За какво се използва суха вода? Какви вещества се наричат суха вода?

Ако се занимавате с технологии и обичате да гледате образователни телевизионни предавания, тогава вероятно сте чували за такова вещество като суха вода. Този термин обаче се отнася за вещества, които са напълно различни по химичен състав. Първият е течността Novec 1230, изобретена от 3M. И второто - Бяла пудра, което представлява водни молекули в силиконова обвивка. Ще опишем тези вещества и ще обясним употребата им.

Ноември 1230 г

Течност, наречена Novec 1230, е изобретена от американската компания 3M през 2004 г. Веществото няма нито цвят, нито мирис, поради което е много подобно на водата, но се различава от нея по интересни свойства:

е диелектрик, тоест не провежда електрически ток;
топи се при температура 108 °C, а кипи при 49 °C;
много слабо намокря повърхности;
не е разтворител.

Такива свойства са обяснени химичен съставвещества. Формула за суха вода: CF3CF2C(O)CF(CF3)2. Както виждаме, няма водородни атоми и водородни връзки.

По време на представянето на изобретението в течността бяха поставени листове хартия, които не се намокряха, а мастилото върху тях не се размазваше. Във водата беше пуснат и смартфон, което по никакъв начин не се отрази на работата му. Интересното е, че практически нищо не се разтваря в Novec 1230, така че дори не се опитвайте да варите чай в това вещество.

Приложение на Novec 1230

Мнозина, след като научиха за свойствата на чудодейната вода, искаха да закупят това вещество, за да демонстрират различни трикове на приятели. Novec 1230 обаче е изобретен с по-сериозна цел - гасене на пожари. Защо не можете да минете с обикновена вода?

Представете си, че възникне пожар в офис, където има много компютри и важни документи. Ако гасите огън с вода или пяна, документите ще се превърнат в купчина мокра хартия и оборудването просто ще спре да работи. Освен това мебелите ще бъдат повредени. Ако използвате суха вода, огънят ще бъде потушен и документацията ще остане здрава (ако няма време да изгори).

Novec 1230 има набор от свойства, полезни при гасене на пожар:

поглъщане на топлина и охлаждащ ефект;
способност за инхибиране на пламъка;
не променя концентрацията на кислород в помещението. Това помага да се увеличи времето, необходимо за евакуация на хората.

Пожарогасителните системи със суха вода се използват най-често в музеи, архиви и библиотеки. Също така системи с Novec 1230 се инсталират на телевизионни станции, големи производствени мощности и други места, където има много скъпо оборудване. Интересното е, че сухата вода не само не вреди на електрониката, но се използва и за безопасен методохлаждането му. За да направите това, прегрятите устройства са напълно потопени в веществото.

Възможно ли е да се направи суха вода у дома?

Много хора се интересуват как да си направят суха вода у дома. Отговорът е няма начин! Синтезът на чудодейно вещество изисква подготовка и специално оборудване. Но Novec 1230 може да бъде закупен в специални магазини, които продават системи против кражба. Пожарна безопасност. Това удоволствие не е евтино, така че не всеки може да си го позволи.

Вода в силиконова обвивка

Нарича се още суха вода интересно изобретениехимици през 1968 г. - фино гранулирано вещество, подобно на пясък. Всеки кристал от този пясък е капка вода, обвита в силиконова обвивка. Благодарение на силиция молекулите не взаимодействат помежду си и не се слепват, така че водата не преминава в течно състояние и остава „суха“.

Изненадващо, процесът на производство на такъв материал е много прост и не отнема много време. Силиконът и водата се смесват за 90 секунди на много висока скорост - и сухата вода е готова. Невъзможно е обаче да повторите такъв експеримент у дома, тъй като най-вероятно няма да имате устройство, способно да смесва вещества с достатъчна скорост.

Област на приложение

В самото начало сухата вода се е използвала в козметичната индустрия. Днес това вещество се използва в много области на живота. Учените са забелязали, че сухата вода може да улавя и задържа голям брой въглероден двуокис. И както знаете, този газ е парников газ и е една от причините глобално затопляне. Поради това сухата вода започна да се използва за предотвратяване парников ефекти защита заобикаляща среда.

Добре известно е, че водата може да съществува в течно, твърдо и газообразно състояние. Знаете ли, че водата може да бъде и суха, колкото и парадоксално да звучи?

„Сухата вода“ се състои от 95% вода и се състои от малки капчици вода, всяка от които е затворена в обвивка от силициев диоксид, която не позволява на водните молекули да се разпространяват и комбинират. На външен вид "сухата вода" прилича на прах. Ако погледнем химична формуласуха вода (CF3CF2C(O)CF(CF3)2), ще видим, че за разлика от обикновената вода, в нея липсва водород и, като следствие, водородни връзки, което означава, че взаимодействието между молекулите на тази вода е много по-слабо. Други разлики между „сухата вода“ са нейната точка на замръзване от −108°C, точка на кипене 49°C и неспособността й да провежда ток. Не можете да варите чай или кафе в такава вода, захарта и солта не се разтварят в нея. Сред приликите с обикновената вода са липсата на цвят и мирис.

"Сухата вода" е изобретена още през 1968 г., но по това време не е намерена практическо приложениеи беше забравен дълги години.

Те си спомниха за това едва през 2004 г., когато корпорацията ZM подобри „сухата вода“, като премахна вредния за околната среда хладилен агент от нея и я регистрира под търговската марка Novec 1230. Оттогава „сухата вода“ започна да се използва при гасене на пожари бързо придоби популярност, защото показа предимствата си пред обикновената вода. Така че, дори ако пожарът бъде бързо потушен с обикновена вода, документи, книги, оборудване, мебели и други неща, които са оцелели след пожара, могат да бъдат безнадеждно повредени от същата вода. Това няма да се случи със „суха вода“, тъй като при гасене на пожар тя се превръща в пара, която, утаявайки се върху предмети, изчезва след няколко секунди, без да им причинява никаква вреда. Водещите на една програма дори проведоха визуален експеримент, спускайки го в контейнер със „суха вода“ мобилен телефони лист хартия, докато телефонът продължи да работи правилно и хартията дори не се намокри. Такива свойства на „сухата вода“ бяха оценени предимно от служители на музеи и библиотеки, както и собственици на предприятия, където има голямо количество оборудване с високо напрежение.

„Сухата вода“ дори гаси огъня по различен начин, като пречи на реакцията на горене и абсорбира топлината, докато обикновената вода понижава температурата в източника на огъня и чрез изпаряване блокира достъпа на кислород до пламъка. Освен това Novec 1230 бързо става газообразно състояниедори при ниски температури, когато огънят току-що е започнал.

В допълнение, друго предимство на „сухата вода“ при гасене на пожар е фактът, че нейното използване не намалява концентрацията на кислород в помещението, като по този начин увеличава времето за евакуация на хората.

Веднъж попаднал в атмосферата, Novec 1230 се разпада под въздействието на ултравиолетовото лъчение за 3-5 дни, без да нанася щети на озоновия слой на Земята. „Сухата вода“ също е безопасна за хората, но все още не си струва да се пие.

„Сухата вода“ обаче може да се използва не само при гасене на пожари. През 2006 г., проучване на имотите от това вещество, експерти от университета в Ливърпул са открили, че „сухата вода“ може да бъде от голяма полза за нашата планета. Факт е, че той е способен активно да абсорбира въглероден диоксид, който е парников газ, който допринася за разрушаването на озоновия слой и в резултат на това глобалното затопляне. Експериментите показват, че за същия период от време "сухата вода" абсорбира три пъти повече въглероден диоксид от обикновената вода. Всичко това дава възможност за значително намаляване на концентрацията парникови газовев атмосферата.

Има предположения, че поради способността си да абсорбира газове, „сухата вода“ може да помогне и при извличането на замръзнал метан, намиращ се на дъното на океаните, както и други труднодостъпни газове.

В ход е и търсене на метод, който би могъл да осигури съхранение на гориво за автомобили, задвижвани с водород.

В допълнение, един от специалистите в Университета на Ливърпул, д-р Бен Картър, на 240-та Национална среща на Американското химическо дружество в Бостън, каза, че освен всичко друго, "сухата вода" е катализатор, който ускорява реакцията между водород и малеинова киселина, което води до образуването на янтарна киселина, широко използвана в производството на потребителски стоки. Това елиминира необходимостта от разбъркване на водород и янтарна киселина, което прави процеса по-енергийно ефективен и екологичен.

В допълнение, тази технология може да се използва за създаване на „сухи“ прахообразни емулсии, състоящи се от няколко течности, които не се смесват помежду си, например вода и масло. Тези емулсии ще помогнат за по-безопасно съхранение и транспортиране на потенциално опасни течности.

Справка:
Флуорокетоните са синтетични органична материя, в чиято молекула всички водородни атоми са заменени с флуорни атоми, здраво свързани с въглеродната решетка. Такива свойства правят веществото инертно във взаимодействие с други молекули и инхибитор на термичните реакции. Многобройни лабораторни изследванияи тестването показа, че флуорокетоните са ефективни пожарогасителни агенти с положителен екологичен и токсикологичен профил. Това е безцветна прозрачна течност със слаба миризма, която е 1,6 пъти по-тежка от водата. Той е ефективен диелектрик с електрическа константа 2,3, така че електронните устройства, дори потопени в „суха вода“, продължават да работят. Тъй като точката на кипене на това вещество при налягане от 1 atm. е 49,2°C, изпарява се моментално, без да оставя остатъци по стените на оборудването.

Ето какво казва ZM:

В търсене на комбинация от параметри на ефективност и безопасност на пожарогасителни средства за последните десетилетияняколко поколения преминаха от въглероден диоксид и инертни газове към фреони. Въпреки това, в по-голямата си част те имат сериозни ограничения за тяхното използване. Както споменах по-рано, системите с въглероден диоксид са смъртоносни за хората, а хладилните агенти от първо поколение са забранени по целия свят поради огромното им отрицателно въздействие върху атмосферата. И това е важен фактор, тъй като глобалното затопляне настъпва с рекордни темпове. Например ледникът на връх Килиманджаро, който според учените трябваше да се стопи до 2015 г., се стопи още през 2005 г.

Разбирайки недостатъците на съществуващите газови пожарогасителни агенти, група учени от 3M не модифицираха хладилните агенти, а насочиха усилията си в напълно нова посока. Беше решено да се използва една от основните технологични платформи на 3M - химията на перфлуорираните органични съединения. Между другото, тази технология позволява на компанията да постигне успех в областта на ултра финото почистване на различни части, нанасяне на защитни покрития върху стъкло, метали и пластмаси, както и охлаждане на електронни устройства.
10 годишен период изследователска работасе увенча с истински успех - създаде се и се въведе в международната практика нов класгазообразни пожарогасителни вещества – флуорирани кетони. Многобройни тестове, проведени от водещи световни организации, специализирани в пожарната безопасност, изненадаха експертите: флуорокетоните се оказаха не само отлични пожарогасителни агенти (с ефективност, подобна на фреоните), но в същото време показаха много положителен екологичен и токсикологичен профил.

Малко скучна химия

И така, флуорокетони. Това са синтетични органични вещества, в молекулата на които всички водородни атоми са заменени с флуорни атоми, здраво свързани с въглеродния скелет. Такива промени правят веществото инертно от гледна точка на взаимодействие с други молекули. Защо "суха" вода?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluoroketone C-6) е безцветна прозрачна течност с лек мирис, която е 1,6 пъти по-тежка от водата и най-важното е, че не провежда електричество. Неговата диелектричната константа- 2,3 (изсушеният азот се приема като стандартна единица).

Иновативните свойства на този пожарогасителен агент се обясняват със структурата на неговата шествъглеродна молекула, която има слаби връзки. Те позволяват на Novec 1230 бързо да премине от течно състояниев газообразна форма и активно абсорбира Термална енергияогън. Потушаването на пожара се извършва благодарение на охлаждащия ефект (70%). Възниква и химическа реакция на инхибиране на пламъка (30%). В същото време концентрацията на кислород в помещението не намалява (което е важно за увеличаване на времето за евакуация на хората от помещението). Веществото се изпарява мигновено, без да влиза в химична реакция, което ви позволява да не причинявате щети на материали и скъпо оборудване, но диелектрични свойствапредотвратяване на късо съединение.

Как работи?

други важна собственостфлуорокетони - изключително ниска разтворимост във вода, която не позволява на веществото да премине клетъчни мембранив тялото, т.е. осигурява тяхната ниска токсичност и висок топлинен капацитет на парите, водещ до активно охлаждане на пламъка и неговото гасене. Това означава, че хората, които са в стаята, когато системата е активирана, не са в опасност. Центровете за управление на полетите на летищата Внуково и Колцово са оборудвани с пожарогасителна система на базата на Novec 1230; диспечерите могат да изпълняват работата си, когато системата е задействана, без да излагат живота си на риск.

Как се отразява това на човек?

Отделно ще се спра на такъв показател като степента на безопасност на пожарогасителното средство за хората. Определя се от разликата между работната концентрация и пределно допустимата концентрация. В световната практика се използва параметър, наречен NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) – концентрация, която не предизвиква вредни ефекти). Той определя праговата концентрация на веществата за кардиосенсибилизиращо и кардиотоксично действие върху организма. Понякога тази разлика се нарича граница на безопасност, която компенсира неточностите при изчисляване на количеството на газовия агент в системата, неравномерното разпределение в обема на помещението, използването на нарастващи коефициенти за изчислената концентрация и други фактори. Отрицателно значениеТози параметър показва опасността от агента в работна концентрация след задействане на системата.

По този начин системите, използващи „инертни“ газове (които не поддържат горене), използват принципа на гасене на пожар чрез разреждане на кислорода във въздуха до стойности, значително по-ниски от нормалното ниво въздушна среда(12-13% срещу 21% в нормален въздух). Това води до риск от задушаване на хората в помещението, въпреки че такива газове нямат токсичен ефект. Отделно трябва да се каже за въглеродния диоксид, за който работните концентрации винаги са фатални за хората. Това се дължи на неговата физиологични ефективърху тялото при концентрации над 5% (за сравнение, стандартната пожарогасителна концентрация на CO2 е 35%).

Химическите агенти не намаляват концентрацията на кислород в помещението. Следователно за тях решаващ факторбезопасността на персонала е факторът на безопасност, обсъден по-рано. За помещения, където поради експлоатационни причини може да присъстват хора, дори за кратко време, трябва да се изберат агенти с максимален запас на безопасност.

„Сухата вода“ се състои от 95% вода и се състои от малки капчици вода, всяка от които е затворена в обвивка от силициев диоксид, която не позволява на водните молекули да се разпространяват и комбинират. На външен вид "сухата вода" прилича на прах. Ако разгледаме химичната формула на сухата вода (CF3CF2C(O)CF(CF3)2), ще видим, че за разлика от обикновената вода, в нея липсва водород и, като следствие, водородни връзки, което означава, че взаимодействието между молекули на тази вода е много по-слаба. Други разлики между сухата вода са нейната точка на замръзване от 108°C, нейната точка на кипене от 49°C и неспособността й да провежда ток. Не можете да варите чай или кафе в такава вода, захарта и солта не се разтварят в нея. Сред приликите с обикновената вода са липсата на цвят и мирис.

„Сухата вода“ е изобретена през 1968 г., но по това време не намери практическо приложение и беше забравена за много години.

Те си спомниха за това едва през 2004 г., когато корпорацията ZM подобри „сухата вода“, като премахна вредния за околната среда хладилен агент от нея и я регистрира под търговската марка Novec 1230. Оттогава „сухата вода“ започна да се използва при гасене на пожари бързо придоби популярност, защото показа предимствата си пред обикновената вода. Така че, дори ако пожарът бъде бързо потушен с обикновена вода, документи, книги, оборудване, мебели и други неща, които са оцелели от пожара, могат да бъдат безнадеждно повредени от същата вода. Това няма да се случи със „суха вода“, тъй като при гасене на пожар тя се превръща в пара, която, утаявайки се върху предмети, изчезва след няколко секунди, без да им причинява никаква вреда. Водещите на една програма дори проведоха визуален експеримент, като поставиха мобилен телефон и лист хартия в контейнер със „суха вода“, докато телефонът продължи да работи правилно и хартията дори не се намокри. Такива свойства на „сухата вода“ бяха оценени предимно от служители на музеи и библиотеки, както и собственици на предприятия, където има голямо количество оборудване с високо напрежение.

„Сухата вода“ дори гаси огъня по различен начин, като пречи на реакцията на горене и абсорбира топлината, докато обикновената вода понижава температурата в източника на огъня и чрез изпаряване блокира достъпа на кислород до пламъка. Освен това Novec 1230 бързо преминава в газообразно състояние дори при ниски температури, когато огънят току-що е започнал.

„Сухата вода“ обаче може да се използва не само при гасене на пожари. През 2006 г., изучавайки свойствата на това вещество, специалисти от университета в Ливърпул откриха, че "сухата вода" може да предостави голяма услуга на нашата планета. Факт е, че той е способен активно да абсорбира въглероден диоксид, който е парников газ, който допринася за разрушаването на озоновия слой и в резултат на това глобалното затопляне. Експериментите показват, че за същия период от време "сухата вода" абсорбира три пъти повече въглероден диоксид от обикновената вода. Всичко това дава възможност за значително намаляване на концентрацията на парникови газове в атмосферата.

В ход е и търсене на метод, който би могъл да осигури съхранение на гориво за автомобили, задвижвани с водород.

Справка:
Флуорокетони са синтетични органични вещества, в които всички водородни атоми са заменени с флуорни атоми, здраво свързани с въглеродната решетка. Такива свойства правят веществото инертно във взаимодействие с други молекули и инхибитор на термичните реакции. Многобройни лабораторни изследвания и тестове показват, че флуорокетоните са ефективни пожарогасителни агенти с положителен екологичен и токсикологичен профил. Това е безцветна прозрачна течност със слаба миризма, която е 1,6 пъти по-тежка от водата. Той е ефективен диелектрик с електрическа константа 2,3, така че електронните устройства, дори потопени в „суха вода“, продължават да работят. Тъй като точката на кипене на това вещество при налягане от 1 atm. е 49,2°C, изпарява се моментално, без да оставя остатъци по стените на оборудването.

Ето какво казва ZM:

В търсене на комбинация от параметри на ефективност и безопасност на пожарогасителите през последните десетилетия се смениха няколко поколения от тях, от въглероден диоксид и инертни газове до фреони. Въпреки това, в по-голямата си част те имат сериозни ограничения за тяхното използване. Както споменах по-рано, системите с въглероден диоксид са смъртоносни за хората и хладилните агенти от първо поколение са забранени в целия свят поради колосалните отрицателно въздействиекъм атмосферата. И това е важен фактор, тъй като глобалното затопляне настъпва с рекордни темпове. Например ледникът на връх Килиманджаро, който според учените трябваше да се стопи до 2015 г., се стопи още през 2005 г.

Разбирайки недостатъците на съществуващите газови пожарогасителни агенти, група учени от 3M не модифицираха хладилните агенти, а насочиха усилията си в напълно нова посока. Решено е да се използва една от основните технологични платформи на 3M – химията на перфлуорираните органични съединения. Между другото, тази технология позволява на компанията да постигне успех в областта на ултра финото почистване на различни части, нанасяне на защитни покрития върху стъкло, метали и пластмаси, както и охлаждане на електронни устройства.
10-годишният период на изследователска работа беше увенчан с истински успех - създаден е и въведен в международната практика нов клас газообразни пожарогасителни агенти - флуорирани кетони. Многобройни тестове, проведени от водещи световни организации, специализирани в пожарната безопасност, изненадаха експертите: флуорокетоните се оказаха не само отлични пожарогасителни агенти (с ефективност, подобна на фреоните), но в същото време показаха много положителен екологичен и токсикологичен профил.

Малко скучна химия

И така, флуорокетони. Това са синтетични органични вещества, в молекулата на които всички водородни атоми са заменени с флуорни атоми, здраво свързани с въглеродния скелет. Такива промени правят веществото инертно от гледна точка на взаимодействие с други молекули. Защо "суха" вода?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluoroketone C-6) е безцветна прозрачна течност с лек мирис, която е 1,6 пъти по-тежка от водата и най-важното е, че не провежда електричество. Неговата диелектрична константа е 2,3 (изсушеният азот се приема като единица като стандарт).

Иновативните свойства на този пожарогасителен агент се обясняват със структурата на неговата шествъглеродна молекула, която има слаби връзки. Те позволяват на Novec 1230 бързо да премине от течно в газообразно състояние и активно да абсорбира топлинната енергия на огъня. Потушаването на пожара се извършва благодарение на охлаждащия ефект (70%). Възниква и химическа реакция на инхибиране на пламъка (30%). В същото време концентрацията на кислород в помещението не намалява (което е важно за увеличаване на времето за евакуация на хората от помещението). Веществото незабавно се изпарява, без да влиза в химични реакции, което избягва причиняването на щети на материали и скъпо оборудване, а неговите диелектрични свойства предотвратяват късо съединение.

Как работи?

Друго важно свойство на флуорокетоните е изключително ниската им разтворимост във вода, което не позволява на веществото да премине през клетъчните мембрани в тялото, т.е. осигурява тяхната ниска токсичност и висок топлинен капацитет на парите, водещ до активно охлаждане на пламъка и неговото гасене. Това означава, че хората, които са в стаята, когато системата е активирана, не са в опасност. Центровете за управление на полетите на летищата Внуково и Колцово са оборудвани с пожарогасителна система на базата на Novec 1230; диспечерите могат да изпълняват работата си, когато системата е задействана, без да излагат живота си на риск.

Как се отразява това на човек?

Отделно ще се спра на такъв показател като степента на безопасност на пожарогасителното средство за хората. Определя се от разликата между работната концентрация и пределно допустимата концентрация. В световната практика се използва параметър, наречен NOAEL (No Observed Adverse Effect Level – концентрация, която не предизвиква вредни ефекти). Той определя праговата концентрация на веществата за кардиосенсибилизиращо и кардиотоксично действие върху организма. Понякога тази разлика се нарича граница на безопасност, която компенсира неточностите при изчисляване на количеството на газовия агент в системата, неравномерното разпределение в обема на помещението, използването на нарастващи коефициенти за изчислената концентрация и други фактори. Отрицателна стойност на този параметър показва опасността от агента в работна концентрация след задействане на системата.

По този начин системите, използващи "инертни" газове (които не поддържат горене), използват принципа на гасене на пожар чрез разреждане на кислорода във въздуха до стойности, значително по-ниски от нивото в нормалния въздух (12-13% срещу 21% в нормален въздух ). Това води до риск от задушаване на хората в помещението, въпреки че такива газове нямат токсичен ефект. Отделно трябва да се каже за въглеродния диоксид, за който работните концентрации винаги са фатални за хората. Това се дължи на физиологичния му ефект върху организма при концентрации над 5% (за сравнение, стандартната пожарогасителна концентрация на CO2 е 35%).

Химическите агенти не намаляват концентрацията на кислород в помещението. Следователно за тях решаващият фактор за безопасност за персонала е факторът за безопасност, обсъден по-рано. За помещения, където поради експлоатационни причини може да присъстват хора, дори за кратко време, трябва да се изберат агенти с максимален запас на безопасност.

Добър ден, скъпи потребители на habra! Чували ли сте за 3M?

Ние сме компания, която обича технологиите и иновациите. Смятаме, че сме подобни на вас в това. Изобретихме неща, които използвате всеки ден, но може би дори не знаете за това! Затова отваряме малка поредица от статии, посветени на продуктите и технологиите на 3M.

Първата ни публикация е за газовия пожарогасителен агент Novec 1230, неговата история и приложения.
Разказ от първа ръка на служител.

Може ли водата да е суха? Или какво е безопасно гасене на пожар?

Днес думата „иновация“ е твърдо утвърдена в живота ни, използва се толкова често, че изглежда е загубила първоначалния си смисъл. Работя в 3M като част от екипа по електронни технологии и изпитвам проблеми всеки ден. невероятен святИзобретенията на 3M, някои от които вероятно вече знаете - шкурка, скоч лента, Post-it бележки.
Желанието на Бинг Кросби да записва своите радиопрограми накара 3M да създаде магнитна записваща лента, която се превърна в стандарт за звукозаписни и излъчващи студия, революционизирайки развлекателната индустрия. Нийл Армстронг прави първата си стъпка на Луната през 1969 г., носейки обувки, чиито подметки са направени от Thinsulate, друго изобретение на 3M. Можем да говорим за нашите изобретения дълго и интересно, но днес бих искал да се спра на едно от тях.

Видео

Може би някой вече е чувал за „суха вода“, видял е видеоклипове на хора, потапящи паспорти и книги в аквариум с вода, работещ телевизор, мобилен телефон или удължителен кабел, включен в контакт.

Изглежда невероятно! Това обаче не са трикове! Тази „суха вода“ не е нищо повече от иновация на 3M, газообразен пожарогасителен агент Novec 1230, разработен от нашата компания за използване в газови пожарогасителни системи, освен това е нов клас химически вещества, използвани в международната практика.

Novec 1230 е абсолютно безопасен за електрониката!

Бих искал да ви разкажа за него и неговите невероятни свойства. Тази тема изглежда особено актуална днес, когато сградите са построени много по-високо, отколкото стълбите на пожарната кола могат да достигнат, и хората нямат възможност бързо да се евакуират, скъпите сървъри се съхраняват безценна информация, има съоръжения, оборудвани със сложна автоматизация, които изискват постоянно присъствие на оператори и непрекъсната работа на оборудването, като например летищните центрове за управление на полетите. Прост пример - диспечерите на центровете за управление имат изолационни противогази на работните си места, в които в случай на задействане на газова автоматична пожарогасителна система на базата на фреон или въглероден диоксид, които са смъртоносни за хората, те трябва да продължат да работят за 20 минути, преди да превключите работата на този контролен център на резервна.

Защо е необходимо това?

Известно е, че последствията от гасенето на пожар често са толкова тежки, колкото и въздействието на самия пожар. Водата и прахът развалят оборудването, документацията, произведенията на изкуството и всичко ценно, което се намира в помещението; газовете - инерген, фреон, въглероден диоксид не засягат толкова материалните активи, но са смъртоносни за хората в защитените помещения, поради което изискват незабавната им евакуация.
В търсене на комбинация от параметри на ефективност и безопасност на пожарогасителите през последните десетилетия се смениха няколко поколения от тях, от въглероден диоксид и инертни газове до фреони. Въпреки това, в по-голямата си част те имат сериозни ограничения за тяхното използване. Както споменах по-рано, системите с въглероден диоксид са смъртоносни за хората, а хладилните агенти от първо поколение са забранени по целия свят поради огромното им отрицателно въздействие върху атмосферата. И това е важен фактор, тъй като глобалното затопляне настъпва с рекордни темпове. Например ледникът на връх Килиманджаро, който според учените трябваше да се стопи до 2015 г., се стопи още през 2005 г.

Как стигнахме до това

Разбирайки недостатъците на съществуващите газови пожарогасителни агенти, група учени от 3M не модифицираха хладилните агенти, а насочиха усилията си в напълно нова посока. Решено е да се използва една от основните технологични платформи на 3M – химията на перфлуорираните органични съединения. Между другото, тази технология позволява на компанията да постигне успех в областта на ултра финото почистване на различни части, нанасяне на защитни покрития върху стъкло, метали и пластмаси, както и охлаждане на електронни устройства.
10-годишният период на изследователска работа беше увенчан с истински успех - създаден е и въведен в международната практика нов клас газообразни пожарогасителни агенти - флуорирани кетони. Многобройни тестове, проведени от водещи световни организации, специализирани в пожарната безопасност, изненадаха експертите: флуорокетоните се оказаха не само отлични пожарогасителни агенти (с ефективност, подобна на фреоните), но в същото време показаха много положителен екологичен и токсикологичен профил.

Малко скучна химия

И така, флуорокетони. Това са синтетични органични вещества, в молекулата на които всички водородни атоми са заменени с флуорни атоми, здраво свързани с въглеродния скелет. Такива промени правят веществото инертно от гледна точка на взаимодействие с други молекули. Защо "суха" вода?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluoroketone C-6) е безцветна прозрачна течност с лек мирис, която е 1,6 пъти по-тежка от водата и най-важното е, че не провежда електричество. Неговата диелектрична константа е 2,3 (изсушеният азот се приема като единица като стандарт).

Novec 1230 излиза от дюзата по време на пожарогасене

Иновативните свойства на този пожарогасителен агент се обясняват със структурата на неговата шествъглеродна молекула, която има слаби връзки. Те позволяват на Novec 1230 бързо да премине от течно в газообразно състояние и активно да абсорбира топлинната енергия на огъня. Потушаването на пожара се извършва благодарение на охлаждащия ефект (70%). Възниква и химическа реакция на инхибиране на пламъка (30%). В същото време концентрацията на кислород в помещението не намалява (което е важно за увеличаване на времето за евакуация на хората от помещението). Веществото незабавно се изпарява, без да влиза в химични реакции, което избягва причиняването на щети на материали и скъпо оборудване, а неговите диелектрични свойства предотвратяват късо съединение.

Как работи?

Как се отразява това на човек?

Отделно ще се спра на такъв показател като степента на безопасност на пожарогасителното средство за хората. Определя се от разликата между работната концентрация и пределно допустимата концентрация. В световната практика се използва параметър, наречен NOAEL (No Observed Adverse Effect Level – концентрация, която не предизвиква вредни ефекти). Той определя праговата концентрация на веществата за кардиосенсибилизиращо и кардиотоксично действие върху организма. Понякога тази разлика се нарича граница на безопасност, която компенсира неточностите при изчисляване на количеството на газовия агент в системата, неравномерното разпределение в обема на помещението, използването на нарастващи коефициенти за изчислената концентрация и други фактори. Отрицателна стойност на този параметър показва опасността от агента в работна концентрация след задействане на системата.

За околната среда

Сега относно екологичния компонент на пожарогасителните агенти. Особено в условията на международна интеграция и ратифициране на територията на Руската федерация на документи, приети от световната общност. Пример за това е изпълнението на задълженията на Русия по Монреалския протокол, което доведе до забрана на производството, вноса и използването в нашата страна на много газообразни пожарогасителни вещества с озоноразрушаващи свойства. На следващо място е намаляването на емисиите на агенти с висок потенциал за глобално затопляне, сред които голям дял заемат пожарогасителните халогениди.

Ратификация на Протокола от Киото в Русия ( федералният законот 4 ноември 2004 г. N 128-FZ „За ратифицирането на Протокола от Киото към Рамковата конвенция на ООН за изменението на климата“) също предвижда постепенно намаляване на такива емисии.
През 2011 г. на конференцията на ООН за изменението на климата няколко страни поеха инициативата да въведат забрана за използването на фреон-23 и режим на строг контрол на обемите на потребление и постепенно намаляване на емисиите на основните фреони за пожарогасене (фреон-23). 125, фреон-227 и др.). Такива мерки са жизнено необходими, тъй като в противен случай процесът на глобално затопляне може да се поддържа в границите, определени от учените като умерено опасни за земен климат, е просто невъзможно. Резултатите от тези инициативи не закъсняха: първите, които приложиха тези нови мерки екологична безопасностстрани решиха Европейски съюз. В момента се одобряват съответните изменения в законодателството на ЕС. На ред са други участници в международната общност, защото проблемът глобални променив климата на нашата планета е общ за всички страни.

Когато Novec 1230 се изпусне в атмосферата, флуорокетоните лесно се разрушават в горните слоеве на атмосферата под въздействието на ултравиолетова радиация, агентът се отстранява от околната среда в рамките на 5 дни. Няма и кумулативен ефект, характерен за хладилните агенти, т.е. веществото не се задържа в атмосферата десетилетия или дори векове.

За сравнение, изпускането на газова пожарогасителна инсталация (GFE) на базата на фреон (348 kg фреон 227) е еквивалентно на емисиите на 1 008 926 kg CO2 в атмосферата, което е сравнимо с годишната емисия на CO2 от 211 пътнически автомобила . Освобождаването на базирана на флуорокетони газова турбина (401 kg Novec 1230) е еквивалентно на емисиите от 401 kg CO2 (0,07 коли на година). Може да се сравни и с емисиите на въглероден диоксид от живота на една крава за един месец.

Ето защо флуорокетоните FK-5-1-12 (Novec 1230) много бързо бяха включени във всички международни и регионални стандарти за газово пожарогасене, създавайки сериозна конкуренция на стария клас агенти - фреоните, за които се натрупаха много въпроси, както от еколози и специалисти по противопожарна защита.

Къде мога да се срещна

Говорейки за списъка на обектите, които могат да бъдат защитени от пожар с такива инсталации, трябва да се има предвид, че според руски и международни сертификати инсталациите с противопожарни химикали Novec 1230 могат да гасят пожари на твърди горими материали, в т.ч. хартиени архивидалеч от пожарникари, запалими течности и оборудване под напрежение. Така се покриват почти всички задачи по защита на особено ценни активи на предприятието.

Novec 1230 инсталация

В момента се разглежда въпросът за сертифициране на агент за гасене на пожари клас С (т.е. запалими газове) - последна опцияот възможното. В същото време създаването специални условияне се изисква за оборудване - инсталациите могат да работят при температури от минус 20°C до плюс 50°C. Това са изискванията за условията на разположение на самите цилиндри. В помещението, където се извършва изпускането, температурата може да се различава значително от дадените стойности, както надолу, така и нагоре. Има примери за използване на системи в обекти в суров климат, като в този случай системните модули се монтират в топлоизолирано отделение.
Обобщавайки гореизложеното, можем да кажем, че крайният избор на пожарогасителен агент зависи от критерии, които са важни за всеки от нас: ефективност и цена, съответствие с нормативните и технически стандарти, безопасност за хората и околната среда. Именно тези критерии са ръководени от учените на 3M при създаването на флуорокетона Novec1230.

Мечтата на всеки програмист :)

Надяваме се, че нашата история е била интересна и информативна. Искахме да ви запознаем с един от ключовите продукти на компанията на руския пазар.
| Повече ▼ подробна информацияМожете да разберете

За какво се използва суха вода? Какви вещества се наричат ​​суха вода?