Bách khoa toàn thư về an toàn cháy nổ

Nước khô là gì và tính chất chính của nó là gì? Bạn có biết rằng nước khô tồn tại

Ai cũng biết rằng nước có thể tồn tại ở trạng thái lỏng, rắn và khí. Nhưng bạn có biết rằng nước cũng có thể khô, cho dù điều đó nghe có vẻ nghịch lý đến đâu.

"Nước khô" có 95% là nước và bao gồm các giọt nước nhỏ, mỗi giọt nước được bao bọc trong một lớp vỏ silicon dioxide, ngăn các phân tử nước lan rộng và liên kết với nhau. Về ngoại hình, "nước khô" giống như một loại bột. Nếu nhìn vào công thức hóa học của nước khô (CF3CF2C(O)CF(CF3)2), chúng ta sẽ thấy rằng, không giống như nước thông thường, không có hydro và do đó, có các liên kết hydro, nghĩa là tương tác giữa các phân tử của nước này yếu hơn nhiều. Những khác biệt khác giữa "nước khô" là điểm đóng băng của nó, là -108°C, điểm sôi là 49°C và không có khả năng dẫn điện. Trong nước như vậy, trà hoặc cà phê không thể pha được, đường và muối không hòa tan trong đó. Trong số những điểm tương đồng với nước thông thường là không có màu và mùi.

"Nước khô" được phát minh vào năm 1968, nhưng vào thời điểm đó nó không được tìm thấy ứng dụng thực tế và hơn thế nữa năm dàiđã bị đưa vào quên lãng.



Họ chỉ nhớ đến nó vào năm 2004, khi Tập đoàn ZM cải tiến “nước khô” bằng cách loại bỏ chất freon có hại cho môi trường và đăng ký nó dưới nhãn hiệu Novec 1230. Kể từ đó, “nước khô” đã được sử dụng trong chữa cháy và nhanh chóng được ưa chuộng phổ biến, bởi vì nó cho thấy lợi thế của nó so với nước thông thường. Vì vậy, ngay cả khi dập tắt đám cháy nhanh chóng bằng nước thường, tài liệu, sách, đồ gia dụng, đồ đạc và những thứ khác còn sót lại sau đám cháy có thể bị chính nước này làm hư hại một cách vô vọng. Điều này sẽ không xảy ra với "nước khô", bởi vì khi dập tắt đám cháy, nó biến thành hơi nước, đọng lại trên các vật thể, biến mất sau vài giây mà không gây hại cho chúng. Những người thuyết trình của một chương trình thậm chí đã tiến hành một thí nghiệm trực quan, hạ chúng vào một thùng chứa “nước khô” điện thoại di động và một tờ giấy, trong khi điện thoại tiếp tục hoạt động bình thường và tờ giấy thậm chí không bị ướt. Những đặc tính như vậy của "nước khô" chủ yếu được đánh giá cao bởi các nhân viên của viện bảo tàng và thư viện, cũng như chủ sở hữu của các doanh nghiệp nơi có một số lượng lớn thiết bị điện áp cao.

"Nước khô" thậm chí còn dập tắt đám cháy theo một cách khác, cản trở phản ứng đốt cháy và hấp thụ nhiệt, trong khi nước thông thường làm giảm nhiệt độ ở nguồn đánh lửa và bay hơi, ngăn chặn sự tiếp cận của oxy với ngọn lửa. Ngoài ra, Novec 1230 nhanh chóng chuyển sang trạng thái khí, ngay cả ở nhiệt độ thấp, khi ngọn lửa vừa bắt đầu.

Ngoài ra, một ưu điểm khác của "nước khô" khi dập lửa là khi sử dụng, nồng độ oxy trong phòng không giảm, do đó kéo dài thời gian sơ tán người dân.

Khi ở trong bầu khí quyển, Novec 1230 dưới tác động của tia cực tím phân rã trong 3-5 ngày mà không gây hại cho tầng ôzôn của Trái đất. Đối với một người, "nước khô" cũng an toàn, nhưng bạn vẫn không nên uống.

Tuy nhiên, "nước khô" không chỉ được sử dụng trong chữa cháy. Năm 2006, khi nghiên cứu các đặc tính của chất này, các chuyên gia tại Đại học Liverpool đã phát hiện ra rằng "nước khô" có thể mang lại lợi ích to lớn cho hành tinh của chúng ta. Thực tế là nó có thể hấp thụ tích cực carbon dioxide, một loại khí nhà kính góp phần phá hủy tầng ôzôn và hậu quả là sự nóng lên toàn cầu. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng trong cùng một khoảng thời gian, "nước khô" hấp thụ carbon dioxide gấp ba lần so với nước thông thường. Tất cả điều này giúp giảm đáng kể nồng độ khí nhà kính trong khí quyển.

Có ý kiến ​​​​cho rằng do khả năng hấp thụ khí, "nước khô" cũng có thể giúp khai thác khí mê-tan đông lạnh dưới đáy đại dương, cũng như các loại khí khó tiếp cận khác.

Việc tìm kiếm cũng đang được tiến hành để tìm ra một cách có thể đảm bảo việc lưu trữ nhiên liệu cho ô tô chạy bằng hydro.



Ngoài ra, một trong những chuyên gia của Đại học Liverpool, Tiến sĩ Ben Carter, tại Hội nghị Quốc gia lần thứ 240 của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ ở Boston, đã nói rằng, trong số những thứ khác, “nước khô” là chất xúc tác đẩy nhanh phản ứng giữa hydro và axit maleic, dẫn đến sự hình thành axit succinic được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng tiêu dùng. Đồng thời, không cần khuấy hydro và axit succinic, do đó, quy trình trở nên tiết kiệm năng lượng và an toàn hơn cho môi trường.

Bên cạnh đó công nghệ này có thể được sử dụng để tạo nhũ tương bột "khô" bao gồm một số chất lỏng không trộn lẫn với nhau, chẳng hạn như nước và dầu. Những nhũ tương này sẽ giúp cho việc lưu trữ và vận chuyển các chất lỏng có khả năng gây nguy hiểm trở nên an toàn hơn.

Thẩm quyền giải quyết:
Fluoroketone là chất tổng hợp chất hữu cơ, trong phân tử mà tất cả các nguyên tử hiđro được thay thế bằng nguyên tử flo liên kết chặt chẽ với mạng tinh thể cacbon. Những tính chất như vậy làm cho chất trơ khi tương tác với các phân tử khác và là chất ức chế các phản ứng nhiệt. Nhiều nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và các thử nghiệm đã chỉ ra rằng fluoroketone là chất chữa cháy hiệu quả với đặc tính tích cực về môi trường và độc tính. Nó là một chất lỏng trong suốt không màu, có mùi nhẹ, nặng hơn nước 1,6 lần. Nó là một chất điện môi hiệu quả với hằng số điện môi là 2,3, vì vậy các thiết bị điện tử được ngâm ngay cả trong “nước khô” vẫn tiếp tục hoạt động. Vì điểm sôi của chất này ở áp suất 1 atm. là 49,2°C, nó bay hơi ngay lập tức, không để lại mảng bám trên thành thiết bị.

Đây là những gì ZM nói:

Được biết, hậu quả của việc dập lửa thường nghiêm trọng như tác động của chính ngọn lửa. Nước, bột làm hỏng thiết bị, tài liệu, tác phẩm nghệ thuật và mọi thứ có giá trị trong phòng; các loại khí - inergen, freon, carbon dioxide không ảnh hưởng nhiều đến các giá trị vật chất, nhưng chúng gây tử vong cho những người trong phòng được bảo vệ, do đó chúng cần được sơ tán ngay lập tức.

Trong quá trình tìm kiếm sự kết hợp các thông số về hiệu quả và độ an toàn của các chất chữa cháy trong nhiều thập kỷ qua, một số thế hệ của chúng đã thay đổi từ carbon dioxide và khí trơ thành freon. Tuy nhiên, hầu hết trong số họ có những hạn chế nghiêm trọng trong ứng dụng của họ. Như tôi đã đề cập trước đó, các hệ thống carbon dioxide gây chết người cho con người và freon thế hệ đầu tiên bị cấm trên toàn thế giới do tác động tiêu cực to lớn đến bầu khí quyển. Và đây là một yếu tố quan trọng, bởi vì sự nóng lên toàn cầu đang ở tốc độ kỷ lục. Ví dụ, sông băng trên núi Kilimanjaro, mà theo các nhà khoa học, lẽ ra phải tan chảy vào năm 2015, đã tan chảy vào năm 2005.

Nhận thấy những thiếu sót của các chất chữa cháy khí hiện có, nhóm các nhà khoa học 3M đã không sửa đổi freons mà hướng nỗ lực của họ theo một hướng hoàn toàn mới. Quyết định được đưa ra là sử dụng một trong những nền tảng công nghệ cốt lõi của 3M, Hóa học Hữu cơ Perfluorinated. Nhân tiện, công nghệ này cho phép công ty đạt được thành công trong lĩnh vực làm sạch siêu mịn các bộ phận khác nhau, áp dụng Các lớp bảo vệ trên thủy tinh, kim loại và nhựa, cũng như làm mát các thiết bị điện tử.
thời hạn 10 năm công việc nghiên cứuđăng quang với thành công thực sự - đã được tạo ra và đưa vào thông lệ quốc tế loại khí mới chất chữa cháy- xeton flo hóa. Nhiều thử nghiệm thử nghiệmđược thực hiện bởi các tổ chức hàng đầu thế giới chuyên về lĩnh vực an toàn cháy nổ, gây ngạc nhiên cho các chuyên gia: fluoroketone không chỉ là chất chữa cháy tuyệt vời (với hiệu quả tương tự như freon), mà đồng thời, chúng còn thể hiện một hồ sơ độc tính và môi trường rất tích cực.

Một số hóa học nhàm chán

Vì vậy, fluoroketone. Đây là những chất hữu cơ tổng hợp trong phân tử mà tất cả các nguyên tử hydro được thay thế bằng các nguyên tử flo liên kết chặt chẽ với khung xương carbon. Những thay đổi như vậy làm cho chất trơ về mặt tương tác với các phân tử khác. Tại sao "khô" nước?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (C-6 fluoroketone) là chất lỏng trong suốt không màu, mùi nhẹ, nặng hơn nước 1,6 lần và quan trọng nhất là không dẫn điện. Hằng số điện môi của nó là 2,3 (nitơ khô được lấy làm tiêu chuẩn làm đơn vị).

Các đặc tính sáng tạo của chất chữa cháy này được giải thích là do cấu trúc của phân tử sáu cacbon có liên kết yếu. Chúng cho phép Novec 1230 nhanh chóng chuyển đổi từ trạng thái lỏng thành thể khí và hấp thụ tích cực năng lượng nhiệt ngọn lửa. Việc dập lửa được thực hiện do hiệu ứng làm mát (70%). Phản ứng hóa học ức chế ngọn lửa (30%) cũng xảy ra. Đồng thời, nồng độ oxy trong phòng không giảm (điều này rất quan trọng để tăng thời gian sơ tán người ra khỏi phòng). Chất bay hơi ngay lập tức mà không đi vào phản ứng hoá học, cho phép không gây hư hại cho vật liệu và thiết bị đắt tiền, đồng thời các đặc tính điện môi ngăn ngừa đoản mạch.

Làm thế nào nó hoạt động?

Khác tài sản quan trọng fluoroketone - độ hòa tan cực thấp trong nước, không cho phép chất đi qua màng tế bào vào cơ thể, tức là cung cấp độc tính thấp và khả năng sinh nhiệt cao của hơi, dẫn đến làm mát ngọn lửa tích cực và dập tắt nó. Và điều này có nghĩa là những người đang ở trong phòng vào thời điểm hệ thống được kích hoạt sẽ không gặp nguy hiểm. Hệ thống chữa cháy dựa trên Novec 1230 được trang bị cho Trung tâm điều hành chuyến bay của các sân bay Vnukovo và Koltsovo, nhân viên điều phối có thể thực hiện công việc của họ khi hệ thống được kích hoạt mà không gây nguy hiểm đến tính mạng.





Nó ảnh hưởng đến một người như thế nào?

Một cách riêng biệt, tôi sẽ tập trung vào một chỉ số như mức độ an toàn của chất chữa cháy đối với con người. Nó được xác định bằng hiệu số giữa nồng độ làm việc và nồng độ tối đa cho phép. Trong thực tế thế giới, một tham số được gọi là NOAEL (Mức độ tác động bất lợi không quan sát được) được sử dụng - nồng độ không gây ra tác hại). Nó thiết lập nồng độ ngưỡng của các chất gây ảnh hưởng đến tim và gây độc cho tim trên cơ thể. Đôi khi, sự khác biệt này được gọi là giới hạn an toàn, bù đắp cho sự không chính xác trong tính toán lượng chất khí trong hệ thống, phân phối không đều trên thể tích phòng, sử dụng các hệ số nhân cho nồng độ tính toán và các yếu tố khác. Câu khẳng định tham số này cho biết mức độ nguy hiểm của tác nhân ở nồng độ làm việc sau khi hệ thống được kích hoạt.

Do đó, các hệ thống sử dụng khí "trơ" (không hỗ trợ quá trình đốt cháy) sử dụng nguyên tắc dập tắt đám cháy bằng cách pha loãng oxy trong không khí xuống các giá trị thấp hơn đáng kể so với không khí bình thường (12-13% so với 21% trong không khí thông thường). Điều này dẫn đến nguy cơ ngạt thở cho người trong phòng, mặc dù những loại khí này không có tác dụng độc hại. Một cách riêng biệt, cần nói về carbon dioxide, nồng độ hoạt động luôn gây tử vong cho con người. Điều này là do tác dụng sinh lý của nó đối với cơ thể ở nồng độ trên 5% (để so sánh, nồng độ chữa cháy tiêu chuẩn của CO2 là 35%).

Các tác nhân hóa học không làm giảm nồng độ oxy trong phòng. Do đó, đối với họ, yếu tố an toàn quyết định cho nhân sự là yếu tố an toàn đã thảo luận trước đó. Đối với các cơ sở, do sự cần thiết của hoạt động, mọi người có thể, ngay cả trong một thời gian ngắn, nên chọn các tác nhân có giới hạn an toàn tối đa.

nước khô

Trong giới khoa học, khái niệm nước khô đã được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, tên này ẩn chứa hai đối tượng vật chất hoàn toàn khác nhau. Đầu tiên là Novec 1230. Nó là một chất lỏng không màu và không mùi, rất giống với nước thông thường. Công thức hóa học nước khô này không phải là H 2 O, nhưng phức tạp hơn và không chứa hydro - CF 3 CF 2 C (O) CF (CF 3) 2 - perfluoro (ethyl-isopropyl ketone), một chất sáu carbon, một xeton flo hóa phóng điện. Lần đầu tiên xuất hiện vào năm 2004. Tính năng quan trọng của nó là nó không dẫn điện. Ứng dụng chính của loại nước khô này là hệ thống chữa cháy. Không giống như nước và các loại bọt và bột khác nhau, loại nước khô này có thể được dùng để dập tắt đám cháy trong phòng có các thiết bị điện tử đắt tiền. Nước khô sẽ không làm hại nó. video trực quan về các tính chất của nước này có thể được tìm thấy ở đây:

Tôi muốn nói về nước cạn khác. Các nhà khoa học đã đề nghị trộn nước thường với bột nano kỵ nước theo tỷ lệ lên tới 98 phần trăm trọng lượng nước và 2% bột nano. Trong một số điều kiện nhất định, kết quả là một hỗn hợp ổn định giống như một loại bột hơn về đặc điểm của nó, trong khi nó chứa một lượng nước lớn (lên tới 98%). Đây là một hệ thống độc đáo trong đó các giọt nước nhỏ được bao phủ bởi một lớp bột nano. Những phát triển tương tự cuối cùng có thể được áp dụng trong y học và dược phẩm, thẩm mỹ, du hành vũ trụ và trong ngành dầu khí để vận chuyển khí trong một hệ thống như vậy ở dạng hydrat.

Đây là những gì nước khô trông giống như:

Quá trình lấy nước khô như vậy rất đơn giản. Cần trộn nước và bột nano trong máy xay hoặc máy phân tán siêu âm. Nước được chia thành các giọt nhỏ sẽ được bọc trong các hạt bột nano và không tụ lại thành các giọt lớn.

Chúng tôi quyết định thử điều chế nước khô như vậy từ bột nano Aerosil R202. Theo danh mục nó là một loại thuốc nano kỵ nước. Khuấy được thực hiện trong một thiết bị phân tán siêu âm. Dưới đây là vi mô về kết quả của chúng tôi.





Tất nhiên, đây là một trò đùa. Không ăn khô nước. Trên thực tế, họ không uống rượu. Chất này được phát triển ở Hoa Kỳ vào năm 2004 cho các mục đích hoàn toàn thực tế. Và nếu không phải vì những đặc tính khác thường của nó, kết hợp với sự giống nhau của nước thông thường, có lẽ không ai ngoại trừ các chuyên gia biết về nó.
Ở nước ta, sự quan tâm đến nó nảy sinh sau khi xuất hiện câu chuyện về nước khô trong chương trình Galileo.

Một chất lỏng bí ẩn không có màu và mùi, rất giống nước, đã khiến nhiều người quan tâm.
Rốt cuộc, nước khô:

  • không dẫn điện;
  • sôi ở 49°C;
  • không làm ướt bề mặt.
Trong thực tế, điều này có nghĩa là nếu bạn hạ thấp điện thoại di động (máy tính bảng, màn hình được cắm vào ổ cắm) vào nó, nó sẽ hoạt động yên tĩnh. Một tờ giấy được đặt trong nước này sẽ không bị ướt và mực sẽ không bị nhòe. Đường và muối không hòa tan trong "nước" này. Pha trà hoặc cà phê trên đó cũng sẽ không hiệu quả. Bạn có thể nhúng tay vào nước sôi khô một cách an toàn - đây là một mẹo ngoạn mục khác.

Nước khô: ứng dụng

Có vẻ như nước khô chỉ là một nguyên liệu cho những mánh khóe và trò đùa, và không có công dụng thực tế nào từ nó. Nhưng mọi thứ hoàn toàn ngược lại. Chất này được phát triển để giải quyết các vấn đề rất nghiêm trọng. Và, nếu bạn xem lại các thuộc tính của nó, bạn thậm chí có thể đoán được thuộc tính nào.
Đối với những người không đoán, chúng tôi nói. Nước khô được tạo ra cho các hệ thống chữa cháy tự động. Những người ít nhất một lần phải đối mặt với hậu quả của việc dập tắt ngay cả một đám cháy nhỏ chắc chắn sẽ đánh giá cao lợi ích của nước khô.
Hãy tưởng tượng rằng hệ thống chữa cháy đã tắt trong văn phòng. Ngọn lửa đã được dập tắt, nhưng với giá nào! Các tài liệu quan trọng bị hư hỏng một cách vô vọng, thiết bị văn phòng ngập nước và bọt không hoạt động, và đồ đạc dễ thay thế hơn là sắp xếp theo thứ tự.
Nhưng nếu nước khô được sử dụng để dập lửa, thì tất cả những vấn đề này sẽ không phát sinh. Với lửa, chất này chiến đấu không tệ hơn, và có lẽ tốt hơn nước thông thường. Đồng thời, giấy tờ, đồ đạc, vật dụng vẫn còn nguyên vẹn.
Vâng, có một văn phòng! Rốt cuộc, hỏa hoạn có thể xảy ra ở bất cứ đâu, chẳng hạn như trong thư viện hoặc bảo tàng, trung tâm dữ liệu lớn hoặc đài truyền hình hoặc ở bất kỳ nơi nào khác có nhiều thiết bị đắt tiền, tài liệu quan trọng, tác phẩm nghệ thuật vô giá. Hãy tưởng tượng những tổn thất nước khô giúp ngăn chặn!

Chào buổi chiều, habrausers thân mến! Bạn đã nghe nói về 3M chưa?

Chúng tôi là một công ty yêu thích công nghệ và đổi mới. Chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi cũng giống như bạn. Chúng tôi đã phát minh ra những thứ mà bạn sử dụng hàng ngày, nhưng bạn thậm chí có thể không biết về nó! Do đó, chúng tôi sẽ mở một loạt bài viết nhỏ về các sản phẩm và công nghệ của 3M.

Bài đăng đầu tiên của chúng tôi tập trung vào chất chữa cháy khí Novec 1230, lịch sử và ứng dụng của nó.
Câu chuyện của nhân viên "từ miệng đầu tiên."

Nước có thể cạn được không? Hay chữa cháy an toàn là gì?

Ngày nay, từ “đổi mới” đã đi vào cuộc sống của chúng ta một cách chắc chắn, nó được sử dụng thường xuyên đến mức dường như nó đã mất đi ý nghĩa ban đầu. Tôi làm việc cho 3M với tư cách là thành viên của nhóm công nghệ điện tử và hàng ngày tôi gặp phải thế giới tuyệt vời Những phát minh của 3M, một số trong đó có thể bạn đã biết - giấy nhám, băng dính Scotch, Post-it tờ.
Mong muốn ghi lại các chương trình radio của Bing Crosby đã khiến 3M tạo ra băng từ để ghi âm, băng từ này đã trở thành tiêu chuẩn cho phòng thu âm và phát sóng, tạo nên một cuộc cách mạng trong ngành giải trí. Neil Armstrong đặt bước chân đầu tiên lên mặt trăng vào năm 1969 với đôi giày có đế làm từ Thinsulate, một phát minh khác của 3M. Bạn có thể nói về những phát minh của chúng tôi trong một thời gian dài và thú vị, nhưng hôm nay tôi muốn tập trung vào một trong số chúng.

Băng hình
Có thể ai đó đã nghe nói về "nước khô", đã xem video về hộ chiếu và sách, TV đang hoạt động, điện thoại di động hoặc dây nối dài được cắm vào ổ cắm được nhúng vào bể cá có nước.


Trông tuyệt vời! Tuy nhiên, đây không phải là thủ thuật! "Nước khô" này chính là cải tiến của 3M, chất chữa cháy khí Novec 1230, do công ty chúng tôi phát triển để sử dụng trong các hệ thống chữa cháy khí, hơn nữa, nó là một loại hóa chất mới được sử dụng trong thông lệ quốc tế.


Novec 1230 tuyệt đối an toàn cho thiết bị điện tử!

Về anh ấy và về anh ấy tài sản tuyệt vời Tôi muốn nói rằng. Chủ đề này có vẻ đặc biệt phù hợp ngày nay, khi các tòa nhà đang được xây dựng cao hơn nhiều so với thang của xe cứu hỏa và mọi người không có cơ hội sơ tán nhanh chóng, các máy chủ đắt tiền lưu trữ thông tin vô giá, có những cơ sở được trang bị tự động hóa tinh vi đòi hỏi hiện diện thường trực người vận hành và hoạt động liên tục của thiết bị, chẳng hạn như trung tâm điều khiển chuyến bay sân bay. Một ví dụ đơn giản - Người điều phối MCC có mặt nạ phòng độc cách nhiệt tại nơi làm việc của họ, trong đó, trong trường hợp hệ thống chữa cháy bằng khí tự động dựa trên freon hoặc carbon dioxide gây chết người, chúng phải tiếp tục hoạt động trong 20 phút trước khi chuyển đổi hoạt động của Trung tâm điều khiển này để dự phòng.


Tại sao lại phải cần cái này?
Được biết, hậu quả của việc dập lửa thường nghiêm trọng như tác động của chính ngọn lửa. Nước, bột làm hỏng thiết bị, tài liệu, tác phẩm nghệ thuật và mọi thứ có giá trị trong phòng; các loại khí - inergen, freon, carbon dioxide không ảnh hưởng nhiều đến các giá trị vật chất, nhưng chúng gây tử vong cho những người trong phòng được bảo vệ, do đó chúng cần được sơ tán ngay lập tức.
Trong quá trình tìm kiếm sự kết hợp các thông số về hiệu quả và độ an toàn của các chất chữa cháy trong nhiều thập kỷ qua, một số thế hệ của chúng đã thay đổi từ carbon dioxide và khí trơ thành freon. Tuy nhiên, hầu hết trong số họ có những hạn chế nghiêm trọng trong ứng dụng của họ. Như tôi đã đề cập trước đó, các hệ thống carbon dioxide gây tử vong cho con người và các freon thế hệ đầu tiên bị cấm trên toàn thế giới do khối lượng khổng lồ. tác động tiêu cựcđến bầu khí quyển. Và đây là một yếu tố quan trọng, bởi vì sự nóng lên toàn cầu đang ở tốc độ kỷ lục. Ví dụ, sông băng trên núi Kilimanjaro, mà theo các nhà khoa học, lẽ ra phải tan chảy vào năm 2015, đã tan chảy vào năm 2005.

Làm thế nào mà chúng tôi nghĩ ra nó
Nhận thấy những thiếu sót của các chất chữa cháy khí hiện có, nhóm các nhà khoa học 3M đã không sửa đổi freons mà hướng nỗ lực của họ theo một hướng hoàn toàn mới. Quyết định được đưa ra là sử dụng một trong những nền tảng công nghệ cốt lõi của 3M, Hóa học Hữu cơ Perfluorinated. Nhân tiện, công nghệ này cho phép công ty đạt được thành công trong lĩnh vực làm sạch siêu mịn các bộ phận khác nhau, ứng dụng lớp phủ bảo vệ trên kính, kim loại và nhựa, cũng như làm mát các thiết bị điện tử.
Công việc nghiên cứu kéo dài 10 năm đã đạt được thành công thực sự - một loại chất chữa cháy dạng khí mới, xeton flo hóa, đã được tạo ra và đưa vào thực tiễn quốc tế. Nhiều thử nghiệm được thực hiện bởi các tổ chức hàng đầu thế giới chuyên về lĩnh vực an toàn phòng cháy chữa cháy đã gây bất ngờ cho các chuyên gia: fluoroketone không chỉ chứng tỏ là chất chữa cháy tuyệt vời (với hiệu quả tương tự như freon), mà đồng thời, chúng còn cho thấy tác dụng rất hồ sơ môi trường và độc tính tích cực.
Một số hóa học nhàm chán
Vì vậy, fluoroketone. Đây là những chất hữu cơ tổng hợp trong phân tử mà tất cả các nguyên tử hydro được thay thế bằng các nguyên tử flo liên kết chặt chẽ với khung xương carbon. Những thay đổi như vậy làm cho chất trơ về mặt tương tác với các phân tử khác. Tại sao "khô" nước?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (C-6 fluoroketone) là chất lỏng trong suốt không màu, mùi nhẹ, nặng hơn nước 1,6 lần và quan trọng nhất là không dẫn điện. Hằng số điện môi của nó là 2,3 (nitơ khô được lấy làm tiêu chuẩn làm đơn vị).



Vòi thoát Novec 1230 khi chữa cháy

Các đặc tính sáng tạo của chất chữa cháy này được giải thích là do cấu trúc của phân tử sáu cacbon có liên kết yếu. Chúng cho phép Novec 1230 nhanh chóng chuyển từ trạng thái lỏng sang khí và tích cực hấp thụ năng lượng nhiệt của ngọn lửa. Việc dập lửa được thực hiện do hiệu ứng làm mát (70%). Phản ứng hóa học ức chế ngọn lửa (30%) cũng xảy ra. Đồng thời, nồng độ oxy trong phòng không giảm (điều này rất quan trọng để tăng thời gian sơ tán người ra khỏi phòng). Chất này bay hơi ngay lập tức mà không tham gia vào các phản ứng hóa học, giúp không làm hỏng vật liệu và thiết bị đắt tiền, đồng thời các đặc tính điện môi ngăn ngừa đoản mạch.

Làm thế nào nó hoạt động?
Một đặc tính quan trọng khác của fluoroketone là độ hòa tan cực thấp trong nước, không cho phép chất này đi qua màng tế bào vào cơ thể, tức là. cung cấp độc tính thấp và khả năng sinh nhiệt cao của hơi, dẫn đến làm mát ngọn lửa tích cực và dập tắt nó. Và điều này có nghĩa là những người đang ở trong phòng vào thời điểm hệ thống được kích hoạt sẽ không gặp nguy hiểm. Hệ thống chữa cháy dựa trên Novec 1230 được trang bị cho Trung tâm điều hành chuyến bay của các sân bay Vnukovo và Koltsovo, nhân viên điều phối có thể thực hiện công việc của họ khi hệ thống được kích hoạt mà không gây nguy hiểm đến tính mạng.
Nó ảnh hưởng đến một người như thế nào?
Một cách riêng biệt, tôi sẽ tập trung vào một chỉ số như mức độ an toàn của chất chữa cháy đối với con người. Nó được xác định bằng hiệu số giữa nồng độ làm việc và nồng độ tối đa cho phép. Trong thực tế thế giới, một tham số được gọi là NOAEL (Mức độ tác động bất lợi không quan sát được) được sử dụng - nồng độ không gây tác động có hại. Nó thiết lập nồng độ ngưỡng của các chất gây ảnh hưởng đến tim và gây độc cho tim trên cơ thể. Đôi khi, sự khác biệt này được gọi là giới hạn an toàn, bù đắp cho sự không chính xác trong tính toán lượng chất khí trong hệ thống, phân phối không đều trên thể tích phòng, sử dụng các hệ số nhân cho nồng độ tính toán và các yếu tố khác. Giá trị âm của tham số này cho biết mức độ nguy hiểm của tác nhân ở nồng độ làm việc sau khi hệ thống được kích hoạt.


Do đó, các hệ thống sử dụng khí "trơ" (không hỗ trợ quá trình đốt cháy) sử dụng nguyên tắc dập tắt đám cháy bằng cách pha loãng oxy trong không khí xuống các giá trị thấp hơn đáng kể so với không khí bình thường (12-13% so với 21% trong không khí thông thường). Điều này dẫn đến nguy cơ ngạt thở cho người trong phòng, mặc dù những loại khí này không có tác dụng độc hại. Một cách riêng biệt, cần nói về carbon dioxide, nồng độ hoạt động luôn gây tử vong cho con người. Điều này là do tác dụng sinh lý của nó đối với cơ thể ở nồng độ trên 5% (để so sánh, nồng độ chữa cháy tiêu chuẩn của CO2 là 35%).

Các tác nhân hóa học không làm giảm nồng độ oxy trong phòng. Do đó, đối với họ, yếu tố an toàn quyết định cho nhân sự là yếu tố an toàn đã thảo luận trước đó. Đối với các cơ sở, do sự cần thiết của hoạt động, mọi người có thể, ngay cả trong một thời gian ngắn, nên chọn các tác nhân có giới hạn an toàn tối đa.

Về sinh thái
Bây giờ về thành phần môi trường của chất chữa cháy. Đặc biệt là trong bối cảnh hội nhập quốc tế và việc phê chuẩn trên lãnh thổ Liên bang Nga các văn kiện được cộng đồng thế giới thông qua. Một ví dụ là việc Nga thực hiện các nghĩa vụ theo Nghị định thư Montreal, dẫn đến lệnh cấm sản xuất, nhập khẩu và sử dụng nhiều chất chữa cháy dạng khí có đặc tính làm suy giảm tầng ozone trên lãnh thổ nước ta. Tiếp theo là giảm lượng khí thải của các tác nhân có tiềm năng nóng lên toàn cầu cao, trong đó một phần lớn là do freon dùng để chữa cháy.

Phê chuẩn Nghị định thư Kyoto ở Nga ( luật liên bang ngày 4 tháng 11 năm 2004 N 128-FZ "Về việc phê chuẩn Nghị định thư Kyoto đối với Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu") cũng quy định về việc giảm dần lượng khí thải đó.
Năm 2011, tại hội nghị của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu, một số quốc gia đã ngay lập tức đưa ra sáng kiến ​​​​ban hành lệnh cấm sử dụng freon-23 và chế độ kiểm soát chặt chẽ lượng tiêu thụ và giảm dần lượng khí thải freon chính để chữa cháy. (chladone-125, freon-227, v.v.). Các biện pháp như vậy là rất quan trọng, bởi vì nếu không thì đơn giản là không thể giữ quá trình nóng lên toàn cầu trong giới hạn được các nhà khoa học xác định là nguy hiểm vừa phải đối với khí hậu trái đất. Kết quả của những sáng kiến ​​​​này sẽ không còn lâu nữa: các quốc gia thuộc Liên minh Châu Âu là những người đầu tiên thực hiện các biện pháp an toàn môi trường mới này. Các sửa đổi có liên quan đối với luật pháp EU hiện đang được phê duyệt. Các thành viên khác của cộng đồng quốc tế là những người tiếp theo, bởi vì vấn đề thay đổi toàn cầu trong khí hậu của hành tinh chúng ta là chung cho tất cả các quốc gia.

Khi Novec 1230 được thải vào khí quyển, fluoroketone dễ dàng bị phá hủy ở các tầng trên của khí quyển dưới tác động của bức xạ tia cực tím, chất này bị loại bỏ khỏi môi trường trong vòng 5 ngày. Cũng không có hiệu ứng tích lũy vốn có trong freon, tức là vật chất không tồn tại trong bầu khí quyển trong nhiều thập kỷ hoặc thậm chí nhiều thế kỷ.

Để so sánh, việc sản xuất hệ thống chữa cháy bằng khí (GFS) dựa trên freon (348 kg freon 227) tương đương với lượng phát thải 1.008.926 kg CO2 vào khí quyển, tương đương với lượng phát thải CO2 hàng năm từ năm 211 ô tô. Sản lượng của một nhà máy HPT dựa trên fluoroketone (401 kg Novec 1230) tương đương với 401 kg khí thải CO2 (0,07 xe mỗi năm). Nó cũng có thể được so sánh với lượng khí thải carbon dioxide từ cuộc sống của một con bò trong một tháng.

Đó là lý do tại sao fluoroketone FK-5-1-12 (Novec 1230) nhanh chóng được đưa vào tất cả các tiêu chuẩn quốc tế và khu vực về chữa cháy khí, đã cạnh tranh nghiêm túc với lớp đặc vụ cũ - freons, với nhiều câu hỏi đã được tích lũy, cả giữa các nhà môi trường và chuyên gia phòng cháy chữa cháy.

bạn có thể gặp nhau ở đâu
Nói về danh sách các vật thể có thể được bảo vệ khỏi hỏa hoạn bằng cách lắp đặt như vậy, cần lưu ý rằng, theo các chứng chỉ của Nga và quốc tế, việc lắp đặt với chất chữa cháy Novec 1230 có thể dập tắt đám cháy của vật liệu rắn dễ cháy, bao gồm cả tài liệu lưu trữ bằng giấy mà không cần tiếp cận với lính cứu hỏa, chất lỏng dễ cháy và thiết bị dưới điện áp. Vì vậy, hầu hết các nhiệm vụ bảo vệ các đối tượng đặc biệt có giá trị của doanh nghiệp được bảo hiểm.


Cài đặt Novec 1230

Vấn đề chứng nhận chất chữa cháy loại C (tức là khí dễ cháy) hiện đang được giải quyết - phương án cuối cùng. Đồng thời, việc tạo ra điều kiện đặc biệt không cần thiết cho thiết bị - các thiết bị có thể được vận hành ở nhiệt độ từ âm 20°С đến hơn 50°С. Đây là những yêu cầu đối với các điều kiện cho vị trí của các xi lanh. Trong phòng thực hiện quá trình xả, nhiệt độ có thể chênh lệch đáng kể so với các giá trị đã cho, cả lên và xuống. Có những ví dụ về việc sử dụng hệ thống tại các cơ sở ở vùng khí hậu khắc nghiệt, trong trường hợp đó, các mô-đun hệ thống được lắp đặt trong ngăn cách nhiệt.
Tóm tắt những điều trên, chúng ta có thể nói rằng sự lựa chọn cuối cùng của chất chữa cháy phụ thuộc vào các tiêu chí quan trọng đối với mỗi chúng ta: hiệu quả và chi phí, tuân thủ các tiêu chuẩn quy định và kỹ thuật, an toàn cho con người và môi trường. Đó là những tiêu chí mà các nhà khoa học 3M đã được hướng dẫn khi tạo Novec1230 fluoroketone.


Ước mơ của mọi lập trình viên :)

Chúng tôi hy vọng câu chuyện của chúng tôi là thú vị và nhiều thông tin. Chúng tôi xin giới thiệu với bạn đọc một trong những sản phẩm chủ lực của công ty trên thị trường Nga.
Hơn thông tin chi tiết Bạn có thể khám phá ra

Đây là một hóa chất đã được cấp bằng sáng chế vào năm 68 của thế kỷ XX. Vào thời điểm đó nó được sử dụng để nấu ăn mỹ phẩm. Bây giờ nó được sử dụng như một phương tiện để bảo vệ môi trường, trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu trên hành tinh. Thành phần của nước khô là những giọt nhỏ nhất trong lớp vỏ silicon. Mỗi giọt được bảo vệ bởi lớp vỏ chống thấm nước đến mức không cho phép các phân tử kết hợp với nhau để tạo thành chất lỏng. Bề ngoài, nước như vậy trông giống như cát rất mịn. Sản xuất của nó là một quá trình đơn giản mà không mất nhiều thời gian. Silicon và trộn ở tốc độ cao trong 1,5 phút. Bột nước đã sẵn sàng.

Nước khô để làm gì?

Các nhà khoa học tại Đại học Liverpool, đứng đầu là Ben Carter, đang nghiên cứu các đặc tính của loại nước này. Tại hội nghị của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ, được tổ chức ở Boston, họ đã đề xuất một số nhiều cách khác nhauứng dụng của "cát nước" này.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng khi nước khô tương tác với khí, hydrat được hình thành, được sử dụng để khử muối trong chất chữa cháy. Chúng ta biết rằng có một sự thiếu hụt trên thế giới ngày nay. Ở một số nơi trên hành tinh, loài duy nhất có sẵn là loài này. Nguồn cung cấp chất lỏng duy nhất cho khu vực này là các công ty cung cấp vật tư cho địa phương.

Một điều không thể phủ nhận khác tài sản tích cực nước khô là khả năng hấp thụ carbon dioxide. Như bạn đã biết, sự tích tụ carbon dioxide trong khí quyển gây ra hiệu ứng nhà kính và dẫn đến sự nóng lên toàn cầu trên hành tinh. Bằng cách phun bột nước khô, bạn có thể liên kết carbon dioxide, trung hòa tác dụng của nó.

Triển vọng sử dụng nước cạn

Vì nước hấp thụ khí tốt và nước khô tốt hơn gấp 3 lần, các nhà khoa học đã quyết định phát triển các cách để lưu trữ an toàn nhiên liệu khí cho các phương tiện chạy bằng khí mê-tan. Methane hydrate là một trong những loại nhiên liệu thay thế sẽ an toàn hơn, thuận tiện hơn trong vận chuyển và lưu trữ.

Các nhà khoa học hóa học cho rằng việc sử dụng nước như vậy trong công nghiệp thực phẩm và sản xuất các mặt hàng tiêu dùng khác nhau là chấp nhận được. Các công nghệ sản xuất được phát triển trên cơ sở sử dụng nước khô có thể tăng tốc và giảm chi phí sản xuất sản phẩm, hàng hóa. Đồng thời, năng lượng và tài nguyên thiên nhiên sẽ được bảo tồn.

Bằng cách biến các chất lỏng nguy hiểm tiềm ẩn thành dạng bột, nước khô sẽ giúp việc lưu trữ và vận chuyển chúng trở nên thuận tiện hơn. Dạng bột sẽ làm giảm nguy cơ các chất độc hại xâm nhập vào khí quyển.

Ben Carter gợi ý rằng một chất có thể được thêm vào hỗn hợp có thể biến nước thành gel. Trong trường hợp này, nó có thể được sử dụng không phải một lần, như khô, mà là nhiều lần.

Và, có lẽ, một ngày nào đó, khi pha chế, sẽ không cần phải chỉ ra thể tích chất lỏng mà là số lượng bóng gel, và sẽ mất đi mục đích ban đầu.

Bài viết tương tự