Si le dan cuatro opciones de gas (O2, CO2, H2, N2) para usar en un extintor de incendios, ¿cuál elegiría? Explique por qué cada gas sería adecuado o no adecuado.

La respuesta de Palinkas es básicamente correcta. Solo señalaría que el N2 es ligeramente más ligero que el aire (MW = 28 frente a aire a 32), sin embargo, se disolverá rápidamente en el aire reduciendo la concentración de oxígeno, pero con el tiempo se disipará. El dióxido de carbono en sí es levemente tóxico, pero lo mataría al desplazar el aire que necesita respirar con toda probabilidad antes de que la toxicidad sea un problema. A concentraciones más altas conduce a un aumento de la frecuencia respiratoria, taquicardia, arritmias cardíacas y alteración de la conciencia. Concentraciones> 10% pueden causar convulsiones, coma y muerte. Esa no es una gran preocupación teniendo en cuenta la cantidad que usará para apagar un incendio y, de todos modos, el humo sería un problema mayor: lo principal es apagar el fuego. De todos modos, no debe pasar mucho tiempo alrededor del área del incendio, ya que habrá numerosos humos tóxicos y humo además del calor. Otro inconveniente del CO2 es que formará ácido carbónico en el agua, por lo que luego, si se rocía agua sobre el fuego, si todavía hay CO2 alrededor, está esparciendo un ácido suave. Este es nuevamente un problema menor en comparación con apagar el fuego. El CO2 puede mantenerse en forma líquida en el extintor a una presión relativamente baja, algo así como 55 bar o alrededor de 800 libras por pulgada cuadrada, dependiendo de la temperatura), mientras que el gas N2 no puede ser líquido en un extintor a menos que esté a -300F y, por lo tanto, la cantidad que tendría alrededor como gas sería demasiado pequeña para apagar un incendio. El N2 solo puede ser un líquido a temperaturas criogénicas. No conozco ningún tipo de extintor de incendios de N2, excepto cuando el N2 se usa como propulsor en un extintor de polvo seco. Por supuesto, si tenía N2 alrededor como lo hacen en algunos laboratorios químicos o plantas químicas, y tenía un medio para apuntarlo al fuego, y no tenía nada más que usar, entonces podría funcionar, pero eso no fue así. la pregunta.
Recuerde, en el mejor de los casos, debe lidiar con un incendio incipiente; más allá de eso, deje que el departamento de bomberos lo maneje.
Entonces, la respuesta a su pregunta es, sin duda, elegir CO2.

Primero, una introducción a lo que necesita para que ocurra la combustión. Para que ocurra la combustión, necesitas cuatro cosas, conocidas como el tetraedro de fuego.

Sin ninguno de estos cuatro componentes, el tetraedro colapsará y el fuego se extinguirá. El colapso de este tetraédrico es el objetivo de todas las medidas modernas de lucha contra incendios.
Echemos un vistazo a estos cuatro gases individualmente. El oxígeno es un gas que forma parte del tetraedro de fuego. Por lo tanto, el oxígeno solo aceleraría la reacción, por lo que es una elección terrible para usar en un extintor de incendios. Un gran ejemplo de esto es el incendio del Apolo 1. En enero de 1967, mientras se sometía a pruebas en preparación para un lanzamiento, se formó un circuito eléctrico. Esto condujo a un incendio que fue alimentado por el ambiente de oxígeno puro, lo que provocó la muerte de 3 astronautas, y una sospecha de 20 meses del programa Apollo. El dióxido de carbono (CO2) es un gas que todos los humanos producen cuando exhalamos, y también uno que es más pesado que el aire. Como tal, cuando se usa para extinguir un incendio, sus propiedades más pesadas que el aire desplazan el oxígeno. Esta falta de oxígeno elimina un elemento del tetraedro y extingue el fuego. Los extintores de CO2 son de uso generalizado y se pueden encontrar en laboratorios, espacios mecánicos, cocinas y otras áreas industriales. H2 es gas hidrógeno. El hidrógeno es un gas más liviano que el aire que es más barato que el helio, otro más liviano que el gas noble del aire. Esto llevó al uso generalizado del hidrógeno en aeronaves a principios del siglo XX. Esta tendencia se cerró inmediatamente el 6 de mayo de 1937. Ese día, una aeronave alemana llamada Hindenburg intentó atracar en Nueva Jersey después de un viaje transatlántico. Lo que se especula con una chispa estática llegó al Hindenburg después de que ella dejó caer sus líneas de amarre. Esto no sería un gran problema, excepto por una calidad de gas hidrógeno:

Es altamente inflamable cuando se mezcla con aire.

Esta inflamabilidad elimina el hidrógeno como posible agente extintor.

El gas nitrógeno (N2) se usa en los Estados Unidos como agente extintor para equipos electrónicos sensibles. Al igual que el CO2, es un gas inerte que funciona según el principio de desplazamiento de oxígeno para colapsar el tetraedro. La ventaja que tienen tanto N2 como CO2 es que son lo que se conoce como “agentes limpios”, o agentes extintores que no dejan residuos, como lo hacen los extintores de incendios convencionales.

En general, la elección de gases se reduce a gases de nitrógeno (N2) y dióxido de carbono (CO2). Ambos realizan la misma tarea a través de los mismos medios. En general, no importa si elige N2 o CO2, ambos logran lo mismo. Desea evitar los gases de oxígeno e hidrógeno, ya que cumplen el papel de partes del tetraedro de fuego.

TL: DR: el oxígeno (O2) hace que la combustión sea más rápida, el hidrógeno (H2) proporciona combustible para las llamas. El dióxido de carbono y el nitrógeno (N2) desplazan el oxígeno para apagar el fuego, y la diferencia entre los dos es insignificante.

Llamaría a la compañía de suministros de soldadura que nos vendía los gases y les preguntaría si el N2 o el CO2 fueron menos costosos esta semana. Cualquiera de los dos va a trabajar. El nitrógeno funciona al alejar el oxígeno del fuego; el dióxido de carbono también lo hace, pero también hace que el fuego sea más frío: las cosas tienen que estar calientes para quemar, y si no están lo suficientemente calientes, no se quemarán. El hidrógeno es un gas combustible y el oxígeno es un oxidante, así que no elija ninguno de esos.