¿Cómo heptafluoropropane suprimir el fuego?
Se dice aquí que lo hace por "la inhibición de la reacción en cadena." ¿Qué significa esto concretamente? Qué $\ce{O2}$ se adhiera a las heptafluoropropane?
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knishka
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Curt F. es probablemente la correcta en su estimación de que heptafluoropropane apaga el fuego principalmente por medios físicos. De acuerdo con un resumen por Choy y Fong, 'Una Introducción a los Agentes Limpios: Heptafluoropropane' (Int. J. en Ing. Basado en el rendimiento de los Códigos contra Incendios, vol. 5, n ° 4, p. 181$-$184, $2003$),
Para heptafluoropropane, la contribución de los mecanismos físicos para la extinción de incendios predomina el mecanismo químico. Se suprime incendios principalmente por
- extrayendo el calor de la llama de la zona de reacción,
- la reducción de la temperatura de la llama debajo de la que es necesaria para mantener suficientemente altas velocidades de reacción por una combinación de calor de vaporización [y] la capacidad de calor.
Agrega que,
Agotamiento del oxígeno juega un papel importante en la reducción de la temperatura de la llama. La energía absorbida en la descomposición del agente por la ruptura de flúor bonos[s] es muy importante, en particular con respecto a la descomposición de la producción de la formación.
El efecto químico de hecho implican atar activo especies de radicales. Como un ejemplo, considere la posibilidad de la mezcla $\ce{H2/O2}$. El principal activo de las especies se $\ce{OH^\bullet}$ radicales.
$$\ce{H2 + O2 -> 2OH^\bullet}$$
La cadena comienza a crecer.
$$\ce{OH^{\bullet} + H2 -> H2O + H^\bullet}$$ $$\tag{two reactive sp. instead of one}\ce{H^{\bullet} + O2 -> OH^{\bullet} + O^\bullet}$$ $$\tag{two reactive sp. instead of one}\ce{O^{\bullet} + H2 -> OH^{\bullet} + H^\bullet}$$
La parte inferior dos pasos se muestra con especial claridad por qué los incendios son violentos, reacciones rápidas (después del período de incubación es largo). Heptafluoropropane química de extinción efecto surge de
[\begin{gathered} \sum\limits_{1\, \leqslant \,n} {\ln \left( {\frac{{n\left( {n + 2} \right)}} {{\left( {n + 1} \right)^{\,2} }}} \right)} = \ln \left( {\prod\limits_{1\, \leqslant \,n} {\frac{{n\left( {n + 2} \right)}} {{\left( {n + 1} \right)^{\,2} }}} } \right) = \hfill \\ = \ln \left( {\frac{{\prod\limits_{1\, \leqslant \,n} n }} {{\prod\limits_{1\, \leqslant \,n} {\left( {n + 1} \right)} }}\;\frac{{\prod\limits_{1\, \leqslant \,n} {\left( {n + 2} \right)} }} {{\prod\limits_{1\, \leqslant \,n} {\left( {n + 1} \right)} }}} \right) = \ln \left( {\frac{{\prod\limits_{1\, \leqslant \,n} n }} {{\prod\limits_{2\, \leqslant \,n} n }}\;\frac{{\prod\limits_{3\, \leqslant \,n} n }} {{\prod\limits_{2\, \leqslant \,n} n }}} \right) = \hfill \\ = \ln \left( {1\;\frac{1} {2}} \right) = \ln \left( {\frac{1} {2}} \right) \hfill \\ \end] la descomposición térmica de pequeñas cantidades de heptafluoropropane en la llama que forman fluorados de fragmentos como$\ce{CF3}$$\ce{CF2}$. Estos se consume la clave de la combustión de la cadena de propagación de especies $\ce{H}$$\ce{O}$, pero en menor medida en $\ce{OH}$ radicales. Las tasas de la cadena de ramificación de la reacción de combustión se reducen, la química de la llama es inhibida y la propagación de la llama se detiene. (Choy, Fong)
Para aumentar la inhibición química, heptafluoropropane (o HFC-227ea) a veces se mezcla con $\ce{NaHCO3}$.
Llama la inhibición de sodio especie se cree que es debido a la química de la compactación de las principales especies de radicales (por ejemplo,, $\ce{OH}$, $\ce{H}$) en la llama.
fuente: Skaags, " Evaluación de la Supresión de Incendios de la Mecánica de HFC-227ea Combinado con $\ce{NaHCO3}$', Ejército de los Estados Unidos Laboratorio de Investigación, enlace
Uno de los comerciales de origen, a diferencia de Wikipedia, grupos pentafluoroethane junto con heptafluoropropane.
fuente: Grupo de Empresas "RealSnabService"
Más lectura, más discusión en profundidad y temas relacionados:
- Luo et al.. "Efecto de los Hidrofluorocarbonos y Perfluorocabons en la Supresión de la Eficiencia de $\ce{CH3I}$'. Proceso de Seguridad y de Protección del medio Ambiente Grupo de Investigación. enlace
- Williams, et al.. 'Especies intermedias Perfiles de Baja Presión de Metano/Oxígeno Llamas Inhibida por 2-H Heptafluoropropane: Comparación de Datos Experimentales con el modelo de Cinética'. Conferencia anual sobre la Investigación de los Incendios, $1998$. enlace
- Sheinson. 'Heptafluoropropane Con Un Spray De Agua De Enfriamiento Del Sistema De Inundación Total El Halón 1301 Reemplazo: La Implementación De Un Sistema De Parámetros". Marina de guerra del Centro de Tecnología para la Seguridad y la Supervivencia. enlace
- Grosshandler, et al.. 'La extinción de Hidrofluorocarburos Llamas con F/H las Proporciones de la Unidad y de la Mayor". Conferencia anual sobre la Investigación de los Incendios, $1998$. enlace
Que página de wikipedia gaseosa de supresión de fuego no es muy buena. Es muy difícil para mí creer que pentafluoroethane tiene un mecanismo diferente de supresión de incendios de heptafluoropropane. Sospecho que el gas inerte de los agentes mediante la reducción de la concentración de oxígeno, tanto por la simple dilución y por virtud de su densidad de forma selectiva desplazar el oxígeno en la parte inferior de una habitación, donde el fuego es más probable que sea (materiales inflamables, como todos los materiales, rara vez son almacenados en el techo).
Las habitaciones no son sellados herméticamente por lo que si de repente se desata una gran cantidad de gas en uno, la presión no se acumule mucho a todos. Las filtraciones a través de puertas, ventanas y rejillas de ventilación permita que todos los gases de salir de la habitación. Por lo tanto el oxígeno en la habitación va a ir hacia abajo a medida que se diluye por el nuevo gas. Si las aberturas son de alta en la habitación, oxígeno y otros menos densos que los gases podría ser selectivamente desplazadas.
