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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。5 {' N! ]  y/ y5 H& D
    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。  G6 G  z' I& z5 O& A+ O: {+ O& u
    总之一句话,卖的比较贵,供不应求。9 V: ^5 X/ E- D: e2 n9 \

    , i" O& x4 \, B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。" u4 |% F  m5 U6 [
    做成茂钠。
    ) i/ K! P; h! H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。% d% i5 \4 x! h8 c
    * L' N% u, Y, `1 V  g2 ]
    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?9 f% h: J' @7 \- H
    不过没多久,他就知道为毛没人做了。+ |- k7 e6 E6 Z/ h+ [  i
    0 j" j) J& a6 ^, F' X; g
    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。
    2 x1 x5 l; \) @* n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。
    8 I4 L2 b% k8 f3 r! G啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
    & h8 F' ~' z9 Y. e! `! H
    # i5 n2 @3 C9 [/ U0 j/ R扯远了,书归正传。
    8 P; E0 I/ k+ @+ w8 a9 n1 a% J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:
    * g( H( F, S% S3 D' H* |1 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。/ d9 J+ [3 S  O6 H! ?$ W: B: D
    2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。% w; a7 j2 y+ {5 i' K) c9 u; O
    $ S" f& Z- k9 w3 @* g6 G$ _6 G( w
    结果还怕什么来什么。1 _- ?; C$ Y6 ~# ^% D
    - [* h% V7 t1 U( q
    环戊二烯也买不着。
    7 h0 I0 X) e; F% Y, Y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。, K- J* i" a2 Z# w0 M
    这里你们真的错怪宝宝了。
    0 ~& J5 j4 [1 Y( ~' }; u- ~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。
    ) z) @8 [" R5 S所以才配成戊烷溶液卖溶液。
    1 n% J3 v3 D) v- p% Z; p/ |( 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。
    . F2 z* a5 q2 H你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。1 T6 ]( s9 S8 ^4 W8 c2 L
    4 J; Y9 p, z; s* V( G2 E2 n
    咦?是不是有点眼熟?' p  J7 f! B2 ]2 V) W
    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。
    ' T  S& y' ^3 [  h; h. m又扯远了。: v8 v  ?& X4 L3 R9 g/ i

    5 e7 E# x6 D7 A  G! E, p8 D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。/ Z, D2 o; ?; _5 O% e- y. j" q
    蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。
    ; a: I1 |% @$ J9 r; m7 i: A$ ^; I+ P, W- f9 ]
    那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。' a- {* M5 K  M# q+ T0 p  [+ \. q' j
    我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。
    + `0 S% \9 ?5 [7 ^/ L( V. V* X这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?
    + y$ C  r' F" q% ], ]首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
    # f. Y, c( ^. J+ F) h! @, t2 |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。* f( Q# Q6 M' A  z
    所以我和课题负责人才都没有特别重视。
    5 L$ o: q1 W  {' P; {% _
    - T. `. A  ~" L/ F, V- P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。
    - B. F" T0 r% n  u0 B1 N0 a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。
    ( Q) d$ Z' F1 q$ M- _
    & t3 \& t2 _4 V因为金属钠反应本身就很危险。
    0 h, T+ K) V0 H7 V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。
    % X% P! G) b! e* 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。
    6 O' R* n. D( z2 t8 G' \但是,我倒霉催的那次放在边上的是一个二氧化碳灭火器。6 q: s: Y- ^7 ]$ a! Z( ?0 g
      c$ [- M/ Y  Z( q2 b2 q- p
    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。
    ) o8 W; A/ ?3 h& U0 b/ A用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
    $ h% Z& }$ Q* S' ], y' Z: ]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 Q7 S  l! G) B+ p  A而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。& \0 f* {  d3 R& K! M0 |$ v

    . r4 H: L- H1 r( `4 M3 |我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!
    ! a9 {$ Y1 {6 f3 S8 n半死不活的在那里烧。
    ; N# l$ r$ @: S- ^2 b8 m+ y+ _' b0 |" o+ }" ^
    好了言归正传。
      U3 L0 H* v' e$ Z! Z# ?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。
    9 I( @4 U, k# l; W# a) g不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!8 C, l" w& {/ c
    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。
    * _; H4 l* C* ?+ j* Y: Z跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。
    ( U; A! x* q/ r7 j8 G让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。1 W: n' {# f" O6 w2 v3 ]
    - ~) w+ K( f1 N, }3 Q
    化学的迷人之处就在于此~~~0 H4 L: \( r4 P* |3 S3 r
    9 b$ X4 y  v$ \
    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。8 [6 i- `* b9 e+ U8 _9 z
    但是那天,液面是平的。0 A6 Y4 w5 v$ k, S
    ' ^9 ?6 d2 D& R, C; E% u( B
    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。# L9 V( s( P" S; s# v4 o7 A# k- f
    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。( Q& Z; O7 h5 q* Z5 n. B  ]7 r
    搅拌没有停。  d$ O! ^" h% u; @) }8 p
    但是作用不明显。- f: r% s6 N, Q9 m
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
    + k0 C7 y+ Y7 V- H- h" h9 s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。
    6 m$ }8 B7 ^& m* x2 s喷料就随它去喷吧。
    : Q: r6 Z3 ^7 ^
      p! b9 Z3 d. ?1 D% c% y  m但是已经来不及了。7 m% I4 t, `! |) O
    我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。- I5 r7 Q6 l8 B( a; H& K8 L
    红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。
    ) l. c# k; H  u9 M几乎是瞬间,火就着起来了。
    + F( ?* Q3 ?6 @- n. S2 }4 r  u, ]. f
    差点烧到我的手。9 r& [( e/ w6 u$ H' P8 m% ~
    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 e7 ]8 f4 k- `4 w  k
    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。
    9 V; m, l$ h0 F+ l* k/ `7 ^瓶子里你肯定没辙。
    5 o% Z4 _( |! E( u* _* G) G1 ?; f6 i% M/ H2 q1 I; r2 J2 F2 A; 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。3 y( N# h) a% d' ], t$ h
    如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
    + _5 }1 A4 A9 a* E+ |0 U2 U; o化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
    5 y" _( B& m9 k4 Z, Z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!, @7 W# ^& x2 w  I# n
    这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!
      [( i6 D2 W) c, A. ~# l/ V
    ' ?- {' g% L6 q" Q但事实证明,麻痹我的确想多了~!
    ; D' a1 ?" ], g二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
    0 S* v$ Z: l# a
    * {! r  B" E" L, H9 v! g  s; {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!
    - a9 y( W$ l' s  E7 e3 _这时候我真急了。1 n4 h' ?! B7 S' O
    拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。3 b2 E6 t# B+ s& c8 O4 S) B
    / M8 T8 _7 k/ d6 L& R8 Y
    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。) Z0 Y& i- m, Y( X* E) J8 e
    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。$ u' m4 g) o( _2 h
    碎玻璃蹦出老远。3 e. [* z: F: {7 W0 O: r
    如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。8 w0 L8 J+ x2 D, \  B
    7 a5 j1 M8 n  c
    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。
    : S" B* m! b6 Q% L周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。9 x# Z+ {- \/ O$ C
    有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。$ W5 x' w0 m2 N

    ! C; A9 Y# l" K; B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 h' s' I  G! @8 v1 E7 B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。0 ?  W3 H. y  X& J* \
    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。
    0 Z8 f3 c$ h& z  y: ]( ^0 F1 f. b0 V& t" b5 v  V. e
    但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。
      B- L7 \6 q7 P- 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。
      z, w$ w( s3 `而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。
    5 c3 O/ L* k' w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 A% O# }$ ?% t$ j! f& M
    都可以说没有错误的行为。
    ) d5 B6 m, x  v/ }  a: A做到了将损失降到最小。( U  ]& T; c! f

    & \% p7 P" |- b# u4 l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。9 M- E: k8 b& o1 |$ Q# P6 J
    4 W- B/ J% ?' U& s9 o) s1 ^% c& i
    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。
    * ]- u. G" \/ E1 ~; c8 u* W+ w损失比较小。3 T" m' v0 J1 i; p1 A$ F

    - D7 u. v0 s+ P* m3 W& Q; m' S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。
    4 Z& D- b& d3 h( |* ^6 s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。. T. f( N" U1 _5 d
    懂行的都很明白。4 P* O: y6 X& a# P& N/ R* m* y

    9 U; J2 G- u& X/ h; N! A+ x但我还是毅然决然的辞职了。4 a& p  A" m$ L8 f( W
    而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。7 {, H5 E/ e4 S; B5 X0 x
    尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。
    - @# q0 J6 |5 V& D$ J4 W6 i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 F: a" J- u3 `小公司小作坊,实在不是就业的首选。: ^1 m/ L/ S* [9 ~8 \1 y, v% F

    4 p! W; \3 w9 P6 a8 b张弛有度,大事中间穿插小事。: a8 p- O* t) D  T6 W
    接下来就是几件小事。& ?/ }# D2 N% o1 s

    # ~  _' v5 H$ C: Q8 f. P7 [土鳖抗铁牛。
    0 @8 C5 N) r2 c

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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。
    , e: K( B0 d) \' s5 @0 M: F杀人放火,多么快意恩仇啊!
    , n0 _* [6 Y" A! b  ^, @
    $ b- k8 A  R3 z2 q2 u; f7 r* q玩笑,不要当真。! e) K" F& r! _7 d2 t, t
    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。" K3 _4 K) a# R$ F  j2 g- n
    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。+ I' m$ V; C3 Z5 G

    % U# }2 y: L7 v本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;
    . j# S) q- E" c! V/ E硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
      f2 \$ z' K0 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。# \5 _( w" C$ f  f) D
    ) K" S% d- [# 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。* j. _/ ?' H) F. c
    - W4 y( D' M: X* n6 p
    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 9 A* M" R/ z+ @! I0 B7 T0 c1 l

    ) o8 d9 R5 f2 {9 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。
    & r; ~9 ]* q# v5 P* i/ s' `
    0 D" h: ^, A& O( ^: B1 [
    史老柒 发表
    8 A6 L& `7 s: M' r, r' z- e4 e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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