??? 3.易導致自燃的化學反應
??? 很多活潑的單質與化合物,在與水、空氣、相互接觸、分解、吸附時,反應非常劇烈,同時放出大量的熱,引起自燃,甚至爆炸。
??? (1)吸水反應自燃
??? 活潑金屬,主要是堿金屬和某些堿土金屬及其合金,例如鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈣、鈉汞齊、鉀鈉合金等,它們與水發生劇烈反應,生成氫氣,并放出大量熱,使氫氣在局部高溫環境中發生自燃,并使未來得及反應的金屬發生燃燒。
??? 金屬氫化物,主要有氫化鋰、氫化鈉、四氫化鋰鋁、氫化鈣、氫化鋁等。這類物質與水作用放出氫氣,同時放出大量熱,使可燃氣燃燒。
??? 硼烷的結構與烷烴相似,,例如硼乙烷,具有很高的燃燒熱,它們遇水也會發生自燃。
??? 金屬磷化物,如磷化鈣,磷化鋅,它們與水作用生成磷化氫。磷化氫在空氣中容易自燃。
??? 金屬碳化物,如碳化鉀、碳化鈉、碳化鈣、碳化鋁等。堿金屬的碳化物遇水能發生分解爆炸;碳化鈣(電石)遇水放出乙炔氣體,產品中往往含有磷、硫等雜質,與水作用會放出磷化氫和硫化氫,當磷化氫含量超過0.08%,硫化氫含量超過0.15%時,容易引起自燃爆炸。
??? 金屬粉末,主要有鋅粉、鋁粉、鎂粉、鋁鎂粉等。純鋁粉、鎂粉與水作用放出氫氣,同時生成氫氧化鋁或氫氧化鎂,在金屬表面形成保護膜,阻止反應繼續進行下去。鋁鎂粉與水作用生成的氫氧化鋁和氫氧化鎂,會進一步反應生成偏鋁酸鎂,偏鋁酸鎂溶于水,從而破壞了氫氧化鋁和氫氧化鎂的保護膜作用,使鋁粉、鎂粉不斷與水發生劇烈反應,放出氫氣和大量熱,引起自燃和爆炸。
??? 保險粉,又稱低亞硫酸鈉(Na:S:0。),是一種強還原劑,它在潮濕的空氣中會自行分解放熱,使接觸的可燃物質著火。保險粉遇水呈赤熱狀態,并分解出氫氣和硫化氫氣體,有燃燒爆炸的危險性。此外,生石灰、無水氯化鋁、過氧化鈉、
??? 苛性鈉、發煙硫酸、氯磺酸、三氯化磷等物質與水接觸時,雖不產生可燃氣體,但卻放出大量的熱,能將附近的可燃物引燃。
??? (2)氧化反應自燃
??? 由于氧化熱的作用,使物質發生自燃。這類物質主要有黃磷、烷基鋁、鋁鐵溶劑、硝酸纖維素制品,有機過氧化物等物質。黃磷與空氣中的氧會發生反應而自燃,自燃點約30。C。烷基鋁能在常溫下與空氣中的氧反應放熱自燃,遇空氣中的水分會產生大量熱和乙烷,從而弓1起自燃。
??? 在實際生產中,設備受腐蝕后生成硫化物是很危險的自燃物品。例如,由于硫化氫存在,使設備內表面生成一層硫化鐵,硫化鐵遇空氣發生自燃,如果系統存在其他可燃物,則自燃引起的火災、爆炸可能會擴大。
??? (3)分解反應自燃
??? 硝化棉類的脂肪族多元硝酸酯,在常溫下即可發生緩慢的自燃分解,分解產物二氧化氮又能加速硝化棉的分解;硝化棉本身是多孔物質,具有蓄熱保溫作用,使得溫升加快,當達到180。C時,硝化棉就可自燃。
??? (4)相互接觸反應自燃
??? 互相接觸能自燃的兩種物質,一般情況下一種是強氧化劑,一種是強還原劑,混合后由于強烈氧化還原反應而自燃。常見的無機氧化劑有硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽、亞氯酸鹽、高錳酸鹽、過氧化物、濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸、氟、氯、溴、氧等;還原劑常見的有苯胺類、醇類、醛類、醚類、石油產品、木炭、金屬粉末及其他有機高分子化合物。例如:乙炔與氯氣混合后立即發生反應而著火自燃,甘油遇高錳酸鉀立即燃燒,甲醇遇過氧化鈉立即自燃,松節油遇濃硫酸和濃硝酸混合物立即反應而著火。
??? (5)吸附反應自燃
??? 多孔吸附物質如活性炭、還原鎳、還原鐵等,在吸附氣體或水蒸氣時能產生吸附熱,加上多孔物質的導熱性差,熱量易積累達到自燃的程度。
??? (6)自聚反應自燃
??? 能產生放熱的聚合反應的物質,如乙烯、丙烯、丙烯腈、異丁烯、苯乙烯、丙烯酸甲酯等,當聚合熱積聚時,就會蓄熱自燃。
??? 4.易生成易燃易爆物的化學反應
??? 有些易燃固體與氧化劑混合,易生成易燃易爆物,這類反應引起的事故很多,例如氯酸鹽與銨鹽混合生成氯酸銨,很易發生爆炸。銀鹽(銅鹽、汞鹽)與乙炔混合生成乙炔鹽,經撞擊發生爆炸。在食鹽電解生產中,鹽水中含有銨鹽、氨及含胺化合物,與氯氣反應,生成有爆炸危險的三氯化氮。
??? 5.氣體分解反應引起爆炸
??? 有些可燃氣體在沒有助燃氣體情況下也會發生氣體爆炸,這是由于氣體本身能進行分解反應所致。易引起分解爆炸的氣體有:乙炔、氧化乙烯、乙烯、四氟乙烯、丙烯、臭氧、氮氧化物等。這些氣體在一定壓力條件下,遇火源會發生分解反應,同時放出熱量,分解產物由于升溫,體積膨脹而發生爆炸。在發生分解爆炸時,所處的初始壓力越高,越易發生分解爆炸,所需的引燃能量越小。
??? 6.其他難以預測的反應
??? 一些難以預測的化學反應可能引起事故,例如:反應物與載熱體的反應;系統內活性物質與測量儀表所用液體的反應;設備材料與化學物品的反應;錯用物料產生的反應;泄漏物料與絕熱材料產生的反應等。雖然這些反應發生的幾率不大,但一旦引起事故,會造成很大的損失。
五、結束語
??? 很多化學反應類型都可能產生潛在的危險。危險性化學反應的危險性,關鍵在于反應的進行使火災、爆炸事故發生的條件成熟,或直接引起事故發生,或導致設備破裂泄漏,或生成敏感的爆炸副產物。對一些物質所特有的危險反應需要進行實驗、調查。同時,還應研究不尋常危險性化學反應發生的可能性。
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