自制防火布的实验探究

新疆福海县西城区寄宿制中学 任 信

周末，本来爸爸答应小轩要去游乐场玩的，但是县城附近的一间板房出现了火灾，爸爸是消防支队的队长，当然要出现在第一现场。到了晚上，爸爸疲惫不堪地回家了，脸上被烟熏得乌黑乌黑的，头发都烧焦了一些。奇怪的是，爸爸穿的消防衣还是好好的，只是有点脏而已。

小轩上网查阅后了解到，消防衣是由阻燃纤维织物与真空镀铝膜的复合材料制作而成的，不含石棉，具有密度小、强度高、阻燃、耐高温、抗热辐射、防水、耐磨、耐折、对人体无害等特点，能有效地保障消防队员、高温场所作业人员在接近热源时不被酷热的气体、火焰和蒸汽等灼伤。

老师在讲解《燃烧和灭火》这一单元时说过，燃烧需要三个条件：①要有可燃物；②达到一定温度；③有氧气（空气）。这三个条件缺一不可。为了阻止燃烧的进行，我们只要破坏这三个条件中的任何一个，就可以达到防火的目的。小轩想知道这个消防衣是通过什么途径来阻燃的。

提出问题：这些防火服是由多层织物复合而成的，我们能不能在普通的棉质衣服上涂上或者掺上某些特殊的盐，设计成单层衣物，并可以起到阻燃的作用呢？

做出假设：这些盐可以隔绝空气，因此可以起到阻燃的作用。

查阅资料：1. 锂、钠、钾、镁、钙、钡、氢、碳等单质均可燃（若氧气浓度大，则铝、锌等也可燃）；

2.无机化合物（如氯化钠、磷酸钠、明矾、氧化钙、硫酸钾等）几乎都不可燃，有机化合物（如甲烷、乙醇等）几乎都可燃。

3. 干粉灭火器中灭火剂的主要成分是磷酸二氢铵和硫酸钾。

设计实验：1.实验材料：饱和磷酸钠溶液、30%的明矾溶液、棉布条、细铁丝、回别针、铁架台、烧杯、火柴。

2.实验步骤：①将棉布条A 放在饱和磷酸钠溶液中浸透、晾干，棉布条B不做任何处理。②将处理好的棉布条A完全浸泡在30%的明矾溶液中，浸泡时间大约为5分钟，然后取出，自然晾干，这就制成了具有防火阻燃作用的防火布。经过防火处理的棉布条在质感上会比未经处理的硬一些，但在外观上并无明显变化。③分别把A、B 两棉布条用回形针别在拉直了的细铁丝上。④先用火柴灼烧没经过处理的棉布条B，再用火柴灼烧经过处理的棉布条A。

实验现象：没经过处理的棉布条B 被烧破，经过处理的棉布条A完好无损。

交流与反思：1.在选取布条时一定要用棉布条，不可用化纤制品来代替。

2.对于选用的盐，如果没有磷酸钠，也可以用磷酸铵或者氯化铵代替。

3. 防火布防火的原理是棉布条浸过明矾和磷酸钠溶液后，磷酸钠和明矾反应生成的氢氧化铝会覆盖于布条之上，隔绝氧气，同时还不影响布料的美观。有关反应的化学方程式为：2KAl(SO4)2+3Na3PO4+ 6H2O=3NaH2PO4+3Na2SO4+K2SO4+2Al(OH)3↓。