Røykvarsler

Fra mn/kjemi/kjemiportal

av Svein Stølen, Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo. [Hjemmeside]

Innhold

Test røykvarsleren!

Desember er årets mest brannfarlige måned, og mellom jul og nyttår er det tre ganger flere branner enn i en gjennomsnittlig uke ellers i året. Kanskje skyldes dette at vi tar frem gammel julepynt som burde vært kastet, at skjøteledninger overbelastes eller at stearinlys med brannfarlig pynt antennes. Så tenk deg om før adventpyntingen tar helt av. Husk at det er viktig å ha slukkemidler i orden og for hånd dersom et branntilløp skulle oppstå! Men mer enn noe annet: Husk å teste røykvarslerne og bytte batteri. Røykvarsleren er det viktigste tiltaket for redde liv og for å redde verdier dersom uhellet skulle være ute.

To hovedtyper

Det er to hovedtyper røykvarslere. Den ene kalles optisk – den andre ionisk. De optiske røykvarslerne reagerer raskest ved ulmebrann (ulmevarslere), mens ioniske reagerer raskest ved åpen ild (flammevarslere). Dermed har de ulike bruksområder. Boligbranner starter ofte som ulmebranner i brennbare tekstiler og møbler - eller i elektrisk utstyr og apparater. Det skal ikke så mye til før flammer utvikler en kraftig og giftig røyk som sprer seg forholdsvis langsomt. Optiske røykvarslere fungerer altså best i slike situasjoner. Andre branner starter i lett antennelige og godt brennbare gjenstander som papir, lette tekstiler eller i dekorasjoner rundt stearinlys. I slike tilfelle oppstår det etter kort tid åpen flamme med rask temperatur-utvikling og røyk med høy temperatur. Det er ikke uvanlig at et rom kan være overtent i løpet av noen få minutter. Under slike forhold er de ioniske røykvarslerne mest effektiv. Så kanskje er det fornuftig å bruke begge typene samtidig, og det finnes røykvarslere som er både optiske og ioniske.

Figur 1 : Skisse av røykvarsler-hus

Optisk type for ulmebrann

Hvordan fungerer disse livsviktige duppedittene? Den optiske typen kjenner du fra heiser som ikke går dersom du står for nær døren. Dette fordi du står i veien for en lysstråle. På den ene siden av heisdøren finner du et hvitt lys eller en svak laser – på den andre siden en fotodetektor som kan registrere lyset. Og blokkerer du lyset, så går ikke heisen. Et liknende prinsipp benyttes i de optiske røykdetektorene. Her er lyskilden plasser i en rett vinkel i forhold til detektoren. Under normale forhold går lyset fra lyskilden rett fram uten å treffe noen detektor. Med røyk i kammeret så vil lyset spres fra noen av røykpartiklene og sendes i retning av detektoren - litt lys når sensoren som dermed gir den beskyttende alarmen.

Figur 2: Prinsippskisse optisk røykvarsler

Ionisk type for flammevarsling

Hvordan virker så flammevarslerne? Viste du at disse røykvarslerne er basert på radioaktivitet? Uran er det tyngste grunnstoffet vi nå finner naturlig på jorda. Tyngre grunnstoffer eksisterte tidligere under dannelsen av vår planet, men siden disse tyngste grunnstoffene er radioaktive er de ikke lenger å finne på jorda - de har gått i stykker, de har desintegrert, og blitt til lettere og mer stabile grunnstoff. For å få tilgang til grunnstoff tyngre enn uran må vi derfor lage disse kunstig. Et av de første tyngre grunnstoffene menneskene klarte å gjenskape var plutonium som ble spredd over Nagasaki i august 1945. Et annet grunnstoff som ble laget kunstig omtrent samtidig er americium. Americium er som plutonium radioaktivt, likevel finner vi americium i svært mange norske hjem hvor metallet hvert år redder mange liv. Americium er nemlig virkestoffet i en av de vanligste typene røykvarslere. Grunnstoffet er et skinnende, sølvaktig metall som er tyngre enn bly og som smelter først ved 994 grader. Metallet benyttes i røykvarslere til å ionisere molekyler i luften. De elektrisk ladede heliumkjernene som skytes ut av metallet stjeler elektroner fra oksygen (O2) eller nitrogen (N2) molekylene i luften som dermed blir positivt ladet. Disse ladede gassatomene gir opphav til en liten strøm mellom de to elektrodene som utgjør selve sensoren i røykvarsleren. Ved røykutvikling dannes det partikler som er for små til at du ser dem med det blotte øyet. Du kan få 10 000 på et knappenålshode, og vi kan faktisk lukte røyken lenge før vi ser den. Røykvarsleren hjelper oss med å påvise røyk tidlig siden røykpartiklene fanger opp en del av alfapartiklene; strømmen sensoren registrerer blir dermed mindre og alarmen går.


Figur 3: Prinsippskisse ionisk røykvarsler. (klikk på figur for å forstørre)

Selv om americium finnes i mange hjem er mengden så liten at det ikke er farlig. Et gram av stoffet rekker til 6000 røykvarslere. Dessuten; selv om alfa-partiklene har meget høy fart har de liten rekkevidde og de kommer dermed ikke gjennom veggen på røykvarsleren. Selv i luft vil alfapartikler kun nå noen få cm fordi de stadig kolliderer med oksygen og nitrogen-molekyler. Til slutt dannes ufarlig heliumgass. Likevel skal brukte røykvarslere behandles som spesialavfall, siden mange røykvarslere til sammen inneholder nok americium til å være farlig.


Les mer om americium i periodesystemet.no.