下列有關二氧化碳（CO2）滅火劑之敘述，何者錯誤？

本題考點

二氧化碳滅火劑的滅火作用與適用火災分類,重點在活性金屬火災為何禁用。

正解理由

二氧化碳以稀釋氧濃度的窒息作用為主,並靠液態藥劑氣化吸熱產生輔助冷卻。但鈉、鉀、鎂等活性金屬(D 類金屬火災)在燃燒高溫下具強還原性,會奪取二氧化碳中的氧而繼續反應,如 4Na＋3CO₂→2Na₂CO₃＋C,不但無法滅火,還放出大量熱並生成可燃的碳粒,使火勢加劇,因此金屬火災禁用二氧化碳。(C) 敘述與事實完全相反,為本題應選者,故選 C。

逐項排除

1. (A)

   二氧化碳為氣體藥劑,放射後直接逸散,不留殘渣、不污損電子與精密設備,敘述正確。

2. (B)

   二氧化碳分子量 44 大於空氣,易沉降滯留於防護區劃,達到相同氧濃度下降幅度所需的體積比氮氣少,滅火作用確較氮氣大,敘述正確。

3. (C)

   鈉屬活性金屬,遇二氧化碳發生還原反應而助燃,「特別適用」的說法完全相反,是本題唯一錯誤的敘述。

4. (D)

   高壓液態二氧化碳釋放時急速氣化膨脹,吸收汽化潛熱使周圍降溫,出口甚至可生成乾冰,確有冷卻作用。

記憶點

二氧化碳的主要滅火機制是稀釋。一般可燃物的極限氧濃度約 15%,要把空氣中 21% 的氧降到此值以下,二氧化碳體積分率約需 28～30%,加計安全係數後常見設計濃度為 34% 以上,油類等表面火災還要更高。第二個機制是冷卻:鋼瓶內的液態二氧化碳放射時急速氣化,吸收汽化潛熱,噴頭出口甚至能生成乾冰(－78.5℃ 昇華),但氣體比熱小、滯留時間短,冷卻僅屬輔助。

與氮氣的比較是本題 (B) 的關鍵:二氧化碳分子量 44,較空氣的 29 為重,放射後傾向沉降並滯留在防護區劃內;氮氣分子量 28 與空氣相近,擴散快,要達到同樣的氧濃度下降幅度需要更大的充填量,故以相同體積計,二氧化碳的滅火作用較大。

禁用場合則是 (C) 的核心。鈉、鉀、鎂、鈦、鋯等活性金屬與金屬氫化物在高溫下是強還原劑,會把二氧化碳還原成碳與金屬氧化物並放熱,例如 2Mg＋CO₂→2MgO＋C;水同樣禁用,因為會與這類金屬反應生成氫氣而有爆炸之虞。D 類金屬火災的正確藥劑是乾砂、石墨粉或氯化鈉基的金屬火災專用乾粉,靠覆蓋隔絕與吸熱滅火。

易混淆對照:二氧化碳「不留痕跡」的優點使它適用於電氣設備、通信機房與精密機械;缺點是對人員有窒息危險,放射前需有音響警報與延遲時間,且對含氧自燃性物質(如硝化纖維)與活性金屬無效,對深層火災也易復燃。二氧化碳以高壓液態貯存,鋼瓶充填比與全區放射方式的放射時間限制,也是同一考點群常出現的數值題。常見考法有滅火濃度計算、與惰性氣體系藥劑的滅火機制比較,以及適用火災分類的判別。