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
|
|
|
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。