مواد آتش نشان ( آتش خاموش کن)
ساعت ٢:٥۸ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/۱۱/۱۳   کلمات کلیدی:

آتش خاموش‌کن‌ها بسته به کاربردی که دارند، شامل مواد شیمیایی گوناگونی هستند. خاموش‌کنهای دستی که بیشتر در فروشگاهها به فروش می‌رسند و در آشپزخانه‌ها و گاراژها استفاده می‌شوند، با نیتروژن (N2) یا کربن دی‌اکسید تحت فشار معین، پر شده و با ایجاد جریــانی از عامل خاموش‌کننده، از.......


آتش خاموش‌کن‌ها بسته به کاربردی که دارند، شامل مواد شیمیایی گوناگونی هستند. خاموش‌کنهای دستی که بیشتر در فروشگاهها به فروش می‌رسند و در آشپزخانه‌ها و گاراژها استفاده می‌شوند، با نیتروژن (N2) یا کربن دی‌اکسید تحت فشار معین، پر شده و با ایجاد جریــانی از عامل خاموش‌کننده، از گسترش آتش‌سوزی جلوگیری می‌کنند. در اینجا ماده خاموش‌کن ممکن است پودر پتاسیم هیدروژن کربنات (KHCO3)، آب مایع یا یک عامل پیشران مانند فلوئورو کربن باشد. بهترین و معروفترین فلوئورو کربن به کار رفته تاکنون برومو کلرو دی‌فلوئورو کربن (CF2ClBr) بوده است که به عنوان هالون 1211 شناخته می‌شود.

بر اساس یک توافقنامه جهانی،‌ از سال 1994 تولید همه انواع هـــالونها متوقف شده است، زیرا اتمهای برم و کلر موجود در آنها می‌توانند با مهاجرت به لایه استراتوسفر و ایجــاد یک چرخه کاتالیزی، با لایه ازن واکنش بدهند و آن‌را تخریب کنند.

بسیاری از آتش خاموش‌کن‌ها نیز برای جلوگیری از آتش‌سوزی ساختمانها و اماکن بزرگ دیگر به کار می‌روند. آب‌پاشهای سقفی و دیواری رایجترین نوع سیستمهای ثابت هستند زیرا ارزان و قابل اطمینانتر بوده و برای مردم عوارض جانبی به همراه ندارند. اما خسارتهای ناشی از خود آب را هم نباید نادیده گرفت؛ برای مثال در یک اتاق کامپیوتر، یا در جایی که فضای قابل توجهی ندارد و نگهداری مقادیر زیاد آب امکان‌پذیر نیست (مانند هواپیما) نباید از آب برای خاموش کردن آتش استفاده کرد. دراین حالات، در ترکیب شیمیـــــــایی  آتش خاموش‌کن‌ها از مواد متفاوتی استفاده می‌شود. برخی از آتش خاموش‌کن‌ها با کمک یک گاز مانند CO2  به مقابله با آتش می‌روند ولی مقادیر زیاد این گاز سمی است، بنابراین در محلی که افراد حضور دارند نمی‌توان از این گاز استفاده کرد. ماده دیگر برومو تری‌فلوئورو متان (CF3Br یا هالون 1301) یک خویشاوند نزدیک هالون 1211 است که دمای جوش و خاصیت سمی کمتری نسبت به آن  دارد، این ویژگیها از هالون 1301 یک ماده شیمیایی مناسب در آتش نشانی ساخته‌اند، به ویژه در مکانهـایی که استفاده از سیستمهای آب‌پاش جایز نیست. دولتمردان و پژوهشگران صنایع برای جلوگیری از تولید هالونها و به کارگیری جایگزینهای مناسب برای آنها تلاشهایی داشته‌اند ولی تا به حال موفق به یافتن جایگزینی نشده‌اند، که از یک سو سازگار با محیط زیست و از سوی دیگر دارای همه ویژگیهای مثبت هالون 1211 و هالون 1301باشد. هرچند اتمهای برم و کلر موجود در مولکولهای هالون از رایجترین دشمنان ازن هستند ولی به شدت در برابر گسترش آتش عمل می‌کنند؛ این اتمها در دمای بالای آتش از مولکول هالون جدا می‌شوند و با هجوم سریع به اتمهای هیدروژن H2که عامل تداوم یافتن واکنش زنجیری احتراق هستند، آنها را می‌ربایند و با اجرای نقش کاتالیزی خود، چرخه ایجاد مولکولهای HCl و HBr  را پی‌ریزی می‌کنند. افزون بر این، در این چرخه اتمهای Cl و Br با ربودن اتمهای فعال هیدروژن، آنها را به مولکولهای پایدار H2  تبدیل می‌کنند و به این ترتیب واکنش زنجیری احتراق متوقف می‌شود.

سازندگـــان مواد آتش نشان برای کاهش پیامدهای زیست محیطی هالونها، خانواده جدیدی از مواد شیمیایی را معرفی کرده‌اند که اتمهای کلر و برم در ساختمان خود ندارند و هیدرو فلوئورو کربن‌ یا (HFCs) نامیده می‌شوند که در ویژگیهای فیزیکی مانند هالون‌ها بوده ولی قادر به تخریب لایه ازن نیستند. این مواد به دلیل نداشتن اتمهای کلر و برم در ساختار شیمیایی خود نمی‌توانند به خوبی هالون‌ها، در واکنش زنجیری سوختن اختلال ایجاد کنند. خاموش‌کن‌های محتوی هیدرو فلوئورو کربن‌ها در جذب گرمای محیط و کم کردن میزان اکسیژن، مانند CO2  و N2  عمل می‌کنند.

تا به حال کارخانه‌های زیادی محصولات گوناگونی از هیدرو فلوئورو کربن‌ها را برای بکار گیری در مصارف گوناگون تولید کرده‌اند، از آن جمله می‌توان به CHF3 ،C2HF5 و C3HF7  اشاره کرد. پژوهشگران به طور جدی به دنبال مواد متفاوتی شامل آمیزه‌ای از ترکیبات آهن، فسفر و هیدرو فلوئورو کربن‌ها هستند که نسبت به مواد شیمیایی کنونی، توانایی بیشتری در مقابله با آتش داشته باشد. برای مثال، بکارگیری یک  ماده پیشران جامد برای ایجاد مخلوط گازی بی‌اثر (به همان صورت که در کیسه هوای خودروها به کار می‌رود.) نمونه‌ای از آنهاست. چنین سیستمی، به محض فعال شدن، می‌تواند به سادگی خاموش کردن یک شمع با دمیدن یک فرد، آتش سوزیهای بزرگ را مهار کند.

نویسنده: ویلیام. ال گراس هندلر، از انستیتوی ملی فناوری و استانداردها