一、化学易燃气体和液体
着火是化学实验室,特别是化合物合成实验室里容易发生的事故。例如:
①化学药品中有许多可燃、自燃或助燃的物质而引起着火;
②加热操作不当引起着火;
③电器短路引起着火等。
易燃气体:氢气、氨气、煤气、石油气、乙炔、乙烯、一氧化碳等。
易燃液体:乙醚、二硫化碳、四氢呋喃、苯、溴乙烷、汽油、酒精、醋酸乙酯(天那水)、醋酸丁酯(稀料)、丙酮、乙醛等。
这些易燃物其所以危险,是因为这些气体或低沸点液体在室温下的蒸气浓度很大,足以着火;燃烧速度快,有的因燃点很低(如乙醚、二硫化碳、四氢呋喃等),能和空气形成爆炸混合物,发生爆炸性燃烧。此外,有的易燃物本身有毒,有的燃烧时能分解产生刺激性气体或剧毒气体,均威胁实验人员的安全。
对于易燃物的性能,可以从三个方面来衡量它们:
(1)闪点:指该液体上的蒸气形成燃烧混合物的最低温度。闪点在22℃以下的是危险易燃物,在22~66℃范围内的易燃物。例如,乙醚的闪点有-45℃;二硫化碳只有-30℃,是最危险的易燃物。
(2)燃点:该物质的蒸气自动着火的最低温度。
(3)爆炸极限:该物质蒸气与空气形成爆炸混合物的极限,又分下限(在空气中的浓度低于此限不着火爆炸)和上限(在空气中的浓度高于此限亦不着火爆炸)。爆炸上下限相隔越大,说明该物质与空气混合,有一个很宽的爆炸范围,危险性就越大。例如乙炔就是危险性很大的易燃物。因乙炔上限是100%,下限2.5%。
低碳烷烃、乙醛、氯乙烷、溴乙烷、二硫化碳、乙醚、石油醚、苯和丙酮等的闪点都比较低,即使存放在普通电冰箱内(冰室最低温-18℃,无电火花消除器),也能形成可以着火的气氛,故这类液体不得贮于普通冰箱内。另外,低闪点液体的蒸气只需接触红热物体的表面便会着火。其中,二硫化碳尤其危险,即使与暖气散热器或热灯泡接触,其蒸气也会着火,应该特别小心。
二、化学不稳定的易燃物
这类物质非常活泼,或者不稳定,稍改变外界条件(温度、压力、震荡、磨擦、撞击等),即发生猛烈反应,立即着火甚至爆炸。
这类药品分下列六类叙述:
(1)炸药
大家都知道TNT是烈性炸药。多硝基化合物都是烈性炸药。实验室常用的苦味酸(Picric acid),又叫三硝基酚(Trinitrophenol),干燥时是很危险的炸药,必须保持潮湿状态。硝酸铵、亚硝酸铵受热分解,可能爆炸。
(2)不稳定氧化物
其中最危险的是高价酸和过氧化物。
高价酸在无水状态很易爆炸,所以不要和脱水剂(如硫酸、磷酸、五氧化二磷等)混合。这些高价酸有:高锰酸(Permanganic acid)、过氯酸(Perchloric acid)、过硫酸(Persulfuric acid),它们的盐类、酸或酸酐与硫酸混合特别危险。
最常用的过氧化物(Peroxide)是双氧水,双氧(Hydrogen peroxide)水内若含有铁、铜、锰等就会自动分解。60%以上的双氧水是很危险的。
过氧化苯甲酰及其他聚合反应引发剂(Intiator),在干燥状态时是很危险的。许多含氧的有机物,例如醚类、醛类、酸类、烯类等,暴露在空气中,会慢慢自动氧化生成少许过氧化合物。对於像乙醚、四氢呋喃等易形成过氧化物,闪点又低的易燃物,要特别警惕。
存久了的乙醚,要将过氧化物除去再用。回收乙醚时,千万不要蒸干,否则浓集过氧化物,会受热爆炸。工业乙醚含有少量水,用铁罐贮存,能抑制过氧化物的形成。使用四氢呋喃,必须在氮气流下操作。
(3)自燃物
①活泼金属:如钾、钠、钙、镁、铝、锌等在空气中燃烧生成相应的氧化物。尤其是钾和钠,与水猛烈反应,即放出氢气,爆炸燃烧。钾、钠贮於煤油中,与空气、水气隔绝,即使这样,贮存久了的钾,表面亦自动氧化,形成少量过氧化钾,有爆炸危险。此外,钾、钠和多种灭火剂,如水、二氧化碳、卤代烷都猛烈反应,所以着火只能用沙土、碳酸钠或碳酸氢钠扑救,使用错了灭火剂,反而增加危险,不能疏忽大意。
反应后的金属渣,特别容易着火,不能随便抛弃在垃圾桶中。金属粉尘弥漫在空气中,易形成爆炸混合物。
②黄磷:暴於空气中自然。黄磷要保存於水下,避免和空气接触。黄磷不能和皮肤接触。
③金属氧化物:氢化硼、硼烷等。
(4)强氧化剂或还原剂
强还原剂自动与空气中的氧化合,着火爆炸,上述的自燃物就是例子。
强氧化剂与微量杂质混合,亦可能猛烈爆炸。因为木炭、尘埃、滑润油脂及其他有机物大多数是还原剂,所以强氧化剂被污染,就特别危险。使用氯酸钾、高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸及其盐类、亚硝酸盐等要特别注意。使用氧气罐,要有专用的降压调压阀,不能有油脂之类有机物。
在实验室制备氧气试验,使用氯酸钾分解,用二氧化锰催化,如混入少量杂质,就会爆炸。
强氧化剂和还原剂混合,会着火爆炸。硝酸钾(氧化剂)硫磺和木炭(还原剂)的混合物就是炸药。
亚硝酸钠(氧化剂)和亚硫酸氢钠(还原剂)混合即着火。
(5)重氮盐、炔的盐类等
这些物质非常不稳定、易爆炸。电石(碳化钙)遇水反应生成危险的乙炔气。扑灭这种火灾要特别注意,因为电石渣反应很慢,灭火以后,还会死灰复然,再发生火灾。
一般说来,易爆炸物质的组成中,大多含有以下原子团:
—O—O— 臭氧、过氧化物; —N=N— 重氮及叠氮化合物;
—O—Cl— 氯酸盐、高氯酸盐; —N=C 雷酸盐
=N—Cl 氮的氯化物; —NO2 硝基化合物(三硝基甲苯、苦味酸盐)
—N=O— 亚硝基化合物; —C≡C—乙炔化合物(乙炔金属盐)
(6)易燃粉尘与空气形成爆炸混合物
例如棉纱着火爆炸,染有液体空气的废棉纱及其他还原剂,很易爆炸,使用液体空气作冷却剂要特别小心。
三、 实验室常见的着火事故
化学实验室要经常用煤气灯、电炉、油浴等加热;使用各种电器设备和仪器时,和具有可燃性的化学试剂接触也都存在着火的隐患。
例如:使用煤气灯时,不小心将衣袖燃着;有的头发过长不小心将头发燃着,特别危险的是煤气灯使用过程中突然因故熄灭(煤气量过小或风过大),引起煤气泄漏,这是很危险的。有的同学做完实验后,忘记关煤气开关,都会造成火灾。
各种电器设备在开、关和短路时往往产生火花,如与易燃气体或液体接触,极易发生火灾。实验后插座不拔或不关闭总电源有时也会酿成火灾。
在做有机实验和综合实验时,接触的有机试剂比较多,而大部分有机试剂都是可燃的,如果实验操作不当易发生火灾,例如:用明火加热有机溶剂;在回流或蒸馏操作中未加沸石,引起暴沸,液体冲出瓶外接触到明火;取量或倾倒有机液体时,不小心洒在瓶外遇明火;
在压金属钠丝或使用金属钠时,违反操作也会引起着火事故。
四、火灾的预防和消防
(1)火灾的预防
有效的防范才是对待事故最积极的态度。为预防火灾,应切实遵守以下各点:
①严禁在开口容器或密闭体系中用明火加热有机溶剂,当用明火加热易燃有机溶剂时,必须有蒸气冷凝装置或合适的尾气排放装置。
②废溶剂严禁倒入污物缸,量少时可用水冲入下水道,量大时应倒入回收瓶内再集中处理。燃着的或阴燃的火柴梗不得乱丢,应放在表面皿中,实验结束后一并投入废物缸。
③金属钠严禁与水接触,废钠通常用乙醇销毁。
④不得在烘箱内存放、干燥、烘焙有机物。
⑤使用氧气钢瓶时,不得让氧气大量溢入室内。在含氧量约25%的大气中,物质燃烧所需的温度要比在空气中低得多,且燃烧剧烈,不易扑灭。
(2)安全消防措施
万一不慎失火,切莫慌惊失措,应冷静、沉着处理。只要掌握必要的消防知识,一般可以迅速灭火。
①常用消防器材:
化学实验室一般不用水灭火!这是因为水能和一些药品(如钠)发生剧烈反应,用水灭火时会引起更大的火灾甚至爆炸,并且大多数有机溶剂不溶于水且比水轻,用水灭火时有机溶剂会浮在水上面,反而扩大火场,下面介绍化学实验室必备的几种灭火器材。
(a)沙箱 将干燥沙子贮于容器中备用,灭火时,将沙子撒在着火处。干沙对扑火金属起火特别安全有效。平时经常保持沙箱干燥,切勿将火柴梗、玻管、纸屑等杂物随手丢入其中。
(b)灭火毯 通常用大块石棉布作为灭火毯,灭火时包盖住火焰即成。近年来已确证石棉有致癌性,故应改用玻璃纤维布。沙子和灭火毯经常用来扑灭局部小火,必须妥善安放在固定位置,不得随意挪作他用,使用后必须归还原处。
(c)二氧化碳灭器 是化学实验室最常使用、也是最安全的一种灭火器。其钢瓶内贮有CO2气体。CO2无毒害,使用后干净无污染。特别适用于油脂和电器起火,但不能用于扑灭金属着火。
(d)泡沫灭火器 由NaHCO3与Al2(SO4)3溶液作用产生Al(OH)3和CO2泡沫,灭火时泡沫把燃烧物质包住,与空气隔绝而灭火。因泡沫能导电,不能用于扑灭电器着火。且灭火后的污染严重,使火场清理工作麻烦,故一般非大火时不用它。过去常用的四氯化碳灭火器,因其毒性大,灭火时还会产生毒性更大的光气,目前已被淘汰。
(e)溴氧二氟甲烷(Bromochloro difluromethane),简称BCF。这种灭火器材装在天花板上,灭火器有一低融点合金封口(有各种规格,常用的是155℃),当室内着火,温度超过了规格,封口熔融便自动喷出BCF灭火。BCF气体有毒,而且与金属反应,故不宜扑灭金属着火引起的火灾。
(f)干粉:桶内装干粉,内有压缩二氧化碳管,使用时用力打击,管破,二氧化碳将干粉喷出,扑救金属着火。但大量钾钠着火则不宜用。
②灭火方法
一旦失火,应首先采取措施防止火势蔓延,立即熄灭附近所有火源(如煤气灯),切断电源,移开易燃易爆物品。并视火势大小,采取不同的扑灭方法。
(a)对在容器中(如烧杯、烧瓶、热水漏斗等)发生的局部小火,可用石棉网、表面皿或木块等盖灭。
(b)有机溶剂在桌面或地面上蔓延燃烧时,不得用水冲,可撒上细沙或用灭火毯扑灭。
(c)对钠、钾等金属着火,通常用干燥的细沙覆盖。严禁用水和CCl4灭火器,否则会导致猛烈的爆炸,也不能用CO2灭火器。
(d)若衣服着火,切勿慌张奔跑,以免风助火势。化纤织物最好立即脱除。一般小火可用湿抹布、灭火毯等包裹使火熄灭。若火势较大,可就近用水龙头浇灭。必要时可就地卧倒打滚,一方面防止火焰烧向头部,另外在地上压住着火处,使其熄火。
(e)在反应过程中,若因冲料、渗漏、油浴着火等引起反应体系着火时,情况比较危险,处理不当会加重火势。扑救时必须谨防冷水溅在着火处的玻璃仪器上,必须谨防灭火器材击破玻璃仪器,造成严重的泄漏而扩大火势。有效的扑灭方法是用几层灭火毯包住着火部位,隔绝空气使其熄灭,必要时在灭火毯上撒些细沙。若仍不奏效,必须使用灭火器,从火场的周围逐渐向中心处扑灭。
五、灭火器使用方法
六、几种常见火灾的扑救方法:
1、家具、被褥等起火:
一般用水灭火。用身边可盛水的物品如脸盆等向火焰上泼水,也可把水管接到水龙头上喷水灭火;同时把燃烧点附近的可燃物泼湿降温。但油类、电器着火不能用水灭火。
2、电气起火:
家用电器或线路着火,要先切断电源,再用干粉或气体灭火器灭火,不可直接泼水灭火,以防触电或电器爆炸伤人。
3、电视机起火:
电视机万一起火,决不可用水浇,可以在切断电源后,用棉被将其盖灭。灭火时,只能从侧面靠近电视机,以防显像管爆炸伤人。若使用灭火器灭火,不应直接射向电视屏幕,以免其受热后突然遇冷而爆炸。
4、油锅起火:
油锅起火时应迅速关闭炉灶燃气阀门,直接盖上锅盖或用湿抹布覆盖,还可向锅内放人切好的蔬菜冷却灭火,将锅平稳端离炉火,冷却后才能打开锅盖,切勿向油锅倒水灭火。
5、燃气罐着火:
要用浸湿的被褥、衣物等捂盖火,并迅速关闭阀门。
6、身上起火:
不要乱跑,可就地打滚或用厚重衣物压灭火苗。穿过浓烟逃生时,用湿毛巾、手帕等捂住口鼻,尽量使身体贴近地面,弯腰或匍匐前进。
七、火灾逃生自救方法
发生火灾时,如果被大火围困,特别是被围困在楼上时,在拨打了119报警电话后,我们应千方百计设法自救。具体做法如下:
1.发生火灾赶紧逃
如火势不大,可浸湿棉被、毯子等披在身上从火中冲出去。此时,要当机立断,切不可犹豫不决,以免火势越烧越大,错过逃生时机。身处烟雾捂口鼻
若被困周围烟雾很大,这可比火更为可怕。因为烟雾中含有大量的有毒有害气体,如果不加防备,就会被有毒有害烟气熏倒,这往往是火灾事故中死亡率最高的原因(约占95%以上)。如果一定要冲出烟雾区,必须用湿毛巾等捂住鼻嘴,尽可能地猫腰贴地跑出,这样才能减少烟气的吸入量,以免中毒倒下。
发现火灾迅速拨打火警电话119。报警时要讲清详细地址、起火部位、着火物质、火势大小、报警人姓名及电话号码,并派人到路口迎候消防车。
2.观察周围找生机
如果建筑物有避难房、疏散楼梯的,可以先躲进避难房或由疏散楼梯撤至安全地方。
如多层建筑物火灾,楼梯已被烧断,或者火势已相当猛烈时,可以利用房屋的老虎窗、阳台、下水管道或其他可以接地牢固的物件逃生。
3.跳楼逃生有技巧
如生命受到威胁,又无逃生之路时,可以用绳索或将床单撕成条状连接起来,一端拴在固定物件上,再顺着绳索或布条滑下。
如果万分情急决定跳楼出逃时,可先往地下抛出一些衣物棉被等,以增加缓冲,然后手扶窗台往下滑,以缩小跳落高度,并尽力保持双脚着地,尽可能地保全性命。
如处在较高楼层,且又无法采取跳楼逃生的办法时,可在室内,关闭通向火区的门窗,如有条件,尽可能向门窗上浇水以缓火势蔓延。这时,要采取一切办法(如可用打电话,抛物件等办法)向楼下的人发出求救信号,以赢得救援的机会。
危难见真情,在处于火场生死关头,更要发扬互助和奉献精神,尽力帮助老、幼、妇、弱者优先疏散。千万不能惊恐失措,无序夺路。
4.逃命切忌进电梯
尤其应该注意的是,处在高层建筑火灾时,如果不是消防专用电梯,绝对不能进电梯逃生。因为这时的电梯电源随时有可能被切断,并且电梯通道往往在发生火灾时首先成为烟雾的袭击部位而成烟道。
5.要保护呼吸系统。
在逃生时用水蘸湿毛巾、衣服、布类等物品,用其掩住口鼻,以避免烟雾熏人导致昏迷或者中毒和被热空气灼伤呼吸系统软组织窒息致死的危险。如果烟雾较浓,膝、肘着地,匍匍前进。
6.要从通道疏散。
如疏散楼梯、消防电梯、室外疏散楼梯等。也可考虑利用窗户、阳台、屋顶、避雷线、落水管等脱险。
7.要利用绳索滑行。
用结实的绳子或将窗帘、床单被褥等撕成条,拧成绳,用水沾湿后将其拴在牢固的管道、窗框、床架上,被困人员逐个顺绳索滑到下一楼层或地面。
8. 要借助器材。
通常使用的有缓降器、救生袋、网、气垫、软梯、滑竿、滑台、导向绳、救生舷梯等。
9.为暂时避难。
在无路逃生的情况下,可利用卫生间等暂时辟难。避难时要用水喷淋迎火门窗,把房间内一切可燃物淋湿,延长时间。在暂时避难期间,要主动与外界联系,以便尽早获救。
10.利用标志引导脱险。
在公共场所的墙上、顶棚上、门上、转弯处都设置“太平门”、“紧急出口”、“安全通道”、“火警电话”和逃生方向简头等标志,被困人员按标志指示方向顺序逃离,可解“燃眉之急”。
11.要提倡利人利己。
遇到不顾他人死活的行为和前拥后挤现象,要坚决制止。只有有序地迅速疏散,才能最大限度地减少伤亡。