水基灭火剂配方优化及性能测试(7)
（7）稳定性 稳定性是衡量灭火剂在高温下化学稳定性能的一个指标。
（8）凝固点 凝固点是灭火剂能形成固体的最高温度。低于凝固点时，水基灭火剂就很难使用。
（9）腐蚀性 腐蚀性是衡量水基灭火剂对包装容器、贮存容器和灭火系统中金属材料腐蚀性的一个指标。
（10）流动性 流动性是衡量灭火剂在无外力作用的条件下，在平面上（如液体燃烧的表面上）扩散性能的一个指标。
（11）表面张力 衡量水基灭火剂在液体表面形成泡沫的能力，表面张力大，很难形成泡沫。
（12）灭火性能 灭火剂的灭火性能是指灭火剂在扑灭火灾时的能力，具体实验是对于不同的火灾类型根据国家标准做一系列的实验，从而得出一个统计的结果。
2.3 氟碳表面活性剂
氟碳表面活性剂的主要作用是降低灭火剂的表面张力，提高泡沫的流动性、输油能力和抵抗干粉破坏的能力。
2.3.1 氟碳表面活性剂的化学结构
一般表面活性剂的结构有两部分组成，一部分为油溶性基团或叫疏水基，另一部分为氺溶性基团或叫亲水基。油溶性基团中的氢原子被氟原子取代，就成为氟碳表面活性剂，记为：
其中，Rp为一个既憎水又憎油的氟碳链（可以是直链或支链），在降低表面张力上起决定性作用；同时可根据需求改变它的结构和长度，以满足对热和化学稳定性的要求。直链的氟碳表面活性剂在相对高的使用浓度下表现出最低的表面张力，而支链的表面活性剂在在相对低的浓度下降低表面张力更为有效。端头X是一个可溶性基团，根据X的变化可得到阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型的氟碳表面活性剂，如：RFSO3﹣K﹢，RFN﹢H3Cl﹣，RFN﹢H（CH3）CH2COO﹣，RF（CH2CH2O）4H。
2.3.2 氟碳表面活性剂的性质
由于氟碳表面活性剂在结构上的特殊性，使此类表面活性剂具有特殊的性能。
⒈ 低表面张力与高表面活性
氟碳表面活性剂在很低的使用浓度下就能是液体的表面张力显著降低，其效果是其它表面活性剂所无法比拟的。氟碳表面活性剂的质量分数在0.01％时就能使水体系的表面张力降至20×10﹣5N／㎝以下，其之所以能显著降低表面张力，是因为它具有很高的表面活性。比较表1中氟碳表面活性剂与普通表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）可见，氟碳表面活性剂的CMC值约为碳氢链长是氟碳链15倍的烃类表面活性剂的CMC值相近，说明具相同碳原子的氟碳表面活性剂的CMC值比烃类表面活性剂的CMC值小，因而使用较低浓度的氟碳表面活性剂就能显著降低体系的表面张力[26]。
表1 几种典型氟碳表面活性剂与普通表面活性剂临界胶束浓度（CMC）的比较
氟碳化合物 t／℃ CMC／( mol／L ) 烃类化合物 t／℃ CMC／( mol／L )
C8F17SO3Na 75 8.5×10﹣3 C12H25SO3Na 25 8.1×10﹣3
C8F17SO3K 80 8.0×10﹣3 C12H25SO3K 25 8.1×10﹣3
C7F15COONa 8 3.6×10﹣3 C11H23COONa 25 2.6×10﹣3
C7F15COOK 25 2.7×10﹣3 C11H23COOK 25 2.55×10﹣3
⒉ 化学稳定性及热稳定性
氟碳表面活性剂在强酸、强碱中具有优良的化学稳定性，同时它在高温下极稳定，可在300℃以上使用而不分解。氟碳表面活性剂之所以稳定，一是碳-氟键能高，二是直链的碳氟烷烃的分子股价是一条锯齿形碳链，四周被氟原子包围，氟原子的半径为0.072nm，比氢原子的半径稍大，可有效的将碳-碳链保护起来，即使最小的原子也难以进入，而且由于氟原子的电负性远远大于碳，使碳-氟键具有极强的极性，其共用电子对强烈偏向氟原子，是氟原子带有多余负电荷，形成一种负电荷保护层，而使负电的亲核试剂由于同性电荷相斥的原因难以接近碳原子，从而形成氟原子对碳-碳链的有效屏蔽作用。
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