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危险性生化学反应的危险性分析

  
评论: 更新日期:2009年12月31日

    3.易导致自燃的化学反应
    很多活泼的单质与化合物,在与水、空气、相互接触、分解、吸附时,反应非常剧烈,同时放出大量的热,引起自燃,甚至爆炸。
    (1)吸水反应自燃
    活泼金属,主要是碱金属和某些碱土金属及其合金,例如锂、钠、钾、铷、铯、钙、钠汞齐、钾钠合金等,它们与水发生剧烈反应,生成氢气,并放出大量热,使氢气在局部高温环境中发生自燃,并使未来得及反应的金属发生燃烧。
    金属氢化物,主要有氢化锂、氢化钠、四氢化锂铝、氢化钙、氢化铝等。这类物质与水作用放出氢气,同时放出大量热,使可燃气燃烧。
    硼烷的结构与烷烃相似,,例如硼乙烷,具有很高的燃烧热,它们遇水也会发生自燃。
    金属磷化物,如磷化钙,磷化锌,它们与水作用生成磷化氢。磷化氢在空气中容易自燃。
    金属碳化物,如碳化钾、碳化钠、碳化钙、碳化铝等。碱金属的碳化物遇水能发生分解爆炸;碳化钙(电石)遇水放出乙炔气体,产品中往往含有磷、硫等杂质,与水作用会放出磷化氢和硫化氢,当磷化氢含量超过0.08%,硫化氢含量超过0.15%时,容易引起自燃爆炸。
    金属粉末,主要有锌粉、铝粉、镁粉、铝镁粉等。纯铝粉、镁粉与水作用放出氢气,同时生成氢氧化铝或氢氧化镁,在金属表面形成保护膜,阻止反应继续进行下去。铝镁粉与水作用生成的氢氧化铝和氢氧化镁,会进一步反应生成偏铝酸镁,偏铝酸镁溶于水,从而破坏了氢氧化铝和氢氧化镁的保护膜作用,使铝粉、镁粉不断与水发生剧烈反应,放出氢气和大量热,引起自燃和爆炸。
    保险粉,又称低亚硫酸钠(Na:S:0。),是一种强还原剂,它在潮湿的空气中会自行分解放热,使接触的可燃物质着火。保险粉遇水呈赤热状态,并分解出氢气和硫化氢气体,有燃烧爆炸的危险性。此外,生石灰、无水氯化铝、过氧化钠、
    苛性钠、发烟硫酸、氯磺酸、三氯化磷等物质与水接触时,虽不产生可燃气体,但却放出大量的热,能将附近的可燃物引燃。
    (2)氧化反应自燃
    由于氧化热的作用,使物质发生自燃。这类物质主要有黄磷、烷基铝、铝铁溶剂、硝酸纤维素制品,有机过氧化物等物质。黄磷与空气中的氧会发生反应而自燃,自燃点约30。C。烷基铝能在常温下与空气中的氧反应放热自燃,遇空气中的水分会产生大量热和乙烷,从而弓1起自燃。
    在实际生产中,设备受腐蚀后生成硫化物是很危险的自燃物品。例如,由于硫化氢存在,使设备内表面生成一层硫化铁,硫化铁遇空气发生自燃,如果系统存在其他可燃物,则自燃引起的火灾、爆炸可能会扩大。
    (3)分解反应自燃
    硝化棉类的脂肪族多元硝酸酯,在常温下即可发生缓慢的自燃分解,分解产物二氧化氮又能加速硝化棉的分解;硝化棉本身是多孔物质,具有蓄热保温作用,使得温升加快,当达到180。C时,硝化棉就可自燃。
    (4)相互接触反应自燃
    互相接触能自燃的两种物质,一般情况下一种是强氧化剂,一种是强还原剂,混合后由于强烈氧化还原反应而自燃。常见的无机氧化剂有硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、亚氯酸盐、高锰酸盐、过氧化物、浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、氟、氯、溴、氧等;还原剂常见的有苯胺类、醇类、醛类、醚类、石油产品、木炭、金属粉末及其他有机高分子化合物。例如:乙炔与氯气混合后立即发生反应而着火自燃,甘油遇高锰酸钾立即燃烧,甲醇遇过氧化钠立即自燃,松节油遇浓硫酸和浓硝酸混合物立即反应而着火。
    (5)吸附反应自燃
    多孔吸附物质如活性炭、还原镍、还原铁等,在吸附气体或水蒸气时能产生吸附热,加上多孔物质的导热性差,热量易积累达到自燃的程度。
    (6)自聚反应自燃
    能产生放热的聚合反应的物质,如乙烯、丙烯、丙烯腈、异丁烯、苯乙烯、丙烯酸甲酯等,当聚合热积聚时,就会蓄热自燃。

    4.易生成易燃易爆物的化学反应
    有些易燃固体与氧化剂混合,易生成易燃易爆物,这类反应引起的事故很多,例如氯酸盐与铵盐混合生成氯酸铵,很易发生爆炸。银盐(铜盐、汞盐)与乙炔混合生成乙炔盐,经撞击发生爆炸。在食盐电解生产中,盐水中含有铵盐、氨及含胺化合物,与氯气反应,生成有爆炸危险的三氯化氮。

    5.气体分解反应引起爆炸
    有些可燃气体在没有助燃气体情况下也会发生气体爆炸,这是由于气体本身能进行分解反应所致。易引起分解爆炸的气体有:乙炔、氧化乙烯、乙烯、四氟乙烯、丙烯、臭氧、氮氧化物等。这些气体在一定压力条件下,遇火源会发生分解反应,同时放出热量,分解产物由于升温,体积膨胀而发生爆炸。在发生分解爆炸时,所处的初始压力越高,越易发生分解爆炸,所需的引燃能量越小。

    6.其他难以预测的反应
    一些难以预测的化学反应可能引起事故,例如:反应物与载热体的反应;系统内活性物质与测量仪表所用液体的反应;设备材料与化学物品的反应;错用物料产生的反应;泄漏物料与绝热材料产生的反应等。虽然这些反应发生的几率不大,但一旦引起事故,会造成很大的损失。

五、结束语

    很多化学反应类型都可能产生潜在的危险。危险性化学反应的危险性,关键在于反应的进行使火灾、爆炸事故发生的条件成熟,或直接引起事故发生,或导致设备破裂泄漏,或生成敏感的爆炸副产物。对一些物质所特有的危险反应需要进行实验、调查。同时,还应研究不寻常危险性化学反应发生的可能性。

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