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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。0 C" O; {8 V1 K) i: X4 N+ V
    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。
    % [9 M8 H* \# ]# B3 H2 Z  p' f总之一句话,卖的比较贵,供不应求。
    $ k* x9 E# i. |1 @5 u) C2 q6 `5 f2 K- h3 w
    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。. a+ h: K! A* w8 d( _
    做成茂钠。3 @2 g5 @9 w4 \! g! S
    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。1 O' n! B# T! z/ h* j: Y0 r
    * O. h" `: {$ J8 E; i
    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 `. M4 z; P- _2 K( V不过没多久,他就知道为毛没人做了。* J+ w. M2 v* J7 W3 Z
    , u2 `% `- @" o+ Z- ]! M
    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。
    % c( r: c' d: U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。
      S; L: Q3 O! J7 R# h啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
    0 i2 m9 |! q9 D: ^% U7 |' L/ h! s, ?
    扯远了,书归正传。  @* p: n5 X/ Z; J" w5 h* b
    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:2 x$ S$ m* U+ I0 }; T" d
    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。' [3 j& T/ h: e! ]: }  I
    2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。- H  t. s& k; ~% ~6 E# Q) m$ B
    . X; i+ N9 @8 n9 P9 i+ r
    结果还怕什么来什么。) P8 y# f0 b7 N. g( s) Z/ ]+ _
    ( d) b; ~# x1 w4 V2 d
    环戊二烯也买不着。
    2 w- S  e$ h# ]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。
    ) ?# G# ]* U4 j. {% M9 n8 }这里你们真的错怪宝宝了。% J3 T% Q5 m1 K% C6 [+ `
    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。
    7 w+ O! m0 s) u% u, Q所以才配成戊烷溶液卖溶液。: D3 W- B, O/ U  X9 }' r2 R4 k
    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 S& F1 s! D) j1 Q. n6 B
    你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。
    - a6 Q: B/ c8 y& Q8 d8 \( U9 q/ F- ~" @$ D
    咦?是不是有点眼熟?
    ; w! V- X' w- ?! y+ W7 T# B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。
    7 d0 c8 S. Q0 H0 \; o又扯远了。
    0 V# R! S# ^9 x* L7 K& Q5 r( T& o% P4 \9 {5 y" G
    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 R; ~  [; H9 C9 Z+ ^0 c* T蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。% }2 n0 V6 a; u+ g$ y( S) p

    . \! q4 h. h. e' g% \: B  a那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。* k2 M, N3 e3 v0 R# W6 ^) P( r
    我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。
    # d, \9 }& T( B  `' r这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?
    $ s! R& C  D8 M  m8 y  p首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
    * G; }- j& B( B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。% i) D& q! V& D0 w" z
    所以我和课题负责人才都没有特别重视。/ _5 ^# b6 i- ^* }& c) N9 e( i1 S
    . H2 z' \; j8 j. O8 i
    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。/ P$ w9 `( p. E- Q& T
    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。
    6 y3 T8 V+ G& a3 E5 l4 i& z2 q+ W! _
    % w4 l. K- _' v5 g  R因为金属钠反应本身就很危险。
    ( O$ s6 r/ F* x6 d  p$ S/ r5 ?. Z8 o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。$ L: h  m! U) f8 K$ a
    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。
    7 C6 @6 L, T1 X7 V& p. D3 N7 v1 j: 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。% w$ A4 Z' \% q# z- l- m
    ) U8 ?- c  i1 L, J+ ]) V" ~
    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。
    8 [5 X& ^7 U6 v# m7 E用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!  `+ A! b$ S4 y  L/ f$ c
    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。
    + O* r: y; I$ f) O8 k) N而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。
    0 k+ v) I4 |1 R3 ?( [. ?# K: J! {) B7 R
    我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!
    # L3 v1 L5 ?( K. P, x: z半死不活的在那里烧。9 w2 R& P! @* M" ^

    : o9 j- R% o2 T$ L9 S好了言归正传。2 S) U" y9 ?, w3 y4 h3 q8 e
    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。
    4 s7 t6 T' p% }) f9 \' k% R不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!0 L1 J) n2 w/ e
    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。- f# H, c  K3 s, T* D( ?
    跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。6 I% {8 ?6 ^  k. q4 W7 d
    让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。& m6 Z( `( v6 x6 p- ~

    7 A* J; F7 c7 @* \% W. T化学的迷人之处就在于此~~~
    ' p; `  f3 Y: L6 i7 y4 f; D& S! U0 X& I) @
    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 O4 }* w3 B0 H9 M( d
    但是那天,液面是平的。
    0 l- _' n- O% m) P0 W9 \3 q+ Z. t; P0 p" v
    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。
    2 L4 A$ w" V1 v; m& ?1 f, 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。6 k9 Y, k5 W3 c
    搅拌没有停。3 F% I9 N. t1 R% y% h* D! p
    但是作用不明显。
    + j$ l+ y5 Q; c- a! ?温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
    / C- [! K  h* b4 X6 y" H, K7 \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。
    - H/ ?- _1 i, D5 T2 W2 [! M3 q4 |# J1 A喷料就随它去喷吧。! ]/ R- n! u; {. v3 |: O) O; G
    ) Z$ S1 A) @) T
    但是已经来不及了。2 Q/ h0 o7 F3 A& D8 \: o
    我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。
    * m, @, [+ P; z6 B; N$ P5 k红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。7 @& H6 x3 f6 s5 O1 p; |2 G
    几乎是瞬间,火就着起来了。
    . b* [" u! O% Z1 N$ ]1 }
    8 r2 n+ U' M, Y" F3 M" y4 \- l1 p! [差点烧到我的手。
    # Z' ]3 u* D9 F4 C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。
    " s/ ]2 p, O) m& x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。: ^& m" D2 H$ m$ M! R0 Q8 i
    瓶子里你肯定没辙。
    ; J! p7 I8 u& ~6 f
    6 R+ |# ~  a5 @6 q6 d9 a! 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。
    : B2 S4 y  y! h4 {1 v1 }! _如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。6 J& p6 t/ h6 }1 g1 l1 U
    化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
    6 n& |/ u6 z# b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!
    " L! V5 d/ F: V. f7 V, ^这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!; L' n( ?: b  f/ E' Q

    + `/ f: ^( `. S但事实证明,麻痹我的确想多了~!
    + b5 n# C4 z+ X6 H二氧化碳灭火器没个鸟用啊!' T7 H( `! U* f; h
    4 X; O7 Z8 ~$ Q0 E$ Y3 ?! Q, u
    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!& R0 r6 `) s4 k# V6 W6 J
    这时候我真急了。
    % x: \! S$ n8 {7 {" {  M拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。( a) @3 M8 z! ]  I4 T/ x# A2 D

    + B; t' l# a% a- q2 M- p. 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。# u% i) R* w6 o/ A- O0 c
    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。; Z3 C  G8 ]) E6 f7 O' @6 m
    碎玻璃蹦出老远。
    & h; p1 H- A5 |1 F! u  y如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
    5 x- g3 S% q2 a2 a0 R
    2 ^5 n0 a. C7 e3 C; J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。
    ' K% M$ f3 _, \7 `$ J2 l周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。% z7 i: d7 U# B- u8 e- P: e
    有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。7 x3 ?. o' @* a6 }% c) S

    $ F/ L( C3 Q& m1 F8 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。. I& x: Y9 x. m: n3 S
    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。
    % D) v4 t: U' o" L  v( V' l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。$ H) x0 j' o! ~
    & o+ k& f" z/ B" i, O0 B6 N
    但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。9 Z* |; {2 @1 b5 V) `8 C; ^- o
    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。: p, h$ w$ m1 H/ L( |5 B
    而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。6 |7 D2 q2 t7 T" U
    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。
    : s  ]/ n. E' R都可以说没有错误的行为。
    2 W  C& G( C1 t$ d: v) }做到了将损失降到最小。8 _! z  f6 e: {" O% o! ~

    7 o' S( r( ]9 k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。
    9 z! E( {5 X- d8 a+ h2 P3 n: |
    & |. d  [0 W4 E  l3 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。
    3 E* L6 _- l- T* y" `2 r损失比较小。! [( A7 Q! I8 F

    ) ~  K5 y9 T/ h" r6 i2 P5 K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 L  ^$ e# a6 i
    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。& r8 }+ R$ f5 q6 D2 }# B
    懂行的都很明白。
    ; Y3 \. H8 }; L, z# d. E2 ^9 z; Q* C3 r2 K% h4 o
    但我还是毅然决然的辞职了。7 _4 f% ^, w8 e4 x8 D1 u
    而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。) [9 b% V2 k3 S7 H$ f# z. S
    尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。
    % {0 p' c5 \7 |$ ?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。9 f; G& t0 a, j
    小公司小作坊,实在不是就业的首选。9 x7 y- ~7 N, b) U. R( L8 C* `+ F+ `
    , G( Q& B! L; K3 x4 V- N/ f
    张弛有度,大事中间穿插小事。
    7 Y! l1 x' D/ ^( N3 m接下来就是几件小事。" `8 {& A0 {( Q; ]% h% a

    ; g1 W# B, G) L4 c; z土鳖抗铁牛。
    0 ], V& ~0 m$ N2 L

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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。
    ) j9 Z$ u) X2 t* Z! x/ D杀人放火,多么快意恩仇啊!! C7 {" L0 ?- s3 W% v/ r% h! [: z
    $ w" F. F6 h9 c3 c
    玩笑,不要当真。
    * @3 _3 p$ E, {7 j) h% h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。
    0 S9 T  N) ^3 n) I5 H/ v+ t) |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。8 ]5 g6 e' Q0 G9 L# ?$ H

    3 b* p4 T0 F# U7 y! u5 y本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;! ~* {% B6 t( |: x4 U* q
    硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
    1 n3 b  @0 `! H; @/ @+ O5 d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。
    ( S* K8 p, A5 W8 a( o  q4 R; m" M# q8 O: q8 L! {8 D# k2 M
    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。
    6 @( h: o7 N' t! n! F( H$ w8 G& @
    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 & U' H1 ]4 `: N$ k1 A  \4 @$ u$ g
    6 L% y6 z# [  H1 S+ z
    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。
      W. M8 ^! l& ^# C* i2 B
    + o3 X* _' Z8 z4 Y
    史老柒 发表
    0 t1 D1 B; W$ i7 F$ i3 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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