Language
Country/Area
No result found
ừ bột đến bọt: Khoa học đáng ngạc nhiên đằng sau sự đa dạng của chất chống cháy là gì
Chất chống cháy là chất được sử dụng để làm chậm hoặc ngăn chặn sự lan rộng của lửa hoặc giảm cường độ của ngọn lửa. Điều này thường được thực hiện thông qua các phản ứng hóa học làm giảm khả năng bắt lửa của nhiên liệu hoặc làm chậm quá trình đốt cháy của nó. Chất chống cháy cũng có thể làm mát nhiên liệu bằng tác động vật lý hoặc phản ứng hóa học thu nhiệt. Các sản phẩm này có dạng bột và cần phải trộn với nước trước khi sử dụng. Chúng cũng có thể được sử dụng như bọt chữa cháy và keo chống cháy, và cũng có thể được áp dụng cho các vật thể như lớp phủ hoặc bình xịt. Chất làm chậm cháy được sử dụng rộng rãi trong công tác chữa cháy và loại sản phẩm này có thể sử dụng cả trên không và dưới mặt đất.
Nó hoạt động như thế nào
Nói chung, chất chống cháy làm giảm khả năng bắt lửa của vật liệu bằng cách ngăn chặn ngọn lửa hoặc kích hoạt phản ứng hóa học.
Hiệu ứng vật lý
Dưới tác động vật lý, quá trình này có thể làm chậm quá trình đốt cháy bằng cách:
Làm mát: Một số phản ứng hóa học thực sự có thể làm mát vật liệu.
Tạo lớp bảo vệ: ngăn chặn vật liệu bên dưới bắt lửa.
Pha loãng: Một số chất làm chậm quá trình cháy giải phóng nước và/hoặc carbon dioxide trong quá trình đốt cháy.
Các chất chống cháy thường được sử dụng bao gồm nhôm hydroxit, magie hydroxit và một số hỗn hợp cụ thể. Khi đun nóng, nhôm hydroxit sẽ mất nước để tạo thành nhôm oxit, đồng thời giải phóng hơi nước trong quá trình này. Phản ứng này hấp thụ một lượng nhiệt lớn, làm giảm nhiệt độ của vật liệu được thêm vào và cặn nhôm oxit tạo thành lớp bảo vệ trên bề mặt vật liệu.
Hành động hóa học
Phản ứng có thể xảy ra ở cả pha khí và pha rắn:
Phản ứng ở pha khí: Phản ứng hóa học trong ngọn lửa có thể bị ngăn chặn bởi chất chống cháy. Các tác nhân làm chậm như vậy thường là các tác nhân halogen hữu cơ, chẳng hạn như Halon và PhostrEx.
Phản ứng pha rắn: Một số chất làm chậm sẽ phân hủy polyme, khiến nó tan chảy và di chuyển ra xa ngọn lửa. Mặc dù điều này cho phép một số vật liệu nhất định vượt qua một số bài kiểm tra khả năng cháy, nhưng vẫn chưa biết liệu an toàn cháy nổ có được cải thiện nhờ việc sản xuất các giọt nhựa dễ cháy hay không.
Đối với nhiên liệu gốc cacbon, chất chống cháy dạng rắn sẽ tạo thành lớp than cacbon trên bề mặt nhiên liệu, khó cháy hơn và ngăn cản quá trình cháy tiếp theo. Ngoài ra, chất làm chậm trương nở gây ra sự giãn nở phía sau lớp than bảo vệ, cung cấp khả năng cách nhiệt tốt hơn. Những sản phẩm như vậy có thể được sử dụng làm chất phụ gia cho nhựa và trong lớp phủ bảo vệ kết cấu gỗ hoặc thép.
Mục đích
Thiết bị chữa cháy
Bọt loại A được sử dụng làm chất chống cháy trong bình chữa cháy APW và CAFS 2,5 gallon để kiểm soát các đám cháy bụi rậm và cỏ mới bùng phát bằng cách tạo ra ranh giới ngăn cháy. Các chất chống cháy hóa học khác làm cho nhiên liệu loại A và loại B không cháy và dập tắt các đám cháy loại A, loại B và một số loại D. Bùn chữa cháy được thả từ máy bay thường được thả trước khi cháy rừng bắt đầu để ngăn ngừa cháy lan, trong khi chất chữa cháy được sử dụng để dập tắt ngọn lửa trần.
Lớp phủ bề mặt
Các vật thể có thể được phủ một lớp chất chống cháy. Ví dụ, người ta phun chất làm chậm quá trình cháy lên cây thông Noel, chất này có thể gây ra hỏa hoạn vì cây sẽ rất dễ cháy khi khô. Các kết cấu thép được phủ sơn chống cháy xung quanh các cột và dầm thẳng đứng để ngăn kết cấu bị hư hại khi hỏa hoạn xảy ra. Ở Hoa Kỳ, quy định về ký túc xá yêu cầu phải sử dụng những sản phẩm này. Nhiều ký túc xá và tòa nhà trường học cũ sử dụng lớp phủ trương nở, đặc biệt là các tòa nhà lịch sử không có hệ thống phun nước chữa cháy.
Chữa cháy rừng
Chất chống cháy ban đầu là hỗn hợp nước và chất làm đặc, sau đó thêm borat và amoni phosphat. Thông thường, chất chống cháy được thả từ máy bay hoặc được các đội cứu hỏa mặt đất rải xuống rìa đám cháy rừng để làm chậm sự lan rộng của đám cháy và giúp các đội cứu hỏa mặt đất có thời gian dập tắt ngọn lửa.
Chữa cháy trên không: Chữa cháy trên không là phương pháp chữa cháy rừng bằng các phương tiện trên không, bao gồm máy bay cánh cố định và trực thăng.
Các đội chữa cháy trên không, còn gọi là đội nhảy dù và đội đu dây, được thả từ nhiều loại máy bay khác nhau bằng cách nhảy dù hoặc đu dây, sử dụng các loại hóa chất như nước, chất tăng cường nước hoặc chất chống cháy được pha chế đặc biệt.
Ứng dụng tài liệu văn bản
Chất chống cháy được sử dụng trong các vụ cháy rừng thường là hỗn hợp nước và hóa chất được thiết kế để làm ướt khu vực và làm chậm quá trình cháy lan trong thảm thực vật. Những sản phẩm như vậy thường được nhuộm màu để dễ dàng quan sát khu vực ứng dụng từ trên cao. Các sản phẩm dựa trên chất chống cháy không độc hại và có thể phân huỷ sinh học giúp ngăn ngừa cháy rừng khi sử dụng trên đất liên bang Hoa Kỳ phải được đưa vào Danh sách sản phẩm đủ điều kiện của Cơ quan Lâm nghiệp Hoa Kỳ.
Rủi ro về môi trường và sức khỏe
Mặc dù chất chống cháy rừng được sử dụng được coi là không độc hại, ngay cả những hợp chất ít độc hại cũng có thể gây ra rủi ro nếu tiếp xúc với số lượng lớn. Nhiều chất chống cháy được sử dụng khi đốt sẽ giải phóng dioxin và furan, những hóa chất gây độc cho cá và động vật hoang dã. Cơ quan Lâm nghiệp Hoa Kỳ là cơ quan giám sát và nghiên cứu tác động của chất chống cháy đối với hệ thống đất hoang dã của Hoa Kỳ.
Tiếp xúc lâu dài với các hóa chất này có thể gây ung thư hoặc các bệnh về da, và nguy cơ ô nhiễm môi trường cũng trở thành vấn đề an toàn.
Khi hoạt động chữa cháy trên không ngày càng trở nên phổ biến, các hóa chất độc hại này có khả năng gây ô nhiễm đất và hệ thống nước, từ đó xâm nhập vào cơ thể con người, làm tăng khả năng phát triển các vấn đề sức khỏe lâu dài như bệnh đường hô hấp hoặc các rủi ro sức khỏe khác. Những vấn đề này đã thúc đẩy mọi người suy nghĩ về cách đảm bảo an toàn cho môi trường và sức khỏe con người khi công nghệ phát triển?
