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[科普知识] 说说我自大学至今15年化学之路遭遇的安全事故(二)2.4

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  • TA的每日心情
    无聊
    2016-1-14 10:34
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    跳转到指定楼层
    楼主
    发表于 2016-1-13 09:16:34 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    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。) M: b& ]7 |+ _+ o# 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。
    # R6 h* P* t0 _# p! }3 W! }  B0 f总之一句话,卖的比较贵,供不应求。
    ) ^3 R* q# s8 \6 ?2 [7 N: |$ L$ l, ?7 w- e1 ]
    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。
    " v, Z$ K( M. [" S  z1 z- i" L. k5 l做成茂钠。8 X6 K/ J3 J& E) w/ s" C, |2 j- F
    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。
    8 f- K4 b4 O' `( H1 \% K$ [* ?$ \! `  P
    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?6 Y  {) ^; B+ i9 X5 [  X
    不过没多久,他就知道为毛没人做了。
    ! }( L$ \: a! t7 I0 J$ X% S
    # ~- D7 R; \" p8 k4 f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。
    : i& E: B- l9 U: c# t( P/ m( {* P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。% w. Q( Y1 k! r/ A# p7 \
    啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
    , x' X# s. u6 C$ U( O8 M9 N( R
    扯远了,书归正传。7 Y$ i; n; _& x7 v4 \8 @& f/ R
    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:& `8 `: i6 C/ b
    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。% ^, G' q/ N! _) _( |! c4 R4 ~
    2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。3 P- E+ q( I9 E5 h* Q

    0 p  k# V- i' P. G" u结果还怕什么来什么。
    " w: |) U8 X3 w. T
    / D  U* ?9 a0 u% ^8 F( R4 d- f环戊二烯也买不着。: t( D  z& p3 k+ |
    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。
    - p* \; m% F) e0 a这里你们真的错怪宝宝了。
    % \5 a( r, j0 S4 d9 J4 Q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。# W& S. d2 k: z2 B" l' f
    所以才配成戊烷溶液卖溶液。
    + @" t! I1 ~8 f2 Z: t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。/ N) d' `  l! A; z
    你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。9 n. Z, G; Z1 w! P
    ; \+ d# [3 o) j% \2 O, E
    咦?是不是有点眼熟?% L: L: s, g) S
    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 Q- I2 K7 F  O% a3 K& U; k* a
    又扯远了。8 [0 ]) a" V5 J8 ?

    ; \- [% V2 q) n. ^3 J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。1 S: y; |9 ~1 ]1 Y* v
    蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。! H0 H  K& [& U+ @

    # r# }& U! b4 \那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。
    5 I% B. s5 m/ L1 F5 b1 K/ ?我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。
    + s% q8 D# F& E这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?/ d( s( i$ @# y$ z
    首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
    " r, D8 Q) x* g8 m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 I+ ], N1 ~' E
    所以我和课题负责人才都没有特别重视。  x* i9 S! }( i
    ( s) J1 C+ b. B; ]2 Q5 k9 U. K8 G
    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。
    / H+ [; J; t* U- f6 m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。
    $ _$ l" D" I- z8 S- f3 l6 y1 q
    * i" R9 i. V$ j# v因为金属钠反应本身就很危险。
    ' y, m. b& o4 h' }/ {0 K# W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。% p7 K6 n5 u2 k( O# T: t
    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。
    - I% L3 `4 }" z* v, M但是,我倒霉催的那次放在边上的是一个二氧化碳灭火器。
    , U4 [6 V- p7 Z1 s* E: |. w8 l% B8 k: g5 @% P3 f* d: r0 D$ 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。( b; b! J5 k) p% a8 H9 C
    用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!" h5 o2 P% K& u# R4 I! Z' ~- \
    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 w! f, ^" e0 W: C而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。8 C7 k* Y. b) a; a3 b) X. m
    2 j9 s# H7 A, [/ j/ q6 h
    我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!- |$ k: _* z6 @! H$ I
    半死不活的在那里烧。! k0 }1 }1 K- L7 \& e2 h* ^0 ^
    0 ]  p0 |3 M9 X4 V
    好了言归正传。. F7 n2 U- B6 ]+ P1 X
    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。
    7 V3 `( T, |- ]8 ]$ n7 {不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!* a7 ]7 u6 G8 L" P$ J* k* X! s; m
    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。! w; E* l* H. T% T
    跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。
    3 a# z4 L% E2 G& X% z1 e8 l" P让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。% K4 o0 ^8 Z3 s6 D" c9 i% Z' j1 O
    2 l5 N# Q6 X/ g) ~0 i
    化学的迷人之处就在于此~~~, x0 X! F5 q6 v5 E

    * k- T5 r% m! G3 m" ]( ?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。
      |* \8 ^$ u0 ]3 X6 S2 @: i  n但是那天,液面是平的。, v/ ^5 b4 X/ Q7 E6 R  l1 F
    ; H& n- I/ j: ^; h
    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。" q$ V; P' H1 D& ]  `
    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。# ^& Z! p7 W7 n* y$ l" w
    搅拌没有停。
    0 Q& Y0 g0 Q( o# x5 e5 J但是作用不明显。4 H. x# J; }' j1 }9 t# B$ o
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
    7 R, c4 W+ ]; d- i3 g9 Q( }4 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。: j( s+ T/ G! D9 A: v" v+ f9 U
    喷料就随它去喷吧。/ o: b8 U. r  @( t7 t

    3 v# v1 o/ b. u" o/ z, H2 F但是已经来不及了。; {' O% _" _1 w) H
    我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。
    . |, @$ W4 H4 Y& n红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。
    " X0 M+ s2 `7 f: c) q" T; k0 b4 @几乎是瞬间,火就着起来了。& I# D2 B; O8 o2 ?6 g- w3 h
    % v" G7 {0 g5 A3 A5 t) t- i" \
    差点烧到我的手。
    9 ^" E7 K. E0 f  y) R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。4 e1 v; k. b3 _7 I: R0 k- d4 o# X  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。: R# q! q% d: _8 ~' B
    瓶子里你肯定没辙。
    ( ^" f3 P/ k( ?$ ^2 ?+ L& F# N
    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。$ ?* S+ u* Y$ |, q
    如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
    3 H7 x0 e# s( A化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
    * h! J$ t  F7 e) k5 o& m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!; U' {1 |# O9 Q% n& _3 [* l, V: {: i
    这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!! g) j+ T3 i2 P" S, T& S

    + p: `( r; \9 Y. E- d2 y# e7 L) H但事实证明,麻痹我的确想多了~!
    , \9 U; R. ?# k5 g' g二氧化碳灭火器没个鸟用啊!* c) ~2 {# `  K5 W) z* M( v
    " f( O- Y$ s; D/ O
    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!
    1 Q: r  I6 S, @$ ?5 `* S( j+ g( E这时候我真急了。6 p3 w6 H, F: ?+ r
    拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。7 U3 K+ o3 G' C0 S' A! G
    4 o3 l5 n9 h, e+ }9 D
    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。
    7 \: y6 f6 Z1 v8 |$ U6 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。
    + |: {4 [& D7 i7 F4 ]8 [8 D碎玻璃蹦出老远。
    / r- \% B0 {! S: C1 d如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
    - e2 k8 j3 f9 F; [) q! e* L, _' p% s) X4 P5 y9 V) O# t/ q' [
    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。
    . I) t$ `! C" L& u+ ^周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。  w; b$ x2 a3 s) a" a0 ~0 T8 w  u
    有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。
    5 Z! F) Y( F: D, l  [+ x3 H2 f" O) }
    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。
    / Z0 Y8 w/ m) s4 C" U: n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。3 V1 |. T9 i3 U1 K1 i! w
    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。
    0 {9 s0 C4 q& N( s
    6 o; M! c4 Z  X+ I5 C5 ?/ u但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。
    8 k) ^( j6 j$ u3 c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。1 e9 V  j5 X+ S" z( p* ^
    而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。
    6 I5 V, s. ?6 H; N: |7 f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。
    , O- L0 Q# Z4 u; d' I都可以说没有错误的行为。' A& Z6 `; O- L# M% O! h. u! y" u6 P
    做到了将损失降到最小。3 l) H% A6 {  `& m  k! h
    " Z3 P; v$ k( c% O4 ]; k, t& i
    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。
    % x' @: L- h5 |' [8 K- F) @5 r) z: }$ O( L
    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。9 o( [5 N& N/ y- e) p
    损失比较小。! W1 _7 K+ v6 g% q( U- ^

    : b$ W" @  `& p' M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。6 `9 A2 L* l9 ^# E" s( m  r
    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。
    $ j; x; a8 _1 h3 x. k8 ~- C5 c7 l懂行的都很明白。8 I9 R5 M+ f2 \- s, Q

    ( m+ H3 V/ J( _但我还是毅然决然的辞职了。
    ) L6 O/ e( @" V3 f而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。
    7 y' I1 n0 U6 H- i5 b尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。
    % N/ b$ a% S$ p3 ]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。
    & v% n9 b; Y+ |: A$ R, G小公司小作坊,实在不是就业的首选。5 J: Q% X8 x# H

    * @. B* T+ A: G* T5 K张弛有度,大事中间穿插小事。
    6 g  ~; y1 }6 `0 O接下来就是几件小事。
    * I, J, y7 l8 a# M& C
    $ y4 ]3 L. X+ J& ^土鳖抗铁牛。
    ' @0 }* Y/ O6 a. ^- d" \( F

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  • TA的每日心情
    郁闷
    2016-2-4 15:19
  • 签到天数: 7 天

    [LV.3]辟谷

    沙发
    发表于 2016-1-13 10:55:04 | 只看该作者
    读老七的帖子,过瘾。) Q) o1 k& b# ~( b  k
    杀人放火,多么快意恩仇啊!
    $ ^4 S" T, S# D  g- G1 V  b) ?
    % `3 a$ N; e0 }% u& r6 I" N玩笑,不要当真。+ m7 N( w, m* p  R: Z
    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。
    / T% _2 y- G( B' |6 R. u# d$ L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。& N8 s# J6 `2 b9 C& Y7 x, s
    " V  a2 b% l2 Q1 O/ h) @" b1 `
    本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;
    , o! [2 f2 r' @' g' ~$ d8 {硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
      [4 Y( D1 }3 n* X; x  F  Z3 O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。
    0 z. f  y9 _1 K, c0 `: J3 d
    6 g  S5 h2 ~9 }4 e* J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。
    & i# R( H  B( f1 n2 r
    % L4 j$ Z4 Y/ Z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
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-7-2 00:12
  • 签到天数: 809 天

    [LV.10]大乘

    板凳
    发表于 2016-1-13 17:39:08 | 只看该作者
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  • TA的每日心情

    2020-3-6 00:28
  • 签到天数: 564 天

    [LV.9]渡劫

    地板
    发表于 2016-1-13 19:58:35 | 只看该作者
    老七这是批发年货呢,精彩,感谢,新年快乐!

    点评

    太久没来了,最近积攒了好多文章打算发呢。  发表于 2016-1-13 21:54
  • TA的每日心情
    开心
    2023-10-20 22:53
  • 签到天数: 12 天

    [LV.3]辟谷

    5#
    发表于 2016-1-13 21:01:16 | 只看该作者
    回复

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    6#
    发表于 2016-1-14 17:30:28 | 只看该作者
    理化所关门了? 不是搬了啊

    点评

    过程所  发表于 2016-1-14 20:27
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-7-9 12:08
  • 签到天数: 598 天

    [LV.9]渡劫

    7#
    发表于 2016-1-14 20:36:05 | 只看该作者
    第一时间的处理相当救命,出现险情、手忙脚乱,就真的乱了。

    点评

    别的行业乱了损失的是钱,化学损失的是钱加命。  发表于 2016-1-15 12:08
  • TA的每日心情
    开心
    2015-11-24 14:05
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    8#
    发表于 2016-1-15 14:46:03 | 只看该作者
    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。

    点评

    我看了第一集,里面的专业常识错误不少。  发表于 2016-1-15 16:22
  • TA的每日心情
    开心
    2015-11-24 14:05
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    9#
    发表于 2016-1-18 14:47:02 | 只看该作者
    本帖最后由 光头佬 于 2016-1-18 14:50 编辑 $ x$ ]- x9 V/ f2 {3 f; o; y  v

    . y' R6 Z5 H+ }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。% ~, o6 e* F: p3 h' [
    1 |% ]' C5 r' Z- R/ a! V
    史老柒 发表 " }1 W: d  I& h2 C4 v+ B4 N6 t% i
    我看了第一集,里面的专业常识错误不少。

    点评

    刑法传播犯罪方法罪,这事把,自己知道就行了,就别往外说了。  发表于 2016-1-18 17:11

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