Suchá voda 24. júna 2016
Je dobre známe, že voda môže existovať v kvapalnom, pevnom a plynnom skupenstve. Vedeli ste, že aj voda môže byť suchá, nech to znie akokoľvek paradoxne?
„Suchá voda“ pozostáva z 95 % vody a pozostáva z malých kvapôčok vody, z ktorých každá je uzavretá v obale z oxidu kremičitého, ktorý zabraňuje molekulám vody šíriť sa a spájať. Vo vzhľade „suchá voda“ pripomína prášok. Ak sa pozrieme na chemický vzorec suchej vody (CF3CF2C(O)CF(CF3)2), uvidíme, že na rozdiel od obyčajnej vody v nej chýba vodík a v dôsledku toho aj vodíkové väzby, čo znamená, že interakcia medzi molekuly tejto vody sú oveľa slabšie. Ďalšie rozdiely medzi „suchou vodou“ sú jej bod tuhnutia −108 °C, bod varu 49 °C a neschopnosť viesť prúd. V takejto vode nemôžete variť čaj alebo kávu a soľ sa v nej nerozpúšťa. Medzi podobnosti s obyčajnou vodou patrí absencia farby a zápachu.
„Suchá voda“ bola vynájdená už v roku 1968, ale v tom čase nenašla praktické uplatnenie a na mnoho rokov bola zabudnutá.
Spomenuli si na to až v roku 2004, keď spoločnosť ZM vylepšila „suchú vodu“ odstránením ekologicky škodlivého chladiva a zaregistrovala ju pod obchodnou značkou Novec 1230. Odvtedy sa „suchá voda“ začala používať na hasenie požiarov rýchlo získal popularitu, pretože ukázal svoje výhody oproti bežnej vode. Takže aj keď sa požiar rýchlo uhasí obyčajnou vodou, dokumenty, knihy, vybavenie, nábytok a iné veci, ktoré požiar prežili, môže práve táto voda beznádejne poškodiť. To sa nestane so „suchou vodou“, pretože pri hasení požiaru sa premení na paru, ktorá sa po usadení na predmetoch po niekoľkých sekundách stratí bez toho, aby im spôsobila škodu. Moderátori jedného programu dokonca vykonali vizuálny experiment, ponorili mobilný telefón a hárok papiera do nádoby so „suchou vodou“, ale telefón naďalej fungoval správne a papier sa ani nenamočil. Takéto vlastnosti „suchej vody“ ocenili predovšetkým zamestnanci múzeí a knižníc, ako aj majitelia podnikov, kde je veľké množstvo vysokonapäťových zariadení.
„Suchá voda“ dokonca hasí oheň inak, zasahuje do reakcie horenia a absorbuje teplo, zatiaľ čo obyčajná voda znižuje teplotu pri zdroji požiaru a odparovaním blokuje prístup kyslíka k plameňu. Novec 1230 navyše rýchlo prechádza do plynného skupenstva aj pri nízkych teplotách, keď požiar práve začal.
Okrem toho ďalšou výhodou „suchej vody“ pri hasení požiaru je skutočnosť, že jej použitie neznižuje koncentráciu kyslíka v miestnosti, čím sa predlžuje čas na evakuáciu osôb.
Po vstupe do atmosféry sa Novec 1230 pod vplyvom ultrafialového žiarenia rozpadne za 3-5 dní bez toho, aby došlo k poškodeniu ozónovej vrstvy Zeme. „Suchá voda“ je tiež bezpečná pre ľudí, ale stále sa neoplatí piť.
„Suchú vodu“ však možno použiť nielen pri hasení požiaru. V roku 2006 pri štúdiu vlastností tejto látky odborníci z Liverpoolskej univerzity zistili, že „suchá voda“ môže našej planéte poskytnúť veľkú službu. Faktom je, že je schopný aktívne absorbovať oxid uhličitý, čo je skleníkový plyn, ktorý prispieva k ničeniu ozónovej vrstvy a v dôsledku toho ku globálnemu otepľovaniu. Experimenty ukázali, že za rovnakú dobu „suchá voda“ absorbuje trikrát viac oxidu uhličitého ako obyčajná voda. To všetko umožňuje výrazne znížiť koncentráciu skleníkových plynov v atmosfére.
Existujú návrhy, že „suchá voda“ môže vďaka svojej schopnosti absorbovať plyny pomôcť aj pri ťažbe zamrznutého metánu nachádzajúceho sa na dne oceánov, ako aj iných ťažko dostupných plynov.
Pátra sa aj po metóde, ktorá by mohla zabezpečiť skladovanie paliva pre vozidlá na vodíkový pohon.
Okrem toho jeden zo špecialistov na Liverpoolskej univerzite, doktor Ben Carter, na 240. národnom stretnutí Americkej chemickej spoločnosti v Bostone povedal, že okrem iného „suchá voda“ je katalyzátor, ktorý urýchľuje reakciu medzi vodíka a kyseliny maleínovej, čo vedie k tvorbe kyseliny jantárovej , široko používanej pri výrobe spotrebného tovaru. To eliminuje potrebu miešania vodíka a kyseliny jantárovej, vďaka čomu je proces energeticky efektívnejší a šetrnejší k životnému prostrediu.
Okrem toho je možné pomocou tejto technológie vytvoriť „suché“ práškové emulzie pozostávajúce z niekoľkých kvapalín, ktoré sa navzájom nemiešajú, napríklad voda a olej. Tieto emulzie pomôžu zvýšiť bezpečnosť skladovania a prepravy potenciálne nebezpečných kvapalín.
Referencia:
Fluórketóny sú syntetické organické látky, v ktorých sú všetky atómy vodíka nahradené atómami fluóru pevne viazanými na uhlíkovú mriežku. Takéto vlastnosti spôsobujú, že látka je inertná v interakcii s inými molekulami a je inhibítorom tepelných reakcií. Početné laboratórne štúdie a testy ukázali, že fluórketóny sú účinné hasiace látky s pozitívnym environmentálnym a toxikologickým profilom. Je to bezfarebná priehľadná kvapalina so slabým zápachom, ktorá je 1,6-krát ťažšia ako voda. Je to účinné dielektrikum s elektrickou konštantou 2,3, takže elektronické zariadenia aj ponorené do „suchej vody“ pokračujú v činnosti. Od bodu varu tejto látky pri tlaku 1 atm. je 49,2°C, okamžite sa odparuje a nezanecháva žiadne zvyšky na stenách zariadenia.
Tu je to, čo hovorí ZM:
Je známe, že následky uhasenia požiaru sú často rovnako závažné ako dopad samotného požiaru. Voda a prášok kazia zariadenia, dokumentáciu, umelecké diela a všetko cenné, čo sa nachádza v miestnosti; plyny - inergén, freón, oxid uhličitý až tak neovplyvňujú materiálne aktíva, ale pre ľudí v chránených priestoroch sú smrteľné, a preto si vyžadujú ich okamžitú evakuáciu.
Pri hľadaní kombinácie parametrov účinnosti a bezpečnosti hasiacich látok sa za posledné desaťročia vystriedalo niekoľko ich generácií od oxidu uhličitého a inertných plynov až po freóny. Z väčšej časti však majú vážne obmedzenia pri ich používaní. Ako som už spomenul, systémy oxidu uhličitého sú pre ľudí smrteľné a chladivá prvej generácie sú na celom svete zakázané kvôli ich kolosálnemu negatívnemu vplyvu na atmosféru. A to je dôležitý faktor, pretože globálne otepľovanie nastáva rekordným tempom. Napríklad ľadovec na vrchu Kilimandžáro, ktorý sa mal podľa vedcov roztopiť do roku 2015, sa roztopil už v roku 2005
Skupina vedcov z 3M, ktorá pochopila nedostatky existujúcich plynových hasiacich látok, neupravovala chladivá, ale nasmerovala svoje úsilie úplne novým smerom. Bolo rozhodnuté použiť jednu zo základných technologických platforiem 3M – chémiu perfluórovaných organických zlúčenín. Mimochodom, táto technológia umožňuje spoločnosti dosiahnuť úspech v oblasti ultrajemného čistenia rôznych dielov, nanášania ochranných náterov na sklo, kovy a plasty, ako aj chladenia elektronických zariadení.
10-ročné obdobie výskumných prác bolo korunované skutočným úspechom - bola vytvorená nová trieda plynných hasiacich látok - fluórované ketóny - a uvedená do medzinárodnej praxe. Početné testy uskutočnené poprednými svetovými organizáciami špecializujúcimi sa na požiarnu bezpečnosť prekvapili odborníkov: fluoroketóny sa ukázali byť nielen vynikajúcimi hasiacimi prostriedkami (s účinnosťou podobnou freónom), ale zároveň vykazovali veľmi pozitívny environmentálny a toxikologický profil.
Trochu nudná chémia
Takže fluórketóny. Ide o syntetické organické látky, v ktorých molekule sú všetky atómy vodíka nahradené atómami fluóru pevne viazanými na uhlíkovú kostru. Takéto zmeny robia látku inertnou z hľadiska interakcie s inými molekulami. Prečo "suchá" voda?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluoroketón C-6) je bezfarebná priehľadná kvapalina mierneho zápachu, ktorá je 1,6-krát ťažšia ako voda a hlavne nevedie elektrický prúd. Jeho dielektrická konštanta je 2,3 (za jednotku sa berie suchý dusík ako štandard).
Inovatívne vlastnosti tohto hasiaceho prostriedku sú vysvetlené štruktúrou jeho šesťuhlíkovej molekuly, ktorá má slabé väzby. Umožňujú Novec 1230 rýchly prechod z kvapalného do plynného skupenstva a aktívne absorbovať tepelnú energiu ohňa. Hasenie požiaru sa vykonáva vďaka chladiacemu účinku (70%). Vyskytuje sa aj chemická inhibícia plameňa (30 %). Zároveň sa neznižuje koncentrácia kyslíka v miestnosti (čo je dôležité pre zvýšenie času na evakuáciu osôb z miestnosti). Látka sa okamžite odparuje bez toho, aby vstúpila do chemických reakcií, čím sa zabráni poškodeniu materiálov a drahých zariadení a jej dielektrické vlastnosti zabraňujú skratom.
Ako to funguje?
Ďalšou dôležitou vlastnosťou fluórketónov je ich extrémne nízka rozpustnosť vo vode, ktorá neumožňuje prechod látky cez bunkové membrány do organizmu, t.j. zabezpečuje ich nízku toxicitu a vysokú tepelnú kapacitu pár, čo vedie k aktívnemu ochladzovaniu plameňa a jeho uhaseniu. To znamená, že ľudia, ktorí sú v miestnosti, keď je systém aktivovaný, nie sú v nebezpečenstve. Letové riadiace strediská na letiskách Vnukovo a Koltsovo sú vybavené hasiacim systémom na báze Novec 1230, dispečeri môžu vykonávať svoju prácu pri spustení systému bez ohrozenia života.
Ako to na človeka pôsobí?
Samostatne sa budem zaoberať takým ukazovateľom, ako je stupeň bezpečnosti hasiacej látky pre ľudí. Určuje sa rozdielom medzi pracovnou koncentráciou a maximálnou prípustnou koncentráciou. Vo svetovej praxi sa používa parameter s názvom NOAEL (No Observed Adverse Effect Level – koncentrácia, ktorá nespôsobuje škodlivé účinky). Stanovuje prahovú koncentráciu látok pre kardiosenzibilizačné a kardiotoxické účinky na organizmus. Niekedy sa tento rozdiel nazýva bezpečnostná rezerva, ktorá kompenzuje nepresnosti vo výpočte množstva plynového činidla v systéme, nerovnomerné rozloženie v celom objeme miestnosti, použitie zvyšujúcich sa faktorov pre vypočítanú koncentráciu a ďalšie faktory. Záporná hodnota tohto parametra indikuje nebezpečenstvo látky v pracovnej koncentrácii po aktivácii systému.
Systémy využívajúce „inertné“ plyny (ktoré nepodporujú horenie) teda využívajú princíp hasenia požiaru riedením kyslíka vo vzduchu na hodnoty výrazne nižšie ako je úroveň v normálnom vzduchu (12-13% oproti 21% v normálnom vzduchu ). To vedie k riziku udusenia pre ľudí v miestnosti, hoci takéto plyny nemajú toxický účinok. Samostatne by sa malo povedať o oxide uhličitom, pre ktorý sú pracovné koncentrácie pre ľudí vždy smrteľné. Je to spôsobené jeho fyziologickým účinkom na organizmus pri koncentráciách nad 5 % (pre porovnanie, štandardná hasiaca koncentrácia pre CO2 je 35 %).
Chemické činidlá neznižujú koncentráciu kyslíka v miestnosti. Preto je pre nich rozhodujúcim bezpečnostným faktorom pre personál už spomínaný bezpečnostný faktor. V priestoroch, kde sa z prevádzkových dôvodov môžu zdržiavať ľudia, a to aj na krátky čas, by sa mali zvoliť agenti s maximálnou bezpečnostnou rezervou.
zdrojov
Relatívne nová látka, vyvinutá v roku 2011 spoločnosťou ZM, má jedinečné technické a prevádzkové vlastnosti. Oficiálny názov je Novec 1230, no vo svete je známy ako „suchá voda“.
Neprítomnosť vodíka v štruktúre molekuly fluórovaného ketónu poskytla látke špeciálne vlastnosti, ktoré sa úspešne používajú na elimináciu požiarov:
- nulová elektrická vodivosť;
- Teplota varu +49°C;
- Látky a materiály nezmáčajú.
Látka je absolútne bezpečná pre ľudské zdravie a šetrná k životnému prostrediu. Ale napriek všeobecne akceptovanému názvu - „suchá voda“, je lepšie ju nepoužívať vnútorne.
Viac podrobností o vlastnostiach suchej vody nájdete vo videu prezentácie výrobcu:
Oblasť použitia
Suchá voda je najrozšírenejšia na Západe v automatických hasiacich systémoch inštalovaných v miestnostiach s krehkými umeleckými hodnotami: múzeá, umelecké galérie; knižnice a archívy. Novec 1230 sa odporúča používať v dátových centrách, laboratóriách, ktoré pracujú s kvapalnými horľavými látkami a sú vybavené krehkými elektronickými zariadeniami. Dôkazom, že hasenie suchou vodou je účinné a bezpečné, je zrušenie všetkých obmedzení jej používania v USA a používania suchej vody v lietadlách a obrnených vozidlách.
V súčasnosti sú najbežnejšími látkami tohto typu 3M™ Novec™ 1230 a Fluoroketone C-6. Obe látky majú takmer identické ukazovatele výkonnosti a sú klasifikované ako freóny.
Hasiaca látka je certifikovaná na použitie pri hasení požiarov kategórie A a B. Prebieha výskum na potvrdenie schválenia na hasenie horľavých plynov - trieda C.
Hasenie suchou vodou prebieha na princípe zníženia teploty (70 % účinku látky) a inhibície chemickej reakcie procesu horenia (30 % hasiaceho účinku).
Výhody
Vysoká účinnosť - zdroj vznietenia je neutralizovaný vďaka vysokej úrovni vyparovania v priebehu 10-15 sekúnd;
Bezpečnosť pre ľudí potvrdená klinickými skúškami. Inštaláciu je možné zapnúť, keď sú v miestnosti stále ľudia.
Jednoduché použitie - suchá voda môže byť použitá ako hasiaca látka v zariadeniach už nainštalovaných s minimálnou modernizáciou. Okrem toho poškodenie valcov so suchou vodou a dokonca aj rozliatie nespôsobí nepríjemné následky. „Voda“ sa jednoducho vyparí bez zanechania stopy.
Environmentálna bezpečnosť - látka sa rozloží za 3-5 dní, bez poškodenia ozónovej vrstvy.
Návrh hasiaceho systému
Suchý vodný hasiaci systém pozostáva z:
Viac o prvkoch systému, ich umiestnení a princípe fungovania sa dozviete z úvodného videa výrobcu:
Vzhľadom na vysokú účinnosť, ktorú vykazuje suchá voda (uhasenie požiaru triedy A trvá iba 10 sekúnd), sú rozmery inštalácie potrebné na ovládanie miestnosti oveľa kompaktnejšie a počet valcov je oveľa menší. Potrubie navyše podlieha oveľa nižším technickým požiadavkám. Prevádzkový tlak je len 25 barov namiesto 250 - 300 barov potrebných pre plynový systém. To výrazne zjednodušuje a znižuje náklady na inštaláciu a ďalšiu údržbu.
Je dobre známe, že voda môže existovať v kvapalnom, pevnom a plynnom skupenstve. Vedeli ste, že aj voda môže byť suchá, nech to znie akokoľvek paradoxne?
„Suchá voda“ pozostáva z 95 % vody a pozostáva z malých kvapôčok vody, z ktorých každá je uzavretá v obale z oxidu kremičitého, ktorý zabraňuje molekulám vody šíriť sa a spájať. Vo vzhľade „suchá voda“ pripomína prášok. Ak sa pozrieme na chemický vzorec suchej vody (CF3CF2C(O)CF(CF3)2), uvidíme, že na rozdiel od obyčajnej vody v nej chýba vodík a v dôsledku toho aj vodíkové väzby, čo znamená, že interakcia medzi molekuly tejto vody sú oveľa slabšie. Ďalšie rozdiely medzi suchou vodou sú jej bod tuhnutia 108 °C, bod varu 49 °C a neschopnosť viesť prúd. V takejto vode nemôžete variť čaj alebo kávu a soľ sa v nej nerozpúšťa. Medzi podobnosti s obyčajnou vodou patrí absencia farby a zápachu.
„Suchá voda“ bola vynájdená už v roku 1968, ale v tom čase nenašla praktické uplatnenie a na mnoho rokov bola zabudnutá.
Spomenuli si na to až v roku 2004, keď spoločnosť ZM vylepšila „suchú vodu“ odstránením ekologicky škodlivého chladiva a zaregistrovala ju pod obchodnou značkou Novec 1230. Odvtedy sa „suchá voda“ začala používať na hasenie požiarov rýchlo získal popularitu, pretože ukázal svoje výhody oproti bežnej vode. Takže aj keď sa požiar rýchlo uhasí obyčajnou vodou, dokumenty, knihy, vybavenie, nábytok a iné veci, ktoré požiar prežili, môže práve táto voda beznádejne poškodiť. To sa nestane so „suchou vodou“, pretože pri hasení požiaru sa premení na paru, ktorá sa po usadení na predmetoch po niekoľkých sekundách stratí bez toho, aby im spôsobila škodu. Moderátori jedného programu dokonca vykonali vizuálny experiment, ponorili mobilný telefón a hárok papiera do nádoby so „suchou vodou“, ale telefón naďalej fungoval správne a papier sa ani nenamočil. Takéto vlastnosti „suchej vody“ ocenili predovšetkým zamestnanci múzeí a knižníc, ako aj majitelia podnikov, kde je veľké množstvo vysokonapäťových zariadení.
„Suchá voda“ dokonca hasí oheň inak, zasahuje do reakcie horenia a absorbuje teplo, zatiaľ čo obyčajná voda znižuje teplotu pri zdroji požiaru a odparovaním blokuje prístup kyslíka k plameňu. Novec 1230 navyše rýchlo prechádza do plynného skupenstva aj pri nízkych teplotách, keď požiar práve začal.
Okrem toho ďalšou výhodou „suchej vody“ pri hasení požiaru je skutočnosť, že jej použitie neznižuje koncentráciu kyslíka v miestnosti, čím sa predlžuje čas na evakuáciu osôb.
Po vstupe do atmosféry sa Novec 1230 pod vplyvom ultrafialového žiarenia rozpadne za 3-5 dní bez toho, aby došlo k poškodeniu ozónovej vrstvy Zeme. „Suchá voda“ je tiež bezpečná pre ľudí, ale stále sa neoplatí piť.
„Suchú vodu“ však možno použiť nielen pri hasení požiaru. V roku 2006 pri štúdiu vlastností tejto látky odborníci z Liverpoolskej univerzity zistili, že „suchá voda“ môže našej planéte poskytnúť veľkú službu. Faktom je, že je schopný aktívne absorbovať oxid uhličitý, čo je skleníkový plyn, ktorý prispieva k ničeniu ozónovej vrstvy a v dôsledku toho ku globálnemu otepľovaniu. Experimenty ukázali, že za rovnakú dobu „suchá voda“ absorbuje trikrát viac oxidu uhličitého ako obyčajná voda. To všetko umožňuje výrazne znížiť koncentráciu skleníkových plynov v atmosfére.
Existujú návrhy, že „suchá voda“ môže vďaka svojej schopnosti absorbovať plyny pomôcť aj pri ťažbe zamrznutého metánu nachádzajúceho sa na dne oceánov, ako aj iných ťažko dostupných plynov.
Pátra sa aj po metóde, ktorá by mohla zabezpečiť skladovanie paliva pre vozidlá na vodíkový pohon.
Okrem toho jeden zo špecialistov na Liverpoolskej univerzite, doktor Ben Carter, na 240. národnom stretnutí Americkej chemickej spoločnosti v Bostone povedal, že okrem iného „suchá voda“ je katalyzátor, ktorý urýchľuje reakciu medzi vodíka a kyseliny maleínovej, čo vedie k tvorbe kyseliny jantárovej , široko používanej pri výrobe spotrebného tovaru. To eliminuje potrebu miešania vodíka a kyseliny jantárovej, vďaka čomu je proces energeticky efektívnejší a šetrnejší k životnému prostrediu.
Okrem toho je možné pomocou tejto technológie vytvoriť „suché“ práškové emulzie pozostávajúce z niekoľkých kvapalín, ktoré sa navzájom nemiešajú, napríklad voda a olej. Tieto emulzie pomôžu zvýšiť bezpečnosť skladovania a prepravy potenciálne nebezpečných kvapalín.
Referencia:
Fluórketóny sú syntetické organické látky, v ktorých sú všetky atómy vodíka nahradené atómami fluóru pevne viazanými na uhlíkovú mriežku. Takéto vlastnosti spôsobujú, že látka je inertná v interakcii s inými molekulami a je inhibítorom tepelných reakcií. Početné laboratórne štúdie a testy ukázali, že fluórketóny sú účinné hasiace látky s pozitívnym environmentálnym a toxikologickým profilom. Je to bezfarebná priehľadná kvapalina so slabým zápachom, ktorá je 1,6-krát ťažšia ako voda. Je to účinné dielektrikum s elektrickou konštantou 2,3, takže elektronické zariadenia aj ponorené do „suchej vody“ pokračujú v činnosti. Od bodu varu tejto látky pri tlaku 1 atm. je 49,2 °C, okamžite sa odparuje a nezanecháva žiadne zvyšky na stenách zariadenia.
Tu je to, čo hovorí ZM:
Je známe, že následky uhasenia požiaru sú často rovnako závažné ako dopad samotného požiaru. Voda a prášok kazia zariadenia, dokumentáciu, umelecké diela a všetko cenné, čo sa nachádza v miestnosti; plyny - inergén, freón, oxid uhličitý až tak neovplyvňujú materiálne aktíva, ale pre ľudí v chránených priestoroch sú smrteľné, a preto si vyžadujú ich okamžitú evakuáciu.
Pri hľadaní kombinácie parametrov účinnosti a bezpečnosti hasiacich látok sa za posledné desaťročia vystriedalo niekoľko ich generácií od oxidu uhličitého a inertných plynov až po freóny. Z väčšej časti však majú vážne obmedzenia pri ich používaní. Ako som už spomenul, systémy oxidu uhličitého sú pre ľudí smrteľné a chladivá prvej generácie sú na celom svete zakázané kvôli ich kolosálnemu negatívnemu vplyvu na atmosféru. A to je dôležitý faktor, pretože globálne otepľovanie nastáva rekordným tempom. Napríklad ľadovec na vrchu Kilimandžáro, ktorý sa mal podľa vedcov roztopiť do roku 2015, sa roztopil už v roku 2005
Skupina vedcov z 3M, ktorá pochopila nedostatky existujúcich plynových hasiacich látok, neupravovala chladivá, ale nasmerovala svoje úsilie úplne novým smerom. Bolo rozhodnuté použiť jednu zo základných technologických platforiem 3M – chémiu perfluórovaných organických zlúčenín. Mimochodom, táto technológia umožňuje spoločnosti dosiahnuť úspech v oblasti ultrajemného čistenia rôznych dielov, nanášania ochranných náterov na sklo, kovy a plasty, ako aj chladenia elektronických zariadení.
10-ročné obdobie výskumných prác bolo korunované skutočným úspechom - bola vytvorená nová trieda plynných hasiacich látok - fluórované ketóny - a uvedená do medzinárodnej praxe. Početné testy uskutočnené poprednými svetovými organizáciami špecializujúcimi sa na požiarnu bezpečnosť prekvapili odborníkov: fluoroketóny sa ukázali byť nielen vynikajúcimi hasiacimi prostriedkami (s účinnosťou podobnou freónom), ale zároveň vykazovali veľmi pozitívny environmentálny a toxikologický profil.
Trochu nudná chémia
Takže fluórketóny. Ide o syntetické organické látky, v ktorých molekule sú všetky atómy vodíka nahradené atómami fluóru pevne viazanými na uhlíkovú kostru. Takéto zmeny robia látku inertnou z hľadiska interakcie s inými molekulami. Prečo "suchá" voda?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluoroketón C-6) je bezfarebná priehľadná kvapalina mierneho zápachu, ktorá je 1,6-krát ťažšia ako voda a hlavne nevedie elektrický prúd. Jeho dielektrická konštanta je 2,3 (za jednotku sa berie suchý dusík ako štandard).
Inovatívne vlastnosti tohto hasiaceho prostriedku sú vysvetlené štruktúrou jeho šesťuhlíkovej molekuly, ktorá má slabé väzby. Umožňujú Novec 1230 rýchly prechod z kvapalného do plynného skupenstva a aktívne absorbovať tepelnú energiu ohňa. Hasenie požiaru sa vykonáva vďaka chladiacemu účinku (70%). Vyskytuje sa aj chemická inhibícia plameňa (30 %). Zároveň sa neznižuje koncentrácia kyslíka v miestnosti (čo je dôležité pre zvýšenie času na evakuáciu osôb z miestnosti). Látka sa okamžite odparuje bez toho, aby vstúpila do chemických reakcií, čím sa zabráni poškodeniu materiálov a drahých zariadení a jej dielektrické vlastnosti zabraňujú skratom.
Ako to funguje?
Ďalšou dôležitou vlastnosťou fluórketónov je ich extrémne nízka rozpustnosť vo vode, ktorá neumožňuje prechod látky cez bunkové membrány do organizmu, t.j. zabezpečuje ich nízku toxicitu a vysokú tepelnú kapacitu pár, čo vedie k aktívnemu ochladzovaniu plameňa a jeho uhaseniu. To znamená, že ľudia, ktorí sú v miestnosti, keď je systém aktivovaný, nie sú v nebezpečenstve. Letové riadiace strediská na letiskách Vnukovo a Koltsovo sú vybavené hasiacim systémom na báze Novec 1230, dispečeri môžu vykonávať svoju prácu pri spustení systému bez ohrozenia života.
Ako to na človeka pôsobí?
Samostatne sa budem zaoberať takým ukazovateľom, ako je stupeň bezpečnosti hasiacej látky pre ľudí. Určuje sa rozdielom medzi pracovnou koncentráciou a maximálnou prípustnou koncentráciou. Vo svetovej praxi sa používa parameter s názvom NOAEL (No Observed Adverse Effect Level – koncentrácia, ktorá nespôsobuje škodlivé účinky). Stanovuje prahovú koncentráciu látok pre kardiosenzibilizačné a kardiotoxické účinky na organizmus. Niekedy sa tento rozdiel nazýva bezpečnostná rezerva, ktorá kompenzuje nepresnosti vo výpočte množstva plynového činidla v systéme, nerovnomerné rozloženie v celom objeme miestnosti, použitie zvyšujúcich sa faktorov pre vypočítanú koncentráciu a ďalšie faktory. Záporná hodnota tohto parametra indikuje nebezpečenstvo látky v pracovnej koncentrácii po aktivácii systému.
Systémy využívajúce „inertné“ plyny (ktoré nepodporujú horenie) teda využívajú princíp hasenia požiaru riedením kyslíka vo vzduchu na hodnoty výrazne nižšie ako je úroveň v normálnom vzduchu (12-13% oproti 21% v normálnom vzduchu ). To vedie k riziku udusenia pre ľudí v miestnosti, hoci takéto plyny nemajú toxický účinok. Samostatne by sa malo povedať o oxide uhličitom, pre ktorý sú pracovné koncentrácie pre ľudí vždy smrteľné. Je to spôsobené jeho fyziologickým účinkom na organizmus pri koncentráciách nad 5 % (pre porovnanie, štandardná hasiaca koncentrácia pre CO2 je 35 %).
Chemické činidlá neznižujú koncentráciu kyslíka v miestnosti. Preto je pre nich rozhodujúcim bezpečnostným faktorom pre personál už spomínaný bezpečnostný faktor. V priestoroch, kde sa z prevádzkových dôvodov môžu zdržiavať ľudia, a to aj na krátky čas, by sa mali zvoliť agenti s maximálnou bezpečnostnou rezervou.
Suchá voda je pojem, ktorý má paradoxný zvuk... V tomto materiáli sa pokúsime pochopiť jeho význam.
Dovoľme si malú lyrickú odbočku. Všetci žijeme v zajatí ilúzií, klišé a stereotypov. Ako povedal hrdina jedného populárneho filmu... Obloha je modrá, voda mokrá, život... :)
Niektoré tvrdenia často vnímame ako nemennú pravdu, čím výrazne obmedzujeme náš svetonázor a naše možnosti.
Čo teda znamená pojem Suchá voda a možno ho tak nazvať.
Suchá voda - alegorický význam tohto pojmu
Pojem suchá voda má dva alegorické významy, ktoré označujú časti nádrží a prírodných javov:
- SV je alegorický výraz označujúci malú časť vodnej plochy, nevhodnú na plavbu.
- SV – silné krátkodobé plytčiny riek, prípadne morský príliv.
Hlavným významom pojmu „suchá voda“ v modernom svete sú látky opísané nižšie.
SV – biely jemný piesok
Látka vyzerá ako jemný biely piesok a volá sa Suchá voda bola patentovaná v polovici minulého storočia – v roku 1968.
V tomto prípade sú SW v podstate najmenšie kvapôčky vody v kremíkovej škrupine. Kremík teda bráni kvapkám, aby sa spojili a vytvorili kvapalinu.
SV má množstvo vlastností, ktoré ho robia veľmi zaujímavým z hľadiska praktickej aplikácie.
Vlastnosti suchej vody (biely jemný piesok):
- pri interakcii s akýmikoľvek plynmi sa vytvárajú hydráty - táto vlastnosť sa používa pri hasení požiaru;
- aktívne absorbuje a zadržiava oxid uhličitý - túto vlastnosť možno využiť na ochranu životného prostredia;
Suchá voda - Novec 1230
SV (Novec 1230) – chladivo. Látka bola patentovaná a demonštrovaná spoločnosťou 3D Corporation v roku 2004.
Nehnuteľnosti Novec 1230:
- navonok nemožno odlíšiť od čistej vody;
- dielektrikum;
- SV zmáča veľmi zle - akékoľvek predmety po kontakte s ním sú prakticky suché a rýchlo suché;
- SV nie je rozpúšťadlo;
- prakticky nerozpustný vo vode.
Oba typy uhľovodíkov sa vďaka svojim jedinečným vlastnostiam aktívne používajú na hasenie požiarov. Množstvo výhod ho robí v mnohých prípadoch jednoducho nenahraditeľným v boji proti živlu ohňa. Jednou z najdôležitejších vlastností SV je jeho environmentálna bezpečnosť.
SV je veľmi zaujímavá látka a je pravdepodobné, že v blízkej budúcnosti nám prinesie nové prekvapenia.
Ako vidíme, voda nemusí mať všetky vlastnosti kvapaliny, a preto môže byť „suchá“.
