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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。
/ s  A, n: ^5 N* M$ |; c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。! }! e3 ^- x5 `) k" _, F  Z
总之一句话,卖的比较贵,供不应求。7 w3 _6 W$ ^  g- x# r9 x: ]
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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。2 v$ P& M# U' k. W( g( F
做成茂钠。
% I. L7 M! G6 @1 J' f% H+ a# [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。6 a/ F& j' q. x9 M7 v! m

% _; {8 [5 F. y+ g0 Y8 W" W- I% Z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?4 p2 u# E1 t: ^+ [- s
不过没多久,他就知道为毛没人做了。
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. h/ B9 o" U- ]) @. c" |8 a% `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。
; ~+ \2 P5 Q+ ]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。" f0 c0 R4 L8 C( K  ^
啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
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扯远了,书归正传。
: ]: S+ d. A* v/ R# e6 L. r% U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:
/ A! P6 \$ b3 `  ?9 Y9 b1没有粉碎机,四氯化锆是大块固体,需要粉碎之后才能使用。
; L2 y4 x5 w/ ^2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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结果还怕什么来什么。# q7 ~, P: J; ^$ v) u- h

% ~: l( ^$ c9 L/ w7 e/ Z/ m环戊二烯也买不着。& G6 m+ }" p, F7 }4 N
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。) X0 B' R) _$ j0 ~) b- W
这里你们真的错怪宝宝了。3 A& i0 w" K& \" C1 g. K
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。0 d. \. j  v% }1 F' A/ S
所以才配成戊烷溶液卖溶液。
9 |* X9 H% H+ n* ?$ v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。6 ]& j4 C  k6 a  }' X3 X# k& ?
你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。+ x  j) L- k( e! f' f1 G% x
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咦?是不是有点眼熟?
3 l- d7 Q6 J! I7 R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。
4 `7 u; H; W( X6 \% H5 N又扯远了。
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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。$ [! t& R! M! m% g1 K
蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。
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$ }: I% ~! |1 \那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。2 V/ H- o3 T* r
我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。, |1 }( H6 t; v( N, G% f4 B
这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?
& l: g3 }$ I; C/ ^) D首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。6 |3 H$ V0 p6 _
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。7 A$ T9 j+ b3 k/ Y: Q
所以我和课题负责人才都没有特别重视。
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0 D$ i7 o8 Z, Z* [9 Z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。+ ], V# w( P# ?0 r5 |
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。
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9 p8 E$ T: d% J# v4 h7 F& `; f因为金属钠反应本身就很危险。" h- n/ s$ E/ S& n$ n- p
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。
& ?" W" r9 \+ k! i7 h8 H: Q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。& {5 Q% |  e& T1 i6 Y; X
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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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。
( J: r* D% T; {) n2 h3 ?$ f4 \用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!* b9 I5 A# `8 S* }6 I( G7 U  R, w$ h
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。$ H  s: J6 t: A/ Q& H
而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。, y% e% Q/ l9 r, C

" |  `' M) \6 U我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!) [. [3 n0 R% }
半死不活的在那里烧。+ Y, y4 x" F! W. ~" j

% |$ j# l, k5 G" t2 \好了言归正传。
/ T4 A% s0 h, N! Y# i7 H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。
/ I  U4 S2 S9 N! w( c6 X' W! L# X) m不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
$ j7 Z: ^: g1 j! y- X  d" |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。
6 v0 G* L' y* ~* g4 E6 B跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。
: R7 a9 c. D; l( {让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。
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化学的迷人之处就在于此~~~
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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。5 e. r  `8 B) N& F4 ]
但是那天,液面是平的。- |! Q0 B) E! Z

! R, x: h! q" b9 E$ h% Y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。! t& R5 v% e' ~
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。  v( l6 _/ G8 O/ `( t( k
搅拌没有停。- ]& t5 v1 G' a
但是作用不明显。
4 p: @. |& y7 w- P温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。, x$ S$ k# n. Y" }
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。
4 g* k$ n  Y% H8 v! ^. P喷料就随它去喷吧。
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但是已经来不及了。
' n1 R# a7 H1 y  S2 y我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。& M# B' D- _0 p! z3 d
红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。
9 o. f3 L- @- l. C. D, [" C, E几乎是瞬间,火就着起来了。3 ^+ M# V$ \3 [: t0 A

2 F  B  o9 f! Y差点烧到我的手。, ?9 W/ [& ]$ R& }6 O
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。
9 w( p' t. O* t2 y& t/ q7 e$ B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。
0 S- {; u) e! x* F- X瓶子里你肯定没辙。
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3 N/ q* u: O5 S4 _- D$ I* |( E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。
, n* n$ E! @6 u% k9 K' Y  Q; ^如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
+ z% {8 j' F5 R" t9 I& \, v化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
4 X3 {! y" G" r& J( G- C) r3 S6 @4 }" I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!0 @/ U- V* K! K- p; T) z( G$ c
这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!0 |2 c% b: M7 U1 U) S

6 q: z. {, T: `4 m0 e但事实证明,麻痹我的确想多了~!
0 R# G, W3 c; F, j9 U$ A- ^二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
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( s' Z4 X; D, Q; I& a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!& k, P$ v9 ~+ h! {: b. n
这时候我真急了。
0 H8 |% l+ m" y# _/ Q- }0 n3 t0 |2 G拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。
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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。# S8 W2 Y4 B( N2 X1 E" [
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。: p- g1 n* V$ G0 N3 h
碎玻璃蹦出老远。8 ^: H: v. J  p# s- w
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。: w) r0 n1 P: y& [" J8 e
周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。. l; v' Z/ }1 k. ~7 H7 ^
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。
# ~& Y7 s% N1 C" L# o& ]" X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。
% t" _  I" o/ x/ ]$ a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。( t3 _8 D4 ^& j

' `% m  q( i9 G: \5 y2 N( Y1 {4 Y但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。, h2 `' E+ {# H5 G
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。
6 O$ L. o# \3 @  n" L: n而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。4 y4 y& A: Z1 ~+ Q
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。! Y6 a8 t4 C' q
都可以说没有错误的行为。+ V; ^+ D, t. E+ c
做到了将损失降到最小。
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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。0 r& ]% S* m; ^+ `
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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。5 h1 n5 Z9 a/ g1 [% U0 u: p/ r! ^
损失比较小。
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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。- F/ J, [; |$ h, u/ r- D) H- [: B
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。) m; n. j9 S$ M5 j/ M
懂行的都很明白。, Y& O4 U) j' {: W/ f; y& W2 e

! o9 u5 q! U4 X$ i3 l  |但我还是毅然决然的辞职了。, H5 S+ P2 \1 M% a
而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。
' z# m, s$ Z' q) q0 B+ O3 q尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。
! q+ Z$ `5 @- @  }9 k. B9 S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。+ a' {1 e5 X1 X* S
小公司小作坊,实在不是就业的首选。
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张弛有度,大事中间穿插小事。; c4 J* z+ P6 G: Q
接下来就是几件小事。
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; u( I1 j" u7 b* R7 x7 [0 q8 ]土鳖抗铁牛。3 C9 T, O1 ?9 D3 w, Q

作者: dasa    时间: 2016-1-13 10:55
读老七的帖子,过瘾。1 D2 P7 G# a6 x( G& W
杀人放火,多么快意恩仇啊!
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玩笑,不要当真。
* g6 U( w: m. ~# a4 A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。
  U3 \1 {* {0 k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。
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+ o( ~, X0 y1 Q% _本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;
( z3 v: `& w4 S, p6 A" C6 e5 q( |硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
; y% t8 C6 i2 ~8 ]6 B3 g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。+ H5 y) k2 J; _0 h/ i1 p, r
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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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$ Z8 H' ]1 y2 e  P+ u( n: C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
- Z- p3 L( }4 m. p, t3 d2 j9 G- R9 a6 l( J4 D# N& G
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。/ V+ j: N% d4 B# A' R$ S

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史老柒 发表 8 e# v: X! Q/ N4 i0 f9 r
我看了第一集,里面的专业常识错误不少。





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