化学品管理通用指南Word文档格式.docx
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仅含碳和氢原子的有机物称为碳氢化合物(烃)。
有机化合物可按连接在碳原子骨架上的功能集团来分族。
某些主要的有机物及其效应如下:
●烷烃
烷烃是指链烷属烃(饱和),通用结构式为CnH2n+2,此处n是碳原子数。
例子:
甲烷(CH4),丁烷(C4H10),己烷(C6H14)。
烷烃可燃,但相对无毒性,除已知的有神经毒性的正己烷以外。
●烯烃
烯烃是指烯链(不饱和)烃。
通用结构式为CnH2n。
例子:
乙烯(C2H4),丙烯(C3H6)。
烯烃可燃,但相对无毒性。
●环烃
环烃具有一环状结构,与氢饱和或不饱和。
环己烷(C6H12)
环烃具低毒性。
未饱和环烃一般比饱和烃有更大的刺激性。
●芳香烃
芳香烃含有一个由六个碳原子组成的环状结构。
芳香烃化合物是不饱和的。
苯[C6H6]、甲苯[C6H5CH3]、二甲苯[C6H4(CH3)2]。
苯[C6H6]:
一般说来,芳香烃有刺激性和强麻醉性,常用的芳烃溶剂,除苯以外,对人体健康的主要影响是引起皮炎和影响中枢神经系统。
苯是臭名昭著,它的主要危害是影响骨髓的造血器官,能够引起白血病。
●醇
醇类物的特征是它带有一个羟基(—OH)。
甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)、丙醇(C3H7OH)。
乙醇(C2H5OH):
醇类物可以抑制人的中枢神经系统,高的空气暴露等级可能导致人昏迷,甚至死亡。
甲醇需特别注意,它能够伤害视觉神经而引起视力损伤。
●醛
醛类物含有双键羰基,C=O基中碳原子上只有一个烃基。
甲醛(HCHO),乙醛(CH3CHO)
乙醛(CH3CHO):
众所周知,醛类物对皮肤和粘膜组织均有害,并且影响中枢神经系统。
醛类物普遍引发皮炎,同样它也有致敏性,过敏反应是其共性。
●酮
酮类物含有双键羰基,C=O基中碳原子上有两个烃基。
丙酮(CH3COCH3),甲基乙基酮(丁酮)(CH3COC2H5)。
丁酮(MEK):
常用酮类物,一般有安眠作用。
所有的酮类物对眼、鼻、喉均有害,需特别注意甲基(正)丁基酮对末梢神经的影响。
●醚
醚类物含有C—O—C链合连接。
乙基乙醚(C2H5OC2H5):
醚类物是挥发性烃。
它们主要功效是麻醉和止痛。
●酯
酯类物由一种有机酸与一种醇反应后生成。
乙基乙酸酯(CH3COOC2H5):
需注意酯类物对暴露皮肤和呼吸系统的伤害效应。
它们同样也有强麻醉作用。
●二元醇
二元醇化合物含有两个羟基(—OH)。
乙二醇[C2H4(OH)2]
二元醇化合物不易挥发,由于它们的蒸汽压低,故其蒸汽不易被吸入,除非二元醇化合物被加热或者成喷雾形式。
雾和蒸汽有刺激性。
●卤代烃
卤代烃化合物是烃中的氢原子被卤素原子—氟(F),氯(Cl),溴(Br),或碘(I)所取代而生成的。
四氯化碳(CCl4),二氯乙烯(CHCl=CCl2),二氯甲烷(CH2Cl2),溴氯甲烷(BrCH2Cl)。
四氯化碳(CCl4):
卤代烃化合物稳定,不可燃。
一般说来,氯代烃比常见的氟代烃,其毒性大一些,其特殊效应和毒性很宽,但氯代烃最常见的效应是抑制中枢神经系统,引发皮炎和伤肝。
最引人注目的是某些卤代烃物质对臭氧层的破坏作用,如四氯化碳、三氯乙烷等。
三、燃性物质
火灾和爆炸使人类生命和财产受损,同时也可能使环境受到严重的影响。
因此,谨慎小心地保管好可燃性和爆炸性化学品,采用有效的预防措施防止火灾和爆炸的发生是非常重要的。
火灾或燃烧是燃烧物的放热氧化过程。
燃料可以以固体、液体或蒸汽的状态出现,但蒸汽和液体一般更容易着火。
火灾只有当燃料、氧化剂(一般是空气中的氧气)和点火源同时存在时才会发生。
如果排除这些组份中任何一种或者这些组分不构成正确的比例,火灾都不会发生。
如果能切断这些组成要素的任何一种,将有效地阻止燃烧过程。
在化工厂中最多的爆炸是由化学反应引起的,这种类型的爆炸称为化学爆炸。
在性质上它们可能是向四周均匀传播的或可能沿某些方向传播的。
在一个容器中发生的爆炸趋向于一种均匀性爆炸。
然而,发生在一个长管道中的爆炸趋向于一种传播性爆炸。
爆轰和爆燃是传播和蔓延性质有所区别的两种类型的化学爆炸。
在爆轰中,产生的冲击波以超音速(即高于声波传输的速度)传播,而在爆燃中传播速度明显低一些。
爆轰波的压力远高于爆燃波的压力。
爆轰比爆燃有更大的破坏性。
一种爆燃过程可能会转变为一种爆轰过程,特别是当沿着一个长管道中传播时。
火灾和爆炸之间的区别在于两者释放能量的速率不同。
火灾释放能量慢,其放能速率由燃料或者氧气的扩散速度来控制。
而另一方面,爆炸释放能量极其迅速,典型的为微秒数量级,同样,爆炸结果是快速释放压力或产生冲击波。
某些常见燃料,氧化剂和点火源如下所示:
火灾三组份
常用来源
燃料
固体
木屑、聚合物灰尘、粉尘、金属颗粒
液体
丙酮、异丙醇、正己烷、汽油
气体
乙炔、丙烷、丁烷、氢气
氧化剂
氧气、过氧化氢、金属过氧化物
点火源
火花、火焰、静电、热
●闪点
一种液体的闪点是指能使该液体蒸发出足够的蒸汽,从而能与空气混合达到可燃状态的最低温度。
低闪点的液体比较高闪点的液体更易燃烧。
闪点低于38℃的可燃液体,当有点火源存在时,甚至在室温条件下都有可能引起火灾或爆炸。
闪点高于38℃的物质也归为可燃烧物质。
尽管它们在室温条件下不会燃烧,但加热到它们的闪点时,可以被点着。
●爆炸范围/可燃性极限
蒸汽—空气混合物仅在一个特定的组成范围内才会着火和燃烧。
当混合物组成低于爆炸下限(LEL)时,它将不燃烧,这时混合物组成对燃烧来说过于贫乏。
相反,当混合物组成高于爆炸上限(UEL)时,它也不燃烧,混合物组成对于燃烧来说过于丰富了。
如果一种混合物在它的爆炸范围内被点着,那么将出现烈焰四散。
大多数石油蒸汽的可燃范围大概为1%到10%(体积比),而有些可燃性气体,其可燃范围很宽,保存时必须特别小心。
例如,氢气是4%~76%,乙炔是2.5%~82%,环氧乙烷是3%~100%。
为预防火灾和爆炸发生,常常有必要维持空气中产品的浓度低于它的爆炸下限(LEL)。
例如采用恰当的通风方法。
●自动燃烧温度
在某温度下,一种物质(固体、液体或气体)在无火花和火焰存在条件下自身点燃并可维持燃烧,则此温度为该物质的自动燃烧温度。
比较接近室温的自动燃烧温度,危险较高。
下表列出常见的工业化学品的闪点、可燃极限和自动燃烧温度。
化学物
闪点(℃)
可燃极限(空气中)(%)
自动燃烧温度(℃)
下限(LEL/LFL)
上限(UEL/UFL)
乙醛
-37.8
4.0
60.0
175
丙酮
-17.8
2.6
12.8
465
乙炔
-18.0
2.5
82.0
306
氨
16.0
25.0
651
苯
-11.1
1.2
7.1
498
丁烷
-60.0
1.8
8.4
287
乙酸叔丁酯
15.5
1.4
7.5
425
二硫化碳
-30.0
1.3
50.0
90
一氧化碳
12.5
74.0
607
环己烷
-20.0
8.3
245
1,1-二氯乙烯
-18.0
7.3
16.0
570
二乙基醚
-45.0
1.7
36.0
170
乙胺
3.2
12.5
472
乙酸乙酯
-4.4
2.0
11.5
427
乙醇
13.0
3.5
19.0
365
乙基乙醚
12.8
1.85
36.5
160
乙烯
2.7
49.0
二氯化乙烯
13.0
6.2
16.0
413
环氧乙烷
-20.0
3.0
100
429
正庚烷
-4.0
1.1
6.7
204
正己烷
-21.7
1.1
7.5
225
氢气
76.0
400
硫化氢
4.3
44.0
260
异丁烷
-82.7
1.8
462
异丙醇
11.7
2.0
12.0
399
甲烷
5.0
15.4
537
甲醇
-46.7
5.5
36.5
385
氯(代)甲烷
-45.6
8.1
17.4
632
甲基环己烷
-4.0
6.7
250
甲基乙基酮(丁酮)
-6.0
1.8
10.0
515
正辛烷
13.3
1.0
6.5
206
戊烷
-49.4
1.4
7.8
260
丙烷
-104.4
2.2
9.5
450
乙酸丙酯
13.0
1.7
8.0
450
丙烯
2.0
11.1
455
氧化丙烯
-37.2
2.1
37.0
465
苯乙烯
31.0
1.1
6.1
490
甲苯
4.4
1.2
7.0
480
氯乙烯
-78.0
3.6
33.0
472
二甲苯(邻/间/对)
17.0/25.0/25.0
0.9/1.1/1.1
6.7/7.0/7.0
463/527/528
1.火灾和爆炸效应
火灾产生的热可造成人身伤害,火灾同样也可以引起爆炸而产生大量烟气和有害气体,过量的烟气阻碍了火灾时人员的逃生。
有毒气体,如一氧化碳,最容易由含碳材料产生,它是无味的,但却是一种化学窒息剂。
在火灾的第一阶段,人们可能被吸入的一氧化碳所击倒。
含有氯、硫、氮等元素的可燃性物质燃烧时可能会产生刺激性和有毒性气体。
例如,聚氯乙烯(PVC)和含氯聚合物,如聚氨酯泡沫,它们燃烧时会产生有刺激性的氯化氢和毒性极大的氰化氢等。
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