| 词条 | 硝化甘油 |
| 释义 | § 化学品名称 化学品中文名称： 硝化甘油 化学品英文名称： nitroglycerine 中文名称2： 三硝酸甘油酯 硝化甘油 英文名称2： glyceryl trinitrate 技术说明书编码： 15 CAS No.： 55-63-0 化学式： C3H5N3O9 分子量： 227.09 密度：1.6 g/cm³ （15°C） TNT当量：1.50 自燃温度：50 - 60 °C 时分解 爆速：7700 m/s 外观：无色或黄色澄清油状液体 摩尔质量：227.0872 g/mol § 对人的影响 一、健康危害侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。 健康危害：少量吸收即可引起剧烈的搏动性头痛，常有恶心、心悸，有时有呕吐和腹痛，面部发热、潮红；较大量产生低血压、抑郁、精神错乱，偶见谵妄、高铁血红蛋白血症和紫绀。饮酒后，上述症状加剧，并可发生躁狂。本品易经皮肤吸收，就防止皮肤接触。慢性影响：可有头痛、疲乏等不适。 二、毒理学资料及环境行为 急性毒性：LD50105mg/kg(大鼠经口)；115mg/kg(小鼠经口) 刺激性：家兔经皮：500mg(24小时)，轻度刺激。 致突变性：微生物致突变：鼠伤寒沙门氏菌2500nmol/皿。微料体诱变：鼠伤寒沙门氏菌50μg/皿。 生殖毒性：大鼠腹腔最低中毒剂量(TDL0)11mg/kg(孕7～17天)，致植入前的死亡率升高，致死胎。 致癌性：大鼠经口最低中毒剂量(TDL0)：36500mg/kg(2年)，连续，疑致肿瘤剂，致肝肿瘤。 危险特性：冻结的硝化甘油感度比液体的要高，处于半冻结状态时，机械感度更高。故受暴冷暴热、撞击、摩擦，遇明火、高热时，均有引起爆炸的危险。与强酸接触能发生强烈反应，引起燃烧或爆炸。 燃烧(分解)产物：氧化氮、二氧化碳、一氧化碳。 § 应急处理处置方法 一、泄漏应急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。避免震动、撞击和摩擦尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。 小量泄漏：用锯末或类似材料混合吸收。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。 大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容；使用无火花工具收集回收或运至废物处理场所处置。 二、防护措施 呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，应该佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴自给式呼吸器。 眼睛防护：戴安全防护眼镜。 身体防护：穿防静电工作服。 手防护：戴防化学品手套。 其它：工作现场禁止吸烟、进食、饮水。工作毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。 三、急救措施 皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。 眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入：饮足量温水，催吐、洗胃、导泄。就医。 灭火方法：消防人员须戴好防毒面具，在安全距离以外，在上风向灭火。 灭火剂：雾状水、泡沫。禁止用砂土压盖。 § 硝化甘油热分解 硝化甘油在气相、液相内进行的热分解。在140℃、低装填密度条件下，硝化甘油热分解曲线是降速的，大约经过400分钟全部分解。液相硝化甘油初始热分解阶段加速趋势不明显。当气相分解产物积聚达到某一临界压力值时，会出现剧烈的加速热分解现象。在到达临界压力以前，分解产物的压力按近似P1/2(P表示热分解气体产物在反应器中的压力)规律上升，而到达临界压力值后，分解产物的压力则按近似P2的规律增长。N2O4的存在和增多可以引起硝化甘油热分解过程的急剧加速。工业硝化甘油常含水和硝酸，少量的水会加快硝化甘油的热分解。水量增加，影响也增加。但过量水反而会减慢热分解。硝酸对硝化甘油热分解的影响比水小。硝酸会加快硝化甘油的水解过程。若水蒸气、一氧化氮和二氧化氮以一定比例在反应环境中共存，热分解会加速。 § 硝化甘油生产 基本工艺流程包括硝化、分离、洗涤(安定处理)和接料(贮存)等4个主要部分。 (1)硝化 这是硝化甘油生产的主要工艺过程。甘油以硝硫混酸作为硝化剂，在硝化器中进行酯化反应(俗称硝化)。反应式为：C3H5(OH)3+3HNO3--C3H5(ONO2)3+3H2O+Q 在硝化反应的同时，还伴有磺化、氧化、水解等副反应，这些副反应直接影响到生产的安全。特别能加速酸性硝化甘油的分解，直至造成爆炸事故，历史上这样的教训已发生不少。副反应倾向的大与小，主要取决定于废酸的组成。在实际生产中，常通过控制合理的混酸成分(硝酸占49％，硫酸占51％)和硝化系数(混酸与甘油的质量比为5：1)来减少副反应和避免事故的发生。 另外硝化过程是一放热过程，反应速度快，放热也快。因此必须采取有效的传热方式，迅速散发反应放出的热，并通过剧烈搅拌反应物，使热量均匀分散，避免由于局部过热而导致硝化甘油分解、爆炸。 (2)分离 硝化反应完成后，硝化甘油与废酸处于乳化状态，应使两相迅速分离，才能及时将酸性硝化甘油进行安定处理。 (3)洗涤 从废酸中分离出来的硝化甘油含有10％左右的酸类杂质，通过预洗(冷水洗涤)、温水洗涤和碱洗3个过程，除去硝化甘油中的酸类杂质，并使硝化甘由呈微碱性，以达到安定要求。困此洗涤也称安定处理。 (4)接料 接受洗涤排出的硝化甘油，并贮存于接料槽中，等待分析结果。分析合格后，按生产需要，输送到使用工房。 (5)输送 输送硝化甘油在各工艺过程中都存在。硝化甘油在输送过程中是较危险的。现采用水喷射器使硝化甘油和水形成乳化液后再输送，则比较安全。乳化完全时，具有不易起爆和传爆的特点。 (6)废酸后分离 经分离后排出的废酸中仍会有少量硝化甘油及甘油二硝酸酯等低级硝酸酯，后者可以继续反应生成少量硝化甘油。在后分离过程中，这些硝化甘油被分离出来漂浮在废酸面上。为了回收这部分硝化甘油和提高废酸的安定性一般应设置废酸后分离工序。 硝化甘油具有很高的机械感度，对于机械冲击、摩擦和震动都很敏感。在常温下只要有2J／cm2的机械冲击力作用于硝化甘油即可引起爆炸。 为预防上述类似机械原因引起的生产事故，除了从设计、施工、安装等方面通过周密考虑进行预防外，在生产工房内，不许存放起爆物品以及与生产无关的用具。进入生产工房的人员不得穿硬底鞋和携带硬质物件。生产使用的工具应是软质的，操作时应注意轻放，在有硝化甘油的物件上严禁敲击。检修残存有硝化甘油的设备管道时，必须将硝化甘油彻底处理干净后方可进行检修。用位差输送硝化甘油时，管道坡度一般应不大于3％。输送硝化甘油前、后应用温水冲洗管道。为了预防传爆，在管道上最好安装爆轰隔断器，或用橡胶、塑料软管进行输送。如采用喷射器乳化输送时，应防止空气进入喷射器内，以免因气泡受绝热压缩膨胀而造成危险。 硝化甘油在60℃以上热分解开始显著，当受到200℃以上的高温作用时，便会立即急速分解而爆炸。特别是酸性硝化甘油热分解的危险性更大。例如焊接未处理干净的硝化甘油设备、管道；用蒸汽直接熔化冻结的硝化甘油废酸管道以及在硝化器内发生的局部过热分解等，都会引起爆炸。 以上就是工业制硝化甘油的方法。 § 诺贝尔与硝化甘油 阿尔佛雷德•诺贝尔阿尔佛雷德•诺贝尔（Alfred Bernhard Nobel）于1833年10月21日出生于瑞典首都斯德哥尔摩一个发明家的家庭里，只读过一年正规小学。他自幼勤学好问，到处访求名师指导，曾在美国和欧洲一些国家学习，他在18岁时便对科学、文学和哲学具有一定的修养。除俄文和瑞典文以外，他还通晓英文、法文和德文。从1852年开始，他在老诺贝尔的工厂里工作，渐渐在技术上崭露头角。 意大利化学家索布雷罗（Ascanio So brero，l8l2～1888）l847年在报告他的研究成果时说，用硝酸和硫酸处理甘油，得到一种黄色的油状透明液体，即硝化甘油，“这种液体可因震动而爆炸，将来能做何用途，只有将来的实验能告诉我们。”西宁教授在圣彼得堡做锤击硝化甘油发生爆炸实验给诺贝尔看，并说，如能想出切实的办法使它爆炸，它将在军事上大有用处。这引起了年轻诺贝尔的极大兴趣。从此以后，诺贝尔对此念念不忘，决心要完成这一发明。 诺贝尔经过长期思考和实践，认识到要使硝化甘油爆炸，必须把它加热到爆炸点（170～180℃）或以重力冲击。寻求一种安全的引爆装置正是诺贝尔为自己确定的课题。1862年5月，随着一声剧响，水沟水花四溅，地动山摇，他第一次发现了引爆硝化甘油的原理。用少量的一般火药导致硝化甘油猛烈爆炸就是诺贝尔发明的“引爆物”。为此，1864年他在瑞典第一次获得了硝化甘油的引爆装置－雷管的专利权，完成了他的第一项重大发明。1868年2月，瑞典科学会授予诺贝尔父子金质奖章，奖励老诺贝尔用硝化甘油制造炸药的长期努力，奖励阿尔佛雷德•诺贝尔首次使硝化甘油成为可以用于工业的炸药。 在当时，大批量生产硝化甘油充满了风险。诺贝尔着手改进生产工艺，力求做到安全生产。由于多次的爆炸事故，使诺贝尔极为悲伤、特别是1864年9月3日在瑞典首都斯德哥尔摩诺贝尔家住宅附近实验室的硝化甘油爆炸事故，使从事实验的5个人全部死于非命，其中包括诺贝尔最年轻的弟弟卢得卫，他的父亲也受了重伤。然而诺贝尔仍勇往直前，决不畏缩。他发明了用冷水管散热生产硝化甘油的冷却法，并设计了相应的机器，初步扫除了大批量生产的障碍。 新的“炸油”在爆破工程上可以节约大量的人力，很快地得到普遍应用。加上阿尔佛雷德•诺贝尔为了推广他的发明，亲自到各处去进行实验，使他的名声远扬各国，要求供货的地方也越来越多。但由于当时人们对炸药的危险性十分无知，在长途运输中，各地相继发生了严重的液体硝化甘油爆炸事故，报警的信函涌向诺贝尔。他首先赶到销售量最大的美国加利福尼亚州，设法就地制造，以免长途运输带来的危险，又排除来自各方面的干扰，集中精力研究硝化甘油的安全运输方法。1867年他把产于德国北部的多孔的硅藻土与硝化甘油混合制成了两种固体炸药：1号和2号猛炸药。这种安全烈性炸药很快获得了英、法、德国的专利权，并在开矿、筑路、开掘隧道等施工中应用。但这种炸药的爆炸力只是硝化甘油的四分之三。 硅藻土猛炸药问世以后，猛炸药应用于工业上的障碍扫除了。几乎与此同时，诺贝尔也看到了它的不足之处，即不但爆炸力不如硝化甘油，而且猛炸药受潮或受压时，硝化甘油仍有惨出的危险。于是诺贝尔开始试验研制一种兼有硝化甘油的爆炸威力，又有猛炸药的安全性能的新品种。功夫不负有心人，经过无数次的失败后，1875年坚结的腔质炸药和柔软可塑性极好的胶质炸药相继问世。它的爆炸效力高，价钱也比较便宜。它比纯硝化甘油有更大的爆炸力，而又具有更大的稳定性，点燃不会爆炸，浸水不会受潮。胶质炸药很快在瑞士、法国、意大利的爆破工程中被广泛采用。 阿尔佛雷德•诺贝尔诺贝尔是一个永不满足的人，他又以极大的热情投入枪炮用无烟火药的研制工作。他以自已的广博知识和丰富经验，于1888年改变赛璐璐的配方，以硝化甘油代替其中的樟脑，制成颗粒状无烟火药。他把这种燃烧速度快而又无残渣的火药用作枪炮的发射炸药。这就是混合无烟炸药。 除了炸药和火器技术外，诺贝尔在化学领明专利权。他因此也变成了百万富翁。他希望他的发明能促进人类生产的发展，但事与愿违，炸药被用于战争，他在一些人心目中成了“贩卖死亡的商人”。 阿尔佛雷德•诺贝尔晚年患心脏病，又受风湿病的折磨。好像命运故意跟这位大发明家开玩笑一样，他经常服用的扩张血管的药物，就是与他一生事业休戚相关的硝化甘油。他制造硝化甘油，是为了炸开矿山和铁路的脉胳；他服用硝化甘油，则是为了“炸”通他输血阻塞的脉胳。1896年12月10日，他在法国桑雷穆的别墅里逝世。 诺贝尔一生都很勤奋，有着无穷的创造力，他把自己的全部精力献给了科学事业，创造了巨大的物质财富，促进了人类文明。他在去世前一年（1895年）留下遗嘱，将价值瑞典币30余亿克朗的财产的一部分（共920万美元）作为基金，以利息（每年约20万美元）作为奖金，每年颁发给在物理、化学、生物、医学和文学方面有贡献的人，以及有效地促进国际亲善、废除或裁减常备军、对促进和平事业有贡献的人。1968年又增设经济学奖。受奖人不受国籍限制.这就是自1901年开始，每年在诺贝尔逝世日(即12月10日)颂发的举世闻名的诺贝尔奖。 § 相关词条 阿尔佛雷德•诺贝尔 诺贝尔奖 炸药 § 参考资料 中国应急分析网http://www.ceas.org.cn/ 安全第一网http://www.safe001.com/ |
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