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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。
    5 c! y! c7 ?5 b! s8 @8 E8 {8 Y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 |4 T6 u. s" m8 }
    总之一句话,卖的比较贵,供不应求。
    4 d$ F" B5 _, t% A+ z  s9 d
    . V: r2 b$ \) S9 `. m4 o% T* N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。
    5 n; V# O8 @8 Q& q! T! o) ^* n' e做成茂钠。
    $ b) ?% n& |- O3 a- r' f8 h8 k1 C) c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。
    . q' F6 k. {4 u( h. H/ |' d/ V8 t$ X
    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?
    ! d3 j8 z3 j8 y, D不过没多久,他就知道为毛没人做了。
    ( k6 `5 v5 r$ T
    0 a% l* {" ]4 K, C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。; ~8 P0 F2 B/ a$ @
    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。# ~& ~( b( z; F( M: u1 m) M- G  I3 }6 v
    啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~3 `( T; g' N; }
    # u$ s4 `3 L$ {' @  C% r! K
    扯远了,书归正传。
    , A2 H: I; |/ y. z3 s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& R" K( `) e- i) W( I$ c1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 T4 N% ?/ E% N2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。
    3 l6 m# s/ M1 r  |' }1 X! g' \' R$ `% [! J+ L! k
    结果还怕什么来什么。
    1 Q" u3 m' w4 U$ Z( L0 l3 o
    * Y1 V4 ?6 U0 f$ ~# h* @+ G% U1 A环戊二烯也买不着。8 }  H- g; @4 G* I- p5 A( [9 f
    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。
    4 s% X/ @3 I  [/ j8 J# @6 ?  {这里你们真的错怪宝宝了。
    7 y- o( L# @  z7 V5 B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。
    8 K5 ]# D2 @! h1 v所以才配成戊烷溶液卖溶液。
    2 v9 n3 R5 \. r; [+ I& p3 f( 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。' O: _9 ~( i( K- u, p, |; v* C
    你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。$ \, x: ?0 }) j2 z/ ~3 A# p

    ( Y$ l2 j9 b  @. g  `* d  j7 p: T咦?是不是有点眼熟?9 `- }! N* J7 l" C9 T7 }
    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。
    & }+ K0 _: [- b" Z又扯远了。
    : \+ q1 [1 f0 g2 V/ _6 r' V+ w: m# {1 Z" Y" P) K
    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。
    9 k: r' h2 V) u& B- K# b蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。
    5 S, T+ r- {( w  D3 R# i9 A  i, Z$ g5 r3 @5 O( I% G" w
    那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。
    $ t4 M) m. F8 j4 i+ ]. T7 x7 D- S) J/ E我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。6 _1 \! p5 v) R0 L  R
    这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?
    . y% {1 U2 ]3 r: D6 g* H  l- g首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。) P  j" F/ e  i5 a' `5 @7 ~/ j1 Q
    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。
    6 ~: w7 Z: Z$ L9 J$ W所以我和课题负责人才都没有特别重视。
    - J' P" d# i8 S
    - c* G2 d! f) U! D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 X9 c+ s7 m. V( ?$ K, W7 X! K3 L
    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。
    8 n: Q, b4 Z$ H' i: F" O' F' x
    9 n9 j0 K2 `, J5 N( e. M因为金属钠反应本身就很危险。
    3 e4 b* f$ e. ]$ E! h% 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。& s' |( J; L. A) a7 V1 e6 ~! W- n
    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。
    / R$ H5 ]) s) D% N+ v+ W" N0 e/ u但是,我倒霉催的那次放在边上的是一个二氧化碳灭火器。
    0 m6 C+ w0 Z# u# v0 O4 V: d+ O6 x) S2 k7 ~- s! L0 I$ F
    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。( P4 `/ L/ T* j. {: p* t
    用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
    1 k& w) s( _) H4 V; U4 j, T! o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。% {1 i+ t. Z6 m- A- ?' ]6 s
    而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。
    1 m$ I% F: R; ^, f* r
    1 U# Y4 }8 w4 I- @我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!
    . E# n- I  h% |9 w8 w" t' Z+ j: m半死不活的在那里烧。
    5 V; i* `. F! g2 E4 H" d
    6 \7 A' R2 r- _: h好了言归正传。! r+ c- P& `  {. A
    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。
    8 i5 v: s: |, ?1 h不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!/ b. I0 f0 g* }5 V+ [
    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; N$ O, T2 G3 x
    跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。) z' {6 f3 N7 k9 K
    让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。) q% x. y, i: G* }7 D* C& h

    ) L. B) w4 G. G, o7 K8 N, ?化学的迷人之处就在于此~~~
    ! o- l4 F* E; S% J$ h3 q2 D- d$ E! m. u5 e
    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。+ f! D5 T7 d( ]
    但是那天,液面是平的。2 U# j  E- b& X8 p; ?& P
    " E" \/ p/ g) m2 v2 y: T
    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。
    ( o: P1 j8 c; _) l/ x% V5 s# o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. }) ~1 G4 Q5 C9 B& t5 P搅拌没有停。
    , B" Y; F' o9 ]8 A  f: M但是作用不明显。! _* G% X5 g! O3 V( H) ^
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。* B, @- t. c- ]
    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。
    ) @8 ~+ A% q# I! C, V喷料就随它去喷吧。. N: T$ |5 q* L. C8 P
    8 ?& D7 V1 |$ z  [# n% J
    但是已经来不及了。
    1 I* j( |: L: e( z9 w: s7 _我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。
    - s/ P( s# P0 K  w! C1 B' b红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。  @, {$ x0 C. s( h: ~( M5 n% y
    几乎是瞬间,火就着起来了。
    2 H9 N+ y! E+ q/ k" F# @7 i* n$ v  P$ f8 ]& R, `! k8 S- r! A9 x
    差点烧到我的手。
    % I8 G* ~; m% o- A5 t/ G" s- ~6 P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。" K  Z/ m6 i3 D/ d
    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。
    - z: E0 u6 l+ l0 Q; A/ W1 I8 l瓶子里你肯定没辙。" o: X2 S. u3 X* A0 u9 j  D

    8 W6 b$ A1 V) ~) J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。
    ( p7 d! p2 m$ d# @! O如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。: z- j# E+ ^/ y) v7 _* p  o  z
    化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
    1 _$ t! @2 ?6 w, _8 _& [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 e/ R1 i" ~/ G! ]这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!0 ]1 k' N2 j: z: a, \6 T9 D& u

    & a3 s: Y  ^! {& x. r6 I但事实证明,麻痹我的确想多了~!( @! X  d$ a2 V* E+ ?# t; n4 X. U
    二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
    0 {8 ]+ _, Y6 A0 a0 Z- Y$ L  S3 }: J& a! g9 S; `
    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: k( \" F2 y4 Q! t  q$ P# J3 N这时候我真急了。# a6 b; H) ~9 C' P4 K
    拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。
    # s! o4 a/ y4 t- U- {
    ! z- c5 z" a! f! g& T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。
    " M" }$ u. x4 q" ~  i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。
    ' _- i9 A" {. ]$ a0 H, A/ B$ U碎玻璃蹦出老远。
    0 D3 l% _  B3 m  e4 P, I如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。( N+ t. m  q, L- |
    & X4 C+ j" N4 j2 f4 y
    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。
    9 j5 p7 ]- j3 ~+ x2 l: I周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。1 Z- p; n+ z2 p! ?2 X
    有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。* P9 L. S4 s1 ^6 \# M, _
    2 R- H0 X) d0 U) J5 ^4 ?5 `
    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。- G' ^4 t/ Y5 m: A* L/ E
    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。
    ) x4 s6 i+ G, g1 Y) K3 \* a, b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。* z+ ^9 N1 D: W# ~
    " r3 l1 Q1 x8 f0 C& ~; Q: u; a
    但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。
    ( h  y3 a6 [7 X2 [2 }. S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。& `- r5 R4 u! L+ ^  [# v
    而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。
    . }$ f9 X" i' N6 Y$ H. n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。  Q/ ~5 R( A' q" t
    都可以说没有错误的行为。
    8 H1 r& n7 h3 W' C做到了将损失降到最小。
    3 e' I: C! a8 T( ~7 q
    - Z: S, u  I. R1 O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。! i" _7 h3 J% ?6 ~
    , H6 @4 [) u: J& g* ~2 {. Z
    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。0 W. ]2 ]0 b4 M4 i* T; ^! d- M
    损失比较小。
    + q1 X8 d0 q/ I" q
    ( E- @& `) U6 c! B9 K/ P6 {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。8 K# J" D# r  F$ z! i# e
    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。
    8 ~' e+ |+ B. @懂行的都很明白。! L  O" ^) }, F' v7 l6 x+ m

    8 X! n9 |2 D/ ^- v1 i" U0 y但我还是毅然决然的辞职了。7 _, I1 q+ n# N- ^5 m' ]. Y# ]; F
    而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。
    . R6 B1 b3 y7 f0 F: L8 e0 }2 u- R% ?" s尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。
    9 v6 D, h9 w6 R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。2 J  }5 @$ |& Q7 O
    小公司小作坊,实在不是就业的首选。, S( S) M5 V' r& @
    ) }6 g0 V- d5 B/ t
    张弛有度,大事中间穿插小事。9 [* w; x$ b2 u" q4 _% O
    接下来就是几件小事。( z2 S. W) C# e! p6 j3 X
    3 s1 W0 w5 F! Z! {& O
    土鳖抗铁牛。% w4 F6 r8 E2 T

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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。
    5 O% _* r! V# V( T9 |/ T杀人放火,多么快意恩仇啊!
      U8 T' @" P5 d" ~4 g
    1 L  W' P9 ~. S$ g1 p( g( P玩笑,不要当真。4 t/ q% c7 W  v0 r% z5 E
    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。
    7 r$ C' E' {" {% r- P8 P) B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。& p$ ^3 `0 @6 O# U* j% n  M, V( D
    1 C. D, p7 P, O- z) o( e
    本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;
    9 X( ^) d2 _2 Y% r9 F/ h硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
    / |5 Y8 ?1 i. g6 m) U2 [, Z% b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。3 p/ J+ o7 S& \, g1 G2 h
    5 Z9 `1 r8 d' N0 u. e
    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。7 O2 l1 X2 i$ o* w) @+ c
    + u: I0 K) Z/ B! b8 P2 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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  • 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 ( N! \3 \+ E$ w6 v' i, v
    , ]6 t; M; u! X; M
    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。; A) ?; A/ [, b0 u" f: `4 ?( l
    : N$ B4 G2 }1 g! m; [5 f2 j
    史老柒 发表 8 V% M9 ~/ d) k' `( \' }
    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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