危险化学品的分类和特性

1危险化学品的分类和特性第一节危险化学品的分类危险化学品是指在一定条件下，能发生燃烧、爆炸、中毒、灼伤等事故的化学品。危险化学品的分类，主要是按照其危险特性，同时考虑到其生产、经营、储存、运输、使用的安全要求而确定。根据中华人民共和国国务院第344号令《危险化学品安全管理条例》规定，把危险化学品分为八类，即爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有毒品、腐蚀品。在危险化学品分类中，属于某类的危险化学品，同时又具有其它危险化学品的性质。如：氯气、光气、氧气和环氧乙烷，它们都是经过压缩贮于钢瓶中，因此，它们在危险化学品的分类中属于压缩气体和液化气体类。但氯气和光气又有剧毒性，最高允许浓度氯气为1mg/m3，光气为5mg/m3。氧气和环氧乙烷具有氧化性。硫酸、硝酸属腐蚀性物品，但又具有强氧化性。第二节危险化学品的性质一、爆炸品（一）定义爆炸品系在外界作用下（如受热、摩擦、撞击、震动、热量或其它因素的影响），能发生激烈的化学变化，在瞬间放出大量热能和气态物质，导致周围压力急剧上升，发生爆炸，从而对周围环境造成破坏和人体伤害的物品。（二）危险特性（1）爆炸性爆炸性是一切爆炸品的主要特性。主要表现在爆炸品受到摩擦、撞击、震动、高热或其它能量激发后，能产生剧烈的化学反应，并在极短时间内释放大量热能和气体而发生爆炸。例如：火药、炸药、各类弹药、火工品、以及含氮量大于或等于12.5％的硝酸酯类（硝化纤维素等），含量大于或等于72％的高氯酸类，含量大于或等于40％的双氧水等都具有这种危险的爆炸性。爆炸品一旦发生爆炸（燃烧）事故，爆炸中心的高温高压气体产物就会迅速向外膨胀，剧烈的冲击压缩周围原处于平静状态的空气，使压力、温度突然升高，形成冲击波，迅速向四周传播。冲击波在传播过程中具有相当大的破坏力，可使邻近的建（构）筑物及人员受到严重损害。爆炸品所引起的爆炸与气体混合物发生的燃烧爆炸相比，主要有以下特点：a.化学反应速度极快。一般以万分之一秒的时间完成化学反应。b.产生大量热。如1千克的硝铵炸药爆炸时，可产生3000℃左右的高温。c.产生大量气体，造成高压。d.不需要外界供氧。爆炸品由于其本身分子中含有特殊的不稳定基团，在爆炸时会引起分解或自身的氧化还原反应。（2）敏感度各类爆炸品的爆炸，除由于本身的化学组成和性质决定它有发生爆炸的可能外，如果没有一定的外界条件，也不会发生爆炸。任何一种爆炸品的爆炸都需要外界供给它一定的能量，即起爆能。不同的爆炸品所需的起爆能不同。某一爆炸品所需的最小起爆能，即为该爆炸品的敏感度。例如：雷汞是一种对火焰、震动、摩擦等都非常敏感的爆炸物品，它在没有受到外界的作用下，或受到的作用极小时，是不会爆炸的。但当雷汞受到外界足够2大的作用，如敲打、撞击或加热使温度升高到165℃时就能发生爆炸。影响爆炸品敏感度的因素，主要有以下几点：a.化学结构——不稳定的基团b.爆炸品受热，使之本身温度升高，其所需外界提供的起爆能量就相应减少，其发生氧化还原反应速度也随之加快，反应达到一定程度时，就会发生燃烧或爆炸。所以在爆炸品的储存运输过程中，不能接近热源和明火，要防止日光曝晒，并严禁吸烟等。低温对个别爆炸品也有不利影响。如硝化甘油混合炸药在低温情况下能生成不稳定的晶体，这些晶体对摩擦非常敏感，甚至在微小的外力作用下会引起爆炸。因此在通常情况下，这种炸药的储存温度不能低于10℃。c.机械作用。如冲击、摩擦、剧烈震动等机械能的作用会引起爆炸品的爆炸，尤其是一些开始变质的爆炸品更加敏感，在储存过程中，如装卸操作不慎，用铁底车厢运输铺垫不良时，装车堆放不实，捆绑不牢、行车时受到剧烈震动、整体包装或开箱检验时用铁质工具敲击等，都易引起爆炸事故。如1951年4月21日—下午，上海某染料厂生产苦味酸时加入染料调整色光，当天处理返工料，由于料放不出来，操作人员就用铁锤敲、铁条通，产生撞击、摩擦火花，导致苦味酸猛烈爆炸，死亡10人，重伤5人，400平方米的厂房全部摧毁。d.接触明火。多数爆炸性的物品，一旦与明火接触，立即会引起爆炸。若在生产、储运过程中，电气的电火花、汽车的排气管喷出火星以及雷电感应等，均有可能导致爆炸事故的发生。1954年11月天津某化学厂发生了一起硝化棉爆炸燃烧事故，就是因为用铁质工具敲打而产生火花所致。这次事故烧毁硝化棉1800千克，7人死亡，6人重伤。e.杂质。杂质对爆炸品的敏感度有很大的影响，特别是硬度高，有尖棱的杂质，会使冲击能集中在尖棱上，以致产生无数的高能中心，而促使爆炸。如梯恩梯炸药在储存过程中，由于包装破裂而使炸药撒漏，在搜集时混入砂粒，将提高其敏感度，容易引起爆炸。（3）不稳定性爆炸品具有遇酸或受光线照射分解以及与某些金属接触产生不稳定的盐类等特性，被称为不稳定性。雷汞遇浓硫酸会猛烈分解而爆炸。硝铵炸药易吸湿而变质，降低了爆炸能力甚至拒爆，但对已经结块的炸药，不得用铁质工具进行粉碎，以防爆炸。（三）常见的爆炸品A.硝化甘油不仅用来制造炸药，而且还成为发射药的主要原料，广泛用作火箭和导弹的推进剂。（1）物理性质纯硝化甘油在常温下，是无色透明的油状液体，工业品为淡黄色。能与有机溶剂甲醇、丙酮、苯、甲苯等互溶。硝化甘油的吸湿性很小，能部分溶于水中。在硝酸中，它的溶解度随硝酸的浓度增大而增大。比重在20时为1.596g/cm3。（2）化学性质硝化甘油在硫酸中发生水解和酯交换反应，生成硝酸。硝化甘油与碱起皂化反应并易被分解，尤其是易与氢氧化钠或氢氧化钾的酒精溶液反应。3硝化甘油不易被氧化，但易于被还原剂还原，并随还原剂的强弱不同而被还原成氨、一氧化碳等产物。纯硝化甘油具有一定的安定性，但当其中含有酸、碱、水分等杂质时，会加速其分解；当温度在50℃以上时，分解会加快。分解出的二氧化氮及水又起到催化剂的作用，加速其分解，所以产生出的硝化甘油必须去掉杂质。（3）爆炸性质a.爆炸变化硝化甘油较难点燃，薄层硝化甘油在空气中燃烧时，呈浅绿色火焰。燃速为0.23m/s，并伴有微弱的爆炸声。大量燃烧时，容易由燃烧转为爆轰。b.爆炸参数爆热6688kj/kg；爆速D=7700m/s；威力140％（TNT当量）。（4）生理作用有毒。吸入蒸汽后会感到头痛、血压降低、血管扩张，过多吞食会有生命危险。（5）用途硝化甘油主要用于制造发射药、推进剂、胶质炸药。B.梯恩梯（TNT）梯恩梯炸药广泛用于各种军用弹药装药，现在梯恩梯是由甲苯经过硝－硫浓酸硝化制成。（1）物理性质淡黄色针状晶体。工业品呈鳞片状。凝固点介于80.6-80.85℃之间。梯恩梯含有较多杂质，结构会变得疏松，强度下降，安全性降低，撞击感度升高，易引起爆炸。梯恩梯儿乎不吸湿。一般认为不溶于水，在正常条件下保存时，其含水量仅是0.03％，因此它更适应于水下爆破。梯恩梯易溶于苯、甲苯、丙酮、乙醇等有机溶剂中。（2）化学性质梯恩梯是中性物质，对碱敏感，与氢氧化钠、氢氧化钾等碱性物质及其水溶液或酒精溶液会发生激烈的反应，并生成相应的碱金属盐，这种碱金属盐极为敏感，受冲击作用极易爆炸。因此，在储存时要严禁梯恩梯与碱性物质接触。梯恩梯的热安定性很好，可以长期储存而不变质。（3）爆炸性质a.爆炸变化梯恩梯在空气中点燃时只能缓慢燃烧而不爆炸。在密闭容器内或大量堆积燃烧时，其燃烧可能会转为爆轰。梯恩梯不论在燃烧或爆炸时，均生成大量黑烟。需强调指出，梯恩梯被加热到240℃以上时，也可能发生爆炸，所以当熔化梯恩梯时，采用间接加热法，严禁用火直接加热。b.爆炸参数爆热4564kj/kg；爆温为3350℃。爆发点45713m/s.梯恩梯比较钝感，即使用枪弹贯穿，也不会燃烧或爆炸。（4）生理作用有毒，粉尘能刺激粘膜和引起咳嗽，味苦；长期接触和过多吸入梯恩梯时会引起黄疸4病。（5）用途由于梯恩梯是目前弹丸、爆破器材的主要装药。此外，梯恩梯还可以同很多炸药及可燃物组成混合炸药。如硝铵炸药等。C.苦味酸苦味酸是军用炸药，现在苦味酸是由酚先经硫酸化，然后将硫化液硝化而制得。（1）物理性质黄色针状结晶体，比较容易溶于水。（2）化学性质苦味酸具有酸性，与金属氧化物形成苦味酸盐，并与金属作用，生成敏感的苦味酸金属盐，机械感度较高。（3）爆炸性质爆热4396kj/kg；爆速D=7200m/s。（4）生理作用有毒，人员轻度中毒后皮肤、唾液发黄，口中有苦味，恶心和呕吐。严重时会出现头痛、贫血及肾脏病。（5）用途目前已很少作为炸药单独使用，主要用于制造苯酚树脂和尼龙，在医药、农药、塑料合成等方面作溶剂与消毒剂使用。D.雷汞雷汞是最早发现和应用的起爆药。（1）物理性质根据制作方法的不同，雷汞可被制成白色或灰色两种不同颜色产品。雷汞的吸湿性很小，随杂质含量的增加可使其吸湿性相对增大。雷汞微溶于水，随温度增加能使其溶解度略有增加。雷汞易溶于乙醇、氨水、丙酮等溶液。（2）化学性质雷汞长期置于水中或与水共沸时，可分解而失去爆炸性能。因此，为了安全，雷汞在装填火工品前，均短期存放在水中。雷汞在水中长期煮沸，将会有部分分解而生成氧化汞，然后又生成爆炸性的三聚雷酸汞及碳酸，从而破坏了雷汞的物理、化学性质和爆炸性能。雷汞与冷的硝酸不作用。浓硫酸与雷汞作用，能立即发生爆炸。严禁将雷汞放入硫酸干燥器内保存。（3）爆炸性质雷汞对冲击、摩擦、火焰以及电火花都比较敏感，尤其是冲击感度大。爆热154.91kj/kg：爆速D=5400m/s，爆温为4450℃左右。（4）生理作用雷汞味甜有毒，其毒性与汞相似。粉尘能使粘膜发生痛痒，长期连续接触能使皮肤痛痒，甚至引起湿疹病，能使人白发、牙根出血。（5）用途5由于雷汞的机械感度大，而起爆力仅为中等，因此炸弹、火箭等雷管均已被氮化钳取代。日前用于手榴弹、航弹、工程爆破雷管中，作为起爆剂。二、压缩气体与液化气体（一）定义压缩气体和液化气体系指压缩、液化或加压溶解的气体，并应符合下述两情况之一者：（1）临界温度低于50℃，或在50℃时，其蒸汽压力大于294kPa的压缩气体和液化气体；（2）温度在21.1℃，气体的绝对压力大于275kPa，或在54.4℃，时，气体的绝对压力大于715kPa的压缩气体：或在37.8℃、雷德蒸汽压大于275kPa的液化气体或加压溶解气体。该类物品当受热或强烈震动会增大容器的内压力，使容器破裂爆炸或致气瓶阀门松动漏气导致火灾、中毒事故。1979年12月，吉林市某公司液化石油气球形贮罐发生爆炸，引爆了周围5000多个液化石油气钢瓶，大火烧了23个小时，烧死33人，烧伤56人。又如1979年9月7日温州电化厂液氯钢瓶爆炸，泄漏液氯10.2吨，造成59人死亡，779人中毒。（二）危险特性（1）易燃易爆性在列入现行《危险货物品名表》的165种压缩和液化气体当中，约54.1％的是可燃气体，有61％的气体具有火灾危险性。可燃气体的主要危险性是易燃易爆，所有处于燃烧浓度范围之内的可燃气体，遇着火源能发生着火或爆炸，有的可燃气体遇到极微小能量的着火源即可被引爆。可燃气体着火或爆炸的难易程度，除受着火源能量大小的影响外，它要取决于其化学组成，而其化学组成又决定着可燃气体的燃烧浓度范围的大小、自燃点的高低、燃烧速度的快慢和发热量的多少。综合可燃气体的燃烧现象，其易燃易爆性具有以下三个特点①比液体、固体易燃，且燃速快，一燃即尽。这是因为气体分子间力小，容易断键，无需熔化分解过程，也无需要熔化分解所消耗的热量。②一般规律是由简单成分组成的气体比复杂成分组成的气体易燃、燃速快，火焰温度高，着火爆炸危险性大。如氢气比甲烷、一氧化碳等组成复杂的可燃气体易燃，且爆炸浓度范围大。这是因为单一成分的气体不需要受热分解的过程和分解所消耗的热量，简单成分的气体和复杂成分气体的火灾危险性比较见下表。简单成分的气体和复杂成分的气体火灾危险性的比较气体名称化学组成最大直线燃烧速度（cm/s）最高火焰温度（℃）爆炸浓度极限范围（%）氢气H221021304-75一氧化碳CO39168012.5-74甲烷CH433.818005-15③价键不饱和的可燃气体比相应的价键饱和的可燃气体的火灾危险