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9? 重氮化
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重氮化是使芳伯胺變?yōu)橹氐}的反應(yīng)。通常是把含芳胺的有機(jī)化合物在酸性介質(zhì)中與亞硝酸鈉作用,使其中的胺基(-NH2)轉(zhuǎn)變?yōu)橹氐?-N=N-)的化學(xué)反應(yīng)。如二硝基重氮酚的制取等。
重氮化的火災(zāi)危險性分析:
(1)重氮化反應(yīng)的主要火災(zāi)危險性在于所產(chǎn)生的重氮鹽,如重氮鹽酸鹽(C6H5N2Cl)、重氮硫酸鹽(C6H5N2H504),特別是含有硝基的重氮鹽,如重氮二硝基苯酚[(NO2)2N2C6H2OH]等,它們在溫度稍高或光的作用下,即易分解,有的甚至在室溫時亦能分解。一般每升高10℃,分解速度加快兩倍。在干燥狀態(tài)下,有些重氮鹽不穩(wěn)定,活力大,受熱或摩擦、撞擊能分解爆炸。含重氮鹽的溶液若灑落在地上、蒸汽管道上,干燥后亦能引起著火或爆炸。在酸性介質(zhì)中,有些金屬如鐵、銅、鋅等能促使重氮化合物激烈地分解,甚至引起爆炸。
(2)作為重氮劑的芳胺化合物都是可燃有機(jī)物質(zhì),在一定條件下也有著火和爆炸的危險。
(3)重氮化生產(chǎn)過程所使用的亞硝酸鈉是無機(jī)氧化劑,于175℃時分解能與有機(jī)物反應(yīng)發(fā)生著火或爆炸。亞硝酸鈉并非氧化劑,所以當(dāng)遇到比其氧化性強的氧化劑時,又具有還原性,故遇到氯酸鉀、高錳酸鉀、硝酸銨等強氧化劑時,有發(fā)生著火或爆炸的可能。
(4)在重氮化的生產(chǎn)過程中,若反應(yīng)溫度過高、亞硝酸鈉的投料過快或過量,均會增加亞硝酸的濃度,加速物料的分解,產(chǎn)生大量的氧化氮氣體,有引起著火爆炸的危險。
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10? 烷基化
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烷基化(亦稱烴化),是在有機(jī)化合物中的氮、氧、碳等原子上引入烷基R—的化學(xué)反應(yīng)。引入的烷基有甲基(-CH3)、乙基(-C2H5)、丙基(-C3H7)、丁基(-C4H9)等。
烷基化常用烯烴、鹵化烴、醇等能在有機(jī)化合物分子中的碳、氧、氮等原子上引入烷基的物質(zhì)作烷基化劑。如苯胺和甲醇作用制取二甲基苯胺。
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烷基化的火災(zāi)危險性:
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(1)被烷基化的物質(zhì)大都具有著火爆炸危險。如苯是甲類液體,閃點-11℃,爆炸極限1.5%~9.5%;苯胺是丙類液體,閃點71℃,爆炸極限1.3%~4.2%。
(2)烷基化劑一般比被烷基化物質(zhì)的火災(zāi)危險性要大。如丙烯是易燃?xì)怏w,爆炸極限2%~11%;甲醇是甲類液體,閃點7℃,爆炸極限6%~36.5%;十二烯是乙類液體,閃點35℃,自燃點220℃。
(3)烷基化過程所用的催化劑反應(yīng)活性強。如三氯化鋁是忌濕物品,有強烈的腐蝕性,遇水或水蒸汽分解放熱,放出氯化氫氣體,有時能引起爆炸,若接觸可燃物,則易著火;三氯化磷是腐蝕性忌濕液體,遇水或乙醇劇烈分解,放出大量的熱和氯化氫氣體,有極強的腐蝕性和刺激性,有毒,遇水及酸(主要是硝酸、醋酸)發(fā)熱、冒煙,有發(fā)生起火爆炸的危險。
(4)烷基化反應(yīng)都是在加熱條件下進(jìn)行,如果原料、催化劑、烷基化劑等加料次序顛倒、速度過快或者攪拌中斷停止,就會發(fā)生劇烈反應(yīng),引起跑料,造成著火或爆炸事故。
(5)烷基化的產(chǎn)品亦有一定的火災(zāi)危險。如異丙苯是乙類液體,閃點35.5℃,自燃點434℃,爆炸極限0.68%~4.2%;二甲基苯胺是丙類液體,閃點61℃,自燃點371℃;烷基苯是丙類液體,閃點127℃。
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11? 磺化
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磺化是在有機(jī)化合物分子中引入磺(酸)基(-SO3H)的反應(yīng)。常用的磺化劑有發(fā)煙硫酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、三氧化硫等。如用硝基苯與發(fā)煙硫酸生產(chǎn)間氨基苯磺酸鈉,鹵代烷與亞硫酸鈉在高溫加壓條件下生成磺酸鹽等均屬磺化反應(yīng)。
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磺化過程危險性分析:
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(1)三氧化硫是氧化劑,遇比硝基苯易燃的物質(zhì)時會很快引起著火;另外,三氧化硫的腐蝕性很弱,但遇水則生成硫酸,同時會放出大量的熱,使反應(yīng)溫度升高,不僅會造成沸溢或使磺化反應(yīng)導(dǎo)致燃燒反應(yīng)而起火或爆炸,還會因硫酸具有很強的腐蝕性,增加了對設(shè)備的腐蝕破壞。
(2)由于生產(chǎn)所用原料苯、硝基苯、氯苯等都是可燃物,而磺化劑濃硫酸、發(fā)煙硫酸(三氧化硫)、氯磺酸都是氧化性物質(zhì),且有的是強氧化劑,所以二者相互作用的條件下進(jìn)行磺化反應(yīng)是十分危險的,因為已經(jīng)具備了可燃物與氧化劑作用發(fā)生放熱反應(yīng)的燃燒條件。這種磺化反應(yīng)若投料順序顛倒、投料速度過快、攪拌不良、冷卻效果不佳等,都有可能造成反應(yīng)溫度升高,使磺化反應(yīng)變?yōu)槿紵磻?yīng),引起著火或爆炸事故。
(3)磺化反應(yīng)是放熱反應(yīng),若在反應(yīng)過程中得不到有效地冷卻和良好的攪拌,都有可能引起反應(yīng)溫度超高,以至發(fā)生燃燒反應(yīng),造成爆炸或起火事故。