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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。, [7 ^: {& D% _0 X! e8 r& }
    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。
    + x  G1 \5 f* X- ?. _4 O1 K总之一句话,卖的比较贵,供不应求。
    1 u% `) a6 H$ {  r+ S0 }9 D% u; N
    6 y( Y$ ~1 V3 ^$ i5 c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。1 {  X3 |5 M# n) y, _$ e
    做成茂钠。: n3 F5 p% t+ f0 ^, E0 I8 ^
    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。
    ) x3 i( _9 p/ |/ N3 i0 W; I* x3 ]; _3 S( ?: h1 {& j: ^( a% 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?* k5 Q: T& G) S1 T, N4 W
    不过没多久,他就知道为毛没人做了。
    9 K2 I" S) u7 A& c( l/ D7 o$ r+ N3 _3 h7 p- `
    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。# X6 K) ]5 ~# f
    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+ p" O& }( H  ]! ~啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
    % m8 d. ~" ^- f3 L0 v6 I: n0 M. j8 w" j; c( S0 T. M9 I
    扯远了,书归正传。
    ; O) Q1 x! v# u) 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:
    - K0 o* V: y% I: z( a1没有粉碎机,四氯化锆是大块固体,需要粉碎之后才能使用。- w  p/ V! B5 }2 w  u. J
    2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。2 o5 |) T) R0 k5 V9 n

    6 v6 R# ]9 {& [+ A2 y3 b( N结果还怕什么来什么。
    - o. Y, l9 d: i7 @( t
    7 Q* c) z1 C. i% x: H& z$ f环戊二烯也买不着。
    " \$ V7 K: s. H# t5 S& X' H) U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。
      h# p8 [! v/ o# M# i( E这里你们真的错怪宝宝了。
    8 B3 M7 r0 q- `9 R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。
    . d$ G+ r, D0 L4 [所以才配成戊烷溶液卖溶液。
    9 P+ ?1 @+ K% b. `! z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 J4 T/ W! l" H3 T3 D3 w) r
    你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。6 @8 G, i* N' ?, p: B' v9 x
    % H! q( V& }' @6 E6 m8 L; |
    咦?是不是有点眼熟?# ~5 I& E: g$ n
    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 M! y  k1 Q9 v8 ^1 m又扯远了。
    & G0 E* W6 N+ a* D4 v; _. q' u. V. k  ^9 j- N1 p
    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。
    : H# M  L0 Y/ t0 p蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。
    0 l0 K$ {4 O- p! n8 @4 g0 y
    , e8 s8 y2 q4 ~5 Y那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。. ]1 @' N# W+ W& W2 v3 y  x
    我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。$ r( Q; |4 Q1 u. D& r* j! g
    这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?7 ^" V) p( c% h* V+ ?
    首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
    8 i: E, \! N9 a# N. K; ~& k1 `6 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。/ L; j0 Z, C$ f' G
    所以我和课题负责人才都没有特别重视。; n8 n" R$ B$ _6 u

    6 S/ L5 f. h9 f( j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。
    , u  n: {' T3 M( |5 L  X$ }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 ?, j* ?! Q( K# a  `
    . h4 Y4 Z7 G9 ^/ ]8 u' u因为金属钠反应本身就很危险。" E, l6 O9 J/ _7 _' ~
    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。! {' b, G  U% e6 p
    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。
    8 \3 G( j6 `" X, H但是,我倒霉催的那次放在边上的是一个二氧化碳灭火器。  E7 e; T' U4 D6 ~: r9 p

    2 H! v6 G0 A& ]- L' z, H7 Y8 u1 ~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。  S, B0 `& E' v3 x1 G( [
    用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!8 b& Y- v1 ]! G5 {- A
    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。
    3 G( A- W' m. b" d而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。$ ?+ s: c7 [* g) g# N/ |

    1 W) p' v4 N- H7 C我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!
    ! F- i3 }4 `, l- h半死不活的在那里烧。
    # q& m* n; y! I* ^; E9 C/ G! P- v& T8 |, M
    好了言归正传。% V0 ^& K7 k( n# C
    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。& G; e# E8 y" Z" b1 L) |
    不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
    - J& Z- z4 s2 W& V( B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。5 [% f6 I0 E( F. c
    跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。  X" j% W& K& e
    让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。+ \# X7 d3 T, h$ P

    2 _1 c& O. ^9 w5 T$ c; z2 @+ l化学的迷人之处就在于此~~~+ s! M$ z( F+ R, a' E

    / z  l* l+ C7 a  [& E- a" u5 R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" \7 {, ]7 T4 Y
    但是那天,液面是平的。! Z/ N0 U5 y- I0 i% S

    ( q- z: j' ?- E& o4 H6 X/ Z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。- f* O# V( R% I3 x' G
    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。: N; v1 X1 W! V+ F2 c) _' J0 H
    搅拌没有停。
    5 P: ~# T# R' E但是作用不明显。
    6 r9 d# T  \# F$ q- R  P( H. s# u温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
    , e3 n1 H" a$ _" ~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。/ F- g' w4 _8 O- ]1 }+ b
    喷料就随它去喷吧。1 T& T6 q( M& E/ P

    2 f! f+ V, X4 s8 l* Q, @- A& j6 F但是已经来不及了。% c" y0 G. x3 l5 [. J! f8 G9 e
    我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。
    7 [9 z" a  g5 n7 Q. `红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。: U9 F! A& f: W1 q, C' c
    几乎是瞬间,火就着起来了。
    * o: L- l/ |  s, b
    % E) {" B! L' h2 c/ n差点烧到我的手。
    % O7 X+ S/ s5 u6 a  N9 a" ?! g* K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。
    6 p8 _3 T: M! W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。; t0 \8 i- }, _! i- m0 E1 r9 R
    瓶子里你肯定没辙。
    , L& T, g- p4 L* k8 p' H) {2 Z
    3 E3 K$ r' z( X. u: l( \3 x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。+ [) ~/ B  ^9 f+ p, ~7 W
    如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。" w& r% l3 ~' h8 M7 U
    化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。8 X! \$ ~) s3 |0 @8 B( y- J
    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!
    * R" e  J# b- T7 Q' l这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!( ^% Q1 }/ g/ z  \# }
    0 I- s6 u) D7 l/ X
    但事实证明,麻痹我的确想多了~!8 ?0 b+ m1 [! @: Z7 h, O
    二氧化碳灭火器没个鸟用啊!% K, c+ B- G1 s# |/ N& f

    1 Y( Z$ H5 I' y6 D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!
    ; a7 Z6 J9 T! g! l: v- k这时候我真急了。) h- J7 p. q" t0 Y
    拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。
    # g* n7 L8 d  Z8 e' P! d
    5 R. ~" |5 T- `" i" q0 |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。4 v6 ~" Q% T+ F) |7 Q
    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。: r' s) G( D, M# S7 w: \. s4 v
    碎玻璃蹦出老远。, A- T# O! b& t4 n( p$ \6 P
    如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
    - z2 d& Z' |+ c( N2 c* F' Y7 G% F3 @1 l
    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。
      v- U; _! \- T- R+ N0 F* P0 [6 w0 e周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。
    4 x& o$ L+ W0 O) V( ?& c有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。( V2 e" M) L* f) y

    . _5 ?  r% g, E7 c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。
    4 s; g. V2 Y6 A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。
    4 I2 f' g. h( }; l% E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。9 R5 [9 E; m8 l: }3 J5 |
    6 }8 t2 W( J, G  v. W/ N7 _
    但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。
    * m0 [- e  [9 i4 @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 x3 B( C& Y" q( J9 K, @- D
    而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。6 m# |8 l7 r/ k4 _1 y+ ?" ]; L
    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。
    , A, G- W+ N8 D2 g3 m8 b+ f$ T都可以说没有错误的行为。( ^  L6 l( l7 Z  B3 ?
    做到了将损失降到最小。+ {2 w) ?& u$ ]( J' g& Z8 p& Z
    3 m) a6 _0 D+ E8 F7 b
    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。, ^0 y. X5 E& B7 ~; b
    3 S7 V2 B' e2 i: k/ 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。1 Z9 ]$ w* W8 [' O
    损失比较小。: @* S; k+ b0 o( j* w' p7 r
    / i8 }- A) H& S: i1 I$ e8 H
    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。* r1 t5 K9 Y, f; h
    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。5 l% H9 ?* R9 [
    懂行的都很明白。3 z6 G8 `2 j7 Q; q* U, `

    * F$ v  ^/ W% [" V, ]# ~, ]但我还是毅然决然的辞职了。* P$ P( C# F* r
    而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。& C0 f/ _8 r9 j4 J- ], ^; u. L
    尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。
    " S$ B1 g- A  r8 z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。
    ! y  n5 c6 D- s: S0 m* X) r小公司小作坊,实在不是就业的首选。- f2 X8 ^. _& z6 k
    - v" O, Y! K2 A/ w
    张弛有度,大事中间穿插小事。" z) \# W* V, v! K8 ^! o
    接下来就是几件小事。1 ]/ F! n# v" D+ C6 R/ L

    . N/ D% O7 y8 w3 L$ D2 U土鳖抗铁牛。
    ) \# F* Q+ _2 G9 @& ^

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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。9 s3 {4 e+ |6 ?6 P- Q( E
    杀人放火,多么快意恩仇啊!. e7 @6 M4 q" I! t+ a5 d  x. T
    , h% R. }4 N1 U8 R0 b% ?) }* X
    玩笑,不要当真。/ ^, t3 c8 {: G9 |- J
    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。6 [% l2 A) L) X' ^/ 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。
    $ p) p$ a1 V# D$ I+ v
    $ z7 [, ?6 G8 V# _本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;) x; H# z: g! F
    硕士,做固体化学,研磨,高温加热;, N: {1 I4 K  [* {1 h
    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。
    . n3 ]% i2 x) g6 T" G. A" Y! R8 p
    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。
    ( h9 d% N; V7 K
    , L$ f# \+ n% T. p5 [8 K; \! s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
    * G! j, q9 S. P5 X7 x9 v* L" T
    1 }) s( {3 x6 ]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 Q' O1 w% b8 }$ l' ^1 l+ T
    . W! |/ g5 @. ?  n  A
    史老柒 发表 ! b2 ?" p" M, j  I- [7 W/ [" D
    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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