Kuinka heptafluoripropaani tukahduttaa tulen?
Siinä sanotaan täällä , että se tekee niin ”estämällä ketjureaktion”. Mitä se tarkalleen tarkoittaa? Liittyykö $ \ ce {O2} $ heptafluoripropaaniin?
Kommentit
- @CurtF. Ja suurin osa palavista materiaaleista on ilmaa painavampia, ja siten palaa yleensä maan lähellä – joten jos pystyt työntämään happea korkeammalle, vaikka se ei ' ei pääse huoneesta, sen syrjäyttäminen saattaa silti nälkää liekkejä.
Vastaus
Curt F. on todennäköisesti oikea arvioessaan, että heptafluoripropaani sammuttaa tulen ensisijaisesti fyysisin keinoin. Choy ja Fongin yleiskatsauksen mukaan ”Johdanto puhtaisiin aineisiin: heptafluoripropaani” ( Int. J. Eng. Suorituskykyyn perustuvissa palokoodeissa , 5. osa, nro 4, s. 181 $ – $ 184, $ 2003 $ ),
Heptafluoripropaanin fyysisten mekanismien osuus tulipalojen sammuttamisessa on etusijalla kemiallisiin mekanismeihin nähden. Se tukahduttaa tulipalot ensisijaisesti
- ottamalla lämpöä liekin reaktiovyöhykkeeltä,
- alentamalla liekin lämpötilaa alle sen lämpötilan, joka on välttämätön riittävän korkean reaktionopeuden ylläpitämiseksi lämmön yhdistelmällä. höyrystys [ja] lämpökapasiteetti.
He lisäävät tämän,
Kemiallinen vaikutus todellakin on sisältää aktiivisten radikaalilajien sitomisen. Tarkastellaan esimerkkinä seosta $ \ ce {H2 / O2} $ . Ensisijaiset aktiiviset lajit ovat $ \ ce {OH ^ \ bullet} $ -radikaalit.
$$ \ ce {H2 + O2 – > 2OH ^ \ bullet} $$
Ketju alkaa kasvaa.
$$ \ ce {OH ^ {\ bullet} + H2 – > H2O + H ^ \ bullet} $$ $$ \ tag {kaksi reaktiivista sp. yhden sijasta} \ ce {H ^ {\ bullet} + O2 – > OH ^ {\ bullet} + O ^ \ bullet} $$ $$ \ tag {kaksi reaktiivista sp. yhden sijasta} \ ce {O ^ {\ bullet} + H2 – > OH ^ {\ bullet} + H ^ \ bullet} $$
Kaksi alinta vaihetta osoittavat erityisen selvästi, miksi tulipalot ovat väkivaltaisia, nopeita reaktioita (inkubaatioajan päätyttyä). Heptafluoripropaanin kemiallinen sammutusvaikutus syntyy
[—-] pienen määrän heptafluoripropaanin lämpöhajoamisesta liekissä, joka muodostaa fluorattuja fragmentteja $ \ ce {CF3} $ ja $ \ ce {CF2} $ . Nämä kuluttavat sitten avaimen polttoketjua levittävät lajit $ \ ce {H} $ ja $ \ ce {O} $ , mutta vähemmässä määrin $ \ ce {OH} $ -radikaaleilla. Ketjunhaaroittuvien palamisreaktioiden nopeudet laskevat, kemiallinen liekki estyy ja liekin leviäminen pysähtyy . (Choy, Fong)
Kemiallisen eston lisäämiseksi tarvitaan heptafluoripropaania (tai HFC-227ea). joskus sekoitettu $ \ ce {NaHCO3} $ .
Natriumlajien aiheuttama liekin esto on uskotaan olevan johtuu suurten radikaalilajien kemiallisesta puhdistuksesta ( eg , $ \ ce {OH} $ , $ \ ce {H} $ ) liekissä.
lähde: Skaags, ”HFC-227ea: n palonsammumekaniikan arviointi yhdistettynä $ \ ce {NaHCO3} $ ”, Yhdysvallat Armeijan tutkimuslaboratorio , linkki
Yksi kaupallinen lähde, toisin kuin Wikipedia, ryhmittää pentafluorietaanin yhdessä heptafluoripropaanin kanssa.
lähde: Yritysryhmä " RealSnabService "
Lisälukemista, syvällisempää keskustelua ja siihen liittyviä aiheita:
- Luo ym. . ”Fluorihiilivetyjen ja perfluorihiilivetyjen vaikutus $ \ ce {CH3I} $ vaimennustehokkuuteen”. Prosessiturvallisuuden ja ympäristönsuojelun tutkimusryhmä. linkki
- Williams, ym. .”2-H-heptafluoripropaanin estämät matalapaineiset metaani- / happisytteet välilajiprofiileista: kokeellisten tietojen vertailu kineettiseen mallintamiseen”. Vuotuinen palotutkimuskonferenssi, 1998 dollaria . linkki
- Sheinson. ”Heptafluoripropaani vesisuihkulla varustetulla jäähdytysjärjestelmällä kokonaisuutena Halon 1301 -tulvana: Järjestelmän toteutusparametrit”. Navy Technology Center for Safety and Survivability. linkki
- Grosshandler, ym. . ”Fluorihiilivetyjen liekkien sammuminen F / H-suhteilla yhtenäisyyttä ja suurempaa”. Vuotuinen palotutkimuskonferenssi, 1998 dollaria . linkki
Kommentit
- Tämä on paljon parempi vastaus kuin minun. Suosittelen vaihtamaan hyväksytyn vastauksen tähän.
- Se ' s OK, @CurtF. Välitämme samanlaisen asian; että nämä ' ensisijaiset sammutustavat ovat pikemminkin fysikaalisia kuin kemiallisia. Joka tapauksessa kiitos ystävällisestä kommentistasi! Tässä on joitain ansaittuja myönteisiä ääniä aiemmista vastauksistasi. 🙂
- TIL: StackExchange / kemian asiantuntijat ovat erittäin kohteliaita.
Vastaa
Tuo wikipedia-sivu kaasumaisesta palontorjunnasta ei ole kovin hyvä. Minun on hyvin vaikea uskoa, että pentafluorietaanilla on erilainen palonestomekanismi kuin heptafluoripropaanilla. Epäilen, että kaikki inerttiä kaasuaineet vaikuttavat alentamalla happipitoisuutta sekä yksinkertaisella laimennuksella että niiden tiheyden vuoksi syrjäyttämällä selektiivisesti happea huoneen pohjassa, jossa tulipalo todennäköisesti on (palavat materiaalit, kuten kaikki materiaalit (varastoidaan harvoin kattoon).
Huoneita ei yleensä suljeta ilmatiiviisti, joten jos vapautat yhtäkkiä paljon kaasua yhdessä, paine ei muodostu lainkaan. Vuodot oviaukkojen, ikkunoiden ja tuuletusaukkojen läpi päästävät kaiken kaasun poistumaan huoneesta. Siten huoneen happi laskee, kun se laimennetaan uudella kaasulla. Jos tuuletusaukot ovat korkealla huoneessa, happi ja muut vähemmän tiheät kaasut voivat siirtyä valikoivasti.