Hur undertrycker heptafluorpropan eld?

Curt F. är förmodligen korrekt i sin uppskattning att heptafluorpropan släcker eld främst med fysiska medel. Enligt en översikt av Choy och Fong, ”An Introduction to Clean Agents: Heptafluoropropane” ( Int. J. on Eng. Performance-Based Fire Codes , vol. 5, nr 4, s. 181 $ – $ 184, $ 2003 $ ),

För heptafluorpropan dominerar bidraget av fysiska mekanismer till släckning av bränder över den kemiska mekanismen. Det undertrycker bränder främst genom att

• extrahera värme från flamreaktionszonen,
• sänka flamtemperaturen under den som är nödvändig för att bibehålla tillräckligt höga reaktionshastigheter genom en kombination av värme av förångning [och] värmekapacitet.

De lägger till det,

Syreutarmning spelar en viktig roll för att sänka flamtemperaturen. Den energi som absorberas vid nedbrytning av medlet genom att bryta fluorbindning (ar) är ganska viktigt, särskilt med avseende på bildning av nedbrytningsproduktion.

Den kemiska effekten gör verkligen involverar att binda aktiva radikala arter. Tänk som exempel på blandningen $ \ ce {H2 / O2} $ . De primära aktiva arterna är $ \ ce {OH ^ \ bullet} $ radikaler.

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

Kedjan börjar växa.

$$ \ ce {OH ^ {\ bullet} + H2 – > H2O + H ^ \ bullet} $$ $$ \ tag {two reactive sp. istället för en} \ ce {H ^ {\ bullet} + O2 – > OH ^ {\ bullet} + O ^ \ bullet} $$ $$ \ tag {two reactive sp. istället för en} \ ce {O ^ {\ bullet} + H2 – > OH ^ {\ bullet} + H ^ \ bullet} $$

De två nedre stegen visar särskilt tydligt varför bränder är våldsamma, snabba reaktioner (efter inkubationstiden är över). Heptafluoropropans kemiska släckningseffekt uppstår från

[—-] termisk nedbrytning av små mängder heptafluorpropan i flamman som bildar fluorerade fragment såsom $ \ ce {CF3} $ och $ \ ce {CF2} $ . Dessa förbrukar sedan nyckeln förbränningskedjepropagerande arter $ \ ce {H} $ och $ \ ce {O} $ , men i mindre utsträckning på radikalerna $ \ ce {OH} $ . Kedjeförgreningsförbränningsreaktionens hastigheter kommer att minska, den kemiska flamman inhiberas och flamutbredningen stoppas . (Choy, Fong)

---

För att öka den kemiska hämningen är heptafluorpropan (eller HFC-227ea) ibland blandat med $ \ ce {NaHCO3} $ .

Flamhämning av natriumarter är tros vara på grund av kemisk rensning av större radikala arter ( t.ex. , $ \ ce {OH} $ , $ \ ce {H} $ ) i flamman.

källa: Skaags, ”Bedömning av brandbekämpningsmekanik för HFC-227ea Kombinerad med $ \ ce {NaHCO3} $ ”, USA Army Research Laboratory , länk

---

En kommersiell källa, till skillnad från Wikipedia, grupperar pentafluoroetan tillsammans med heptafluorpropan.

source: Group of Companies " RealSnabService "

---

Ytterligare läsning, mer ingående diskussioner och relaterade ämnen:

• Luo et al. . ”Effekt av fluorkolväten och perfluorkarboner på dämpningseffektivitet av $ \ ce {CH3I} $ ”. Forskningsgruppen för processäkerhet och miljöskydd. länk
• Williams, et al. .”Mellanprofiler i lågtrycksmetan / syreflammor inhiberade av 2-H Heptafluorpropan: Jämförelse av experimentella data med kinetisk modellering”. Årlig konferens om brandforskning, $ 1998 $ . länk
• Sheinson. ”Heptafluorpropan med vattenspraykylsystem som en total översvämning Halon 1301 ersättning: Systemimplementeringsparametrar”. Navy Technology Center för säkerhet och överlevnad. länk
• Grosshandler, et al. . ”Utrotning av fluorväteflammor med F / H-förhållanden av enhet och större”. Årlig konferens om brandforskning, $ 1998 $ . länk

Kommentarer

• Detta är ett mycket bättre svar än min. Jag rekommenderar att du byter det accepterade svaret till det här.
• Det ' är OK, @CurtF. Vi förmedlar en liknande punkt; att dessa föreningar ' primära släckningsmedel är fysiska snarare än kemiska. I vilket fall som helst, tack för din vänliga kommentar! Här har du några välförtjänt röster på dina tidigare svar. 🙂
• TIL: StackExchange / kemiexperter är mycket artiga.

Den wikipedia-sidan om gasformig brandbekämpning är inte särskilt bra. Det är mycket svårt för mig att tro att pentafluoretan har en annan mekanism för brandbekämpning än heptafluorpropan. Jag misstänker att alla inerta gaser fungerar genom att sänka syrekoncentrationen, både genom enkel utspädning och på grund av deras densitet som selektivt förskjuter syre i botten av ett rum, där det är mer troligt att eld är (brandfarliga material, som alla material, lagras sällan i taket. Läckor genom dörröppningar, fönster och ventiler låter all gas lämna rummet. Således kommer syret i rummet att minska när det späds ut med den nya gasen. Om ventilerna är högt uppe i rummet kan syre och andra mindre täta gaser selektivt förskjutas.