מים הם החומר הטבעי ביותר בכיבוי אש, אבל שורה ארוכה של חומרים אחרים יעילים יותר בכיבוי, עיכוב ומניעת התפשטות של דליקות. ומה הוא החומר האדום שמרססים מטוסי הכיבוי?

שריפה היא תהליך מהיר של חימצון גזים הנפלטים מחומר דלק, היוצר אור וחום. כדי שבעירה תתרחש דרושים לה שלושה דברים: חומר דליק, חומר מחמצן וחום. כדי לכבות אש או למנוע אותה, צריך לנטרל לפחות אחד משלושת הגורמים האלה. החומר הטבעי ביותר לכיבוי שריפות הוא כמובן מים, המונעים מהחומר הדליק גישה לחמצן, ומקררים את התגובה.

אך במים לבדם אין די בהתמודדות עם שריפות גדולות מאוד: הם מתאדים במהירות, ודרושות כמויות אדירות של מים כדי לכבות שריפות יער. בבעירה של חומרים כימיים שונים, כמו למשל שריפות גדולות במפעלים, שימוש במים אף עלול להיות מסוכן, ולגרום לתגובות עם החומרים הבוערים שיגבירו את עוצמת ההתלקחות. בתנאים מסוימים גם תיתכן בעירה בתוך מים.

תכונות כימיות מועילות 

כיום נעשה כיבוי של שריפות – בעיקר גדולות – באמצעות חומרים כימיים המוגדרים "מעכבי בעירה". שניים מן החומרים הנפוצים בעלי תכונות כאלה הם אלומיניום הידרוקסיד  Al(OH)3 ומגנזיום הידרוקסיד  Mg(OH)2. בטמפרטורות גבוהות (אלומיניום הידרוקסיד ב-180 מעלות צלזיוס, מגזניום הידרוקסיד ב-332 מעלות) הם מתפרקים, בתגובה כימית אנדותרמית הבולעת חום רב ומשחררת אדי מים – שני תהליכים הגורמים לקירור ומאטים את הבעירה. הם גם מצמצמים את פליטת העשן. בנוסף, שכבת האפר שנוצרת מבעירתם יוצרת מעין בידוד של האזור הבוער, מצמצמת את אספקת החמצן לבעירה ותורמת לחנק האש. שני החומרים האלה, בצורת אבקה דחוסה, משמשים במטפי כיבוי. כמו כן הם מוחדרים לתוך בדים וחומרים אחרים בייצור של מוצרים חסיני אש כמו בגדים, מזרנים וחומרים פלסטיים שונים.

גזים חונקים

חומרים נוספים המשמשים לעיכוב בעירה פולטים פחמן דו חמצני (CO2) כשהם מתחממים, והגז הזה דוחק את החמצן מאזור הבעירה, ומצמצם אותה. יש מטפים המכילים בעיקר CO2 מעובה, ומיועדים לשימוש בעיקר בחללים סגורים, שבהם זמינות החמצן לבעירה מוגבלת. כמו כן אלה המטפים המועדפים לטיפול בשריפות שמקורן בכימיקלים או בקצר חשמלי, משום שהם אינם יוצרים אדי מים, העלולים להשתתף בתגובה כימית או ליצור קצרים חשמליים נוספים.  

קבוצה נוספת של חומרים יעילים בכיבוי אש הם האלונים (halons או halomethanes). אלה חומרים דמויי גז מתאן (CH4) שבהם לפחות אחד מאטומי המימן מוחלף בחומר מקבוצת ההלוגנים, כמו כלור, פלואור, ברום או יוד. חומרים כאלה  יכולים לעכב את התגובות הכימיות היוצרות את הבעירה עצמה, ואולם השימוש בהם עלול להביא לפליטת גזים מסוכנים, ולכן משתמשים בהם רק צוותים מנוסים, ורק כשהסיכון מהשריפה עצמה רב במיוחד.


כבאים באנגליה מתיזים קצף על קרון של חומר דליק שירד מהפסים, כדי למנוע התלקחות | מקור: Science Photo Library

מקציפים את השריפה

בראשית המאה ה-20 המציא המהנדס הרוסי אלכסנדר לוראן (Loran) קצף לכיבוי אש. לאחר שנחשף לשריפות נפט רבות בבתי זיקוק, הוא פיתח קצף המורכב מתערובת של כמה חומרים. הקצף הוא חומר נוזלי הכולא בתוכו בועות אוויר רבות. הוא חונק את הבעירה באמצעות בידוד האש מחמצן וגם עשוי לכלוא אדים דליקים או רעילים המשתחררים בשריפה. המים שבקצף מקררים את הדליקה. במקרה של שריפה שמקורה בדלק נוזלי, החומרים הסבוניים בקצף עשויים להתערבב עם חומרי הדלק וליצור תחליב דליק פחות.

הקצף שפיתח לוראן דרש ערבוב של כמה חומרים שונים עם מים, ולכן היה מסורבל לשימוש. עם השנים שוכללו התערובות, בין השאר בעזרת חלבונים או פולימרים סינתטיים שנוספו להן, וכיום עומדים לרשות מכבי אש חומרים היוצרים קצף יציב יותר ובעל שטח פנים גדול. הקצף משמש להתמודדות עם שריפות הן במטפי כיבוי קטנים, הן בציוד גדול יותר של מכבי האש. עם זה, קצף אינו יעיל נגד שריפות מסוימות, למשל של מכשור חשמלי (מכיוון שהקצף מבוסס על מים), וכן של גזים מעובים שלחץ האדים שלהם גבוה מדי ואינו מאפשר כיסויים בשכבת קצף.

בשנות ה-50 של המאה שעברה פותח מוצר-המשך: ג'ל מעכב בעירה. לפי אחת הגרסאות, מקורו של הפיתוח בזכות כבאי שהבחין כי חיתול חד פעמי משומש לא התלקח. חיתולים ומוצרי ספיגה אחרים מורכבים מפולימרים המסוגלים לספוח כמויות גדולות של מים, ולכלוא אותם בטיפות זעירות. ג'ל כזה, המכיל בועיות מים, מתחמם לאט הרבה יותר מהקצף, המכיל בועות אוויר. ולכן יכול להיות יעיל מאוד בעיכוב בעירה. את הג'ל לא מרססים על השריפה, אלא על משטחים שמבקשים להגן עליהם מפני התפשטות האש. שכבת הג'ל מונעת מן האש להגיע אל המשטח, ובועיות המים קולטות את רוב החום של הבעירה.


הג'ל מרחיק את החום ומונע ממשטחים מסוימים להתלקח. הדגמה על כף יד | מקור: ויקיפדיה, Pchemstud 

הצבע ארגמן

בכיבוי אווירי של שריפות יער משתמשים בדרך כלל בתרכובות של אמוניה וזרחן, המורידות את טמפרטורת הבעירה, מצמצמות את ההתלקחות וגם יוצרות שכבת אפר החונקת את האש. נוסף על כך, החומרים האלה משמשים גם בייצור דשנים, ונוכחותם ביער מסייעת להתאוששות הצמחייה לאחר השריפה. את החומרים האלה אפשר לרסס ישירות על הלהבות, או על אזורים שעדיין לא התלקחו, כדי להאט את התפשטות האש אליהם. חומרי הריסוס מהאוויר צבועים בדרך-כלל באדום, בעיקר כדי לסמן את האזורים שכבר רוססו, ולהקל על הטייסים והתצפיתנים לתכנן את פעולות הכיבוי.

4 תגובות

  • ברקת

    מלחים מעכבי בעירה

    האם מלחים מסוימים מדכאים בעירה? בפרט, האם מלחי כלור מדכאים אותה? אם כן,היכן ניתן למצוא דירוג בין המלחים השונים - מי מביניהם מדכא יותר ומי פחות?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתי נבו

    לא ידוע לי על שימוש במלחים

    לא ידוע לי על שימוש במלחים לדיכוי בעירה. הדבר היחיד בהקשר זה הוא השימוש במי ים במטוסי כיבוי. מים בעלי ריכוז מלח גבוה הם בעלי נקודת רתיחה גבוהה היותר, לכן מתאדים קצת יותר לאט ממי ברז, אבל הסיבה העיקרית לשימוש במי-ים במטוסים כאלה אינה התכונות הכימיות שלהם, אלא הזמינות: מטוס כזה יכול לאסוף במהירות רבה כמות גדולה של מים ולהטילם על האש.

  • ברקת

    ברקת

    השאלה שלי היא האם נוכחותם של מלחים מדכאת בעירה. ערכנו ניסוי בו גילינו כי אבקת שריפה בוערת לאט יותר כאשר ערבבנו אותה עם כלורידים שונים. האם יש הסבר לממצאים אלו?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתי נבו

    מלחים

    באבקת שריפה האש מתפשטת בין הגרגירים, וכל אחד מהם מצית את הגרגירים הסמוכים לו. כשמערבבים עם האבקה חומר לא דליק, כמו מלחי כלור, גרגרירי אבקת השריפה מתרחקים זה מזה, וכך האש מתפשטת לאט יותר. ככל שריכוז המלח בתערובת יהיה גדול יותר, ההתפשטות תהיה איטית יותר, עד לריכוז שבו האבקה המעורכת כבר לא תהיה דליקה כלל. אם משווים בין ריכוזים זהים של מלחים שונים, שביר להניח שסוג המלח, גודל הגרגיר והלחות שלו ישפיעו על קצב התפשטות האש.