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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。
- r* {* z& ?+ i% ~! A6 U+ B8 c: M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。- F- r1 P4 X  D* j0 g
总之一句话,卖的比较贵,供不应求。
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4 U2 M" w/ r: }+ f% `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。
8 }; p; t1 T0 X# e, G做成茂钠。
6 `8 J. s8 r: p. ^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。# @8 W+ D. ]8 G

- z8 i5 @6 V+ L$ f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+ h  w; d: p3 x5 ~6 c不过没多久,他就知道为毛没人做了。
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" s! V6 _+ r5 @6 {; F$ b1 y8 x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。" d( O1 |% H( \6 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。/ V1 W: j* K! e( n' H0 r
啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~2 E8 h4 b. G3 x
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扯远了,书归正传。
$ ?# Z% t& {4 p4 Y/ K: f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:, `" }' T1 |% q  E
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。
3 x/ I8 X- F  C: J  d2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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结果还怕什么来什么。( y) r0 n1 n! F" }$ F: i5 B: A+ t
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环戊二烯也买不着。
# h: z+ b9 z" V+ c9 e, s6 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。8 K0 n' [- \% ]" i" ?/ n
这里你们真的错怪宝宝了。2 [4 b: o. Q7 V  O# e9 m, O+ d
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 g5 I( H+ o; R1 o所以才配成戊烷溶液卖溶液。/ L& {2 ]1 i2 x) @7 Y+ T- Y
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。. ^; Z+ J) D2 _  l3 d
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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& v# O$ V+ q' W, O2 X咦?是不是有点眼熟?! _2 d  Q) B5 y! s3 M  e' o1 A
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。
+ x  t# b  O" c1 v又扯远了。9 R7 r7 A* I% f
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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。$ {6 U9 [# w9 H2 r* T5 q7 N3 X
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。+ M& H4 ?; e, f2 x5 f$ z
我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。
$ S  T+ j6 C5 z# d8 V4 v这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?' V- H; X* r% s/ N9 v; N+ W6 s$ ?
首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
! i  t" d/ _4 ~: n6 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。
$ s; G7 K- i6 I0 c2 b6 [所以我和课题负责人才都没有特别重视。) U1 A4 S$ k; k5 G; h" Y! s

2 o: a  B1 M0 L% k: i0 z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。, r$ G- k& K* i8 n9 [9 E
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。
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+ ?& }6 D  A! ]0 [: A因为金属钠反应本身就很危险。  v3 Y2 _- `1 L0 w# `6 p% a
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。
5 q( M8 v* m7 c" q8 i8 |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。/ K$ H. j" X# b4 r, u# X: K4 c
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。
/ e% f; F( C  v. U; s) w5 \$ P用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
9 l: V- g+ g- \2 |+ s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 ?2 J5 ~% }' V4 J而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。
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我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!+ j1 |# J- k& N3 O4 J; L
半死不活的在那里烧。8 K$ B2 \& j: Z& [' X& _0 Y1 h

4 m) j+ H* @# a好了言归正传。1 ]! V7 N& T9 _" N3 O& D& E
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。
& s* o1 k3 H4 i  N# W7 ?. F' F不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!+ n9 B, y$ r2 u1 w
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。
: n) d" t3 Y( E( E# b7 E2 `跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。
% C: @1 W% u1 N, d% y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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化学的迷人之处就在于此~~~# l' @2 L' w! L
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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。
$ E5 u3 u) p5 g8 w( R" D0 y但是那天,液面是平的。
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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。$ A0 C. d9 ?9 i, z. F& C
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。0 ~' `( ~2 d! |5 D
搅拌没有停。
* ?% o& ^* ~2 B0 [但是作用不明显。& p& E  m8 Y- [' O
温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
4 N- [- A7 n; \# ~8 [& f( f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; O1 v% D/ e喷料就随它去喷吧。  g; M7 B( q; f6 H0 N1 t+ v6 N

- p! o" a" C% |1 c* N. h但是已经来不及了。0 l8 T1 L: A0 p6 P$ r4 x: p
我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。
9 y/ @* s7 B+ P$ w红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。
0 n0 ^1 N4 j2 I几乎是瞬间,火就着起来了。) T" b0 Y7 H4 @) Q7 V3 d$ y
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差点烧到我的手。
& T- a. p; G2 G+ `4 Y) N1 X3 q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。; D( @: V/ L3 p: X9 I% n
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。
7 |5 |* z1 Z1 ~- _& k) Y: U2 }7 L+ ~瓶子里你肯定没辙。
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5 ^1 y* A2 q( G, v) ^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。# \& W: }0 L' U( E6 F
如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
1 V! [2 H( w5 d, y化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
' {8 w# e8 l: a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!
' j: N5 [" A/ X+ u9 z这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!& X( T  A4 t4 k1 n! d

9 c& y. g/ W: @但事实证明,麻痹我的确想多了~!8 k; n/ X8 e0 c" V1 C! b
二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
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6 m( E2 E7 F$ J9 w/ Y' Z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!
0 q+ b+ |8 E) {, W这时候我真急了。: V* r7 d8 ?! l! K
拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。/ r6 p! Y! H9 y( M

, h+ ^5 X+ L- f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。8 s9 F3 `9 ]/ J5 p1 b
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。
7 t; ?  N% C  H' r4 {碎玻璃蹦出老远。
4 F: x+ V: Z, b6 Z如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
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: `* O0 x# x1 X" w! V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) c: l# W- D+ [
周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。- @1 v3 _5 u1 ~% S5 q/ t
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。
) d) j" `) F6 D; 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。1 [$ ^: U  p% I
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。
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但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。2 s" N' Z: I0 ]0 {1 o! O& D
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。
/ @" f6 E0 @6 b而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。8 B2 z% @, c5 [" J! d. {
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。
4 I$ D; H# t* ?! w- g都可以说没有错误的行为。$ n( r6 S! h2 N# S/ }6 W8 S
做到了将损失降到最小。' e8 Z2 g6 x( h$ z' |% F
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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。+ N% ]* q# v6 i# K
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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。
7 `0 I; z( H7 A0 U* t损失比较小。  \" _' e# I/ s7 J

7 a8 u/ o9 ^* k8 z  n  M6 D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。! v. O$ x4 Q, F# S1 F6 |
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。
2 A. T* O$ ~3 b懂行的都很明白。
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5 o7 W6 s: k+ _但我还是毅然决然的辞职了。
' Z+ ^' s4 B. b9 ?而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。2 p5 d/ C( B. }! b7 C- n# N
尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。, `- N7 s. ~. `* |2 [; u- _
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。
/ C! C; W* V3 ~  P& h小公司小作坊,实在不是就业的首选。
+ [1 X, p4 Q5 }& W1 _  P3 U
- \! \4 i9 O, _& D- y! L张弛有度,大事中间穿插小事。  Z: Z& v& L2 A% X4 N
接下来就是几件小事。4 Q7 \! z  ~' u( a, t' g% E2 l

- E  e3 O* N# S6 A: Q2 H土鳖抗铁牛。; W7 s3 D) H* y4 ~" e# M& C6 l

作者: dasa    时间: 2016-1-13 10:55
读老七的帖子,过瘾。5 k& {- P, s6 k/ G! v
杀人放火,多么快意恩仇啊!
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. A: ~) s3 D9 [+ z* \4 q玩笑,不要当真。& |$ l$ v# D& ~2 H2 w8 ^. D9 g
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。
3 E, i7 @" j6 p' Z  L% Z, M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。" |0 W" D/ x* @9 K* u' O, M! G

6 j, S3 ]7 ]' P" [" V& F本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;
+ i, Z" `( L+ z) h5 E& ~! \  f0 u硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
" O; B8 T+ ^' B% a- n+ I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。
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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。; m0 b, E/ N9 h: L+ w9 V

- O' I4 Q; [: q" a7 ?  N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
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% l! n7 X  w% S* V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。+ m+ n* V7 `* w# Y9 Y

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史老柒 发表
8 n0 }% S- l6 }8 |/ y我看了第一集,里面的专业常识错误不少。





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