Задание №177409: Турнир Ломоносова 2006

6. Наиболее типичная ситуация горения — самоподдерживающееся
окисление горящего материала кислородом воздуха при высокой тем-
пературе.
Для тушения чаще всего применяется вода. В этом случае тушение
чаще всего происходит за счёт охлаждения (для горения необходима
определённая температура, превышающая температуру воспламенения
11На подбор условий для синтеза FeO4 учёные потратили несколько десятилетий.
48

для данного вещества); смачивание горящей поверхности и, тем самым,
изоляция горючего вещества от атмосферного кислорода; вытеснение
атмосферного воздуха из зоны горения за счёт образующихся там при
высокой температуре водяных паров.
Для тушения пожаров также используются огнетушители, которые
часто оказываются более удобными и практичными: они имеют суще-
ственно меньшую массу и объём, чем эквивалентное по огнегасящим
свойствам количество воды, не замерзают при отрицательных темпе-
ратурах (как это происходит с пожарными ёмкостями с водой), могут
использоваться при отсутствии воды в водопроводной сети или там,
где доступность воды ограничена — в автомобиле, вагоне метро, само-
лёте и т. п.
Также для тушения пожара могут оказаться подходящими оказав-
шиеся под рукой предметы и материалы, как специально заготовлен-
ные, так и вообще специально не предназначенные для пожаротуше-
ния: различные негорючие (или плохогорящие) листовые материалы —
для укрывания огня и прекращения доступа кислорода, песок, земля,
керамзит, цемент, глина, снег, баллоны с инертными газами (гелий, азот,
углекислый газ, аргон и др.), шлаки, водные растворы и прочие него-
рючие жидкости и т. п.
В разных ситуациях применение того или иного метода тушения
пожара может оказаться как предпочтительным, так и нежелательным,
бесполезным или недопустимым. Рассмотрим подробнее с этой точки
зрения способы, перечисленные в условии задачи, указав как положи-
тельные, так и некоторые отрицательные примеры их применения.
Водой нельзя тушить горящий кальций (и многие другие горящие
металлы), так как он с ней взаимодействует с выделением большого
количества тепла, в этом случае лучше выбрать песок или углекислый
газ; горящие электроприборы, находящиеся под напряжением, также
нельзя (или нежелательно) тушить водой, так как в этом случае веро-
ятно короткое замыкание, нужно прежде всего отключить приборы от
источника напряжения, либо использовать углекислотный огнетуши-
тель.
Бессмысленно использовать воду при пожаре разлитых углеводоро-
дов (в частности, нефти и нефтепродуктов), так как они с водой не
смешиваются и остаются на её поверхности, где продолжают гореть.
Направлять на такие разливы углекислотный огнетушитель также
опасно, поскольку это приведёт к разбрызгиванию. Небольшие разливы
обычно засыпают песком, а для крупных разливов (например, в море)
применяется специальная техника, которая в задаче не упоминалась.
49

Углекислый газ нельзя использовать для тушения горящего магния:
магний в углекислом газе также «горит»:

2Мg + CO = C + 2MgO
2
Внешне это выглядит как обычное горение, образующийся углерод
выделяется в виде сажи. Бывают и другие варианты горения без
участия атмосферного кислорода. Окислитель может даже входить
в состав горящего предмета (простейший пример — состав, из кото-
рого изготовлены головки спичек). В этой ситуации углекислый газ (и
вообще тактика изоляции горящего предмета от атмосферного кисло-
рода) также не поможет.
В случае пиротехнического огнетушителя механизм действия иной.
При его работе образуется большое количество дыма, и твёрдые
частицы дыма работают как центры обрыва цепных реакций горения
(это уменьшает интенсивность горения, или вообще гасит реакцию, если
количество обрывающихся цепочек реакций в единицу времени будет
больше, чем вновь возникающих). Такой огнетушитель может быть
рассчитан как на образование дыма непосредственно в зоне основного
пожара, так и вне её (такие устройства, испускающие большое количе-
ство дыма, также называют дымовыми шашками). Пиротехнический
огнетушитель полезен при тушении горящих паров углеводородов и
некоторых других реакций горения газов.
При выборе правильного средства для тушения конкретного пожара
надо рассматривать множество вариантов, что может явиться пред-
метом целого реферата, а не одной задачи. Поэтому исчерпывающего
ответа на этот вопрос задачи не ожидалось, достаточно было привести
несколько примеров.
Также отметим, что планировать тушение пожара разумнее не
тогда, когда уже что-нибудь горит, а заранее. И в соответствии раз-
работанными планами заранее создать запас обычных, а где требу-
ется (химическая лаборатория, нефтехранилище, промышленное пред-
приятие) — и специальных пожарных средств.