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從粉末到泡沫：火災延遲劑的多樣性背後有哪些驚人科學？
火災延遲劑是一種用於減緩或阻止火勢擴散或降低火焰強度的物質。這通常是通過化學反應來完成的，這些反應減少了燃料的可燃性或延遲其燃燒。火災延遲劑還可以通過物理作用或吸熱化學反應來冷卻燃料。這些產品以粉末形式存在，需要與水混合後使用，也可作為消防泡沫和防火膠使用，還可作為涂層或噴霧劑塗抹到物體上。火災延遲劑廣泛應用於滅火工作中，無論是空中還是地面均可使用該類產品。
運作原理
一般而言，火災延遲劑通過物理阻擋火焰或者觸發化學反應來降低材料的易燃性。
物理作用
在物理作用下，該過程可以使燃燒過程延遲，方法包括：
冷卻：某些化學反應實際上可以將材料冷卻。
形成保護層：防止底層材料點燃。
稀釋：某些延遲劑在燃燒過程中釋放水和/或二氧化碳。
常用的火災延遲劑包括羥基铝、氫氧化鎂和一些特定的混合物。當加熱後，羥基铝脫水生成氧化鋁，並在過程中釋放水蒸氣。這一反應吸收了大量熱量，將所掺加材料的溫度降低，且氧化鋁的殘留物會在材料表面形成保護層。
化學作用
反應可發生在氣相和固相中：
氣相反應：火焰中的化學反應可以被火災延遲劑中斷。這類延遲劑一般為有機鹵化劑，如Halon和PhostrEx。
固相反應：某些延遲劑會分解聚合物，使其融化並遠離火焰。這雖然允許某些材料通過某些易燃性測試，但不知火災安全是否因可燃塑料液滴的生產而提升。
針對碳基燃料，固相火災延遲劑會在燃料表面形成碳質炭層，這層炭層更難以燃燒，阻止進一步的燃燒過程。此外，膨脹型延遲劑會在保護的炭層後造成膨脹，從而提供更好的絕緣效果。這類產品可作為塑料添加劑使用，並用於保護木結構或鋼結構的塗料。
用途
消防器具
Class A泡沫用作2.5加侖APW和CAFS滅火器中的火災延遲劑，通過創建防火隔離線來控制初期的灌木火和草火。其他化學延遲劑可使Class A和Class B燃料變為不可燃，並滅火Class A、Class B和部分Class D火災。從飛機投放的火災延遲漿液通常在野火發生前投放，以防止點燃，而火災撲滅劑則用於熄滅明火。
表面涂層
物體可被火災延遲劑涂覆。例如，聖誕樹會噴灑延遲劑，由於樹木變乾後變得極易燃燒，進而成為火災隱患。鋼結構的柱子和豎樑周圍會塗有防火涂料，以防止結構在火災中變得脆弱。在美國，宿舍法規要求使用這些產品。許多宿舍及舊學校建築使用膨脹型涂層，尤其是那些缺少消防灑水系統的歷史性建築。
森林火災撲救
早期的火災延遲劑是水和增稠劑的混合物，後來則加入硼酸鹽和磷酸銨。一般來說，火災延遲劑會從飛機上投放，或由地面隊伍施用在野火邊緣，以遏制火勢擴散，讓地面隊伍有時間撲滅火焰。
空中滅火：空中滅火是一種使用飛行器對抗野火的方法，包括固定翼飛機和直升機。
被稱為煙霧跳傘者和繩降隊的空中滅火隊伍，由多種飛行器通過跳傘或繩降的方式進行投送，所使用的化學品包括水、水增效劑或特別配方的火災延遲劑。
文本材料的應用
用於野外火災的火災延遲劑通常是水和化學劑的混合物，旨在濕潤區域並化學性延遲火焰在植被中的擴展。這類產品通常會著色，以便於從空中觀察應用區域。基於無毒和生物降解的火災延遲劑，能夠防止在美國聯邦土地上被用於野外火災的產品必須納入美國森林服務局的合格產品清單中。
環境和健康風險
雖然所使用的森林火災延遲劑被認為是無毒的，但即使是低毒性的化合物，在大量接觸的情況下也會帶來風險。許多使用的火災延遲劑在燃燒時會釋放出二噁英和呋喃，這些化學物質對魚類和野生動物有毒。美國森林服務局是監督和研究火災延遲劑在美國野外系統上影響的機構。
長期接觸這些化學品可能會導致癌症或皮膚病，此外對環境的潛在污染也成為一個安全問題。
隨著空中滅火模式的普及，這些有毒化學品有可能污染土壤和水系統，進而進入人類體內，增加了發展長期健康問題的概率，如呼吸道疾病或其他風險健康問題。這些問題引發了人們對如何在隨著科技發展的同時，保障我們的環境安全及人類健康的思考？
