Oznaczanie toksyczności produktów spalania – przegląd stanu wiedzy

Cel: Celem artykułu jest przedstawienie przeglądu stanu wiedzy w zakresie oceny toksyczności produktów spalania, emitowanych przede wszystkim podczas rozwoju pożaru w pomieszczeniach. Opisano prace badawcze prowadzone przez ośrodki naukowe na całym świecie, ze szczególnym nastawieniem na badania eksperymentalne w zakresie zjawiska oznaczania toksyczności produktów spalania oraz mierzone podczas tych badań parametry wpływające na zdrowie i życie ludzi. Wyjaśniono również podstawy teoretyczne związane z oddziaływaniem toksycznych produktów spalania, scharakteryzowano czynniki mające wpływ na ich powstanie podczas procesów spalania, jak również parametry krytyczne niezbędne do oceny toksyczności produktów spalania. Wprowadzenie: Najczęstszą przyczynę śmierci w pożarach stanowi oddziaływanie na organizm ludzki toksycznych gazów.  Gazowe produkty spalania – takie jak tlenek węgla i cyjanowodór – są głównym składnikiem toksyn prowadzących do zgonu. Do produktów spalania zalicza się również inne gazy duszące czy drażniące. Ich działanie w układzie oddechowym, w przeciwieństwie do tlenku węgla, polega głównie na utrudnieniu oddychania poprzez powstający śluz. Drażniące działanie na oczy utrudnia ucieczkę z miejsca objętego pożarem. W związku z powyższym pojawia się potrzeba szczegółowych badań nad toksycznością produktów spalania poszczególnych materiałów i wyrobów budowlanych, które są powszechnie stosowane w architekturze oraz budownictwie. Bez wątpienia należą do nich również kable elektryczne, których powłoki zewnętrzne składają się z licznych polimerów i innych tworzyw sztucznych. Każdy pożar charakteryzuje się określonymi etapami rozwoju. Pierwszy z nich stanowi prawie zawsze powolny rozkład termiczny. Temperatura, w jakiej materiał zostaje poddany rozkładowi termicznemu, również ma duże znaczenie dla rodzaju i ilości uwalniających się substancji chemicznych. Metodologia: Artykuł został opracowany na podstawie przeglądu literatury oraz dostępnych wyników prac naukowych dotyczących oznaczania toksycznych produktów spalania – szczególnie podczas rozwoju pożarów w pomieszczeniach. Wnioski: W środowisku pożaru odkryto dużą ilość znanych chemikaliów o właściwościach drażniących. Wytwarzają się  one podczas pirolizy i utleniania materiałów. Produkty spalania powstałe z różnych materiałów są często bardzo podobne. Dla wielu tworzyw organicznych, a szczególnie dla prostych polimerów węglowodorowych (takich jak polipropylen lub polietylen) główne produkty pirolizy składające się z różnych fragmentów węglowodorowych są nieszkodliwe. Kiedy polipropylen poddany jest pirolizie, powstają produkty takie jak etylen, etan, propen, cyklopropan, metanal, butan, aldehyd octowy, toluen, styren, a ich atmosfera nie ma wpływu na ssaki naczelne. Gdy produkty zostaną utlenione podczas bezpłomieniowego rozkładu w powietrzu, niektóre z nich są przekształcane w bardzo drażniące produkty. Taka atmosfera okazała się silnie drażniąca dla myszy i ssaków naczelnych. Oprócz toksycznych gazów pożarowych, utratę podstawowych funkcji życiowych w organizmie ludzkim podczas pożaru może również powodować dym. Ogranicza on nie tylko widoczność, ale także zawiera rozdrobnioną materię, która jest na tyle mała, by stwarzać zagrożenie dla układu oddechowego. Rozkład wielkości cząstek zależy od materiału, temperatury i stanu pożaru. Typowy rozmiar kulistych kropelek dla spalania tlącego wynosi 1 μm, podczas gdy nieregularne cząstki sadzy są znacznie większe. Ich badanie jest jednak bardziej wymagające i w znacznym stopniu zależne od technik pomiaru i próbkowania.

Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria lądowa i transport