楊照偉 徐千文
摘要:忌水性?;凡粌H包括與水反應(yīng)生成可燃?xì)怏w的物質(zhì),而且包括與水生成有毒氣體的物質(zhì),在生產(chǎn)、使用和存貯過程中,了解此類物質(zhì)的特性,對保證安全十分重要。
關(guān)鍵詞:忌水性 危化品 分類 危險特性
0 引言
發(fā)生化學(xué)事故通常會導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生,而水作為最常用的滅火劑,在火場上獲得廣泛的應(yīng)用。但是在危險化學(xué)品發(fā)生火災(zāi)的事故處理中,有一部分是遇水反應(yīng)物質(zhì),既不能用水撲救,也不能用水冷卻。本文旨在對忌水性?;返姆诸惣捌湮kU特性進(jìn)行分析研究,以期對化學(xué)應(yīng)急救援有所參考。
1 忌水性?;返姆诸?/p>
1.1遇水反應(yīng)后引起燃燒,但不產(chǎn)生大量的有毒有害氣體
所謂遇水反應(yīng)后引起燃燒,有兩種具體情況:一是遇水反應(yīng)能生成可燃?xì)怏w,并放出大量的熱,直接引起可燃?xì)怏w燃燒;二是遇水反應(yīng)后不放出可燃?xì)怏w,但有大量的熱釋放,足以使周圍的可燃物著火。
(1)堿金屬。主要有鋰、鈉、鉀等,其化學(xué)反應(yīng)式如下:
2Li+2H2O→2LiOH+H2↑;2Na+2H2O→2NaOH+H2↑;2K+2H2O→2KOH+H2↑;
這些堿金屬與水反應(yīng),是劇烈的放熱反應(yīng),放出的熱量足以引起氫氣燃燒。同時二氧化碳也不能作為堿金屬火災(zāi)的滅火劑,因為二氧化碳能與金屬鈉起化學(xué)反應(yīng),生成的碳原子可繼續(xù)燃燒。
(2)金屬粉末。主要是鎂、鋯、鈦、鋁、鋅五種粉末狀態(tài)的純金屬有嚴(yán)重的爆炸和火災(zāi)危險性,當(dāng)暴露于空氣中時,表面形成氧化物,這種氧化物可起保護(hù)膜作用,但遇空氣中水分就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出氫氣,并產(chǎn)生熱量,最初的燃燒可以觸發(fā)這些金屬粉末的自燃。
(3)金屬有機(jī)化合物。主要有三甲基鋁、二甲基鎘、三異丁基鋁、二乙基鋅、乙基鈉等。這些物質(zhì)有的能在空氣中自燃,與水反應(yīng)會加劇燃燒,甚至?xí)l(fā)生爆炸等。
(4)氫化物。主要有堿金屬的氫化物如氫化鋰、氫化鈉,與水反應(yīng)式:
LiH+H2 O→LiOH+H2↑;NaH+H2O+NaOH+H2↑
這些反應(yīng)能生成氫氣放出熱量而引起燃燒。
(5)硼分子型和硅分子型氫化物。主要有乙硼烷和硅烷,能與空氣中的水分起劇烈的化學(xué)反應(yīng),放出熱量并產(chǎn)生氫氣而引起燃燒,乙硼烷和乙硅烷與水反應(yīng)的方程式:
B2H6+6H2O→2H3BO3+6H2↑;SiH6+4H2O→2SiO2+7H2↑
(6)鹽型碳化物。主要有碳化鈣(電石)、碳化鋁、碳化鎂等,這些物質(zhì)與水反應(yīng),發(fā)生水解,產(chǎn)生易燃的烴類,放出熱量,足以點燃各種生成氣體。
(7)堿性腐蝕品。主要有氫氧化鈉、氫氧化鉀、亞氯酸鈉溶液(含有效氯大于5%)等,遇水或潮濕空氣會放出大量的熱,使周圍的可燃物引起燃燒。
(8)過氧化物。主要有過氧化鉀、過氧化鈉遇水能劇烈反應(yīng),大量水接觸會發(fā)生爆炸,少量水接觸時極易起火,還有過氧化鍶,接觸少量的水,極易起火。
1.2遇水反應(yīng)引起燃燒并產(chǎn)生有毒有害氣體
應(yīng)當(dāng)指出,無論是固體、液體、粉塵都應(yīng)充分考慮自身的毒性及危害途徑,以利全面加強(qiáng)處置中的安全防護(hù)工作。
(1)鹽型磷化物。主要有磷化鉀、磷化鈉、磷化鎂、磷化鍶、磷化鋁鎂、磷化鋁、磷化鈣等,與水反應(yīng)放出熱量,產(chǎn)生有毒的磷化氫氣體,從而引起燃燒。
(2)金屬有機(jī)化合物。如鉀汞齊、鈉汞齊等,遇潮濕空氣和水,能發(fā)生放熱產(chǎn)生氫氣的化學(xué)反應(yīng),引起燃燒并產(chǎn)生高毒的汞蒸汽。
(3)鹽類。如連二亞硫酸鈉(俗稱保險粉)、低亞硫酸鈉遇水或吸收潮濕空氣能發(fā)熱,引起冒黃煙燃燒、放出有毒易燃的二氧化硫。
(4)酸性腐蝕品。如硫酸、硝酸、高氯酸、氯磺酸、亞硝基硫酸、三氧化硫、氧氯化鉻、五氧化二磷、五氯化磷、三氯化鋁(無水)、一氯化碘等,液體外溢,遇潮濕空氣或接觸周圍可燃物,吸收水分,同時放出大量的熱,其中1公斤的硫酸與水反應(yīng)放出的熱量,足以使8公斤的水煮開,可燃物很快被碳化而引起燃燒,同時產(chǎn)生大量的有毒氣體。如1971年某化工廠硫酸倉庫因盲目出水,造成29名戰(zhàn)士中毒,頭發(fā)變白,教訓(xùn)深刻。
1.3遇水反應(yīng)不引起燃燒,但能產(chǎn)生有毒有害氣體
主要有氯化乙酰、三氯化鋁、五氯化銻、氯化鉻酰、氯化二苯甲酰、甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、氧氯化磷、正丙基三氯硅烷、氯化錫、一氯化硫、氯化亞砜、二氯亞砜、四氯化鈦、三氯硅烷、三氯三聚氰酸、四氯化砜、四氯化鋯、五氟化銻、五氟化溴、三氟化溴、三氟化氯、五硫化二磷等。
這些物質(zhì)遇水反應(yīng)會產(chǎn)生氯化氫、氯氣、氟化氫、硫化氫、二氧化硫、三氯化氮、光氣等有毒有害氣體。
2 遇水反應(yīng)危險化學(xué)品災(zāi)害事故的危險特性
2.1燃燒性
除本身能燃燒外,即使有些本身不燃的物品,遇水反應(yīng)后能產(chǎn)生可燃?xì)怏w和放出熱量,引起可燃?xì)怏w燃燒或放出的熱量引起可燃包裝或周圍可燃物燃燒,與相抵觸的物品混合引起燃燒等。
2.2 爆炸性
除本身是爆炸物品外,有些物品受熱、振動、磨擦就會發(fā)生爆炸;有些是揮發(fā)性液體,液體蒸氣與空氣混合,能形成爆炸性混合氣體;有些是粉狀物質(zhì),其粉塵與空氣混合遇火種會發(fā)生爆炸;有些遇水反應(yīng)產(chǎn)生可燃?xì)怏w,當(dāng)積聚在一定的有限空間內(nèi)并與空氣混合,遇火種即發(fā)生惡性爆炸事故等。
2.3 有毒性
除本身有毒外,即使本身無毒,遇水反應(yīng)會生成有毒氣體,有些與其它物質(zhì)反應(yīng)生成有毒氣體等。
2.4 腐蝕性
除本身是腐蝕品外,有些遇水反應(yīng)會生成腐蝕性的液體或氣體;有些與其它物質(zhì)反應(yīng),也能生成腐蝕性 的液體或氣體等。
2.5 沸溢和飛濺性
用水或泡沫撲救溫度高于水的沸點的粘性易燃液體時,可引起沸溢現(xiàn)象,特別是密集水流直接噴向灼熱燃燒著的液體時,沸溢反應(yīng)十分劇烈,能危及施救人員的生命安全。
2.7 復(fù)燃復(fù)爆性
有些固體比水輕,有些液體比水重,有些液體蒸氣比空氣重,容易在隱蔽空間聚集,粉狀物一定條件下會飛揚(yáng)。在整個滅火和泄漏處置過程中,只要某一環(huán)節(jié)稍有疏漏,就有可能發(fā)生復(fù)燃復(fù)爆而導(dǎo)致災(zāi)害擴(kuò)大。
化工行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,其發(fā)展?fàn)顩r與國民經(jīng)濟(jì)形勢密切相關(guān)。我們要了解忌水危化品的分類及其危險特性,掌握必要的應(yīng)急救援常識,發(fā)生化學(xué)事故后,才能及時正確的處置,確保生產(chǎn)生活安全。
參考文獻(xiàn)
[1]賈亦禎,危險化學(xué)品事故應(yīng)急救援處置研究——天津港“8.12”火災(zāi)爆炸事故剖析[J],武警學(xué)院學(xué)報,2016,(12):23-35