Come viene convertita l'energia in una cellula? Scambio energetico nella cellula

Oltre ai tre stati ben noti dell'acqua ordinaria, ce n'è uno in più: questa è "acqua secca". Questa miscela è costituita da microscopiche gocce di umidità in un guscio, la cui sostanza principale è il biossido di silicio. È grazie a lui che le molecole d'acqua non si collegano tra loro e non si diffondono. Esternamente, "l'acqua secca" sembra una polvere.

Caratteristiche della composizione e qualità dell '"acqua secca"

Se decomponi Novec 1230 in molecole, noterai che non contiene idrogeno, il che porta ad un indebolimento dei legami tra le molecole. Novec 1230 ha un punto di congelamento inferiore di -108°C e un punto di ebollizione basso di soli 49°C. L’“acqua secca” non conduce corrente e non dissolve sostanze comuni come zucchero e sale. Allo stesso tempo, come l'acqua normale, non ha né odore né colore.

Applicazioni chiave per Novec 1230

Attualmente per spegnere gli incendi viene utilizzata “l'acqua secca”, che in questo ambito è molto più efficace dell'acqua normale per le sue caratteristiche. Novec 1230 non danneggerà documenti, libri e cose, comprese le attrezzature, poiché durante il processo di estinzione dell'incendio si trasforma in vapore, che poi si deposita sulle superfici circostanti ed evapora gradualmente, impiegando solo pochi secondi. È impossibile "bagnare" anche la carta più sottile con tale acqua, e tali qualità possono essere definite inestimabili per estinguere gli incendi negli istituti destinati alla conservazione di beni storici, così come in quelle imprese il cui lavoro prevede attrezzature costose e alta tensione.

Il vero e proprio processo di spegnimento degli incendi con “acqua secca” viene effettuato in modo diverso rispetto alla versione tradizionale. Novec 1230, entrando in una reazione di combustione, favorisce l'assorbimento attivo, mentre l'acqua normale riduce solo la temperatura e, durante il processo di evaporazione, impedisce l'interazione tra fuoco e ossigeno - così la fiamma si spegne in modo rapido ed efficace, mentre la concentrazione di la composizione richiesta a tale scopo non rappresenta un pericolo per la salute umana.

Un altro vantaggio di questa composizione è l'assenza di una diminuzione della concentrazione di ossigeno in uno spazio ristretto, che aumenta significativamente il tempo necessario per salvare le persone. Ad esempio, i dipendenti degli stessi musei possono evacuare in sicurezza dai locali senza timore che venga causato alcun danno ai loro organi respiratori o visivi e senza preoccuparsi della necessità di salvare da danni beni di valore storico.
In condizioni atmosferiche, la decomposizione dell '"acqua secca" avviene entro un periodo compreso tra 3 e 5 giorni, soggetta all'esposizione ai raggi ultravioletti. Allo stesso tempo, i prodotti di decadimento non hanno un effetto negativo sullo strato di ozono. Non rappresenta un pericolo per le persone, tuttavia non è consigliabile utilizzarlo internamente.

L'estinzione degli incendi non è l'unica area in cui può essere utilizzato Novec 1230. Dieci anni fa, gli scienziati hanno scoperto che questa composizione è in grado di assorbire molto attivamente l'anidride carbonica. Quest'ultimo è uno dei gas serra, il che significa che contribuisce alla distruzione dello strato di ozono. Attraverso esperimenti è stato possibile determinare che nello stesso periodo di tempo “l'acqua secca” è in grado di assorbire molta più anidride carbonica dell'acqua, il che consente di ridurre nella stessa misura la concentrazione di gas serra nell'atmosfera.

Prospettive di utilizzo

Una tecnologia simile può essere utilizzata per produrre emulsioni in polvere, che contengono contemporaneamente più liquidi che non si mescolano tra loro. Con l'aiuto di tali emulsioni è possibile garantire la sicurezza del trasporto di liquidi che rappresentano un certo pericolo.

Oggi gli esperti stanno anche considerando l'ipotesi che la capacità di assorbire i gas possa fornire un aiuto significativo nell'estrazione del metano congelato, che si trova nelle profondità degli oceani.
Inoltre, gli scienziati stanno cercando di trovare il modo più adatto per rendere più sicuro lo stoccaggio del carburante per i veicoli a idrogeno che utilizzano Novec 1230.

Articolo inviato da: Kazachok

Buon pomeriggio, cari habrausers! Hai sentito parlare di 3M?

Siamo un’azienda che ama la tecnologia e l’innovazione. Pensiamo di essere uguali a te. Abbiamo inventato cose che usi tutti i giorni, ma forse non lo sai nemmeno! Inauguriamo quindi una piccola serie di articoli dedicati ai prodotti e alle tecnologie 3M™.

Il nostro primo post riguarda l'agente estinguente a gas Novec® 1230, la sua storia e le sue applicazioni.
Il racconto di prima mano di un dipendente.

L'acqua può essere secca? Oppure cos'è una lotta antincendio sicura?

Oggi la parola “innovazione” è ormai saldamente radicata nelle nostre vite; viene usata così spesso che sembra aver perso il suo significato originario. Lavoro in 3M™ come parte del team di tecnologia elettronica e ogni giorno sono esposto allo straordinario mondo delle invenzioni 3M™, alcune delle quali probabilmente già conosci: carta vetrata, nastro Scotch®, foglietti Post-it®.
Il desiderio di Bing Crosby di registrare i suoi programmi radiofonici ha portato 3M™ a creare nastri di registrazione magnetici, che sono diventati lo standard per gli studi di registrazione e trasmissione, rivoluzionando l'industria dell'intrattenimento. Neil Armstrong fece il suo primo passo sulla luna nel 1969 indossando scarpe con suole realizzate in Thinsulate®, un'altra invenzione 3M™. Possiamo parlare a lungo e in modo interessante delle nostre invenzioni, ma oggi vorrei soffermarmi su una di esse.

video

Forse qualcuno ha già sentito parlare di "acqua secca", ha visto video di persone che immergono passaporti e libri in un acquario con acqua, una TV funzionante, un telefono cellulare o una prolunga collegata a una presa.

Sembra fantastico! Tuttavia, questi non sono trucchi! Questa "acqua secca" non è altro che l'innovazione di 3M, l'agente estinguente a gas Novec® 1230, sviluppato dalla nostra azienda per l'uso nei sistemi antincendio a gas, inoltre, questa è una nuova classe di sostanze chimiche utilizzate nella pratica internazionale.

Novec® 1230 è assolutamente sicuro per l'elettronica!

Vorrei parlarvi di esso e delle sue straordinarie proprietà. Questo argomento sembra particolarmente rilevante oggi, quando gli edifici vengono costruiti molto più in alto di quanto possano raggiungere le scale dei camion dei pompieri, e le persone non hanno la capacità di evacuare rapidamente, server costosi immagazzinano informazioni preziose, ci sono oggetti dotati di automazione complessa che richiedono la costante presenza di operatori e attrezzature di lavoro ininterrotto, come i centri di controllo voli aeroportuali. Un semplice esempio: gli spedizionieri dei centri di controllo dispongono di maschere antigas isolanti sul posto di lavoro, nelle quali, in caso di attivazione di un sistema antincendio automatico a gas basato su freon o anidride carbonica, mortale per l'uomo, devono continuare a funzionare per 20 minuti prima di commutare il funzionamento di questo Centro di Controllo in riserva.

Perché è necessario?

È noto che le conseguenze dell'estinzione di un incendio sono spesso altrettanto gravi quanto l'impatto dell'incendio stesso. Attrezzature per il deperimento dell'acqua e delle polveri, documentazione, opere d'arte e tutto ciò di valore che si trova nella stanza; i gas: inergen, freon, anidride carbonica non influiscono tanto sui beni materiali, ma sono mortali per le persone che si trovano nei locali protetti e pertanto richiedono la loro immediata evacuazione.
Alla ricerca di una combinazione di parametri di efficienza e sicurezza degli agenti estinguenti, negli ultimi decenni sono cambiate diverse generazioni, dall'anidride carbonica e dai gas inerti ai freon. Tuttavia, nella maggior parte dei casi presentano gravi limitazioni al loro utilizzo. Come ho detto prima, i sistemi ad anidride carbonica sono mortali per l’uomo e i refrigeranti di prima generazione sono vietati in tutto il mondo a causa del loro colossale impatto negativo sull’atmosfera. E questo è un fattore importante, perché il riscaldamento globale si sta verificando a un ritmo record. Ad esempio, il ghiacciaio del Kilimanjaro, che secondo gli scienziati avrebbe dovuto sciogliersi entro il 2015, si è sciolto già nel 2005

Come siamo arrivati a questo

Comprendendo le carenze degli agenti estinguenti a gas esistenti, un gruppo di scienziati 3M non ha modificato i refrigeranti, ma ha indirizzato i propri sforzi in una direzione completamente nuova. Si è deciso di utilizzare una delle piattaforme tecnologiche di base di 3M™: la chimica dei composti organici perfluorurati. A proposito, questa tecnologia consente all'azienda di raggiungere il successo nel campo della pulizia ultrafine di varie parti, applicando rivestimenti protettivi su vetro, metalli e plastica, nonché nel raffreddamento di dispositivi elettronici.
Il periodo di 10 anni di lavoro di ricerca è stato coronato da un vero successo: una nuova classe di agenti estinguenti gassosi - chetoni fluorurati - è stata creata e introdotta nella pratica internazionale. Numerosi test condotti dalle principali organizzazioni mondiali specializzate nella sicurezza antincendio hanno sorpreso gli esperti: i fluorochetoni si sono rivelati non solo ottimi agenti estinguenti (con un'efficienza simile ai freon), ma allo stesso tempo hanno mostrato un profilo ambientale e tossicologico molto positivo.

Un po' di chimica noiosa

Quindi, fluorochetoni. Si tratta di sostanze organiche sintetiche nella cui molecola tutti gli atomi di idrogeno sono sostituiti da atomi di fluoro saldamente legati allo scheletro di carbonio. Tali cambiamenti rendono la sostanza inerte dal punto di vista dell'interazione con altre molecole. Perché l'acqua "secca"?
Novec® 1230 (FK-5-1-12) (fluorochetone C-6) è un liquido incolore e trasparente con un leggero odore, che è 1,6 volte più pesante dell'acqua e, soprattutto, non conduce elettricità. La sua costante dielettrica è 2,3 (l'azoto essiccato è preso come unità standard).

Novec™ 1230 esce dall'ugello durante l'estinzione dell'incendio

Le proprietà innovative di questo agente estinguente sono spiegate dalla struttura della sua molecola a sei atomi di carbonio, che ha legami deboli. Consentono a Novec® 1230 di passare rapidamente dallo stato liquido a quello gassoso e di assorbire attivamente l'energia termica di un incendio. La soppressione dell'incendio viene effettuata grazie all'effetto di raffreddamento (70%). Si verifica anche una reazione chimica di inibizione della fiamma (30%). Allo stesso tempo, la concentrazione di ossigeno nella stanza non diminuisce (il che è importante per aumentare il tempo di evacuazione delle persone dalla stanza). La sostanza evapora istantaneamente senza entrare in reazioni chimiche, evitando così di causare danni a materiali e apparecchiature costose, e le sue proprietà dielettriche prevengono i cortocircuiti.

Come funziona?

Un'altra proprietà importante dei fluorochetoni è la loro estremamente bassa solubilità in acqua, che non consente alla sostanza di passare attraverso le membrane cellulari nel corpo, ad es. garantisce la loro bassa tossicità e l'elevata capacità termica dei vapori, portando al raffreddamento attivo della fiamma e al suo spegnimento. Ciò significa che le persone che si trovano nella stanza quando il sistema è attivato non corrono alcun pericolo. I centri di controllo di volo degli aeroporti di Vnukovo e Koltsovo sono dotati di un sistema antincendio basato su Novec® 1230; gli spedizionieri possono svolgere il loro lavoro quando il sistema viene attivato senza mettere a rischio la propria vita.

In che modo questo influisce su una persona?

Mi soffermerò separatamente su un indicatore come il grado di sicurezza di un agente estinguente per le persone. È determinato dalla differenza tra la concentrazione di lavoro e la concentrazione massima consentita. Nella pratica mondiale, viene utilizzato un parametro chiamato NOAEL (No Observed Adverse Effect Level - concentrazione che non causa effetti dannosi). Stabilisce la concentrazione soglia di sostanze per effetti cardiosensibilizzanti e cardiotossici sull'organismo. A volte questa differenza è chiamata margine di sicurezza, che compensa le imprecisioni nel calcolo della quantità di gas nel sistema, la distribuzione irregolare nel volume della stanza, l'uso di fattori crescenti per la concentrazione calcolata e altri fattori. Un valore negativo di questo parametro indica la pericolosità dell'agente nella concentrazione di lavoro dopo l'attivazione del sistema.

Pertanto, i sistemi che utilizzano gas "inerti" (che non supportano la combustione) utilizzano il principio di estinzione dell'incendio diluendo l'ossigeno nell'aria a valori significativamente inferiori rispetto all'aria normale (12-13% contro il 21% dell'aria ordinaria). Ciò comporta il rischio di soffocamento per le persone presenti nella stanza, sebbene tali gas non abbiano effetti tossici. Separatamente va detto dell'anidride carbonica, per la quale le concentrazioni di lavoro sono sempre fatali per l'uomo. Ciò è dovuto al suo effetto fisiologico sul corpo a concentrazioni superiori al 5% (per confronto, la concentrazione standard di estinzione di un incendio per la CO2 è del 35%).

Gli agenti chimici non riducono la concentrazione di ossigeno nella stanza. Pertanto, per loro, il fattore di sicurezza decisivo per il personale è il fattore di sicurezza discusso in precedenza. Per i locali dove, per necessità operative, possono essere presenti persone, anche per breve tempo, è opportuno scegliere agenti con il massimo margine di sicurezza.

A proposito dell'ambiente

Ora sulla componente ambientale degli agenti estinguenti. Soprattutto nel contesto dell'integrazione internazionale e della ratifica sul territorio della Federazione Russa dei documenti adottati dalla comunità mondiale. Un esempio è l’adempimento da parte della Russia degli obblighi previsti dal Protocollo di Montreal, che ha portato al divieto di produzione, importazione e utilizzo sul territorio del nostro Paese di numerosi agenti estinguenti gassosi con proprietà dannose per l’ozono. Il prossimo passo è la riduzione delle emissioni di agenti con un elevato potenziale di riscaldamento globale, tra cui una quota importante è occupata dai freon per l'estinzione degli incendi.

Anche la ratifica del Protocollo di Kyoto in Russia (Legge federale del 4 novembre 2004 N 128-FZ “Sulla ratifica del Protocollo di Kyoto alla Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici”) prevede una graduale riduzione di tali emissioni.
Nel 2011, in occasione della conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici, diversi paesi hanno preso l'iniziativa di introdurre il divieto dell'uso del freon-23 e un regime di rigido controllo dei volumi di consumo e di riduzione graduale delle emissioni dei principali freon per la lotta antincendio (freon- 125, freon-227, ecc.). Tali misure sono vitali, poiché altrimenti sarebbe semplicemente impossibile mantenere il processo di riscaldamento globale entro i limiti definiti dagli scienziati come moderatamente pericolosi per il clima terrestre. I risultati di queste iniziative non si sono fatti attendere: i Paesi dell’Unione Europea hanno deciso di essere i primi a introdurre queste nuove misure di sicurezza ambientale. Attualmente sono in fase di approvazione le corrispondenti modifiche alla legislazione dell’UE. Gli altri partecipanti alla comunità internazionale sono i prossimi, perché il problema dei cambiamenti globali nel clima del nostro pianeta è comune a tutti i paesi.

Quando Novec® 1230 viene rilasciato nell'atmosfera, i fluorochetoni vengono facilmente distrutti nell'atmosfera superiore sotto l'influenza delle radiazioni ultraviolette, l'agente viene rimosso dall'ambiente entro 5 giorni. Inoltre, non esiste alcun effetto cumulativo caratteristico dei refrigeranti, ad es. la sostanza non persiste nell'atmosfera per decenni o addirittura secoli.

A titolo di confronto, il rilascio di un impianto antincendio a gas (GFE) a base di freon (348 kg di freon 227) equivale all'emissione di 1.008.926 kg di CO2 nell'atmosfera, che è paragonabile all'emissione annua di CO2 di 211 autovetture . Il rilascio di una turbina a gas a base di fluorochetone (401 kg di Novec® 1230) equivale all'emissione di 401 kg di CO2 (0,07 automobili all'anno). Può anche essere paragonato alle emissioni di anidride carbonica derivanti dalla vita di una mucca per un mese.

Questo è il motivo per cui il fluorochetone FK-5-1-12 (Novec® 1230) è stato incluso molto rapidamente in tutti gli standard internazionali e regionali per l'estinzione degli incendi a gas, fornendo una seria concorrenza alla vecchia classe di agenti: i freon, che hanno accumulato molte domande, sia da ambientalisti e specialisti in protezione antincendio.

Dove posso incontrarmi

Parlando dell'elenco degli oggetti che possono essere protetti dal fuoco mediante tali installazioni, va tenuto presente che, secondo i certificati russi e internazionali, le installazioni con prodotti chimici antincendio Novec® 1230 possono estinguere gli incendi di materiali combustibili solidi, compresi gli archivi cartacei senza accesso ai vigili del fuoco, liquidi infiammabili e attrezzature sotto tensione. Pertanto, sono coperti quasi tutti i compiti di protezione dei beni aziendali particolarmente preziosi.

Installazione Novec® 1230

Attualmente si sta valutando la questione della certificazione di un agente per l'estinzione degli incendi di classe C (cioè gas infiammabili), l'ultima opzione possibile. In questo caso non è necessaria la creazione di condizioni speciali per l'attrezzatura: gli impianti possono essere utilizzati a temperature comprese tra meno 20°C e più 50°C. Questi sono i requisiti per le condizioni di ubicazione dei cilindri stessi. Nel locale dove avviene lo sblocco la temperatura può discostarsi notevolmente dai valori indicati, sia in basso che in alto. Esistono esempi di utilizzo dei sistemi in siti con climi rigidi, nel qual caso i moduli del sistema sono installati in un compartimento termicamente isolato.
Riassumendo quanto sopra, possiamo affermare che la scelta finale di un agente estinguente dipende da criteri che stanno a cuore a ciascuno di noi: efficienza e costo, rispetto degli standard normativi e tecnici, sicurezza per l'uomo e per l'ambiente. Sono stati questi i criteri a cui si sono ispirati gli scienziati 3M durante la creazione del fluorochetone Novec®1230.

Il sogno di ogni programmatore :)

Speriamo che la nostra storia sia stata interessante e istruttiva. Volevamo presentarvi uno dei prodotti chiave dell'azienda sul mercato russo.
Puoi trovare informazioni più dettagliate sul nostro sito web.

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È noto che l’acqua può esistere allo stato liquido, solido e gassoso. Sapevi che l'acqua può anche essere secca, per quanto paradossale possa sembrare?

L'"acqua secca" è composta per il 95% da acqua ed è costituita da minuscole goccioline d'acqua, ciascuna delle quali è racchiusa in un guscio di biossido di silicio, che impedisce alle molecole d'acqua di diffondersi e connettersi. In apparenza, "l'acqua secca" ricorda la polvere. Se osserviamo la formula chimica dell'acqua secca (CF3CF2C(O)CF(CF3)2), vedremo che, a differenza dell'acqua ordinaria, non c'è idrogeno e, di conseguenza, legami idrogeno, il che significa che l'interazione tra le molecole di quest'acqua sono molto più deboli. Altre differenze tra l'"acqua secca" sono il punto di congelamento, che è -108°C, il punto di ebollizione, che è 49°C, e la sua incapacità di condurre elettricità. Non puoi preparare tè o caffè in tale acqua, lo zucchero e il sale non si dissolvono in esso. Tra le somiglianze con l'acqua ordinaria c'è l'assenza di colore e odore.

L '"acqua secca" è stata inventata nel 1968, ma a quel tempo non ha trovato applicazione pratica ed è stata dimenticata per molti anni.

Se ne ricordarono solo nel 2004, quando la società ZM migliorò l'"acqua secca" rimuovendo da essa il refrigerante dannoso per l'ambiente e la registrò con il marchio Novec 1230. Da allora, l'"acqua secca" cominciò ad essere utilizzata per l'estinzione degli incendi e guadagnò rapidamente popolarità, perché mostrava i suoi vantaggi rispetto all'acqua normale. Quindi, anche se l'incendio viene spento rapidamente con acqua normale, documenti, libri, attrezzature, mobili e altre cose sopravvissute all'incendio possono essere danneggiate irrimediabilmente proprio da quest'acqua. Ciò non accadrà con “l'acqua secca”, poiché quando si spegne un incendio si trasforma in vapore che, depositandosi sugli oggetti, scompare dopo pochi secondi senza arrecare loro alcun danno. I presentatori di un programma hanno persino condotto un esperimento visivo mettendo un telefono cellulare e un foglio di carta in un contenitore con “acqua asciutta”, mentre il telefono continuava a funzionare correttamente e la carta non si bagnava nemmeno. Tali proprietà dell '"acqua secca" sono state apprezzate principalmente dai dipendenti di musei e biblioteche, nonché dai proprietari di imprese in cui è presente una grande quantità di apparecchiature ad alta tensione.

L'“acqua secca” spegne addirittura il fuoco in modo diverso, interferendo con la reazione di combustione e assorbendo calore, mentre l'acqua normale abbassa la temperatura alla fonte dell'incendio e, evaporando, blocca l'accesso dell'ossigeno alla fiamma. Inoltre Novec 1230 passa rapidamente allo stato gassoso anche a basse temperature quando l'incendio è appena iniziato.

Inoltre, un altro vantaggio dell '"acqua secca" nell'estinzione di un incendio è il fatto che il suo utilizzo non riduce la concentrazione di ossigeno nella stanza, aumentando così i tempi di evacuazione delle persone.

Una volta nell'atmosfera, Novec 1230 si disintegra sotto l'influenza delle radiazioni ultraviolette in 3-5 giorni, senza causare danni allo strato di ozono terrestre. Per una persona, anche "l'acqua secca" è sicura, ma non dovresti comunque berla.

Tuttavia, "l'acqua secca" può essere utilizzata non solo nella lotta agli incendi. Nel 2006, studiando le proprietà di questa sostanza, gli specialisti dell'Università di Liverpool hanno scoperto che "l'acqua secca" può fornire un ottimo servizio al nostro pianeta. Il fatto è che è in grado di assorbire attivamente l'anidride carbonica, che è un gas serra che contribuisce alla distruzione dello strato di ozono e, di conseguenza, al riscaldamento globale. Gli esperimenti hanno dimostrato che nello stesso periodo di tempo “l’acqua secca” assorbe tre volte più anidride carbonica dell’acqua normale. Tutto ciò consente di ridurre significativamente la concentrazione di gas serra nell'atmosfera.

Alcuni suggeriscono che, grazie alla sua capacità di assorbire i gas, l’“acqua secca” possa anche aiutare nell’estrazione del metano congelato situato sul fondo degli oceani, così come di altri gas difficili da raggiungere.

È inoltre in corso la ricerca per un metodo che potrebbe garantire lo stoccaggio del carburante per i veicoli alimentati a idrogeno.

Inoltre, uno degli specialisti dell'Università di Liverpool, il dottor Ben Carter, al 240° incontro nazionale dell'American Chemical Society a Boston, ha affermato che, tra le altre cose, "l'acqua secca" è un catalizzatore che accelera la reazione tra idrogeno e acido maleico, che dà luogo alla formazione di acido succinico ampiamente utilizzato nella produzione di beni di consumo. Ciò elimina la necessità di mescolare idrogeno e acido succinico, rendendo il processo più efficiente dal punto di vista energetico e rispettoso dell'ambiente.

Inoltre, questa tecnologia può essere utilizzata per creare emulsioni in polvere “secche” costituite da diversi liquidi che non si mescolano tra loro, ad esempio acqua e olio. Queste emulsioni contribuiranno a rendere più sicuri lo stoccaggio e il trasporto di liquidi potenzialmente pericolosi.

Riferimento:
I fluorochetoni sono sostanze organiche sintetiche in cui tutti gli atomi di idrogeno sono sostituiti da atomi di fluoro saldamente legati al reticolo del carbonio. Tali proprietà rendono la sostanza inerte nell'interazione con altre molecole e un inibitore delle reazioni termiche. Numerosi studi e test di laboratorio hanno dimostrato che i fluorochetoni sono efficaci agenti estinguenti con un profilo ambientale e tossicologico positivo. È un liquido trasparente incolore con un debole odore, 1,6 volte più pesante dell'acqua. È un dielettrico efficace con una costante elettrica di 2,3, quindi i dispositivi elettronici anche immersi in “acqua secca” continuano a funzionare. Poiché il punto di ebollizione di questa sostanza ad una pressione di 1 atm. è di 49,2°C, evapora istantaneamente senza lasciare residui sulle pareti delle apparecchiature.

Ecco cosa dice ZM:

Alla ricerca di una combinazione di parametri di efficienza e sicurezza degli agenti estinguenti, negli ultimi decenni sono cambiate diverse generazioni, dall'anidride carbonica e dai gas inerti ai freon. Tuttavia, nella maggior parte dei casi presentano gravi limitazioni al loro utilizzo. Come ho detto prima, i sistemi ad anidride carbonica sono mortali per l’uomo e i refrigeranti di prima generazione sono vietati in tutto il mondo a causa del loro colossale impatto negativo sull’atmosfera. E questo è un fattore importante, perché il riscaldamento globale si sta verificando a un ritmo record. Ad esempio, il ghiacciaio del Kilimanjaro, che secondo gli scienziati avrebbe dovuto sciogliersi entro il 2015, si è sciolto già nel 2005

Comprendendo le carenze degli agenti estinguenti a gas esistenti, un gruppo di scienziati 3M non ha modificato i refrigeranti, ma ha indirizzato i propri sforzi in una direzione completamente nuova. Si è deciso di utilizzare una delle piattaforme tecnologiche di base di 3M: la chimica dei composti organici perfluorurati. A proposito, questa tecnologia consente all'azienda di raggiungere il successo nel campo della pulizia ultrafine di varie parti, applicando rivestimenti protettivi su vetro, metalli e plastica, nonché nel raffreddamento di dispositivi elettronici.
Il periodo di 10 anni di lavoro di ricerca è stato coronato da un vero successo: una nuova classe di agenti estinguenti gassosi - chetoni fluorurati - è stata creata e introdotta nella pratica internazionale. Numerosi test condotti dalle principali organizzazioni mondiali specializzate nella sicurezza antincendio hanno sorpreso gli esperti: i fluorochetoni si sono rivelati non solo ottimi agenti estinguenti (con un'efficienza simile ai freon), ma allo stesso tempo hanno mostrato un profilo ambientale e tossicologico molto positivo.

Un po' di chimica noiosa

Quindi, fluorochetoni. Si tratta di sostanze organiche sintetiche nella cui molecola tutti gli atomi di idrogeno sono sostituiti da atomi di fluoro saldamente legati allo scheletro di carbonio. Tali cambiamenti rendono la sostanza inerte dal punto di vista dell'interazione con altre molecole. Perché l'acqua "secca"?
Novec 1230 (FK-5-1-12) (fluorochetone C-6) è un liquido trasparente incolore con un leggero odore, che è 1,6 volte più pesante dell'acqua e, soprattutto, non conduce elettricità. La sua costante dielettrica è 2,3 (l'azoto essiccato è preso come unità standard).

Le proprietà innovative di questo agente estinguente sono spiegate dalla struttura della sua molecola a sei atomi di carbonio, che ha legami deboli. Consentono a Novec 1230 di passare rapidamente dallo stato liquido a quello gassoso e di assorbire attivamente l'energia termica del fuoco. La soppressione dell'incendio viene effettuata grazie all'effetto di raffreddamento (70%). Si verifica anche una reazione chimica di inibizione della fiamma (30%). Allo stesso tempo, la concentrazione di ossigeno nella stanza non diminuisce (il che è importante per aumentare il tempo di evacuazione delle persone dalla stanza). La sostanza evapora istantaneamente senza entrare in reazioni chimiche, evitando così di causare danni a materiali e apparecchiature costose, e le sue proprietà dielettriche prevengono i cortocircuiti.

Come funziona?

Un'altra proprietà importante dei fluorochetoni è la loro estremamente bassa solubilità in acqua, che non consente alla sostanza di passare attraverso le membrane cellulari nel corpo, ad es. garantisce la loro bassa tossicità e l'elevata capacità termica dei vapori, portando al raffreddamento attivo della fiamma e al suo spegnimento. Ciò significa che le persone che si trovano nella stanza quando il sistema è attivato non corrono alcun pericolo. I centri di controllo di volo degli aeroporti di Vnukovo e Koltsovo sono dotati di un sistema antincendio basato su Novec 1230; gli spedizionieri possono svolgere il loro lavoro quando il sistema viene attivato senza mettere a rischio la propria vita.

In che modo questo influisce su una persona?

Tra tutti i metodi esistenti per combattere gli incendi, il sistema antincendio sprinkler si distingue. La sua particolarità risiede nella semplicità del design e nell'assenza di automatismi complessi.

La sua azione si basa sull'apertura automatica dell'acqua. Il sistema reagisce all'aumento della temperatura ambiente. Quando raggiunge valori critici, l'acqua viene fornita dall'irrigatore.

Un po' di storia

I primi sistemi di irrigazione furono sviluppati all'inizio del XIX secolo. In un periodo di tempo così lungo sono cambiati, ma il principio di funzionamento rimane lo stesso. Devono la loro sopravvivenza alla semplicità del loro design. Non contengono semiconduttori complessi o elementi digitali.

La semplicità determina anche l'affidabilità dei dispositivi. I principali cambiamenti hanno interessato i materiali utilizzati nella produzione dei sistemi, aumentandone la capacità e installando elementi moderni. Solo il principio di funzionamento di base del sistema antincendio a sprinkler rimane invariato.

Strutturalmente, il sistema si presenta come una tubazione ramificata con acqua sotto pressione. Le uscite del fluido di lavoro sono sigillate ermeticamente con tappi che possono essere distrutti sotto l'influenza dell'alta temperatura. Il funzionamento semplificato del sistema può essere descritto come segue. Se si verifica un incendio nella stanza, la temperatura aumenta e il materiale della cappa si scioglie. Spruzzi d'acqua dal sistema di tubazioni. Le modifiche al design non hanno influenzato il principio di funzionamento, ma il suo miglioramento. I sistemi moderni utilizzano un irrigatore. Si tratta infatti di uno sprinkler, grazie al quale il liquido estinguente viene spruzzato sotto pressione.

Vantaggi:

Può essere utilizzato in edifici residenziali, uffici, amministrativi, industriali.
Risposta rapida al fuoco.

Funziona bene con i rilevatori di fumo. Questi ultimi aumentano l'efficienza del sistema grazie alla segnalazione tempestiva di un aumento di fumo. Il loro utilizzo senza mezzi antincendio non è giustificato, la loro efficienza non è sempre elevata.

La diminuzione dell’efficienza è spiegata dai seguenti fattori:

Il segnale di allarme potrebbe semplicemente non essere udito.
Non sempre le persone hanno il tempo di evacuare un edificio in fiamme.

L'installazione di un sistema antincendio a sprinkler insieme ai rilevatori di fumo consente di aumentare a volte l'efficacia di entrambi gli elementi. I sensori danno un allarme e il sistema antincendio reagisce istantaneamente all'incendio spruzzando acqua.

Ulteriori vantaggi sono forniti dall’utilizzo dell’acqua del rubinetto come liquido estinguente:

Basso costo.
L'acqua non manca.
Ecologico, non tossico.
Sicurezza umana.
Buona capacità estinguente.

Schemi dei sistemi moderni

Gli schemi dei sistemi antincendio a sprinkler sono sviluppati sulla base dell'uso di materiali moderni. Per l'installazione della tubazione vengono utilizzati tubi di plastica. Questa è una scelta conveniente. Il costo di organizzazione di una tubazione in plastica è molte volte inferiore al costo delle strutture metalliche.

L'installazione di tubi in plastica consente di dimenticare eventuali problemi per molti anni. I depositi di calcare non si depositano sulle loro superfici interne. Il gioco dei tubi manterrà a lungo i valori originali. I tubi in plastica sono leggeri e non aumentano il carico sulle strutture edili. Sono molto facili da installare.

Lo svantaggio principale dell'estinzione dell'incendio con acqua è l'impatto negativo su molti materiali, ad esempio legno, carta. Ciò ha richiesto lo sviluppo di sistemi il cui utilizzo non aumenti i danni. Poiché il tappo viene distrutto sotto l'influenza della temperatura, l'uso di materiali moderni ha garantito il funzionamento graduale degli spruzzatori. Gli elementi situati il più vicino possibile alla fonte del fuoco iniziano sempre a funzionare per primi.

La tubazione dell'impianto antincendio è collegata alla rete idrica. Per mantenere la pressione richiesta, vengono installate valvole di ritegno. Il risultato è un sistema completamente autonomo, non volatile, pronto a partire in qualsiasi momento. L'attivazione di uno degli spruzzatori comporta un forte calo di pressione. Successivamente, vengono attivati i sensori di pressione, avviando l'attrezzatura di pompaggio che fornisce la necessaria fornitura d'acqua di riserva.

L'estinzione degli incendi con sprinkler ad acqua può proteggere efficacemente una stanza entro un raggio di 12 m. Se lo spruzzatore attivato non riesce a controllare la fonte dell'incendio, la temperatura dell'aria continua ad aumentare. Gli irrigatori vicini si accendono.

Restrizioni

Gli sprinkler antincendio automatici presentano alcune limitazioni nel loro utilizzo. In primo luogo, sono associati alla possibilità di utilizzare l'acqua per estinguere incendi di diverse classi. Ad esempio, per server e strutture industriali, la scelta di un tale sistema non è giustificata, poiché l'acqua non può essere utilizzata per spegnere le apparecchiature elettriche.

Altri svantaggi includono:

Inerzia del sistema. L'acqua nella tubazione raffredda la cappa. La sua distruzione e il funzionamento del sistema iniziano con un leggero ritardo.
Dipendenza dall'affidabilità del sistema di approvvigionamento idrico.
Il funzionamento del sistema sprinkler dipende dalla temperatura ambiente, che può aumentare non solo a causa di un incendio.
Bagnare le superfici circostanti con acqua. Questo parametro può essere considerato sia un vantaggio che un punto negativo nel funzionamento del sistema. Da un lato l’acqua danneggia le cose. D'altro canto, bagnare le superfici impedisce la propagazione del fuoco.

Sistemi a secco

I sistemi di irrigazione classici hanno una limitazione nel loro utilizzo. Richiedono acqua per funzionare. Se non vi è alcuna possibilità di una fornitura d'acqua costante e ininterrotta, il sistema sarà inutile. Gli irrigatori non devono essere utilizzati a basse temperature. L'acqua a temperature negative congela e può portare alla completa distruzione del sistema, rotture dei tubi. Non sempre è possibile risolvere il problema utilizzando additivi che possano abbassare il punto di congelamento. Formano una placca sulla superficie interna dei tubi, restringendone il lume. Con il passare del tempo le tubazioni possono intasarsi a tal punto che il sistema perde completamente la sua funzionalità.

Lo sviluppo di sistemi a secco ha permesso di risolvere il problema. Finché il sistema è inattivo, è riempito con aria compressa. Quando l'irrigatore si attiva, l'aria fuoriesce creando un vuoto. Sotto la sua influenza, l'acqua viene fornita alle valvole del sistema idrico e ai tubi. Per accelerare il lavoro, vengono inoltre installati dispositivi che forniscono una diminuzione quasi istantanea della pressione e un rapido riempimento dei tubi con acqua.

Il loro funzionamento è il seguente: quando viene attivato un irrigatore, le altre valvole si aprono automaticamente. Di conseguenza, la pressione nel sistema diminuisce istantaneamente e l'acqua viene fornita più velocemente.

L'installazione di sistemi a secco è possibile solo con tubi in plastica. Le strutture metalliche vengono distrutte se esposte all'ossigeno.

Nonostante la loro apparente semplicità, gli irrigatori sono in costante funzionamento, in modalità standby. Di conseguenza, l'installazione e la manutenzione dell'impianto devono essere effettuate da un'impresa specializzata autorizzata a svolgere tali lavori.

I sistemi a diluvio sono un tipo di sistema antincendio ad acqua. A volte sono considerati strutture indipendenti, a volte chiamate un tipo di irrigatore. La loro principale somiglianza sta nello schema di installazione della tubazione in cui si trova l'acqua. I sistemi antincendio a diluvio e a sprinkler differiscono nel modo in cui funzionano. Il segnale per iniziare a lavorare nell'estinzione dell'incendio a diluvio viene dato dal pannello di controllo centrale o dal rilevatore. Questo metodo di eccitazione ha permesso di eliminare il principale inconveniente dei sistemi idrici: l'inerzia.

Questo tipo può essere montato su qualsiasi oggetto. Il loro tipo e scopo non contano. Negli impianti non riscaldati, i sistemi a diluvio sono installati con tubazioni a secco riempite d'aria.

Non è possibile installare sistemi di estinzione a secco in strutture in cui esiste il rischio di esplosione, incendio intenso con elevata velocità di propagazione dell'incendio.

Esempi e prezzi

I sistemi sprinkler e a diluvio sono tra le attrezzature antincendio più convenienti sul mercato. È impossibile nominare un prezzo specifico per il dispositivo.

È costituito da diversi componenti:

Zona della stanza.
Numero richiesto di irrigatori con blocchi termici.
Tubi.
Valvole di intercettazione (valvole di ritegno).
Attrezzatura della pompa.
Conservazione dell'acqua di riserva.

Il principale parametro di prezzo rimane ancora l'area dei locali. La quantità di materiali e componenti dipende da questo. Anche i prezzi per i servizi delle aziende che progettano e installano sistemi antincendio possono variare in modo significativo.

In media, per una piccola stanza fino a 500 mq. metri, lo sviluppo del progetto e l'installazione di tutti gli elementi costeranno 65.000 rubli.

Sistema automatico di estinzione incendi a diluvio