Za pomocą wytwornicy pianowej wytworzono 30 m3 piany średniej. Wiedząc, że stężenie wodnego roztworu środka pianotwórczego wynosiło 3% i użyto do niego 6 litrów środka typu FP można stwierdzić, że liczba spienienia wynosi
A. 120
B. 150
C. 210
D. 180
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2014 (arkusz Z.22-X-14.05).
W tym zadaniu kluczowe jest rozróżnienie objętości piany od objętości roztworu wodnego środka pianotwórczego. Liczba spienienia mówi, ile razy zwiększyła się objętość roztworu po napowietrzeniu w wytwornicy pianowej. Stosujemy zależność $L_s=\frac{V_p}{V_r}$, gdzie Vₚ to objętość wytworzonej piany, a Vᵣ to objętość roztworu środka pianotwórczego. Skoro 6 litrów środka FP stanowi 3% roztworu, to cały roztwór miał objętość 6 l / 0,03 = 200 l, czyli 0,2 m³. Następnie 30 m³ / 0,2 m³ = 150. Dlatego liczba spienienia wynosi 150. Moim zdaniem to bardzo praktyczny przykład, bo w działaniach gaśniczych samo podanie ilości koncentratu niewiele mówi, dopóki nie przeliczy się go na roztwór roboczy i uzyskaną pianę. W dobrej praktyce strażackiej zawsze kontroluje się stężenie dozowania, wydajność prądownicy lub wytwornicy oraz typ piany: ciężką, średnią albo lekką. Piana średnia zwykle ma wyraźnie większą objętość niż zużyty roztwór, ale nadal musi być na tyle stabilna, żeby skutecznie izolować paliwo od tlenu i ograniczać parowanie cieczy palnych.
Jeżeli wyszła wartość 120, 180 albo 210, to najczęściej problem leży nie w samej matematyce, tylko w interpretacji danych technologicznych. W zadaniu podano, że użyto 6 litrów środka pianotwórczego FP, ale nie jest to jeszcze objętość roztworu podawanego do wytwornicy. To tylko koncentrat. Przy stężeniu 3% koncentrat stanowi małą część mieszaniny wodnej, więc najpierw trzeba obliczyć, ile było całego roztworu roboczego. Dla 6 litrów środka i dozowania 3% otrzymujemy 200 litrów roztworu, czyli 0,2 m³. Dopiero tę wartość porównuje się z objętością piany, czyli z 30 m³. Z mojego doświadczenia uczniowie często dzielą 30 m³ bezpośrednio przez 6 litrów albo mieszają litry z metrami sześciennymi bez przeliczenia jednostek. Wtedy wynik jest przypadkowy, nawet jeśli wygląda sensownie. Inny typowy błąd to potraktowanie 3% jako współczynnika zwiększającego objętość piany, a tak nie jest. Stężenie określa proporcję środka pianotwórczego w roztworze wodnym, natomiast liczba spienienia opisuje efekt napowietrzenia roztworu w urządzeniu pianowym. W praktyce pożarniczej takie rozróżnienie jest ważne, bo od niego zależy zapotrzebowanie na wodę, koncentrat i dobór sprzętu. Zbyt niska lub zawyżona liczba spienienia może prowadzić do złej oceny skuteczności piany na pożar cieczy palnych.