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天干物燥,小心火烛

《科学世界》  发表于 2019年04月01日

火灾是常见的灾害,会导致生命和财产的损失。人们生活中离不开火,但是火大了就不可控了,所以要时常敲起警钟。119日是我国的消防宣传日,这可能来自于我国的火警电话“119”。我国过去的火警电话是“09”,上世纪70年代后期我国通讯服务号码由“0”改为“11”,火警电话号码也统一定为“119”。巧合的是,它与汉语“要要救”谐音,更容易记忆。世界各国的火警号码都不一样,但每个国家都选取了让人们最容易记住的数字来组成火警号码,因为水火无情,要及时采取措施,如美国火警电话是“911”。

119日作为消防日也恰逢其时,此时天气转凉,风干物燥,也正值北方开始准备生火取暖,是火灾多发频发期,人人都要提高防火和灭火的意识。

要科学地防火灭火,还是要懂点儿火的科学知识,做起来可能会更有针对性。着火实际上是一种化学反应,主要是氧气与燃料的反应。着火,也就是燃烧,必须要具备3个条件,第一要有能够燃烧的物质,也就是能跟氧气反应的燃料;第二要有氧气存在,空气中有充足的氧气;第三要达到一定的温度,也就是要有“火种”,因为任何可燃烧的物质都有燃点,即达到一定的温度,反应才能充分进行,并形成链式反应,使燃烧不断地进行下去。燃点低于室温的物质早就自己燃烧完了。

所以,燃烧过程是燃料在空气中,经点燃之后,燃料的局部开始剧烈反应,燃烧起来;燃烧放出的热量加热了火点附近的燃料,这时只要有空气存在,附近的燃料就跟着燃烧起来,形成逐渐扩散的态势。

看来,火灾形成最重要的是燃料,也就是可燃物,因为氧气到处都有,并不缺乏。那什么是可燃物呢?理论上说,可与氧气反应的一切物质都是可燃物,冰冷的铁也是广义的燃料,但在正常情况下它不可能形成燃烧的链式反应。总有一些物质可与氧气在较低的温度下发生剧烈的反应,燃烧比较容易发生。比如我们最常见的氢气、甲烷气、杂草、木材、油脂类物质等,其实大部分有机物都可以很容易地发生燃烧。

要防止火灾的发生,最重要的是让可燃物质,特别是低燃点的物质远离高温、火种,有些物质要保存在没有氧气的地方,比如水或油中,或者保存在真空中。当然,一般物质就没那么严重了,只要注意远离火种就够了。

注意是第一位的,但不能保证没有意外,一旦意外发生,要采取及时的扑救措施。火势大了一定要找专业人员来扑救,拨打119报警。

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发生火灾时,火势大了一定要找专业人员来扑救,拨打119报警。

 

当火势不大时可以自行采取一些措施。根据燃烧的原理,灭火的方法无非4种。第一,拿走燃料,这就是釜底抽薪,像一些气体燃料如煤气等,要尽快切断气源;第二是降低温度,也就是泼点儿冷水,水是最容易获得的东西,像木材等固体燃料,用水灭火非常有效,水的蒸发带走大量的热量,使温度迅速降低,燃料达不到燃点的温度,与氧气的反应也就迅速停止;第三就是强制断气,隔绝了氧气,燃料也就不能燃烧了,如汽油、液体化工原料等,最好采用这种方法;第四就是阻断反应,添加些特殊物质,使链式反应中止。

怎样来隔绝氧气呢?用不易燃烧的物质覆盖是最好的方法,比如用土掩埋。但是对液体燃料土埋有时也无济于事,最好的办法是采用针对液体火灾的灭火材料。为此人们制作了各种各样的灭火器。下面介绍几种常用灭火器的原理。

很多灭火器都是从降温和隔绝氧气的角度设计的,如充装蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、轻水(水层膜)泡沫和抗溶性泡沫的灭火器,用来扑救各种油类和极性溶剂的初起火灾。由于泡沫的密度小,所以能覆盖在易燃液体的表面上,一方面可降低液面的温度(吸热),另一方面,液体完全被泡沫覆盖以后,形成一个隔绝层,隔断空气与液面的接触,火就被扑灭了。

二氧化碳灭火剂是一种具有100多年历史的灭火剂,价格低廉,获取、制备容易,其主要依靠窒息作用和部分冷却作用灭火。二氧化碳具有较高的密度,约为空气的1.5倍。在常压下,液态的二氧化碳会立即汽化,因而,灭火时,二氧化碳气体可以排除空气而包围在燃烧物体的表面或分布于较密闭的空间中,降低可燃物周围或防护空间内的氧浓度,产生窒息作用而灭火。另外,二氧化碳从储存容器中喷出时,会由液体迅速汽化成气体,而从周围吸收部分热量,起到冷却的作用。

还有一些灭火器通过化学反应阻断燃烧的链式反应,如卤代烷灭火剂是以卤素原子取代一些低级烷烃类化合物分子中的部分或全部氢原子后所生成的,主要不是依靠冷却或隔绝空气等物理作用,而是通过抑制燃烧的化学反映过程,中断燃烧的链反应而迅速灭火的,属于化学灭火。

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常用干粉灭火器的使用方法

 

干粉灭火器内充装的是磷酸铵盐干粉灭火剂。一是靠干粉中的无机盐的挥发性分解物,与燃烧过程中燃料所产生的自由基或活性基团发生化学抑制和副催化作用,使燃烧的链反应中断而灭火;二是靠干粉的粉末落在可燃物表面外,发生化学反应,并在高温作用下形成一层玻璃状覆盖层,从而隔绝氧,进而窒息灭火。另外,还有部分稀释氧和冷却的作用。

火灾是大患,万万不可掉以轻心。


(本文发表于《科学世界》2011年第11期)


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