Система пожаротушения сухой водой – особенности огнетушащего вещества и устройства установки. Сухая вода – что это и с чем ее едят? Для чего используют сухую воду

Если нет то именно для Вас посвещен данный пост, чтоб преподнести для Вас че нибудь новенькое и необычное.

Видео о свойствах воды:

Дополнительная информация:
Давно известное химикам вещество, именуемое как «сухая вода», было запатентовано ещё 42 года назад, в 1968 году. Тогда она пользовалась огромной популярностью в косметической промышленности.

Сейчас сухая вода вызывает гораздо больший интерес как средство защиты окружающей среды и борьбы с климатическими изменениями.

Внешне эта вода похожа на белый мелкий песок и в действительности представляет собой мелкие капельки воды в водоотталкивающей кремниевой оболочке. А кремний, как известно, входит в состав обычного пляжного песка. Оболочка препятствует воссоединению молекул воды и превращению их обратно в жидкость.

Производство сухой воды – несложный и довольно-таки быстрый процесс. На высокой скорости смешивается вода и кремний, и уже через 90 секунд сухая вода готова.

Полученный таким образом порошок сухой воды при взаимодействии с газами образует гидраты – полезные химические соединения.

Бен Картер, учёный из Ливерпульского университета, исследующий свойства и способности сухой воды, и его коллеги, обсудили недавно на съезде Американского химического общества в Бостоне различные способы применения данного вещества.

Среди множества способов применения её уникальных свойств, была особо отмечена способность сухой воды впитывать в больших количествах углекислый газ – один из тех парниковых газов, которые вызывают глобальное потепление. При использовании сухой воды, получается сохранить в три раза больше углекислого газа, чем если бы использовалась гравитационная вода. Таким образом, можно добиться значительного снижения концентрации парниковых газов в атмосфере.

Благодаря способности данной воды взаимодействовать с метаном, учёные собираются найти безопасный способ хранения метанового топлива для тех автомобилей, что работают на природном газе. Получение гидрата метана делает возможным усовершенствовать систему хранения и транспортировки этого природного газа и является ключевым моментом при разработке альтернативного топлива.

Бен Картер считает, что если к смеси добавить гелеобразующий агент, то сухая вода станет более пригодной к переработке. Сухую воду тогда возможно будет использовать неоднократно, так как гель прочнее порошка.

Учёные предлагают использовать сухую воду при производстве пищевых продуктов и их компонентов, и других товаров потребления. Применение сухой воды, как доказали лабораторные испытания, может ускорить каталитические реакции при производстве данных товаров, а так же сделать химическую обработку при этом более энергоэффективной и менее вредной для окружающей среды.

Сухая вода будет полезна для усовершенствования способов перевозки и хранения различных потенциально опасных жидкостей, так как будет превращать их в сухой порошок.

Благодаря своим свойствам, сухая вода помогает защищать окружающую среду от опасного влияния различных вредных реагентов. А так же может быть полезна при производстве пищевых продуктов.

Сухая вода, известная многим под названием Novek 1230, была открыта еще в 1968 г. Долгое время это вещество оставалось невостребованным. Пока все его свойства используются людьми еще не в полной мере, но возобновленные в ХХІ в. исследования позволят более рационально применять все преимущества.

Общие сведения

Сухая вода, состав которой включает в себя углерод, фтор и кислород, вводит в заблуждение многих. Трудно в это поверить, но на самом деле она не является настоящей жидкостью. Это вещество представляет собой порошок с уникальными свойствами. Сухая вода считается безвредной для людей, но это не значит, что ее надо пить. Это химическое соединение просто поражает воображение. Ролики в Интернете, в которых люди в сухую воду окунают документы, телефоны, ноутбуки и даже включенный в розетку удлинитель, наглядно показывают уникальные свойства этого вещества. Производство этого химического соединения является несложным и недолгим процессом. Вода и кремний на высокой скорости смешиваются в течение 1,5 минуты, после чего оно уже готово к применению. Ученые считают, что это вещество очень скоро будет применяться практически во всех сферах нашей жизнедеятельности.

Характеристики вещества

В состав этого вещества входит 95% простой воды, но при этом на вид оно напоминает сахарную пудру. Каждую частичку порошка покрывает уникальная оболочка, состоящая из диоксида кремния. Соединение молекул кислорода и кремния в этом веществе является очень устойчивым. Диоксид кремния предотвращает растекание и соединение капель воды между собой. Частички этого вещества очень маленькие. Их размер не превышает 1 микрона.

Сухая вода, формула которой CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3)2, имеет определенные свойства. У нее много общего с простой водой. Это вещество не обладает запахом и вкусом. В обычной воде роль окислителя играет кислород. В сухой воде им является фтор. У Novek 1230 температура кипения составляет 49 ˚С, а замерзания - 180 ˚С. Даже кипящая сухая вода не оставляет на теле человека ожогов. Данное вещество отличается высокой плотностью. Под действием ультрафиолетовых лучей сухая вода распадается.

Исследования сухой воды

Это химическое вещество было запатентовано американскими учеными еще в 1968 г. Первоначально его использовали в косметической промышленности. В 1993 г., когда такое вещество, как хладон 114 (хладагент) было запрещено, американская компания 3M, специализирующаяся на разработке автоматических систем пожаротушения, приступила к поиску вещества, безопасного для человека и окружающей среды. После 11 лет исследований публике был представлен Novec 1230. Его называют наиболее чистым газом. Безопасный для человека, техники, документов, окружающей среды, он выполняет свою работу безукоризненно.

В начале ХХІ в. исследованием сухой воды занялись английские ученные из ливерпульского университета. Они искали способы практического применения этого вещества. В ходе практических опытов было установлено, что оно обладает замечательной способностью абсорбировать газы. Английские ученые разрабатывали способы использования этого уникального свойства. Они установили, что это вещество может впитать в себя в 3 раза больше углекислого газа, чем обыкновенная вода. Исследователи предположили, что данное химическое соединение можно использовать для добычи метана, находящегося на дне океана. Сухая вода может абсорбировать и другие газы, которые сложно добывать в достаточно больших количествах. Исследователи хотели доказать, что использование этой формы жидкости актуально для транспортировки и хранения различных опасных веществ.

Ученые планируют применять сухую воду в производстве пищевых продуктов и иных товаров потребления. Она может ускорять каталитические реакции и делать химическую обработку более энергоэффективной, но менее вредной для экологии. Превращая опасные жидкости в порошокообразную массу, сухая вода делает их транспортировку и хранение более удобными.

Сухая вода в борьбе с глобальным потеплением

Некоторые исследователи предполагают, что сухая вода может стать панацеей в борьбе с глобальным потеплением. Эта идея возникла благодаря ее уникальному свойству впитывать различные газы. Поскольку парниковый эффект связывают с выделением в атмосферу различных химических соединений, то сухую воду можно использовать для их абсорбирования. К сожалению, до сих пор еще не разработана технология, которая позволила бы внедрить эту идею в жизнь.

Свойства Novec 1230

Десятилетние исследования сухой воды привели к созданию и введению в мировую практику нового класса огнетушащих газовых веществ, которые получили название «фторированные кетоны». Они обладают эффективностью хладонов, но при этом имеют положительный токсикологический и экологический профиль. В молекуле этих синтетических органических веществ атомы водорода заменены на атомы фтора, прочно связанные с углеродной основой. Эта процедура приводит к весьма положительному эффекту. Замена атомов приводит к тому, что это вещество становится инертным в отношении других молекул. Именно это химическое соединение получило название Novec 1230. У него есть слабовыраженный запах. Novec 1230 в 1,6 раза тяжелее воды. Данное вещество не проводит электрический ток, поскольку его диэлектрическая проницаемость составляет всего 2,3 единицы. Сухая вода во время хранения в баллонах под давлением переходит в жидкое состояние, а при распылении - в газообразное.

Процесс пожаротушения

Сухая вода используется в системах автоматического пожаротушения. Во время возгорания она оказывает огнегасящий эффект, основанный на активном поглощении тепла и охлаждении. Это вещество просто незаменимо при тушении техники и бумаги, поскольку оно не разрушает их. Таким образом, Novek 1230 следует использовать в качестве противопожарных средств в офисах, архивах, музеях и т.д. Также его используют в помещениях с большим скоплением людей таких, как аэропорты, вокзалы, театры.

Инновационные свойства данного вещества обусловлены строением его молекулы, в которой очень слабые связи. Благодаря этому Novec 1230 легко переходит из жидкого в газообразное состояние. При этом происходит активное поглощение тепловой энергии огня. За счет охлаждающего эффекта (70%) происходит подавление пожара. В то же время проходит и ингибирование пламени (30%). Поразительно, но во время тушения огня не уменьшается концентрация кислорода, что дает возможность быстрой эвакуации людей. Это вещество испаряется практически мгновенно. При этом оно не вступает в химические реакции, что не наносит ущерб материальным ценностям, а диэлектрические свойства не допускают короткого замыкания.

Преимущества Novec 1230

Это средство пожаротушения имеет следующие преимущества:

Быстрый период разрушения в окружающей среде (не более 5 дней);

Безопасность для людей;

Быстрое тушение возгораний;

Нулевой потенциал озоноразрушения;

Отсутствие коррозиционных свойств;

Экономия пространства в помещении;

Токонепроводимость;

Отсутствие загрязняющих компонентов;

Возможность перезарядки огнетушащего оборудования на месте.

Хранение сухой воды

Данное вещество хранят в открытой таре не более пяти суток, поскольку оно легко разрушается в окружающей среде. Сухую воду необходимо держать в герметичных специальных баллонах при низком давлении. В домашних условиях такое вещество невозможно приготовить.

Novek 1230 - порошковая (сухая) вода была обнаружена в 1968 году. На некоторое время об этом открытии забыли. Вероятно, посчитав, что сухая вода не нужна. Однако многие ученые утверждают, что это вещество может помочь человечеству справиться с глобальным потеплением.

В начале 21 века исследования сухой воды были возобновлены. Группа английских ученых Ливерпульского Университета занялась решением задач по практическому использованию этого открытия.

Сухая которой включает девяносто пять процентов обычной воды, похожа внешне на сахарную пудру. Каждую капельку покрывает особая оболочка из диоксида кремния. Это соединение кислорода и кремния считается самым устойчивым. Оболочка из не позволяет растекаться и сливаться каплям. Размер каждой капли - не более одного микрона.

В ходе опытов было установлено, что сухая вода обладает прекрасной способностью абсорбировать газы. Предположительно, вещество может впитывать газы, провоцирующие появление на планете. Именно это направление практического применения вещества и исследовали ливерпульские ученые. В лабораторных условиях было установлено, что сухая вода способна впитывать в себя в три раза больше углекислого газа, нежели простая вода в течение одинакового периода времени.

Вещество, вероятно, может помочь добывать замерзший метан, находящийся на дне в Мировом океане. Открытие сухой воды может помочь собирать и аккумулировать в достаточно больших количествах и другие газы, которые сложно добывать. Кроме того, сама технология получения вещества может применяться и к прочим жидкостям. Это также открывает перспективные возможности в развитии множества отраслей техники и науки.

Вместе с этим английские ученые пытались доказать, что применение такой формы жидкости может быть актуально при транспортировке и хранении потенциально опасных материалов. Так, например, исследователи предположили, что можно получить новый метод хранения автомобильного топлива для двигателей, работающих на водороде.

Сухая вода, формула которой CF3CF2C(O)CF(CF3)2, имеет два общих с обычной водой свойства. Оба вещества не обладают ни вкусом, ни запахом. У простой воды в качестве окислителя выступает кислород. Окислителем в данном веществе является фтор.

У сухой воды порядка пятидесяти градусов, замерзания - сто восемь градусов. Однако даже в процессе кипения, утверждают ученые, если опустить руки в Novek 1230, то ожога не будет. Вещество обладает высокой плотностью.

Благодаря отсутствию способности проводить ток, сухую воду можно использовать в электронебезопасных помещениях. Вещество распадается под влиянием ультрафиолета. В открытой таре сухую воду можно хранить не больше пяти суток.

Вещество широко применяется при пожаротушении, в особенности в помещениях, где сконцентрировано достаточно большое количество электроники и оборудования под К таким помещениям, например, можно отнести генераторные, серверные, электростанции, трансформаторные и прочее. Огнегасящий эффект при этом достигается в результате охлаждения и активного поглощения тепла.

Порошковая вода не воздействует разрушительно на бумагу. Именно в связи с этим, в архивных помещениях, в музеях стараются устанавливать с использованием Novek 1230. Так, например, этой системой пользуются в Эрмитаже.

Порошковая вода для людей безвредна. Однако исследователи не рекомендуют ее пить. Небольшая температура кипения не позволит заварить в порошковой воде ни чай, ни кофе. Сахар в ней также не растворяется.

По мнению ученых, порошковую воду в скором времени будут применять повсеместно.

Конечно, это шутка. Сухую воду не едят. Вернее, не пьют. Это вещество было разработано в США в 2004 году с чисто практическими целями. И если бы не его необычные свойства в сочетании со сходством с обычной водой, наверное, никто, кроме специалистов, и не узнал бы о нем.

В нашей стране интерес к нему возник после появления сюжета о сухой воде в программе Галилео.

Загадочная жидкость без цвета и запаха, так похожая на воду, заинтересовала многих.

Ведь сухая вода:

• не проводит электричество;
• кипит при температуре 49°C;
• не смачивает поверхности.

На практике это означает, что если опустить в нее мобильный телефон (планшет, включенный в розетку монитор), он будет спокойно работать. Лист бумаги, помещенный в эту воду, не намокнет, а чернила – не расплывутся. Сахар и соль в этой «воде» не растворяются. Сделать чай или кофе на ней тоже не получится. В кипящую сухую воду можно спокойно опустить руку – это еще один эффектный фокус.

Сухая вода: применение

Может показаться, что сухая вода – это просто ингредиент для фокусов и приколов, и никакой практической пользы от нее нет. Но все как раз наоборот. Это вещество разрабатывалось для решения очень серьезных задач. И, если еще раз посмотреть его свойства, можно даже догадаться, с какими именно.

Для тех, кто не догадался, рассказываем. Сухая вода была создана для систем автоматического пожаротушения. Те, кто хотя бы раз сталкивался с последствиями тушения даже небольшого возгорания, обязательно оценят преимущества сухой воды.

Представьте себе, что в офисе сработала система пожаротушения. Очаг возгорания потушен, но какой ценой! Важная документация безнадежно испорчена, офисная техника, залитая водой и пеной, не работает, а мебель проще заменить, чем приводить в порядок.

Но если при тушении пожара использовалась сухая вода, всех этих проблем не возникнет. С огнем это вещество борется не хуже, а возможно, и лучше, чем обычная вода. При этом, бумага, мебель и техника остаются неповрежденными.

Да что там офис! Ведь пожар может случиться где угодно, например, в библиотеке или музее, крупном дата-центре или на телестанции, или в любом другом месте, где много дорогостоящей аппаратуры, важных документов, бесценных произведений искусства. Представляете, какие потери помогает предотвратить сухая вода!

В этом видеоролике можно увидеть, как сухая вода используется по прямому назначению.

Свойства и формула сухой воды

Строго говоря, сухая вода – это совсем не вода. Формула сухой воды CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3) 2 . Можно прочитать это как перфтор(этил-изопропилкетон) или не ломать язык и использовать ее официальное название - Novec 1230. В молекуле этого вещества, как видно из формулы, нет атомов водорода. Этим можно объяснить необычные свойства этого вещества.

Производители называют Novec 1230 огнетушащим газом нового поколения. А если газ, то почему он жидкий? А почему мы и нет? Жидкий газ в зажигалках или баллонах никого не удивляет. Просто в газообразное состояние он переходит лишь при определенных условиях (температуре или давлении).

Для человека это вещество безопасно. Правда, под безопасностью для человека производители имели в виду, что это вещество не токсично, не выжигает кислород в помещении, и не оказывает отрицательного воздействия на глаза и легкие.

Но пить сухую воду все же не стоит.

Можно ли изготовить сухую воду в домашних условиях? Практически однозначно – нет.

Может быть, получится хотя бы купить сухую воду? В принципе, да. Газовые системы пожаротушения используются в США практически повсеместно. Нет, не в каждой квартире или доме, поскольку для частных лиц эти системы все же дороговаты, а в крупных учреждениях и фирмах. В России такие системы используются реже. Но тем не менее, продаются и сами системы, и все их компоненты. Только не в магазинах фокусов, а в специализированных компаниях, которые предлагают системы противопожарной безопасности.

Как появилась сухая вода

Газовые системы пожаротушения придуманы давно. Но раньше в них использовался опасный для человека углекислый газ, затем – вредные для окружающей среды хладоны.

В 1993 году, когда хладон 114 был запрещен, сотрудники американской компании 3M, которая специализируется на разработке систем противопожарной безопасности, приступили к поиску нового вещества, безопасного для окружающей среды и человека.

Novec 1230 был представлен публике лишь в 2004 году. Но ждать его появления 11 лет, безусловно, стоило. Его называют самым чистым газом в истории человечества. Безопасный для окружающей среды, человека, техники и документов, этот газ выполняет свою работу идеально.

Сухая вода - это вещество, которое выглядит как вода, течёт как вода. Однако вещество является совершенно сухим и не смачивает поверхности. Но, в отличие от воды настоящей, Сухая вода не повреждает электронику, произведения искусства, мебель и тому подобные вещи, так как является фактически сухим веществом. А название Сухой воды Новец 1230.

Такая вода не проводит электричество, моментально тушит огонь, в ней не намокнет техника, бумага или любой другой предмет, помещённый в такую воду.

Посмотрите видео презентации сухой воды:

На вопрос, как сделать сухую воду в домашних условиях , ответ прост:
На высокой скорости смешивается вода и кремний, и уже через 90 секунд сухая вода готова.

На самом деле, химическая формула сухой воды - CF3CF2C(O)CF(CF3)2 (перфтор(этил-изопропилкетон), шестиуглеродное вещество, разряд фторированный кетон.

13 апреля 2004 года компания Tyco Fire & Security из Флориды продемонстрировала возможности противопожарной системы, использующей «сухую воду».

Новая система подавления огня получила торговую марку ANSUL Sapphire (ANSUL - это линейка противопожарной техники компании).

Из её особенностей нужно отметить чувствительность - система начинает тушить пожар, когда реакция горения только-только началась, и пламени фактически ещё нет.

Эта жидкость обладает всеми противопожарными свойствами воды, и будучи вылитой (разбрызганной) на очаг пожара также эффективно (если не лучше «мокрой воды») подавляет пламя.

Но в отличие от воды настоящей новая «вода» не повреждает электронику, произведения искусства, мебель и тому подобные вещи, так как является фактически сухим веществом.

Точнее, в процессе распыления новое вещество обращается в пар, а в виде жидкости оно ждёт своего часа в баллонах автоматической противопожарной системы, где хранится под давлением.

На недавней демонстрации в передаче «Доброе утро, Америка» в плошку с этой жидкостью погружали книги и электронные приборы.

После того, как предметы вынимали, жидкость испарялась с них за секунду, не оставляя абсолютно никаких следов и не производя никаких изменений в структуре, например, бумаги.

Интересно, что новая жидкость химически вмешивается в реакцию горения и подавляет её, в то время, как вода просто охлаждает очаг возгорания и, испаряясь, перекрывает доступ кислорода к огню.

Интересно сравнить физические свойства воды и 3M Novec 1230. Их температуры кипения - 100 и 49 градусов Цельсия соответственно.

Температура замерзания - ноль и минус 108 градусов. Давление насыщенного пара при 25 градусах Цельсия - 3,2 и 40,4 килопаскаля у воды и «сухой воды» соответственно.

Теплота парообразования - 2442 килоджоулей на килограмм у воды, и всего 95 у нового вещества.

Секрет его в том, что оно не содержит атомы водорода и поэтому не имеет водородных химических связей.

Взаимодействие между молекулами новой жидкости намного слабее, чем между молекулами воды, которое в последнем случае определяется именно водородными связями.

Это слабое притяжение между молекулами «сухой воды» и придаёт ей такие уникальные свойства. Они позволяют 3M Novec 1230 быстро переходить от жидкости до газообразного состояния даже при холодном распылении, когда пожар только начался и большого пламени (и высокой температуры) ещё нет.

Нужно заметить, что жидкости с подобными свойствами были известны химикам и раньше. Почему же они не применялись в системах пожаротушения?

Ответ прост - предшественники «сухой воды» были токсичны и опасны для озонового слоя. Чего нельзя сказать о 3M Novec 1230.

Кстати, фондохранилище музея «Старая Деревня» (Государственный Эрмитаж) уже объявил о планах установки такой противопожарной системы с «сухой водой» к 2016 году.