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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。8 d' ^$ M" k( u+ a/ Z
    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。
    0 A/ \, n6 J+ _. _! j总之一句话,卖的比较贵,供不应求。
    0 s9 G5 E2 n0 Q* u! U; I% K0 Z8 U% ^0 a% j, z- o/ T1 _
    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。
    . N2 N' _9 C* Y. r6 [做成茂钠。
    - z; W, K. o$ y5 m! _& W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。8 |5 c9 h( @& n7 F) z8 N
    1 A7 X0 i$ o' P; [5 k, o5 v
    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?1 `7 _* V+ l6 a7 Q5 ?
    不过没多久,他就知道为毛没人做了。/ X# `4 ?4 X: {6 N

    ; x4 N3 I" E" s# k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。0 F2 k2 y5 K+ l3 V7 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。4 [1 `+ L( a" `- r
    啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~6 H: W  |5 \% R, G7 d) e, Y" o) g
    0 D* U0 V  \' {+ M1 x
    扯远了,书归正传。
    ; \7 M# P  W. N. ?, ]: R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:
      L9 ]* T" \; P5 I4 a3 u) G3 ]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。
    % `4 u+ F" t* I) H2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。9 ^# F9 N& h: E

    " }0 [8 B+ H/ Z) i$ B" d结果还怕什么来什么。% X- S' ~( v' P. u( o% `

    $ ]8 f: P4 y) |7 X% S7 z/ t环戊二烯也买不着。; }0 V; q7 T, s8 e
    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。
    + N' G  A0 O- J7 v这里你们真的错怪宝宝了。, V* K% |- q6 F$ p( F
    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。
    ( m/ m0 y4 ^/ D7 E& r所以才配成戊烷溶液卖溶液。
    " ]" o! c, b2 _( B4 T% ~: V. V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。
    : J+ k7 o$ q# A! I! O你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。$ R5 z9 w$ f* |4 e; \( c

    & h1 J4 z# d9 i- v0 `9 }咦?是不是有点眼熟?
    ( ~0 u) `. P/ V0 f8 K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。* g2 d; X% M( o7 z9 z
    又扯远了。
      x- N/ y  n$ |) Q- c, R( m9 ?
    $ l7 q& Y& z- Z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。
    $ j6 {' }) q7 H; X蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。( o& F- _: f$ H3 {* x
    6 A: Q2 U' ~6 G) p, {0 ]& G; @  D( E
    那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。0 W8 i* F( x$ ^, r
    我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。
    5 }" c( N0 Y- s! E# c6 P7 K这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?
    5 L6 r  J! ^/ k1 a9 ^) r5 t' j首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
    : @) f/ @/ a: h* ^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* J; @3 F9 @8 a  o' n/ v所以我和课题负责人才都没有特别重视。
    9 w3 O1 }" [& S" }0 @( g: m
    9 L, d7 h# A- T3 `8 c% D8 x- B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。# S  u" V- T8 c( v
    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。
    # @3 }5 O, I( V# e+ T1 Z* I+ w) `/ G7 X2 z& M
    因为金属钠反应本身就很危险。
    % ~6 I- B- Z0 F5 w  x( f! N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。. ]: G. i. x7 O: H
    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。  s; D$ o  R, t- G) V& I/ J7 i
    但是,我倒霉催的那次放在边上的是一个二氧化碳灭火器。
    3 S- o2 e9 n; J  Y  T$ a. E) t  j0 Y/ W, B/ v/ o7 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。
    ; \+ u7 e2 \6 k, p8 N7 u用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
    . \1 m$ m# x" K. e  I& d" e% r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。
    & c9 P3 d% a6 ]. }而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。: t$ u" l- b" M

    * _1 c% Q( w( {2 f; q我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!
    4 u* S$ x# k+ `% c半死不活的在那里烧。
    6 F$ f8 e+ t) m2 m9 G9 O
    . g/ ]- ^0 x! @! ~' ~5 P5 s) N好了言归正传。
    4 S( T" N+ @" I) _2 Z" W1 {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。, P  U8 T2 d& `; z9 o, ?; k% y
    不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!1 p; |3 m  c- ]/ l' E. q' D2 B
    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。* x& r( n0 `. i' Q: \* Z7 j
    跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。4 M7 j/ s0 F6 Y+ C* W1 i/ E% z
    让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。% Y& r7 k% m+ m( d; }' q( n
    . i& U% i2 P/ }3 ~' y9 j! x
    化学的迷人之处就在于此~~~
    % w2 `/ N0 s6 G" ]
    3 \  @1 q5 X: L2 e/ J2 A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。
    4 U7 G5 l# w: n6 ?2 `9 e但是那天,液面是平的。1 ^+ s( F4 z/ P& P" y7 |

    # [( S) Z9 k# z$ Y! p& K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 W$ U! u/ N* ~7 o9 E! L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。" `0 S# P  l5 j/ \
    搅拌没有停。
    # t# V3 F3 s/ b3 n) f: p" p! c但是作用不明显。2 M/ S! w6 |+ N0 O- U/ x0 v. M
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
    7 S; _# j+ n7 \* P8 C' R3 T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。3 R- ?- L* h* |0 @
    喷料就随它去喷吧。
      s: L; K1 Z2 d4 S+ _0 n: [* K6 ]9 g' p. h
    但是已经来不及了。
    ( Y  P( ~9 e2 T, q# G我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。0 l: d/ h, N5 x5 b( l
    红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。8 d" |; H' ?' F% q6 T
    几乎是瞬间,火就着起来了。
    . r" m$ b& |- K% I/ \. Y7 `
    * E4 a. r* [. t: h7 {$ @差点烧到我的手。! l2 X' R, u) r5 M( j" l. G) 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。
    ( `: }1 j# g. P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。4 ^& G: ]+ c# h) n/ q4 y
    瓶子里你肯定没辙。
    ! m5 @' M) C  B. p( s5 t2 a. R: Q9 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。
    5 N7 w" ]' |. z3 q( @5 d8 e如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
    . U* c; {1 ~: W  M9 P8 a化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。7 R4 ]  t' Q4 z* p! C& @
    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!
    ( U- ~' _& M/ P* Z- ^/ Y这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!
    ' T! w$ D3 y  v& `# G1 G
    # j, s8 T1 j5 v2 b* V2 R: B$ x但事实证明,麻痹我的确想多了~!
    ' S, K8 S. ^" M! }4 h- X. }+ {! @二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
    . q" W' ?3 K: ?8 I+ v) E- _: T3 {( o: _! \' `2 m
    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!- }  C; A- s! `: o  b& g! v
    这时候我真急了。- C0 A2 N' n5 I, w. E) t5 ~, |
    拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。9 Y+ E; b! H+ N$ `" e
    ' W8 H, t2 ^  R6 w8 j7 f
    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。
    7 D2 }/ F& l# O9 D% j* J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。" R  Z% z, n( b. B0 C" F
    碎玻璃蹦出老远。
    ( X- F8 e& |/ q4 U. Y7 z如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
    % d) I# p- \4 v) r% x$ n4 ~8 B
    " i1 T! u% G6 M( A# s" z6 f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。- z7 W! N" V, L9 H
    周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。# J9 B* k1 i" u& n
    有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。
    ! k/ p. O/ J. U. j4 y5 |; y
    . o# X( {* p. f# E- W( _! x$ i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。% r' b$ w  Y* C: z
    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。. K! G# d# U: d+ O+ 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。" ]. f7 X: t+ n1 Q  Z6 S% A

    % Y+ N$ k2 [/ v0 a  _- w+ B但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。" ?8 r5 O5 k& J- w, V+ W# 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。
    - H+ b* N& G- ?: P3 N2 \而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。9 K& t4 s  D: D
    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。
    7 n! n5 d" J  `/ A" E7 Q都可以说没有错误的行为。+ h1 P% }& {& ?: u& n2 z8 ?: I
    做到了将损失降到最小。0 p, S# \) L6 E1 k

    ! o% \1 O7 ?2 s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。
    # w& Z) h" m& r( X' W; v4 Z  ?8 y
    ; w' A# d; F: z$ c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。) k* k8 t9 y( u2 f3 g+ Y0 G, Z
    损失比较小。- _3 \1 M9 n9 _' t% y& W! i

    % l- t  K2 V) A5 D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。
    $ b) G1 a( ^; w" \' H6 Z4 C1 P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。
    - M. ~$ _" Z% x8 C, }8 ]懂行的都很明白。) U* D7 s2 K3 e# P7 O- O

    : E1 k" d7 U+ t7 u3 H但我还是毅然决然的辞职了。! {' Z- T' J+ {1 }8 R% g) {
    而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。
    3 Y- ]; L, F! o尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。& G! A7 a+ P3 X( }
    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。
    + ~0 p" v0 I* W) \4 A小公司小作坊,实在不是就业的首选。  ]) _1 n2 b6 h7 O
    ) H& }1 x- C. n0 H3 Y
    张弛有度,大事中间穿插小事。
      L! Z' p+ ^2 ~6 t* J接下来就是几件小事。
    6 p/ E' d& |4 t; [% r, x' [8 V7 k! {" D1 }
    土鳖抗铁牛。
    . M/ d2 C; A- x- H; l7 D

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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。
    # ]# x0 L8 Z' \$ R9 _# O# H杀人放火,多么快意恩仇啊!
    7 R, U$ J1 E6 J& g4 J% K; c4 d3 F6 ~, d' G! }# d6 J! h- H
    玩笑,不要当真。4 M2 v* P% a% V8 _
    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。
    - q3 k# x# O, t, M/ _) \$ X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。. q1 _3 w* j$ t+ R

    7 a: d) M- y, m. q. ~本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;- u; r4 \& j: N) z0 L
    硕士,做固体化学,研磨,高温加热;% r) W. |: z# t$ E. x0 I
    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。
    ! D7 n4 s, y! E! U
    6 R6 d" k* {4 W+ R6 D! @. C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。
    ! Z) G) \9 D' K0 w
    - M; v7 ~6 N3 ?: l- c9 N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 " w7 E8 Y" u- E7 J+ P

    2 Y; W# r/ ~" q6 d! ^/ [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。- L3 _- f) F) D

    % Q2 e3 ~0 _$ _- ^; r
    史老柒 发表
    ) I. g3 {/ O1 Y, n- z6 A) ]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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