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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。
    0 V7 K5 P0 Q* ^7 p  E5 G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。
    : s6 M+ t% x8 v4 s总之一句话,卖的比较贵,供不应求。
    5 L- j" b+ ~+ D
    9 L- V( d& e6 O* {& |+ {9 n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。& k) I6 s5 i* F. K/ `6 n( p
    做成茂钠。8 D: [# T1 V* y
    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。! f3 Z# h4 x6 j  Z
    + r' T3 K+ v8 P; ?1 L# k- {
    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?
    + c* Q& E2 T* k7 b' X" f8 e" E' w不过没多久,他就知道为毛没人做了。
    9 E( H: ?# J9 T$ w( a, [0 m' @! h: A* t/ [0 m# f4 P% w4 N
    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。
    4 U$ c4 w9 ^5 R9 j& T, D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。7 ?) B% B3 B$ q& {4 c
    啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
    5 \' f" B7 K3 i( g( A+ O6 M7 Z. Z) ~% x1 L5 S7 r1 _% D
    扯远了,书归正传。! c- U9 v! Y7 f9 Y
    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:$ X, J' p8 s3 O( ^+ S0 |
    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。
    ; f; j) [" _# [- p; g2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。
    8 N3 `+ f! W6 O: S0 w* b/ ?$ Q' t1 n* z! Y& d
    结果还怕什么来什么。, z4 Z/ P- ]9 K% O! h. E

    ! ~: ]2 `" _: ]环戊二烯也买不着。6 m3 I( h1 U+ a5 C: }0 }2 t  p* J
    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。) B# q" Y3 e: e* c, L7 K  b
    这里你们真的错怪宝宝了。& G2 I. N% z9 r# v
    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。8 C7 L1 t- H( n  y, f1 g
    所以才配成戊烷溶液卖溶液。! `; T% n3 w7 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。5 I* L% C# H7 q: E" j
    你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。& C: `3 H! b  x2 F" J
    - R% O2 R. H9 ?* D3 g
    咦?是不是有点眼熟?
    ' A1 i% c: V: V, U: ~- @2 n, q4 Y: Y) x7 ^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。. P" m, t) M# _; Z" i  S1 r
    又扯远了。$ c: b% E- @' f3 t( ~( u8 b
    / n5 w2 N' P0 x+ Q  j0 x& x
    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* k. S" c9 M5 K6 z: u
    蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。
    1 f1 g8 [. q% b# Y$ o+ q. |5 J% c( y6 H) B5 B9 Q4 |
    那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。8 \8 x: |, X' j; u
    我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。
    : v4 a4 w' D) G; n这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?. r. h# z* s' R5 n$ h
    首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。4 S, I8 o  Z* ]+ E9 T$ d: T/ `
    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。1 s9 [/ X5 p  H8 P: ]6 c
    所以我和课题负责人才都没有特别重视。
    + f# U+ `2 b* w/ ]2 ^. A) U2 v! U
    & q- _4 j% a* l2 E# ]% j8 d0 b! `3 @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。& ?( [  X- t: j' @2 r  s% Z: y! K
    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。: u9 l5 u" `, n- _( }

    . v* V- Y% y/ D; h: n因为金属钠反应本身就很危险。
    " y& M% Y/ u( y2 t/ s+ {! C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。
    # V3 C" M) H8 S/ o% ~5 y$ J) Y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。/ i& W: ?' M1 ]5 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。
    & }; R" _' F; p) [7 y( s5 H" p; W% b2 k
    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。# \& N1 l/ _. |: X& w
    用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!, z- ^$ C, n1 C, 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。& [; D4 ~6 i8 r7 }6 v
    而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。
    : q) e0 E4 R% z) T4 Y& ?1 n. ~6 c$ T- M1 p$ X
    我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!" S7 O- Z+ Y  {3 y- n' A5 w
    半死不活的在那里烧。8 p6 H9 E( ^8 P5 a

    . `* T0 H, O' M9 j# q3 S好了言归正传。
    9 Q2 E. y# {8 `- V9 s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 `1 L, s$ j4 K; r7 f! R
    不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
    3 Z) h' N' i0 ~1 K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。
    / R5 u% O- Y# I跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。4 S6 Y/ M& u$ B4 w: J1 r; E
    让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。" I, L* f9 }# @7 i& e/ X

    + Y/ w; ]8 I6 c3 h& z化学的迷人之处就在于此~~~( Y) o  T% r$ g, P! e8 [# P9 n6 P

    . n$ u) A. O% {. C" b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。
    + G2 f% P9 v3 A2 v9 T+ u但是那天,液面是平的。4 H4 B) u* j, X; }& C! b% D

    ; M0 b. ^" D9 V5 b! @& I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。
    % B: {+ V& b6 A  D) W" p7 E( M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% V3 H* }, j3 U( u
    搅拌没有停。
    ' i. Z. M) `$ l- z2 G但是作用不明显。7 t) S9 _4 a( A* O; f3 |: q. y; d
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
    . a" f( A1 O2 G. Y- z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。
    ' B8 O/ W$ A, z. q. h喷料就随它去喷吧。, o* `( U8 `& ]
    ; G# K) ]( g! a2 ~* J/ j- t9 t
    但是已经来不及了。
    4 ?" |. E. B9 h" N6 x7 G我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。0 n# `3 W$ }7 q" {
    红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。' x! |! r$ L$ T% n$ V1 \
    几乎是瞬间,火就着起来了。+ b: Q- [; R+ r2 ~2 I% g, Y
    / r* T& ^7 U& r; Y7 W
    差点烧到我的手。  n- h& F9 }) N4 I7 s( 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。
    ) t2 V3 D& k0 s$ P" g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。# c0 G. m. C2 ]* d# |
    瓶子里你肯定没辙。
      `) T% `. w7 e/ b0 m/ S+ ?! G4 Y' z- |6 ^) T1 ]* h
    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 j. S  g5 F如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
    & m2 h6 z; w, E' b化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
    - b+ P6 |# ?( z& i6 R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 [5 Y' v! P  }1 T) E" D! x8 F  a6 h7 _. U
    这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!
    $ H# `( ]. o5 y1 t' l, q8 x& A) G- p9 e1 p  x9 E
    但事实证明,麻痹我的确想多了~!. J8 P9 ?: G+ h/ U: [1 j& ~! c
    二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
    , S) {- a7 f) M( R! a0 |" v; m3 ?6 E' z% Q# C) W
    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!
    4 `6 _2 }- d# ]- \这时候我真急了。
    2 v, u+ [9 Z& c7 X7 R& C拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。; n4 ?! v1 i2 N, d, K1 B3 u
    6 \( V- A" z% y5 J1 e/ \3 E
    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。' r7 W+ i2 M3 ?) ^& b+ f& U
    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。
    $ V2 p( ?- o5 W碎玻璃蹦出老远。
    + T5 e# q& v7 z  h: M, N! k如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。/ \& G6 R* A; A7 x( @' z

    / Y& F/ T2 @" H7 r! _8 r0 G  G/ _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。* @7 z5 N% ?! e5 v% ~$ [
    周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。
    5 X1 b" p: L, c6 h3 A有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。
    - B/ R9 V- c8 f# J% C, a  Q; P7 h% }
    ; h, v6 g8 Q  F$ C/ |2 m! v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。
    : k3 o5 A# u7 q  D; l+ X2 y# W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。, C2 _( x# L8 g+ H& L3 |
    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。! s0 z" `: v8 v6 K

    0 j3 E5 N8 @8 w. s9 u: O& H但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。0 X; [" i, W7 |+ 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。
    0 [; l* ?2 K) c9 v* Y- _9 U4 D而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。
    # U% ^" Z+ B- k/ i2 Q4 U7 q% _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。6 n! P4 g) ], ^. M8 @& v
    都可以说没有错误的行为。
    8 G- ^3 h; h6 V, I6 U$ u做到了将损失降到最小。% m5 B+ v: G. D/ a

    . l. l% m4 m, y6 f" n7 F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。3 K+ d! I% R$ r3 T
    5 D7 Y% ^/ e) a8 c& a4 @6 p/ i4 Q
    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。8 S0 P6 c5 ?% N3 s  s- E4 Z; q
    损失比较小。) A9 d8 u7 Q# \' v
    0 X- R! @; Q: T# ?! _9 R0 N6 p
    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 o/ l. q- y+ s% m/ A6 s+ F. Z4 `- M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。
    $ j# v3 N& d) R+ p# i* e$ G懂行的都很明白。- M1 w! _5 c+ Q* o0 K
    ) L* B, B! O) d$ m$ V. \( x6 w
    但我还是毅然决然的辞职了。
    ; o% o" |6 e7 l# w) Y! k( d; f而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。
    # G6 V" q# s- \- |' e$ R尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。
      n- s0 e! Z3 N, }6 o& P' r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。( [# P# b/ t: b; n7 F0 C# q8 T
    小公司小作坊,实在不是就业的首选。
    8 Z* d, _( A- w) ~  Z0 w
    6 ^4 U8 w+ b  T) I; A9 \' s) _张弛有度,大事中间穿插小事。
    ; X, v5 s. B) J* J接下来就是几件小事。
    ! V. z8 S& b: ^# x( L4 r% u) d/ C2 A0 |& H: e
    土鳖抗铁牛。
    0 x7 C; y4 {) f# ?3 }

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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。4 [/ {" L3 @" @: c
    杀人放火,多么快意恩仇啊!/ c* K- `; A/ f' q! n- \
    # X* g5 P% y; m+ C
    玩笑,不要当真。  h# ^; h9 A6 p4 W. i/ z
    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。
    , Q( `$ Q0 v; p: D! S0 \/ T; U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。1 P8 d+ l3 ^4 C7 ^3 G6 D( \

    - g) V+ U' C' v" A4 h: b  k7 v5 L4 `本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;; z; Y; N" L6 {! h* ~
    硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
    , [% j$ r% \! B& R* `( x& {( Q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。6 K2 I9 B1 D9 Z& x) W

    * Z7 v* F% {0 J6 L& H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。
    ! X5 f$ ?7 ^& G2 P4 A' F' q
    & O0 W, A; H+ f( d  O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
    + x5 A, [/ X6 r' e7 m5 j5 e5 L, V/ M' y
    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。3 z) r0 d( R- Z) J

    2 m# k4 O. c$ K. z  m# m
    史老柒 发表 ! I$ y+ Q. q! z* Q$ T' o+ c
    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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