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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 G5 Z- t5 t- }) D; O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。! M% |( {  ]0 F, K3 ~) H
    总之一句话,卖的比较贵,供不应求。" }4 Z* K* F! O: n
    . n  q2 \7 Z' ]9 d2 e2 |: B! A
    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。
    $ h) @. H) w8 C8 m- u- G( n' g做成茂钠。
    : y! N* ?$ W' K- K- Q3 E/ d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 b  B. J( ]- R! p
      w8 k1 N$ D: f& k: Z. }  x7 C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?) G: F: S) u; D. u# k6 j: k: W" c
    不过没多久,他就知道为毛没人做了。" M  U" B7 P  {* V. J& n% F
    & q- ]! z5 V$ I* `
    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。: T) F. J* K3 X
    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。: \" E* P3 L1 }! [- A/ U) F) ^& U
    啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~! w  P2 _: B- J% ?0 j* Z
    2 ?- Y6 B! X( G1 P' t
    扯远了,书归正传。
    , f$ U+ @+ N! P: e8 p8 ^( l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:+ o+ H9 o! F" r1 U" l  W
    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。* `$ i0 _: l! ^6 y' w
    2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。
    * r: ?" ?% r2 C3 U$ T. Y
    + v% A$ r$ Q4 z# v) d0 u2 e- s结果还怕什么来什么。
    4 P# Y. h) q0 j9 d; ]  Q4 x* g) S# M; Y* p# U# j& E  V2 m
    环戊二烯也买不着。9 @4 F& i  n* I* 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。
    7 }' T- V7 X8 z1 X) U2 N这里你们真的错怪宝宝了。6 v' W$ }4 @- r& c6 j  Y$ V- a
    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。
    2 m5 r, {- y/ ~& f2 J- ]1 ^& n所以才配成戊烷溶液卖溶液。
    : u+ v5 j! H$ w0 v3 C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。
    . c! M7 p$ K* u  t. m6 |, G$ T! E你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。0 D& t9 n2 U" |  B8 H; P* j

    - S' [8 e4 q8 R# V. P) D咦?是不是有点眼熟?
    - H/ M2 L* U  g6 L! j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。
    6 e5 U% |" E2 i& X: t7 _又扯远了。$ N- Q/ |* ^% P0 K4 g
    2 ~% c$ U- K1 O$ U" K# l
    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。
    5 ]+ w4 I; K& Z7 l' x( M- g蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。5 Z- E5 F& U; J5 F  y8 L$ k
    , E8 l& r# R9 y% n5 C5 {4 [
    那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。
    0 p: @. L' m) F. e2 Z  z  P( t我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。/ y" w% ^: D0 m0 E, O% z, ~
    这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?7 t9 y0 R8 C% h* `8 }& W$ P
    首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
    7 T$ C/ E6 C+ f5 {! e, V2 C6 Z0 q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。
    2 d; h0 O$ V! k所以我和课题负责人才都没有特别重视。
    7 }8 x7 g! S& I% j0 z( x
    ; T3 n4 \7 ?0 E6 t3 B0 C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。
    $ A' p8 h* l, p9 K) O# N" ?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。
    ! f: `6 N( A2 \& f: B; @& L$ Y+ _7 d7 _9 k
    因为金属钠反应本身就很危险。9 @( ~1 P+ j* H6 a8 {5 T' K) d
    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。
    9 Y7 G4 ^- z5 m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。/ u; V) i, r& H( z3 _. h
    但是,我倒霉催的那次放在边上的是一个二氧化碳灭火器。/ K8 }' M7 `. [$ ?; _

    & O; u- @: b4 Z6 ~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。
      n  Q* j7 O; H' u3 i用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!3 s; J1 D, n# [5 w/ X0 C
    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。6 u+ t( ^) q. I( K
    而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。
    % A* i6 }- k4 Y6 ]$ _; q' y/ z/ s5 V7 q2 e0 I( a, a
    我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!6 k2 J4 o3 c6 g* b, m3 ~
    半死不活的在那里烧。, t9 X' ]! ]' O, y

    ; t7 K& [3 r6 \- U$ B+ U好了言归正传。
    - A+ [+ W' _5 m. u3 K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。
    ! v8 A+ p; B5 ^/ @/ o( Y不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
      Q+ Z2 J) \! R1 D9 E6 c5 T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。
    0 g- Z0 v- q! c0 u4 J1 i* A跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。
    2 S4 P7 ~) J, L3 y0 m5 o让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。* Z8 d* Z: E6 v4 T& Q
    2 e4 ^5 h4 v+ b& i
    化学的迷人之处就在于此~~~
    # h( X3 O# n6 a# Z( Z3 W% V# m/ `  q% j4 e" u$ R  W7 h' U3 ]. w+ x
    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。& Y9 U+ N7 E% |' J- G/ J
    但是那天,液面是平的。
    * [1 ]3 w0 @9 b4 }
    ( f0 t; ^" ~# C5 Z5 S- t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。
    ) v/ C8 b/ O1 _7 C) y) {' y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。: I# O( f. n+ @* d2 L
    搅拌没有停。$ Z/ A" w( K# p* j
    但是作用不明显。0 J( |/ D1 D8 e
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。
    6 Q& p/ b: Q2 U# U* i4 g6 h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。
    1 e5 L% w, \1 k( w, r$ H! h( \喷料就随它去喷吧。
    9 n1 n1 s* y% c' o- _, }) r5 W
    / }0 ~9 M) Y# `1 j" U但是已经来不及了。
    8 d" U) J/ b. u* D7 i我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。
    ; w* g! J# M! S. V红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。2 X5 [( e1 @! I6 }* M; p1 B
    几乎是瞬间,火就着起来了。
    ! |( I' L% I! s, @, T( t* U6 o( R& s# d, g
    差点烧到我的手。
    ( V) i8 W  P# }2 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。
    - H" E: C7 a  {, f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 A6 z6 \* |+ W1 w( b6 s瓶子里你肯定没辙。3 ?8 U1 }' D: m; i/ r

      |& z- R3 }* ]9 e/ o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。
    . k) N5 Z- i$ X如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。2 l# T- }* h" @  [
    化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。2 D* u/ t% ~6 n5 q4 b
    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!
    - s6 [& ]0 U/ t这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!! i) R% Z- G7 I, L" m) z

    $ A% C/ q2 K& R4 b但事实证明,麻痹我的确想多了~!
    0 ?: l& k5 `* Q8 D" K/ Y二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
    5 i0 G0 e! m0 Y/ V, D3 w% f; T  c" l$ C, }# B
    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!
    + n1 T: Y. s7 t9 h3 k4 [3 M+ y  b这时候我真急了。
    ! ]7 v7 [* Q0 r9 L0 @4 o, a拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。
    ! _. s" W+ {) D& l+ A
    6 z. T# M  |: g* A7 d- S9 H- W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。
    , N' @/ W; f3 ^* D( T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。
    $ h7 {& G3 l' g( s. p  T8 d9 b碎玻璃蹦出老远。( x+ z. p  i+ j6 J
    如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。
    ; t0 {, X* `! ~1 A9 p/ ~
    8 @- r: Z, y0 k) j2 o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。6 {" u9 J+ F& Y/ a) c+ j
    周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。
    7 m/ O. |" ?6 O$ s8 r有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。1 S) T3 P- P5 _3 X/ r' N4 ]
    , @* r( u( _+ b" ]3 ]& u8 j
    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。
    $ n- }  T2 k. Q( S: ~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。4 q9 L" s* u- h, y
    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。+ k0 I; X$ H+ @/ ^0 j: a

    % h0 m6 I! a; {7 G: |  ?但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。
    4 a1 y! q4 I3 u& W( D7 K- 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。
    + I* A0 Q2 z2 o( j) P: @而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。9 H6 ^! g0 T# j% \8 j8 T& Z
    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 h  d( I( j; m1 g都可以说没有错误的行为。  S: `7 g* b( U1 W7 S+ M6 ~
    做到了将损失降到最小。
    : j/ q. y; |# y6 b! q; ?$ V! t; {4 O; @/ B* ^# W
    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。+ o- @5 N; G4 S/ b& p
    9 M6 p3 L8 c. J( S  r' 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。
    , }- ~  T# j  F( Y损失比较小。( ]- e5 K9 p4 w# P' U% }
    & m1 M, e0 ~+ 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。. h% p% A6 l; P( }/ p* 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。
    4 n% p' H' m9 T, Z懂行的都很明白。5 {- L  J4 O; {- D( g

    & y# A  u4 t2 y4 v6 K8 p0 G+ F但我还是毅然决然的辞职了。
    6 d4 f5 s9 I. `而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。1 I% H1 b* R7 K4 a9 y( c
    尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。
    0 l/ U- E2 w- Q, I# G0 R- N& h; M& w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 O' w: s/ J: ?$ s% z4 V6 i. ~" B
    小公司小作坊,实在不是就业的首选。
    , q% ^' J# f" k6 Q: k
    8 R2 |/ K: _) G' \% p- G张弛有度,大事中间穿插小事。" E; f; w* K: R* N- C
    接下来就是几件小事。
    % E$ e  N) S7 J1 M
    ; f8 x5 \2 v/ b3 M6 U' ?土鳖抗铁牛。2 u* Y' i" k0 D' r  @

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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。/ W! C" O4 U: m, X% l( A
    杀人放火,多么快意恩仇啊!
    - {, s! W4 k2 Q% p8 c* v. [0 j. ?
    玩笑,不要当真。
    * G" `" A" |6 D* [: t9 Q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。- y9 _: Y, _# o' m
    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。8 T( C" x6 D. {- H
    3 G9 f8 V6 ~- ~+ g2 P
    本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;
    . [  ]! w/ _' L硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
    * u) p2 S9 f3 |, S: T/ 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。
    1 ]8 `& n: T$ j' n
      g4 e+ g( p1 b( ^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。6 ~* ^: ]4 G- S- k- O
    : S1 E0 i5 T. M
    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
    " M- j3 s, f# h; e& v! z
    % W7 c$ B# q% ^; L, I: F+ q9 g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。
    $ O/ u  j; |6 q2 F& l; Y. A4 w7 o2 S9 ~# Q5 D0 `
    史老柒 发表
    * o) A0 ~% Z* 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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