2015-04-01
771
Механизм ингибирования пламени хладонами до конца не изучен. Это объясняется чрезвычайной сложностью процессов горения и ингибирования.
Тем не менее предполагается, что ингибирование горения галогенпроизводными протекает по радикальному механизму.
Известно, что процессы горения и взрывов относятся к классу цепных реакций, т.е. являются многостадийными. Продолжение каждой последующей стадии возможно только при успешном протекании предыдущей. На промежуточных стадиях в реакциях участвуют активные центры - радикалы (валентно ненасыщенные частицы), вследствие чего они легко взаимодействуют с исходными молекулами или между собой. Роль активных центров могут играть, например, атомы Н, Cl, O и группы атомов OH, CH3 и т.д. И если в зону протекания химической реакции окисления ввести компоненты (добавки), которые связывают последние, то становится возможным обрыв цепей и, как следствие, торможение скорости реакции, вплоть до потухания.
Роль указанных добавок в данном случае лучше всего выполняют галогенпроизводные предельных углеводородов. Гибель активных центров химических реакций горения будет происходить при взаимодействии их с атомами и радикалами, содержащими галоген и возникающими при расщеплении в зоне реакции молекул химически активных ингибиторов. В результате такого взаимодействия образуются малоактивные химические соединения.
|
|
|
Практически это проявляется в том, что при введении хладона в горючую смесь область воспламенения последней сужается. При некоторой концентрации добавок, называемой минимальной флегматизирующей концентрацией, оба предела сливаются. Область вне кривой флегматизации характеризует смеси, неспособные распространять пламя.
Количество химически активных ингибиторов, которое надо ввести в зону реакции для прекращения горения, очень мало. Для наиболее эффективных хладонов оно составляет 2-4 %, что в десятки раз меньше огнетушащих концентраций используемых на практике нейтральных газов (у углекислого газа, например, 25 - 30 %, аргона - 50 - 55 %, азота - 35 - 40 %, водяного пара - 30 - 35 % и т.д.).
В таблице 2.6 приведены лабораторные огнетушащие концентрации некоторых хладонов, используемых в целях пожаротушения. В общем можно сказать, что огнетушащая концентрация химически активных ингибиторов зависит от природы горючего вещества.
Таблица 2.6
Огнетушащие концентрации некоторых хладонов
| Горючее вещество | Огнетушащие концентрации хладонов | |||
| 114В2 | 12В2 | 13В1 | 12В1 | |
| ацетон | 2,3 | 2,2 | 3,5 | 3,8 |
| бензол | 1,9 | 3,2 | 2,9 | 2,9 |
| диэтиловый эфир | 2,2 | 2,5 | 3,9 | 4,4 |
| гексан | 2,1 | 2,3 | 3,3 | 3,7 |
| этанол | 2,4 | 2,6 | 3,9 | 4,5 |
Установлено, что с увеличением содержания галогенов в молекуле ингибитора его огнетушащая эффективность повышается. Высокий эффект к тому же достигается уже при введении первых атомов галогена. Обнаружено также, что ингибирование может проходить лишь в реакциях горения, обусловленных разветвленными цепными процессами. В случае процессов горения, возникающих в результате реакций с неразветвленными цепями (например, при окислении окислами азота), ингибирование не достигается.
|
|
|
