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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。
    $ q( M5 n) d# W8 h& t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。0 z3 _5 z9 m0 D8 b* G
    总之一句话,卖的比较贵,供不应求。" R/ Z* u3 i" H

    / c% f! r5 Z; P) v3 q- r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( W. a8 [5 l8 c5 u- O做成茂钠。
    3 o& h! v" ?* p  y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。5 @- `& z7 x# J
    4 _! a6 t; I0 [
    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?" t( _( f6 ~! ^8 J' D0 o9 `
    不过没多久,他就知道为毛没人做了。
    + o+ `& c9 }  p; I
    4 U* ]  ^: }  o0 _; K5 a7 t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。' y' L/ d! E  u0 T4 W3 F) w
    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。
    9 E8 d; {5 v) q8 y, H6 v2 {啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~0 ^- c5 A3 i9 `3 i

    0 H' I9 D6 b: K$ d/ k7 ?# |1 g; p扯远了,书归正传。4 A% N5 W7 ?  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:5 {- `4 r; f. c, s
    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, l% m+ u' Z5 ]. \
    2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。/ G* h, i  Y9 v

    : i/ T0 Y6 {; d结果还怕什么来什么。
    3 l0 p) l  {" F/ T  l+ a; w6 B7 V
    环戊二烯也买不着。
    , z& a( s) M' g2 R" e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。. S, N( Q8 |: c0 r
    这里你们真的错怪宝宝了。
    0 [6 {* g- z  O% a, V& 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。
    4 y  p2 ?- Y+ p) q3 f6 k: q( k所以才配成戊烷溶液卖溶液。+ H) q( m! V& n' U
    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。7 M+ D$ h8 L1 i. x7 z& L
    你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。
    * k9 I" V6 P. A! E8 }* {; ^6 ~- a* ~9 P) ^. s9 {  n
    咦?是不是有点眼熟?
    7 z) ?9 h9 X( p0 j+ ?  r3 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。+ B9 n; E2 U  N8 c2 T" j3 ^7 j
    又扯远了。
      }9 J! l) j# @  a0 t& e# R- `" F2 @, y. n( z- N/ m- A
    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。
    ' u/ D# r* j1 P蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。
    ; C  Z2 {# Z4 D, w' a, `4 _% `. l4 q4 b
    ) z: _) X; I; n( P, ^. L1 }# K8 m那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。" D- ^1 X7 L$ Y6 m7 G0 y# M! h
    我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。
    + h( r. _9 d6 G) |1 [9 Q这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?
    4 p. f3 {/ M( U% h, u9 R( u首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。* E4 L3 U+ c/ }8 x: `7 N
    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 }  h! x& {3 H, `3 ^0 s; U
    所以我和课题负责人才都没有特别重视。
    4 `, F( o% Y' j% v9 q# |6 k. w# p% C- |( a, [" W0 k* [+ 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。
    3 A2 s: @4 I( L- o( y( X- N8 V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: U) H) _( j2 Q( |: S% s
    + p+ }( r- j" g  Q& b
    因为金属钠反应本身就很危险。
    ) X$ {! p4 m9 b5 ]# y8 D0 }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。
      O6 _7 |8 F" `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。
    . j- @& L8 o( d. {但是,我倒霉催的那次放在边上的是一个二氧化碳灭火器。
    " {4 Q3 L6 ^% a8 l; \" l$ S/ _% W7 k+ M" M5 l  N
    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。
    , r9 b. O" X: e3 s: E9 b& Z用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
    6 a8 J, G% e0 s+ L) l! [, G) ]" [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。5 q8 O2 d9 K5 A2 D3 F- w! U" I3 E
    而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。7 _% j/ `- a! y  @0 H# A
    ( q" q# f# m  ]5 x* V7 e" X8 ^! C$ q
    我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!- [' ]9 I& y9 _2 g2 i% C" C
    半死不活的在那里烧。5 o' X8 G7 Q5 ~" @  }2 ]5 Y
    $ H3 `* L! N9 `4 S
    好了言归正传。
    6 s7 I, a" Z4 W  W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。& J5 @0 P* h' H0 B% T
    不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
    ; d  e/ ~* r+ O7 j% H( v6 @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。
    ' X: o' E" E9 \" s( z8 X跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。
    : G4 {1 H$ e5 J, J6 b$ `让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。8 F0 J( e( I1 v5 C* d

    0 P, P* m1 z  U5 O化学的迷人之处就在于此~~~1 f7 Y4 U  z' _7 u7 o3 v* K
    " K5 a0 X2 K* g: n6 o
    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 ?; y8 I* C+ j$ A; K但是那天,液面是平的。
    ' M" L( t* X" _9 q- t: ?- g6 U' o7 r9 y. p2 k3 l/ J
    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。
    ' S! A3 b% x0 T( X& |8 E  u% ~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。& t$ Q$ T7 H* [  x3 a
    搅拌没有停。2 p5 ~  x; F; _( P: x: E& y4 S
    但是作用不明显。( ~9 X4 a; C8 G$ X7 r8 |! U2 o
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
    5 b  _. g& |' Q1 Z) W: d1 j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。! B0 N5 b: X/ \: W) R
    喷料就随它去喷吧。( L4 E4 x) O! j9 V$ Y/ @
    7 q& U  C3 l6 B8 ?8 s9 U1 R- Z
    但是已经来不及了。# c2 m9 {- |  F2 x+ w: l
    我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。
    8 h2 h: g( ^5 I( L0 ?6 r* G% P红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。
    $ c1 k$ e8 i6 l; ~几乎是瞬间,火就着起来了。2 `. @$ ~$ h( }- F9 b

    * t% U, u% o0 m$ n4 v# F9 P$ A( G差点烧到我的手。
    - _9 U. N; e9 [. K$ E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。
    # q. O8 R% ^/ u9 Y. Y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。
    + J) p9 k1 W& X瓶子里你肯定没辙。8 ~( W& J" L* F' q. \
    ( ^$ w+ @) d, Y1 K( l1 Y
    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& W1 U& ^4 R如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
    ) q4 V5 @; k0 ]$ o' K6 ?! X化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。; ]( N! e5 y/ i) ?, v, p5 P
    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! m0 }+ p5 q$ ~# L! H- F
    这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!( b/ z' K' I  X# `

    / q( I& N- \- h- c) N8 a( t但事实证明,麻痹我的确想多了~!
    ' {6 x8 H& {! @二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
    6 f. u+ [1 _3 x/ L2 G9 c# y
    " T2 @/ f0 ^- d( I9 t$ d& G& T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!
    9 i# o7 A4 o9 D0 c# ~, a这时候我真急了。
    ! H7 p/ i" p0 T" E, c拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。
    & p& ?+ ~: T$ r* C' M" Y& K  r( P' P! v# ^
    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。, y: m7 m; }% f( M; p
    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 |0 |0 T( `' q7 n+ k5 G
    碎玻璃蹦出老远。  C9 x$ W3 x0 u* o
    如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。: f, W5 j7 o2 D; ]" f4 A3 R" l0 j$ r2 \

    2 }2 @9 @7 [2 \) _& z! b" l, Y0 A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。
    ) [1 W  g# `; M" Y5 c) Z3 u周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。4 @' Y8 X  v( k. X7 s/ W
    有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。
    3 ?7 b9 f' O+ j. Y& J
    - z4 g( D$ w4 B- s. T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。# U: X, j* d1 h& L0 ?
    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 E. Z) ?, w5 ^* ^5 Y$ T" h
    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。- V) Q$ a% D! a. T

    . l" t) i/ h9 E; i2 d但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。- a6 w) t/ ^) ]1 I6 r
    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 s) T4 e# ~* b1 |
    而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。6 ]9 t1 S" d! A" k+ ]
    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。; |( j1 u. y: a
    都可以说没有错误的行为。5 g6 S* o" h, ~* H
    做到了将损失降到最小。
    4 Y' k; m% a+ E/ w" l
    * f9 C0 P- ~# K8 Z1 |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。! g" ]2 I5 M4 b7 I5 X8 h

    * w. i# `  V5 N$ {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。
    . ]) X" d) l2 h% W损失比较小。
    9 s: r3 h' w$ y" T: K' A) a' D$ c; l# F9 z, _) p
    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。
    * h( }9 u3 z$ c- [( h) X$ t1 l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。* \/ @! v/ f6 c/ H' b) o
    懂行的都很明白。
    1 w1 j- }2 v* E+ v' x/ _* X# T+ ?  k; E
    但我还是毅然决然的辞职了。
    * d+ a  C* ~2 s$ `* x7 I而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。
    ( M4 X) ?- b, A' f# i尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。8 j4 B/ K' s- ?' T. y
    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。
    . X$ f+ a' K& ]6 O小公司小作坊,实在不是就业的首选。
    : b! D. X8 H3 ?, k5 C% t& v) K$ I
    ; L; V2 z  H" c" i1 t4 [! U张弛有度,大事中间穿插小事。3 f7 m( V5 L: h9 m: }) c/ a! [5 P1 n: z
    接下来就是几件小事。
    " U! w7 Y) @; \/ y& |5 N2 ?  F& \- d* p3 O. `
    土鳖抗铁牛。- j: V0 E4 q# g

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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。+ k( B; z9 X. k- H
    杀人放火,多么快意恩仇啊!  v9 \5 |/ z. ]; a+ H* @
    3 @5 ~& M+ h7 P) Z+ @# Z8 M
    玩笑,不要当真。
    0 f+ Y6 @6 o7 ]$ e7 N7 l! ~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。- }) \9 B9 t( n' i( ^
    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。6 h+ r$ k8 W* ]4 X& O3 j8 s
    ; l, F0 S6 J' b4 g- ]- B6 y
    本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;0 M5 B, [1 \2 d! ^; |, P
    硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
    6 [3 M$ j, H4 @7 z1 O' l. ^7 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。
    + ^1 s4 J( L3 v, Z
    3 y- G1 a1 T  H6 t" C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。% b: |. \: V! [2 {, X: \* M& t1 z

    , v* [: w3 I* q) U0 h* x. v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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    使用道具 举报

  • 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
    ! K1 }* N5 W2 W( h
    7 S; z0 @6 {: K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 \, U5 l% F! s" }# c8 v

    7 P, O& F- b/ K4 S- M* K
    史老柒 发表
    # u3 F1 g( c) X4 W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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