ชีวประวัติ ลักษณะเฉพาะ การวิเคราะห์

น้ำแห้งใช้ทำอะไร? สารอะไรที่เรียกว่าน้ำแห้ง?

หากคุณเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีและชอบดูรายการทีวีเพื่อการศึกษาคุณคงเคยได้ยินเกี่ยวกับสารเช่นน้ำแห้งมาแล้ว อย่างไรก็ตาม คำนี้หมายถึงสารที่มีองค์ประกอบทางเคมีแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง อย่างแรกคือน้ำยา Novec 1230 ที่คิดค้นโดย 3M และประการที่สอง - ผงสีขาวซึ่งเป็นโมเลกุลของน้ำในเปลือกซิลิกอน เราจะอธิบายสารเหล่านี้และอธิบายการใช้งาน

โนเวค 1230

ของเหลวชื่อ Novec 1230 ถูกคิดค้นโดยบริษัท 3M ในอเมริกาในปี 2547 สารไม่มีสีหรือกลิ่นจึงคล้ายกับน้ำมาก แต่แตกต่างจากคุณสมบัติที่น่าสนใจ:

  • เป็นอิเล็กทริกนั่นคือมันไม่นำกระแสไฟฟ้า
  • ละลายที่อุณหภูมิ 108 °C และเดือดที่ 49 °C;
  • พื้นผิวเปียกเล็กน้อยมาก
  • ไม่ใช่ตัวทำละลาย

อธิบายคุณสมบัติดังกล่าวแล้ว องค์ประกอบทางเคมีสาร สูตรน้ำแห้ง: CF3CF2C(O)CF(CF3)2 อย่างที่เราเห็นไม่มีอะตอมของไฮโดรเจนและ พันธะไฮโดรเจน.

ในระหว่างการนำเสนอการประดิษฐ์ แผ่นกระดาษถูกวางในของเหลวซึ่งไม่เปียกและหมึกบนกระดาษก็ไม่เลอะ สมาร์ทโฟนก็ถูกหย่อนลงไปในน้ำซึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพแต่อย่างใด ที่น่าสนใจคือ แทบไม่มีอะไรละลายใน Novec 1230 ดังนั้นอย่าพยายามชงชาด้วยสารนี้

การใช้ Novec 1230

เมื่อได้เรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของน้ำมหัศจรรย์แล้ว หลายคนจึงต้องการซื้อสารนี้เพื่อแสดงเคล็ดลับต่างๆ ให้เพื่อน ๆ ฟัง อย่างไรก็ตาม Novec 1230 ได้รับการประดิษฐ์ขึ้นเพื่อจุดประสงค์ที่ร้ายแรงกว่านั่นคือการดับไฟ ทำไมคุณไม่สามารถผ่านน้ำเปล่าได้?

ลองนึกภาพว่าเกิดเพลิงไหม้ในสำนักงานที่มีคอมพิวเตอร์หลายเครื่องและ เอกสารสำคัญ- หากคุณดับไฟด้วยน้ำหรือโฟม เอกสารจะกลายเป็นกองกระดาษเปียก และอุปกรณ์ก็จะหยุดทำงาน อีกทั้งเฟอร์นิเจอร์จะเสียหายด้วย หากคุณใช้น้ำแห้งไฟจะดับและเอกสารจะยังคงอยู่อย่างปลอดภัย (หากไม่มีเวลาเผา)

Novec 1230 มีชุดคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ในการดับไฟ:

  • การดูดซับความร้อนและการระบายความร้อน
  • ความสามารถในการยับยั้งเปลวไฟ
  • ไม่เปลี่ยนความเข้มข้นของออกซิเจนในห้อง ซึ่งจะช่วยเพิ่มเวลาที่ใช้ในการอพยพผู้คน

ระบบดับเพลิงแบบน้ำแห้งมักใช้ในพิพิธภัณฑ์ หอจดหมายเหตุ และห้องสมุด นอกจากนี้ ระบบที่มี Novec 1230 ยังได้รับการติดตั้งที่สถานีโทรทัศน์ โรงงานผลิตขนาดใหญ่ และสถานที่อื่นๆ ที่มีอุปกรณ์ราคาแพงจำนวนมาก สิ่งที่น่าสนใจคือน้ำแห้งไม่เพียงแต่ไม่เป็นอันตรายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น แต่ยังนำไปใช้อีกด้วย วิธีที่ปลอดภัยการระบายความร้อน ในการทำเช่นนี้อุปกรณ์ที่มีความร้อนสูงเกินไปจะถูกจุ่มลงในสารโดยสมบูรณ์

เป็นไปได้ไหมที่จะทำน้ำแห้งที่บ้าน?

หลายคนสนใจวิธีทำน้ำแห้งที่บ้าน คำตอบคือไม่มีทาง! การสังเคราะห์สารมหัศจรรย์ต้องอาศัยการเตรียมการและอุปกรณ์พิเศษ อย่างไรก็ตาม คุณสามารถซื้อ Novec 1230 ได้ในร้านค้าพิเศษที่จำหน่ายระบบป้องกันการโจรกรรม ความปลอดภัยจากอัคคีภัย- ความสุขนี้ไม่ถูก ดังนั้นทุกคนไม่สามารถจ่ายได้

น้ำในเปลือกซิลิกอน

เรียกอีกอย่างว่าน้ำแห้ง สิ่งประดิษฐ์ที่น่าสนใจนักเคมีในปี พ.ศ. 2511 เป็นสารเม็ดละเอียดคล้ายทราย ผลึกทรายแต่ละเม็ดคือหยดน้ำที่ห่อหุ้มด้วยเปลือกซิลิกอน ต้องขอบคุณซิลิคอนที่ทำให้โมเลกุลไม่โต้ตอบกันและไม่ติดกัน ดังนั้นน้ำจึงไม่เปลี่ยนเป็นสถานะของเหลวและยังคง "แห้ง"

น่าประหลาดใจที่กระบวนการผลิตวัสดุดังกล่าวนั้นง่ายมากและใช้เวลาไม่นาน ซิลิโคนและน้ำผสมกันเป็นเวลา 90 วินาทีด้วยความเร็วสูงมาก - และน้ำแห้งก็พร้อม อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะทำการทดลองซ้ำที่บ้าน เนื่องจากเป็นไปได้มากว่าคุณจะไม่มีอุปกรณ์ที่สามารถผสมสารด้วยความเร็วที่เพียงพอ

ขอบเขตการใช้งาน

ในตอนแรกมีการใช้น้ำแห้งในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง ปัจจุบันสารนี้ถูกใช้ในหลายด้านของชีวิต นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่าน้ำแห้งสามารถกักเก็บเอาไว้ได้ จำนวนมาก คาร์บอนไดออกไซด์- และอย่างที่ทราบกันว่าก๊าซชนิดนี้จัดเป็นก๊าซเรือนกระจกและเป็นสาเหตุหนึ่ง ภาวะโลกร้อน- จึงเริ่มใช้น้ำแห้งเพื่อป้องกัน ภาวะเรือนกระจกและการป้องกัน สิ่งแวดล้อม.

เป็นที่ทราบกันดีว่าน้ำสามารถมีอยู่ในสถานะของเหลว ของแข็ง และก๊าซได้ คุณรู้ไหมว่าน้ำสามารถแห้งได้ไม่ว่ามันจะฟังดูขัดแย้งแค่ไหนก็ตาม

“น้ำแห้ง” ประกอบด้วยน้ำ 95% และประกอบด้วยหยดน้ำเล็กๆ ซึ่งแต่ละหยดถูกห่อหุ้มไว้ในเปลือกซิลิคอนไดออกไซด์ ซึ่งป้องกันไม่ให้โมเลกุลของน้ำแพร่กระจายและรวมตัวกัน ลักษณะ “น้ำแห้ง” มีลักษณะคล้ายผง หากเรามองดู สูตรเคมีน้ำแห้ง (CF3CF2C(O)CF(CF3)2) เราจะเห็นว่าน้ำขาดไฮโดรเจนซึ่งแตกต่างจากน้ำธรรมดา และด้วยเหตุนี้ จึงมีพันธะไฮโดรเจน ซึ่งหมายความว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของน้ำนี้จะอ่อนลงมาก ความแตกต่างอื่นๆ ระหว่าง "น้ำแห้ง" คือจุดเยือกแข็งที่ −108°C จุดเดือดที่ 49°C และการไม่สามารถนำกระแสได้ คุณไม่สามารถชงชาหรือกาแฟในน้ำดังกล่าวได้ น้ำตาลและเกลือจะไม่ละลายในน้ำนั้น ความคล้ายคลึงกับน้ำธรรมดาคือการไม่มีสีและกลิ่น

“น้ำแห้ง” ถูกคิดค้นขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2511 แต่ในขณะนั้นไม่พบ การประยุกต์ใช้จริงและถูกลืมไปหลายปีแล้ว


พวกเขาจำได้เฉพาะในปี 2004 เมื่อบริษัท ZM ปรับปรุง "น้ำแห้ง" โดยการนำสารทำความเย็นที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมออก และจดทะเบียนภายใต้เครื่องหมายการค้า Novec 1230 นับตั้งแต่นั้นมา "น้ำแห้ง" ก็เริ่มถูกนำมาใช้ในการดับเพลิง และ ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วเนื่องจากแสดงให้เห็นข้อดีเหนือน้ำธรรมดา ดังนั้น แม้ว่าไฟจะดับได้อย่างรวดเร็วด้วยน้ำธรรมดา เอกสาร หนังสือ อุปกรณ์ เฟอร์นิเจอร์ และสิ่งอื่น ๆ ที่รอดพ้นจากไฟก็อาจได้รับความเสียหายอย่างสิ้นหวังจากน้ำเพียงเท่านี้ สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นกับ "น้ำแห้ง" เนื่องจากเมื่อดับไฟไฟจะกลายเป็นไอน้ำซึ่งเมื่อเกาะบนวัตถุจะหายไปในไม่กี่วินาทีโดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ ต่อสิ่งเหล่านั้น ผู้นำเสนอรายการหนึ่งถึงกับทำการทดลองด้วยสายตาโดยหย่อนมันลงในภาชนะที่มี "น้ำแห้ง" โทรศัพท์มือถือและกระดาษหนึ่งแผ่นในขณะที่โทรศัพท์ยังคงทำงานตามปกติและกระดาษก็ไม่เปียกด้วยซ้ำ คุณสมบัติของ "น้ำแห้ง" ดังกล่าวได้รับการชื่นชมจากพนักงานพิพิธภัณฑ์และห้องสมุดเป็นหลักรวมถึงเจ้าขององค์กรที่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงจำนวนมาก

“น้ำแห้ง” ดับไฟได้แตกต่างออกไป โดยรบกวนปฏิกิริยาการเผาไหม้และการดูดซับความร้อน ในขณะที่น้ำธรรมดาจะลดอุณหภูมิที่แหล่งกำเนิดไฟลง และเมื่อระเหยออกไป จะขัดขวางการเข้าถึงของออกซิเจนไปยังเปลวไฟ นอกจากนี้ Novec 1230 จะกลายเป็นอย่างรวดเร็ว สถานะก๊าซแม้ในอุณหภูมิต่ำเมื่อเพิ่งเกิดเพลิงไหม้

นอกจากนี้ข้อดีอีกประการหนึ่งของ “น้ำแห้ง” ในการดับไฟคือการใช้น้ำไม่ลดความเข้มข้นของออกซิเจนในห้อง จึงทำให้มีเวลาในการอพยพผู้คนมากขึ้น

เมื่ออยู่ในชั้นบรรยากาศ Novec 1230 จะสลายตัวภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตภายใน 3-5 วัน โดยไม่สร้างความเสียหายต่อชั้นโอโซนของโลก “น้ำแห้ง” ก็ปลอดภัยสำหรับมนุษย์เช่นกัน แต่ก็ยังไม่คุ้มที่จะดื่ม

อย่างไรก็ตาม “น้ำแห้ง” สามารถใช้ได้ไม่เพียงแต่ในการดับเพลิงเท่านั้น พ.ศ. 2549 ศึกษาคุณสมบัติ ของสารนี้ผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูลได้ค้นพบว่า "น้ำแห้ง" สามารถเป็นประโยชน์ต่อโลกของเราได้เป็นอย่างดี ความจริงก็คือมันสามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีส่วนในการทำลายชั้นโอโซนและส่งผลให้เกิดภาวะโลกร้อน การทดลองแสดงให้เห็นว่าในช่วงเวลาเดียวกัน “น้ำแห้ง” ดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่าน้ำธรรมดาถึงสามเท่า ทั้งหมดนี้ทำให้สามารถลดความเข้มข้นลงได้อย่างมาก ก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศ

มีข้อเสนอแนะว่าเนื่องจากความสามารถในการดูดซับก๊าซ “น้ำแห้ง” จึงสามารถช่วยในการสกัดมีเทนแช่แข็งที่อยู่ก้นมหาสมุทรได้ เช่นเดียวกับก๊าซอื่นๆ ที่เข้าถึงยาก

การค้นหายังอยู่ระหว่างการค้นหาวิธีการที่สามารถจัดเก็บเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนได้


นอกจากนี้ ดร. เบ็น คาร์เตอร์ ผู้เชี่ยวชาญคนหนึ่งจากมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูลในการประชุมแห่งชาติครั้งที่ 240 ของสมาคมเคมีอเมริกันในบอสตันกล่าวว่า เหนือสิ่งอื่นใด “น้ำแห้ง” เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาระหว่าง ไฮโดรเจนและกรดมาเลอิกซึ่งส่งผลให้เกิดกรดซัคซินิกซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสินค้าอุปโภคบริโภค ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการกวนไฮโดรเจนและกรดซัคซินิก ทำให้กระบวนการนี้ประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

นอกจากนี้ เทคโนโลยีนี้ยังสามารถใช้สร้างอิมัลชันผง "แห้ง" ซึ่งประกอบด้วยของเหลวหลายชนิดที่ไม่ผสมกัน เช่น น้ำและน้ำมัน อิมัลชันเหล่านี้จะช่วยทำให้การจัดเก็บและการขนส่งของเหลวที่อาจเป็นอันตรายปลอดภัยยิ่งขึ้น

อ้างอิง:
ฟลูออโรคีโทนเป็นสารสังเคราะห์ สารอินทรีย์ในโมเลกุลที่อะตอมไฮโดรเจนทั้งหมดถูกแทนที่ด้วยอะตอมฟลูออรีนที่เกาะติดกับโครงตาข่ายคาร์บอนอย่างแน่นหนา คุณสมบัติดังกล่าวทำให้สารเฉื่อยเมื่อทำปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นและเป็นตัวยับยั้งปฏิกิริยาความร้อน มากมาย การทดสอบในห้องปฏิบัติการและการทดสอบแสดงให้เห็นว่าฟลูออโรคีโตนเป็นสารดับเพลิงที่มีประสิทธิภาพโดยมีลักษณะทางพิษวิทยาและสิ่งแวดล้อมเชิงบวก เป็นของเหลวใสไม่มีสี มีกลิ่นจางๆ ซึ่งหนักกว่าน้ำถึง 1.6 เท่า เป็นไดอิเล็กทริกที่มีประสิทธิภาพโดยมีค่าคงที่ทางไฟฟ้า 2.3 ดังนั้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แช่อยู่ใน "น้ำแห้ง" ก็ยังทำงานต่อไปได้ เนื่องจากจุดเดือดของสารนี้อยู่ที่ความดัน 1 atm คือ 49.2°C ระเหยได้ทันทีโดยไม่ทิ้งสารตกค้างบนผนังของอุปกรณ์

นี่คือสิ่งที่ ZM พูดว่า:

เป็นที่ทราบกันดีว่าผลที่ตามมาจากการดับไฟมักจะรุนแรงพอๆ กับผลกระทบจากไฟนั่นเอง น้ำและผงเสีย อุปกรณ์ เอกสาร งานศิลปะ และทุกสิ่งมีค่าที่อยู่ในห้อง ก๊าซ - ไอเนอร์เจน ฟรีออน คาร์บอนไดออกไซด์ไม่ส่งผลกระทบต่อสินทรัพย์วัสดุมากนัก แต่เป็นอันตรายถึงชีวิตผู้คนในสถานที่คุ้มครอง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องอพยพผู้คนทันที

ในการค้นหาการรวมกันของพารามิเตอร์ของประสิทธิภาพและความปลอดภัยของสารดับเพลิงสำหรับ ทศวรรษที่ผ่านมาหลายชั่วอายุคนได้เปลี่ยนจากคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเฉื่อยไปเป็นฟรีออน อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่มีข้อจำกัดร้ายแรงในการใช้งาน ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ระบบคาร์บอนไดออกไซด์เป็นอันตรายต่อมนุษย์ และสารทำความเย็นรุ่นแรกถูกห้ามทั่วโลกเนื่องจากส่งผลกระทบด้านลบต่อชั้นบรรยากาศอย่างมหาศาล และนี่คือปัจจัยสำคัญเนื่องจากภาวะโลกร้อนกำลังเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นประวัติการณ์ ตัวอย่างเช่น ธารน้ำแข็งบนภูเขาคิลิมันจาโร ซึ่งตามที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ไว้ว่าจะละลายภายในปี 2558 ก็ได้ละลายไปแล้วในปี 2548

นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งของ 3เอ็ม เข้าใจถึงข้อบกพร่องของสารดับเพลิงที่ใช้แก๊สอยู่ จึงไม่ได้ดัดแปลงสารทำความเย็น แต่มุ่งความพยายามไปในทิศทางใหม่โดยสิ้นเชิง มีการตัดสินใจที่จะใช้หนึ่งในแพลตฟอร์มเทคโนโลยีพื้นฐานของ 3M - เคมีของเพอร์ฟลูออริเนต สารประกอบอินทรีย์- อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ช่วยให้บริษัทประสบความสำเร็จในด้านการทำความสะอาดชิ้นส่วนต่างๆ แบบละเอียดเป็นพิเศษ การใช้การเคลือบป้องกันกับแก้ว โลหะ และพลาสติก รวมถึงการทำความเย็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ระยะเวลา 10 ปี งานวิจัยได้รับการสวมมงกุฎด้วยความสำเร็จที่แท้จริง - มันถูกสร้างและนำไปใช้ในการปฏิบัติระดับนานาชาติ ชั้นเรียนใหม่สารดับเพลิงที่เป็นก๊าซ - คีโตนที่มีฟลูออริเนต การทดสอบจำนวนมากที่ดำเนินการโดยองค์กรชั้นนำของโลกที่เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยทำให้ผู้เชี่ยวชาญประหลาดใจ: ฟลูออโรคีโตนไม่เพียงแต่เป็นสารดับเพลิงที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น (ที่มีประสิทธิภาพคล้ายกับฟรีออน) แต่ในขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นลักษณะทางสิ่งแวดล้อมและพิษวิทยาที่เป็นบวกอย่างมาก

เคมีน่าเบื่อนิดหน่อย

ฟลูออโรคีโตน เหล่านี้เป็นสารอินทรีย์สังเคราะห์ในโมเลกุลที่อะตอมไฮโดรเจนทั้งหมดจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมของฟลูออรีนที่เกาะติดกับโครงกระดูกคาร์บอนอย่างแน่นหนา การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวทำให้สารเฉื่อยจากมุมมองของปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลอื่น ทำไมต้อง "แห้ง" น้ำ?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (ฟลูออโรคีโทน C-6) เป็นของเหลวใสไม่มีสี มีกลิ่นเล็กน้อย ซึ่งหนักกว่าน้ำ 1.6 เท่า และที่สำคัญที่สุดคือไม่นำไฟฟ้า ของเขา การอนุญาต- 2.3 (ใช้ไนโตรเจนแห้งเป็นหน่วยมาตรฐาน)

คุณสมบัติเชิงนวัตกรรมของสารดับเพลิงนี้อธิบายได้จากโครงสร้างของโมเลกุลคาร์บอน 6 ตัวซึ่งมี ความสัมพันธ์ที่อ่อนแอ- ช่วยให้ Novec 1230 เปลี่ยนจากได้อย่างรวดเร็ว สถานะของเหลวกลายเป็นก๊าซและดูดซับอย่างแข็งขัน พลังงานความร้อนไฟ. การระงับอัคคีภัยเกิดขึ้นเนื่องจากความเย็น (70%) ปฏิกิริยาการยับยั้งเปลวไฟทางเคมีก็เกิดขึ้น (30%) ในขณะเดียวกันความเข้มข้นของออกซิเจนในห้องก็ไม่ลดลง (ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มเวลาในการอพยพผู้คนออกจากห้อง) สารจะระเหยทันทีโดยไม่ต้องเข้าไป ปฏิกิริยาเคมีซึ่งช่วยให้คุณไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อวัสดุและอุปกรณ์ราคาแพงแต่ คุณสมบัติเป็นฉนวนป้องกันการลัดวงจร

มันทำงานอย่างไร?

อื่น ทรัพย์สินที่สำคัญฟลูออโรคีโตน - ความสามารถในการละลายน้ำต่ำมากซึ่งไม่อนุญาตให้สารผ่านได้ เยื่อหุ้มเซลล์เข้าสู่ร่างกายเช่น รับประกันความเป็นพิษต่ำและความจุความร้อนสูงของไอระเหย ซึ่งนำไปสู่การระบายความร้อนของเปลวไฟและการดับไฟ ซึ่งหมายความว่าผู้ที่อยู่ในห้องเมื่อเปิดใช้งานระบบจะไม่ตกอยู่ในอันตราย ศูนย์ควบคุมการบินที่สนามบิน Vnukovo และ Koltsovo ได้รับการติดตั้งระบบดับเพลิงที่ใช้ Novec 1230 ผู้มอบหมายงานสามารถดำเนินงานได้เมื่อระบบถูกกระตุ้นโดยไม่ทำให้ชีวิตตกอยู่ในความเสี่ยง




สิ่งนี้ส่งผลต่อบุคคลอย่างไร?

ฉันจะอาศัยตัวบ่งชี้ดังกล่าวแยกจากกันเช่นระดับความปลอดภัยของสารดับเพลิงสำหรับผู้คน ถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างความเข้มข้นในการทำงานและความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต ในทางปฏิบัติทั่วโลก มีการใช้พารามิเตอร์ที่เรียกว่า NOAEL (No Observed Adverse Adverse Effect Level) ซึ่งเป็นความเข้มข้นที่ไม่ก่อให้เกิด ผลกระทบที่เป็นอันตราย- โดยจะกำหนดเกณฑ์ความเข้มข้นของสารสำหรับผลกระทบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดในร่างกาย บางครั้งความแตกต่างนี้เรียกว่าส่วนต่างความปลอดภัยซึ่งชดเชยความไม่ถูกต้องในการคำนวณปริมาณของก๊าซในระบบ การกระจายที่ไม่สม่ำเสมอตลอดปริมาตรของห้อง การใช้ปัจจัยที่เพิ่มขึ้นสำหรับความเข้มข้นที่คำนวณได้และปัจจัยอื่น ๆ ค่าลบพารามิเตอร์นี้บ่งบอกถึงอันตรายของสารในความเข้มข้นในการทำงานหลังจากเปิดใช้งานระบบ

ดังนั้นระบบที่ใช้ก๊าซ “เฉื่อย” (ซึ่งไม่รองรับการเผาไหม้) จึงใช้หลักการดับไฟโดยเจือจางออกซิเจนในอากาศให้มีค่าต่ำกว่าระดับปกติอย่างมีนัยสำคัญ สภาพแวดล้อมทางอากาศ(12-13% เทียบกับ 21% ในอากาศปกติ) สิ่งนี้นำไปสู่ความเสี่ยงที่จะหายใจไม่ออกสำหรับคนในห้อง แม้ว่าก๊าซดังกล่าวจะไม่มีผลกระทบที่เป็นพิษก็ตาม ควรจะพูดแยกกันเกี่ยวกับคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งความเข้มข้นในการทำงานมักเป็นอันตรายถึงชีวิตต่อมนุษย์ นี่เป็นเพราะเขา ผลกระทบทางสรีรวิทยาบนร่างกายที่ความเข้มข้นสูงกว่า 5% (สำหรับการเปรียบเทียบความเข้มข้นมาตรฐานในการดับเพลิงสำหรับ CO2 คือ 35%)

สารเคมีไม่ได้ลดความเข้มข้นของออกซิเจนในห้อง ดังนั้นสำหรับพวกเขา ปัจจัยชี้ขาดความปลอดภัยสำหรับบุคลากรเป็นปัจจัยด้านความปลอดภัยที่กล่าวถึงข้างต้น สำหรับสถานที่ที่อาจมีผู้คนอยู่ แม้ในช่วงเวลาสั้นๆ ก็ตาม ด้วยเหตุผลด้านการปฏิบัติงาน ควรเลือกตัวแทนที่มีขอบเขตความปลอดภัยสูงสุด

เป็นที่ทราบกันดีว่าน้ำสามารถมีอยู่ในสถานะของเหลว ของแข็ง และก๊าซได้ คุณรู้ไหมว่าน้ำสามารถแห้งได้ไม่ว่ามันจะฟังดูขัดแย้งแค่ไหนก็ตาม

“น้ำแห้ง” ประกอบด้วยน้ำ 95% และประกอบด้วยหยดน้ำเล็กๆ ซึ่งแต่ละหยดถูกห่อหุ้มไว้ในเปลือกซิลิคอนไดออกไซด์ ซึ่งป้องกันไม่ให้โมเลกุลของน้ำแพร่กระจายและรวมตัวกัน ลักษณะ “น้ำแห้ง” มีลักษณะคล้ายผง หากเราดูสูตรทางเคมีของน้ำแห้ง (CF3CF2C(O)CF(CF3)2) เราจะเห็นว่าน้ำขาดไฮโดรเจนซึ่งแตกต่างจากน้ำธรรมดา และผลที่ตามมาคือพันธะไฮโดรเจน ซึ่งหมายความว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่าง โมเลกุลของสิ่งนี้ทำให้น้ำอ่อนลงมาก ความแตกต่างอื่นๆ ระหว่างน้ำแห้งคือจุดเยือกแข็งที่ 108°C จุดเดือดที่ 49°C และความไม่สามารถนำกระแสได้ คุณไม่สามารถชงชาหรือกาแฟในน้ำดังกล่าวได้ น้ำตาลและเกลือจะไม่ละลายในน้ำนั้น ความคล้ายคลึงกับน้ำธรรมดาคือการไม่มีสีและกลิ่น

“น้ำแห้ง” ถูกคิดค้นขึ้นในปี 1968 แต่ในเวลานั้นยังนำไปใช้ประโยชน์ไม่ได้และถูกลืมไปหลายปีแล้ว

พวกเขาจำได้เฉพาะในปี 2004 เมื่อบริษัท ZM ปรับปรุง "น้ำแห้ง" โดยการนำสารทำความเย็นที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมออก และจดทะเบียนภายใต้เครื่องหมายการค้า Novec 1230 นับตั้งแต่นั้นมา "น้ำแห้ง" ก็เริ่มถูกนำมาใช้ในการดับเพลิง และ ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วเนื่องจากแสดงให้เห็นข้อดีเหนือน้ำธรรมดา ดังนั้น แม้ว่าไฟจะดับได้อย่างรวดเร็วด้วยน้ำธรรมดา เอกสาร หนังสือ อุปกรณ์ เฟอร์นิเจอร์ และสิ่งอื่น ๆ ที่รอดพ้นจากไฟก็อาจได้รับความเสียหายอย่างสิ้นหวังจากน้ำเพียงเท่านี้ สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นกับ "น้ำแห้ง" เนื่องจากเมื่อดับไฟไฟจะกลายเป็นไอน้ำซึ่งเมื่อเกาะบนวัตถุจะหายไปในไม่กี่วินาทีโดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ ต่อสิ่งเหล่านั้น ผู้นำเสนอโปรแกรมหนึ่งได้ทำการทดลองด้วยภาพโดยจุ่มโทรศัพท์มือถือและกระดาษลงในภาชนะที่มี "น้ำแห้ง" ในขณะที่โทรศัพท์ยังคงทำงานได้อย่างถูกต้องและกระดาษก็ไม่เปียกด้วยซ้ำ คุณสมบัติของ "น้ำแห้ง" ดังกล่าวได้รับการชื่นชมจากพนักงานพิพิธภัณฑ์และห้องสมุดเป็นหลักรวมถึงเจ้าขององค์กรที่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงจำนวนมาก

“น้ำแห้ง” ดับไฟได้แตกต่างออกไป โดยรบกวนปฏิกิริยาการเผาไหม้และการดูดซับความร้อน ในขณะที่น้ำธรรมดาจะลดอุณหภูมิที่แหล่งกำเนิดไฟลง และเมื่อระเหยออกไป จะขัดขวางการเข้าถึงของออกซิเจนไปยังเปลวไฟ นอกจากนี้ Novec 1230 จะเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซอย่างรวดเร็วแม้ที่อุณหภูมิต่ำเมื่อเพิ่งเกิดเพลิงไหม้

นอกจากนี้ข้อดีอีกประการหนึ่งของ “น้ำแห้ง” ในการดับไฟคือการใช้น้ำไม่ลดความเข้มข้นของออกซิเจนในห้อง จึงทำให้มีเวลาในการอพยพผู้คนมากขึ้น

เมื่ออยู่ในชั้นบรรยากาศ Novec 1230 จะสลายตัวภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตภายใน 3-5 วัน โดยไม่สร้างความเสียหายต่อชั้นโอโซนของโลก “น้ำแห้ง” ก็ปลอดภัยสำหรับมนุษย์เช่นกัน แต่ก็ยังไม่คุ้มที่จะดื่ม

อย่างไรก็ตาม “น้ำแห้ง” สามารถใช้ได้ไม่เพียงแต่ในการดับเพลิงเท่านั้น ในปี 2549 ผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูลได้ศึกษาคุณสมบัติของสารนี้ ค้นพบว่า "น้ำแห้ง" สามารถให้บริการที่ดีเยี่ยมแก่โลกของเราได้ ความจริงก็คือมันสามารถดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีส่วนในการทำลายชั้นโอโซนและส่งผลให้เกิดภาวะโลกร้อน การทดลองแสดงให้เห็นว่าในช่วงเวลาเดียวกัน “น้ำแห้ง” ดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่าน้ำธรรมดาถึงสามเท่า ทั้งหมดนี้ทำให้สามารถลดความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศได้อย่างมาก

มีข้อเสนอแนะว่าเนื่องจากความสามารถในการดูดซับก๊าซ “น้ำแห้ง” จึงสามารถช่วยในการสกัดมีเทนแช่แข็งที่อยู่ก้นมหาสมุทรได้ เช่นเดียวกับก๊าซอื่นๆ ที่เข้าถึงยาก

การค้นหายังอยู่ระหว่างการค้นหาวิธีการที่สามารถจัดเก็บเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนได้

นอกจากนี้ ดร. เบ็น คาร์เตอร์ ผู้เชี่ยวชาญคนหนึ่งจากมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูลในการประชุมแห่งชาติครั้งที่ 240 ของสมาคมเคมีอเมริกันในบอสตันกล่าวว่า เหนือสิ่งอื่นใด “น้ำแห้ง” เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาระหว่าง ไฮโดรเจนและกรดมาเลอิกซึ่งส่งผลให้เกิดกรดซัคซินิกซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสินค้าอุปโภคบริโภค ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการกวนไฮโดรเจนและกรดซัคซินิก ทำให้กระบวนการนี้ประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

นอกจากนี้ เทคโนโลยีนี้ยังสามารถใช้สร้างอิมัลชันผง "แห้ง" ซึ่งประกอบด้วยของเหลวหลายชนิดที่ไม่ผสมกัน เช่น น้ำและน้ำมัน อิมัลชันเหล่านี้จะช่วยทำให้การจัดเก็บและการขนส่งของเหลวที่อาจเป็นอันตรายปลอดภัยยิ่งขึ้น

อ้างอิง:
ฟลูออโรคีโทนเป็นสารอินทรีย์สังเคราะห์ซึ่งอะตอมไฮโดรเจนทั้งหมดจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมของฟลูออรีนที่เกาะติดกับโครงตาข่ายคาร์บอนอย่างแน่นหนา คุณสมบัติดังกล่าวทำให้สารเฉื่อยเมื่อทำปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นและเป็นตัวยับยั้งปฏิกิริยาความร้อน การศึกษาและการทดสอบในห้องปฏิบัติการจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าฟลูออโรคีโตนเป็นสารดับเพลิงที่มีประสิทธิภาพ โดยมีลักษณะเชิงบวกต่อสิ่งแวดล้อมและพิษวิทยา เป็นของเหลวใสไม่มีสี มีกลิ่นจางๆ ซึ่งหนักกว่าน้ำถึง 1.6 เท่า เป็นไดอิเล็กทริกที่มีประสิทธิภาพโดยมีค่าคงที่ทางไฟฟ้า 2.3 ดังนั้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แช่อยู่ใน "น้ำแห้ง" ก็ยังทำงานต่อไปได้ เนื่องจากจุดเดือดของสารนี้อยู่ที่ความดัน 1 atm คือ 49.2°C ระเหยได้ทันทีโดยไม่ทิ้งสารตกค้างบนผนังของอุปกรณ์

นี่คือสิ่งที่ ZM พูดว่า:

เป็นที่ทราบกันดีว่าผลที่ตามมาจากการดับไฟมักจะรุนแรงพอๆ กับผลกระทบจากไฟนั่นเอง น้ำและผงเสีย อุปกรณ์ เอกสาร งานศิลปะ และทุกสิ่งมีค่าที่อยู่ในห้อง ก๊าซ - ไอเนอร์เจน ฟรีออน คาร์บอนไดออกไซด์ไม่ส่งผลกระทบต่อสินทรัพย์วัสดุมากนัก แต่เป็นอันตรายถึงชีวิตผู้คนในสถานที่คุ้มครอง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องอพยพผู้คนทันที

ในการค้นหาพารามิเตอร์ประสิทธิภาพและความปลอดภัยของสารดับเพลิงที่รวมกันหลายชั่วอายุคนมีการเปลี่ยนแปลงในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาตั้งแต่คาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเฉื่อยไปจนถึงฟรีออน อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่มีข้อจำกัดร้ายแรงในการใช้งาน ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ระบบคาร์บอนไดออกไซด์เป็นอันตรายต่อมนุษย์ และสารทำความเย็นรุ่นแรกถูกห้ามทั่วโลกเนื่องจากมีปริมาณมหาศาล ผลกระทบเชิงลบสู่ชั้นบรรยากาศ และนี่คือปัจจัยสำคัญเนื่องจากภาวะโลกร้อนกำลังเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นประวัติการณ์ ตัวอย่างเช่น ธารน้ำแข็งบนภูเขาคิลิมันจาโร ซึ่งตามที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ไว้ว่าจะละลายภายในปี 2558 ก็ได้ละลายไปแล้วในปี 2548

นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งของ 3เอ็ม เข้าใจถึงข้อบกพร่องของสารดับเพลิงที่ใช้แก๊สอยู่ จึงไม่ได้ดัดแปลงสารทำความเย็น แต่มุ่งความพยายามไปในทิศทางใหม่โดยสิ้นเชิง มีการตัดสินใจที่จะใช้หนึ่งในแพลตฟอร์มเทคโนโลยีพื้นฐานของ 3M ซึ่งเป็นเคมีของสารประกอบอินทรีย์เพอร์ฟลูออริเนต อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ช่วยให้บริษัทประสบความสำเร็จในด้านการทำความสะอาดชิ้นส่วนต่างๆ แบบละเอียดเป็นพิเศษ การใช้การเคลือบป้องกันกับแก้ว โลหะ และพลาสติก รวมถึงการทำความเย็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
งานวิจัยระยะเวลา 10 ปีประสบความสำเร็จอย่างแท้จริง - สารดับเพลิงประเภทก๊าซชนิดใหม่ - คีโตนฟลูออริเนต - ถูกสร้างขึ้นและนำเข้าสู่การปฏิบัติระดับสากล การทดสอบจำนวนมากที่ดำเนินการโดยองค์กรชั้นนำของโลกที่เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยทำให้ผู้เชี่ยวชาญประหลาดใจ: ฟลูออโรคีโตนไม่เพียงแต่เป็นสารดับเพลิงที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น (ที่มีประสิทธิภาพคล้ายกับฟรีออน) แต่ในขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นลักษณะทางสิ่งแวดล้อมและพิษวิทยาที่เป็นบวกอย่างมาก

เคมีน่าเบื่อนิดหน่อย

ฟลูออโรคีโตน เหล่านี้เป็นสารอินทรีย์สังเคราะห์ในโมเลกุลที่อะตอมไฮโดรเจนทั้งหมดจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมของฟลูออรีนที่เกาะติดกับโครงกระดูกคาร์บอนอย่างแน่นหนา การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวทำให้สารเฉื่อยจากมุมมองของปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลอื่น ทำไมต้อง "แห้ง" น้ำ?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (ฟลูออโรคีโทน C-6) เป็นของเหลวใสไม่มีสี มีกลิ่นเล็กน้อย ซึ่งหนักกว่าน้ำ 1.6 เท่า และที่สำคัญที่สุดคือไม่นำไฟฟ้า ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกคือ 2.3 (ใช้ไนโตรเจนแห้งเป็นหน่วยเป็นมาตรฐาน)

คุณสมบัติเชิงนวัตกรรมของสารดับเพลิงนี้อธิบายได้จากโครงสร้างของโมเลกุลคาร์บอน 6 ตัวซึ่งมีพันธะที่อ่อนแอ ช่วยให้ Novec 1230 เปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะก๊าซได้อย่างรวดเร็ว และดูดซับพลังงานความร้อนของไฟได้อย่างรวดเร็ว การระงับอัคคีภัยเกิดขึ้นเนื่องจากความเย็น (70%) ปฏิกิริยาการยับยั้งเปลวไฟทางเคมีก็เกิดขึ้น (30%) ในขณะเดียวกันความเข้มข้นของออกซิเจนในห้องก็ไม่ลดลง (ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มเวลาในการอพยพผู้คนออกจากห้อง) สารระเหยทันทีโดยไม่เกิดปฏิกิริยาเคมี ซึ่งหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อวัสดุและอุปกรณ์ราคาแพง และคุณสมบัติไดอิเล็กทริกป้องกันการลัดวงจร

มันทำงานอย่างไร?

คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของฟลูออโรคีโตนคือความสามารถในการละลายในน้ำต่ำมากซึ่งไม่อนุญาตให้สารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าสู่ร่างกายเช่น รับประกันความเป็นพิษต่ำและความจุความร้อนสูงของไอระเหย ซึ่งนำไปสู่การระบายความร้อนของเปลวไฟและการดับไฟ ซึ่งหมายความว่าผู้ที่อยู่ในห้องเมื่อเปิดใช้งานระบบจะไม่ตกอยู่ในอันตราย ศูนย์ควบคุมการบินที่สนามบิน Vnukovo และ Koltsovo ได้รับการติดตั้งระบบดับเพลิงที่ใช้ Novec 1230 ผู้มอบหมายงานสามารถดำเนินงานได้เมื่อระบบถูกกระตุ้นโดยไม่ทำให้ชีวิตตกอยู่ในความเสี่ยง


สิ่งนี้ส่งผลต่อบุคคลอย่างไร?

ฉันจะอาศัยตัวบ่งชี้ดังกล่าวแยกจากกันเช่นระดับความปลอดภัยของสารดับเพลิงสำหรับผู้คน ถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างความเข้มข้นในการทำงานและความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต ในทางปฏิบัติทั่วโลก มีการใช้พารามิเตอร์ที่เรียกว่า NOAEL (ระดับที่ไม่มีผลข้างเคียงที่สังเกตได้ - ความเข้มข้นที่ไม่ก่อให้เกิดผลกระทบที่เป็นอันตราย) โดยจะกำหนดเกณฑ์ความเข้มข้นของสารสำหรับผลกระทบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดในร่างกาย บางครั้งความแตกต่างนี้เรียกว่าส่วนต่างความปลอดภัยซึ่งชดเชยความไม่ถูกต้องในการคำนวณปริมาณของก๊าซในระบบ การกระจายที่ไม่สม่ำเสมอตลอดปริมาตรของห้อง การใช้ปัจจัยที่เพิ่มขึ้นสำหรับความเข้มข้นที่คำนวณได้และปัจจัยอื่น ๆ ค่าลบของพารามิเตอร์นี้บ่งบอกถึงอันตรายของสารในความเข้มข้นในการทำงานหลังจากเปิดใช้งานระบบ

ดังนั้นระบบที่ใช้ก๊าซ "เฉื่อย" (ซึ่งไม่สนับสนุนการเผาไหม้) ใช้หลักการดับไฟโดยการเจือจางออกซิเจนในอากาศให้มีค่าต่ำกว่าระดับในอากาศปกติอย่างมีนัยสำคัญ (12-13% เทียบกับ 21% ในอากาศปกติ ). สิ่งนี้นำไปสู่ความเสี่ยงที่จะหายใจไม่ออกสำหรับคนในห้อง แม้ว่าก๊าซดังกล่าวจะไม่มีผลกระทบที่เป็นพิษก็ตาม ควรจะพูดแยกกันเกี่ยวกับคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งความเข้มข้นในการทำงานมักเป็นอันตรายถึงชีวิตต่อมนุษย์ เนื่องจากผลกระทบทางสรีรวิทยาต่อร่างกายที่ความเข้มข้นสูงกว่า 5% (สำหรับการเปรียบเทียบ ความเข้มข้นมาตรฐานในการดับเพลิงสำหรับ CO2 คือ 35%)

สารเคมีไม่ได้ลดความเข้มข้นของออกซิเจนในห้อง ดังนั้นสำหรับพวกเขาแล้ว ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่สำคัญสำหรับบุคลากรคือปัจจัยด้านความปลอดภัยที่กล่าวถึงข้างต้น สำหรับสถานที่ที่อาจมีผู้คนอยู่ แม้ในช่วงเวลาสั้นๆ ก็ตาม ด้วยเหตุผลด้านการปฏิบัติงาน ควรเลือกตัวแทนที่มีขอบเขตความปลอดภัยสูงสุด

สวัสดีตอนบ่ายผู้ใช้ Habra ที่รัก! คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับ 3เอ็ม บ้างไหม?

เราเป็นบริษัทที่รักเทคโนโลยีและนวัตกรรม เราคิดว่าเราคล้ายกับคุณในเรื่องนี้ เราประดิษฐ์สิ่งที่คุณใช้ทุกวัน แต่บางทีอาจไม่รู้ด้วยซ้ำ! ดังนั้นเราจึงเปิดบทความชุดเล็กๆ เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีของ 3เอ็ม

โพสต์แรกของเราเกี่ยวกับสารดับเพลิง Novec 1230 ประวัติและการใช้งาน
เรื่องเล่าจากพนักงานคนหนึ่ง

น้ำสามารถแห้งได้หรือไม่? หรือการดับเพลิงที่ปลอดภัยคืออะไร?

ทุกวันนี้ คำว่า “นวัตกรรม” ได้กลายเป็นที่แพร่หลายในชีวิตของเรา มีการใช้บ่อยมากจนดูเหมือนจะสูญเสียความหมายเดิมไป ฉันทำงานที่ 3M โดยเป็นส่วนหนึ่งของทีมเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และประสบปัญหาทุกวัน โลกที่น่าตื่นตาตื่นใจสิ่งประดิษฐ์ของ 3เอ็ม ที่คุณอาจรู้จักบ้างแล้ว เช่น กระดาษทราย สก๊อตเทป กระดาษโพสต์อิท
ความปรารถนาของ Bing Crosby ในการบันทึกรายการวิทยุของเขาทำให้ 3M สร้างเทปบันทึกแม่เหล็ก ซึ่งกลายเป็นมาตรฐานสำหรับสตูดิโอบันทึกและออกอากาศ ซึ่งปฏิวัติวงการบันเทิง นีล อาร์มสตรอง ก้าวแรกบนดวงจันทร์ในปี 1969 โดยสวมรองเท้าที่มีพื้นรองเท้าทำจาก Thinsulate ซึ่งเป็นสิ่งประดิษฐ์อีกชิ้นของ 3เอ็ม เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์ของเราได้เป็นเวลานานและน่าสนใจ แต่วันนี้ฉันอยากจะพูดถึงหนึ่งในนั้น

วีดีโอ
อาจมีคนเคยได้ยินเกี่ยวกับ "น้ำแห้ง" เคยเห็นวิดีโอหนังสือเดินทางและหนังสือจุ่มลงในตู้ปลาที่มีน้ำ ทีวีที่ใช้งานได้ โทรศัพท์มือถือ หรือสายไฟต่อที่เสียบเข้ากับเต้ารับ


ดูน่าทึ่ง! อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่ลูกเล่น! “น้ำแห้ง” นี้ไม่มีอะไรมากไปกว่านวัตกรรมจาก 3M ซึ่งเป็นสารดับเพลิงชนิดก๊าซ Novec 1230 ที่พัฒนาโดยบริษัทของเราเพื่อใช้ในระบบดับเพลิงด้วยแก๊ส ยิ่งไปกว่านั้นยังเป็นคลาสใหม่อีกด้วย สารเคมีใช้ในการปฏิบัติระหว่างประเทศ


Novec 1230 ปลอดภัยอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์!

ฉันอยากจะบอกคุณเกี่ยวกับมันและคุณสมบัติที่น่าทึ่งของมัน หัวข้อนี้ดูมีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษในปัจจุบัน เมื่ออาคารถูกสร้างขึ้นให้สูงกว่าบันไดรถดับเพลิงอย่างมาก และผู้คนไม่สามารถอพยพได้อย่างรวดเร็ว เซิร์ฟเวอร์ราคาแพงจะถูกเก็บไว้ ข้อมูลอันล้ำค่ามีสิ่งอำนวยความสะดวกที่ติดตั้งระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อนซึ่งต้องมีผู้ปฏิบัติงานอยู่ตลอดเวลาและใช้งานอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง เช่น ศูนย์ควบคุมการบินของสนามบิน ตัวอย่างง่ายๆ - ผู้มอบหมายงานของศูนย์ควบคุมมีหน้ากากป้องกันแก๊สพิษในที่ทำงานซึ่งในกรณีที่มีการเปิดใช้งานระบบดับเพลิงอัตโนมัติแบบแก๊สที่ใช้ฟรีออนหรือคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์พวกเขาจะต้องทำงานต่อไป เป็นเวลา 20 นาที ก่อนที่จะเปลี่ยนการทำงานของ Control Center นี้เป็นการสำรองไว้

เหตุใดจึงจำเป็น?
เป็นที่ทราบกันดีว่าผลที่ตามมาจากการดับไฟมักจะรุนแรงพอๆ กับผลกระทบจากไฟนั่นเอง น้ำและผงเสีย อุปกรณ์ เอกสาร งานศิลปะ และทุกสิ่งมีค่าที่อยู่ในห้อง ก๊าซ - ไอเนอร์เจน ฟรีออน คาร์บอนไดออกไซด์ไม่ส่งผลกระทบต่อสินทรัพย์วัสดุมากนัก แต่เป็นอันตรายถึงชีวิตผู้คนในสถานที่คุ้มครอง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องอพยพผู้คนทันที
ในการค้นหาพารามิเตอร์ประสิทธิภาพและความปลอดภัยของสารดับเพลิงที่รวมกันหลายชั่วอายุคนมีการเปลี่ยนแปลงในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาตั้งแต่คาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเฉื่อยไปจนถึงฟรีออน อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่มีข้อจำกัดร้ายแรงในการใช้งาน ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ระบบคาร์บอนไดออกไซด์เป็นอันตรายต่อมนุษย์ และสารทำความเย็นรุ่นแรกถูกห้ามทั่วโลกเนื่องจากส่งผลกระทบด้านลบต่อชั้นบรรยากาศอย่างมหาศาล และนี่คือปัจจัยสำคัญเนื่องจากภาวะโลกร้อนกำลังเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นประวัติการณ์ ตัวอย่างเช่น ธารน้ำแข็งบนภูเขาคิลิมันจาโร ซึ่งตามที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ไว้ว่าจะละลายภายในปี 2558 ก็ได้ละลายไปแล้วในปี 2548

เราคิดเรื่องนี้ขึ้นมาได้อย่างไร
นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งของ 3เอ็ม เข้าใจถึงข้อบกพร่องของสารดับเพลิงที่ใช้แก๊สอยู่ จึงไม่ได้ดัดแปลงสารทำความเย็น แต่มุ่งความพยายามไปในทิศทางใหม่โดยสิ้นเชิง มีการตัดสินใจที่จะใช้หนึ่งในแพลตฟอร์มเทคโนโลยีพื้นฐานของ 3M ซึ่งเป็นเคมีของสารประกอบอินทรีย์เพอร์ฟลูออริเนต อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ช่วยให้บริษัทประสบความสำเร็จในด้านการทำความสะอาดชิ้นส่วนต่างๆ แบบละเอียดเป็นพิเศษ การใช้การเคลือบป้องกันกับแก้ว โลหะ และพลาสติก รวมถึงการทำความเย็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
งานวิจัยระยะเวลา 10 ปีประสบความสำเร็จอย่างแท้จริง - สารดับเพลิงประเภทก๊าซชนิดใหม่ - คีโตนฟลูออริเนต - ถูกสร้างขึ้นและนำเข้าสู่การปฏิบัติระดับสากล การทดสอบจำนวนมากที่ดำเนินการโดยองค์กรชั้นนำของโลกที่เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยทำให้ผู้เชี่ยวชาญประหลาดใจ: ฟลูออโรคีโตนไม่เพียงแต่เป็นสารดับเพลิงที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น (ที่มีประสิทธิภาพคล้ายกับฟรีออน) แต่ในขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นลักษณะทางสิ่งแวดล้อมและพิษวิทยาที่เป็นบวกอย่างมาก
เคมีน่าเบื่อนิดหน่อย
ฟลูออโรคีโตน เหล่านี้เป็นสารอินทรีย์สังเคราะห์ในโมเลกุลที่อะตอมไฮโดรเจนทั้งหมดจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมของฟลูออรีนที่เกาะติดกับโครงกระดูกคาร์บอนอย่างแน่นหนา การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวทำให้สารเฉื่อยจากมุมมองของปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลอื่น ทำไมต้อง "แห้ง" น้ำ?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (ฟลูออโรคีโทน C-6) เป็นของเหลวใสไม่มีสี มีกลิ่นเล็กน้อย ซึ่งหนักกว่าน้ำ 1.6 เท่า และที่สำคัญที่สุดคือไม่นำไฟฟ้า ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกคือ 2.3 (ใช้ไนโตรเจนแห้งเป็นหน่วยเป็นมาตรฐาน)


Novec 1230 ออกจากหัวฉีดระหว่างการดับเพลิง

คุณสมบัติเชิงนวัตกรรมของสารดับเพลิงนี้อธิบายได้จากโครงสร้างของโมเลกุลคาร์บอน 6 ตัวซึ่งมีพันธะที่อ่อนแอ ช่วยให้ Novec 1230 เปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะก๊าซได้อย่างรวดเร็ว และดูดซับพลังงานความร้อนของไฟได้อย่างรวดเร็ว การระงับอัคคีภัยเกิดขึ้นเนื่องจากความเย็น (70%) ปฏิกิริยาการยับยั้งเปลวไฟทางเคมีก็เกิดขึ้น (30%) ในขณะเดียวกันความเข้มข้นของออกซิเจนในห้องก็ไม่ลดลง (ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มเวลาในการอพยพผู้คนออกจากห้อง) สารระเหยทันทีโดยไม่เกิดปฏิกิริยาเคมี ซึ่งหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อวัสดุและอุปกรณ์ราคาแพง และคุณสมบัติไดอิเล็กทริกป้องกันการลัดวงจร

มันทำงานอย่างไร?
คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของฟลูออโรคีโตนคือความสามารถในการละลายในน้ำต่ำมากซึ่งไม่อนุญาตให้สารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าสู่ร่างกายเช่น รับประกันความเป็นพิษต่ำและความจุความร้อนสูงของไอระเหย ซึ่งนำไปสู่การระบายความร้อนของเปลวไฟและการดับไฟ ซึ่งหมายความว่าผู้ที่อยู่ในห้องเมื่อเปิดใช้งานระบบจะไม่ตกอยู่ในอันตราย ศูนย์ควบคุมการบินที่สนามบิน Vnukovo และ Koltsovo ได้รับการติดตั้งระบบดับเพลิงที่ใช้ Novec 1230 ผู้มอบหมายงานสามารถดำเนินงานได้เมื่อระบบถูกกระตุ้นโดยไม่ทำให้ชีวิตตกอยู่ในความเสี่ยง
สิ่งนี้ส่งผลต่อบุคคลอย่างไร?
ฉันจะอาศัยตัวบ่งชี้ดังกล่าวแยกจากกันเช่นระดับความปลอดภัยของสารดับเพลิงสำหรับผู้คน ถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างความเข้มข้นในการทำงานและความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต ในทางปฏิบัติทั่วโลก มีการใช้พารามิเตอร์ที่เรียกว่า NOAEL (ระดับที่ไม่มีผลข้างเคียงที่สังเกตได้ - ความเข้มข้นที่ไม่ก่อให้เกิดผลกระทบที่เป็นอันตราย) โดยจะกำหนดเกณฑ์ความเข้มข้นของสารสำหรับผลกระทบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดในร่างกาย บางครั้งความแตกต่างนี้เรียกว่าส่วนต่างความปลอดภัยซึ่งชดเชยความไม่ถูกต้องในการคำนวณปริมาณของก๊าซในระบบ การกระจายที่ไม่สม่ำเสมอตลอดปริมาตรของห้อง การใช้ปัจจัยที่เพิ่มขึ้นสำหรับความเข้มข้นที่คำนวณได้และปัจจัยอื่น ๆ ค่าลบของพารามิเตอร์นี้บ่งบอกถึงอันตรายของสารในความเข้มข้นในการทำงานหลังจากเปิดใช้งานระบบ

ดังนั้นระบบที่ใช้ก๊าซ "เฉื่อย" (ซึ่งไม่สนับสนุนการเผาไหม้) ใช้หลักการดับไฟโดยการเจือจางออกซิเจนในอากาศให้มีค่าต่ำกว่าระดับในอากาศปกติอย่างมีนัยสำคัญ (12-13% เทียบกับ 21% ในอากาศปกติ ). สิ่งนี้นำไปสู่ความเสี่ยงที่จะหายใจไม่ออกสำหรับคนในห้อง แม้ว่าก๊าซดังกล่าวจะไม่มีผลกระทบที่เป็นพิษก็ตาม ควรจะพูดแยกกันเกี่ยวกับคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งความเข้มข้นในการทำงานมักเป็นอันตรายถึงชีวิตต่อมนุษย์ เนื่องจากผลกระทบทางสรีรวิทยาต่อร่างกายที่ความเข้มข้นสูงกว่า 5% (สำหรับการเปรียบเทียบ ความเข้มข้นมาตรฐานในการดับเพลิงสำหรับ CO2 คือ 35%)

สารเคมีไม่ได้ลดความเข้มข้นของออกซิเจนในห้อง ดังนั้นสำหรับพวกเขาแล้ว ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่สำคัญสำหรับบุคลากรคือปัจจัยด้านความปลอดภัยที่กล่าวถึงข้างต้น สำหรับสถานที่ที่อาจมีผู้คนอยู่ แม้ในช่วงเวลาสั้นๆ ก็ตาม ด้วยเหตุผลด้านการปฏิบัติงาน ควรเลือกตัวแทนที่มีขอบเขตความปลอดภัยสูงสุด

เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม
ตอนนี้เกี่ยวกับองค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อมของสารดับเพลิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเงื่อนไขของการบูรณาการระหว่างประเทศและการให้สัตยาบันในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซียของเอกสารที่ประชาคมโลกนำมาใช้ ตัวอย่างคือการปฏิบัติตามพันธกรณีของรัสเซียภายใต้พิธีสารมอนทรีออล ซึ่งนำไปสู่การห้ามการผลิต นำเข้า และใช้ในประเทศของเราสำหรับสารดับเพลิงที่เป็นก๊าซหลายชนิดที่มีคุณสมบัติทำลายโอโซน ลำดับถัดไปคือการลดการปล่อยสารที่มีศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนสูง ซึ่งส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยเฮไลด์ดับเพลิง

การให้สัตยาบันพิธีสารเกียวโตในรัสเซีย ( กฎหมายของรัฐบาลกลางลงวันที่ 4 พฤศจิกายน 2547 N 128-FZ “ในการให้สัตยาบันพิธีสารเกียวโตต่อกรอบอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ”) ยังกำหนดให้มีการลดการปล่อยก๊าซดังกล่าวอย่างค่อยเป็นค่อยไป
ในปี 2554 ที่การประชุมการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของสหประชาชาติ หลายประเทศได้ริเริ่มที่จะแนะนำการห้ามการใช้ freon-23 และระบอบการปกครองของการควบคุมปริมาณการบริโภคอย่างเข้มงวด และการลดการปล่อยก๊าซของฟรีออนหลักสำหรับการดับเพลิงอย่างค่อยเป็นค่อยไป (ฟรีออน- 125, freon-227 ฯลฯ) มาตรการดังกล่าวมีความจำเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากมิฉะนั้น กระบวนการของภาวะโลกร้อนสามารถถูกรักษาไว้ภายในขอบเขตที่นักวิทยาศาสตร์กำหนดไว้ว่าเป็นอันตรายปานกลางสำหรับ ภูมิอากาศของโลก, เป็นไปไม่ได้เลย ผลลัพธ์ของความคิดริเริ่มเหล่านี้เกิดขึ้นไม่นาน: เป็นครั้งแรกที่นำมาตรการใหม่เหล่านี้ไปใช้ ความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมประเทศต่างๆ ได้ตัดสินใจแล้ว สหภาพยุโรป- ขณะนี้การแก้ไขกฎหมายของสหภาพยุโรปที่เกี่ยวข้องกำลังได้รับการอนุมัติ ผู้เข้าร่วมคนอื่นๆ ในประชาคมระหว่างประเทศอยู่ในลำดับถัดไป เนื่องจากปัญหา การเปลี่ยนแปลงระดับโลกในภูมิอากาศของโลกของเรานั้นเป็นเรื่องปกติของทุกประเทศ

เมื่อ Novec 1230 ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ฟลูออโรคีโตนจะถูกทำลายได้ง่ายในชั้นบนของบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต สารดังกล่าวจะถูกกำจัดออกจากสิ่งแวดล้อมภายใน 5 วัน นอกจากนี้ยังไม่มีลักษณะผลกระทบสะสมของสารทำความเย็นอีกด้วย เช่น สารนี้ไม่คงอยู่ในชั้นบรรยากาศมานานหลายทศวรรษหรือหลายศตวรรษ

สำหรับการเปรียบเทียบ การปล่อยก๊าซติดตั้งระบบดับเพลิง (GFE) ที่ใช้ฟรีออน (ฟรีออน 227 348 กิโลกรัม) เทียบเท่ากับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ 1,008,926 กิโลกรัม ซึ่งเทียบได้กับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่อปีจากรถยนต์โดยสาร 211 คัน . การปล่อยหน่วยกังหันก๊าซที่ใช้ฟลูออโรคีโทน (401 กก. Novec 1230) เทียบเท่ากับการปล่อยก๊าซ CO2 401 กก. (0.07 คันต่อปี) ยังเทียบได้กับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากชีวิตของวัวตัวหนึ่งเป็นเวลาหนึ่งเดือนอีกด้วย

นั่นคือเหตุผลที่ฟลูออโรคีโทน FK-5-1-12 (Novec 1230) ถูกรวมไว้อย่างรวดเร็วในมาตรฐานสากลและระดับภูมิภาคทั้งหมดสำหรับการดับเพลิงด้วยแก๊ส ทำให้เกิดการแข่งขันที่รุนแรงกับตัวแทนประเภทเก่า - ฟรีออน ซึ่งมีคำถามมากมายสะสม ทั้งสอง จากนักนิเวศวิทยาและผู้เชี่ยวชาญด้านการป้องกันอัคคีภัย

เจอกันได้ที่ไหน.
เมื่อพูดถึงรายการวัตถุที่สามารถป้องกันจากไฟได้โดยการติดตั้งดังกล่าว ควรคำนึงถึงว่าตามใบรับรองของรัสเซียและต่างประเทศ การติดตั้งด้วยสารเคมีดับเพลิง Novec 1230 สามารถดับไฟของวัสดุที่ติดไฟได้ที่เป็นของแข็ง รวมถึง คลังกระดาษห่างจากนักดับเพลิง ของเหลวไวไฟ และอุปกรณ์ที่มีชีวิต ดังนั้นงานเกือบทั้งหมดในการปกป้องทรัพย์สินอันมีค่าขององค์กรจึงได้รับการคุ้มครอง


การติดตั้ง Novec 1230

กำลังพิจารณาประเด็นการรับรองตัวแทนสำหรับการดับไฟคลาส C (เช่น ก๊าซไวไฟ) - ตัวเลือกสุดท้ายของความเป็นไปได้ ขณะเดียวกันก็เกิดการสร้าง เงื่อนไขพิเศษไม่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์ - การติดตั้งสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิตั้งแต่ลบ 20°C ถึงบวก 50°C นี่เป็นข้อกำหนดสำหรับสภาพตำแหน่งของกระบอกสูบ ในห้องที่ทำการปล่อยอุณหภูมิอาจแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากค่าที่กำหนดทั้งขึ้นและลง มีตัวอย่างการใช้งานระบบที่ไซต์งานในสภาพอากาศที่รุนแรง ในกรณีนี้ โมดูลระบบจะถูกติดตั้งในช่องที่หุ้มฉนวนความร้อน
เพื่อสรุปข้างต้น เราสามารถระบุได้ว่าตัวเลือกสุดท้ายของสารดับเพลิงขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่มีความสำคัญสำหรับเราแต่ละคน: ประสิทธิภาพและต้นทุน การปฏิบัติตามมาตรฐานด้านกฎระเบียบและทางเทคนิค ความปลอดภัยสำหรับมนุษย์และสิ่งแวดล้อม นักวิทยาศาสตร์ของ 3M ได้รับคำแนะนำเมื่อสร้างฟลูออโรคีโทน Novec1230 เป็นเกณฑ์เหล่านี้


ความฝันของโปรแกรมเมอร์ทุกคน :)

เราหวังว่าเรื่องราวของเราจะน่าสนใจและให้ข้อมูล เราอยากจะแนะนำให้คุณรู้จักกับหนึ่งในผลิตภัณฑ์หลักของบริษัทในตลาดรัสเซีย
มากกว่า ข้อมูลรายละเอียดคุณสามารถหาคำตอบได้