在我們的生活中,火災隨時可能威脅到生命和財產安全。而泡沫滅火器作為一種常見且有效的滅火設備,在關鍵時刻能夠發揮巨大作用。今天,就讓我們深入了解一下泡沫滅火器是如何利用化學反應產生二氧化碳來滅火的。?
一、構造與原理?
泡沫滅火器的外殼由鐵皮制成,起到保護內部結構和盛裝溶液的作用。其內部構造較為巧妙,有一個玻璃瓶內膽,里面裝有硫酸鋁水溶液,而在外殼與內膽之間的空間,則填充著碳酸氫鈉與發沫劑的混合溶液。?
平常狀態下,這兩種溶液由于玻璃瓶內膽的阻隔,不會發生接觸,自然也不會產生化學反應。一旦遭遇火災需要使用滅火器時,將筒身顛倒過來,情況就發生了變化。此時,碳酸氫鈉溶液和硫酸鋁溶液迅速混合,一場奇妙的化學反應就此展開。?
從化學方程式來看,?6NaHCO3?+Al2?(SO4?)3?→2Al(OH)3?+3Na2?SO4?+6CO2?↑,這一反應會產生大量的二氧化碳氣體。同時,發沫劑發揮作用,使二氧化碳氣體被包裹在眾多微小的泡沫之中。這些泡沫體積膨脹迅速,能達到原本溶液體積的 7 - 10 倍,并且具有一定的粘性。?
二、滅火機制?
(一)隔絕氧氣?
二氧化碳本身不支持燃燒,且其密度大于空氣。當泡沫滅火器噴出大量帶有二氧化碳的泡沫時,泡沫會迅速覆蓋在易燃液體或固體的表面。就像給燃燒物蓋上了一層厚厚的 “棉被”,將燃燒物與周圍的空氣隔絕開來。燃燒的必要條件之一是氧氣,一旦氧氣被切斷,燃燒反應就無法持續進行,從而達到滅火的效果。例如,在撲滅油類火災時,泡沫能夠在油的表面形成一層連續的覆蓋層,阻止空氣與油面接觸,讓火焰因缺氧而熄滅。?
(二)降低溫度?
泡沫中含有一定量的水分,水在受熱時會吸收大量的熱量。當泡沫覆蓋在燃燒物表面,其中的水分會因為吸收燃燒產生的熱量而升溫、汽化,這個過程會帶走燃燒物表面的大量熱量,從而降低燃燒物的溫度。當溫度降低到可燃物的著火點以下時,燃燒就難以繼續維持,進一步助力滅火工作。