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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。" {# r8 r2 O& X% n! w3 j
    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。
    ( S3 u: e: [0 Y. a( n2 j总之一句话,卖的比较贵,供不应求。
      F, ^3 a- d/ G, ]- D1 ]# P0 _1 I8 Z9 b# k
    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。
    $ y. ~5 y7 r! S: A  H, q. K做成茂钠。2 y1 M7 y6 ~2 E) n$ E
    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。# e9 K6 h& }; J7 w! Y4 Q& _

    2 r* v" b  |) X7 e" j& d6 e9 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?7 W9 n7 T+ ^  g, }+ h
    不过没多久,他就知道为毛没人做了。
    : I. k0 f, x+ I2 {6 _2 N% b+ `0 Q, q- R* 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。: Y9 Y/ {- {  }( [" 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。/ V; Y& ^- `' Z& }
    啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~: e, ]  L2 {4 R0 ^: G4 E

    * Z( {- R  e3 G1 x3 e. s* D3 |扯远了,书归正传。
    " {2 x2 f% ?* J  b( |/ k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:' J) q# V% g0 d& g- j" G( A
    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。
    , c( [! @. M9 m/ v3 }& h: l+ C2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。
    ) N0 ?. a# k1 y$ n
    : M+ O, U! b9 p0 M. F+ n1 }, F结果还怕什么来什么。
    5 n$ @& a3 r9 n- F$ C* C4 ^9 B+ m- V8 N: G- a6 ~7 N; k
    环戊二烯也买不着。
    0 G3 p: P9 G6 Z; R! L' y; \3 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。4 m: x4 E. M. ^. \, f0 }5 g
    这里你们真的错怪宝宝了。
    $ G7 n6 ~) ~7 u9 y  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。) `$ \! E4 ~* u4 c9 y
    所以才配成戊烷溶液卖溶液。
    & J+ z: c  N+ l% w* f& M* A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  K; ^" n3 g1 K  ~& _. Q/ [
    你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。
    1 l  z) d3 x( v( a! l2 q' R  E" r! ?7 p/ T) S* o' A
    咦?是不是有点眼熟?/ v+ B$ y+ P! [8 G7 @
    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。, S% b* j" C9 k$ c; O
    又扯远了。
    1 X* _6 x2 p# m' P1 ]6 ]7 N; z. `& G  F) ^8 C' 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。
    $ j5 q; t3 U. u/ n, f/ i" t蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。
    / S9 H0 \3 m9 g! l7 O; D1 }3 f6 x
    % [0 Y! p. Z9 ^+ N那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。3 g& B. K$ ~# q. k0 |* w! ^. O
    我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。3 }  `+ V$ h6 ]. Z5 D
    这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?
    2 w  {& e' h; L首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
    - c' ~' l. e3 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。
    / ^0 \: E1 p7 _& K6 V9 c( B所以我和课题负责人才都没有特别重视。8 Q2 X4 R* t1 U0 P2 b

    % F/ I5 r+ S$ x1 F3 M' p  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。0 `6 e5 c8 [3 v% z; t0 t4 f
    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。
    1 `& ~0 b$ i# j6 D% ?: q1 }% z2 w8 I0 C8 H8 {: \
    因为金属钠反应本身就很危险。6 q: ?! W6 X0 f; z. X! C! m. s& I
    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。
    1 k8 b' V/ }- r5 I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。, [5 [4 ~4 V. M$ f) 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。
    . K* d! C% q% [- Y; a
    # S. Y; w, y! \, v. A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。/ R0 a% }: S' o& F" \
    用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
    $ y9 h# r! o% {) L; S* ]2 h) t4 [9 x  W6 ^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。, A& f3 c+ o3 ^) p. X
    而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。8 d6 o; m4 ]' g$ r

    2 q5 f. f2 X! N6 S0 i7 b4 M* h5 S0 p) P我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!% Z4 m' r/ z, B8 g4 b& |
    半死不活的在那里烧。
    $ z" ?( w; \& @2 L2 m: L- L3 x* L, X$ f1 k) l! R
    好了言归正传。+ M  D. w  I: Q6 c& b8 t0 x" @
    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。2 p' `3 F; _: ]2 V% X7 P: y5 v
    不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
    3 R/ ~" W" w6 }& i3 I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。1 H- P# z+ }5 U( F+ P
    跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。# G' B3 \3 v9 A) e3 y" |$ _
    让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。
    % \& D& A& d5 O& c# A9 C7 q/ F
    1 P1 {% ?: X% W( ~5 T8 v# k- z! ?化学的迷人之处就在于此~~~! Q; g3 v! S9 o  v/ Q& x

    - G* F- R% O7 C- F4 C3 M- j# {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。5 P% u9 O0 ]1 f0 @
    但是那天,液面是平的。
    ' T- x$ `2 R" `3 k* K  ~" {6 Q9 _! w# `% r$ w! c8 a$ Y
    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。# P. ]$ |0 e8 G9 n
    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" Z5 o" Q: J, c搅拌没有停。
    7 |0 U/ g$ l* E0 S+ D但是作用不明显。4 `. m$ a5 `7 f0 p
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。# K7 H* r! a) ?9 ]4 a5 L- S% B
    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。! r% E9 d' f  N9 |1 R3 V! T( O! M; h
    喷料就随它去喷吧。) W6 {1 r+ ~* X5 ]& q, q

    ) t$ H  d% }2 Z但是已经来不及了。
    - [$ I7 z( [; {# ~我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。
    7 W# h" K. Q' J红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。
    2 W" Q/ ~, X3 v' \% r+ x7 N几乎是瞬间,火就着起来了。* z8 i6 K' w/ A7 T- p# J
    - k/ u% u, n" Y5 o6 c! A
    差点烧到我的手。
    , Z$ W/ Y3 J9 T4 G$ N+ Y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。
    # |9 V9 S' N0 a' u2 d8 j7 M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。. k( h8 c# @7 F" \% d
    瓶子里你肯定没辙。* W2 t2 z0 n+ _, r) I. S' ]" R
    . h9 c. s* h0 h+ r
    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。
    8 s: g2 {6 y8 ~% A2 x9 M如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
    & m5 i0 S) J1 h9 i$ y化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。
    4 _' m6 T( |0 a( m; N9 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!2 C' H  H# V9 |; k
    这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!! f, B, V  ^$ i- c- z

    $ O5 _+ ~, K% ?+ u/ g但事实证明,麻痹我的确想多了~!
    * E, q  I! d6 U  D; K7 T# O/ G9 v二氧化碳灭火器没个鸟用啊!7 T6 m" o& Q6 i0 a( ^' M

    ' b5 f( o; F9 Q. ]# y2 c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!
    ; d) {: \( o2 x3 c5 r; s' G2 T这时候我真急了。$ f9 {/ I" k. U+ b: B
    拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。7 ?* t+ q8 D; x: e' p9 {

    . F+ s- \9 d# X- q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。
    0 ]. Z% v$ s. B: O1 e2 P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。
    , _5 S9 u3 n" A5 M/ Q碎玻璃蹦出老远。( n/ b: B9 `9 z
    如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
    : u- Z  o' N+ ?% E1 d. v, N* G8 q6 M. q  g3 }! S0 A3 `
    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。+ P& A7 n) x5 S* k: Q$ @
    周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。
    ' ]' k7 l& Z, ^5 Y9 \有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。% A& \( ?$ g- ?3 [! l

    9 O# m9 i5 u) }3 s) f4 ^% E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。
    $ V* `( s$ v8 [) ?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。- r. {5 n) k3 F1 B! P0 c
    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。- S" G- S: y9 z4 ]: n7 |

    ! t! u3 I6 J( e3 Z$ [6 ]但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。
    3 \: y" C- X- O2 l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。
    ; [- P; T6 o/ }8 }! ]: Y( ~% K而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。
    % ]( A6 k. d1 n$ a3 [1 s/ _3 g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。
    , d1 h0 k9 ], L7 G都可以说没有错误的行为。  z9 U7 \7 |/ q1 v% D# f
    做到了将损失降到最小。- e9 g/ W7 m0 Z6 Y  ~8 q

    9 i' f/ S4 s: i: O: w, v' a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。
    / q& L! ~/ q$ c- s$ C$ ^/ K" S; Y9 n5 h* Y+ d
    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。
    ) Z8 H5 k4 P: R8 D: a' o* `损失比较小。
    : I$ M  J! {4 s0 j1 v5 {; B9 b
      p: o9 E" c5 L/ P& x7 h/ a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。, T- T6 [* g, T: t/ P2 r' E
    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。
    $ m8 n; }  L& A8 {( U" K懂行的都很明白。. A6 ^2 w( _5 A, F8 g+ q" B. S3 ^
    . o* \6 x0 i% S; l" r9 B* V
    但我还是毅然决然的辞职了。
    + K5 `7 z2 ^7 e( h- q* ^1 R而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。* i! j. R: ]" h& M" K
    尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。9 h+ R- [1 V8 T2 B
    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。9 ]( e5 N$ b! ]2 z/ W. {; t" u
    小公司小作坊,实在不是就业的首选。7 @3 D" H& h3 n" o9 l$ y. x

    * Q( e/ ~, X7 d+ F7 y张弛有度,大事中间穿插小事。
    - l7 U" ]# S( A! A. N. t- q8 E3 b  A接下来就是几件小事。( W8 F. \& Q- K. `% h# e9 {7 K

    8 e+ ?( X  ^' a8 O' ]0 k0 s土鳖抗铁牛。+ R! }& ?2 A6 V8 V& x

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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。' s" K) W3 ~7 C) }# a/ `
    杀人放火,多么快意恩仇啊!# B3 U! L5 K0 L, R+ ]9 r  |

    8 ~; L: q- Y# U; f0 R玩笑,不要当真。( }. h8 D+ \, 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。4 I4 |0 X' y1 S* _1 [
    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。# M) J+ A1 n3 a1 C1 |+ v
    ; V& x  t+ D; T5 a6 k, G
    本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;
    : E" @+ J7 b2 @1 \硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
    # Z% S, a! q& W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。1 t; C. k9 ?5 d# f

    ) b8 e! _- J% a0 F  k( g$ t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。0 o2 ~; v& ?* D+ h
    5 P) j" Q+ e& Q- i, a) i8 l
    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
    怒
    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 R' `+ I( W* e8 k
    * M( r0 x" Z9 p$ T' ~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。7 O( r% m* Y. ^& Y
    : }- F$ v* e+ q3 o/ P8 l
    史老柒 发表 7 `7 _, R  p( k! M* ^. e4 D
    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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