Hogyan gátolja a heptafluorpropán a tüzet?

Curt F. valószínűleg helytálló abban a becslésében, hogy a heptafluorpropán elsősorban fizikai eszközökkel oltja el a tüzet. Choy és Fong áttekintése szerint “Bevezetés a tiszta szerekbe: Heptafluoropropane” ( Int. J. on Eng. Performance-Based Fire Codes , 5. évfolyam, 4. szám, 181. oldal $ – $ 184, $ 2003 $ ),

A heptafluorpropán esetében a fizikai mechanizmusok hozzájárulása a tűzoltáshoz túlsúlyban van a kémiai mechanizmussal szemben. Elsősorban a lángok elnyomásával

• nyeri el a hőt a láng reakciózónájából,
• a láng hőmérsékletét alacsonyabbra csökkenti, mint ami szükséges a kellően magas reakciósebesség fenntartásához hő kombinációjával a párolgás [és] hőteljesítménye.

Hozzáteszik, hogy

Az oxigénhiány fontos szerepet játszik a láng hőmérsékletének csökkentésében. A fluoridkötés (ek) lebontásával az anyag lebontásában elnyelt energia nagyon fontos, különösen a bomlástermelés képződése szempontjából.

A kémiai hatás valóban aktív radikális fajok megkötésével jár. Példaként vegye figyelembe a $ \ ce {H2 / O2} $ keveréket. Az elsődleges aktív fajok a $ \ ce {OH ^ \ bullet} $ gyökök.

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

A lánc növekedni kezd.

$$ \ ce {OH ^ {\ bullet} + H2 – > H2O + H ^ \ bullet} $$ $$ \ tag {két reaktív sp. egy helyett: \ ce {H ^ {\ bullet} + O2 – > OH ^ {\ bullet} + O ^ \ bullet} $$ $$ \ tag {két reaktív sp. egy helyett: \ ce {O ^ {\ bullet} + H2 – > OH ^ {\ bullet} + H ^ \ bullet} $$

Az alsó két lépés különösen világosan megmutatja, miért erőszakos, gyors reakció a tűz (az inkubációs periódus letelte után). A heptafluorpropán kémiai oltási hatása

[—-] kis mennyiségű heptafluorpropán termikus bomlásával jár a lángban, amelyek fluorozott töredékeket alkotnak, mint pl. $ \ ce {CF3} $ és $ \ ce {CF2} $ . Ezek aztán elfogyasztják a kulcsot égési láncot terjesztő fajok $ \ ce {H} $ és $ \ ce {O} $ , de kisebb mértékben $ \ ce {OH} $ gyökökön. A láncban elágazó égési reakció sebessége csökken, a kémiai láng gátolt és a láng terjedése leáll . (Choy, Fong)

---

A kémiai gátlás fokozása érdekében a heptafluorpropánt (vagy HFC-227ea) néha keveredik $ \ ce {NaHCO3} $ -kal.

A nátriumfajok lánggátlása hitték főbb radikális fajok kémiai eltávolítása miatt ( eg , $ \ ce {OH} $ , $ \ ce {H} $ ) a lángban.

Forrás: Skaags, “A HFC-227ea tűzoltó mechanikájának értékelése kombinálva $ \ ce {NaHCO3} $ “, USA Hadseregkutató laboratórium , link

---

One commercial forrás, a Wikipédiával ellentétben, a pentafluor-etánt és a heptafluor-propánt csoportosítja. >

forrás: Vállalatok csoportja " RealSnabService "

---

További olvasmányok, részletesebb vita és kapcsolódó témák:

• Luo et al. . “A fluorozott szénhidrogének és a perfluor-karbonok hatása a $ \ ce {CH3I} $ szuppressziós hatékonyságára”. Folyamatbiztonsági és környezetvédelmi kutatócsoport. link
• Williams, et al. .”Közbenső fajprofilok alacsony nyomású metán / oxigén lángokban, amelyeket a 2-H heptafluorpropán gátol: A kísérleti adatok összehasonlítása a kinetikai modellezéssel”. Éves tűzkutatási konferencia, 1998 USD $ . link
• Sheinson. “Heptafluorpropán vízpermetes hűtőrendszerrel, mint teljes áradó Halon 1301 csere: A rendszer megvalósítási paraméterei”. Navy Technology Center for Safety and Survivability. link
• Grosshandler, et al. . “A fluorozott szénhidrogén-lángok kioltása az egység és a nagyobb F / H arányával”. Éves konferencia a tűzkutatásról, 1998 USD $ . link

Megjegyzések

• Ez sokkal jobb válasz mint az enyém. Azt javaslom, hogy váltsa át az elfogadott választ erre.
• Ez ' s OK, @CurtF. Hasonló pontot közvetítünk; hogy ezek a vegyületek ' elsődleges oltási eszközök inkább fizikai, mint kémiai eredetűek. Mindenesetre köszönöm a kedves észrevételt! Itt van néhány jól megérdemelt pozitív szavazat korábbi válaszaidra. 🙂
• TIL: A StackExchange / Kémia szakértői nagyon udvariasak.

Az a wikipédia-oldal a gáznemű tűzoltásról nem túl jó. Nagyon nehéz elhinni, hogy a pentafluor-etánnak más a tűzgátló mechanizmusa, mint a heptafluor-propáné. Gyanítom, hogy az összes inertgáz-anyag az oxigénkoncentráció csökkentésével működik, mind egyszerű hígítással, mind pedig annak sűrűsége miatt, hogy szelektíven kiszorítja az oxigént egy szoba alján, ahol a tűz valószínűbb (gyúlékony anyagok, mint minden anyag, ritkán tárolják a mennyezeten).

A helyiségeket általában nem hermetikusan zárják le, így ha hirtelen sok benzint szabadít fel egyben, a nyomás egyáltalán nem alakul ki nagyon. Az ajtónyílásokon, ablakokon és szellőzőnyílásokon keresztüli szivárgás esetén az összes gáz távozik a helyiségből. Így a helyiség oxigénje csökken, ahogy az új gáz hígítja. Ha a szellőzőnyílások magasan vannak a helyiségben, az oxigén és más kevésbé sűrű gázok szelektíven elmozdulhatnak.