利用滅火器的原理,加上一些材料組合,研究其耐火程度,再將這些材料應用於生活用品中;未來遇到火災意外,如果能使用這些材料,就可以減少火災帶來的影響,將傷害降到最低。

 

【X博士摘要說明】

  1. 小蘇打原為乾粉滅火器的內容物。
  2. 使用浸泡矽酸鈉的紙作耐火木材。
  3. 發現與小蘇打混和後可延遲火勢、降低溫度。

 

第52屆地球科學科作品
題目:向火神借五分鐘~談耐火材料延遲火災發生的效應
作者:臺南市東區勝利國民小學同學

 

【摘要(原文)】

小蘇打用在乾粉滅火器。將小蘇打混成紙球在火上燒,紙球受到火的作用不會起火,摸起來不燙,希望找到材料組合,火災發生時對起火點產生延遲效應爭取逃生機會;首先使用不同材質的紙與小蘇打混合,觀察加熱效應因紙球易散掉,接著討論黏著材料,再將不同物質與酒精混合燃燒測試燃燒時間及對流產生的溫度,結果發現小蘇打可延遲火勢產生降低溫度其次使用浸泡矽酸鈉的紙作耐火木材實驗發現泡矽酸鈉的紙不會起火,再將矽酸鈉與小蘇打依不同比例混合,發現73 比例混合物最硬適合做建材替代品,最後製作幾種耐火製品,發現小蘇打及矽酸鈉相關製品可延遲火勢降低火焰溫度,火災發生初期可爭取逃生機會,減少悲劇發生。

 

【X博士步驟說明】

紙漿混和小蘇打

已知小蘇打為乾粉滅火器中的內容物;為了要找出耐高溫混和建材,因此以各類容易取得的紙漿混和小蘇打,燃燒後發現均不會起火,僅有紙漿混和小蘇打碎片產生。

     投影片1 

將小蘇打混合紙張加熱燃燒,因為高溫造成小蘇打分解產生碳酸鈉、二氧化碳及水3種不助燃物質, 減低燃燒溫度,也無起火燃燒現象。除了小蘇打以外,也可使用碳酸鈉,當作延緩起火條件的物質。

 

不同物質與酒精燃燒

 投影片2   

考慮取得成本,保存難易程度及時效,決定以小蘇打為選用材料。另外發現砂糖與酒精容易燃燒起火,不建議使用。

 

生活中的應用

以矽酸鈉浸泡各種物質來測試耐火程度,發現在耐火建材上有更多選擇。

將實驗步驟應用於生活用品(以水泥漆為例),探討火勢及溫度的效應;若小蘇打比例越高,越不容易塗刷,但延遲火勢時間越久。

 投影片3

作者們另外以電線及防火鞋做實驗,分別加入不同的材質來探討適用的組合。

投影片4

 

數據分析與結論

將矽酸鈉浸泡布或紙張中,可以製作成防火布、防焰窗簾、防火鞋底或是桌墊等 物質。將小蘇打混在水泥漆中,以 10-30%的比例混合塗刷在木板上,可延遲木板的起火 時間。耐火材質希望可以降低起火點的溫度,延緩起火的時間,小蘇打製做的紙板適合 放在容易短路或是空間較小的容易起火位置,矽酸鈉則是適合浸泡後進入物質的孔隙 中,直接改變材質的耐火度,希望可以降低火災的發生,延緩火災發生的時間,向火 神爭取這分秒必爭的五分鐘!

 

以下是評語(原文)

PPT標準格式

 

【X博士評語】

滅火的方法有 1.移除可燃物 2.減少 助燃物 3.降低燃點,此組作品的動機非常實用,發現小蘇打受熱時會產生二氧化碳,達到滅火的效果,產生我們將小蘇打及紙漿混合的想法,如果將製作好的物質放在容易起火的位置附近(例如插座盒),當物質溫度上升到足以起火的溫度時,我們製作的耐火材料可延遲火災發生時間,爭取逃生機會。