I. Cel ćwiczenia

Celem przeprowadzonego przez nas ćwiczenia było zbadanie trwałości piany średniej wytworzonej ze środka pianotwórczego Silv-exg o stężeniu 1,5 %.

II. Opis metody pomiarowej

Trwałość pian gaśniczych określa się na podstawie przebiegu wyciekania roztworu z próbki piany. Próbka umieszczona była w znormalizowanym zbiorniku o objętości 200 dm³ (zgodnie z normą PN-EN 1568-2) z perforowanym dnem. Wyciekający roztwór zbieraliśmy do wyskalowanego pojemnika.

Pomiary rozpoczęliśmy od napełnienia pianą dwóch pojemników o znanej masie i objętości w celu wyznaczenia liczby spienienia. Dokonaliśmy pomiaru próbnego i właściwego. Następnie, po napełnieniu zbiornika pianą, notowaliśmy sumaryczną objętość roztworu który wyciekł juz z piany. Pomiarów dokonywaliśmy w odstępach jednominutowych.

III. Obliczenia

Wyznaczenie liczby spienienia - pomiar próbny

Naczynie A: Naczynie B:

m₁ = 454, 9 g  m₁ = 455, 7 g

m₂ = 642, 6 g  m₂ = 636, 4 g

m_p = m₂ − m₁ = 187, 7 g  m_p = m₂ − m₁ = 180, 7 g

V_A = 17, 2 dm³  V_B = 17, 2 dm³

$L_{s} = \frac{V_{A}}{m_{p}} = \frac{17200}{187,7} \approx 92$ $L_{s} = \frac{V_{B}}{m_{p}} = \frac{17200}{180,7} \approx 95$

Wyznaczenie liczby spienienia - pomiar właściwy

Naczynie A: Naczynie B:

m₁ = 454, 9 g  m₁ = 455, 7 g

m₂ = 650, 6 g  m₂ = 670, 6 g

m_p = m₂ − m₁ = 195, 7 g  m_p = m₂ − m₁ = 214, 9 g

V_A = 17, 2 dm³  V_B = 17, 2 dm³

$L_{s} = \frac{V_{A}}{m_{p}} = \frac{17200}{195,7} \approx 88$ $L_{s} = \frac{V_{B}}{m_{p}} = \frac{17200}{214,9} \approx 80$

Średnia liczba spienienia:

$L_{s\ sr} = \frac{88 + 80}{2} = 84$

Początkowa objętość roztworu zawartego w badanej próbce piany:

$$V_{r} = \frac{V_{p}}{L_{s\ sr}} = \frac{200\ \text{dm}^{3}}{84} = 2,381\ \text{dm}^{3} = 2381\ \text{cm}^{3}$$

Liczba spienienia po 10 minutach (zakładamy, że objętość piany się nie zmieniła):

$$L_{s} = \frac{V_{p}}{V_{r}} = \frac{200000}{2381 - 1100} \approx 156$$

IV. Tabela wynikowa

t [min]	V [cm^3]	V/V0 [%]	dV [cm^3]	dV/V0 [%]	t [min]	V [cm^3]	V/V0 [%]	dV [cm^3]	dV/V0 [%]
0	0	0,00	0	0,00	25	1900	79,80	25	1,05
1	200	8,40	200	8,40	26	1925	80,85	25	1,05
2	350	14,70	150	6,30	27	1950	81,90	25	1,05
3	450	18,90	100	4,20	28	1975	82,95	25	1,05
4	550	23,10	100	4,20	29	2000	84,00	25	1,05
5	650	27,30	100	4,20	30	2000	84,00	0	0,00
6	750	31,50	100	4,20	31	2025	85,05	25	1,05
7	850	35,70	100	4,20	32	2050	86,10	25	1,05
8	950	39,90	100	4,20	33	2050	86,10	0	0,00
9	1025	43,05	75	3,15	34	2075	87,15	25	1,05
10	1100	46,20	75	3,15	35	2100	88,20	25	1,05
11	1200	50,40	100	4,20	36	2100	88,20	0	0,00
12	1250	52,50	50	2,10	37	2100	88,20	0	0,00
13	1350	56,70	100	4,20	38	2125	89,25	25	1,05
14	1400	58,80	50	2,10	39	2150	90,30	25	1,05
15	1450	60,90	50	2,10	40	2150	90,30	0	0,00
16	1525	64,05	75	3,15	41	2150	90,30	0	0,00
17	1575	66,15	50	2,10	42	2150	90,30	0	0,00
18	1650	69,30	75	3,15	43	2150	90,30	0	0,00
19	1700	71,40	50	2,10	44	2175	91,35	25	1,05
20	1725	72,45	25	1,05	45	2175	91,35	0	0,00
21	1750	73,50	25	1,05	46	2200	92,40	25	1,05
22	1800	75,60	50	2,10	47	2200	92,40	0	0,00
23	1850	77,70	50	2,10	48	2200	92,40	0	0,00
24	1875	78,75	25	1,05	49	2200	92,40	0	0,00

W₅ = 27, 3 %

W_1/4 = 4, 5 min

W_1/2 = 11 min

V. Wykresy

VI. Charakterystyka badanego środka

Silv-Ex G

Producent: TOTAL Feuerschutz GmbH

Charakterystyka chemiczna: środek pianotwórczy

Postać: ciecz, kolor jasnożółty - bursztynowy

Zapach: charakterystyczny mydlany

Wartość pH (w 20 °C): 6-8

Temperatura wrzenia: 100 °C

Temperatura krzepnięcia: -5 °C

Temperatura zapłonu: >100 °C

Gęstość (w 20 °C): 1,010 g/cm³

Rozpuszczalność w wodzie (w 20 °C): całkowicie rozpuszczalny

VII. Wnioski końcowe

Celem naszego ćwiczenia było zbadanie trwałości średniej piany gaśniczej wytworzonej z środka pianotwórczego Silv-exg. Po przeprowadzeniu pomiarów, sporządzeniu wykresów i ich analizie możemy stwierdzić, że wyciekanie roztworu środka pianotwórczego z piany rozpoczęło się praktycznie od razu (okres zatrzymania był bardzo krótki - znacznie poniżej 1 minuty). Największa szybkość wyciekania miała miejsce na samym początku badania i w miarę upływu czasu zmniejszała się. Przebieg wyciekania roztworu z naszej piany nie jest typową krzywą synerezy. Naszym zdaniem wyciekanie przebiegało dość szybko; świadczą o tym wartości W₅, W_1/4, W_1/2.

W trakcie przeprowadzania ćwiczenia zauważyliśmy, że w pewnym przedziale czasu, pomimo wyciekania roztworu z piany nie zmieniała się jej objętość. Oznacza to, że liczba spienienia piany w miarę wyciekania roztworu wzrastała. Obliczyliśmy liczbę spienienia piany po 10 minutach i z otrzymanego przez nas wyniku możemy stwierdzić, że wzrosła ona prawie dwukrotnie w stosunku do początkowej liczby spienienia. W związku z tym stwierdzamy, że w pewnym momencie badania wskutek wyciekania roztworu piana średnia stała się pianą lekką.

Otrzymaliśmy również zadanie sprawdzenia jakiego środka pianotwórczego oraz jakiego sprzętu do wytwarzania pian średnich używa się w naszej Szkolnej Jednostce Ratowniczo - Gaśniczej. Wg zdobytych przez nas informacji środkiem pianotwórczym wykorzystywanym w Szkolnej JRG jest Deteor ME-10 3%. Jest to środek pianiotwórczy typu S który nadaje się do wytwarzania pian średnich. Posiada on świadectwo dopuszczenia CNBOP dla pian średnich. Sprzętem wykorzystywanym do wytwarzania pian średnich znajdującym się w naszej Jednostce Ratowniczo - Gaśniczej są wytwornice piany średniej WP 2/75 oraz WP 2/150.