Sausas vanduo 2016 m. birželio 24 d
Gerai žinoma, kad vanduo gali egzistuoti skystoje, kietoje ir dujinėje būsenoje. Ar žinojote, kad vanduo gali būti ir sausas, kad ir kaip paradoksaliai tai skambėtų?
„Sausas vanduo“ susideda iš 95% vandens ir susideda iš mažyčių vandens lašelių, kurių kiekvienas yra uždengtas silicio dioksido apvalkalu, kuris neleidžia vandens molekulėms plisti ir susijungti. Išvaizda „sausas vanduo“ primena miltelius. Jei pažvelgsime į cheminę sauso vandens formulę (CF3CF2C(O)CF(CF3)2), pamatysime, kad, skirtingai nei įprastame vandenyje, jame trūksta vandenilio ir dėl to vandenilinių jungčių, o tai reiškia, kad sąveika tarp vandens Šio vandens molekulės yra daug silpnesnės. Kiti „sauso vandens“ skirtumai yra jo užšalimo temperatūra –108 °C, virimo temperatūra 49 °C ir nesugebėjimas pravesti srovę. Tokiame vandenyje negalima virti arbatos ar kavos, cukrus ir druska jame netirpsta. Tarp panašumų su paprastu vandeniu yra spalvos ir kvapo nebuvimas.
„Sausas vanduo“ buvo išrastas dar 1968 m., tačiau tuo metu jis nerado praktinio pritaikymo ir buvo pamirštas daugelį metų.
Jie tai prisiminė tik 2004 m., kai korporacija ZM pagerino „sausą vandenį“, pašalindama iš jo aplinkai kenksmingą šaltnešį ir įregistravo jį prekės ženklu „Novec 1230“ Nuo tada „sausas vanduo“ pradėtas naudoti gesinant greitai išpopuliarėjo, nes parodė savo pranašumus prieš paprastą vandenį. Taigi, net jei gaisras greitai užgesinamas paprastu vandeniu, dokumentai, knygos, įranga, baldai ir kiti gaisrą išgyvenę daiktai gali būti beviltiškai sugadinti būtent šio vandens. Su „sausu vandeniu“ to nenutiks, nes gesinant gaisras virsta garais, kurie, nusėdę ant daiktų, po kelių sekundžių dingsta nepadarydami jiems jokios žalos. Vienos laidos vedėjai net atliko vizualinį eksperimentą – į indą su „sausu vandeniu“ įdėjo mobilųjį telefoną ir popieriaus lapą, o telefonas toliau veikė tinkamai, popierius net nesušlapo. Tokias „sauso vandens“ savybes pirmiausia įvertino muziejų ir bibliotekų darbuotojai, taip pat įmonių, kuriose yra daug aukštos įtampos įrangos, savininkai.
„Sausas vanduo“ net ugnį gesina skirtingai, trukdydamas degimo reakcijai ir sugerdamas šilumą, o paprastas vanduo sumažina temperatūrą prie ugnies šaltinio ir garuodamas blokuoja deguonies patekimą į liepsną. Be to, Novec 1230 greitai virsta dujine būsena net esant žemai temperatūrai, kai tik užsidegė.
Be to, dar vienas „sauso vandens“ privalumas gesinant gaisrą yra tai, kad jį naudojant nesumažėja deguonies koncentracija patalpoje, todėl pailgėja žmonių evakuacijos laikas.
Patekęs į atmosferą, Novec 1230 ultravioletinių spindulių įtakoje suyra per 3-5 dienas, nepažeisdamas Žemės ozono sluoksnio. „Sausas vanduo“ taip pat yra saugus žmonėms, tačiau jo gerti vis tiek neverta.
Tačiau „sausas vanduo“ gali būti naudojamas ne tik gaisrui gesinti. 2006 m., tirdami šios medžiagos savybes, Liverpulio universiteto specialistai išsiaiškino, kad „sausas vanduo“ gali labai pasitarnauti mūsų planetai. Faktas yra tas, kad jis gali aktyviai sugerti anglies dioksidą, kuris yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios prisideda prie ozono sluoksnio sunaikinimo ir dėl to visuotinio atšilimo. Eksperimentai parodė, kad per tą patį laikotarpį „sausas vanduo“ sugeria tris kartus daugiau anglies dioksido nei paprastas vanduo. Visa tai leidžia žymiai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentraciją atmosferoje.
Yra pasiūlymų, kad dėl savo gebėjimo sugerti dujas „sausas vanduo“ taip pat gali padėti išgauti užšalusį metaną, esantį vandenynų dugne, bei kitas sunkiai pasiekiamas dujas.
Taip pat ieškoma metodo, kuris galėtų užtikrinti degalų saugojimą vandeniliu varomoms transporto priemonėms.
Be to, vienas iš Liverpulio universiteto specialistų, daktaras Benas Carteris 240-ajame Nacionaliniame Amerikos chemikų draugijos susirinkime Bostone sakė, kad, be kita ko, „sausas vanduo“ yra katalizatorius, pagreitinantis reakciją tarp vandenilis ir maleino rūgštis, dėl kurios susidaro gintaro rūgštis, plačiai naudojama plataus vartojimo prekių gamyboje. Tai pašalina poreikį maišyti vandenilį ir gintaro rūgštį, todėl procesas tampa efektyvesnis ir ekologiškesnis.
Be to, ši technologija gali būti naudojama kuriant „sausas“ miltelių emulsijas, susidedančias iš kelių tarpusavyje nesimaišančių skysčių, pavyzdžiui, vandens ir aliejaus. Šios emulsijos padės saugiau laikyti ir transportuoti potencialiai pavojingus skysčius.
Nuoroda:
Fluoroketonai yra sintetinės organinės medžiagos, kuriose visi vandenilio atomai pakeisti fluoro atomais, tvirtai sujungtais su anglies gardelėmis. Tokios savybės daro medžiagą inertišką sąveikoje su kitomis molekulėmis ir šiluminių reakcijų inhibitoriumi. Daugybė laboratorinių tyrimų ir bandymų parodė, kad fluoroketonai yra veiksmingos gaisro gesinimo medžiagos, turinčios teigiamą aplinkos ir toksikologinį profilį. Tai bespalvis skaidrus silpno kvapo skystis, 1,6 karto sunkesnis už vandenį. Tai efektyvus dielektrikas, kurio elektrinė konstanta yra 2,3, todėl elektroniniai prietaisai, net panardinti į „sausą vandenį“, toliau veikia. Nuo šios medžiagos virimo temperatūros esant 1 atm slėgiui. yra 49,2°C, jis akimirksniu išgaruoja, nepalikdamas likučių ant įrangos sienelių.
Štai ką sako ZM:
Yra žinoma, kad gaisro gesinimo pasekmės dažnai būna tokios pat sunkios kaip ir paties gaisro poveikis. Vandens ir miltelių gedimo įranga, dokumentacija, meno kūriniai ir viskas, kas vertinga yra patalpose; dujos – inergenas, freonas, anglies dioksidas ne taip stipriai veikia materialines vertybes, tačiau yra mirtinos saugomose patalpose esantiems žmonėms, todėl juos reikia nedelsiant evakuoti.
Ieškant gesinimo medžiagų efektyvumo ir saugos parametrų derinio, per pastaruosius dešimtmečius pasikeitė kelios jų kartos – nuo anglies dioksido ir inertinių dujų iki freonų. Tačiau dažniausiai jie turi rimtų naudojimo apribojimų. Kaip jau minėjau anksčiau, anglies dvideginio sistemos yra mirtinos žmonėms, o pirmosios kartos šaltnešiai yra uždrausti visame pasaulyje dėl jų milžiniško neigiamo poveikio atmosferai. Ir tai yra svarbus veiksnys, nes visuotinis atšilimas vyksta rekordiškais tempais. Pavyzdžiui, Kilimandžaro kalno ledynas, kuris, pasak mokslininkų, turėjo ištirpti iki 2015 m., ištirpo jau 2005 m.
Suprasdama esamų dujinių gesinimo medžiagų trūkumus, 3M mokslininkų grupė ne modifikavo šaltnešius, o nukreipė savo pastangas visiškai nauja linkme. Buvo nuspręsta panaudoti vieną iš pagrindinių 3M technologijų platformų – perfluorintų organinių junginių chemiją. Beje, ši technologija leidžia įmonei pasiekti sėkmės itin smulkaus įvairių detalių valymo, stiklo, metalo ir plastiko apsauginių dangų dengimo bei elektroninių prietaisų aušinimo srityje.
10 metų trukusį tiriamąjį darbą vainikavo tikra sėkmė – buvo sukurta ir į tarptautinę praktiką įdiegta nauja dujinių gesinimo medžiagų klasė – fluorinti ketonai. Daugybė pirmaujančių pasaulio organizacijų, besispecializuojančių priešgaisrinės saugos srityje, atliktų bandymų nustebino ekspertus: fluoroketonai pasirodė esantys ne tik puikios gaisro gesinimo medžiagos (kurių efektyvumas panašus į freonų), bet tuo pačiu parodė labai teigiamą aplinkos ir toksikologinį profilį.
Šiek tiek nuobodžios chemijos
Taigi, fluoroketonai. Tai sintetinės organinės medžiagos, kurių molekulėje visi vandenilio atomai pakeisti fluoro atomais, tvirtai surištais su anglies skeletu. Tokie pokyčiai daro medžiagą inertišką sąveikos su kitomis molekulėmis požiūriu. Kodėl „sausas“ vanduo?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluoroketonas C-6) yra bespalvis skaidrus, silpno kvapo skystis, 1,6 karto sunkesnis už vandenį ir, svarbiausia, nelaidus elektros. Jo dielektrinė konstanta yra 2,3 (išdžiovintas azotas imamas kaip vienetas kaip standartas).
Šios gesinimo medžiagos naujoviškos savybės paaiškinamos šešių anglies molekulių, turinčių silpnus ryšius, struktūra. Jie leidžia Novec 1230 greitai pereiti iš skystos į dujinę būseną ir aktyviai sugerti šiluminę ugnies energiją. Gaisro gesinimas atliekamas dėl aušinimo efekto (70%). Taip pat vyksta cheminė liepsnos slopinimo reakcija (30%). Tuo pačiu metu deguonies koncentracija patalpoje nesumažėja (o tai svarbu norint pailginti žmonių evakuacijos iš patalpos laiką). Medžiaga akimirksniu išgaruoja, nevykdama cheminių reakcijų, todėl išvengiama žalos medžiagoms ir brangiai kainuojančiai įrangai, o jos dielektrinės savybės apsaugo nuo trumpojo jungimo.
Kaip tai veikia?
Kita svarbi fluoroketonų savybė – itin mažas tirpumas vandenyje, neleidžiantis medžiagai prasiskverbti pro ląstelių membranas į organizmą, t.y. užtikrina mažą jų toksiškumą ir didelę garų šiluminę talpą, dėl ko aktyviai atvėsinama liepsna ir ji užgesinama. Tai reiškia, kad žmonėms, kurie yra patalpoje, kai sistema suaktyvinta, pavojus negresia. Skrydžių valdymo centruose Vnukovo ir Koltsovo oro uostuose yra įrengta Novec 1230 pagrindu sukurta gaisro gesinimo sistema.
Kaip tai veikia žmogų?
Atskirai aptarsiu tokį rodiklį kaip gesinimo medžiagos saugos laipsnis žmonėms. Jis nustatomas pagal skirtumą tarp darbinės koncentracijos ir didžiausios leistinos koncentracijos. Pasaulinėje praktikoje naudojamas parametras, vadinamas NOAEL (No Observed Adverse Effect Level – koncentracija, kuri nesukelia žalingo poveikio). Ji nustato ribinę medžiagų koncentraciją kardiosensibilizuojančiam ir kardiotoksiniam poveikiui organizmui. Kartais šis skirtumas vadinamas saugos marža, kuri kompensuoja netikslumus apskaičiuojant dujų agento kiekį sistemoje, netolygų pasiskirstymą visame patalpos tūryje, didėjančių faktorių panaudojimą skaičiuojamai koncentracijai ir kitus veiksnius. Neigiama šio parametro reikšmė rodo agento pavojų darbinėje koncentracijoje po sistemos aktyvavimo.
Taigi sistemose, naudojančiose „inertines“ dujas (kurios nepalaiko degimo), taiko gaisro gesinimo principą, praskiedžiant ore esantį deguonį iki žymiai mažesnių nei normalaus oro lygis (12–13%, palyginti su 21% normaliame ore). ). Dėl to patalpoje esantys žmonės gali uždusti, nors tokios dujos neturi toksinio poveikio. Atskirai reikėtų pasakyti apie anglies dioksidą, kurio darbinės koncentracijos visada yra mirtinos žmonėms. Taip yra dėl jo fiziologinio poveikio organizmui, kai koncentracija viršija 5% (palyginimui, standartinė gaisro gesinimo koncentracija CO2 yra 35%).
Cheminės medžiagos nesumažina deguonies koncentracijos patalpoje. Todėl jiems lemiamas personalo saugos faktorius yra anksčiau aptartas saugos faktorius. Patalpoms, kuriose dėl eksploatacinių priežasčių gali būti žmonių, net ir trumpą laiką, reikėtų pasirinkti agentus, turinčius maksimalią saugos ribą.
šaltiniai
Palyginti nauja medžiaga, kurią 2011 m. sukūrė ZM įmonė, pasižymi unikaliomis techninėmis ir eksploatacinėmis savybėmis. Oficialus pavadinimas yra Novec 1230, tačiau pasaulyje jis žinomas kaip „sausas vanduo“.
Vandenilio nebuvimas fluorinto ketono molekulės struktūroje suteikė medžiagai ypatingų savybių, kurios sėkmingai naudojamos gaisrams pašalinti:
- Nulinis elektros laidumas;
- Virimo temperatūra +49°C;
- Medžiagos ir medžiagos nedrėksta.
Medžiaga yra visiškai saugi žmonių sveikatai ir nekenksminga aplinkai. Tačiau, nepaisant visuotinai priimto pavadinimo - „sausas vanduo“, geriau jo nenaudoti viduje.
Daugiau informacijos apie sauso vandens savybes galite pamatyti gamintojo pristatymo vaizdo įraše:
Taikymo sritis
Sausas vanduo Vakaruose labiausiai paplitęs automatinėse gaisro gesinimo sistemose, įrengtose trapių meninių vertybių patalpose: muziejuose, meno galerijose; bibliotekos ir archyvai. Novec 1230 rekomenduojama naudoti duomenų centruose, laboratorijose, kuriose dirbama su skystomis degiosiomis medžiagomis ir yra įrengta trapi elektroninė įranga. Įrodymas, kad gaisro gesinimas sausu vandeniu yra veiksmingas ir saugus, yra visų apribojimų, taikomų jos naudojimui Jungtinėse Valstijose ir sauso vandens naudojimui orlaiviuose ir šarvuočiuose, panaikinimas.
Šiuo metu labiausiai paplitusios tokio tipo medžiagos yra 3M™ Novec™ 1230 ir Fluoroketone C-6. Abi medžiagos turi beveik vienodus veikimo rodiklius ir priskiriamos freonams.
Gaisro gesinimo medžiaga sertifikuota naudoti gesinant A ir B kategorijų gaisrus. Atliekami tyrimai, siekiant patvirtinti leidimą gesinti degiąsias dujas – C klasė.
Gesinimas sausu vandeniu vyksta temperatūros mažinimo (70 % medžiagos poveikio) ir degimo proceso cheminės reakcijos slopinimo (30 % gesinimo efekto) principu.
Privalumai
Didelis efektyvumas - uždegimo šaltinis neutralizuojamas dėl aukšto garavimo lygio per 10-15 sekundžių;
Saugumas žmonėms patvirtintas klinikiniais tyrimais. Instaliaciją galima įjungti, kai patalpoje dar yra žmonių.
Naudojimo paprastumas – sausas vanduo gali būti naudojamas kaip gaisro gesinimo priemonė jau sumontuotoje įrangoje su minimaliu modernizavimu. Be to, sauso vandens balionų pažeidimai ir net išsiliejimas nesukels nemalonių pasekmių. "Vanduo" tiesiog išgaruos nepalikdamas pėdsakų.
Aplinkos sauga – medžiaga suyra per 3-5 dienas, nepažeisdama ozono sluoksnio.
Gaisro gesinimo sistemos projektavimas
Sauso vandens gesinimo sistemą sudaro:
Daugiau apie sistemos elementus, jų išdėstymą ir veikimo principą galite sužinoti iš gamintojo pristatomojo vaizdo įrašo:
Atsižvelgiant į didelį efektyvumą, kurį demonstruoja sausas vanduo (gaisro gesinimas A klasės gaisrui užtrunka tik 10 sekundžių), patalpos valdymui reikalingos instaliacijos matmenys yra daug kompaktiškesni, o balionų skaičius – daug mažesnis. Be to, vamzdynui keliami daug mažesni techniniai reikalavimai. Darbinis slėgis yra tik 25 barai, o ne 250 - 300 barų, reikalingų dujų sistemai. Tai labai supaprastina ir sumažina tiek montavimo, tiek tolesnės priežiūros išlaidas.
Gerai žinoma, kad vanduo gali egzistuoti skystoje, kietoje ir dujinėje būsenoje. Ar žinojote, kad vanduo gali būti ir sausas, kad ir kaip paradoksaliai tai skambėtų?
„Sausas vanduo“ susideda iš 95% vandens ir susideda iš mažyčių vandens lašelių, kurių kiekvienas yra uždengtas silicio dioksido apvalkalu, kuris neleidžia vandens molekulėms plisti ir susijungti. Išvaizda „sausas vanduo“ primena miltelius. Jei pažvelgsime į cheminę sauso vandens formulę (CF3CF2C(O)CF(CF3)2), pamatysime, kad, skirtingai nei įprastame vandenyje, jame trūksta vandenilio ir dėl to vandenilinių jungčių, o tai reiškia, kad sąveika tarp vandens Šio vandens molekulės yra daug silpnesnės. Kiti skirtumai tarp sauso vandens yra jo užšalimo temperatūra 108 °C, virimo temperatūra 49 °C ir nesugebėjimas pravesti srovę. Tokiame vandenyje negalima virti arbatos ar kavos, cukrus ir druska jame netirpsta. Tarp panašumų su paprastu vandeniu yra spalvos ir kvapo nebuvimas.
„Sausas vanduo“ buvo išrastas dar 1968 m., tačiau tuo metu jis nerado praktinio pritaikymo ir buvo pamirštas daugelį metų.
Jie tai prisiminė tik 2004 m., kai korporacija ZM pagerino „sausą vandenį“, pašalindama iš jo aplinkai kenksmingą šaltnešį ir įregistravo jį prekės ženklu „Novec 1230“ Nuo tada „sausas vanduo“ pradėtas naudoti gesinant greitai išpopuliarėjo, nes parodė savo pranašumus prieš paprastą vandenį. Taigi, net jei gaisras greitai užgesinamas paprastu vandeniu, dokumentai, knygos, įranga, baldai ir kiti gaisrą išgyvenę daiktai gali būti beviltiškai sugadinti būtent šio vandens. Su „sausu vandeniu“ to nenutiks, nes gesinant gaisras virsta garais, kurie, nusėdę ant daiktų, po kelių sekundžių dingsta nepadarydami jiems jokios žalos. Vienos laidos vedėjai net atliko vizualinį eksperimentą – į indą su „sausu vandeniu“ įdėjo mobilųjį telefoną ir popieriaus lapą, o telefonas toliau veikė tinkamai, popierius net nesušlapo. Tokias „sauso vandens“ savybes pirmiausia įvertino muziejų ir bibliotekų darbuotojai, taip pat įmonių, kuriose yra daug aukštos įtampos įrangos, savininkai.
„Sausas vanduo“ net ugnį gesina skirtingai, trukdydamas degimo reakcijai ir sugerdamas šilumą, o paprastas vanduo sumažina temperatūrą prie ugnies šaltinio ir garuodamas blokuoja deguonies patekimą į liepsną. Be to, Novec 1230 greitai virsta dujine būsena net esant žemai temperatūrai, kai tik užsidegė.
Be to, dar vienas „sauso vandens“ privalumas gesinant gaisrą yra tai, kad jį naudojant nesumažėja deguonies koncentracija patalpoje, todėl pailgėja žmonių evakuacijos laikas.
Patekęs į atmosferą, Novec 1230 ultravioletinių spindulių įtakoje suyra per 3-5 dienas, nepažeisdamas Žemės ozono sluoksnio. „Sausas vanduo“ taip pat yra saugus žmonėms, tačiau jo gerti vis tiek neverta.
Tačiau „sausas vanduo“ gali būti naudojamas ne tik gaisrui gesinti. 2006 m., tirdami šios medžiagos savybes, Liverpulio universiteto specialistai išsiaiškino, kad „sausas vanduo“ gali labai pasitarnauti mūsų planetai. Faktas yra tas, kad jis gali aktyviai sugerti anglies dioksidą, kuris yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios prisideda prie ozono sluoksnio sunaikinimo ir dėl to visuotinio atšilimo. Eksperimentai parodė, kad per tą patį laikotarpį „sausas vanduo“ sugeria tris kartus daugiau anglies dioksido nei paprastas vanduo. Visa tai leidžia žymiai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentraciją atmosferoje.
Yra pasiūlymų, kad dėl savo gebėjimo sugerti dujas „sausas vanduo“ taip pat gali padėti išgauti užšalusį metaną, esantį vandenynų dugne, bei kitas sunkiai pasiekiamas dujas.
Taip pat ieškoma metodo, kuris galėtų užtikrinti degalų saugojimą vandeniliu varomoms transporto priemonėms.
Be to, vienas iš Liverpulio universiteto specialistų, daktaras Benas Carteris 240-ajame Nacionaliniame Amerikos chemikų draugijos susirinkime Bostone sakė, kad, be kita ko, „sausas vanduo“ yra katalizatorius, pagreitinantis reakciją tarp vandenilis ir maleino rūgštis, dėl kurios susidaro gintaro rūgštis, plačiai naudojama plataus vartojimo prekių gamyboje. Tai pašalina poreikį maišyti vandenilį ir gintaro rūgštį, todėl procesas tampa efektyvesnis ir ekologiškesnis.
Be to, ši technologija gali būti naudojama kuriant „sausas“ miltelių emulsijas, susidedančias iš kelių tarpusavyje nesimaišančių skysčių, pavyzdžiui, vandens ir aliejaus. Šios emulsijos padės saugiau laikyti ir transportuoti potencialiai pavojingus skysčius.
Nuoroda:
Fluoroketonai yra sintetinės organinės medžiagos, kuriose visi vandenilio atomai pakeisti fluoro atomais, tvirtai sujungtais su anglies gardelėmis. Tokios savybės daro medžiagą inertišką sąveikoje su kitomis molekulėmis ir šiluminių reakcijų inhibitoriumi. Daugybė laboratorinių tyrimų ir bandymų parodė, kad fluoroketonai yra veiksmingos gaisro gesinimo medžiagos, turinčios teigiamą aplinkos ir toksikologinį profilį. Tai bespalvis skaidrus silpno kvapo skystis, 1,6 karto sunkesnis už vandenį. Tai efektyvus dielektrikas, kurio elektrinė konstanta yra 2,3, todėl elektroniniai prietaisai, net panardinti į „sausą vandenį“, toliau veikia. Nuo šios medžiagos virimo temperatūros esant 1 atm slėgiui. yra 49,2°C, jis akimirksniu išgaruoja, nepalikdamas likučių ant įrangos sienelių.
Štai ką sako ZM:
Yra žinoma, kad gaisro gesinimo pasekmės dažnai būna tokios pat sunkios kaip ir paties gaisro poveikis. Vandens ir miltelių gedimo įranga, dokumentacija, meno kūriniai ir viskas, kas vertinga yra patalpose; dujos – inergenas, freonas, anglies dioksidas ne taip stipriai veikia materialines vertybes, tačiau yra mirtinos saugomose patalpose esantiems žmonėms, todėl juos reikia nedelsiant evakuoti.
Ieškant gesinimo medžiagų efektyvumo ir saugos parametrų derinio, per pastaruosius dešimtmečius pasikeitė kelios jų kartos – nuo anglies dioksido ir inertinių dujų iki freonų. Tačiau dažniausiai jie turi rimtų naudojimo apribojimų. Kaip jau minėjau anksčiau, anglies dvideginio sistemos yra mirtinos žmonėms, o pirmosios kartos šaltnešiai yra uždrausti visame pasaulyje dėl jų milžiniško neigiamo poveikio atmosferai. Ir tai yra svarbus veiksnys, nes visuotinis atšilimas vyksta rekordiškais tempais. Pavyzdžiui, Kilimandžaro kalno ledynas, kuris, pasak mokslininkų, turėjo ištirpti iki 2015 m., ištirpo jau 2005 m.
Suprasdama esamų dujinių gesinimo medžiagų trūkumus, 3M mokslininkų grupė ne modifikavo šaltnešius, o nukreipė savo pastangas visiškai nauja linkme. Buvo nuspręsta panaudoti vieną iš pagrindinių 3M technologijų platformų – perfluorintų organinių junginių chemiją. Beje, ši technologija leidžia įmonei pasiekti sėkmės itin smulkaus įvairių detalių valymo, stiklo, metalo ir plastiko apsauginių dangų dengimo bei elektroninių prietaisų aušinimo srityje.
10 metų trukusį tiriamąjį darbą vainikavo tikra sėkmė – buvo sukurta ir į tarptautinę praktiką įdiegta nauja dujinių gesinimo medžiagų klasė – fluorinti ketonai. Daugybė pirmaujančių pasaulio organizacijų, besispecializuojančių priešgaisrinės saugos srityje, atliktų bandymų nustebino ekspertus: fluoroketonai pasirodė esantys ne tik puikios gaisro gesinimo medžiagos (kurių efektyvumas panašus į freonų), bet tuo pačiu parodė labai teigiamą aplinkos ir toksikologinį profilį.
Šiek tiek nuobodžios chemijos
Taigi, fluoroketonai. Tai sintetinės organinės medžiagos, kurių molekulėje visi vandenilio atomai pakeisti fluoro atomais, tvirtai surištais su anglies skeletu. Tokie pokyčiai daro medžiagą inertišką sąveikos su kitomis molekulėmis požiūriu. Kodėl „sausas“ vanduo?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluoroketonas C-6) yra bespalvis skaidrus, silpno kvapo skystis, 1,6 karto sunkesnis už vandenį ir, svarbiausia, nelaidus elektros. Jo dielektrinė konstanta yra 2,3 (išdžiovintas azotas imamas kaip vienetas kaip standartas).
Šios gesinimo medžiagos naujoviškos savybės paaiškinamos šešių anglies molekulių, turinčių silpnus ryšius, struktūra. Jie leidžia Novec 1230 greitai pereiti iš skystos į dujinę būseną ir aktyviai sugerti šiluminę ugnies energiją. Gaisro gesinimas atliekamas dėl aušinimo efekto (70%). Taip pat vyksta cheminė liepsnos slopinimo reakcija (30%). Tuo pačiu metu deguonies koncentracija patalpoje nesumažėja (o tai svarbu norint pailginti žmonių evakuacijos iš patalpos laiką). Medžiaga akimirksniu išgaruoja, nevykdama cheminių reakcijų, todėl išvengiama žalos medžiagoms ir brangiai kainuojančiai įrangai, o jos dielektrinės savybės apsaugo nuo trumpojo jungimo.
Kaip tai veikia?
Kita svarbi fluoroketonų savybė – itin mažas tirpumas vandenyje, neleidžiantis medžiagai prasiskverbti pro ląstelių membranas į organizmą, t.y. užtikrina mažą jų toksiškumą ir didelę garų šiluminę talpą, dėl ko aktyviai atvėsinama liepsna ir ji užgesinama. Tai reiškia, kad žmonėms, kurie yra patalpoje, kai sistema suaktyvinta, pavojus negresia. Skrydžių valdymo centruose Vnukovo ir Koltsovo oro uostuose yra įrengta Novec 1230 pagrindu sukurta gaisro gesinimo sistema.
Kaip tai veikia žmogų?
Atskirai aptarsiu tokį rodiklį kaip gesinimo medžiagos saugos laipsnis žmonėms. Jis nustatomas pagal skirtumą tarp darbinės koncentracijos ir didžiausios leistinos koncentracijos. Pasaulinėje praktikoje naudojamas parametras, vadinamas NOAEL (No Observed Adverse Effect Level – koncentracija, kuri nesukelia žalingo poveikio). Ji nustato ribinę medžiagų koncentraciją kardiosensibilizuojančiam ir kardiotoksiniam poveikiui organizmui. Kartais šis skirtumas vadinamas saugos marža, kuri kompensuoja netikslumus apskaičiuojant dujų agento kiekį sistemoje, netolygų pasiskirstymą visame patalpos tūryje, didėjančių faktorių panaudojimą skaičiuojamai koncentracijai ir kitus veiksnius. Neigiama šio parametro reikšmė rodo agento pavojų darbinėje koncentracijoje po sistemos aktyvavimo.
Taigi sistemose, naudojančiose „inertines“ dujas (kurios nepalaiko degimo), taiko gaisro gesinimo principą, praskiedžiant ore esantį deguonį iki žymiai mažesnių nei normalaus oro lygis (12–13%, palyginti su 21% normaliame ore). ). Dėl to patalpoje esantys žmonės gali uždusti, nors tokios dujos neturi toksinio poveikio. Atskirai reikėtų pasakyti apie anglies dioksidą, kurio darbinės koncentracijos visada yra mirtinos žmonėms. Taip yra dėl jo fiziologinio poveikio organizmui, kai koncentracija viršija 5% (palyginimui, standartinė gaisro gesinimo koncentracija CO2 yra 35%).
Cheminės medžiagos nesumažina deguonies koncentracijos patalpoje. Todėl jiems lemiamas personalo saugos faktorius yra anksčiau aptartas saugos faktorius. Patalpoms, kuriose dėl eksploatacinių priežasčių gali būti žmonių, net ir trumpą laiką, reikėtų pasirinkti agentus, turinčius maksimalią saugos ribą.
Sausas vanduo – paradoksaliai skambantis terminas... Šioje medžiagoje pabandysime suprasti jo reikšmę.
Leiskime sau nedidelį lyrinį nukrypimą. Visi gyvename iliuzijų, klišių ir stereotipų nelaisvėje. Kaip sakė vieno populiaraus filmo herojus... Dangus mėlynas, vanduo šlapias, gyvybė... :)
Mes dažnai tam tikrus teiginius suvokiame kaip nekintamą tiesą, todėl labai apribojame savo pasaulėžiūrą ir galimybes.
Taigi, ką reiškia terminas „Dry Water“ ir ar jis gali būti vadinamas tokiu.
Sausas vanduo – alegorinės šio termino reikšmės
Terminas „sausas vanduo“ turi dvi alegorines reikšmes, kurios reiškia rezervuarų dalis ir gamtos reiškinius:
- SV – alegorinis posakis, reiškiantis nedidelę, laivybai netinkamą vandens telkinio dalį.
- ŠV – stiprus trumpalaikis upių seklumas arba jūros atoslūgis.
Pagrindinės termino „sausas vanduo“ reikšmės šiuolaikiniame pasaulyje yra toliau aprašytos medžiagos.
SV – baltas smulkus smėlis
Medžiaga atrodo kaip smulkus baltas smėlis ir vadinasi Dry Water ji buvo užpatentuota praėjusio amžiaus viduryje – 1968 m.
Iš esmės šiuo atveju SW yra mažiausi vandens lašeliai silicio apvalkale. Taigi, silicis neleidžia lašeliams susijungti ir susidaryti skysčiui.
SV turi daug savybių, dėl kurių jis yra labai įdomus praktiniu pritaikymu.
Sauso vandens (balto smulkaus smėlio) savybės:
- sąveikaujant su bet kokiomis dujomis, susidaro hidratai - ši savybė naudojama gesinant gaisrą;
- aktyviai sugeria ir sulaiko anglies dioksidą – ši savybė gali būti panaudota aplinkos apsaugai;
Sausas vanduo – 1230 m. lapkričio mėn
SV (Novec 1230) – šaltnešis. Medžiagą patentavo ir demonstravo 3D Corporation 2004 m.
1230 m. lapkričio mėn. savybės:
- išoriškai negalima atskirti nuo gryno vandens;
- dielektrinis;
- SV drėkina labai blogai – bet kokie daiktai po sąlyčio su juo praktiškai išdžiūsta ir greitai išdžiūsta;
- SV nėra tirpiklis;
- praktiškai netirpsta vandenyje.
Abiejų tipų angliavandeniliai dėl savo unikalių savybių aktyviai naudojami gaisrams gesinti. Daug privalumų daro jį daugeliu atvejų tiesiog nepakeičiamu kovojant su ugnies elementu. Viena iš svarbiausių SV savybių yra aplinkos sauga.
SV yra labai įdomi medžiaga ir tikėtina, kad artimiausiu metu ji mums pateiks naujų staigmenų.
Kaip matome, vanduo gali neturėti visų skysčio savybių ir todėl būti „sausas“.
