Curious Kids:消火器の中のものは、どうやって火を止めるの?
Curious Kidsは、幅広い年齢層のお子さまに向けたシリーズです。 専門家に答えてほしい質問は、[email protected]。
Let’s talk fire! 消火器についても。
火をおこすには、燃料(木やガソリンなど)、酸素、熱の3つの材料が必要です。
火は、酸素と燃料の化学反応によって発生します。 火を消したければ、燃料、酸素、熱の3つのうちどれか1つを取り除けばいい。 燃料を取り除くのは、火がコントロールされていれば簡単だ。 たとえば、プロパンガス・グリルのガス栓を閉めると、燃料が流れなくなり、火が消える。
私は化学を教えていて、熱や火花を取り除くのが難しいことを実験から知っている。 いったん火がつくと、熱を供給して燃え続ける。 それが、火に水をかけても消えない理由です。 水が火に当たると、沸騰して水蒸気となり、熱を奪って浮いていく。 また、燃料に酸素が行き渡るのを防ぐ働きもある。
ほとんどの消火器は、燃料と酸素を分離することで機能します。 酸素は空気から来る。 私たちが呼吸するのと同じ酸素です。 酸素は燃料と接触しなければならないので、酸素を遠ざけるもので燃料をコーティングできれば、火は消えます。 weakiva/.com
Cool gas
火を消すことができる化学物質は、水だけではありません。 燃えないもの、軽いもの、広げやすいものがいい。 よくある選択として、二酸化炭素があります。
二酸化炭素は無臭、無色の気体で、空気中に存在します。 人や動物は空気中の酸素を吸い込み、二酸化炭素を吐き出す。
薪が燃える時もまさにそうです。 火は酸素を使い、二酸化炭素を排出します。 つまり、二酸化炭素はすでに燃えているようなもので、火に投げつけても燃えません。
二酸化炭素は気体ですから、貯蔵や流通が簡単です。 鉄の容器に押し込めば、ノズルを開けるとガスが流れ出る。
二酸化炭素は酸素より密度が高い。 そのため、火に二酸化炭素を吹き付けると、酸素の下に沈んで、火と酸素が分離される。 酸素がなければ火もない。
Hidden danger
Carbon dioxideにはいくつかの大きな利点がある。 このガスは容器の中に押し込まれているため、出てきたときには超低温(少なくとも華氏マイナス100度)になっており、火から熱を奪ってくれるのです。
そして、火に吹きかけると、二酸化炭素はただ浮いていくだけです。 つまり後始末がいらない。 火に投げつけると、水は床に沿って流れます。 つまり、燃料が軽ければ水が運ばれて延焼する可能性がある。 つまり二酸化炭素は、火事に必要な3つのもののうち、2つを取り除いてしまうのです。
また、二酸化炭素は水と違って電気を通さないから、電気火災にもいい。
二酸化炭素を使うときの最大の危険は、密閉した空間での窒息である。 二酸化炭素が酸素を奪って火を消すのと同じように、このガスは人間にも同じことをするのである。
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