 2007.
• В. И. Алексеев, «Керосиновые лампы и фонари», М., 1990.
• Материалы Музея истории освещения (Санкт-Петербург).