消火器

燃焼は 、燃料と 酸素 ガス（酸化剤）の間の化学反応の名前です。酸素ガス（O ₂ ）と反応しやすい物質を燃料といいます。しかし、温度の上昇は、実際にはあらゆる物質が空気中の酸素と反応して燃料に変わる可能性があることを意味します。

燃料（燃える物質）に制限がない場合、燃焼に対抗する方法は 2 つだけです。温度を下げることと酸素を減らすことです。

水を使って消火する場合、基本原理は燃料を発火点以下の温度まで冷却すること、そして第二の原理は酸素と燃料の接触を減らすことです。ただし、液体またはガスが燃焼している場合、水を使用すると炎が広がる可能性があるため、水の使用は固体燃料の場合にのみ推奨されます。また、電気から来る炎に水を加えることは絶対にできません。

しかし、ほとんどの消火器は消火手段として水を使用せず、加圧 二酸化炭素 (CO ₂ ) を使用します。これらには、次の方程式が存在します。

Na ₂ CO _{3 (aq)} + H ₂ SO _{4 (aq)} → Na ₂ SO _{4 (aq)} + H ₂ O _(l) + CO _{2 (g)}

1 モルの 炭酸ナトリウムは 、どちらも水性状態 (水で希釈) で 1 モルの 硫酸 と反応し、水中に 1 モルの硫酸ナトリウムが生成され、同じく 1 モルの割合でガス状の二酸化炭素が放出されます。

この反応では、反応が進行するにつれて消火器内に強い圧力がかかるため、消火器を開けた後に二酸化炭素が排出されます。二酸化炭素は空気よりも密度が高いため、下降する傾向があり、燃焼している物質と空気中の酸素との接触が減少します。一部の二酸化炭素ベースの消火器はこの液化ガスを使用しますが、酸素不足により操作者が窒息する可能性があるため、専門家が取り扱う必要があります。

別の種類の消火器は、次の方程式に示すように、消火手段として重炭酸ナトリウムなどの固体物質を使用します。

NaHCO _3(s) + 熱 → Na ₂ CO _3(s) + H ₂ O _(g) + CO _2(g)

固体状態の重炭酸ナトリウム 1 モルが熱の作用により、固体の炭酸ナトリウム 1 モルと気体状態の水を 1 モル生成し、二酸化炭素 1 モルを放出することが観察できます。すでに述べた同じ原理。興味深いことに、炎自体が重炭酸塩の分解とその結果としての二酸化炭素の放出に必要な熱を提供します。

したがって、消火活動において最も重要な物質は水と二酸化炭素であり、これが大多数の消火器の化学原理として水と二酸化炭素が使用されている理由です。

以下も参照してください。

参考文献:
フェルトレ、リカルド。化学の基礎、vol.ウーニコ、モデルナ編、サンパウロ/SP – 1990 年。
ラッセル、ジョン B. General Chemistry vol.1、サンパウロ: ブラジルのピアソン教育、マクロンブックス、1994 年。