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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。2 r8 W5 X8 {- \
    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; u7 B) I9 W6 O) Y% P9 _3 l% d. S4 U总之一句话,卖的比较贵,供不应求。4 a# z7 O9 e; k8 e2 p1 O1 P

    : l" R$ s% E" a6 r( q$ f  s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。
    % X& u+ N8 e$ U( E$ L做成茂钠。  I* [- O, V) E5 v
    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。
    % L1 A7 B& ]/ p( C6 u4 \% g. P! F/ I; b% {5 Q7 Z; U
    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?
    0 a6 W: E! u( I不过没多久,他就知道为毛没人做了。% Z' M2 U) N. `. {, G+ A# I

    3 `: B& J: V9 w3 m/ ~( u6 {4 H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。: O6 J" }) a% L7 Y1 \/ Q3 w
    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。" o# C  v' n( L/ T
    啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
    6 k0 |  B1 C2 F, {4 d$ t& g+ f
    * L: J  `# w; M9 k扯远了,书归正传。3 G- R- M( G9 ]* ?% i
    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:
    9 o2 i! H8 }, l7 g1没有粉碎机,四氯化锆是大块固体,需要粉碎之后才能使用。
      T, G& e' Y3 ^% f& `2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。
    9 [/ G6 y9 z7 P9 k: K" {: O/ v$ s( k
    % _( K3 s9 A- y* X" u  B- W; O结果还怕什么来什么。; h1 v5 p9 t- u4 A2 o
    + d5 t1 _' k1 h3 t, b! D1 B* q
    环戊二烯也买不着。
    ' b2 S* R7 Y. \) h! v: V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。* {# g8 u- D5 j7 b* e6 L0 s
    这里你们真的错怪宝宝了。
    ! E; z% ^5 n7 @  u, J5 `2 N( K7 _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。+ B; Y' D" W7 f9 v5 c1 U
    所以才配成戊烷溶液卖溶液。7 S- {6 a! t3 L6 g; u! f- q. K* J
    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' }! \: w# ]你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。8 J) Y0 `  z; M; {5 b& \- k
    6 K6 p' q2 }6 \9 h& D# u( V
    咦?是不是有点眼熟?
    , ~  |" S$ Z6 Z  r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。
    ( N8 D: M5 D: P% k& ^又扯远了。; z$ T3 J& `) `/ K& ^/ Z3 E
    6 g+ a) `" Q' f, ~1 U
    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。. y4 W/ j0 }+ g/ g0 ?: y% ~
    蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。8 b7 O( ?  x2 }$ z) O
    9 L, @* r4 y! h+ Q: N# X, m4 q
    那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。+ H# G! A# H, W
    我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。
    / ?7 p( D5 Q! v' S这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?
    3 J! H5 x4 Q6 W' H' J首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。0 C9 v3 ?+ g- b  I) g' j1 _, I
    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。! B* p' U$ `9 T8 ~7 C" d8 V
    所以我和课题负责人才都没有特别重视。
    4 ?. h: ?8 x# j8 E4 E* S* _& L) |2 K7 V
    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。! B7 l3 V0 e; n7 q) j2 u4 ?
    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。
    6 Y9 x; c; m, X0 t0 M  ~$ G
    1 m, ]- b1 L* F0 p因为金属钠反应本身就很危险。
    8 K6 w6 G0 G  N" p+ e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。
    0 j3 ~" ?- A8 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。
    0 ^+ H5 f% v* c( l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 k# @: V( `/ W! g- a5 i) N" ]/ \9 f. U/ x! {' Q( I% B
    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。
    4 y; m. I- Q. f( s3 N; X用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
    + S3 W" W3 V8 b3 R) b) ~/ 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。
    8 t! ]3 C! @/ o* @而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。
    # E/ a$ N9 U+ P9 T
    1 T4 ]- l7 _. S% u7 y- l8 m0 c我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!
    . J% f1 v6 P6 s* w$ j8 L6 @半死不活的在那里烧。
    - A4 t1 \4 t) u! v" {* N% z; {* s4 d
    好了言归正传。
    : g" ~4 B8 t  f( @: {" ^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/ k3 V6 L  ~; V$ ~
    不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
    ' I7 L) l% y3 j  R0 \* ^' c! X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。
    $ U3 y; n( m: B跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。
    6 l: Y+ C) L0 u0 G7 ]& a让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。
    2 z* c8 _- X; H5 a
    & R3 U) m" N9 n化学的迷人之处就在于此~~~
    5 h' w/ l) j" h- L# m1 v; V; [3 V( x9 ~$ P! v* C
    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 L' n* b1 e* x0 j( _& c' z
    但是那天,液面是平的。- O7 j# w# p) q
    ; p) v) p3 U! W& Y& N' [- S
    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。/ x5 a+ o) s# U. u: v7 _
    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。
    ( C) K1 B4 l( E1 {' w" e! }搅拌没有停。
    * D  @6 f  L+ Y' Y' X5 M* i但是作用不明显。& Y2 z) t7 Y- O$ j
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
    9 m* F2 F  z5 J" m) A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。
    % c$ G, Z! z2 Q. R- a喷料就随它去喷吧。
    4 r3 H4 P  e% i& f3 E0 ^" E7 I. M, n
    但是已经来不及了。
    - u5 r  ^, `3 k( i我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。3 {& b# E2 y: u( N5 ^' J- m" m) j
    红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。
    3 D$ X. f, w) Y# P- A5 i几乎是瞬间,火就着起来了。
    1 s- Y- f2 Y' u! G, v
    0 c% p# g7 B+ _+ Z差点烧到我的手。
    ( [& }1 n  [; Q% k* A3 `0 x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 r# Y+ j$ @& _, R) Y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。. q1 v& {/ }* u( V- M
    瓶子里你肯定没辙。
    / n( L9 }9 b# r; l
    % }7 u' s6 }4 E- X+ c' |3 ]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 O+ Q9 `& d+ [' s: H7 S
    如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
    0 o% @' J3 P6 G: E化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。. `! |+ C5 Q! [; n
    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!
    4 e: \! c2 f# T6 g; r. g4 v这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!
    * {- E# ~! K9 G% Y" o6 l  I! M$ B7 j' ^3 p
    但事实证明,麻痹我的确想多了~!4 H* m6 X0 \9 L  `7 p+ j
    二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
    ) ?* ^. D$ u# Y& S& q+ ]* T" O% y
    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  }0 v/ I4 h4 d0 Y4 a
    这时候我真急了。
    & r1 C( x$ ?4 S7 z  ]* _拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。( i: f6 |% D- I3 N; k/ ]. G& O

    $ H  @6 D5 U, g  ^6 t: m4 u- v" M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。; i* P- U# j% D7 t0 \# |
    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。. i4 e2 m" ^; [) p$ G) y, Q. _
    碎玻璃蹦出老远。
    * a0 h1 z  v7 L( \0 X# Z; `0 p, h如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
    , l8 X9 }1 T, S! `+ }) X) A4 g0 L- D; H
    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。2 @# _8 {* d% y. b6 I/ x
    周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。: M$ r+ {, c" }. t2 ^& D
    有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。: I! A7 o6 k1 b9 j

    / x3 r5 P' d6 z2 {- [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。
    " f4 B; |# w' @( Y- g/ D& M( Y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。+ |- c- X5 U% a/ J: G8 X
    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。5 p: I  ~5 F1 M

    5 c7 C9 w" Q" s" f但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。
    ) q/ w! k. `# E2 s+ j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。
    5 n5 `9 P) E% a  m. P' T4 {而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。6 X0 j/ q) N! ]2 V$ K3 B
    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。" H% p; D0 M' u# i0 m
    都可以说没有错误的行为。
    / g5 \* x, x2 m: l2 s- N7 l% Y/ N做到了将损失降到最小。  O3 t1 J5 a2 {# J
    4 Q2 w6 Y, O4 B' u3 S8 ~
    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。
    - o7 z; C# \8 s8 ~
    $ h4 f# W( W* ^, t5 l& ~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。. g4 j  T+ A- _. N
    损失比较小。
    ) w6 X. U3 T, M. j  G- P' L, Q  I3 f
    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; }2 n! U1 W* f  {0 A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。; z( J+ m9 B! b, N( w. O. l3 a* P+ }# A
    懂行的都很明白。5 ?4 K3 D8 E% X
    " b7 U; L8 A1 m! s: m: e) ]: ?
    但我还是毅然决然的辞职了。7 w2 \! A8 L7 q
    而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。
      r- [3 }' ~& F2 r尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。' w1 M* q. S# k9 G8 l2 M3 g
    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。% O! N! M& e' ~3 Z% X
    小公司小作坊,实在不是就业的首选。9 d( I& `' d- C  t% C0 Y9 |

    8 f  y* {/ U1 J( v1 ?张弛有度,大事中间穿插小事。
    3 z4 f3 [3 `. i3 p/ K接下来就是几件小事。
    * e  |8 \/ g6 k' F4 F2 k; l
    # Y4 O  g0 r( b3 O9 B土鳖抗铁牛。
    * Z7 ^6 `3 R/ a- G9 S8 {

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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。) @: k+ k' u# S5 i
    杀人放火,多么快意恩仇啊!) H6 e# G3 \' H! N& r5 Z" M2 r
    + o8 r% V2 I8 O( b  ]7 l. F
    玩笑,不要当真。
    0 L# }/ ?; v& H- d% X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。
    ! h1 k: V& ]. D. k- H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。, U* V- M& H+ X# x

    : V0 w" j" C( d" i* S9 `' f本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;( e6 n% V# O6 G
    硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
    . ?6 S) \. _1 {4 j4 z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。
    : \& p; F, v- ?* ?) _( H4 f. n! y) o( h; G! w* v0 d$ C. _; r8 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。9 o9 p) t5 v0 l: i% f/ K$ d
    4 v. a2 X/ K) @! d( i) v0 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 : H# c7 d3 q* d" L  P3 F
    4 }4 p) U9 |$ L/ Z, j  C* @2 w
    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。5 @# h5 o* Q8 T* w) D) J  [
    - t7 F8 B9 @- W' T. W3 B
    史老柒 发表 2 _' u2 H, S" t/ Y$ ^
    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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