从一氧化二氢到七氟丙烷,谁是博物馆、图书馆的守护神?

没错,七氟丙烷(以及六氟丙烷)就是一种高效的气体灭火剂。与其他卤代烃类化学灭火剂(比如已经停产的“1211”灭火剂——CF2ClBr)相比,七氟丙烷的优势是完全不会破坏臭氧层。顺便说一句,平时说的无氟冰箱,其实不是制冷剂不含氟元素,而是不含氟利昂(二氟二氯甲烷等氟氯代烃),真正破坏臭氧层的是其中的Cl而不是F,对于灭火剂同理,这些含氯、溴的卤代烃类物质被保护臭氧层的《蒙特利尔公约》所限制。尽管七氟丙烷的温室效应非常强,可达二氧化碳的3500倍,但是它在大气中的寿命比较短,不会造成长期的影响,从全球变暖的角度来看也是相对比较环保的。
七氟丙烷,CF3CHFCF3,商品代号HFC-227ea、FM200(图片来自百度百科)
七氟丙烷的灭火机理主要是中断自由基链式反应。从化学反应的角度看,有机物燃烧的过程是各种活泼的自由基与可燃物、氧气间发生的剧烈的自由基链式反应。七氟丙烷热解产生含氟自由基,能够捕捉活泼的自由基,中断自由基链式反应,从而起到灭火的作用。此外,七氟丙烷也能以吸热和稀释氧气的物理机制灭火。
除了化学上的一剑封喉,完全依靠物理上的瓮中捉鳖同样可以灭火,这类气体灭火剂有二氧化碳和IG541(52%氮、40%氩、8%二氧化碳混合气体),通过笼罩可燃物、稀释氧气来使火焰窒息。
七氟丙烷的化学抑制作用胜在灭火速度快,灭火剂用量小,然而七氟丙烷热解会产生一定量的HF,可能对珍贵文物造成腐蚀,也对人有刺激性,还会产生全氟异丁烯等有毒氟代烃,对人员造成伤害。IG541则正好与之相反,无毒无害,但是灭火速度相对慢一些,灭火剂用量大一些,好在IG541足够便宜。至于二氧化碳,由于高浓度二氧化碳会造成人员窒息,应用范围比较小。权衡利弊,国家博物馆使用的是IG541,以确保珍贵文物万无一失;我母亲工作的某图书馆使用七氟丙烷;至于清华图书馆用的是哪种,目前我还没有查到相关信息。
博物馆、图书馆的消防安全是一个非常复杂的问题,从建筑的设计到日常的维护,存在很多很多学问,自动灭火系统只是其中一个亡羊补牢的环节。要防患于未然,离不开长期、大量的资金投入和工作人员的悉心维护。
巴西国家博物馆的教训告诉我们,一座博物馆、图书馆的状况,就是一个国家状况的真实写照;一个国家对待自己的博物馆、图书馆的态度,就是对待自己的历史与文化的态度,也是对待自己的未来的态度。希望大家下次走进博物馆、图书馆享受文化盛宴时不要忘记这些人类文化的守护神。