Почему нельзя тушить горящий магний углекислотным огнетушителем ответ подтвердите уравнением реакции

Лучина гаснет в углекислом газе

Горение магния в углекислом газе

Эксперименты с магнием

Много веществ, которые горят на воздухе, не способны гореть в атмосфере углекислого газа. На этом основан принцип работы углекислотного огнетушителя. Однако некоторые активные вещества способны гореть и в атмосфере углекислого газа. К последним относятся щелочные и щелочноземельные металлы, а также — магний. Эксперимент по горению магния в атмосфере углекислого газа прост в исполнении и не требует специального оборудования.

Возьмите трехлитровую банку, насыпьте на дно слой сухого песка или поваренной соли и заполните банку углекислым газом. Накройте банку чашкой Петри или стеклом. В ложечке для сжигания подожгите магний. Когда магний ярко разгорится, внесите его в банку с углекислым газом.

Магний продолжит ярко гореть, раскалится добела, при этом образуется много белого дыма — оксида MgO. После горения в ложечке останется белый оксид магния и черный углерод:

2Mg + CO₂ = 2MgO + C

Если не учитывать образование углерода, горение магния в углекислом газе очень похоже на горение этого металла на воздухе.

Горение магния в углекислом газе

Существует несколько вариантов эксперимента по горению магния в углекислом газе. Первый из них описан в начале статьи. В другом варианте опыта поджигают смесь магниевого порошка и твердого CO₂. Происходит яркая вспышка, но смеси магния со многими окислителями ведут себя аналогично, поэтому эксперимент не является оригинальным.

Очень красиво выглядит горение магниевой стружки внутри брикета сухого льда. Для этого берут большой брикет сухого льда, делают в нем углубление и засыпают туда магниевую стружку или фольгу. Фольгу поджигают газовой горелкой и накрывают другим брикетом сухого льда. Заключительную часть опыта проводят в темноте. Магниевая стружка разгорится внутри твердого CO₂, и брикет будет ярко светиться. Часть сухого льда сублимируется, образуя белый туман. Когда магний сгорит, верхний брикет снимают. В углублении, где был магний, остается смесь белого MgO и черного углерода.

Приобрести сухой лед можно на хладокомбинатах или у некоторых продавцов мороженого. Фотографии, приведенные ниже, взяты из коллекции Эдварда Кента (Edward Kent) http://www.kentchemistry.com/KentsDemos.htm, видео взято из youtube.com.

Горение магния внутри брикета сухого льда

Для экспериментов с магнием мы использовали ложечку для сжигания, которую легко сделать самому. Для этого нужно взять кусочек сетки из нержавеющей стали и отрезок стальной проволоки длинной 20-30 см.

Самодельная ложечка для сжигания

Казалось бы, проблем возникнуть не должно, ведь магний много лет использовался для фотовспышек. Но все не так просто. Поджечь компактный металл очень трудно. Наоборот, магниевый порошок легко загорается, зато очень быстро сгорает — можно просто не успеть внести ложечку с горящим порошком магния в сосуд с газом или парами. Лучше всего использовать магниевую стружку (магниевую фольгу) — она сравнительно легко загорается в пламени горелки и не так быстро сгорает.

У нас под рукой фольги не оказалось, поэтому автор брал кусочки магния (вернее, электрона — сплава магния) размером примерно 10 х 5 х 3 мм. Поджечь такие кусочки оказалось непросто. Для этого кусочек клали в ложечку для сжигания, сильно нагревали ее в пламени газовой горелки, потом направляли на магний узкое пламя, полученное с помощью поддува воздуха через пипетку (см. фотографии к эксперименту Горение магния в воде [ссылка]). Магний плавился и загорался. Если металл покрывался коркой оксида, ее быстро снимали с расплавленного магния скальпелем (часто именно в этот момент магний загорался).

Дополнение: сейчас продают переносные пропан-бутановые горелки, которые дают горячее пламя. Такие горелки позволяют сравнительно легко поджечь магний.

Не следует брать слишком малое количество магния, иначе он сгорит до того, как вы успеете его внести в сосуд с газом или парами.

Для эксперимента по горению магния в воде следует брать в 3-5 раза большее количество магния. Автор взял 3-5 кусочков указанного выше размера. Важно, чтобы весь магний перед внесением в воду ярко загорелся. В случае горения магния в брикете сухого льда необходимо взять примерно 20-50 см 3 стружки.

Из магния состоят аноды для бойлеров (см. фотографию), которые можно свободно купить. Из сплавов магния изготавливают некоторые детали самолетов и корпуса крылатых ракет. Раньше такого добра было достаточно в местах сбора металлолома либо возле полигонов. Кроме того, из магния сделаны некоторые корпуса электроинструментов и других изделий.

Магний внешне похож на алюминий и его сплавы. К счастью, отличить их очень просто: если на поверхность магния капнуть уксус, начнется выделение водорода. Алюминий к действию уксусной кислоты устойчив. Вместо уксусной кислоты можно использовать лимонную.

Магниевый анод для бойлера

Все эксперименты проводят в защитных очках, а лучше — в защитной маске. Поблизости не должно быть никаких горючих предметов! Температура горения магния достигает нескольких тысяч градусов, искры и кусочки раскаленного металла могут причинить сильные ожоги и стать причиной пожара. Помните, что пламя магния очень яркое и богато ультрафиолетовыми лучами, берегите глаза!

Держите под рукой достаточное количество сухого хлорида натрия — чтобы в случае необходимости засыпать горящий магний. Попытки погасить магний водой приведут к сильным вспышкам и разбрызгиванию частиц горящего металла.

Углекислотный огнетушитель: назначение, виды и правила пользования. Какие пожары можно тушить углекислотным огнетушителем

Сегодня многие офисы или рабочие участки на предприятии снабжаются разнообразными функциональными устройствами. Не все они являются необходимыми (автомат с кофе, к примеру). При этом есть некоторые приборы, которые обязаны быть в наличии, и без них руководителей ждут постоянные санкции и штрафы. Речь идет об углекислотных огнетушителях, назначение которых — тушение разного рода пожаров.

Общее описание ОУ

Здесь стоит начать с того, что в последнее время производители подобной продукции активно рекламируют новый тип газовых огнетушителей — хладоновых. Однако они еще не прошли проверку временем, а вот углекислотные огнетушители (ОУ) используются уже очень давно. Они являются универсальными приборами для тушения пожара. Их часто используют там, где другой тип этого оборудования не может быть применен или нанесет больше вреда, чем пользы. Основное преимущество в том, что СО₂ испаряется достаточно быстро и при этом не оставляет каких-либо негативных следов.

По этой причине, назначение углекислотного огнетушителя — это тушение пожаров, чья причина возникновения практически любая. К тому же применять их можно для гашения пламени вблизи ценного электрического оборудования, бытовой техники с водой или для ее производства, химической пены, порошка и т. д.

Что можно тушить при помощи ОУ?

Если говорить более конкретно о назначении углекислотного огнетушителя, то он предназначается для тушения пожара в таких условиях:

1. Разрешается тушение любого как производственного, так и электрического оборудования. Сюда входят разнообразные установки, приборы, аппараты управления и прочее. Если они остаются подключены к сети, то их напряжение не должно превышать 1000 В для использования ОУ. Можно ли тушить углекислотным огнетушителем электроустановки? Если удалось отключить электропитание, то разрешается применять такой тип устройства для тушения трансформаторных установок и распределительных щитов с напряжением до 10 кВ.
2. Допускается применение этой техники для борьбы с огнем в офисных помещениях, где установлены компьютеры. Кроме этого, можно использовать для устранения пламени в сверхценном оборудовании, установленном в центрах по обработке и хранению данных большого объема. В назначение углекислотного огнетушителя входит обязанность тушения пожара вблизи кинопроекционного оборудования в кинотеатрах.
3. Разрешается тушить любые картины, выставленные в музее или хранящиеся в галереях и т. д. Сюда же стоит добавить возможность тушения ценных документов, напечатанных на бумаге и хранящихся в государственном архиве.
4. Назначения и правила пользования углекислотного огнетушителя позволяют применять его и для тушения бытовых приборов. Однако мало кто приобретает такое устройство. Разве что владельцы дорогих авто или собственных гаражей, ремонтных мастерских.
5. ОУ может потушить любой пожар, возникший в транспортном средстве. Ограничений фактически нет, тушить можно все, начиная от малолитражного мотоцикла, заканчивая электрическим поездом.
6. Большинство веществ, активно горящих с участием кислорода.

Исключения

Несмотря на практически полную универсальность назначения углекислотного огнетушителя, есть и некоторые объекты, для которых запрещено применять этот тип оборудования. Нельзя тушить:

• Металлы калия и натрия в их чистом виде.
• Магний и алюминий, а также любые сплавы, изготовленных на их основе.
• Бумажную и древесную пыль, опилки.
• Можно ли тушить человека углекислотным огнетушителем? Подобное действие запрещено, и тушить горящую одежду на человеке нельзя.
• Любые вещества, способные гореть без взаимодействия с кислородом, а также способных тлеть в собственной массе.

Свойства ОУ

То, какие пожары можно тушить углекислотным огнетушителем и какие нельзя, аргументируется его физико-химическими свойствами. Стоит отметить, что смесь для тушения состоит из жидкой углекислоты и газообразного СО₂. Вот несколько причин того, почему ОУ в некоторых случаях является наиболее эффективным средством, а в некоторых не может быть использован:

1. Во время выхода из емкости, жидкость способна увеличиваться в объеме до 500 раз и при этом она резко охлаждается. Что касается температуры газа, то СО₂ охлаждается вплоть до -70 градусов по Цельсию.
2. Подобное свойство отлично подходит для тушения пожара по нескольким причинам. Во-первых, сам углекислый газ не способен поддерживать горение. Во-вторых, слишком низкая температура эффективно воздействует и на сам очаг возгорания, резко снижая силу пламени, а после и вовсе устраняя его. Перечисленными свойствами не владеет ни один аналог огнетушителя. Единственными близкими по свойствам к переносным углекислотным огнетушителям стали резервуары с хладоном.
3. Однако у слишком низкой температуры есть и свои минусы. Настолько низкая температура выходящего газа приведет к тому, что прикосновение к раструбу огнетушителя будет сопровождаться моментальным обморожением. То же самое грозит и кистям рук, если не использовать защитные перчатки.
4. Этой же причиной и объясняется строгий запрет на тушение горящей одежды на теле человека. Так как это только усугубит последствия от пожара и может привести к летальному исходу.

Основные типы ОУ

Сегодня день есть два основных вида ОУ — это переносные или ручные, передвижные. К переносным относятся баллоны с жидкой углекислотой, масса которых находится в пределах от 1 до 10 кг. У них имеется соответствующая маркировка ОУ-1, ОУ-2, ОУ-3 и т. д. до ОУ-10.

К передвижным или же возимым установкам относят ОУ-25 и ОУ-80, соответственно с массой 25 и 80 кг.

Что касается обеспечения этими приспособлениями производственных и общественных зданий, то они проходят согласно «Правилам противопожарного режима в РФ». Стоит отметить, что сюда не входят АЗС.

Приложение № 1

В правилах имеется приложение, согласно которым происходит распределение ОУ-1, ОУ-2, ОУ-3 и прочих.

Переносные резервуары для тушения пожара применяются в следующих условиях:

1. Для зданий производственного типа с общей площадью до 400 кв. м и категорией пожарной опасности В — следует применять 4 ОУ-2.
2. Если категория пожарной опасности Г или Д, то площадь увеличивается до 1800 кв. м, а количество ОУ-2 остается тем же — 4 штуки.
3. Применяется в общественных зданиях с площадью 800 кв. м. В данном случае их основное предназначение — это тушение пожара в электроустановках. Однако правилами не запрещается устранять возгорание и других типов сырья, оборудования и т. д. Для этих целей необходимо иметь 4 штуки ОУ-2.

Приложение к правилам № 2

Приложение к ППР, выпущенное в 2012 году, включает нормы использования передвижных (возимых) углекислотных огнетушителей.

1. Помещения с категорией пожарной опасности А, Б, В по 3 ОУ-80 на каждые 500 кв. м площади помещения, а также при классификации пожара А, В, С. 2 ОУ-25 или 1 ОУ-80 применяется в случае пожарной опасности класс Е в помещении той же площади.
2. Если помещение характеризуется категорией опасности В и Г и занимает до 800 кв.м, то при пожаре класса А используется либо 4 ОУ-25, либо 2 ОУ-80. В случае пожара класс В, С используется 3 ОУ-80, а при категории Е — 1 ОУ-25 или 1 ОУ-80.

Что нужно знать об ОУ

Есть несколько определенных и самых распространенных вопросов, возникающих у сотрудников предприятия, ответственных за пожарную безопасность помещений и состояние самих огнетушителей.

Довольно распространенный вопрос касается массы резервуара. Если учесть все комплектующие баллона, вес самой жидкости и газообразного СО₂, то ОУ-1, к примеру, будет весить от 4,5 до 6 кг. Углекислотный огнетушитель 10 будет весить около 25 кг. Точная масса зависит от производителя этого оборудования. Естественно, что масса всех остальных резервуаров будет находиться в представленных пределах.

Здесь стоит отметить, что 25 кг — это достаточно большая масса даже для здорового мужчины, чтобы без проблем его эксплуатировать. По этой причине все виды ОУ после 10 выполнены в возимом варианте, то есть установлены на раму тележки с парой колес. Примерный вес ОУ-25 составляет 120 кг, ОУ-80 весит около 225 кг.

Что касается давления в резервуаре, то при комнатной температуре оно равно примерно 6 МПа. Одно из правил использования ОУ — это ограничение по температуре. Однако диапазоны достаточно обширны. Их можно применять при температуре окружающего воздуха от -40 до +50 градусов по Цельсию. Именно это является весомым преимуществом в сравнении с водными, воздушно-пенными и порошковыми огнетушителями. Для них низкие температуры являются критическими.

Последнее правило касается проверки ОУ. Проводить проверку массы заряда огнетушителя следует раз в год. Раз в 5 лет его требуется отправлять на детальную проверку и зарядку в специализированные центры, имеющие лицензию МЧС для работы с таким оборудованием.

Применение ОУ

Обычно правила использование подобного приспособления указаны на этикетке или наклейке, имеющейся на корпусе самого огнетушителя. Алгоритм использования является достаточно простым. Раструб прибора направляется на пламя, после чего следует нажать на рычаг, если это переносной огнетушитель. В случае возимой тележки следует открутить вентиль. Есть лишь одно важное замечание. Раструб ОУ не стоит подносить к огню ближе, чем на 1 м. Это же правило касается и электрооборудования, которое находится под напряжением.

Правила хранения

Так как углекислотные огнетушитель содержит достаточно специфическую среду внутри, то к хранению подобных приспособлений предъявляются специальные требования. Во-первых, необходимо периодически проверять давление на манометре, а также контролировать массу заряда. Во-вторых, так как внутри содержится СО₂, следует избегать перегрева баллона и попадания на него прямых солнечных лучей. В-третьих, во время приобретения резервуара следует проверять наличие пломбы или чеки. Также нужно проверить наличие товарного знака и обязательно штампа о прохождении технического контроля в соответствующей службе.