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2023/3/141主要內(nèi)容4.1燃燒4.2爆炸4.3危險(xiǎn)的多重性4.4高壓氣體危險(xiǎn)性4.5易燃液體的危險(xiǎn)性4.6易燃固體、易于自燃的物質(zhì)、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)4.7有機(jī)過(guò)氧化物危險(xiǎn)性4.8氧化性物質(zhì)的危險(xiǎn)性4.9爆炸品的危險(xiǎn)性4.10毒性物質(zhì)的危險(xiǎn)性第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1424.1燃燒4.1.1定義:燃燒是可燃物質(zhì)(氣體、液體或固體)與氧或氧化劑發(fā)生伴有放熱和發(fā)光的一種激烈的化學(xué)反應(yīng)。4.1.2燃燒的條件:(1)可燃物質(zhì);(2)助燃物質(zhì);(3)能源(火源)可燃物質(zhì):固體(煤)、液體(汽油)、氣體(天然氣)助燃物質(zhì):通常為具有氧化性的物質(zhì),空氣、氧氣、氯氣等能源(火源):包括明火、電火花、高溫、摩擦、撞擊、發(fā)熱自燃、絕熱壓縮、光照、輻射第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/143第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析4.1燃燒4.1.2燃燒的條件:燃燒能否發(fā)生還與可燃物濃度、助燃物濃度以及能源能量的大小有關(guān)。例如:H2
在空氣中燃燒,H2>4%一般可燃物燃燒,O2>14%一根火柴不可能點(diǎn)燃一根粗的木頭2023/3/1444.1.3燃燒機(jī)理可燃物燃燒化學(xué)反應(yīng)一般為自由基過(guò)程,包括:第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1454.1.3燃燒機(jī)理鍵能(Bonddissociationenthalpies)(kJ/mol)BondBDEBondBDEH–H436(C,2H)C–C(C,2H)347-356CH3–H439H2C=CH2
611-632Cprim–H422HC≡CH837Csec–H412C6H5–H464Cter–H404HO–HCH2=CH-H464第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1464.1.3燃燒機(jī)理一些可燃?xì)怏w在空氣中的最小引燃能量(mJ)可燃?xì)怏w最小引燃能量可燃?xì)怏w最小引燃能量氫0.019乙烯0.096甲烷0.28乙炔0.019乙烷0.25丙炔0.152丙烷0.26乙基乙炔0.082正丁烷0.251,3-丁二烯0.013戊烷0.51硫化氫0.068異戊烷0.70環(huán)氧丙烷0.19環(huán)丙烷0.17第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1474.1.4燃燒過(guò)程和形式可燃物質(zhì)的燃燒過(guò)程與其狀態(tài)有關(guān)。大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒是在蒸汽或氣態(tài)下進(jìn)行的。固體燃燒氣體燃燒可燃?xì)怏w燃燒氧化劑液體燃燒可燃液體蒸汽燃燒受熱氧化劑簡(jiǎn)單物質(zhì)燃燒受熱氧化劑熔化受熱蒸汽復(fù)雜物質(zhì)受熱分解氧化劑燃燒蒸汽蒸汽液體受熱第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1484.1.4燃燒過(guò)程和形式物質(zhì)燃燒時(shí)溫度的變化Ti-開始加熱溫度上升To-氧化開始Ts-理論自燃點(diǎn),散熱與放熱相等Ts’-實(shí)際自燃點(diǎn),放熱>散熱Tb-燃燒τ-誘導(dǎo)期,誘導(dǎo)期越短,物質(zhì)越易燃燒。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1494.1.4燃燒過(guò)程和形式Ti-開始加熱溫度上升,最初一段時(shí)間,加熱的大部分熱量用于熔化或分解,故可燃物的溫度上升較緩慢。To-氧化溫度,可燃物開始氧化。由于溫度尚低,故氧化速度不快,氧化所產(chǎn)生的熱量不足以克服體系向外界放出的熱量。若此時(shí)停止加熱,仍不能引起燃燒。如果繼續(xù)加熱,則溫度上升很快。Ts-理論自燃點(diǎn),散熱與放熱相等。Ts’-開始出現(xiàn)火焰的溫度,即通常測(cè)得的自燃點(diǎn)。Tb-物質(zhì)的燃燒溫度。τ-誘導(dǎo)期。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14104.1.4燃燒過(guò)程和形式第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析τPexp(-E/RT)=常數(shù)2023/3/14114.1.4燃燒的過(guò)程和形式均相燃燒:燃燒在均相中進(jìn)行,例如氣體的燃燒。多相燃燒:燃燒在多相中進(jìn)行,例如固體的燃燒?;旌先紵嚎扇?xì)怏w與助燃劑預(yù)先混合后進(jìn)行燃燒。(氣焊)擴(kuò)散燃燒:可燃?xì)怏w與助燃劑通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)行混合,邊混合邊燃燒。(爐灶)混合燃燒反應(yīng)迅速,火焰的溫度高。蒸發(fā)燃燒:可燃液體受熱蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽,然后由蒸汽進(jìn)行燃燒。分解燃燒:可燃物質(zhì)(固體或液體)受熱分解產(chǎn)生蒸汽,然后由蒸汽進(jìn)行燃燒。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14124.1.5燃燒速度與熱值燃燒速度:一般認(rèn)為燃燒速度就是單位面積上單位時(shí)間內(nèi)燒掉的可燃物的數(shù)量。氣體的燃燒速度:氣體的燃燒速度通常以火焰的傳播速度來(lái)衡量。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14134.1.5燃燒速度與熱值火焰的傳播:火焰從火源處借助在燃燒極限區(qū)內(nèi)的可燃混合物的傳播而擴(kuò)散的現(xiàn)象。假設(shè)圖中的管中含有甲烷和空氣的混合氣體,在左端第一層達(dá)到著火溫度T1時(shí),開始燃燒,其右端相鄰層的混合氣體被第一層加熱,溫度逐漸升高;當(dāng)?shù)诙訙囟冗_(dá)到T1時(shí),也開始燃燒,放出熱量,傳遞給下一層,燃燒就這樣逐層傳遞下去。利用管子中火焰的傳播,計(jì)算時(shí)間,就可以知道火焰?zhèn)鞑ニ俣??;鹧鎮(zhèn)鞑ナ疽鈭D第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14144.1.5燃燒速度與熱值常見(jiàn)氣體在空氣中的火焰?zhèn)鞑ニ俣龋ǎ模剑玻?4mm)氣體濃度(%)最大火焰?zhèn)鞑ニ俣龋ǎ恚螅怏w濃度(%)最大火焰?zhèn)鞑ニ俣龋ǎ恚螅龋玻常?54.83丁烷3.60.82CO4.51.25乙烯7.11.42CH49.80.67煉焦煤氣171.70C2H66.50.85焦炭發(fā)生煤氣48.50.73C3H84.60.82水煤氣433.1第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14154.1.5燃燒速度與熱值甲烷和空氣混合物的火焰?zhèn)鞑ニ俣然鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣扰c管徑的關(guān)系:火焰?zhèn)鞑ニ俣仍诓煌軓降墓艿乐惺遣煌?。一般隨管徑的增加而增加,當(dāng)管徑增加到一定數(shù)值時(shí),速度就不再增加。同樣,火焰?zhèn)鞑ニ俣入S管徑的減小而降低,當(dāng)管徑減小到某一數(shù)值時(shí),火焰就不再繼續(xù)傳播,這就是阻火器的工作原理。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14164.1.5燃燒速度與熱值可燃?xì)怏w燃燒的特點(diǎn):氣體的燃燒速度比液體和固體快。簡(jiǎn)單氣體的燃燒速度比復(fù)雜氣體的燃燒速度快。氣體擴(kuò)散燃燒時(shí),其燃燒速度取決于氣體的擴(kuò)散速度?;旌先紵龝r(shí),燃燒速度取決于本身的化學(xué)反應(yīng)速度。通常,混合燃燒的速度比擴(kuò)散燃燒的速度快得多。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14174.1.5燃燒速度與熱值影響氣體燃燒速度的因素:可燃?xì)怏w的性質(zhì):烷烴、環(huán)烷烴和芳烴的火焰?zhèn)鞑ニ俣冉咏?,烯烴的火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷愿哂谙鄳?yīng)的烷烴,二烯烴的火焰?zhèn)鞑ニ俣扔指哂谙N,炔烴的火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁???扇細(xì)怏w的含量:余氣系數(shù)(α):混合氣中空氣含量與燃料燃燒所需的理論空氣量之比。一般當(dāng)α=0.95時(shí),燃燒速度最快?;旌蠚怏w的溫度:溫度越高,燃速越快。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14184.1.5燃燒速度與熱值液體的燃燒速度:液體的燃燒速度取決于液體的蒸發(fā)速度。質(zhì)量速度:?jiǎn)挝幻娣e上單位時(shí)間內(nèi)燒掉的液體量。直線速度:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)燒掉液體層的高度。液體的燃燒速度=f(初溫、儲(chǔ)罐直徑、液面高度、含水量)一般來(lái)講,初溫越高,液面高度越低,含水量越低,燃燒越快。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14194.1.5燃燒速度與熱值幾種液體的燃燒速度液體名稱燃燒速度直線速度/cm/h重量速度/kg/(m2h)甲醇7.257.6丙酮8.466.4乙醚17.5125.8苯18.9165.4甲苯16.1138.3車用汽油10.580.9煤油6.655.1第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1420液體燃燒之速度與質(zhì)量速度的關(guān)系第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14214.1.5燃燒速度與熱值固體的燃燒速度:可燃固體的燃燒速度一般低于可燃?xì)怏w和液體。可燃固體的燃燒速度與其組成和表面積有關(guān)。表面積越大燃燒速度越高。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14224.1.5燃燒速度與熱值燃燒熱:1mol的可燃物質(zhì)與氧進(jìn)行完全燃燒反應(yīng)放出的全部熱量,單位J/mol,工程上通常以單位質(zhì)量的物質(zhì)為基準(zhǔn),通常稱為熱值,單位J/kg。以烷烴的燃燒為例:第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14234.1.5燃燒速度與熱值一些物質(zhì)的燃燒熱(kJ/mol)物質(zhì)狀態(tài)ΔH物質(zhì)狀態(tài)ΔH甲烷g212.8己烷L(zhǎng)995.0乙烷g372.81-己烯L962.7乙烯g337.2環(huán)己烷L(zhǎng)936.6乙炔g310.6苯L781.0第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14244.1.5燃燒速度與熱值燃燒溫度:對(duì)于氣體而言燃燒溫度實(shí)質(zhì)上就是火焰溫度。一般概念上說(shuō),燃燒溫度取決于可燃物質(zhì)的燃燒速度和燃燒程度。燃燒速度越快、燃燒程度越高火焰溫度越高。而燃燒速度和燃燒程度與可燃物和氧化劑的濃度以及燃燒時(shí)的溫度有關(guān)。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14254.1.5燃燒速度與熱值一些可燃物質(zhì)的燃燒溫度物質(zhì)燃燒溫度/?C物質(zhì)燃燒溫度/?CH22130乙醇1180CO1680汽油1200CH41800煤油700-1030C2H61895煤氣1600-1850C2H22127木材1000-1177第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14264.1.5燃燒速度與熱值燃燒產(chǎn)物:燃燒產(chǎn)物與可燃物質(zhì)的組成有關(guān)。就危險(xiǎn)化學(xué)品而言,燃燒產(chǎn)物對(duì)于消防非常重要。一些物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物可燃物質(zhì)燃燒產(chǎn)物甲醇H2O、CO、CO2、甲醛、甲烷、H2、乙烷、乙烯乙醇H2O、CO、CO2、乙醛、乙酸無(wú)煙炸藥H2O、CO、CO2、乙炔、氰類、氮氧化物雷汞H2O、CO、CO2、醋酸、HCN,氰類、水銀、有機(jī)汞有機(jī)含硫化合物H2O、CO、CO2、SO2、H2S、硫醇、硫醚、噻吩第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14274.2爆炸4.2.1定義:爆炸是一種極為迅速的物理或化學(xué)能量的釋放過(guò)程,在此過(guò)程中,系統(tǒng)的內(nèi)在勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功及光和熱的輻射等。爆炸作功的根本原因在于系統(tǒng)爆炸瞬間形成的高溫、高壓氣體或蒸汽的驟然膨脹。爆炸的重要特征:爆炸點(diǎn)周圍介質(zhì)中發(fā)生急劇的壓力突變,而這種壓力突變是產(chǎn)生爆炸破壞作用的直接原因。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14284.2.2爆炸分類:物理性爆炸,化學(xué)爆炸物理性爆炸:物質(zhì)因狀態(tài)或壓力發(fā)生突變等物理變化而形成。物理爆炸前后物質(zhì)的化學(xué)成分及性質(zhì)均無(wú)變化?;瘜W(xué)爆炸:由于物質(zhì)發(fā)生極其激烈的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生高溫、高壓而引起的爆炸。化學(xué)爆炸前后物質(zhì)的化學(xué)成分及性質(zhì)均發(fā)生根本的變化。化學(xué)爆炸分類:簡(jiǎn)單分解爆炸,復(fù)雜分解爆炸、爆炸性混合物爆炸第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14294.2.2爆炸分類簡(jiǎn)單分解爆炸:爆炸時(shí)并不一定發(fā)生燃燒反應(yīng),爆炸所需的熱量是由爆炸品自身分解時(shí)產(chǎn)生的。如疊氮鉛(PbN6)、乙炔銀(Ag2C2)、碘化氮(IN)等。某些氣體在分解時(shí)產(chǎn)生很大的熱量,在一定條件下可能產(chǎn)生分解爆炸,尤其在受壓的情況下,如高壓儲(chǔ)存的乙烯、乙炔。復(fù)雜分解爆炸:爆炸時(shí)伴有燃燒現(xiàn)象,燃燒所需的氧是由爆炸品分解時(shí)產(chǎn)生的。這類物質(zhì)的危險(xiǎn)性較簡(jiǎn)單分解爆炸品低。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14304.2.2爆炸分類爆炸性混合物的爆炸:所有可燃?xì)怏w、蒸汽及粉塵同空氣或氧的混合物所發(fā)生的爆炸均屬于此類。根據(jù)爆炸的速度爆炸可分為:輕爆、爆炸和爆轟(1)輕爆:傳播速度為每秒數(shù)十厘米至數(shù)米的過(guò)程。(2)爆炸:傳播速度為每秒數(shù)10米至數(shù)百米的過(guò)程。(3)爆轟:傳播速度為每秒1000米至數(shù)千米的過(guò)程。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14314.2.2爆炸分類爆轟是在一定濃度極限范圍內(nèi)產(chǎn)生的,一些可燃?xì)怏w的爆轟范圍如下表??扇?xì)怏w的爆轟范圍混合氣體爆炸范圍混合氣體爆炸范圍可燃?xì)怏w空氣或氧氣下限上限可燃?xì)怏w空氣或氧氣下限上限氫氣空氣18.359.0乙炔空氣4.150.0氫氣氧氣15.050乙炔氧氣3.592.0CO氧氣38.090.0乙醚空氣2.84.5氨氣氧氣25.475.0乙醚氧氣2.624.0丙烷氧氣3.237.0第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14324.2.3爆炸發(fā)生的條件4.2.3.1物理爆炸發(fā)生的條件構(gòu)成爆炸的體系內(nèi)存有高壓氣體或在爆炸瞬間生成高溫高壓氣體或蒸汽的急驟膨脹。爆炸體系和它的周圍介質(zhì)之間發(fā)生急劇的壓力突變。物理爆炸僅僅表現(xiàn)為最常見(jiàn)的鍋爐爆炸、壓力容器爆炸、水的大量急劇汽化、充氣橡膠輪胎超壓開裂等。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14334.2.3.2化學(xué)爆炸發(fā)生的條件3個(gè)關(guān)鍵因素:反應(yīng)的放熱性、反應(yīng)的快速性和生成氣體產(chǎn)物反應(yīng)的放熱性:反應(yīng)的放熱性是化學(xué)爆炸發(fā)生的必要條件之一。對(duì)于這一點(diǎn),所有的化學(xué)爆炸都不例外。化學(xué)爆炸本身是能量的急劇轉(zhuǎn)化過(guò)程,即化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能,熱能轉(zhuǎn)化成對(duì)外界作功的機(jī)械能。如果化學(xué)反應(yīng)不能提供足夠的熱量,反應(yīng)自身就不能持續(xù)進(jìn)行,也就不會(huì)發(fā)生爆炸。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1434反應(yīng)的放熱性:ZnC2O4=Zn+2CO2-49.1kcal (1)PbC2O4=Pb+2CO2-16.7kcal (2)(NH4)2C2O4=2NH3+H2O+CO+CO2-63.0kcal (3)CuC2O4=Cu+2CO2-5.7kcal (4)HgC2O4=Hg+2CO2+11.3kcal (5)Ag2C2O4=2Ag
+2CO2+29.5kcal (6)第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1435反應(yīng)的快速性:反應(yīng)的快速性也是爆炸的必要條件。也可以說(shuō)是爆炸過(guò)程區(qū)別于通常的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的一個(gè)重要標(biāo)志。以單位質(zhì)量的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)的放熱來(lái)說(shuō),炸藥可能比不上普通的燃料。但是普通燃料的正常燃燒一般不具有爆炸的特征。這種區(qū)別源于反應(yīng)速度。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1436反應(yīng)的快速性:煤燃燒:CO2↑ ΔH=-2130kcal/kg 幾分鐘-幾小時(shí)TNT:氣體↑
ΔH=-1000kcal/kg1/100000秒對(duì)于TNT,在爆炸發(fā)生的瞬間,氣體尚未來(lái)得及膨脹,就被加熱到2000-3000℃,氣體的壓力約為10-40GPa,因而產(chǎn)生了極大的壓縮能。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1437生成氣體產(chǎn)物:氣體的可壓縮性很大,膨脹系數(shù)也很大,所以是膨脹作功的理想工作介質(zhì)。爆炸對(duì)周圍環(huán)境的作功就是通過(guò)高溫高壓氣體迅速膨脹實(shí)現(xiàn)的。因此,在反應(yīng)中生成大量的氣體也是爆炸的一個(gè)重要因素。1L普通炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生約1000L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))的氣體。在爆炸的瞬間,這些氣體被加熱到高溫,但仍然保持原來(lái)的體積,所以體系內(nèi)的壓力極大。在瞬間膨脹的過(guò)程中,產(chǎn)生猛烈的機(jī)械作用,就是爆炸。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1438生成氣體產(chǎn)物:如果反應(yīng)產(chǎn)物不是氣體而是液體或固體,即使是放熱反應(yīng)也不會(huì)發(fā)生爆炸。Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe-198kcal絕熱狀態(tài)下,體系溫度可以達(dá)到3000℃,但并不會(huì)發(fā)生爆炸,因?yàn)楫a(chǎn)物是以液體狀態(tài)存在。有些氣體反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)2H2+O2=H2O但是,由于反應(yīng)是強(qiáng)烈的放熱反應(yīng),在高溫的作用下,最終的氣體體積也可能遠(yuǎn)大于初始狀態(tài)的體積,因此也可以產(chǎn)生爆炸。
第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14394.2.4爆炸的破壞作用4.2.4.1爆炸的破壞形式:震蕩作用、沖擊波、碎片沖擊和火災(zāi)震蕩作用:在爆炸力的作用下,物體發(fā)生震蕩、松散、從而遭到破壞。沖擊波:爆炸發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的高壓氣體在極短的時(shí)間內(nèi)像活塞一樣擠壓周圍的空氣,在離爆炸中心一定的范圍內(nèi),空氣壓力隨時(shí)間發(fā)生迅速而懸殊的變化。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1440沖擊波特點(diǎn):沖擊波能量與爆炸能量成正比,與距爆炸中心的距離成反比。沖擊波的破壞作用:是由爆炸產(chǎn)生的超壓引起的。超壓(Δp):
即沖擊波陣面上爆炸氣體的壓力與大氣壓力的差值。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14414.2.4.1爆炸的破壞形式?jīng)_擊波壓力及其效應(yīng)ΔP/(kgf/cm2)沖擊波破壞效應(yīng)0.002某些大的橢圓形玻璃破裂0.003產(chǎn)生噴氣式飛機(jī)的沖擊音0.007某些小的橢圓形玻璃破裂0.01窗玻璃全部破碎0.02有沖擊碎片飛出0.03民用住房輕微損壞0.05窗戶外框損壞0.06屋基受到損壞0.08樹木折枝,房屋需修理方能居住第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14424.2.4.1爆炸的破壞形式?jīng)_擊波壓力及其效應(yīng)ΔP/(kgf/cm2)沖擊波破壞效應(yīng)0.1承重墻破壞,屋基錯(cuò)動(dòng)0.15屋基破壞,30%樹木傾倒,動(dòng)物耳膜破壞0.290%樹木傾倒,鋼筋混凝土柱扭曲0.3油罐開裂,鋼柱倒塌,木柱折斷0.5貨車傾覆,民用建筑全部破壞,人肺部受傷0.7磚墻全部損壞1.0油罐壓壞第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14434.2.4.1爆炸的破壞形式?jīng)_擊波對(duì)人的危害ΔP/(kgf/cm2)沖擊波破壞效應(yīng)>1.0大部分人員死亡0.5-1.0損傷人的聽(tīng)覺(jué)器官、或產(chǎn)生骨折0.2-0.3人體受到輕微損傷<0.2能保證人員安全第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14444.2.4.1爆炸的破壞形式距爆炸中心不同處的沖擊波差壓值(100kgTNT)距離/m151620253035ΔP/(kgf/cm2)0.930.770.520.330.190.13對(duì)人的作用受傷或死亡受傷輕微受傷安全安全對(duì)建筑的作用磚墻全部破環(huán)房屋全損鋼柱傾倒、木柱折斷鋼筋混凝土柱扭曲玻璃全部損壞第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14454.2.4.1爆炸的破壞形式碎片沖擊:機(jī)械設(shè)備、裝置、容器等爆炸后產(chǎn)生許多碎片并高速飛出,在相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)造成傷害,一般碎片的飛出范圍為100-500m?;馂?zāi):爆炸的余熱或殘余火種可能點(diǎn)燃周圍的可燃物引發(fā)火災(zāi)。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14464.2.4.2爆炸效應(yīng)定義:爆炸品在爆炸時(shí)形成的高溫、高壓對(duì)周圍的介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和壓縮作用,使與其相接處或接近的物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)、變形、破壞等有害效應(yīng)。爆炸效應(yīng)的衡量:通常用爆炸品的作功能力或爆炸能量來(lái)衡量。TNT的爆炸能量為4.186kJ/g(1.0kcal/g),通常以此作為TNT當(dāng)量來(lái)計(jì)算或衡量爆炸效應(yīng)。根據(jù)爆炸時(shí)參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和它的燃燒熱可以計(jì)算出爆炸時(shí)的釋放的能量。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14474.2.5爆炸極限及其計(jì)算4.2.5.1定義:可燃?xì)怏w和可燃液體蒸汽與空氣形成的混合物只有在一定范圍內(nèi)才可能發(fā)生爆炸??砂l(fā)生爆炸的最低的可燃?xì)怏w或可燃液體蒸汽濃度稱為爆炸下線,最高濃度稱為上限。爆炸限的表示方法:V%,g/m3,g/L4.2.4.2危險(xiǎn)度:可燃?xì)怏w或液體蒸汽的危險(xiǎn)度定義為該氣體的爆炸上下限的差值除以爆炸下線的值。H-危險(xiǎn)度X1-爆炸下限X2-爆炸上限第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14484.2.5.2危險(xiǎn)度常見(jiàn)可燃?xì)怏w和可燃液體蒸汽的爆炸限及危險(xiǎn)度類別物質(zhì)分子量爆炸限/V%危險(xiǎn)度下線上限無(wú)機(jī)化合物氫2.04.07517.8二硫化碳76.11.254434.2硫化氫34.14.3459.47氨17.015.0280.87一氧化碳28.02.57428.6硫氧化碳60.112.0291.42第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14494.2.5.2危險(xiǎn)度常見(jiàn)可燃?xì)怏w和可燃液體蒸汽的爆炸限及危險(xiǎn)度類別物質(zhì)分子量爆炸限/V%危險(xiǎn)度下線上限飽和烴甲烷16.05.3141.7乙烷30.13.012.53.2丙烷44.12.29.53.3丁烷58.11.98.53.5己烷86.11.27.55.2庚烷100.11.26.74.6第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14504.2.5.2危險(xiǎn)度常見(jiàn)可燃?xì)怏w和可燃液體蒸汽的爆炸限及危險(xiǎn)度類別物質(zhì)分子量爆炸限/V%危險(xiǎn)度下線上限不飽和烴乙炔26.02.58131.4乙烯28.03.1329.3丙烯42.12.410.33.3苯78.11.47.14.1甲苯92.11.46.73.8二甲苯106.11.06.05.0第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14514.2.5.2危險(xiǎn)度常見(jiàn)可燃?xì)怏w和可燃液體蒸汽的爆炸限及危險(xiǎn)度類別物質(zhì)分子量爆炸限/V%危險(xiǎn)度下線上限含氧化合物甲醇32.07.3363.9乙醇46.14.3192.7乙醛44.04.15512.5乙醚74.11.94824.2醋酸乙酯88.12.592.6醋酸乙烯86.12.613.44.2第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14524.2.5.3影響爆炸限的因素原始溫度:
原始溫度越高,爆炸限范圍越大原始?jí)毫Γ和ǔ毫υ龈撸ǚ秶儗?。惰性介質(zhì):爆炸混合物中加入惰性介質(zhì)可使爆炸范圍縮小。惰性介質(zhì)的濃度提高到某一數(shù)值后,可以避免爆炸。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14534.2.5.4爆炸限的確定試驗(yàn)測(cè)定:采用試驗(yàn)的方法估算:使用一些經(jīng)驗(yàn)公式可以對(duì)爆炸限進(jìn)行估算。但估算值與試驗(yàn)測(cè)定值有一定差距。單一鏈烷烴爆炸限的估算:LL-爆炸下線LH-爆炸上限nc–鏈烴中碳原子數(shù)第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14544.2.5.4爆炸限的確定單一鏈烴爆炸限的估算:甲烷、丁烷爆炸限的估算物質(zhì)下線上限估算值試驗(yàn)值估算值試驗(yàn)值甲烷5.6515.415丁烷1.71.79.59.0第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14554.2.5.4爆炸限的確定含有C、H、O和鹵素化合物的爆炸限估算公式:氣體分子式:CnHmOkFj(F-鹵素)燃燒反應(yīng)式:CnHmOkFj+(n+(m-2k-j)/4)O2=nCO2+(m-j)/2H2O+jHF在空氣中完全燃燒時(shí),可燃?xì)怏w在氣體混合物中的理論濃度第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析LL=0.55C0,LH=4.8C00.52023/3/14564.2.5.4爆炸限的確定估算值與試驗(yàn)值的比較物質(zhì)下線/%上限/%估算值試驗(yàn)值估算值試驗(yàn)值丁烷1.861.78.829.0氯甲烷6.748.2516.818.7第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14574.3危險(xiǎn)的多重性(1)
物質(zhì)本身的易燃性、易爆性和氧化性
能否燃燒
決定危險(xiǎn)性的基本條件
燃燒的難易
氧化能力(2)除可燃性、氧化性之外,物質(zhì)可能還兼有毒害性、放射性和腐蝕性(3)
物品的盛裝和存在狀態(tài)與條件是制約其危險(xiǎn)性的一個(gè)重要因素(4)
與滅火劑的抵觸程度及相忌物性第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14584.4壓縮(液化)氣體的危險(xiǎn)性分析為什么使用壓縮(液化)氣體?壓縮(液化)氣體的分類壓縮氣體:壓縮空氣、氧氣、氮?dú)?、氫氣、甲烷、乙烷等液化氣體:常溫、常壓下的氣體經(jīng)加壓變成常溫下的液體,例如液化氣、液氯、丁烷、乙烯、光氣等加壓溶解氣體:常溫、常壓下的氣體經(jīng)加壓溶解在某一溶劑中變成常溫下的液體,目前常用的只有乙炔。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1459壓縮(液化)氣體的分類根據(jù)氣體性質(zhì),壓縮(液化)氣體又可以分成:可燃?xì)怏w:甲烷、乙烷、天然氣、氫氣、CO助燃?xì)怏w:NOx、Cl2、空氣、O2分解爆炸氣體:N2O、乙炔、乙烯、環(huán)氧乙烷惰性氣體:N2、He、Ar毒性氣體:光氣、液氟、液氯、H2S、NH3、CO第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1460壓縮(液化)氣體的容器破裂容器破裂是壓縮(液化)氣體的主要危險(xiǎn)之一。容器破裂的主要原因:容器因損傷、腐蝕、熱或機(jī)械的作用等可能產(chǎn)生破裂。容器破裂的后果:壓力波-容器破裂后,高壓氣體會(huì)迅速膨脹沖出,并在大氣中形成壓力波,或者稱為氣浪。容器破碎-高壓容器破裂時(shí)還會(huì)把容器撕成小的碎片,碎片可能以高速向外飛出,對(duì)周圍的物體或人造成傷害。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1461壓縮(液化)氣體的易燃易爆性
可燃?xì)怏w54.1%《危險(xiǎn)貨物品名表》
火災(zāi)危險(xiǎn)61%特點(diǎn):比可燃液體、可燃固體燃速快火焰溫度高,著火爆炸危險(xiǎn)性大第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1462壓縮(液化)氣體的擴(kuò)散性比空氣輕的可燃?xì)怏w逸散在空氣中可以通過(guò)擴(kuò)散與空氣形成爆炸性混合物,并能夠順風(fēng)飄蕩,迅速蔓延和擴(kuò)展。比空氣重的可燃?xì)怏w泄露時(shí),往往漂浮于地表、溝渠、隧道、廠房死角等處,長(zhǎng)時(shí)間聚集不散,易與空氣在局部形成爆炸性混合物,遇火源發(fā)生著火或爆炸。帶電性可燃?xì)怏w從管道中流出或發(fā)生高速泄露時(shí),能夠產(chǎn)生靜電。如果發(fā)生放電,其電火花足以引起燃燒或爆炸。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1463腐蝕性、毒害性和窒息性腐蝕性:含硫氣體的腐蝕性:H2S、SO2,
氫的腐蝕性毒害性:除氧氣和壓縮空氣外,許多壓縮氣體都具有毒害性,例如HCN、Cl2、NH3、CO窒息性:除氧氣和壓縮空氣外,許多壓縮氣體都具有窒息性,例如N2、CO2第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14644.5易燃液體的危險(xiǎn)性分析易燃液體特性易燃液體一般具有一定的麻醉作用,深度或長(zhǎng)時(shí)間吸入可導(dǎo)致死亡。某些液體具有特殊的毒性。某些液體自身會(huì)發(fā)生聚合導(dǎo)致容器破裂。滅火時(shí)須使用特殊的滅火器。包裝有特殊要求。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1465易燃液體的高度易燃性液體的燃燒是通過(guò)其蒸汽與空氣的混合物進(jìn)行的。所以通常液體的沸點(diǎn)越低越易燃燒。影響液體易燃性的因素:相對(duì)分子量、分子結(jié)構(gòu)、組成相對(duì)分子量相對(duì)分子量低:分子間力越小,閃點(diǎn)越低相對(duì)分子量大:分子間力越大,粘度越大,蓄熱越好,自燃點(diǎn)越低第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1466烷烴和芳烴的易燃性與相對(duì)分子量的關(guān)系液體名稱分子量閃點(diǎn)/℃自燃點(diǎn)/℃烷烴戊烷72-40260己烷86-20247庚烷100-1226辛烷11415225任烷12833.5206葵烷14247.0230芳烴苯78-14580甲苯925.5576乙苯10623.5448丙苯12030.5431丁苯13452.0421第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1467烷烴的易燃性與相對(duì)分子量的關(guān)系第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1468芳烴的易燃性與相對(duì)分子量的關(guān)系第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1469分子結(jié)構(gòu)與火災(zāi)危險(xiǎn)性(1)烴的含氧衍生物燃燒的難易程度:
醚>醛>
酮>酯>醇>羧酸烴的含氧衍生物的火災(zāi)危險(xiǎn)性液體名稱分子式閃點(diǎn)/℃自燃點(diǎn)/℃爆炸限/%乙醚C2H5OC2H5-451801.85-48.6乙醛CH3CHO-401854.0-57.0乙醇C2H5OH114143.3-18.0乙酸CH3COOH405344.0-17.0乙酸乙酯CH3COOC2H5-54812.2-11.4丙酮CH3COCH3-205752.0-13.0第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1470分子結(jié)構(gòu)與火災(zāi)危險(xiǎn)性(2)不飽和的有機(jī)液體比飽和的有機(jī)液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性大
不飽和有機(jī)液體與飽和有機(jī)液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性比較液體名稱分子式閃點(diǎn)/℃自燃點(diǎn)/℃爆炸限/%丙醇C3H7OH23.54042.6-9.2丙烯醇CH3CH=CHOH213782.5-18.0丙醛C2H5CHO-12.52212.9-17丙烯醛CH2=CHCHO-192782.8-31乙酸乙酯CH3COOC2H5-54812.2-11.4乙酸乙烯酯CH3COOCH=CH2-53612.9-12.5二氯乙烷C2H4Cl213.04136.2-16二氯乙烯ClCH=CHCl104569.7-12.8第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1471分子結(jié)構(gòu)與火災(zāi)危險(xiǎn)性(3)在同系物中,異構(gòu)體的火災(zāi)危險(xiǎn)性比正構(gòu)體的火災(zāi)危險(xiǎn)性大。(4)在芳烴的衍生物中,液體火災(zāi)性的大小主要取決于取代基的性質(zhì)和數(shù)量。以甲基、鹵素、羥基、胺基等取代時(shí),取代基的數(shù)量越多,密度和沸點(diǎn)增加,火災(zāi)的危險(xiǎn)性越小。以硝基取代時(shí),取代基的數(shù)量越多,則危險(xiǎn)性越大。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1472可燃液體的易爆性液體蒸汽可與空氣形成爆炸混合物,當(dāng)蒸汽濃度在爆炸極限范圍內(nèi)時(shí),遇火源即發(fā)生爆炸。影響液體蒸發(fā)的主要因素溫度:溫度越高,蒸發(fā)速度越快。暴露面:暴露面越大,蒸發(fā)速度越快。密度:密度越小,蒸發(fā)速度越快。壓力:液面上壓力越大,蒸發(fā)速率越低。飽和蒸汽壓:液體的飽和蒸汽壓越大,蒸發(fā)速度越快。流速:液體的流速越快,蒸發(fā)速度越快。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1473受熱膨脹性有機(jī)液體的熱膨脹系數(shù)較大,裝入容器中時(shí),需要留有一定的空間。像氣體一樣,液體裝入容器中時(shí),需要按其裝填系數(shù)裝填。一般,對(duì)于盛裝易燃液體的容器,應(yīng)留有不少于5-10%的空隙。流動(dòng)危險(xiǎn)性一些液體的粘度和表面張力低,在高速流動(dòng)時(shí)容易飛濺,蒸發(fā)加?。恍孤r(shí),易于流動(dòng),同時(shí)由于毛細(xì)管和浸潤(rùn)作用,能迅速擴(kuò)大表面積,加速揮發(fā)。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1474流動(dòng)摩擦帶電性易燃液體的介電常數(shù)通常較低,而電阻率較高,所以在流動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生靜電積累。如果放電可引起火災(zāi)或爆炸。通常,流速越高,摩擦阻力越大,越易產(chǎn)生靜電積累。容器和管道的材料性質(zhì)也影響靜電的積累。非金屬材料(帆布、橡膠、石棉,水泥和塑料)比金屬材料容易產(chǎn)生靜電積累。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14754.6.易燃固體、易于自燃的物質(zhì)、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)危險(xiǎn)性分析易燃固體的危險(xiǎn)性(1)燃點(diǎn)低,易點(diǎn)燃易燃固體的燃點(diǎn)一般低于300℃,常溫下只需很小的能量即可點(diǎn)燃。鎂粉、鋁粉:20mJ,硫磺、生松香:15mJ某些易燃固體在受到摩擦、撞擊等外力作用時(shí)也能引發(fā)燃燒。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1476(2)遇酸、氧化劑易燃易爆易燃固體通常為非常活潑的化學(xué)物質(zhì),與酸或氧化劑相遇可引起著火或爆炸。例如萘與發(fā)煙硫酸接觸反應(yīng)非常劇烈,甚至爆炸;紅磷與氯酸鉀、硫磺與過(guò)氧化鈉或氯酸鉀相遇,經(jīng)摩擦或撞擊會(huì)引起著火或爆炸。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1477(3)易燃固體本身或燃燒產(chǎn)物有毒硫磺、三硫化四磷與皮膚接觸(特別夏季有汗的情況下)或吸入后能引起中毒。含有-NO2、-NO、-N=N-的化合物在燃燒或爆炸時(shí)產(chǎn)生有毒氣體,NOx和CO。(4)兼有遇濕易燃性磷的硫化物類,不僅有遇熱易燃性,而且還有遇濕易燃性。P2S5、P4S3
等物質(zhì),遇水能產(chǎn)生具有腐蝕性和毒性的可燃?xì)怏wH2S。所以在使用這些物質(zhì)時(shí),除注意防火外,還要注意防潮。(5)自燃危險(xiǎn)性易燃固體中的賽璐珞、硝化棉及其制品在積熱不散的情況下容易自燃起火。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1478影響易燃固體危險(xiǎn)性的因素(1)比表面積固體物質(zhì)的燃燒是從表面開始,逐漸深入固體的內(nèi)部。比表面積越大,和空氣中的氧接觸的機(jī)會(huì)越多,氧化反應(yīng)越易進(jìn)行,反應(yīng)速度越快。因此,固體的比表面積越大,火災(zāi)的危險(xiǎn)性越大。(2)熱分解溫度熱分解溫度越低,燃速越快,火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。(3)含水率易燃固體中的含水率不同,其燃燒危險(xiǎn)性也不同。通常含水率越低,火災(zāi)危險(xiǎn)性越高。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1479自燃物品危險(xiǎn)性(1)遇空氣或氧化劑自燃自燃物質(zhì)通常具有極強(qiáng)的還原性,遇空氣能迅速被空氣中的氧氧化,產(chǎn)生大量的熱,達(dá)到其自燃點(diǎn)而起火。自燃物品接觸氧化劑反應(yīng)更加劇烈,甚至爆炸。(2)遇濕易燃許多化學(xué)品雖然被劃歸自燃物品,但它們往往也是遇濕易燃品。因?yàn)檫@些物質(zhì)遇水后和水反應(yīng),生成氫或其他可燃?xì)怏w,同時(shí)放出大量的熱,導(dǎo)致燃燒甚至爆炸。Al(C2H5)3+H2O=Al(OH)3+C2H6+ΔH第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1480(3)積熱自燃自燃物品的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在常溫下能緩慢分解并放出熱量。如果堆積在一起或通風(fēng)不良,熱量無(wú)法及時(shí)散失,物品的溫度會(huì)逐漸升高,最終導(dǎo)致起火。影響自燃物品危險(xiǎn)性因素(1)氧化介質(zhì)自燃物品必須在氧化介質(zhì)中才能燃燒。與自燃物質(zhì)接觸的氧化介質(zhì)的性質(zhì)對(duì)自燃物質(zhì)的穩(wěn)定性具有影響。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1481(2)溫度溫度升高能加速自燃物品的氧化反應(yīng)速度。(3)濕度對(duì)于某些自燃物品,一定的水分能起到促使升溫和積熱的作用,加速自燃物品的氧化過(guò)程而自燃。(4)含油量對(duì)于浸油的制品,含油量低于3%時(shí),氧化過(guò)程放出的熱量少,一般不會(huì)自燃。故在危險(xiǎn)品管理中,對(duì)于含油量低于3%的涂油制品不列入危險(xiǎn)品管理。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1482遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)特性(1)遇水易燃爆遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)遇水時(shí),與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣或可燃?xì)怏w。此類反應(yīng)為放熱反應(yīng)。當(dāng)溫度達(dá)到氫氣或其他可燃?xì)怏w的自燃點(diǎn)并有氧化劑存在時(shí)就產(chǎn)生燃燒或爆炸。2Na+2H2O=2NaOH+H2CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2(2)遇酸反應(yīng)更加劇烈酸比水更加活潑,與遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)的反應(yīng)更加劇烈。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1483(3)毒害性和腐蝕性一些遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)遇水時(shí),與水反應(yīng)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w具有毒性。Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3某些反應(yīng)產(chǎn)物具有強(qiáng)烈的腐蝕性,例如,金屬及其氫化物和水反應(yīng)生成強(qiáng)堿。NaH+H2O=NaOH+H2第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1484影響遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)危險(xiǎn)特性的因素(1)化學(xué)組成遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)的危險(xiǎn)性主要取決于物質(zhì)本身的化學(xué)組成?;瘜W(xué)組成決定了與水反應(yīng)的劇烈程度,反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)(包括,可燃性、毒害性)。(2)金屬的活潑性金屬與水的反應(yīng)能力主要取決于金屬的活潑性。金屬的活潑性越強(qiáng),反應(yīng)越劇烈,危險(xiǎn)性越大。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14854.7有機(jī)過(guò)氧化物的分解爆炸性有機(jī)過(guò)氧化物的主要類別氫過(guò)氧化物:含有-O-O-H基團(tuán),分解溫度較高,易于同還原劑反應(yīng),作聚合引發(fā)劑用。例如異丙苯基氫過(guò)氧化物、二異丙苯基氫過(guò)氧化物。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1486二烴基過(guò)氧化物:分子結(jié)構(gòu)為R-O-O-R’,分解溫度較高,作交聯(lián)劑、聚合引發(fā)劑用。例如二叔丁基過(guò)氧化物,二異丙苯基過(guò)氧化物第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1487過(guò)氧化酯:分子結(jié)構(gòu)為R(CO)-O-O-R’,根據(jù)R基團(tuán)的不同,分解溫度由低溫至中溫,用作聚合引發(fā)劑和不飽和聚酯的硬化劑。二?;^(guò)氧化物:分子結(jié)構(gòu)為Ph(CO)-O-O-(CO)Ph’,分解溫度中等,作聚合引發(fā)劑用。例如二苯甲酰基過(guò)氧化物。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1488酮過(guò)氧化物:構(gòu)造復(fù)雜,由酮過(guò)氧化氫制得。金屬易促進(jìn)其分解,可作不飽和聚酯的硬化劑,例如甲基乙基酮過(guò)氧化物。過(guò)碳酸酯:分子結(jié)構(gòu)為RO-(CO)-O-O(CO)-OR’,分解溫度低,作聚合引發(fā)劑用。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1489有機(jī)過(guò)氧化物的分解爆炸性衡量有機(jī)過(guò)氧化物分解爆炸性的主要指標(biāo)是:活性含氧量,半衰期和分解活化能。活性含氧量:過(guò)氧化物分子中活性氧的量占整個(gè)分子質(zhì)量的百分比。例如,二丁基過(guò)氧化物((CH3)3C-O-)2)的分子量為146,具有一個(gè)活性氧原子,其活性含氧量為16/146=10.96%。含有過(guò)氧化物的混合物的有效活性含氧量=16∑(nici/mi)ni–第i種過(guò)氧化物中過(guò)氧基數(shù),ci–第i種過(guò)氧化物的濃度(mol/mol),mi–第i種過(guò)氧化物的分子量第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1490半衰期(t1/2):是過(guò)氧化物在一定溫度下分解速度的指標(biāo)。指過(guò)氧化物在分解過(guò)程中活性氧含量降低至其初始濃度的1/2時(shí)所用的時(shí)間。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14914.8氧化物質(zhì)的危險(xiǎn)性氧化性物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)硝酸鹽:
含有N5+,還原后N3+,N0。其中堿金屬硝酸鹽非?;顫姟H缦跛徕c、硝酸鉀(2)氯的含氧酸鹽:含有Cl7+,Cl5+,Cl3+,Cl1+,還原后Cl0,Cl1-。高氯酸、氯酸鉀、氯酸鈉、次氯酸鈉(3)高錳酸鹽:含有Mn7+,還原后Mn4+、Mn2+。高錳酸鉀、高錳酸鈉(4)有機(jī)硝酸鹽:
含有N5+,還原后N3+,N0,與無(wú)機(jī)硝酸鹽相比,本身可燃。硝酸胍、硝酸脲第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1492特性氧化物質(zhì)危險(xiǎn)特性(1)強(qiáng)烈的氧化性:氧化性物質(zhì)中通常含有高價(jià)態(tài)的不穩(wěn)定元素或過(guò)氧鍵,具有極強(qiáng)的氧化性,雖然大部分其本身不燃燒,但與可燃物質(zhì)相遇時(shí),可能發(fā)生著火甚至爆炸。(2)受熱、撞擊分解:在受熱或被撞擊時(shí),分解放出活潑氧;如遇易燃物或還原劑可能引起著火或爆炸。(3)自身可燃性大多數(shù)氧化劑是不可燃的,但少數(shù)有機(jī)氧化劑是可燃的。包括硝酸胍、硝酸脲、過(guò)氧化氫尿素等。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14932KMnO4+H2SO4=K2SO4
+2HMnO4KClO3+HNO3=HClO3+KNO3(4)遇酸、遇水分解性氧化劑遇酸后,大多數(shù)能發(fā)生反應(yīng),而且反應(yīng)常常是劇烈的,甚至引起爆炸。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1494常見(jiàn)氧化劑和分解溫度和與可燃粉狀物的反應(yīng)情況氧化劑名稱分解反應(yīng)式分解溫度/℃與木炭、硫磺粉狀物混合物的反應(yīng)硝酸銨2NH4NO3=2N2+4H2O+O2210受熱能著火、爆炸硝酸鈉2NaNO3=2NaNO2+O2380受熱能著火、爆炸硝酸鉀2KNO3=2KNO2+O2400受熱能著火、爆炸氯酸鈉2NaClO3=2NaCl+3O2300經(jīng)摩擦立即著火氯酸鉀2KClO3=2KCl+3O2400經(jīng)摩擦立即著火過(guò)氧化鈉Na2O2=Na2O+(O)460經(jīng)摩擦立即著火過(guò)氧化鉀K2O2=K2O+(O)460經(jīng)摩擦立即著火高錳酸鉀2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2<240經(jīng)撞擊爆炸第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14954.9爆炸品的危險(xiǎn)性分析爆炸品對(duì)外界能量的高度敏感性,在受熱、撞擊、摩擦或電火花等外界能量的作用下,能夠立即發(fā)生著火或爆炸。爆炸敏感性:是衡量爆炸品在外界能量的作用下發(fā)生爆炸難易程度的指標(biāo)。發(fā)生爆炸所需的外界能量越小,敏感性越高。影響爆炸品敏感性的因素(1)分子結(jié)構(gòu):爆炸品中都含有不穩(wěn)定的原子團(tuán),它的性質(zhì)、所在位置和數(shù)量對(duì)于爆炸品的敏感性具有決定性的影響。一般,原子團(tuán)的穩(wěn)定性越低,數(shù)目越多敏感性越高。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1496常見(jiàn)的含有不穩(wěn)定原子團(tuán)的爆炸品名稱原子團(tuán)舉例硝基化合物-NO2四硝基甲烷、三硝基甲苯硝酸酯N(O)2O-R硝化甘油、硝化棉硝銨NH4NO3黑索金、特屈兒疊氮化合物-N
≡
N=N-疊氮化鉛、疊氮化鈉重氮化合物-N=N-二硝基重氮酚雷酸鹽-ONC=CNO-雷汞、雷酸銀乙炔化合物-C≡C-乙炔銀、乙炔銅過(guò)氧和臭氧化物-O-O-、-O-O-O-過(guò)氧化氫、臭氧氮的鹵化物-N-Cl氯化氮、溴化氮氯酸鹽和高氯酸鹽ClO3-1、ClO4-1氯酸銨、高氯酸銨第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1497常見(jiàn)的含有不穩(wěn)定原子團(tuán)的爆炸品黑索金環(huán)三亞甲基三硝胺
特屈兒2,4,6-三硝基苯甲硝胺
第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1498常見(jiàn)的含有不穩(wěn)定原子團(tuán)的爆炸品第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/1499特屈兒分子式為C7H5N5O8,純品為白色無(wú)味晶體,但不純或受光時(shí)會(huì)發(fā)黃,微溶于水。特屈兒的熱安定性較好,對(duì)摩擦及撞擊都不很敏感,爆速可達(dá)7570m/s。第四章危險(xiǎn)化學(xué)品特性與分析2023/3/14100影響爆炸品敏感性的因素(2)晶型:爆炸品的敏感度還和其結(jié)晶形態(tài)和晶體
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