化学危险品分类及其通则
化学试剂中的危险品,按照其物理和化学性质可以分为爆炸、可燃、腐蚀、剧毒、氧化、还原、放射等七类。在贮存和使用中,必须掌握这些试剂的性质,严格遵守各项操作规程,只有这样才能避免意外事故的发生。一些化学试剂的通性如下。
一、爆炸品
容易发生爆炸的试剂,尤其当受到外界作用,如冲击、震动、摩擦、火花、暴晒、高热以及酸、碱、金属及氧化物质接触时,它能在瞬息之间(千分之几秒或百分之几秒)发生剧烈的化学反应,同时放出大量的有毒气体。通常这类试剂都具有不稳定的化学键和极易分解的原子团。如下表:
—O—O— |
臭氧、过氧化物 |
—N=C— |
雷酸盐 |
—O—Cl— |
氯酸、过氯酸 |
—NO2 |
硝基化合物 |
=N—X— |
氮的卤化物 |
—C≡C— |
炔类化合物 |
—N=O— |
亚硝酸化物 |
—C≡N |
腈类化合物 |
—N=N— |
重氮及叠氮化合物 |
|
|
属于包装类的试剂及爆炸条件见表1和表2。
表1一些危险化学品的爆炸条件
试剂名称 |
爆炸条件 |
试剂名称 |
爆炸条件 |
过氯酸 |
浓度超过85% |
氯酸钾(钠) |
摩擦、碰撞、研磨 |
三氯化铬 |
摩擦、碰撞、研磨 |
铝粉+氧化剂 |
摩擦、碰撞、研磨 |
甲酸 |
浓度大的不稳定,易自爆 |
亚硝酸铵 |
加热到70oC或碰撞 |
碘酸或溴酸+有机物 |
加热、摩擦、碰撞 |
铵盐和亚硝酸盐 |
加热 |
碱金属、活泼金属 |
遇水 |
磷化钙 |
遇水 |
三氯化铝、三氯化磷 |
遇水 |
高锰酸钾+乙醇 |
浓硫酸 |
红磷+氯酸钾 |
撞击 |
高锰酸钾+浓硫酸 |
撞击 |
氢气+氯气 |
阳光、镁光灯、火花 |
离子交换树脂 |
火 |
乙炔化合物+银、铜或汞(II)的溶液 |
自爆 |
|
|
有些爆炸性试剂则不是由于外力作用引起事故,而是由于混有杂质,尤其是混有某些有机物时,才发生燃烧或爆炸。这类试剂多属于强氧化性或强还原性的物质。在使用这类试剂与易引起爆炸的试剂进行实验时,事先应做好防范措施;在贮存时,应分隔存放。
现将易引起燃烧或爆炸的物质介绍如下:
引起燃烧的物质:浓硝酸、浓硫酸与松节油、乙醇等;
过氧化钠与乙酸、甲醇、丙酮、乙二醇等;
溴与磷、锌粉、镁粉等。
表2常见有爆炸性的试剂
名称 |
分子式 |
名称 |
分子式 |
乙炔亚铜 |
CuC2 |
硫化氮 |
N4S4 |
乙炔汞 |
3HgC2·H2O |
硝化甘油 |
C5H5N3O9 |
乙炔银 |
CuC2 |
硝化胍 |
NH2C(NH)NHNO2 |
三溴化碘 |
IBr3 |
硝化乙二醇 |
C2H5NO4 |
一硝基三溴甲烷 |
CBr3NO2 |
二硝化乙二醇 |
C2H4O2(NO2)2 |
二硝基苯酚 |
C6H3OH(NO2)2 |
三硝基甲苯(TNT) |
CH3C6H2(NO2)3 |
二硝基重氮酚 |
C6H5O5N4 |
三硝基二甲苯 |
(CH3)2C6H(NO2)3 |
二硝基苯酚(钠) |
C6H3ONa(NO2)2 |
三硝基甲烷 |
CHN3O6 |
二硝基萘 |
C10H6(NO2)2 |
1,3,5-三硝基苯(TNB) |
C6H3(NO2)3 |
二硝基间苯二酚 |
C6H(NO2)3(OH)2 |
1,3,5-三硝基间苯二酚 |
C6H(OH)2(NO2)3 |
叠氮化汞 |
HgN3 |
三硝基苯甲硝胺 |
(NO2)3C6H2N(CH3)NO2 |
叠氮化银 |
AgN3 |
三硝基苯甲醚 |
C6H2(OCH3)(NO2)3 |
三氯化氮 |
NCl3 |
2,4,6-三硝基苯胺 |
C6H2(NO2)3(NH2) |
三溴化氮 |
NBrl3 |
2,4,6-三硝基苯酚 |
C6H2(OH)(NO2)3 |
六硝基乙烷 |
C2H6O12 |
三硝基萘 |
C10H5(NO2)3 |
六硝基二苯胺 |
C12H5O12N7 |
2,4,6-三硝基氯化苯 |
C6H2Cl(NO2)3 |
六硝基联二苯胺 |
[C6H2(NO2)3]2 |
叠氮化亚汞 |
HgN3 |
铵盐 |
NH4+ |
叠氮化亚铜 |
CuN3 |
四硝基苯胺 |
C6H3N5O8 |
重氮化汞 |
HgN6 |
氟化氮 |
NF3 |
重氮化铵 |
NH4N3 |
重氮甲烷 |
CH3N2 |
过氧化苯甲酰 |
C14H10O4 |
重氮氨基苯 |
C6H5N=NNHC6H5 |
雷酸汞 |
Hg(ONC)2 |
苦味酸钠 |
C6H2(ONa)(NO2)3 |
雷酸 |
(HONC)2 |
苦味酸铵 |
C6H2(NO2)3ONH4 |
雷酸银 |
AgONC |
三硝基苯基胺 |
[C6H2(NO2)3]NH |
氰胺 |
CH2N2 |
硝基脲 |
NH2CONHNO2 |
|
|
形成爆炸混合物的物质:
高氯酸与乙醇及有机物;浓高氯酸与聚乙烯;高氯酸盐、氯酸盐与硫酸;氯酸盐与硫或硫化锑;氯酸盐与磷或氰化物;氯酸盐或硝酸盐与铝、镁;氯酸盐、硝酸盐或硝酸与磷或硫化锑;铬酐或高锰酸钾与硫酸、硫黄、甘油或有机物;过硫酸铵与铝粉遇水;高铁氰化钾、高汞氰化钾、卤素与氨;硝酸盐与硫氰化钡;硝酸钾与醋酸钠;硝酸铵与锌粉遇水;硝酸盐与酯或氯化亚锡;亚硝酸盐与氰化钾;硝酸与噻吩;碘化氢与镁、锌等活泼金属;硝酸、亚硝酸盐与有机物及铝;过氧化物与镁、锌或铝;发烟硫酸或氯磺酸与水;次氯酸钙与有机物;发烟硝酸与乙醚;三氯化铝、三氯化磷、五氯化磷或磷化钙与水;氨与汞;氯化铬酰与卤化磷;钠、钾与水;卤素与铝粉遇水;硝酸银与氨水;硫与氧化汞;过氧化苯甲酰与氯仿、乙醚等有机物。
二、易爆品
易爆品是指在空气中能够自燃或遇到其他物质容易燃烧的化学试剂,在低温或常温下这类试剂多属于容易汽化、混发行很强的物质,或是属于极易水解、还原性很强的物质。它们或是由于燃烧而防热,或是由于放热而燃烧。由于状态或引起燃烧的原因不同,一半将其分为以下四种:
1、自燃品
是指在适当温度下能自发地缓慢地进行分解氧化,并放出热量,当温度上升到该物质的燃点时而引起燃烧的物质。例如,一级自燃品黄磷、硝酸纤维素等在空气中就能够剧烈氧化。这类物质还包括:丁硼烷、三乙基硼、三乙基锑、三乙基铝、三乙基铋、三乙基磷、三甲基锑、三甲基硼、三氢化锑。
表3遇水或空气易燃的试剂
名称 |
分子式 |
名称 |
分子式 |
一苯二氯硅烷 |
C6H5SiHCl2 |
钾汞齐 |
K(Hg) |
一苯三氯硅烷 |
C6H5SiCl3 |
磷化钙 |
Ca3P2 |
乙二酰氯 |
(COCl)2 |
碳化钙 |
CaC3 |
乙烯三氯硅烷 |
CH2CHSiCl3 |
磷化锌 |
Zn3P2 |
乙基三氯硅烷 |
C2H5SiCl3 |
四氯化硫 |
SCl4 |
二氯化硫 |
SCl3 |
四氯化钛 |
TiCl4 |
三氯化铝 |
AlCl3 |
四氯化锡 |
SnCl4 |
三氯化磷 |
PCl3 |
金属钙 |
Ca |
三苯基氯硅烷 |
Si(C6H5)3Cl |
金属钠 |
Na |
无水溴化铝 |
AlBr3 |
金属钡 |
Ba |
五氧化二磷 |
P2O5 |
金属铋 |
Bi |
五氯化锑 |
SbCl5 |
金属铷 |
Rb |
氯化氧磷 |
POCl3 |
金属钾 |
K |
邻苯二甲酰氯 |
C6H4(COCl)2 |
金属锂 |
Li |
五氯化磷 |
PCl5 |
金属锶 |
Sr |
五溴化磷 |
PBr5 |
金属铯 |
Cs |
四氢化锂铝 |
LiAlH4 |
白磷(黄磷) |
P |
甲基二氯硅烷 |
CH3SiHCl2 |
活化镍 |
Ni |
甲基三氯硅烷 |
CH3SiCl3 |
氢化钙 |
CaH2 |
四氯化硅 |
SiCl4 |
氢化钠 |
NaH |
硼氢化钠 |
NaBH4 |
氢化钾 |
KH |
氢化钡 |
BaH2 |
氯化硫酰 |
SO2Cl2 |
氢化锂 |
LiH |
硼氢化钾 |
KBH4 |
氯化硫 |
S2Cl2 |
碳化铝 |
Al4C3 |
氯甲基甲醚 |
ClCH2OCH3 |
磷化铝 |
AlP |
氯化亚砜 |
SOCl2 |
|
|
2、遇水燃烧品
这类试剂不能受热,在水或潮湿空气中能够燃烧甚至爆炸。例如,碱金属、碱金属氢化物一级碳化钙等,表3列出一些此类化合物。按照这类试剂与水反应的速度和剧烈程度,又将它们分为2级。属于一级的有钾、钠、锂、铷、铯、钙及其氢化物、碳化物和钠汞齐等,它们遇水后反应迅速而剧烈,以至燃烧、爆炸;属于二级的有锌粉等。
有此类自燃物引发的火灾,一半可用干砂土、小苏打粉扑灭,严禁用水、四氯化碳或其他灭火器。
3、易燃液体
易燃液体容易挥发、汽化和燃烧,其蒸气一般具有毒性和麻醉性。大多数属于有机溶剂。由于它们的易燃程度不同,按其闪点的高低,可划分为一、二、三级。闪点越低,着火的可能性越大。一般来说,碳原子数越少的化合物闪点越低,越易燃烧;碳原子数相同而支链越多闪点越低。
闪点在28℃以下就可以燃烧的挥发性液体为一级易燃品,比如汽油、环氧乙烷、丙酮、乙醚、苯等。
闪点在28~45℃之间的易挥发燃烧的有人提为二级易燃品,如酒精、甲醇、吡啶、甲苯、二甲苯、正丙醇、异丙醇、二氯乙烯、二氯乙烷、丙酸乙酯和乙酸乙酯等。
闪点在46~120℃之间的易挥发燃烧的有人提为三级易燃品,如柴油、煤油和松节油等。
当易燃液体的蒸气与空气达到适当比例时,不仅易燃而且还能引起爆炸;在没有火种的情况下,易燃液体与强氧化剂反应也会立即着火。
在使用易燃液体是实验操作中,要戴防护面具;加热时要用水浴,避免明火,并及时排风;严防易燃液体逸散挥发到室内。废液不要倒入实验室的下水道,要集中保存,准备回收。一旦发生火灾,可根据情况使用砂土或二氧化碳灭火器扑灭。
4、易燃固体
易燃固体的燃烧除在空气或水中银发生反应放热而自燃外,往往是由于外力作用引起燃烧。例如,靠近火源或高热体、受到剧烈冲击、摩擦或与氧化剂接触,都容易引起易燃固体急剧而连续的燃烧,甚至爆炸,同时放出有毒气体。表4列出一些易燃固体。
由易燃固体引起的火灾,要选择使用砂土、泡沫或二氧化碳灭火器灭火。
易燃固体应贮存于阴凉干燥处,并有通风、隔热和防水、防火设施。不同的易燃固体要分隔存放,尤其不要将性质相反的试剂(如强氧化剂与强还原剂)或能相互引燃的试剂混放在一起。例如,自燃品不能同易爆炸试剂、酸碱试剂、氧化剂以及还原剂等贮存在一起。对于那些遇水易燃的试剂,则应尽量存放于较高的位置上。
应该强调指出,在灭火时使用的灭火器材要根据燃烧物质及其周围的设施来选择,不能一概而论。以免因灭火剂与燃烧的物质发生化学反应,反而助长火势。
三、氧化剂
氧化剂是指有强烈氧化性的试剂,它本身不能燃烧。由于某些氧化剂在反应过程中析出活性态的氧,所以氧化剂又乘坐助燃剂。强氧化剂因受潮、强热、震动、冲击以及与还原剂、易燃品等接触时,也能分解放热而引起燃烧或爆炸。常见的氧化剂和强氧化剂见表5和表6.
氧化剂应单独贮存在阴凉干燥的通风处,严防潮湿、受热、冲击和摩擦。
由氧化剂引起的火灾,应用砂土、二氧化碳灭火器灭火。
表4易燃固体试剂
名称 |
分子式 |
名称 |
分子式 |
乙醇钠 |
C2H5ONa |
硫化钾 |
K2S |
二亚硝基戊次亚甲基 |
(CH2)5(NO2)N4 |
硝基萘 |
C10H7NO2 |
二硝基苯 |
C6H4(NO2)2 |
铈 |
Ce |
2,4-二硝基间苯二酚 |
C6H2(NO2)2(OH)2 |
碲 |
Te |
二硝基苯肼 |
(NO2)2C6H3NHNH2 |
铝粉 |
Al |
二硝基茴香醚 |
CH3OC6H3(NO2)2 |
硒粉 |
Se |
间-二硝基苯 |
C6H4(NO2)2 |
锑 |
Sb |
二苯醚二磺酰肼 |
C6H4SO2NHNH2 |
镁粉 |
Mg |
二硝基苯甲酰氯 |
(NO2)2C6H3COCl |
钛粉 |
Ti |
二硝基苯酚 |
C6H3(NO2)2(OH) |
异戊醇钠 |
(CH3)2CH2CH2ONa |
二硝基间苯二酚 |
C6H2(NO2)2(OH)2 |
对-甲苯胺 |
C7H9N |
二硝基氯化苯 |
C6H3(NO2)2Cl |
对亚硝基酚 |
C6H4(OH)NO |
对二氯苯 |
C6H4Cl2 |
赤磷 |
P4 |
三硫化四磷 |
P4S3 |
低亚硫酸钠 |
Na2S2O4 |
己二酸 |
C6H10O4 |
金属铪粉 |
Hf |
五硫化磷 |
P2S5 |
金属锆粉 |
Zr |
丙醇钠 |
C3H7ONa |
间苯三酚三肟 |
C6H3N3O3 |
-萘酚 |
C10H7OH |
1-重氮-2-苯酚-4-磺酸 |
C10H5N2OSO3H |
-萘酚 |
C10H7OH |
苯磺酰肼 |
C6H5SO2NHNH2 |
联苯 |
C12H10 |
氨基化钠 |
NaNH2 |
硫黄 |
S |
氧化联苯(1,3,5-三氧六圈) |
C3H6O3 |
偶氮二异丁腈 |
C8H12N4 |
三聚甲醛 |
(CH2O)3 |
间硝基苯甲醚 |
NO2C6H4OCH3 |
硝基苯酚 |
C6H4(NO2)(OH) |
萘胺 |
C10H9N |
蒽 |
C14H10 |
表5常见的无机氧化剂与还原剂
氧化剂 |
非金属单质:Cl2、Br2、O2等 |
高价金属离子:Fe3+、Cu2+等 |
高价或较高价含氧化合物:KMnO4、MnO2、K2Cr2O7、HNO3、KNO3、NaNO3、PbO2、H2O2 |
还原剂 |
非金属单质:H2、C等 |
非金属离子:S2-、I- |
活泼金属:Na、Al、Zn、Fe等 |
低价金属单质:Sn2+、Te2+等 |
低价或较低价的含氧化合物:CO、SO2、Na2SO3等 |
四、毒害品
毒害品是指对人和其他生物有强烈毒害作用的试剂。当少量毒害品侵入人体时,人就会局部或全身中毒以至死亡。由于此类试剂有气、液、固三种状态,所以他可以通过人的呼吸器官、消化器官和皮肤进入人体内。尤其是以气态存在的剧毒品危害性更大。具体见后。
表6强氧化剂及其分子式
名称 |
分子式 |
名称 |
分子式 |
五氧化二碘 |
I2O5 |
过氧化氢 |
H2O2 |
过氧化二乙酯 |
C4H6O4 |
过氧化钙 |
CaO2 |
过氧化二叔丁酯 |
[(CH3)C]2O2 |
过氧化钠 |
Na2O2 |
过氧化二苯甲醇 |
(C6H5CO)2O2 |
过硼酸钠 |
Na2BO3 |
过氧化叔丁醇 |
(CH3)3COOH |
过醋酸 |
C2H4O3 |
过氧化月桂酯 |
(C11H23CO)2O2 |
过蚁酸 |
HCOOOH |
过氧化甲基乙基酮 |
CO(C3H8)O2 |
过硫酸钠 |
Na2S2O8 |
过氧化脲(固体双氧水) |
CO(NH2)2·H2O2 |
过硫酸铵 |
(NH4)2S2O8 |
过氧化苯甲酸 |
C6H5COOOH |
过碘酸 |
HIO4·zH2O |
五氧化苯甲酸叔丁酯 |
C6H5COOOC(CH3)3 |
重铬酸铵 |
(NH4)2Cr2O7 |
过碘酸钠 |
NaIO4 |
重铬酸银 |
Ag2Cr2O7 |
过碘酸钾 |
KIO4 |
重铬酸铜 |
CuCr2O7 |
过铼酸钾 |
KReO4 |
重铬酸锌 |
ZnCr2O7 |
过铼酸铵 |
NH4ReO4 |
重铬酸锂 |
Li2Cr2O7 |
重铬酸钠 |
Na2Cr2O7 |
重铬酸钡 |
BaCr2O7 |
重铬酸钾 |
K2Cr2O7 |
重铬酸铝 |
Al3(Cr2O7)2 |
重铬酸铅 |
PbCr2O7 |
高锰酸酐 |
HMnO4 |
硝酸铵 |
NH4NO3 |
高锰酸钙 |
Ca(MnO4)2 |
硝酸铈铵 |
(NH4)2Ce(NO3)3 |
高锰酸钠 |
NaMnO4 |
硝酸钍 |
Th(NO3)4 |
高锰酸钾 |
KMnO4 |
氯酸钠 |
NaClO3 |
高锰酸锌 |
Zn(MnO4)2 |
过氧化氮 |
N2O4 |
硝酸胍 |
H2N(NH)NH2HNO3 |
过氧化羟基异丙苯 |
C6H5C(CH2)2OOH |
硝酸钠 |
NaNO3 |
过氧化钾 |
K2O2 |
硝酸钾 |
KNO3 |
过氧化铅 |
PbO2 |
铬酸 |
H2CrO4 |
过氧化锌 |
ZnO2 |
氯酸钾 |
KclO3 |
过氧化钡 |
BaO2 |
碘酸 |
HIO3 |
过氧化镁 |
MgO2 |
氧化银 |
Ag2O |
过硫酸钾 |
K2S2O8 |
过氯酸锂 |
LiClO4 |
过氯酸 |
HClO4 |
过氯酸钠 |
NaClO4 |
过氯酸铵 |
NH4ClO4 |
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五、腐蚀品
腐蚀品一般有较强的吸水性,大多数不易燃烧,但经有机碳化后可以引起燃烧。不同的腐蚀性试剂对人体、金属、纤维、塑料以及毛发、岩石等具有不同的腐蚀作用。此类试剂在腐蚀过程中能产生大量的热,因而要与氧化剂、易燃易爆性试剂隔离,并存放在阴凉干燥通风处。
实验室中若发生着火事故,应将腐蚀品尽快搬走,并用水冲洗被腐蚀的物件。