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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。
    : c3 ]( p% g9 W, 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。* s( w, _% ~8 u7 P9 x1 s
    总之一句话,卖的比较贵,供不应求。3 T1 Y& k; ^0 I- i, b; a+ J

    2 l* S+ u6 q9 f! k7 L; W" l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。' J& _" ^) ~# B) R
    做成茂钠。
      f5 b$ K; G$ B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。; E; K( W% I2 p

    7 H' P8 s/ R2 C; N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?! _' `: J$ ]% h! I
    不过没多久,他就知道为毛没人做了。
    , x8 J# c3 k9 \* [
    " T0 |& W) j) ^* j& [0 G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。9 |$ B3 i8 c5 N" g( 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。6 [( s7 o% l  I& i+ R' f# R/ F0 ?$ u
    啊啊啊,我那逝去的青春啊~~~
    & |4 X) ?! y0 j
    4 H. U- U- K3 ?2 E9 f扯远了,书归正传。3 C/ {) R7 E1 c3 B# e" X
    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:
    8 \! _: ~& H2 F9 M& d1 y  Q1没有粉碎机,四氯化锆是大块固体,需要粉碎之后才能使用。
    1 c  \3 e6 G: N+ J: P, i2 T& f6 c2小公司通风橱不是防火阻燃材质的,是木制的,怕出事。
    9 y) L( E' a4 S) M9 u" j. ~  T  [! r) n) h5 e4 I8 f0 p
    结果还怕什么来什么。* M( ^3 _- X( B& k1 a2 E5 W. s
    & ^( r" F# e6 p8 `5 i" \
    环戊二烯也买不着。( k: C: p# T- t) P
    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。
    9 U1 K: c! @* C) m- E7 z8 P这里你们真的错怪宝宝了。
    - k" V% y5 Q, [* r2 u& s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。
    ' F" h: o5 h# K+ c0 b% w4 w. T所以才配成戊烷溶液卖溶液。; b. V; f: i/ B
    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。) w7 l2 ^- W7 x" U. ~* w! k
    你能直接买到的是二聚环戊二烯或者三聚环戊二烯。+ N6 L2 A5 f/ g- ?/ E

    * Z2 i" j/ i/ K7 f7 ?+ ?咦?是不是有点眼熟?5 y) `5 n3 `4 V; R3 y8 t4 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。* H" K1 o; w; b4 W8 |0 _
    又扯远了。# ^3 O/ i. ~4 |2 @) f

    - T  j- h2 w) }; w0 b: T6 N# @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 m+ A8 W( c8 O8 G$ j  i6 I6 J0 q蒸出来的就是单体,赶紧用,自己放着放着就又聚合了。- q, }9 b% F0 O% l1 n3 k& a: ^
    # M% u: a, b9 ]2 K) P' Z2 [7 y% J- j
    那是一个蜂和日历(这不是错别字,是我故意的)的日子。
    7 m. o$ r& h, Y/ h* V我一边打钠砂,一边精馏环戊二烯。
    * G5 D+ k# q: D( k- z  V$ m0 ?这时候我发现环戊二烯的馏分有点异常?% ]6 Z: w* r7 r" K( j  w
    首先,馏分有些粘稠,在尾接管那边有拉丝的现象。
    - J! K1 A1 p0 @. F/ i! M# b( B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。
    . a! _% r- h9 C4 ~所以我和课题负责人才都没有特别重视。0 {+ R) r8 i0 A
    " P8 i' A/ x$ e; w( a) k. z
    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。& k4 f, \) r  ]5 ^6 J. ^7 A8 h1 q
    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。
    ; q# c$ u, A& d+ A/ g
    $ F3 m2 A* Q6 K# X因为金属钠反应本身就很危险。- k  a8 j8 R1 q% G$ t, m
    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。" H% s7 h& W; }
    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。
    3 t" e* R4 ?2 p  V9 F* o6 z但是,我倒霉催的那次放在边上的是一个二氧化碳灭火器。0 U! w' ?9 Z, c7 F" I
    ! m6 W, D  s) ^+ N, y
    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。+ d4 D" f/ r/ k
    用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的火灾,效果非常不好!
    ! C! q$ |  N* v; ]6 o* h- k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。% k& b) e8 h( s9 |) P! Q
    而金属钠的各种产物直接消耗了二氧化碳。
    " s" _% y- U5 K) j" Q) H
    : M" G9 D+ V. @$ f我那时候用的视觉效果就是,麻痹火势变小了,但就是不灭!
    2 q3 \+ r7 {8 m% ]" O( k1 n, B半死不活的在那里烧。
    + B& G: e1 E5 h( ~8 p; u' ^$ a2 \( J
    好了言归正传。
      ~" `& F8 e  k& H% m# n, Q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。
    & p4 K  f* E3 `7 X不得不说,这步反应的实验现象十分漂亮!
    / p1 _8 Y2 b2 m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 A2 x, L' J" K) N& T跟红宝石的颜色一样,比最好的红葡萄酒的颜色还美丽。
    9 D" f5 R% {& z, g; |$ B让人的视线久久的沉迷在那美丽的颜色里而无法自拔。+ g! H8 `1 k" ^$ J1 x
    ; b& b( I, c6 c" d; Y* U. M
    化学的迷人之处就在于此~~~1 U6 E* b! J& j$ g3 ~
    . b1 x' f7 F' G- Q0 k& n/ M2 n
    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。) L' S. W& X& r- }( H5 s& V; A
    但是那天,液面是平的。
    " C4 S/ t, _' w& x# j; p! H% s7 T- G+ v: }
    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。8 p' {5 q! M* R
    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。$ s2 H" }% n8 j, F6 Z% v; {% ^
    搅拌没有停。
    # M) h& y1 `+ W! E% e但是作用不明显。* n) q# H$ v% V+ N5 G9 G! N
    温度依然在上升,泡沫的界面继续升高。已经快满了。% Q* I+ y2 `! P+ i" r/ V
    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。
    , E+ ?& q# Q# e! p, b$ I& y- _喷料就随它去喷吧。
    & _" x* q* H! f9 W' i4 u8 R( o1 ]% `2 L: ]" [
    但是已经来不及了。, Y; M& c; I5 Y7 @2 c- a) q
    我正在撤冰水浴的时候,就喷料了。  \! }% b! i  @$ H8 V
    红色的液体从冷凝管上端喷出来,洒在了冰水浴上。# f/ a/ ], m; T2 E
    几乎是瞬间,火就着起来了。
    / W( D, A8 M! u: W/ ~$ ~- |* @" G4 M! j3 C0 Z8 s1 |! M
    差点烧到我的手。& d0 r, S% M0 o" V3 q4 b$ B
    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 J3 f* X% }- k; K( X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。) T6 f1 h* q$ T% p3 F
    瓶子里你肯定没辙。5 c4 l6 c7 |) h5 s; u& b, v
      y, f$ ?, L" o8 o, ~3 U2 ~( F
    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。* w- t! g$ v7 h/ U  y( [
    如果你们灭过化学火灾就会明白我的这句话。
    * i$ G2 E" i* b' |, X+ a化学火灾的难点不在灭火,而在复燃。% g* N: r: O  v- m: J7 ^; 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!
    , s7 g" h& p# N5 G2 }9 l# @这一点,放过火和灭过火的绝对深有体会!
    % w0 N  R  G+ N/ d$ I
    # _* [$ T( l; U# j- g* F, N# o但事实证明,麻痹我的确想多了~!: t7 ^% o1 Y" l+ q% V, b5 k1 N
    二氧化碳灭火器没个鸟用啊!
    & a' R+ }; Q6 k3 Z8 c3 n! I1 F
    # q1 U- E# [/ S4 h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!9 P3 S8 e+ d7 i5 @2 g
    这时候我真急了。3 H7 D9 H7 N4 E* Y8 p7 n0 h6 c
    拉下通风橱的玻璃板,出门就去找干粉灭火器。
    ) F$ _$ r8 D- U* M/ O* J
    5 ?% Q2 g7 \/ I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。
    - l" ?" m+ o% `; G& M# a0 R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。) n/ b+ n& t( y4 J+ L9 H
    碎玻璃蹦出老远。  B; Z& v) _; W/ b( V0 d
    如果当时我在通风橱前扑救,肯定被玻璃伤到了。2 F$ b, R. `# ]: a' p- _
    + Q; x4 i' D2 b3 A
    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 j7 _$ b  Z: I4 s# R3 t
    周围实验室的人纷纷围过来发现着火了,各种惊慌失措。& N6 ^2 u5 @# D/ E% {7 {) M: y
    有一个大哥很冷静的去找灭火器,给我做接力。
    : A6 ?1 X, I* G* D3 x, M
    " X+ Z" V( Y" H7 \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。
    6 v, G6 v9 b' H/ ?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。6 [) m3 z  M# R1 m; X* L
    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。# p$ l2 f8 A4 I0 z
    7 q) q/ l2 M9 P% u, H  d
    但是与此同时,我作为当事人,责任反而是最小的。3 `6 k7 n8 d% N& K, r
    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。9 X8 Q; G  x  j9 h% ]
    而金属钠最怕见水,所以会起大量泡沫,所以会喷料。
    6 V9 o7 S7 ]0 C2 }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。
    9 d1 [- Y* A% J- O8 S都可以说没有错误的行为。6 i/ z9 o7 V& ]2 `+ G& Z
    做到了将损失降到最小。6 A! A. g+ {+ T# }& X" ^  }
    & ?# m& t2 W* m7 F8 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。
    9 J; l+ C' Q4 [4 D0 ^- I: i7 G$ V+ s) x+ O! o# A
    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。1 }0 B2 o" }' ^- X
    损失比较小。. P7 R) J% H0 Z$ k

    $ }0 S/ K& N* }0 |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。
    6 w* H/ Q1 b, t& K; Z3 s- l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。3 @8 i0 h: k& K
    懂行的都很明白。
    % f7 l! Q- w' p, `- J& W, C4 {' q4 S% _4 Q2 E& H
    但我还是毅然决然的辞职了。
    2 w: U. T( h. L* ^而且作为前辈,告诫所有后辈化学人。
    6 E: t/ \3 c. \尽量不要去小公司,咱们化学这行,本来就危险。$ l/ n+ [% J% q3 Q/ U- }3 {
    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。
    : L* N/ _. e5 o7 c0 u9 L小公司小作坊,实在不是就业的首选。
    ; Y- [1 @3 S1 r8 N8 a/ p$ w  {. E: D. K! b& F
    张弛有度,大事中间穿插小事。# y' n1 W" T( J. r7 I% q
    接下来就是几件小事。# y4 m$ C) i: N/ p* |
    9 C" y3 ]" D: w2 D/ J
    土鳖抗铁牛。
    5 t% f1 A9 U: P, S; i3 J6 p

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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。7 X$ A1 m' o0 N. f) P- f
    杀人放火,多么快意恩仇啊!
    : ~& ?$ e2 Y& ~' e
    7 o; Y) @5 x. h+ N0 _0 R1 `玩笑,不要当真。/ A. E6 U/ ]& K) N7 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。0 [! D# |0 P: W# R
    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。
    / c. o# `0 y; E$ Y9 I' q$ y$ z, I! A$ d; r% M! I' |& m7 u" J, }
    本科,做配位化学,滴加,室温搅拌;: D1 M" W) r+ @( `) ?# T
    硕士,做固体化学,研磨,高温加热;
    # ~) j# V6 d* m, n  H- ]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。
    ) p5 C6 b. ]- d. P- \' a% C2 f. G5 l- D$ g3 A
    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。; }. Y5 O" h5 u) A( y( i' }# n
    ! n$ @% K4 E9 t9 B
    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
    # W8 M/ ^$ C8 N* A9 b6 |- K6 b* `8 m( ~
    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。
    - Z2 f3 s% @4 h. X5 y( M$ [0 _2 A1 G& [! D2 ^
    史老柒 发表
    0 _4 c% _. A0 m. s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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