Σε τι χρησιμεύει το ξηρό νερό; Ποιες ουσίες ονομάζονται ξηρό νερό

Εάν ασχολείστε με την τεχνολογία και απολαμβάνετε την παρακολούθηση εκπαιδευτικών τηλεοπτικών εκπομπών, τότε πιθανότατα έχετε ακούσει για μια ουσία όπως το ξηρό νερό. Ωστόσο, αυτός ο όρος αναφέρεται σε ουσίες που είναι εντελώς διαφορετικές σε χημική σύσταση. Το πρώτο είναι το υγρό Novec 1230, που εφευρέθηκε από την 3M. Και η δεύτερη είναι μια λευκή σκόνη, η οποία είναι μόρια νερού σε ένα κέλυφος πυριτίου. Θα περιγράψουμε αυτές τις ουσίες και θα εξηγήσουμε τις χρήσεις τους.

Novec 1230

Ένα υγρό που ονομάζεται Novec 1230 εφευρέθηκε από την αμερικανική εταιρεία 3M το 2004. Η ουσία δεν έχει ούτε χρώμα ούτε οσμή, επομένως είναι πολύ παρόμοια με το νερό, διαφέρει από αυτό μόνο σε ενδιαφέρουσες ιδιότητες:

ειναι διηλεκτρικο δηλαδη δεν μεταφερει ηλεκτρισμο?
λιώνει στους 108°C και βράζει στους 49°C.
βρέχει πολύ ελαφρά την επιφάνεια.
δεν είναι διαλύτης.

Τέτοιες ιδιότητες εξηγούνται από τη χημική σύνθεση της ουσίας. Τύπος ξηρού νερού: CF3CF2C(O)CF(CF3)2. Όπως μπορείτε να δείτε, του λείπουν άτομα υδρογόνου και δεσμοί υδρογόνου.

Κατά την παρουσίαση της εφεύρεσης, τοποθετήθηκαν στο υγρό φύλλα χαρτιού, τα οποία δεν βρέχονταν, και το μελάνι δεν λερώθηκε πάνω τους. Επίσης, ένα smartphone κατέβηκε στο νερό, κάτι που δεν επηρέασε σε καμία περίπτωση την απόδοσή του. Είναι ενδιαφέρον ότι σχεδόν τίποτα δεν διαλύεται στο Novec 1230, επομένως μην προσπαθήσετε καν να φτιάξετε τσάι σε αυτήν την ουσία.

Εφαρμογή Novec 1230

Πολλοί, έχοντας μάθει για τις ιδιότητες του θαυματουργού νερού, ήθελαν να αγοράσουν αυτή την ουσία για να δείξουν διάφορα κόλπα σε φίλους. Ωστόσο, το Novec 1230 εφευρέθηκε για έναν πιο σοβαρό σκοπό - την κατάσβεση πυρκαγιών. Γιατί όχι μόνο σκέτο νερό;

Φανταστείτε ότι εκδηλώνεται πυρκαγιά σε ένα γραφείο όπου υπάρχουν πολλοί υπολογιστές και σημαντικά έγγραφα. Εάν σβήσετε μια φωτιά με νερό ή αφρό, τα έγγραφα θα μετατραπούν σε ένα σωρό υγρό χαρτί και ο εξοπλισμός απλά θα σταματήσει να λειτουργεί. Επιπλέον, τα έπιπλα θα καταστραφούν. Εάν χρησιμοποιείτε ξηρό νερό, η φωτιά θα σβήσει και η τεκμηρίωση θα παραμείνει ασφαλής και αβλαβής (αν δεν καεί εγκαίρως).

Το Novec 1230 έχει μια σειρά από ιδιότητες χρήσιμες στην πυρόσβεση:

Απορρόφηση θερμότητας και αποτέλεσμα ψύξης.
την ικανότητα αναστολής της φλόγας.
δεν αλλάζει τη συγκέντρωση οξυγόνου στο δωμάτιο. Αυτό βοηθά στην αύξηση του χρόνου εκκένωσης των ανθρώπων.

Τις περισσότερες φορές, τα συστήματα πυρόσβεσης ξηρού νερού χρησιμοποιούνται σε μουσεία, αρχεία και βιβλιοθήκες. Επίσης, συστήματα με Novec 1230 εγκαθίστανται σε τηλεοπτικούς σταθμούς, μεγάλες βιομηχανίες και άλλα μέρη όπου υπάρχει πολύ ακριβός εξοπλισμός. Είναι ενδιαφέρον ότι το ξηρό νερό όχι μόνο δεν βλάπτει τα ηλεκτρονικά, αλλά χρησιμοποιείται και ως ασφαλής μέθοδος ψύξης του. Για να γίνει αυτό, οι συσκευές που έχουν υπερθερμανθεί βυθίζονται πλήρως στην ουσία.

Είναι δυνατόν να φτιάξετε ξηρό νερό στο σπίτι

Πολλοί ενδιαφέρονται για το πώς να φτιάξουν ξηρό νερό στο σπίτι. Η απάντηση είναι όχι! Η σύνθεση μιας θαυματουργής ουσίας απαιτεί εκπαίδευση και ειδικό εξοπλισμό. Ωστόσο, το Novec 1230 μπορεί να αγοραστεί από εξειδικευμένα καταστήματα που πωλούν συστήματα πυρασφάλειας. Η απόλαυση δεν είναι φθηνή, επομένως δεν μπορούν όλοι να την αντέξουν οικονομικά.

Νερό σε κέλυφος πυριτίου

Μια ενδιαφέρουσα εφεύρεση των χημικών το 1968 ονομάζεται επίσης ξηρό νερό - μια λεπτώς διασπαρμένη κοκκώδης ουσία παρόμοια με την άμμο. Κάθε κρύσταλλος αυτής της άμμου είναι μια σταγόνα νερού τυλιγμένη σε ένα κέλυφος πυριτίου. Χάρη στο πυρίτιο, τα μόρια δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και δεν κολλάνε μεταξύ τους, έτσι το νερό δεν μετατρέπεται σε υγρή κατάσταση και παραμένει «στεγνό».

Παραδόξως, η διαδικασία παραγωγής ενός τέτοιου υλικού είναι αρκετά απλή και σύντομη. Το πυρίτιο αναμιγνύεται με νερό για 90 δευτερόλεπτα σε πολύ υψηλή ταχύτητα - και το ξηρό νερό είναι έτοιμο. Ωστόσο, ένα τέτοιο πείραμα δεν μπορεί να επαναληφθεί στο σπίτι, αφού, πιθανότατα, δεν θα βρείτε μια συσκευή που να μπορεί να αναμειγνύει ουσίες με επαρκή ταχύτητα.

Περιοχή εφαρμογής

Στην αρχή, το ξηρό νερό χρησιμοποιήθηκε στη βιομηχανία καλλυντικών. Σήμερα, αυτή η ουσία χρησιμοποιείται σε πολλούς τομείς της ζωής. Οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι το ξηρό νερό είναι σε θέση να δεσμεύσει και να διατηρήσει μεγάλη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα. Και όπως γνωρίζετε, αυτό το αέριο είναι αέριο του θερμοκηπίου και είναι μια από τις αιτίες της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Ως εκ τούτου, άρχισε να χρησιμοποιείται ξηρό νερό για την πρόληψη του φαινομένου του θερμοκηπίου και την προστασία του περιβάλλοντος.

Είναι γνωστό ότι το νερό μπορεί να υπάρχει σε υγρή, στερεή και αέρια κατάσταση. Γνωρίζατε όμως ότι το νερό μπορεί επίσης να είναι στεγνό, όσο παράδοξο κι αν ακούγεται.

Το «ξηρό νερό» είναι κατά 95% νερό και αποτελείται από μικροσκοπικά σταγονίδια νερού, καθένα από τα οποία περικλείεται σε ένα κέλυφος διοξειδίου του πυριτίου, το οποίο εμποδίζει τα μόρια του νερού να εξαπλωθούν και να συνδεθούν. Στην εμφάνιση, το "ξηρό νερό" μοιάζει με σκόνη. Αν δούμε τον χημικό τύπο του ξηρού νερού (CF3CF2C(O)CF(CF3)2), θα δούμε ότι, σε αντίθεση με το συνηθισμένο νερό, δεν υπάρχει υδρογόνο και, κατά συνέπεια, δεσμοί υδρογόνου, πράγμα που σημαίνει ότι η αλληλεπίδραση μεταξύ τα μόρια αυτού του νερού είναι πολύ πιο αδύναμα. Άλλες διαφορές μεταξύ του "ξηρού νερού" είναι το σημείο πήξης του, που είναι -108°C, το σημείο βρασμού του, το οποίο είναι 49°C, και η αδυναμία του να μεταφέρει ηλεκτρισμό. Σε ένα τέτοιο νερό, το τσάι ή ο καφές δεν μπορούν να παρασκευαστούν· η ζάχαρη και το αλάτι δεν διαλύονται σε αυτό. Μεταξύ των ομοιοτήτων με το συνηθισμένο νερό είναι η απουσία χρώματος και οσμής.

Το «ξηρό νερό» επινοήθηκε το 1968, αλλά εκείνη την εποχή δεν βρήκε πρακτική εφαρμογή και ξεχάστηκε για πολλά χρόνια.

Το θυμήθηκαν μόλις το 2004, όταν η ZM Corporation βελτίωσε το "ξηρό νερό" αφαιρώντας το επιβλαβές για το περιβάλλον φρέον από αυτό και το κατοχύρωσε με το εμπορικό σήμα Novec 1230. Από τότε, το "ξηρό νερό" χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση πυρκαγιών και κέρδισε γρήγορα δημοτικότητα, επειδή έδειξε τα πλεονεκτήματά του σε σχέση με το συνηθισμένο νερό. Έτσι, ακόμη και με την άμεση κατάσβεση μιας πυρκαγιάς με καθαρό νερό, έγγραφα, βιβλία, συσκευές, έπιπλα και άλλα πράγματα που επέζησαν από τη φωτιά μπορούν να καταστραφούν απελπιστικά από αυτό ακριβώς το νερό. Αυτό δεν θα συμβεί με το «στεγνό νερό», γιατί κατά το σβήσιμο μιας φωτιάς μετατρέπεται σε ατμό, ο οποίος, καθιζώντας πάνω σε αντικείμενα, εξαφανίζεται μετά από λίγα δευτερόλεπτα χωρίς να τους προκαλέσει καμία βλάβη. Οι παρουσιαστές ενός προγράμματος πραγματοποίησαν ακόμη και ένα οπτικό πείραμα, βυθίζοντας ένα κινητό τηλέφωνο και ένα φύλλο χαρτιού σε ένα δοχείο με «στεγνό νερό», ενώ το τηλέφωνο συνέχισε να λειτουργεί σωστά και το χαρτί δεν βρέχτηκε καν. Τέτοιες ιδιότητες του "ξηρού νερού" εκτιμήθηκαν κυρίως από υπαλλήλους μουσείων και βιβλιοθηκών, καθώς και από τους ιδιοκτήτες επιχειρήσεων όπου υπάρχει μεγάλη ποσότητα εξοπλισμού υψηλής τάσης.

Το "ξηρό νερό" σβήνει ακόμη και τη φωτιά με διαφορετικό τρόπο, παρεμποδίζοντας την αντίδραση καύσης και απορροφώντας θερμότητα, ενώ το συνηθισμένο νερό μειώνει τη θερμοκρασία στην πηγή ανάφλεξης και, εξατμίζοντας, εμποδίζει την πρόσβαση του οξυγόνου στη φλόγα. Επιπλέον, το Novec 1230 μετατρέπεται γρήγορα σε αέρια κατάσταση, ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες, όταν η φωτιά μόλις έχει ξεκινήσει.

Επιπλέον, ένα άλλο πλεονέκτημα του "ξηρού νερού" κατά την κατάσβεση πυρκαγιάς είναι το γεγονός ότι όταν χρησιμοποιείται, η συγκέντρωση οξυγόνου στο δωμάτιο δεν μειώνεται, αυξάνοντας έτσι τον χρόνο εκκένωσης των ανθρώπων.

Μόλις βρεθεί στην ατμόσφαιρα, το Novec 1230 υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας διασπάται σε 3-5 ημέρες, χωρίς να προκαλέσει ζημιά στο στρώμα του όζοντος της Γης. Για ένα άτομο, το "ξηρό νερό" είναι επίσης ασφαλές, αλλά και πάλι δεν πρέπει να το πίνετε.

Ωστόσο, το "ξηρό νερό" μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο στην καταπολέμηση της πυρκαγιάς. Το 2006, μελετώντας τις ιδιότητες αυτής της ουσίας, ειδικοί στο Πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ διαπίστωσαν ότι το «ξηρό νερό» μπορεί να είναι πολύ χρήσιμο στον πλανήτη μας. Το γεγονός είναι ότι είναι σε θέση να απορροφά ενεργά το διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο είναι ένα αέριο του θερμοκηπίου που συμβάλλει στην καταστροφή του στρώματος του όζοντος και, ως εκ τούτου, στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Πειράματα έδειξαν ότι την ίδια χρονική περίοδο το «ξηρό νερό» απορροφά τρεις φορές περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα από το συνηθισμένο νερό. Όλα αυτά καθιστούν δυνατή τη σημαντική μείωση της συγκέντρωσης των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα.

Υπάρχουν προτάσεις ότι λόγω της ικανότητάς του να απορροφά αέρια, το «ξηρό νερό» μπορεί επίσης να βοηθήσει στην εξόρυξη παγωμένου μεθανίου στον πυθμένα των ωκεανών, καθώς και άλλων δυσπρόσιτων αερίων.

Σε εξέλιξη βρίσκεται επίσης η αναζήτηση ενός τρόπου που θα μπορούσε να εξασφαλίσει την αποθήκευση καυσίμων για αυτοκίνητα που λειτουργούν με υδρογόνο.

Επιπλέον, ένας από τους ειδικούς από το Πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ, ο Δρ Μπεν Κάρτερ, στην 240η Εθνική Συνάντηση της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας στη Βοστώνη, είπε ότι, μεταξύ άλλων, το «ξηρό νερό» είναι ένας καταλύτης που επιταχύνει την αντίδραση μεταξύ υδρογόνο και μηλεϊνικό οξύ, το οποίο έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό ηλεκτρικού οξέος που χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή καταναλωτικών αγαθών. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη ανάδευσης του υδρογόνου και του ηλεκτρικού οξέος, καθιστώντας έτσι τη διαδικασία πιο ενεργειακά αποδοτική και φιλική προς το περιβάλλον.

Επιπλέον, αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία γαλακτωμάτων «ξηρής» σκόνης που αποτελούνται από πολλά υγρά που δεν αναμειγνύονται μεταξύ τους, όπως νερό και λάδι. Αυτά τα γαλακτώματα θα βοηθήσουν στην ασφαλέστερη αποθήκευση και μεταφορά δυνητικά επικίνδυνων υγρών.

Αναφορά:
Οι φθοροκετόνες είναι συνθετικές οργανικές ουσίες στο μόριο των οποίων όλα τα άτομα υδρογόνου αντικαθίστανται από άτομα φθορίου σταθερά συνδεδεμένα με το πλέγμα άνθρακα. Τέτοιες ιδιότητες καθιστούν την ουσία αδρανή στην αλληλεπίδραση με άλλα μόρια και αναστολέα των θερμικών αντιδράσεων. Πολυάριθμες εργαστηριακές μελέτες και δοκιμές έχουν δείξει ότι οι φθοροκετόνες είναι αποτελεσματικοί πυροσβεστικοί παράγοντες με θετικό περιβαλλοντικό και τοξικολογικό προφίλ. Είναι ένα άχρωμο διαφανές υγρό με ελαφριά οσμή, που είναι 1,6 φορές βαρύτερο από το νερό. Είναι ένα αποτελεσματικό διηλεκτρικό με ηλεκτρική διαπερατότητα 2,3, έτσι οι ηλεκτρονικές συσκευές βυθισμένες ακόμη και σε «ξηρό νερό» συνεχίζουν να λειτουργούν. Δεδομένου ότι το σημείο βρασμού αυτής της ουσίας σε πίεση 1 atm. είναι 49,2°C, εξατμίζεται αμέσως, χωρίς να αφήνει πλάκα στα τοιχώματα του εξοπλισμού.

Εδώ είναι τι λέει ο ZM:

Στην αναζήτηση ενός συνδυασμού παραμέτρων απόδοσης και ασφάλειας των πυροσβεστικών μέσων τις τελευταίες δεκαετίες, αρκετές γενιές αυτών έχουν αλλάξει από διοξείδιο του άνθρακα και αδρανή αέρια σε φρέον. Ωστόσο, τα περισσότερα από αυτά έχουν σοβαρούς περιορισμούς στην εφαρμογή τους. Όπως ανέφερα προηγουμένως, τα συστήματα διοξειδίου του άνθρακα είναι θανατηφόρα για τον άνθρωπο και τα φρέον πρώτης γενιάς απαγορεύονται παγκοσμίως λόγω των τεράστιων αρνητικών επιπτώσεων στην ατμόσφαιρα. Και αυτός είναι ένας σημαντικός παράγοντας, γιατί η υπερθέρμανση του πλανήτη βρίσκεται σε ρυθμό ρεκόρ. Για παράδειγμα, ο παγετώνας στο όρος Κιλιμάντζαρο, ο οποίος, σύμφωνα με τους επιστήμονες, θα έπρεπε να είχε λιώσει μέχρι το 2015, έλιωσε ήδη το 2005.

Συνειδητοποιώντας τις ελλείψεις των υπαρχόντων παραγόντων για την κατάσβεση πυρκαγιάς με αέρια, η ομάδα επιστημόνων της 3M δεν τροποποίησε τα φρέον, αλλά κατεύθυνε τις προσπάθειές της σε μια εντελώς νέα κατεύθυνση. Η απόφαση λήφθηκε να χρησιμοποιηθεί μία από τις βασικές τεχνολογικές πλατφόρμες της 3M, η Perfluorinated Organic Chemistry. Παρεμπιπτόντως, αυτή η τεχνολογία επιτρέπει στην εταιρεία να επιτύχει στον τομέα του εξαιρετικά λεπτού καθαρισμού διαφόρων εξαρτημάτων, της εφαρμογής προστατευτικών επιστρώσεων σε γυαλί, μέταλλα και πλαστικά, καθώς και στην ψύξη ηλεκτρονικών συσκευών.
Μια 10ετής περίοδος ερευνητικής εργασίας στέφθηκε με πραγματική επιτυχία - μια νέα κατηγορία αέριων πυροσβεστικών μέσων, φθοριούχες κετόνες, δημιουργήθηκε και εισήχθη στη διεθνή πρακτική. Πολυάριθμες δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν από κορυφαίους οργανισμούς στον κόσμο που ειδικεύονται στον τομέα της πυρασφάλειας προκάλεσαν έκπληξη στους ειδικούς: οι φθοροκετόνες αποδείχθηκαν όχι μόνο εξαιρετικοί πυροσβεστικοί παράγοντες (με απόδοση παρόμοια με τα φρέον), αλλά ταυτόχρονα έδειξαν πολύ θετικό περιβαλλοντικό και τοξικολογικό προφίλ.

Κάποια βαρετή χημεία

Λοιπόν, φθοριοκετόνες. Πρόκειται για συνθετικές οργανικές ουσίες στο μόριο των οποίων όλα τα άτομα υδρογόνου αντικαθίστανται από άτομα φθορίου σταθερά συνδεδεμένα με τον σκελετό άνθρακα. Τέτοιες αλλαγές καθιστούν την ουσία αδρανή όσον αφορά την αλληλεπίδραση με άλλα μόρια. Γιατί «στεγνό» νερό;
Το Novec 1230 (FK-5-1-12) (C-6 fluoroketone) είναι ένα άχρωμο διαφανές υγρό με ελαφριά οσμή, το οποίο είναι 1,6 φορές βαρύτερο από το νερό και, το πιο σημαντικό, δεν μεταφέρει ηλεκτρισμό. Η διηλεκτρική του σταθερά είναι 2,3 (το ξηρό άζωτο λαμβάνεται ως πρότυπο ως μονάδα).

Οι καινοτόμες ιδιότητες αυτού του πυροσβεστικού παράγοντα εξηγούνται από τη δομή του μορίου του με έξι άνθρακα, το οποίο έχει ασθενείς δεσμούς. Επιτρέπουν στο Novec 1230 να αλλάζει γρήγορα από υγρή σε αέρια κατάσταση και να απορροφά ενεργά τη θερμική ενέργεια της φωτιάς. Η καταστολή πυρκαγιάς πραγματοποιείται λόγω του ψυκτικού αποτελέσματος (70%). Εμφανίζεται επίσης μια χημική αντίδραση αναστολής φλόγας (30%). Ταυτόχρονα, η συγκέντρωση οξυγόνου στο δωμάτιο δεν μειώνεται (κάτι που είναι σημαντικό για την αύξηση του χρόνου εκκένωσης των ανθρώπων από το δωμάτιο). Η ουσία εξατμίζεται αμέσως χωρίς να εισέρχεται σε χημικές αντιδράσεις, γεγονός που επιτρέπει να μην καταστρέφονται υλικά και ακριβός εξοπλισμός και οι διηλεκτρικές ιδιότητες εμποδίζουν τα βραχυκυκλώματα.

Πως δουλεύει?

Μια άλλη σημαντική ιδιότητα των φθοριοκετονών είναι η εξαιρετικά χαμηλή διαλυτότητα στο νερό, η οποία δεν επιτρέπει στην ουσία να περάσει μέσα από τις κυτταρικές μεμβράνες στο σώμα, δηλ. παρέχει τη χαμηλή τοξικότητά τους και την υψηλή θερμοχωρητικότητα των ατμών, με αποτέλεσμα την ενεργό ψύξη της φλόγας και την κατάσβεση της. Και αυτό σημαίνει ότι τα άτομα που βρίσκονται στο δωμάτιο τη στιγμή που ενεργοποιείται το σύστημα δεν κινδυνεύουν. Το σύστημα πυρόσβεσης που βασίζεται στο Novec 1230 είναι εξοπλισμένο με τα Κέντρα Ελέγχου Πτήσεων των αεροδρομίων Vnukovo και Koltsovo, οι αποστολείς μπορούν να εκτελέσουν την εργασία τους όταν το σύστημα ενεργοποιηθεί χωρίς να θέσουν σε κίνδυνο τη ζωή τους.

Πώς επηρεάζει ένα άτομο;

Ξεχωριστά, θα σταθώ σε έναν τέτοιο δείκτη όπως ο βαθμός ασφάλειας ενός πυροσβεστικού παράγοντα για τους ανθρώπους. Καθορίζεται από τη διαφορά μεταξύ της συγκέντρωσης εργασίας και της μέγιστης επιτρεπόμενης συγκέντρωσης. Στην παγκόσμια πρακτική χρησιμοποιείται μια παράμετρος που ονομάζεται NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) - συγκέντρωση που δεν προκαλεί βλαβερές επιπτώσεις. Καθορίζει το όριο συγκέντρωσης ουσιών για καρδιοευαισθητοποιητικές και καρδιοτοξικές επιδράσεις στον οργανισμό. Μερικές φορές αυτή η διαφορά ονομάζεται περιθώριο ασφαλείας, το οποίο αντισταθμίζει τις ανακρίβειες στον υπολογισμό της ποσότητας του παράγοντα αερίου στο σύστημα, την άνιση κατανομή στον όγκο του δωματίου, τη χρήση πολλαπλασιαστικών παραγόντων για την υπολογισμένη συγκέντρωση και άλλους παράγοντες. Η αρνητική τιμή αυτής της παραμέτρου υποδεικνύει τον κίνδυνο του παράγοντα στη συγκέντρωση εργασίας μετά την ενεργοποίηση του συστήματος.

Έτσι, τα συστήματα που χρησιμοποιούν «αδρανή» αέρια (που δεν υποστηρίζουν την καύση) χρησιμοποιούν την αρχή της κατάσβεσης μιας πυρκαγιάς με αραίωση του οξυγόνου στον αέρα σε τιμές σημαντικά χαμηλότερες από ό,τι στον κανονικό αέρα (12-13% έναντι 21% στον συνηθισμένο αέρα). Αυτό οδηγεί σε κίνδυνο ασφυξίας για τους ανθρώπους στο δωμάτιο, αν και τέτοια αέρια δεν έχουν τοξική επίδραση. Ξεχωριστά, θα πρέπει να ειπωθεί για το διοξείδιο του άνθρακα, για το οποίο οι συγκεντρώσεις εργασίας είναι πάντα θανατηφόρες για τον άνθρωπο. Αυτό οφείλεται στη φυσιολογική του επίδραση στον οργανισμό σε συγκεντρώσεις πάνω από 5% (για σύγκριση, η τυπική συγκέντρωση πυρόσβεσης για το CO2 είναι 35%).

Οι χημικοί παράγοντες δεν μειώνουν τη συγκέντρωση οξυγόνου στο δωμάτιο. Επομένως, για αυτούς, ο αποφασιστικός παράγοντας ασφάλειας για το προσωπικό είναι ο παράγοντας ασφάλειας που συζητήθηκε προηγουμένως. Για χώρους όπου, λόγω επιχειρησιακής ανάγκης, τα άτομα μπορούν να είναι, έστω και για μικρό χρονικό διάστημα, πρέπει να επιλέγονται πράκτορες με μέγιστο περιθώριο ασφαλείας.

Το «ξηρό νερό» είναι κατά 95% νερό και αποτελείται από μικροσκοπικά σταγονίδια νερού, καθένα από τα οποία περικλείεται σε ένα κέλυφος διοξειδίου του πυριτίου, το οποίο εμποδίζει τα μόρια του νερού να εξαπλωθούν και να συνδεθούν. Στην εμφάνιση, το "ξηρό νερό" μοιάζει με σκόνη. Αν δούμε τον χημικό τύπο του ξηρού νερού (CF3CF2C(O)CF(CF3)2), θα δούμε ότι, σε αντίθεση με το συνηθισμένο νερό, δεν υπάρχει υδρογόνο και, κατά συνέπεια, δεσμοί υδρογόνου, πράγμα που σημαίνει ότι η αλληλεπίδραση μεταξύ τα μόρια αυτού του νερού είναι πολύ πιο αδύναμα. Άλλες διαφορές μεταξύ του "ξηρού νερού" είναι το σημείο πήξης του, το οποίο είναι ίσο με 108 ° C, το σημείο βρασμού, που είναι 49 ° C, καθώς και η αδυναμία να μεταφέρει ρεύμα. Σε ένα τέτοιο νερό, το τσάι ή ο καφές δεν μπορούν να παρασκευαστούν· η ζάχαρη και το αλάτι δεν διαλύονται σε αυτό. Μεταξύ των ομοιοτήτων με το συνηθισμένο νερό είναι η απουσία χρώματος και οσμής.

Εδώ είναι τι λέει ο ZM:

Συνειδητοποιώντας τις ελλείψεις των υπαρχόντων παραγόντων για την κατάσβεση πυρκαγιάς με αέρια, η ομάδα επιστημόνων της 3M δεν τροποποίησε τα φρέον, αλλά κατεύθυνε τις προσπάθειές της σε μια εντελώς νέα κατεύθυνση. Η απόφαση λήφθηκε να χρησιμοποιηθεί μία από τις βασικές τεχνολογικές πλατφόρμες της 3M, η Perfluorinated Organic Chemistry. Παρεμπιπτόντως, αυτή η τεχνολογία επιτρέπει στην εταιρεία να επιτύχει επιτυχία στον τομέα του εξαιρετικά λεπτού καθαρισμού διαφόρων εξαρτημάτων, της εφαρμογής προστατευτικών επικαλύψεων σε γυαλί, μέταλλα και πλαστικά, καθώς και στην ψύξη ηλεκτρονικών συσκευών.
Μια 10ετής περίοδος ερευνητικής εργασίας στέφθηκε με πραγματική επιτυχία - μια νέα κατηγορία αέριων πυροσβεστικών μέσων, φθοριούχες κετόνες, δημιουργήθηκε και εισήχθη στη διεθνή πρακτική. Πολυάριθμες δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν από κορυφαίους οργανισμούς στον κόσμο που ειδικεύονται στον τομέα της πυρασφάλειας προκάλεσαν έκπληξη στους ειδικούς: οι φθοροκετόνες αποδείχθηκαν όχι μόνο εξαιρετικοί πυροσβεστικοί παράγοντες (με απόδοση παρόμοια με τα φρέον), αλλά ταυτόχρονα έδειξαν πολύ θετικό περιβαλλοντικό και τοξικολογικό προφίλ.

Κάποια βαρετή χημεία

Πώς επηρεάζει ένα άτομο;

Καλησπέρα, αγαπητοί habrausers! Έχετε ακούσει για το 3M;

Είμαστε μια εταιρεία που αγαπάει την τεχνολογία και την καινοτομία. Νομίζουμε ότι είμαστε ίδιοι με εσάς. Έχουμε εφεύρει πράγματα που χρησιμοποιείτε καθημερινά, αλλά μπορεί να μην το γνωρίζετε καν! Επομένως, ανοίγουμε μια μικρή σειρά άρθρων για τα προϊόντα και τις τεχνολογίες της 3M.

Η πρώτη μας ανάρτηση επικεντρώνεται στο πυροσβεστικό μέσο Novec 1230, την ιστορία και τις εφαρμογές του.
Η ιστορία του υπαλλήλου «από το πρώτο στόμα».

Μπορεί το νερό να είναι στεγνό; Ή τι είναι η ασφαλής πυρόσβεση;

Σήμερα, η λέξη «καινοτομία» έχει μπει σταθερά στη ζωή μας, χρησιμοποιείται τόσο συχνά που φαίνεται να έχει χάσει το αρχικό της νόημα. Εργάζομαι στην 3M ως μέλος της ομάδας τεχνολογίας ηλεκτρονικών και καθημερινά συναντώ τον υπέροχο κόσμο των εφευρέσεων της 3M, μερικές από τις οποίες πιθανότατα γνωρίζετε ήδη - γυαλόχαρτο, ταινία Scotch, φύλλα Post-it.
Η επιθυμία του Bing Crosby να ηχογραφήσει τα ραδιοφωνικά του προγράμματα οδήγησε την 3M να δημιουργήσει τη μαγνητική ταινία για ηχογράφηση, η οποία έγινε το πρότυπο για το στούντιο ηχογράφησης και εκπομπής, φέρνοντας επανάσταση στη βιομηχανία του θεάματος. Ο Neil Armstrong έκανε το πρώτο του βήμα στο φεγγάρι το 1969 φορώντας παπούτσια με σόλες από Thinsulate, μια άλλη εφεύρεση της 3M. Μπορείτε να μιλήσετε για τις εφευρέσεις μας για μεγάλο χρονικό διάστημα και ενδιαφέροντα, αλλά σήμερα θα ήθελα να σταθώ σε μία από αυτές.

βίντεο

Ίσως κάποιος να έχει ήδη ακούσει για το "ξηρό νερό", να έχει δει βίντεο και ποια διαβατήρια και βιβλία, μια τηλεόραση που λειτουργεί, ένα κινητό τηλέφωνο ή ένα καλώδιο επέκτασης συνδεδεμένο σε μια πρίζα βυθίζονται σε ένα ενυδρείο με νερό.

Φαίνεται καταπληκτικό! Ωστόσο, αυτά δεν είναι κόλπα! Αυτό το "ξηρό νερό" δεν είναι παρά η καινοτομία της 3M, το πυροσβεστικό μέσο αερίου Novec 1230, που αναπτύχθηκε από την εταιρεία μας για χρήση σε συστήματα πυρόσβεσης με αέριο, επιπλέον, είναι μια νέα κατηγορία χημικών που χρησιμοποιούνται στη διεθνή πρακτική.

Το Novec 1230 είναι απολύτως ασφαλές για ηλεκτρονικά!

Θα ήθελα να σας μιλήσω για αυτόν και τις εκπληκτικές του ιδιότητες. Αυτό το θέμα φαίνεται ιδιαίτερα επίκαιρο σήμερα, όταν τα κτίρια χτίζονται πολύ ψηλότερα από ό,τι μπορούν να φτάσουν οι σκάλες των πυροσβεστικών οχημάτων και οι άνθρωποι δεν έχουν την ευκαιρία να εκκενώσουν γρήγορα, οι ακριβοί διακομιστές αποθηκεύουν ανεκτίμητες πληροφορίες, υπάρχουν εγκαταστάσεις εξοπλισμένες με πολύπλοκους αυτοματισμούς που απαιτούν συνεχής παρουσία χειριστών και αδιάλειπτη εργασία, εξοπλισμός, όπως κέντρα ελέγχου πτήσεων αεροδρομίων. Ένα απλό παράδειγμα - οι αποστολείς MCC διαθέτουν μονωτικές μάσκες αερίων στους χώρους εργασίας τους, στις οποίες, σε περίπτωση αυτόματου συστήματος πυρόσβεσης αερίου με βάση φρέον ή διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο είναι θανατηφόρο για τον άνθρωπο, πρέπει να συνεχίσουν να εργάζονται για 20 λεπτά πριν από την αλλαγή τη λειτουργία αυτού του Κέντρου Ελέγχου να εξοικονομήσει.

Γιατί χρειάζεται αυτό;

Είναι γνωστό ότι οι συνέπειες της κατάσβεσης μιας πυρκαγιάς είναι συχνά τόσο σοβαρές όσο και οι επιπτώσεις της ίδιας της πυρκαγιάς. Νερό, εξοπλισμός χαλασμένων σκόνης, τεκμηρίωση, έργα τέχνης και οτιδήποτε πολύτιμο υπάρχει στο δωμάτιο. αέρια - inergen, φρέον, διοξείδιο του άνθρακα δεν επηρεάζουν τόσο τις υλικές αξίες, αλλά είναι θανατηφόρα για τους ανθρώπους στο προστατευμένο δωμάτιο, επομένως απαιτούν την άμεση εκκένωση τους.
Στην αναζήτηση ενός συνδυασμού παραμέτρων απόδοσης και ασφάλειας των πυροσβεστικών μέσων τις τελευταίες δεκαετίες, αρκετές γενιές αυτών έχουν αλλάξει από διοξείδιο του άνθρακα και αδρανή αέρια σε φρέον. Ωστόσο, τα περισσότερα από αυτά έχουν σοβαρούς περιορισμούς στην εφαρμογή τους. Όπως ανέφερα προηγουμένως, τα συστήματα διοξειδίου του άνθρακα είναι θανατηφόρα για τον άνθρωπο και τα φρέον πρώτης γενιάς απαγορεύονται παγκοσμίως λόγω των τεράστιων αρνητικών επιπτώσεων στην ατμόσφαιρα. Και αυτός είναι ένας σημαντικός παράγοντας, γιατί η υπερθέρμανση του πλανήτη βρίσκεται σε ρυθμό ρεκόρ. Για παράδειγμα, ο παγετώνας στο όρος Κιλιμάντζαρο, ο οποίος, σύμφωνα με τους επιστήμονες, θα έπρεπε να είχε λιώσει μέχρι το 2015, έλιωσε ήδη το 2005.

Πώς το καταλήξαμε

Συνειδητοποιώντας τις ελλείψεις των υπαρχόντων παραγόντων για την κατάσβεση πυρκαγιάς με αέρια, η ομάδα επιστημόνων της 3M δεν τροποποίησε τα φρέον, αλλά κατεύθυνε τις προσπάθειές της σε μια εντελώς νέα κατεύθυνση. Η απόφαση λήφθηκε να χρησιμοποιηθεί μία από τις βασικές τεχνολογικές πλατφόρμες της 3M, η Perfluorinated Organic Chemistry. Παρεμπιπτόντως, αυτή η τεχνολογία επιτρέπει στην εταιρεία να επιτύχει επιτυχία στον τομέα του εξαιρετικά λεπτού καθαρισμού διαφόρων εξαρτημάτων, της εφαρμογής προστατευτικών επικαλύψεων σε γυαλί, μέταλλα και πλαστικά, καθώς και στην ψύξη ηλεκτρονικών συσκευών.
Μια 10ετής περίοδος ερευνητικής εργασίας στέφθηκε με πραγματική επιτυχία - μια νέα κατηγορία αέριων πυροσβεστικών μέσων, φθοριούχες κετόνες, δημιουργήθηκε και εισήχθη στη διεθνή πρακτική. Πολυάριθμες δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν από κορυφαίους οργανισμούς στον κόσμο που ειδικεύονται στον τομέα της πυρασφάλειας προκάλεσαν έκπληξη στους ειδικούς: οι φθοροκετόνες αποδείχθηκαν όχι μόνο εξαιρετικοί πυροσβεστικοί παράγοντες (με απόδοση παρόμοια με τα φρέον), αλλά ταυτόχρονα έδειξαν πολύ θετικό περιβαλλοντικό και τοξικολογικό προφίλ.

Κάποια βαρετή χημεία

Novec 1230 ακροφύσιο εξόδου κατά τη διάρκεια της πυρόσβεσης

Πως δουλεύει?

Πώς επηρεάζει ένα άτομο;

Περί οικολογίας

Τώρα σχετικά με το περιβαλλοντικό στοιχείο των πυροσβεστικών μέσων. Ειδικά στο πλαίσιο της διεθνούς ολοκλήρωσης και επικύρωσης στην επικράτεια της Ρωσικής Ομοσπονδίας εγγράφων που έχουν εγκριθεί από την παγκόσμια κοινότητα. Παράδειγμα αποτελεί η εκπλήρωση από τη Ρωσία των υποχρεώσεων βάσει του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ, η οποία οδήγησε σε απαγόρευση της παραγωγής, εισαγωγής και χρήσης στο έδαφος της χώρας μας πολλών αέριων πυροσβεστικών μέσων με ιδιότητες που καταστρέφουν το όζον. Ακολουθεί η μείωση των εκπομπών παραγόντων με υψηλό δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη, μεταξύ των οποίων μεγάλο μερίδιο καταλαμβάνουν τα φρέον για την κατάσβεση πυρκαγιάς.

Η επικύρωση του Πρωτοκόλλου του Κιότο στη Ρωσία (Ομοσπονδιακός Νόμος Αρ. 128-FZ της 4ης Νοεμβρίου 2004 «Περί επικύρωσης του Πρωτοκόλλου του Κιότο στη Σύμβαση Πλαίσιο των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή») προβλέπει επίσης τη σταδιακή μείωση τέτοιων εκπομπών.
Το 2011, στη διάσκεψη του ΟΗΕ για την κλιματική αλλαγή, πολλές χώρες ανέλαβαν ταυτόχρονα την πρωτοβουλία να εισαγάγουν απαγόρευση χρήσης του φρέον-23 και ένα καθεστώς αυστηρού ελέγχου των όγκων κατανάλωσης και σταδιακή μείωση των εκπομπών των κύριων φρέον για την πυρόσβεση (chladone-125, freon-227, κ.λπ.). Τέτοια μέτρα είναι ζωτικής σημασίας, διότι διαφορετικά είναι απλώς αδύνατο να διατηρηθεί η διαδικασία της υπερθέρμανσης του πλανήτη εντός των ορίων που ορίζουν οι επιστήμονες ως μέτρια επικίνδυνη για το κλίμα της γης. Τα αποτελέσματα αυτών των πρωτοβουλιών δεν άργησαν να έρθουν: οι χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης ήταν οι πρώτες που εφάρμοσαν αυτά τα νέα μέτρα περιβαλλοντικής ασφάλειας. Επί του παρόντος εγκρίνονται οι σχετικές τροποποιήσεις στη νομοθεσία της ΕΕ. Στη σειρά ακολουθούν άλλα μέλη της διεθνούς κοινότητας, γιατί το πρόβλημα των παγκόσμιων αλλαγών στο κλίμα του πλανήτη μας είναι κοινό σε όλες τις χώρες.

Όταν το Novec 1230 απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, οι φθοροκετόνες καταστρέφονται εύκολα στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, ο παράγοντας απομακρύνεται από το περιβάλλον εντός 5 ημερών. Δεν υπάρχει επίσης σωρευτικό αποτέλεσμα εγγενές στα φρέον, δηλ. Η ύλη δεν παραμένει στην ατμόσφαιρα για δεκαετίες ή και αιώνες.

Για σύγκριση, η απελευθέρωση μιας εγκατάστασης πυρόσβεσης αερίου (GFS) με βάση το φρέον (348 κιλά φρέον 227) ισοδυναμεί με την εκπομπή 1.008.926 kg CO2 στην ατμόσφαιρα, η οποία είναι συγκρίσιμη με τις ετήσιες εκπομπές CO2 από 211 επιβατικά αυτοκίνητα . Η παραγωγή μιας μονάδας HPT με βάση τη φθοροκετόνη (401 kg Novec 1230) ισοδυναμεί με 401 kg εκπομπές CO2 (0,07 οχήματα ετησίως). Μπορεί επίσης να συγκριθεί με τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα από τη ζωή μιας αγελάδας κατά τη διάρκεια ενός μήνα.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η φθοριοκετόνη FK-5-1-12 (Novec 1230) συμπεριλήφθηκε πολύ γρήγορα σε όλα τα διεθνή και περιφερειακά πρότυπα για την κατάσβεση πυρκαγιάς με αέριο, αποτελώντας σοβαρό ανταγωνιστή της παλιάς κατηγορίας παραγόντων - φρέον, που έχουν συσσωρεύσει πολλά ερωτήματα , τόσο από περιβαλλοντολόγους όσο και από ειδικούς πυροπροστασίας.

Πού μπορείτε να συναντηθείτε

Μιλώντας για τον κατάλογο των αντικειμένων που μπορούν να προστατευτούν από τη φωτιά από τέτοιες εγκαταστάσεις, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι, σύμφωνα με ρωσικά και διεθνή πιστοποιητικά, οι εγκαταστάσεις με πυροσβεστικό μέσο Novec 1230 μπορούν να σβήσουν πυρκαγιές από στερεά εύφλεκτα υλικά, συμπεριλαμβανομένων των χάρτινων αρχείων χωρίς πρόσβαση σε πυροσβέστες, εύφλεκτα υγρά και εξοπλισμό υπό τάση. Έτσι, καλύπτονται σχεδόν όλα τα καθήκοντα προστασίας ιδιαίτερα πολύτιμων αντικειμένων της επιχείρησης.

Εγκατάσταση του Novec 1230

Επί του παρόντος επεξεργάζεται το θέμα της πιστοποίησης ενός παράγοντα για την κατάσβεση πυρκαγιών Γ τάξης (δηλαδή εύφλεκτα αέρια) - η τελευταία επιλογή. Ταυτόχρονα, δεν απαιτείται η δημιουργία ειδικών συνθηκών για τον εξοπλισμό - οι μονάδες μπορούν να λειτουργήσουν σε θερμοκρασίες από μείον 20°C έως συν 50°C. Αυτές είναι οι απαιτήσεις για τις προϋποθέσεις για τη θέση των ίδιων των κυλίνδρων. Στο δωμάτιο όπου γίνεται η απελευθέρωση, η θερμοκρασία μπορεί να διαφέρει σημαντικά από τις δεδομένες τιμές, τόσο προς τα πάνω όσο και προς τα κάτω. Υπάρχουν παραδείγματα χρήσης συστημάτων σε εγκαταστάσεις σε σκληρά κλίματα, οπότε οι μονάδες του συστήματος εγκαθίστανται σε ένα διαμέρισμα με θερμομόνωση.
Συνοψίζοντας τα παραπάνω, μπορούμε να πούμε ότι η τελική επιλογή ενός πυροσβεστικού μέσου εξαρτάται από κριτήρια που είναι σημαντικά για τον καθένα μας: αποτελεσματικότητα και κόστος, συμμόρφωση με κανονιστικά και τεχνικά πρότυπα, ασφάλεια για τον άνθρωπο και το περιβάλλον. Με αυτά τα κριτήρια καθοδηγήθηκαν οι επιστήμονες της 3M κατά τη δημιουργία της φθοριοκετόνης Novec1230.

Το όνειρο κάθε προγραμματιστή :)

Ελπίζουμε η ιστορία μας να ήταν ενδιαφέρουσα και κατατοπιστική. Θα θέλαμε να σας παρουσιάσουμε ένα από τα βασικά προϊόντα της εταιρείας στη ρωσική αγορά.
Μπορείτε να μάθετε περισσότερες πληροφορίες