- •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*
7.5. Ингибиторы горения
Наиболее перспективны вещества, ингибирующие химические процессы при горении. Различают гомогенные ингибиторы (хладоны) и гетерогенные ингибиторы (некоторые неорганические соли).
7.5.1. Хладоны как отв
Хладоны (фреоны или галлоны) – галогенпроизводные метана и этана. Они представляют собой гомогенные ингибиторы, поскольку используются для тушения в виде газа или пара. Более эффективные гомогенные ингибиторы пока не найдены.
В настоящее время установлено, что ингибирующее действие хладонов проявляется преимущественно в дезактивации водородных радикалов в реакции окисления горючего.
Эффективность хладонов зависит от того, какой галоген входит в его состав, и снижается в следующем ряду:
I > Br >> Cl >> F.
На практике чаще применяют бромированные углеводороды, поскольку иод очень дорог. Введение в молекулу углеводорода фтора улучшает эксплуатационные свойства ингибиторов за счет увеличения стабильности, снижения горючести, токсичности и коррозионной активности.
Для обозначения хладонов принята специальная номенклатура, причем различаются зарубежная и используемая в нашей стране.
Таблица 7.4.
Номенклатура хладонов
I. Зарубежная номенклатура | ||||||||
Название |
Формула |
Количество атомов |
Товарное название | |||||
С |
F |
Cl |
Br | |||||
Дифторхлорбромметан |
CF2ClBr |
1 |
2 |
1 |
1 |
галон 1211 | ||
Тетрафтордибромэтан |
C2F4Br2 |
2 |
4 |
0 |
2 |
галон 2402 | ||
Трифторбромметан |
CF3Br |
1 |
3 |
0 |
1 |
галон 1301 | ||
|
|
|
|
|
|
| ||
II. Номенклатура, принятая в РФ | ||||||||
|
|
С-1 |
Н+1 |
F |
Br |
| ||
Дифторхлорбромметан |
CF2ClBr |
1-1=0 |
0+1=1 |
2 |
B1 |
хладон 12В1 | ||
Тетрафтордибромэтан |
C2F4Br2 |
2-1=1 |
0+1=1 |
4 |
B2 |
хладон 114В2 | ||
Трифторбромметан |
CF3Br |
1-1=0 |
0+1=1 |
3 |
B1 |
хладон 13В1 |
Огнетушащая эффективность хладонов в 5 – 10 раз выше, чем негорючих газов-флегматизаторов и составляет 2-3 % объемных (0,3 кг/м3).
Физико-химические свойства хладонов
1. Хладоны представляют собой бесцветные или желтоватые жидкости с характерным запахом.
2. Пары этих жидкостей в 5-9 раз тяжелее воздуха, по этой причине струя хладонов подается непосредственно в пламя.
3. Это легколетучие жидкости с невысокой температурой кипения от 580С до +500С.
4. Хладоны в 1,5 – 2 раза тяжелее воды и малорастворимы в ней. Хорошо растворяются в органических растворителях.
5. Благодаря низким температурам замерзания (менее 1150С) их можно применять во всех климатических зонах.
6. Смачивающая способность хладонов намного превышает смачивающую способность воды.
7. Хладоны являются диэлектриками и обладают низкой коррозионной активностью в безводном виде. В присутствии воды начинается реакция гидорлиза, приводящая к образованию галогеноводородных кислот:
С2F4Br2 + HOH С2F4BrOH + HBr.
Применение хладонов
Свойства хладонов позволяют использовать их для защиты музеев, архивов, машинных залов, трюмов, электроустановок под напряжением.
Хладоны эффективны для тушения всех классов пожаров, кроме пожаров класса D (горения металлов).
Следует учитывать, что все хладоны обладают слабым наркотическим действием, а при высокой температуре могут в небольшой степени разлагаться до галогеноводородных кислот HCl, HBr, HF.
До сих пор не доказана точно возможность воздействия хладонов на озоновый слой Земли, однако поскольку такая опасность существует, использование хладонов в бытовых целях ограничено, но для пожаротушения они применяются.