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标题: 说说我自大学至今15年化学之路遭遇的安全事故(二)2.4 [打印本页]

作者: 史老柒    时间: 2016-1-13 09:16
标题: 说说我自大学至今15年化学之路遭遇的安全事故(二)2.4
话说当年我刚刚开始做化学,随便找了一个小公司,那个公司打算做一个项目,产品叫二氯二茂锆。3 b5 h5 p( ]6 L. g/ d: a6 X
这玩意是重要的烯烃聚合催化剂,是Kaminsky型催化剂体系的主催化剂;用作制备二茂锆化物的原料;用于合成许多早期过渡金属络合物和有机金属化合物。
) }) q4 B/ z5 K( `! c" T& z总之一句话,卖的比较贵,供不应求。: A  {" R- Y4 E2 y, s
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但是这玩意合成却很简单,首先用甲苯做溶剂打钠砂(就是把金属钠的小块在甲苯溶剂保护下加热到熔点,搅拌状态下,金属钠变成液态金属小球,然后缓慢降温,打碎的金属钠再次凝固为固体的小细颗粒,跟砂子一样的状态),然后将用THF稀释的环戊二烯单体在冰水浴降温作用下滴加下去。
4 U. _! \# s% C+ o/ X& K做成茂钠。, c3 s  N2 ]* E: T4 i) I8 X& p
然后将茂钠溶液滴入四氯化锆的THF打浆稀释液中,简单处理一下,都不用旋干,直接找个阴凉处把溶剂晾干,得到的就是二氯二茂锆,含量98%以上。
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可以说这玩意属于肥肉,当时小公司的老板还很纳闷,这玩意卖得这么贵,合成这么简单,为毛没人做?
5 M* ]: o9 a3 _" n  C6 Z, J不过没多久,他就知道为毛没人做了。
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$ \- C$ X0 w! X8 P; |/ B3 {我放火的那个中科院某所当年在北大技物楼斜对面,隔着一条马路,当然现在已经不在那里了。
6 G6 M9 I7 M! B前段时间去道口咖啡喝咖啡。路过那熟悉的街道,技物楼还在,新东方英语还在,中科院某所已经拆了,合并到其他所里面了。) H; f/ K7 e; m7 m% S! I4 ~
啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~% w1 _$ F$ q7 j
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扯远了,书归正传。: `9 K" D, K+ `  Y+ U% X
之所以要到中科院某所去做而不是在小公司自己的实验室,关键有两点:4 y' P1 J- d  @- V6 {  p
1没有粉碎机,四氯化锆是大块固体,需要粉碎之后才能使用。
7 f" I% ^% a  F1 [! g. y+ t2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。
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7 S* C/ g0 w& e& b; y/ j结果还怕什么来什么。( q. Z  d+ W6 j% W6 J

3 P  G1 S: s! d环戊二烯也买不着。
$ o! D# ]5 J/ Y) M) V" X* K3 p读者朋友们说卧槽又一个买不着的!叔丁基锂当初你就说买不着,我发现老七你用的都是买不着的玩意。
0 O2 g8 H. k# F8 p' y& z这里你们真的错怪宝宝了。1 Y# g% W- v5 v# u& Z0 U
叔丁基锂买不着是因为太危险,干燥的固体叔丁基锂一不小心就炸了。' \  ~$ Y* a: q
所以才配成戊烷溶液卖溶液。
* Y# ?0 q% f5 Z5 R8 s( z1 E环戊二烯买不着是因为内玩意自己会聚合成二聚体或者三聚体。
0 p/ ?; J4 z' D% M8 S  l你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。( F2 Q  F' r% `7 r- v

7 Q" h6 r% b; }3 D咦?是不是有点眼熟?
/ D2 F1 h. a" w% t  n% v+ M三聚氰胺其实就是氰胺的三聚体,有些物质,单体不稳定,聚合物更稳定。
3 [( d# g! d- ]7 b% a. l7 O/ d7 z又扯远了。+ W; \# [9 E7 G! ?2 P& E( v% }
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三聚环戊二烯常压精馏,馏分我百度查42.5℃,但我记得当时我取得馏分温度是45℃,这点误差也很正常,温湿度海拔都会对出馏温度有影响。8 K: n7 y# T$ {( b, p" `6 R  o- {' e1 m
蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。( e8 C! J4 `$ T0 t) r
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那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。* a" A8 o4 n: v1 k1 T
我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。4 A$ o; c; f9 D* [
这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?" L3 i3 p+ G9 b$ Y% v9 F% ~
首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。4 t0 ]4 B. J# h7 p# T' L
其次,出溜温度不对,50℃,5℃的误差,说大不大,说小不小,属于一个比较擦边的范畴。0 u# [' n! b' L& G9 f2 N4 o! x7 {
所以我和课题负责人才都没有特别重视。
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3 A. t; B  y7 @  x当时我就给课题负责人也是我的领导,李博士打了个电话跟他说了这事。" S0 \, {! ^0 k: X$ ^6 N! j
李博士想了想,说你先做着,注意观察,有异常现象立刻告诉我,最后跟我说,注意安全。9 E) C! v) H% L& V& j% N  u
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因为金属钠反应本身就很危险。% f$ H3 S/ }- {
所以我在通风橱边上放了消防砂,阻燃毯,还有我的老习惯,一个灭火器。7 @3 K. a8 Q$ O3 W" v
这里面我要说,该研究所的灭火器配置比较合理,干粉和二氧化碳各占一半。
( V- {6 l7 D4 n5 j1 q( K但是,我倒霉催的那次放在边上的是一个二氧化碳灭火器。
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! _( ]3 Z* i- }; D在这里插一句金属钠的着火的题外话,我个人是不建议用二氧化碳灭火器的。虽然金属钠无法直接与二氧化碳反应(高温高压下是可以直接反应的,常压条件下不反应),金属钠与氧气和水的产物,比如过氧化钠,氧化钠,氢氧化钠,都可以和二氧化碳反应。
1 S* d' S! {3 E" R用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
" j2 U. l6 C  I8 F因为二氧化碳灭火器的主要作用是阻断空气让火焰窒息熄灭。
, j% C4 |+ A# i* n而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。1 z- d0 a0 \+ d+ O7 X! q

2 l8 g1 ]7 N, E: k我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!
& I( P3 a: ~: s- @半死不活的在那里烧。
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" U2 z7 B6 V' s- R6 F好了言归正传。
3 K5 q+ I$ M# J3 o$ ~6 y* ~有些粘稠的环戊二烯我用THF稀释之后就开始向钠砂里面缓慢滴加,在-7℃的条件下。
+ y& w$ z8 k. x2 Z$ L( `+ o不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
+ ]5 [0 v/ L6 _. J1 Z; X体系会很快变成暗红色,金属钠会逐渐消失,最终形成亮红色透明液体。
  _1 G  }& r2 k' U  V) y8 f# B+ @跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。
7 q' O  g$ ?1 |5 N# c让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。! o7 O( E/ Z0 Y% L' A+ x9 m( F
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化学的迷人之处就在于此~~~
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3 K; ^! a+ ?! a4 E7 i8 N但是那天,现象不一样,以往滴加的时候,因为我开着搅拌,所以反应瓶里会有一个起伏的波浪,亮红色的波浪,十分漂亮。
, ]+ B6 E7 s) O4 z但是那天,液面是平的。) b4 K; m$ e  J* `
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我拔掉一个玻璃塞往里看,发现液面上有大量的泡沫,而且放热异常剧烈。
; D8 o9 k0 d, Q# ?5 l3 j  Q出于稳妥起见,我停止了滴加,向冰水浴里面加入了大量的冰试图降温。
# p' x1 _. h! G# F; \6 i) [2 w搅拌没有停。5 _2 I' G- m; t. O7 e  b' w+ \
但是作用不明显。6 {9 E$ b$ i5 U! W
温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
, z& j/ `" B- O% Q这时候我打算撤去冰水浴,因为如果喷料,钠砂接触到水,肯定要着火。
- F" t5 c9 X$ s' I( |2 j' P喷料就随它去喷吧。
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但是已经来不及了。
8 F4 S1 N; o* e3 t$ p0 @( b我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。4 }( N; X3 x. V$ \1 Z+ u5 R% \
红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。
" g5 F1 }  y) j! T- G几乎是瞬间,火就着起来了。, l' U: m* R+ k! G/ o4 c9 H
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差点烧到我的手。
& g3 x# V# q) i1 A$ A然后第一反应就是我用沙子把冰水浴连带反应瓶覆盖了一层。% B% Q1 C  [9 r( s! l" Y# Y6 S' Q
有人会说然并卵啊,老七你的反应瓶内的有机溶剂肯定也已经起火了。& j6 W3 k1 h9 I1 p
瓶子里你肯定没辙。
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9 y1 e+ M3 L4 F! ~. X4 i( Z这话没错,但这并不是没用,首先,沙子覆盖住了冰水,隔绝了钠砂的引燃源,这样我只需要灭掉金属钠的火,就可以了,不会发生二次复燃。9 E% E; f  Z- L+ {% z6 D5 ]1 R6 z, d
如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
% p. W( E+ [5 U# ?. H5 O化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
3 g. ~% K. ]+ o6 d4 t3 _很多看起来已经灭了的火,不继续用两罐干粉灭火器巩固一下效果,过个几分钟十几分钟,就尼玛又着了!# P# `. j. w! M2 B7 ^
这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!
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但事实证明,麻痹我的确想多了~!& U& J: D6 Z* V3 e" s
二氧化碳灭火器没个鸟用啊!2 H8 A, e" M* G! C8 _/ N+ o
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一瓶尼玛分分钟就喷光了,但钠依然在欢快的燃烧,小火苗欢脱欢脱的跳跃,根本没灭!) w1 f: `# P7 S6 K+ s) Y
这时候我真急了。! l( t/ V5 m" `( w3 R- u
拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。
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/ d" y+ P+ @$ g5 J4 Q所谓祸兮福所倚福兮祸所伏,我的这个行为还莫名其妙救了我。9 F3 u5 y. l% r2 [9 m$ m9 D
在我找干粉的过程中,反应瓶继续燃烧,通风橱的玻璃前挡,因为里面很热,外面很冷,受热不均直接烧碎了,爆炸开来。
( ~+ E( t1 s9 L; c碎玻璃蹦出老远。
. o7 h, a0 M: H  R% r如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
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爆炸惊起了很多人,这时候我拎着俩干粉灭火器跑回来继续喷。6 `5 _! N4 {$ `# ]! n
周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。: d& \6 n" _# Y2 Z# p& X
有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。
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干粉灭火器的效果就非常好了,我用了两罐,火情就彻底灭了。0 H9 }- a3 ?3 J+ n- n7 f5 R1 r5 I
然后我又接过大哥找来的干粉灭火器,喷了两罐,巩固一下效果,麻痹这可是金属钠的火灾,复燃性非常大。
  W% {1 |& h/ ~% p3 G4 Q这个事情后果很严重,我作为当事人,直接写了检查,在当年中科院的网站上,是能查到的。
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但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。0 w) d+ }2 B/ s
事后分析,问题出在环戊二烯蒸馏的馏分上,之所以馏分不对,是因为吸潮进水了,所以会拉丝变粘稠,所以综合馏分温度会高。! Y" ]+ h* q% B3 o* ~- ?
而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。( M) k* p7 K' V
但是具体到我个人,从最开始的及时汇报,到起火之后的现场处置。! r# m1 I; x6 T& Q0 K" a6 h$ T  w
都可以说没有错误的行为。
- E8 [( |) r/ N8 p( J做到了将损失降到最小。
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, O9 X$ E4 @$ y! y这可不是我在吹,我当时的那个实验室很大,另外一端就是两个20升精馏瓶在精馏乙醚,如果火势蔓延过去,40升乙醚爆炸,该研究所主楼就只有拆了重盖了,因为爆炸的冲击波绝对会对主结构造成不可修复的损害。, ^  c! H' F: Q/ ?& ?" }5 L

! H& ?# M3 `% ]6 d$ H: M7 d* E( B从头到尾,只不过烧了一个通风橱,和几个玻璃瓶子,用了几个灭火器,已经属于不幸中的大幸。! ^0 I8 }4 Q7 E7 E# D
损失比较小。) J2 e) f. r$ s

) N. |6 X1 y' W* g" P& j0 V所以虽然发生了这件事,小公司的老板也没开除我,而且希望我继续留在该公司发展。
- ]9 e8 O( g+ v因为我以前说过,作为一条化学狗,会灭火是个比较罕见的技能点。
2 \% o* _1 A* J) d+ H懂行的都很明白。
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但我还是毅然决然的辞职了。4 o  o, B! m% o2 a, d9 O) c! G" J
而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。# b- w+ P4 K4 B! N
尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。2 w! S( |; Z& @; Z
大公司大企业,更正规一些,个人防护措施好,说句不好听的,就算真出事,你挂了,你家人得到的赔偿也高。8 W. \6 m$ j4 m* K" d
小公司小作坊,实在不是就业的首选。
4 [- ]. w; `" p8 [( n$ }
% k  B' b3 T0 c0 t; F8 E张弛有度,大事中间穿插小事。- p; W' @  o4 C4 ]. b: N8 V( E/ M
接下来就是几件小事。% |) V" u/ O  M2 A
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土鳖抗铁牛。( ]4 h  [" Q& y) x  w, y

作者: dasa    时间: 2016-1-13 10:55
读老七的帖子,过瘾。! b3 u- H5 ]( i0 P
杀人放火,多么快意恩仇啊!
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! Z' q6 i3 a5 t玩笑,不要当真。5 L9 N9 N7 B+ E6 w0 ~
作为化学领域多年的从业人士,不得不说,这个行业的经验教训都是血淋淋的。$ _( m) A' F" g; j! G: p4 X' e. W# d
我惭愧的是,这么多年,连灭火器都没用过。主要是我们的实验都比较温和,危险性较某些化工实验要低得多。- Y! t1 ]; [, P9 {

6 W: I! S  U7 x4 Z; v* P: O本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;
3 G8 Y$ o! v& C- ~1 O) i硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
- ?% ]! ^- B4 g& d, [0 T. K) X博士,做水热合成,混料,投入反应釜,烘箱里加热,最高也不超过200度。- |' `" }. c9 m4 T

/ {7 w$ u; |: u% f* z1 b幸运同时又有点遗憾的是,没有做过什么特别危险的实验,也没有经历什么危险的过程。
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3 H5 y9 J& e7 i& q这个行业可以说的事情太多了。有机会我也写几个,不过都不是亲身经历,没有老七的帖子这么生动
作者: 坚持到底    时间: 2016-1-13 17:39

作者: 穿着裤衩裸奔    时间: 2016-1-13 19:58
老七这是批发年货呢,精彩,感谢,新年快乐!
作者: qqq54    时间: 2016-1-13 21:01

作者: 夜    时间: 2016-1-14 17:30
理化所关门了? 不是搬了啊
作者: 龙正华    时间: 2016-1-14 20:36
第一时间的处理相当救命,出现险情、手忙脚乱,就真的乱了。
作者: 光头佬    时间: 2016-1-15 14:46
老七,有没有机会讲讲和绝命毒师搞的那玩意有关的东东——我可没有不良动机,全是对搞化学的敬仰之情。
作者: 光头佬    时间: 2016-1-18 14:47
本帖最后由 光头佬 于 2016-1-18 14:50 编辑 . H6 J/ u5 E( R* t- t, G# a% g

/ ], M9 v. r" O6 H6 q正需要老七这样专业人士的解读啊。赶紧挖个坑吧,我已经拭目以待了。* z  ]9 I/ G. b2 ~( i7 x. k0 A4 s

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史老柒 发表
/ {5 j  S( |. e我看了第一集,里面的专业常识错误不少。





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