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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。7 J9 _' `  u( a
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。
' m' E9 n4 T  V# E9 U5 {9 |+ G总之一句话,卖的比较贵,供不应求。
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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。( j- s! G5 v! P8 O4 R; i4 v8 I
做成茂钠。
2 \) F/ G  D: \) [9 ~5 E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。
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* N# l# J+ ~( b3 \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?" n6 p! }9 d  B
不过没多久,他就知道为毛没人做了。, d5 ?& @$ H7 W- O

" d9 [( t; v: d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。
7 \* G" \+ Q# p+ Q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。
; i8 e4 o* `. I啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~1 F+ |) U/ O5 N, \

$ q6 ^, f) d/ c) o* t( ]% K+ y扯远了,书归正传。4 g8 u& b% L5 u- @0 G
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:
0 _5 T+ F6 @9 q+ K1 Y1没有粉碎机,四氯化锆是大块固体,需要粉碎之后才能使用。
. i7 |7 j; G5 ]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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( j. v4 C- V/ k0 ?7 c: P  ?结果还怕什么来什么。
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% @0 e* U, k8 K+ L/ L8 i环戊二烯也买不着。
; U% z9 }$ l6 R( m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。
9 w! I( E* A# g/ q8 d# @这里你们真的错怪宝宝了。
+ B* h% f) T& d* b) ~0 S; N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。% P  I/ f0 c" k6 E) N
所以才配成戊烷溶液卖溶液。
+ N* _- k) I  Z% \1 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。
' A: m  _: w. w# r' L你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。9 i5 S0 i5 @1 W( A1 V

* q- u( z3 z1 F' K/ B咦?是不是有点眼熟?
: l6 v" c' {, L8 ^7 ~/ X' P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 [0 F- v6 E; Z又扯远了。
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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。
; f1 v! k1 Z8 }! \/ _( c9 d* v' s8 ^蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。
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那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。9 F" w+ x3 Q% P+ z; ]
我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。
6 D3 H7 b% G1 I5 C这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?1 |: Z0 [- W0 f6 t3 s; J8 J
首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。* }( O* e' D" V! ]/ s( l
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。
9 m* y6 b! Q5 ?! k所以我和课题负责人才都没有特别重视。
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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。
# |/ f# Q8 [3 C8 M! ]: H+ X6 y$ o' `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。& S1 t) O3 T- d3 [) L

; }0 W5 b  J7 F" p6 [因为金属钠反应本身就很危险。+ J$ r+ w# h0 ~# t) X5 |
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。
. ~( f' K8 X4 O4 @" J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。
. L4 ]  |, }& q$ J- Y* 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。
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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。9 s; J8 R2 M% k! @9 @* ?
用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!6 y) i2 K. Q# K
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。
2 w" Z4 I7 M2 l$ `: W而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。7 V; r( s  r! ]; ^% H

9 f# G6 u8 @& r# G8 ?  T6 b我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!1 ~; r$ A: @/ ~' p: }5 M$ A; _" y
半死不活的在那里烧。
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1 B9 h0 w  x6 \! X) G! [& R好了言归正传。
2 }  `0 l! M$ j( r, Q; G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。
! a6 T7 L  D& H( E不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
( V! [; w; X; O; G9 ]7 p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 R8 p% g) r( @8 i跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。- f3 z* a) f) D$ _: z8 Z9 C, A0 y1 }
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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, V+ Y' P* K1 E$ e& N, X/ D7 g化学的迷人之处就在于此~~~
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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。
/ [1 g7 s* Y! E6 m# G7 [但是那天,液面是平的。3 u4 |5 i( N6 ~1 h8 N

8 R4 ^1 `4 D" |( ~9 y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。
- J% I$ o: [  K0 r( d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。
  W" [$ v! l' {- h搅拌没有停。, X/ ^6 c* _# u6 h5 K; r9 Z+ p* U
但是作用不明显。
& o2 U8 e/ Q3 M温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
/ Q  s+ j) j9 y0 l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 O+ R% s1 _+ f0 @! ?( ~& y9 a喷料就随它去喷吧。
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但是已经来不及了。
( |4 ^9 p: c2 j' |8 a8 L7 X我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。2 G! M2 G$ W( m, m
红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。
& A2 X4 l: o$ G/ [1 o  t# h几乎是瞬间,火就着起来了。
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/ b5 S6 M6 u$ z$ w0 i# s5 d/ |差点烧到我的手。
6 _. z9 d( F7 F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。
) [2 {& P% s5 X5 k* T+ t! O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。
0 o0 v6 Y, }$ ^# N瓶子里你肯定没辙。
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0 M0 d1 l- O/ t- s% {. O( g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。
/ X0 I/ `6 a0 w* m7 ^0 }1 o. h如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。+ C! L& H3 z) m* D
化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。+ x8 W( {9 c/ O4 f/ f5 {
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!
* e0 Q- ]; x+ P/ e: q$ \) q这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!
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4 ]7 y6 o0 a& [" |8 N/ f' A/ F但事实证明,麻痹我的确想多了~!- O6 k  ~3 ^2 S1 |. O- n( L0 u
二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
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8 f  `6 t8 }  k5 H3 O! w* M  h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!
& J8 b4 [. u7 F7 F. Y0 t( o( u9 E+ X1 @这时候我真急了。8 f& k1 A; L) A4 e7 k. y: G
拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。0 _! c& X6 R' \9 _
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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。
" {! F! {: Y1 y) `7 G: [) l8 s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。
9 m' t3 i) f  s0 X5 S碎玻璃蹦出老远。
3 r9 N0 G- H! y7 d  b) S如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
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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。
  L3 x; H$ j" l7 {! [0 }8 u6 k1 p周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。
8 `9 |7 \( P* R( W* d4 N! l6 n! L有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。+ v$ X$ t- l" A; p3 B

2 {) D3 a+ L+ i8 \7 F' j: p/ _6 p7 _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。
' K6 w: x$ o% g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。
: a( J6 P- F; e8 a: ^3 v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。4 ]  D' k; d: G
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但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。) q1 r9 b' o6 n5 |- U* k$ n
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。# U3 R$ b+ _# c' r( o# _& ~
而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。' m: e+ M) K* W  P8 Z+ w- t/ o
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。1 `% V" |9 S6 d- k3 {& J
都可以说没有错误的行为。
! S9 v. T" s% \' J做到了将损失降到最小。" z9 N4 c7 L0 H& z

, ?6 ?+ T( p7 g/ v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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+ ~& [& R5 Z6 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。$ _  M6 e7 f3 A/ t; Q8 C
损失比较小。
, F& T5 }% T. C! u7 `9 S8 h3 [! F! {& s# j3 y7 D2 V* }
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。& x* T: V0 G/ l: p1 x
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。, x0 s) y% u6 _* L& V. h
懂行的都很明白。
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但我还是毅然决然的辞职了。8 @" T. A, [9 s: P- m( G. m
而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。6 h, R2 }) i9 g5 }
尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。
2 W% ]+ L, S; o% `8 O# U7 s! P8 e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。: M5 K" F1 a5 }) b
小公司小作坊,实在不是就业的首选。
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: Y: f3 [+ ?6 C8 i' Y' ]6 g1 {张弛有度,大事中间穿插小事。
& ?5 ~# R$ |* ~+ f, O7 D* d接下来就是几件小事。/ \! b3 r- g8 o' o6 f. m

. i/ K- f8 C# G5 g土鳖抗铁牛。. f" @. l9 n. }$ A- H# V

作者: dasa    时间: 2016-1-13 10:55
读老七的帖子,过瘾。  g! ^' u- B8 r) \! z
杀人放火,多么快意恩仇啊!. m" N6 C+ B$ ]# B. s" D* m
- q9 B; _) I8 M" s* r( f7 [
玩笑,不要当真。1 w# S" @' ]  ~4 U
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。( Y$ k. K: ]3 y0 G* 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。# B, O  P( ?3 V  [2 X$ _1 a

7 [/ ?8 k6 j2 E5 I, a本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;
6 a4 E& v9 y2 m+ {' U/ \+ j硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
4 F' R8 n, T, W0 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。0 E. Q  o' y# h1 M( W

, t& x/ U1 X) M; V4 p2 m% {% v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。
0 a; W+ D2 c" H$ A
( e: F3 H- ?7 C0 X( ]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
& W1 d) Q8 H4 N8 i8 L) o( N/ \* b
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。/ I) j, T2 [4 j( ?1 k4 @. ~

& A! v1 u6 e3 ]! @; W0 F! G9 t- P
史老柒 发表
) ]2 T) e7 M) ~* h+ e' g9 O我看了第一集,里面的专业常识错误不少。





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