مثبطات الحريق مواد مضافة أساسية تُستخدم في مختلف المواد لإبطاء أو منع انتشار اللهب. من بين العديد من المركبات المثبطة للهب المتوفرة، هيدروكسيد المغنيسيوم (ملغ(أوه)₂) يبرز كخيار فعال وصديق للبيئة وغير سام.هيدرات المغنيسيوميتم استخدامه على نطاق واسع في البلاستيك ومواد البناء والمنسوجات والكابلات الكهربائية لتعزيز مقاومة الحرائق.
آلية مقاومة الحرائق
هيدروكسيد المغنيسيوميعمل مثبط اللهب كمثبط للهب من خلال آليات متعددة، مما يجعله فعالاً للغاية في قمع الاحتراق:
1. التحلل الماص للحرارة
عند تعرضها للحرارة،هيدروكسيد المغنيسيوميتحلل مثبط اللهب إلى أكسيد المغنيسيوم (أكسيد الماغنيسيوم) والماء (H₂O). يتميز هذا التفاعل بقدرته العالية على امتصاص الحرارة، ما يعني أنه يمتص كمية كبيرة من الطاقة الحرارية من البيئة المحيطة، مما يُبرّد المادة ويُؤخر الاشتعال.
ملغ(أوه)₂ → أكسيد الماغنيسيوم + H₂O (ΔH ≈ 1300 كيلوجول/كجم)
تؤدي الحرارة الممتصة إلى خفض درجة حرارة المادة المحترقة، مما يؤدي إلى إبطاء عملية التحلل الحراري والحد من إمدادات الوقود إلى اللهب.
2. إطلاق بخار الماء
يعمل الماء المنطلق أثناء التحلل كمخمد للهب من خلال:
تخفيف الغازات القابلة للاشتعال (مثل الهيدروكربونات) والأكسجين في منطقة الاحتراق.
انخفاض درجة الحرارة بسبب السعة الحرارية العالية لبخار الماء.
يساعد هذا التأثير المزدوج على إخماد النار وتقليل شدتها.
3. تكوين طبقة الفحم الواقية
بعد التحلل، يُشكّل أكسيد المغنيسيوم المتبقي (أكسيد الماغنيسيوم) طبقة فحم مستقرة حرارياً وغير قابلة للاشتعال على سطح المادة. هذه الطبقة:
هيدروكسيد المغنيسيوممثبط اللهب يعمل كعازل حراري، مما يمنع انتقال المزيد من الحرارة إلى المادة الأساسية.
هيدروكسيد المغنيسيومتمنع مادة مثبطة للهب انتشار الأكسجين، مما يؤدي إلى حرمان النار من أحد مكونات الاحتراق الأساسية.
هيدروكسيد المغنيسيوممثبطات اللهب تقلل من انبعاثات الدخان والغازات السامة، مما يحسن السلامة أثناء الحريق
مزاياهيدروكسيد المغنيسيومكمثبط للحريق
هيدروكسيد المغنيسيوممثبطات اللهب بالمقارنة مع مثبطات اللهب التقليدية (مثل المركبات الهالوجينية)، يوفر هيدروكسيد المغنيسيوم العديد من الفوائد الرئيسية:
1. غير سام وصديق للبيئة
على عكس مثبطات اللهب المبرومة أو المكلورة،هيدرات المغنيسيوملا يُصدر غازات سامة (مثل الديوكسينات أو هاليدات الهيدروجين) عند احتراقه، مما يجعله أكثر أمانًا للإنسان والبيئة.
2. استقرار حراري عالي
هيدرات المغنيسيوميتحلل عند درجة حرارة تتراوح بين 300 و330 درجة مئوية، وهي أعلى من هيدروكسيد الألومنيوم (ال(أوه)₃)، الذي يتحلل عند حوالي 180 درجة مئوية. هذا يسمح باستخدامه في البوليمرات المعالجة بدرجات حرارة أعلى دون تحلل مبكر.
3. انخفاض الدخان والتآكل
نظرًا لأنه لا ينتج دخانًا تآكليًا أو كثيفًا،هيدرات المغنيسيوميعد مثاليًا للتطبيقات التي تكون فيها الرؤية وجودة الهواء أمرًا بالغ الأهمية، مثل وسائل النقل العام ومواد البناء.
4. خالٍ من الهالوجين
تتحول العديد من الصناعات نحو مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين بسبب اللوائح البيئية (على سبيل المثال، حظر المواد الخطرة، يصل).هيدرات المغنيسيوميتوافق مع هذه المعايير، مما يجعله الخيار المفضل في مجال الإلكترونيات والبناء.