爱吱声

标题: 说说我自大学至今15年化学之路遭遇的安全事故(二)2.4 [打印本页]

作者: 史老柒    时间: 2016-1-13 09:16
标题: 说说我自大学至今15年化学之路遭遇的安全事故(二)2.4
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。; I( O. L" C" Z$ O5 c2 o) a, s1 E
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。
; ~8 D8 n' a+ {4 R5 [" m& P" W总之一句话,卖的比较贵,供不应求。" n8 I+ f1 W5 Q) Y) n, r
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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 V- O) w2 m; f; e做成茂钠。4 {3 O, M9 L/ x  }
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。% K! F" U/ p  L0 p1 h# q
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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?
: W8 @- |/ M( }9 r不过没多久,他就知道为毛没人做了。
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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。
  w0 e% U% r& ?* t% 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。
( b* G6 J- \6 l7 K9 |啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
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/ m+ D4 c; n2 a( j3 _, t扯远了,书归正传。0 R) s, c9 C8 p! ~
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:
& l- P/ T, ~4 S; s& i* N! c- Z1没有粉碎机,四氯化锆是大块固体,需要粉碎之后才能使用。  S- o9 e& E& A7 G$ _+ K" \
2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。
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7 t+ C6 D  v* J! K* T结果还怕什么来什么。6 m+ i. d  L. ~* b# T. d8 D

  u% q7 d/ e; ]$ B环戊二烯也买不着。2 _' Y8 P1 \( s
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。
+ O& @6 P( m7 r' `3 A+ I; E& r& p这里你们真的错怪宝宝了。; T8 ~4 p% Y% X& j/ A
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。% }  Y+ c; ]0 e8 z9 I1 `; i
所以才配成戊烷溶液卖溶液。
- B9 I5 d3 X4 O2 c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。4 n! O' X$ |0 g
你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。
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& m! O: e- s/ n, P: s咦?是不是有点眼熟?
4 Q! I. t2 k" k0 Q9 ^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。4 m8 {. s# N- o* w. Y
又扯远了。* _+ i! F3 U( Q( u
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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。  D% p  z3 c0 d  `2 B' o
蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。1 X+ B6 }, d4 ?3 D9 S1 @( c

  c7 X2 y2 Y9 F( d& l- ~# b* S那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。0 r9 p7 y' A4 y8 o/ W
我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。/ H2 G9 L" T* S
这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?
- O9 e" X5 p: Q5 Q, U1 k首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。) \  f! w" l3 X" p  K  \8 c1 g
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 ?4 q/ d) X/ S! p6 v( Z
所以我和课题负责人才都没有特别重视。1 Z7 c. N' j: g4 ]
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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。
' n/ q7 J5 `  H/ ]: o( ~3 D% F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。' \. r- J) U* T  C% d, [! f7 X) R) ^
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因为金属钠反应本身就很危险。0 z5 t8 }1 d/ i. 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。" H2 M8 U; W7 u+ 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。7 ~; C- I$ N- {$ S4 K% 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。
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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。
# o. W3 S( A' D, U用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!, q& \- i' W  L/ f  \5 ~
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。9 S: r' ~% v% b4 S$ {
而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。
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1 S1 u" \+ i# F- u+ n我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!
; g: ], j# n; Q' k' R半死不活的在那里烧。  [, w, {5 R5 K; V# x2 p- ~
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好了言归正传。- `# I- S1 m8 I" U
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 z1 a0 V  ?, B% J0 g9 ?" h1 H
不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
3 J0 r/ m- w; x7 j$ S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。0 o( X' s+ u( j8 h  r0 n4 m
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" X9 f; V4 G. x2 N让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。
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- s  d9 `, j9 Y8 {+ b( S, z6 a化学的迷人之处就在于此~~~( a( r6 S% G5 _1 f8 l, O2 l+ g5 m( o3 _
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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。% I& g3 B8 z* J# i/ M' }- x
但是那天,液面是平的。9 g8 I' s0 M' g

3 A- F* d6 M3 O! y; C& ]. n$ 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。& u2 e% ]9 O# 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。
& d, J% `( u" A* v2 I搅拌没有停。. L- t. `/ u! C4 G; D
但是作用不明显。
4 M- i; \5 a9 M% M温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
( K" U1 ]" w4 J9 _$ K5 h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。
1 h: v/ u7 P' L) f喷料就随它去喷吧。
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但是已经来不及了。
6 s  p- h- c6 j8 ]; S我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。
6 e# l3 Y( h' T8 g红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。, |% k4 {. G/ }1 P5 s" z
几乎是瞬间,火就着起来了。" Y8 w( D9 F6 e! A

0 R4 [4 q4 {% v" p差点烧到我的手。' S. {) V. C" t; c7 Y- y! J
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。( y0 F7 L& W$ v
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。
* \8 S( k3 V: k! N1 }瓶子里你肯定没辙。& I8 k: n. Q- n8 i( g3 E

) b" t% A& J. R  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。
- Q: V: Q, {/ i0 J% g( i如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。8 B3 G( F8 s: |6 a1 ^
化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
% |" ~7 L! r- A8 y  g0 {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!
& H1 g6 ~6 Y" S, Y: A4 F这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!
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但事实证明,麻痹我的确想多了~!* F2 u; m8 N5 F4 ~- d2 P
二氧化碳灭火器没个鸟用啊!3 O& I6 x- Q- W5 H! O

$ Q( F% G, C6 [3 ?" Y# 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!
: ?. G7 \* h4 m1 i5 M这时候我真急了。
' _6 c4 d) M; B拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。
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( ^1 Q: x6 {' H7 ]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。
1 y, G+ `( q! j/ x/ T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。
; L) \  i7 y$ B9 e9 g& r0 ^7 c' O碎玻璃蹦出老远。
2 k$ H3 a; ]/ O如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。/ [' a$ F2 ?; m7 X

/ w1 c3 |  G" Y- P1 {' u0 R1 Q9 K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。# F& n1 @$ A+ R6 \  v3 H7 O: R
周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。, X: ]5 b+ g- o' w+ D4 _# M
有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。
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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。- F# A( j( n" ^+ P) ]% E1 w) v
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。$ `2 w3 r% g  j9 r. ~6 H. r
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。. T7 \! R) f: W
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但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。7 ~; c. _* b6 i* B1 c( e
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。: ^9 A- C& O1 j5 z$ Z! l$ I
而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。
/ _$ {) X- v6 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。
, F# H4 a( M. m% k都可以说没有错误的行为。1 {  [4 R7 _7 l0 [. m
做到了将损失降到最小。7 `4 S* c3 [' k" v- k+ O+ n
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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。
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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。, V0 n+ ^0 ?2 n, R
损失比较小。2 u# X" C# M, Y+ |: S1 n" e
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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。
3 s& S# ~! T5 W" D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。
$ d* U; N7 i* E3 }2 u/ I  B5 l; o懂行的都很明白。" h) M3 t- M5 Y6 W* ^! @, q6 z
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但我还是毅然决然的辞职了。
* {; g! ^, t" U" g而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。
* m6 H& a- H9 N- N7 F尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。  i7 M  O. T8 J0 x2 k5 F
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。. {$ u1 K8 D: }( c
小公司小作坊,实在不是就业的首选。
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张弛有度,大事中间穿插小事。
8 s8 u: C" }5 @接下来就是几件小事。
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土鳖抗铁牛。
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作者: dasa    时间: 2016-1-13 10:55
读老七的帖子,过瘾。+ t; J6 r( z* s: ]/ O% F, W* `
杀人放火,多么快意恩仇啊!5 k( P1 Z" ~) L8 M# e
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玩笑,不要当真。+ `! J: e! h* P$ A$ _, e6 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。
$ ?5 V4 l# V9 X$ W5 o" \0 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。$ X/ ?8 g% `' K1 L

0 I, z3 S8 ]* l8 L* i9 {. {; {本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;6 r0 Q4 v$ d& M8 p
硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
0 {; m3 Y$ s& ~$ Y, v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。& w! i# z  [: \  f) R1 O

7 |! w9 S% O: N. s, q4 C# 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。
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" a. \; s9 g3 b1 h! l  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
作者: 坚持到底    时间: 2016-1-13 17:39

作者: 穿着裤衩裸奔    时间: 2016-1-13 19:58
老七这是批发年货呢,精彩,感谢,新年快乐!
作者: qqq54    时间: 2016-1-13 21:01

作者: 夜    时间: 2016-1-14 17:30
理化所关门了? 不是搬了啊
作者: 龙正华    时间: 2016-1-14 20:36
第一时间的处理相当救命,出现险情、手忙脚乱,就真的乱了。
作者: 光头佬    时间: 2016-1-15 14:46
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。
作者: 光头佬    时间: 2016-1-18 14:47
本帖最后由 光头佬 于 2016-1-18 14:50 编辑 0 D1 i" m" g# a2 C6 Y0 u) y

/ ]; T& ^( v2 g5 _, 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。4 {* \/ Y( k2 |# j6 l
' {- n$ c& P5 C7 R" o
史老柒 发表 8 c% E& A' f( ~, G6 J
我看了第一集,里面的专业常识错误不少。





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