爱吱声

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。
% v9 ?# O0 K( K2 O: H4 d3 q2 l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。) n. a' L2 g( {  L9 g
总之一句话,卖的比较贵,供不应求。
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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。
7 C" E" P4 u* \* E1 v/ P  |% D$ h9 @做成茂钠。) p& c' F3 X4 m) e3 U
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。: P! i8 u: Y: Q9 X( S

4 Z) e( O( Q* d; B+ |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?* ?( w/ M' H. l1 [1 _6 J0 M# Z
不过没多久,他就知道为毛没人做了。  W0 k( j  }7 R7 s
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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。
! t8 J# g7 O* P; s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。
! q: ~5 Z3 E: C3 J啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
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5 U, {- X' e( }8 I5 V/ X0 J扯远了,书归正传。
% r' T: h& o0 [! n8 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 g; h2 i- n6 l: p1 N
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。1 `+ Y1 [3 }7 `+ N" R5 }
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。& Y8 E$ v& A5 C0 M" j

$ n) w* p4 ~. T( @7 v/ e9 K. Q环戊二烯也买不着。/ c7 s- k1 C4 Q# w' |# |- C
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。! c) U% l) }; c6 v8 M# N; a4 S9 b
这里你们真的错怪宝宝了。6 {$ c- C4 h1 _' H0 M
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。
2 R5 u3 K, c# v) k0 c) s' P: i所以才配成戊烷溶液卖溶液。# q' J2 h% E* }9 `( n: \
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。* C! t* v7 Y& t9 r8 f
你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。9 h1 L2 Z$ ^2 _' k% l+ V5 @
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咦?是不是有点眼熟?
* K* G1 `- l0 @" z$ }. ~& d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。8 n1 f$ g- `0 E$ @
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。
; C& g5 c6 B" _: v* ]- x' U/ D3 E" c蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。$ m, ^0 V% ^% z1 W

5 Z& {1 h; @- V, K  g# S/ S5 S6 l5 ?那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。
2 z6 o- m5 N" b2 _) [我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。: k7 ]9 _8 |2 W6 c* \$ z6 T# T
这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?* B! Q# o# s. e" ?1 X: C9 |6 I  b
首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
7 h1 N7 ^% r! v9 f4 H6 ]' K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。8 p7 p' _$ \" n" h2 ?' s
所以我和课题负责人才都没有特别重视。/ k+ N. _6 ^- q8 R3 j3 S/ a' j
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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。1 y8 n* ?% e7 C
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。0 {* v  S# q9 m
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因为金属钠反应本身就很危险。
$ Y9 `2 ^1 G  m4 _6 P/ t/ x5 h) {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 a8 d" O: @* L; w$ C& w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. z7 F) D8 Y$ `. Z. e8 v7 T
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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7 `  b- `1 G1 X3 E, z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。, w: X( s3 A0 k1 i9 p% j
用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
$ b( ?+ L& K1 [/ ~2 z  m% x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。6 c# q+ s% H7 {9 M/ O
而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。
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! l7 h, C1 Z5 e我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!/ y/ ^/ b+ w- M: K. V; A
半死不活的在那里烧。
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好了言归正传。+ K- {8 m2 T) }# U
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。6 t( y. [# z: x* A) z1 B
不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!. a& N" b3 g0 h
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。, j7 f; A- c8 M( |9 I
跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。- l6 H8 q4 `; B5 n' h
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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, n7 D) H$ j8 a" \" Z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。# A2 C8 x# p2 P. j+ r3 F
但是那天,液面是平的。
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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。' E2 b) b5 ~" u# g6 S, T
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。2 V5 P! |& j. V' y7 z' y
搅拌没有停。% P2 G8 O6 k! m7 t/ O
但是作用不明显。
! Z% I# c+ U6 q. u9 J6 F1 F温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。( B# E$ M$ ^* i8 r, o' V& p& S
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。0 r+ a# h/ s  y4 T! ?1 F; O
喷料就随它去喷吧。1 c) W! P  a; b2 N$ m. b6 `

/ k8 S' `# G; m8 ]0 a( I但是已经来不及了。1 W1 r. k! d5 ]& U+ {/ i2 e3 Y2 D
我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。7 @. s/ c+ N, \7 F, q% l
红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。
7 G  T$ v3 `' E# A( m" T几乎是瞬间,火就着起来了。- N. H! O, f4 j! |2 A/ U

6 T/ v4 U; K, |+ n- t差点烧到我的手。# T/ N4 @# U( w$ `/ v5 x
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。. \7 T4 u4 S! c; W5 |" E
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。: _4 u3 k9 E- I& {, P% A
瓶子里你肯定没辙。! O$ D: C5 n% D1 y

" c5 e: L3 _3 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。
$ h' f) h7 P: m- [; W$ `如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
9 ]4 _3 l4 t' T+ K/ k化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
# y# N- d- F) Z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!
6 ^5 W0 }- F: b+ L5 ]0 {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~!
! x: `3 }$ q8 \1 g- `二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
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; \; y. E+ n3 n- t1 n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!
& V: z8 w$ i  l! G1 i2 R. O+ X这时候我真急了。
: y  O1 i+ }) _/ w, J7 m2 h拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。5 G7 t$ h  ?& t& B  h* _; `

; x; B9 X$ b: ]- Q- f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 I. W. T0 j& Y" {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, o; v3 ?; D3 k2 X2 f碎玻璃蹦出老远。
7 C9 `0 e) {. V( k, M3 X1 Q" J如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。' c# Z9 T: h; V

  b  Q; |1 |$ y) _, N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。
% ]4 G+ Z; E7 T) w  E+ U( \% G0 z4 h周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。7 t2 D2 n, s9 N% E
有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。; d7 `" k2 q' ~5 Y& D

& q, m  T' X, L  u! I" n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。5 e4 a* h8 Y( Q. Y) V
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。6 k$ M+ n3 Y8 `/ K& z) {) }5 b8 ?- ]
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。% r  w, H, ~( q9 X% k3 o
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但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。
& h* E/ _6 A# m: A4 Y5 ~' p7 b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; x6 P* R+ x: m$ U而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。
, m, l, f7 B) K% h; }+ c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。" E0 E' u' ?9 s$ m- r5 K/ L! [. U
都可以说没有错误的行为。
/ ^0 Y4 D- b5 B- K  e做到了将损失降到最小。: z7 T1 J# r. a( y# `
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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。# `* \# R5 J* b+ v; n9 G: C
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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。
$ q7 g) t, `% _3 q1 ^损失比较小。
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+ r2 a" ?, [5 j# H4 |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。
$ @0 Z7 O5 v" 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。2 {9 P( p* @8 p
懂行的都很明白。
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但我还是毅然决然的辞职了。
. H2 j+ }- Y& l' J0 m3 P, G而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。! ~. {' O; p5 l. z' m2 e3 s% [* k+ {
尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。, R' J" W/ I6 @: x. Z' G
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 n+ h2 s3 D8 {) Q
小公司小作坊,实在不是就业的首选。
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7 M. H: u9 z6 c. `; L4 Q张弛有度,大事中间穿插小事。+ J5 \/ O/ O. c
接下来就是几件小事。
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土鳖抗铁牛。) ]7 q8 F2 H' K* F/ s8 o- {

作者: dasa    时间: 2016-1-13 10:55
读老七的帖子,过瘾。
: D8 i  W" Y8 u+ E4 n- \杀人放火,多么快意恩仇啊!
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玩笑,不要当真。
  c9 |# r+ o( F  Y1 @' d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。* P' ~; n, x3 U, }
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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本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;
3 s$ G. n. w* o+ |3 B硕士,做固体化学,研磨,高温加热;  G; C* {  j4 M
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。9 ]& ~: F1 I( J: C

% ]7 V: v" J4 o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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/ @6 D/ O2 P( F9 t5 r% R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
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5 y4 n( v3 C, N& ]1 k$ y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。8 F. t( V$ O4 l- A2 k5 R
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史老柒 发表 % F' l- d8 k. G2 Z, c# @. |$ o
我看了第一集,里面的专业常识错误不少。





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