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el polvo a la espuma: ¿Cuál es la sorprendente ciencia detrás de la diversidad de retardantes de fuego
Un retardante de fuego es una sustancia utilizada para retardar o detener la propagación del fuego o reducir la intensidad de las llamas. Esto generalmente se realiza mediante reacciones químicas que reducen la inflamabilidad del combustible o retrasan su combustión. Los retardantes de fuego también pueden enfriar el combustible mediante acción física o reacción química endotérmica. Estos productos se presentan en forma de polvo y deben mezclarse con agua antes de su uso. También se pueden utilizar como espumas contra incendios y pegamentos ignífugos, y también se pueden aplicar sobre objetos como revestimientos o aerosoles. Los agentes retardadores de fuego son ampliamente utilizados en trabajos de extinción de incendios, y este tipo de producto se puede utilizar tanto en el aire como en tierra.
Cómo funciona
En términos generales, los retardantes de fuego reducen la inflamabilidad de un material bloqueando físicamente la llama o desencadenando una reacción química.
Efectos físicos
Bajo acción física, este proceso puede retrasar el proceso de combustión al:
Enfriamiento: Ciertas reacciones químicas pueden enfriar un material.Forma una capa protectora: evita que los materiales subyacentes se enciendan.
Dilución: Algunos retardadores liberan agua y/o dióxido de carbono durante la combustión.
Los retardantes de fuego comúnmente utilizados incluyen hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio y algunas mezclas específicas. Cuando se calienta, el hidróxido de aluminio se deshidrata para formar óxido de aluminio, liberando vapor de agua en el proceso. Esta reacción absorbe una gran cantidad de calor, bajando la temperatura del material añadido, y el residuo de óxido de aluminio forma una capa protectora en la superficie del material.
Acción química
La reacción puede ocurrir tanto en fase gaseosa como en fase sólida:
Reacciones en fase gaseosa: Las reacciones químicas en una llama pueden ser interrumpidas por retardantes de fuego. Estos agentes de retardo son generalmente agentes halogenados orgánicos, como Halon y PhostrEx.
Reacción en fase sólida: Algunos retardadores descompondrán el polímero, provocando que se derrita y se aleje de las llamas. Si bien esto permite que ciertos materiales pasen ciertas pruebas de inflamabilidad, no se sabe si la seguridad contra incendios mejora con la producción de gotitas de plástico inflamables.
En el caso de los combustibles a base de carbono, los retardantes de fuego en fase sólida formarán una capa de carbón carbonoso en la superficie del combustible, que es más difícil de quemar y evita un mayor proceso de combustión. Además, los retardadores intumescentes provocan expansión detrás de la capa protectora de carbón, proporcionando un mejor aislamiento. Estos productos pueden utilizarse como aditivos para plásticos y en revestimientos para proteger estructuras de madera o acero.
Propósito
Equipo contra incendios
La espuma de clase A se utiliza como agente retardante de fuego en extintores APW y CAFS de 2,5 galones para controlar incendios incipientes de maleza y pasto creando un cortafuegos. Otros retardantes químicos hacen que los combustibles de clase A y clase B sean incombustibles y extinguen los incendios de clase A, clase B y algunos de clase D. Las lechadas retardantes de fuego arrojadas desde aviones generalmente se arrojan antes de que comiencen los incendios forestales para evitar la ignición, mientras que los supresores de incendios se utilizan para extinguir las llamas abiertas.
Recubrimiento de superficies
Los objetos pueden recubrirse con un agente retardante al fuego. Por ejemplo, los árboles de Navidad se rocían con agentes retardantes, que se convierten en un peligro de incendio porque los árboles se vuelven extremadamente inflamables cuando se secan. Las estructuras de acero están recubiertas con pintura ignífuga alrededor de las columnas y vigas verticales para evitar que la estructura se vuelva vulnerable en caso de incendio. En Estados Unidos, las regulaciones de los dormitorios exigen el uso de estos productos. Muchos dormitorios y edificios escolares antiguos utilizan revestimientos intumescentes, especialmente los edificios históricos que carecen de sistemas de rociadores contra incendios.
Lucha contra incendios forestales
Los primeros retardantes de fuego eran una mezcla de agua y espesantes, y más tarde se añadieron boratos y fosfatos de amonio. Por lo general, los retardantes de fuego se lanzan desde aviones o los aplican los equipos de tierra en los bordes de los incendios forestales para retardar la propagación del fuego y darles tiempo a los equipos de tierra para extinguir las llamas.
Extinción aérea de incendios: La extinción aérea de incendios es un método de lucha contra incendios forestales que utiliza vehículos aéreos, incluidos aviones de ala fija y helicópteros.
Los equipos de extinción de incendios aéreos, llamados paracaidistas forestales y equipos de rapel, se lanzan desde una variedad de aeronaves en paracaídas o en rapel, utilizando productos químicos como agua, potenciadores de agua o retardantes de fuego especialmente formulados.
Aplicación de materiales de texto
Los retardantes de fuego utilizados en incendios forestales suelen ser una mezcla de agua y productos químicos diseñados para humedecer el área y retardar químicamente la propagación del fuego en la vegetación. Estos productos suelen estar teñidos para facilitar la visualización aérea del área de aplicación. Los productos basados en retardantes de fuego no tóxicos y biodegradables que previenen incendios forestales cuando se utilizan en tierras federales de EE. UU. deben incluirse en la Lista de productos calificados del Servicio Forestal de EE. UU.
Riesgos ambientales y para la salud
Si bien los retardantes de incendios forestales utilizados se consideran no tóxicos, incluso los compuestos poco tóxicos pueden suponer riesgos en caso de exposición en grandes cantidades. Muchos de los retardantes de fuego utilizados liberan dioxinas y furanos cuando se queman, sustancias químicas tóxicas para los peces y la vida silvestre. El Servicio Forestal de Estados Unidos es la agencia que monitorea y estudia los efectos de los retardantes de fuego en los sistemas silvestres de Estados Unidos.
La exposición prolongada a estos productos químicos puede causar cáncer o enfermedades de la piel, y la posible contaminación del medio ambiente también se convierte en un problema de seguridad.
A medida que la extinción de incendios desde el aire se vuelve más común, estos productos químicos tóxicos tienen el potencial de contaminar los sistemas de suelo y agua, que a su vez pueden ingresar al cuerpo humano, aumentando la probabilidad de desarrollar problemas de salud a largo plazo, como enfermedades respiratorias u otros riesgos para la salud. Estas cuestiones han llevado a la gente a pensar en cómo garantizar la seguridad de nuestro medio ambiente y la salud humana a medida que avanza la tecnología.
