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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。' v9 D3 n. U8 r5 R3 `( U
    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。
    " K# z9 n" g- N# H" _总之一句话,卖的比较贵,供不应求。. x8 y1 Q, v: I$ i8 Y# M. c$ |

    2 [" Z4 b( I/ e! t6 t3 \+ t# 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。: H' T: P. _+ R3 x5 D
    做成茂钠。
    ! r5 k2 m& z- E; T, x& ?( i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。
    $ n, F1 `( W  X# j8 ?9 ~! u2 t) M
    # i# l7 P; w7 O' e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?( P# F1 j0 {& @; T2 I
    不过没多久,他就知道为毛没人做了。
    + e6 X, |3 b2 L% W* m6 ^  f  d5 G, u$ h% U, B
    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。; ?: j0 }( ]; m$ s' D3 ~) J
    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。' X- o( }2 \/ s9 V0 M# H/ X
    啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
    5 E7 S6 B. p: @2 U# v0 M9 [/ Z4 W  o1 e4 H+ d" x. X) W
    扯远了,书归正传。9 n+ c) h9 B& G/ d- 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:8 R$ w0 R& q2 T  r# s! S. D2 R
    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 B9 r: [4 w8 C" L2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。9 z! ^0 J) J" P  t& }
    4 C6 |2 x6 {3 m. n
    结果还怕什么来什么。
    ' q* m* s3 r& s' Y8 K+ T8 L- D( N2 k$ _" C. v( G2 S2 U# E
    环戊二烯也买不着。* Y2 c& B+ G2 ^* o3 w# T
    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。. r. ?/ W$ N+ D  ]* k
    这里你们真的错怪宝宝了。+ j  G$ g2 K6 w/ q, @# h7 t
    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。
    ; E# A* M# k# {- N, P6 z/ }* h所以才配成戊烷溶液卖溶液。
    2 p9 }6 \) `. J' \' ^! q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 d# _* K6 u! @) m( H: A; y6 |
    你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。
    $ B5 o2 ]. M0 b- d6 I- H
    ' X  D) p2 V% S咦?是不是有点眼熟?
    " b* J+ F5 \  E' `& I; M* o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。+ F! E; k$ g4 E
    又扯远了。
    9 U' E( n0 e  E3 c  S  V' n' |( L0 T) P% ^  y
    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。
    " u! s, c* H" n- l) M6 r  g蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。* F1 n1 ]0 N6 a) x' L3 ~8 k0 p
    3 s2 J) D# ]. t  M: g, i4 S# J
    那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。
    " `9 N4 @# V: `; ?  B9 W$ m! e我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。/ J" n4 q" Z) h. a; V
    这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?
    3 g0 g* A% g3 e7 G! {; d" o首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
    $ b, X3 Z5 U1 |3 U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。) e3 F7 I& ^# L9 y
    所以我和课题负责人才都没有特别重视。
    4 J6 k: \0 N0 @* F
    & Z) \% w% k4 R! [- o2 m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。3 _5 ?4 T4 u! a" b. Y
    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。4 R2 z8 N/ k  ]! F' U5 G% }, S
    ; R0 ~% K$ v- K; B5 ^
    因为金属钠反应本身就很危险。
    % f8 j# M, d4 B% d% T# T0 d9 x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。! Q) A: |- t" u
    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。
    2 g% R" l$ l: V5 T. X; s8 X! n但是,我倒霉催的那次放在边上的是一个二氧化碳灭火器。
    + ^: X+ r% C. v1 b- O8 ]4 b0 @
    1 L: _* Z- M6 _' T* r6 ]' q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。5 _% B7 }# `' T- Q, g1 O
    用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
    * ]' T* d' x: ^! p! 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。
    0 a( d0 z- l2 n) O' K$ n* `3 z而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。0 {! I% t7 o+ [0 F
    # D# @) W/ x! ]2 O3 _
    我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!
    3 U, L7 ^, P4 M& t半死不活的在那里烧。
    ! G& w' |9 Y8 b1 _9 w5 B
    . W1 Z8 ?" ]4 `7 M! z- z3 r2 L4 m, v! J好了言归正传。
    ' l+ v2 ~- s: k  m; k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。
    " A( C3 N) g* {) [" T不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!8 A, R# ~3 j: X) x6 V9 d
    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。* i. K8 A7 C* P0 a+ n8 u
    跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。
    * C# c0 p; V7 V3 i. d让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。
    * ?* U5 s2 ?8 |9 p( Q6 g& e- B% G
    9 s" @9 Y4 j4 D* L0 x1 r5 z化学的迷人之处就在于此~~~
    - o( M4 f! F# R3 [; h1 r8 i0 {9 A) `( G$ Z6 @+ h- C$ k# i9 C5 m6 l
    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。+ s$ f4 Q0 _  U0 }* b4 n' k
    但是那天,液面是平的。0 R9 w# C2 \5 x- ?: T5 T
    ( F0 v' f& [2 k, ]; D
    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。9 e; O: l9 R7 G' R9 _) p5 I
    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。
    ; P  l* ^$ |7 S+ {' W  S搅拌没有停。
    & d/ X+ l6 \0 S5 I" J  e& o! Q9 U但是作用不明显。) I1 e' D' W1 }8 W4 o' m
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
    % W6 |" k* W* G5 w; 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。) J! a$ Q: \/ W. t
    喷料就随它去喷吧。
    1 s  R& a# A) x5 u6 ?! O' r0 i5 J3 j$ X$ W2 H, Z
    但是已经来不及了。
    0 o2 R% [9 t$ W我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。
    4 ~, j9 K& }0 d红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。+ i1 a. P0 B5 o! P( T5 a6 r
    几乎是瞬间,火就着起来了。  x4 c! w$ V7 N# p. n) _, ?# S$ w1 r
    - o4 n. |6 k0 E) r4 e- d
    差点烧到我的手。
    0 B! |7 @4 e" Q7 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。# k! L. A7 i/ R4 A
    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。+ B$ n+ B7 k/ [: U1 s
    瓶子里你肯定没辙。1 e0 d/ n* A, B8 U0 T/ i- V# R

    : l% e# H( D- W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。
    & A' N5 \7 h! l+ H如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。# }5 ~! C/ v4 g! G, j$ a5 |
    化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。% z. W, ?0 a3 m2 h
    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!
    + c* O* S! {( ~3 ~% n这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!
    : j% C7 m8 j! ^2 C6 Q0 ~7 ~' v5 ]2 Z  R4 C% t
    但事实证明,麻痹我的确想多了~!3 s) |! l1 h6 F2 z
    二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
    1 Z& B. G  o2 Z$ ~' t) S; H& a. R! Y8 s" L& C$ l: ^
    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!! j# o9 j% W$ w2 |
    这时候我真急了。' m9 U1 Y- f$ K# V9 [
    拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。- u( x) ]4 c3 c* K& p* D7 g" x
    1 D1 n* ]% a% Y) W) w
    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。
    * }3 t* f* E3 ^1 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。0 G1 t+ U4 s! |
    碎玻璃蹦出老远。0 d" A. z5 m; }
    如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
      g4 F6 ~$ |- R5 }, t+ `6 T8 L1 e3 o, 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。; K6 h' B: V7 Y1 S3 a
    周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。7 a- p  P, n& ^0 h8 X
    有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。3 `- m- Q  Z, B5 p' g# P
      n, S6 j2 H$ Z7 d
    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。3 V% e3 w+ e- X  z  u7 \! c$ D
    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 Y& r- {$ q- S( k4 a" 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。" n% u, A; T5 `3 M) `" X8 {( h

    ! F$ M' Z( a" }# ]4 D9 m# G但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。
    / ]8 }7 C! f1 Z8 V  T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。* m) s" H1 l% I9 u9 ~
    而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。
    . j/ w  H, B$ b0 I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。/ c. T: t1 E% \, j, g- n" w+ Y
    都可以说没有错误的行为。; x2 Y' F' E& Y' u
    做到了将损失降到最小。& a, z! {, \! z* k3 k$ j* X, t
    7 M. r  B4 k8 t" d
    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 ~9 i* b8 m1 n% ^' A

    , W) q' M% m4 h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。9 ~7 N- p; A9 I
    损失比较小。5 a9 P3 ~. K6 Z' }. t& ?& l: c9 c1 X
    6 K& Q0 u! P" ?: P: j; @
    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。
    1 {" c( B( [, L- F" D+ 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。! F$ M2 O! i# w; s% M8 c
    懂行的都很明白。) h# b& i; v" B
    8 l, f7 O+ P+ s, n! {* O- ]* r8 y
    但我还是毅然决然的辞职了。
    3 W) b* c% c, A8 h& e, d而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。
      ^1 X; D( n; P+ I) N2 ~- p8 v尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。1 A# P. e8 l5 y  y
    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。4 [  ^1 Z. i) w' x- P
    小公司小作坊,实在不是就业的首选。
    5 T, B/ N/ N' L2 j  B8 o7 W; y9 G2 i, t7 j% d3 a
    张弛有度,大事中间穿插小事。
    5 t+ l, a' K* D  F接下来就是几件小事。
    1 l$ f, Y. `& Q0 `1 T$ ^# l% U% \  v+ g7 X$ a
    土鳖抗铁牛。
    ! J# u; R4 H. y" Q$ E

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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。2 C  c0 s3 ], `, L
    杀人放火,多么快意恩仇啊!0 A7 o( n6 {4 m! |8 o; I, i- N

    : `' ^1 _1 m4 b+ U/ h; p玩笑,不要当真。7 n( d0 Q' ~0 y* n0 ?0 o
    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。& h2 j+ Q5 U& A; J2 k
    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。
    3 n/ p8 n% L, `( I0 X; n& L! E! z8 N7 H8 T: b" M: \' N: v
    本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;5 h1 x( w: C6 T$ m: @
    硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
    2 p5 |2 F5 N8 x9 e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。
    " M/ h7 Q: P+ J  Y( K3 t2 O: f1 z. Y) _, |/ Y7 j) ^% G5 |3 |
    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。
    2 H, z; H7 {* {7 |0 k
    % O* l+ H6 s. S4 T7 R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 5 \( z6 S9 j8 G
    8 W5 O' I' G0 F
    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。
    + U+ @6 l" Z2 J( p$ r
    $ F: K: o2 j* Z, w) v* @
    史老柒 发表 8 G! W* y# p& Q% P
    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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