1903年12月30日，舞檯燈的火花塞滿了芝加哥的易洛魁劇院的射擊。劇院共同所有人兼印第安納大學布盧明頓化學副教授的孫子比爾·卡羅爾（Bill Carroll）說：“舞台，窗簾和其餘的人著火了。” “出口不足，這太可怕了。”超過600人在這場災難中死亡 - 美國歷史上最致命的單建築火災。
如今，這可能不會發生，因為許多現代材料比以前不易燃燒。但是，是什麼使某些材料防火呢？
“防火”一詞實際上是一個錯誤的名稱，因為幾乎所有包含碳（如果足夠熱）的東西都可以燃燒並著火。卡洛爾告訴《現場科學》，“耐火”和“阻燃”是更準確的術語。正確使用時，這些防火措施會中斷燃燒過程。例如，典型的塑料是可燃的，因為它具有大量的碳和氫可供發火。汽油還含有碳和氫 - 而且易波動性，因此汽油可以輕鬆蒸發，使其高度燃燒。
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相比之下，耐火材料是不容易燃燒的材料。一個例子是廚房檯面中使用的人造石，例如杜邦·布蘭德·科里安（Dupont Brand Corian）。科里式檯面的塑料充滿了用水合製成的細磨碎的岩石鋁氧化物，一種不燃燒的化合物。這些岩石降低了燃油值（數量碳卡羅爾說，可用於燃燒），使其更具耐火性。
他說：“氧化鋁帶有水，因此，當您將兩者（塑料和水合氧化鋁）加在一起時，您本質上所擁有的是岩石，在顯微鏡下是濕的。” “而且你把它們放在塑料矩陣中，所以從中產生的任何熱量真的很難。”
儘管岩石吸引並持有水分子，但它的濕潤不足以形成水坑。水使檯面保持涼爽，並有助於阻止熱量獲得任何燃料。如果有一個熱源（例如，在科里亞檯面上放置的煙煙），它將首先煮沸周圍氧化鋁周圍的水，然後加熱燃料或塑料分子，足以燃燒。此外，卡洛爾說，像科利安這樣的檯面沒有太多的塑料 - 足以將岩石扎在一起。
燃料和熱是火四面體的兩側，這是三角形金字塔，其中每一側代表火災所需的要素。卡羅爾解釋說，其他兩側是氧氣和可持續的化學反應。他說，大多數材料（除了花崗岩和石棉外，實際上是防火的稀有材料之一）只能通過消除四面體的一個或多個側面來或多或少地燃燒。
與防火性不同（使火災首先開始或繼續前進）的特性不同 - 被稱為火焰阻燃劑的化學物質可以幫助減慢或撲滅已經燃燒的火。化學燃料阻燃劑含有氯，溴，氮，磷，硼或金屬。
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火焰阻燃劑的一種方法是通過形成一種稱為char泡沫的物質。例如，當一塊烤麵包燃燒時，外面形成炭形成炭，這可以絕緣內部未損壞的麵包。一旦大火在用char泡沫誘導的阻燃劑處理的物體上開始，阻燃劑氣泡中的化學反應從初始燃燒中從char中產生了剛性，可炎症的泡沫。卡羅爾說，這種炭泡會使氧氣從氧氣中絕緣，並在某種程度上隔熱。 “ [char]建立了自己的繭。”
自1970年代以來，火焰阻燃的用途已經興起，但它引發了爭議在過去的幾十年中，由於其潛在的毒性。卡羅爾說，自2004年以來在美國被禁止的溴化阻燃化學物質在撲滅大火方面工作得很好，但沒有永久綁定到材料上，例如床墊。這意味著該化學物質可能會留下床墊並最終進入灰塵或空氣，在那裡它可以被吸入或攝入。這是引起關注的原因，因為這些化學物質與許多健康問題有關。例如，它們可能會破壞甲狀腺功能，中斷免疫系統並增加癌症風險。國家環境健康科學研究所。
“製造阻燃劑的新策略是將化學物質與床墊結合或使其成為另一個聚合物[一個漫長而重複的分子鏈]，這是另一個不會遷移的絕對巨大分子。 ”他告訴現場科學。相反，溴化阻燃劑是較小的分子，可以輕鬆留下材料和物體。
防火材料和阻燃劑是否可以依靠防火安全？卡羅爾說，它們確實工作得很好，但將它們視為第二道防線。儘管看起來似乎很簡單，但請放火，例如蠟燭，從臥室外面，小心地傾向於廚房裡的火爐和其他消防源。他說：“不要首先不想開火的火。”
編者註：這個故事於9月29日更新，以將描述汽油從“氣體”更改為“揮發性”的單詞，或者在室溫下輕鬆蒸發的物質。
最初發表在現場科學上。
