¿Cómo suprime el fuego el heptafluoropropano?

Curt F. probablemente tenga razón en su estimación de que el heptafluoropropano Extingue el fuego principalmente por medios físicos. De acuerdo con una descripción general de Choy y Fong, «Introducción a los agentes limpios: heptafluoropropano» ( Int. J. sobre códigos de incendio basados en el rendimiento del inglés , vol. 5, nr 4, pág. 181 $ – $ 184, $ 2003 $ ),

Para el heptafluoropropano, la contribución de los mecanismos físicos a la extinción de incendios predomina sobre el mecanismo químico. Suprime los incendios principalmente

• extrayendo calor de la zona de reacción de la llama,
• reduciendo la temperatura de la llama por debajo de la necesaria para mantener velocidades de reacción suficientemente altas mediante una combinación de calor de vaporización [y] capacidad calorífica.

Añaden eso,

El agotamiento del oxígeno juega un papel importante en la reducción de la temperatura de la llama. La energía absorbida al descomponer el agente rompiendo los enlaces de flúor es bastante importante, particularmente con respecto a la formación de la producción de descomposición.

El efecto químico sí implican atar especies de radicales activos. Como ejemplo, considere la mezcla $ \ ce {H2 / O2} $ . Las especies activas principales son los radicales $ \ ce {OH ^ \ bullet} $ .

$$ \ ce {H2 + O2 – > 2OH ^ \ bullet} $$

La cadena comienza a crecer.

$$ \ ce {OH ^ {\ bullet} + H2 – > H2O + H ^ \ bullet} $$ $$ \ tag {dos sp reactivos. en lugar de uno} \ ce {H ^ {\ bullet} + O2 – > OH ^ {\ bullet} + O ^ \ bullet} $$ $$ \ tag {dos sp reactivos. en lugar de uno} \ ce {O ^ {\ bullet} + H2 – > OH ^ {\ bullet} + H ^ \ bullet} $$

Los dos pasos inferiores muestran con especial claridad por qué los incendios son reacciones violentas y rápidas (una vez finalizado el período de incubación). El efecto de extinción químico del heptafluoropropano surge de

[—-] la descomposición térmica de pequeñas cantidades de heptafluoropropano en la llama que forman fragmentos fluorados como $ \ ce {CF3} $ y $ \ ce {CF2} $ . Estos consumirán la clave especies que se propagan por la cadena de combustión $ \ ce {H} $ y $ \ ce {O} $ , pero en menor medida en los radicales $ \ ce {OH} $ . La velocidad de la reacción de combustión de ramificación de cadena disminuirá, la llama química se inhibirá y la propagación de la llama se detendrá . (Choy, Fong)

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Para aumentar la inhibición química, el heptafluoropropano (o HFC-227ea) se a veces mezclado con $ \ ce {NaHCO3} $ .

La inhibición de la llama por especies de sodio es se cree que es debido a la eliminación química de las principales especies de radicales ( p. ej. , $ \ ce {OH} $ , $ \ ce {H} $ ) en la llama.

fuente: Skaags, «Assessment of the Fire Suppression Mechanics for HFC-227ea Combined with $ \ ce {NaHCO3} $ «, EE. UU. Laboratorio de Investigación del Ejército , link

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Uno comercial fuente, a diferencia de Wikipedia, agrupa pentafluoroetano junto con heptafluoropropano.

fuente: Grupo de empresas " RealSnabService "

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Lectura adicional, discusión más profunda y temas relacionados:

• Luo et al. . «Efecto de los hidrofluorocarbonos y perfluorocabonos sobre la eficiencia de supresión de $ \ ce {CH3I} $ «. Grupo de Investigación en Seguridad de Procesos y Protección del Medio Ambiente. enlace
• Williams, et al. .»Perfiles de especies intermedias en llamas de oxígeno / metano a baja presión inhibidas por 2-H heptafluoropropano: comparación de datos experimentales con modelado cinético». Conferencia anual sobre investigación de incendios, $ 1998 $ . enlace
• Sheinson. «Heptafluoropropano con sistema de enfriamiento por aspersión de agua como reemplazo total de halón 1301 de inundación: parámetros de implementación del sistema». Centro de Tecnología Naval para la Seguridad y la Supervivencia. enlace
• Grosshandler, et al. . «Extinción de llamas de hidrofluorocarbonos con relaciones de unidad F / H y mayores». Conferencia anual sobre investigación de incendios, $ 1998 $ . enlace

Comentarios

• Esta es una respuesta mucho mejor que el mío. Recomiendo cambiar la respuesta aceptada a esta.
• Está ' s OK, @CurtF. Transmitimos un punto similar; que estos compuestos ' medios primarios de extinción son de origen físico más que químico. En cualquier caso, ¡gracias por tu amable comentario! Aquí, tenga algunos votos a favor bien merecidos sobre sus respuestas anteriores. 🙂
• TIL: Los expertos en StackExchange / Química son muy amables.

Esa página de Wikipedia sobre la supresión de incendios gaseosos no es muy buena. Me resulta muy difícil creer que el pentafluoroetano tenga un mecanismo de extinción de incendios diferente al del heptafluoropropano. Sospecho que todos los agentes de gas inerte funcionan reduciendo la concentración de oxígeno, tanto por simple dilución como en virtud de su densidad desplazando selectivamente el oxígeno en el fondo de una habitación, donde es más probable que haya fuego (materiales inflamables, como todos los materiales, rara vez se almacenan en el techo).

Las habitaciones no suelen estar selladas herméticamente, por lo que si de repente libera una gran cantidad de gas en una, la presión no aumentará demasiado. Las fugas a través de puertas, ventanas y conductos de ventilación permitirán que todo el gas salga de la habitación. Por lo tanto, el oxígeno de la habitación disminuirá a medida que el gas nuevo lo diluya. Si las rejillas de ventilación están altas en la habitación, el oxígeno y otros gases menos densos podrían desplazarse de forma selectiva.