消火器上部のレバーを押すと、中のバルブが強制的に開き、加圧ガスと消火剤がノズルから放出されます。活性消火剤は通常、重炭酸カリウム (KHCO3)、液体の水、または蒸発するフルオロカーボンです。
人類最古の発見の 1 つであるにもかかわらず、火は私たちの最大の脅威の 1 つでもあります。ほんの数分で、何年もかけて建てられた家、オフィス、またはその他の構造物全体が火事に巻き込まれる可能性があります。そのため、火を消すための優れた戦略が重要です。近代に建設されたほとんどの建物には消火器が付いていますが、消火器がどのように機能するのか疑問に思ったことはありませんか?調べてみましょう!
火とは?
友人や親戚に火とは何かと尋ねると、巨大な構造物を灰に変える恐ろしいものであるという答えが得られる可能性があります。ただし、科学者や消防士などの専門家に尋ねると、彼らの火災の定義ははるかに正確です.科学的に言えば、火は燃焼と呼ばれる化学反応の結果です .燃焼が発生すると、木材、石油、石炭、紙などの物質が空気中の酸素と結合して、二酸化炭素、水、廃ガスが生成され、膨大な 熱量。
燃焼は自動的なプロセスではありません。このトリガーは通常、何らかの形のエネルギー、つまり活性化エネルギーです。マッチに火をつけると、燃焼を開始するための「活性化エネルギー」が提供されます。ただし、火が点火されると、継続するために活性化エネルギーは必要ありません。自然に広がる可能性があります。そのため、オフィス ビルでの山火事や大規模な大火など、火災に関連した悲惨な惨事が時々目撃されます。
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消火器の働き
すべての消火器は、燃焼に必要な 3 つの基本要素 (酸素、熱、または燃料) のいずれかを除去するという基本原理に基づいて機能します。 200 年前に誕生して以来、消火器は危険な火災に脅かされている命を救うために不可欠な役割を果たしてきました。
ファイアトライアングル。 (画像クレジット:Gustavb/Wkimedia Commons)
基本的に、消火器には2つのタイプがあります。内部に圧力を蓄えるものと、カートリッジシステムを使用して圧力を供給するものです。カートリッジ ベースのシステムはより一般的であり、通常は産業施設で使用されます。
どちらのバリアントも多かれ少なかれ同じように機能し、火の三位一体の 3 つの要素 (酸素、熱、または燃料) の 1 つを取り除きます。これは、消火器タンク内の圧力または外部カートリッジからの圧力下で内容物を保持することによって達成されます。これは、使用時に消火剤の急速なバーストで放出される可能性があります。消火器の上部にあるレバーを押すと、内部のバルブが強制的に開き、加圧されたガスと消火剤がノズルから放出されます。
消火器内の化学物質
現在、その用途に基づいて、消火器にはさまざまな化学物質が含まれています。たとえば、住宅で一般的に目にする消火器 (ハンドヘルド型) には、消火剤が火を消すように推進するために、加圧された窒素または二酸化炭素 (CO2) が含まれています。活性消火剤は通常、重炭酸カリウム (KHCO3)、液体の水、または蒸発するフルオロカーボンです。
散水式消火器は、安価で人に安全であることから、集合住宅のタワーなどの固定システムで一般的です。ただし、消火剤としての水は常に役立つとは限りません。たとえば、コンピューターや制御室では、水は短絡を引き起こす可能性がありますが、燃料貯蔵システムでは、水はほとんど効果がありません.同様に、散水式消火器は、航空機など、重量とスペースが限られている用途では使用しないでください。このような状況では、さまざまな化学物質が使用されます。 CO2 は、コンピューターとサーバーでいっぱいの部屋ではうまく機能しますが、人々が貪欲な火の中に閉じ込められた場合、致命的となる可能性があります.
研究者は、炎を抑制するだけでなく、現在使用されている環境に有害な消火剤に代わるよりクリーンで安全な代替品を提供する、より多くの化学物質の組み合わせの開発に積極的に取り組んでいます。彼らはまた、従来の化学物質をより効果的に排出する新しい手段の開発に取り組んでおり、消火プロセスをさらに短時間で完了することができます。消火の学界で出回っているアイデアの 1 つは、固体噴射剤を使用することです。この固体推進剤は、不活性ガス混合物を生成します。これは、自動車のエアバッグ システムと同様のアプローチです。このようなシステムが起動すると、ろうそくを吹き消すのと同じくらい簡単に火を消すことができます!
