从一氧化二氢到七氟丙烷,谁是博物馆、图书馆的守护神?

018年9月2日,位于里约热内卢的巴西国家博物馆不幸燃起大火,200年来积累的2000余万件珍贵文物、标本、录音大部分被付之一炬。或许大家通过2016年里约奥运会就了解到巴西的混乱局势。如今这个国家在陷入对未来的迷茫时,也遗忘了过往的记忆,不禁让人扼腕叹息。
从一氧化二氢到七氟丙烷,谁是博物馆、图书馆的守护神?
悲剧发生的最重要原因就是经费匮乏,场馆老化,消防设施严重不足,导致火势一发而不可收拾。这方面我国古人有很多非常惨痛的教训,因此古代紫禁城就非常注重防火,在水系开挖、建筑之间的相互隔离、建筑材料的选择、消防设施的配备、消防人员的设置方面积累了非常多的经验,但是以古代的科技水平和人力,要想战胜火魔显然还是力有不逮。
故宫里遍地都有的大水缸,用于存水灭火。
在一片金碧辉煌的故宫中,作为皇家藏书楼的文渊阁却采用黑色琉璃瓦顶,因为黑色主水,以水压火,以保藏书楼的安全。这样的图书馆防火方式,优点是极具文化内涵和景观价值,缺点也很明显,就是完全不靠谱。(图片来自故宫博物院官网)
那如何用现代科技为珍贵的文物、书籍保驾护航呢?
应对火灾,最基本的办法显然还是浇水。现代的博物馆、图书馆,也包括其他各类大型建筑物内,都设有自动消防喷淋系统,能够自动感应火势、启动喷淋。
北馆一层大厅天花板上密密麻麻的消防喷淋头
这种自动喷淋系统的工作原理是喷淋头中的感温元件受热打开,使管道内的水喷洒出来,其关键就在于感温元件上,常用低熔点合金和感温玻璃球两种。利用低熔点合金来感温好理解,玻璃球是如何感温的呢?
逸夫馆二层中文科技图书借阅区的消防喷淋系统,喷头用红色感温玻璃球控制。
原来,玻璃球感温不是靠玻璃本身的热胀冷缩,而是依靠玻璃球内充装的高热膨胀系数的有机液体来感温。当温度升高到一定程度,密封的有机液体对玻璃球施加的应力超过玻璃的强度,玻璃球破裂,即打开喷头。
根据公称动作温度的不同,感温玻璃球内的液体被染成不同的颜色。图书馆这种红色的玻璃球表明其开启温度是68℃。
但是,用水灭火也存在一个问题,就是对于书籍和很多文物来说,喷水无异于二次伤害。不会留下一丝痕迹的气体灭火剂是更好的选择。不过气体比较容易散失,也有可能导致人员窒息、中毒,因此适用于较为封闭的、不对外开放的房间,比如文物库房和闭架书库。
大家以前有没有在逸夫馆一层注意到这个房间呢?
逸夫馆一层密集书库就是采用气体灭火的,旁边有个储存气体灭火剂钢瓶的房间,那具体用的是哪种气体呢?
气瓶间里大概就是这样的(图片来源于网络)
我回想起以前我经常去母亲就职的图书馆,在书库旁边也有一个神秘的小隔间,门口的标签给在中学里刚刚接触化学的我留下了极其深刻的印象:“七氟丙烷”。