Inflamabilidad (NFPA): ¿cómo se define?

Question

Estaba leyendo sobre un pequeño y maravilloso compuesto químico conocido como trifluoruro de cloro ( $\ce{ClF3}$ ). Para obtener una introducción, consulte la entrada del blog del Dr. Derek Lowe aquí: La arena no te salvará esta vez . El título del post es bastante revelador; este compuesto es tan reactivo con otros compuestos -cualquier otro compuesto, en realidad- que prender fuego a la arena Ello hace que este viejo recurso para la extinción de incendios de laboratorio sea inútil y pone al producto químico en una compañía muy rara. Obviamente, el agua es un gran obstáculo para el trifluoruro de cloro; reaccionará exotérmicamente con el agua para producir nubes de vapor que contienen dos ácidos desagradables (clorhídrico y fluorhídrico) y una serie de compuestos de clorato y fluoruro. En algún lugar entre todo el calor, el flúor y los compuestos de tipo orgánico, probablemente incluso se podrían obtener algunos óxidos de flúor, que simplemente AMARÍAN para reducir rápidamente su estado de oxidación (un evento normalmente acompañado de metralla).

Estaba intrigado; fui a buscar el FICHA DE DATOS DE SEGURIDAD para este producto químico para ver cuáles eran las instrucciones para hacer frente a los derrames industriales de este material (aparentemente, hay un mercado decente para él en la industria de los semiconductores, y probablemente también para los plásticos para producir polímeros altamente fluorados como el teflón). "Un buen par de zapatos para correr" no puede ser la única respuesta a un $\ce{ClF3}$ fuego. (bueno, en realidad, es más o menos; conseguir todo el mundo en un radio de una milla y dos millas a favor del viento el infierno lejos de la zona)

Ahora, esta es la pregunta. Mientras que este material tiene una gran "sinergia" cuando se trata de ser un agente oxidante (es un mejor oxidante que el oxígeno puro, mucho mejor que el cloro puro, incluso mejor que el gas flúor puro), la clasificación de inflamabilidad de la NFPA del producto químico es 0. Esto, a pesar de los informes de los que originalmente estudiaron que el producto químico es hipergólico con todas las sustancias combustibles conocidas, y la mayoría de las cosas que no se consideran combustible (como el amianto, la arena, el hormigón, el ladrillo, la tierra, los ingenieros de prueba). La reacción resultante parece ciertamente un incendio; calor intenso, luz brillante, chispas, humo, todo. Entonces, si el trifluoruro de cloro no "arde" según la definición de la NFPA, ¿qué es la definición de la NFPA de "quemar"?

Answer 1

Ha encontrado uno de los mayores defectos en el NFPA "Diamante del Fuego" . La NFPA califica la inflamabilidad del compuesto como combustible . ClF ₃ no es un combustible. Es un oxidante. ClF ₃ está desempeñando el papel que normalmente hace el oxígeno. Hace que los combustibles (reductores) ardan al oxidarlos rápida y exotérmicamente. Los oxidantes son incapaces de crear fuego en ausencia de combustible, independientemente de la temperatura. Los incendios provocados por el ClF ₃ siguen ardiendo después de ser sofocados porque el oxígeno no es necesario para continuar el proceso de oxidación. Y como el ClF ₃ es más denso que el aire, queda atrapado bajo la arena. Muchos otros poderosos oxidantes, como flúor y ácido perclórico tienen un bajo índice de inflamabilidad. Oxígeno también tiene un índice de inflamabilidad cero. No arden, sino que provocan la combustión de otros compuestos.

La escala del índice de inflamabilidad tiene que ver con punto de inflamación que es la temperatura a la que un combustible forma una mezcla inflamable con el aire. Dado que el ClF ₃ no arde (no es un combustible) y no reacciona con el aire (N ₂ , O ₂ , CO ₂ Ar, etc., que son todos inertes a la oxidación), no tiene un punto de inflamación medible.

El peligro que supone el ClF ₃ se resume en el diamante amarillo (reactividad o estabilidad) y el diamante blanco (riesgos físicos y químicos). Su msds tasas ClF ₃ como un 3 en reactividad/estabilidad, lo cual es apropiado. Wikipedia's Artículo de calificación de la NPFA incluso menciona el trifluoruro de cloro:

3 - Capaz de detonar o descomponerse de forma explosiva, pero requiere una fuerte fuente de iniciación, debe calentarse bajo confinamiento antes de la iniciación, reacciona de forma explosiva con el agua, o detonará si recibe una fuerte descarga (por ejemplo, nitrato de amonio, trifluoruro de cloro).

El triángulo blanco tendrá la información de peligro apropiada. Para ClF ₃ tiene los símbolos OXY lo que significa que es un fuerte oxidante, y W , lo que significa que reacciona con el agua.

No he encontrado la reacción específica que el ClF ₃ sufre con la arena (principalmente SiO ₂ ). Supongo que se trata de ${\ce{SiO2 -> SiF}}_6^{2-}$ , excepto que esta media reacción no es una oxidación.