- •Санкт-петербургский университет государственной противопожарной службы мчс россии
- •Тема 1. Физико-химическая природа горения Введение
- •Определение горения.
- •Механизм химических реакций при горении.
- •1.3.Влияние различных факторов на скорость химических реакций при горении
- •1.4. Основные процессы, происходящие при горении.
- •1.5. Опасные факторы пожара и их воздействие на человека
- •Материальный баланс процессов горения
- •Тема 2. Пожарная опасность неорганических веществ
- •2.1. Пожарная опасность металлов
- •Образуют водород
- •2.2.2. VII группа (подгруппа VII а) Галогены (солероды)
- •2.2.3. VI группа (подгруппа VI а) Кислород и халькогены (рождающие медь)
- •2.2.4. V группа (подгруппа V а) Подгруппа азота
- •2.2.5. IV группа (подгруппа IV а) Подгруппа углерода
- •2.2.6. III группа (подгруппа III а) Подгруппа алюминия
- •2.2.7. II группа (подгруппа II а) Щелочноземельные металлы
- •2.2.8. VIII группа (подгруппа VIII а) Инертные газы
- •2.2.9. Водород
- •2.3. Классификация горючих веществ и материалов.
- •2.3.1. Окислители.
- •Тема 3. Пожароопасные свойства углеводородов
- •3.1. Ациклические предельные углеводороды (алканы)
- •1. Основные реакции алканов – реакции замещения водорода, идущие по свободно-радикальному механизму.
- •3.2. Ациклические непредельные углеводороды
- •Непредельные углеводороды
- •3.3. Галогенпроизводные углеводородов
- •3.4. Насыщенные циклические соединения (циклоалканы)
- •3.5. Ароматические углеводороды (арены)
- •3.5.1. Конденсированные циклические системы
- •Тема 4. Пожароопасные свойства кислородсодержащих органических соединений
- •4.1. Спирты
- •Классификация спиртов
- •4.1.1. Предельные одноатомные спирты
- •4.1.2. Многоатомные спирты
- •4.1.3. Фенолы
- •4.2. Простые эфиры спиртов
- •4.3. Органические перекисные соединения
- •4.4. Альдегиды и кетоны
- •4.5. Карбоновые кислоты
- •Классификация карбоновых кислот
- •4.5.1. Предельные одноосновные карбоновые кислоты
- •4.5.2. Непредельные карбоновые кислоты
- •4.5.3. Высшие жирные кислоты
- •4.5.4. Мыла
- •4.6. Сложные эфиры
- •4.6.1. Жиры
- •4.6.2. Воски
- •Тема 5. Органические соединения, содержащие серу и азот
- •5.1. Сероорганические соединения
- •5.1.1. Тиолы
- •5.1.2. Органические сульфиды
- •5.1.3. Эфиры серной кислоты
- •5.2. Азотсодержащие органические соединения
- •5.2.1. Амины
- •Первичные алифатические амины
- •Вторичные алифатические амины
- •Первичные ароматические амины
- •Химические свойства солей диазония
- •5.2.2. Цвет и строение вещества
- •5.2.3. Нитросоединения
- •Тема 6. Полимеры и полимерные материалы
- •Классификация полимеров
- •Отличительные особенности полимеров
- •6.1. Способы получения полимеров
- •6.1.1. Реакции полимеризации
- •6.1.2. Реакции поликонденсации
- •6.2. Деструкция полимеров
- •6Редельно допустимые концентрации в воздухе
- •6.3. Факторы, влияющие на термостойкость полимеров
- •6.4. Полимерные материалы
- •6.4.1. Каучуки
- •6.4.2. Пластмассы
- •6.4.3. Химические волокна
- •Тема 7. Химия огнетушащих веществ
- •7.1. Способы прекращения горения
- •Отв и способы прекращения горения
- •Применение отв для тушения пожаров различных классов
- •7. 2. Вода как отв
- •Преимущества воды как отв
- •1. Дешевизна, доступность, простота: применения, хранения, транспортировки, подачи.
- •Недостатки воды как отв
- •1. Высокая температура замерзания.
- •Если угол не устанавливается, то смачивание полное, капля тонкой пленкой растекается по поверхности твердого тела.
- •Пути повышения эффективности воды как отв
- •7.3. Пены как отв
- •7.3.1. Общая характеристика пенообразователей
- •Классификация пенообразователей по составу и назначению
- •7.3.4. Пенообразователи целевого назначения
- •7.4. Негорючие газы как отв
- •7.5. Ингибиторы горения
- •7.5.1. Хладоны как отв
- •7.5.2. Тушение порошковыми составами
- •Литература
- •Нормативные правовые акты*
7.3. Пены как отв
Пена– структурированная дисперсная система, состоящая из деформированных пузырьков воздуха и жидкости, содержащейся в пленках и каналах. Пены – сравнительно грубодисперсные системы с газовой дисперсной фазой и жидкой или твердой дисперсионной средой.
Впервые огнегасительная пена была предложена Александром Георгиевичем Лораном, учителем физики из Баку. Первые опыты по тушению горячей нефти Лоран провел, используя пивную пену. Затем он заменил ее химическим составом, дающим возможность покрывать устойчивой пеной зеркало горючих жидкостей, прекращая их горение.
В конце 1904 года Лоран сделал доклад в химическом отделе Русского химического общества, продемонстрировав способы получения огнегасительной пены. Состав для химической пены (смесь альбумина, серной кислоты и поташа K2CO3) в честь изобретателя был назван "лорантином". И в этом же году Лоран изобрел ручной пенный огнетушитель “Эврика”. Пены прочно вошли в арсенал огнетушащих веществ.
Для понимания механизма действия пен как ОТВ и эффективного их использования необходимо знать основные их характеристики.
Отношение объема пены Vп к объему жидкости в пене Vж называется кратностью К:
К = Vп/ Vж.
Кратность характеризует объемное содержание дисперсионной среды.
По кратности пены разделяют на 4 группы:
пеноэмульсии, К <3;
низкократные пены, 3 < K < 20;
пены средней кратности, 20 < K < 200;
пены высокой кратности, K > 200.
Пена является неустойчивой дисперсной системой. С момента образования в пене начинается процесс переноса воздуха из маленьких пузырьков в большие, в результате чего число пузырьков со временем уменьшается, а их средний размер увеличивается.
Водный раствор через систему каналов постепенно выделяется из пены. Такой процесс традиционно называют синерезисом, по аналогии с термином, принятым для обозначения потери воды в студнях.
Общей характеристикой устойчивости пеныявляется ее способность сохранять параметры исходной структуры. Устойчивость характеризуют следующие показатели:
1. Устойчивость объема пены характеризуется временем разрушения 25 % от исходного объема.
2. Устойчивость к обезвоживанию (синерезису) характеризуется временем выделения из пены 50 % жидкости. Устойчивость пены к обезвоживанию во многом определяет их изолирующее действие, которое выражается в снижении скорости поступления паров в зону горения. Чем больше пена теряет жидкости, тем тоньше становятся пленки пены, тем меньше они препятствую испарению горючего.
3. Структурная устойчивость характеризуется временем изменения среднего диаметра пузырьков на 25 % от исходной величины.
Различают пены малоустойчивые(существуют лишь при непрерывном перемешивании газа и жидкости) ивысокостабильные (существуют от нескольких минут до нескольких часов).
4. Контактная устойчивостьна поверхности полярных жидкостей характеризуется временем полного разрушения пены.
5. Термическая устойчивостьхарактеризуется временем разрушения всего объема пены под действием теплового потока от факела пламени.
Ограничения применения пены как ОТВ
Недостатки пены аналогичны недостаткам воды как ОТВ: электропроводность, нельзя применять для тушения горючих металлов, нельзя подавать на горящие жидкости с температурой выше 1000С из-за опасности разбрызгивания горящей жидкости. Многие типы пен нельзя использовать с огнетушащими порошками.