危险品化学基础1

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1、第五章 危险品化学基础,2014级铁运,2004年12月9日晚9时许，长沙铁路运输危险品仓库发生特大爆炸。,2013加拿大魁北克省原油列车出轨事故造成多个油罐爆炸起火，上千居民被紧急疏散,2013年12月30日，巴菲特旗下BNSF铁路公司一列装运原油的火车在美国北达科他州与另一列火车相撞，引发一连串爆炸，导致至少7辆汽车起火。,07年乌克兰一铁路区间发生货运列车脱轨事故。15节满载黄磷的车厢倾覆，其中6节车厢起火燃烧。事故造成20人中毒住院。当地的水源、空气、土壤、动植物等受到污染。,2014雅西高速西昌至成都方向黄磷运输车翻覆燃烧,2013沪渝高速武汉一辆载有30余吨桶装黄磷的货车，追尾前方

2、一辆货车，车上黄磷因剧烈撞击而自燃爆炸。,台湾新北市八里八仙水上乐园粉尘爆炸事故 2015.06.27,瑞海国际物流公司的货场内共存有3000吨左右危险品，除了已知的700吨氰化钠外，尚有硝酸铵800吨、硝酸钾500吨，以及二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化钛、甲酸、乙酸、氢碘酸、甲基磺酸、电石等多种化学品。 -北京青年报2015年8月18日,2016年2月事故调查通报 11383.7吨危险货物,概 述,危险货物的定义 铁路危险货物的分类与分项,12,1.危险品的定义,什么是危险品？ 具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等特性，在运输、储存、生产、经营、使用和处置中容易造成人身伤亡、财产损毁或环境

3、污染而需要特别防护的物质和物品。,GB6944-2005危险货物分类和品名编号,13,在铁路运输中，凡具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等特性，在运输、装卸、储存、保管过程中容易造成人身伤亡和财产损毁而需要特别防护的货物均属危险货物。,铁路危险货物运输管理规则（危规）,铁运2008174号,14, GB为国家标准 铁运2008174号为部颁标准（行业标准）。 行业标准必须服从国家标准、严于国家标准。 如：雷酸汞（ Hg(ONC)2 ） TNT(2、4、6三硝基甲苯） 汽、煤、柴油、乙醇、丙酮、黄磷 各种氰化物，BaCl2、浓H2SO4、碘-131 CO2(干冰）、碘化氮,15,危险货物必

4、须具备：危险性、可能造成危害性（人身伤亡、财产损失或环境破坏），又要特殊保护措施（政策、管理、技术上的手段）。 过度敏感（不可控）的不能运输。 危规三十四条规定： 叠氮铵、无水雷汞、 HClO470%、 高锰酸铵、4-硝基苯胺等 因其危险性不可控，不能运输。,16,2.危险货物的分类（项）,危规第一章第五条明确指出，根据国家公布的危险货物分类与品名编号（GB6944）和危险货物品名表（GB12268），结合铁路运输的实际情况，参考联合国的相关规定，铁路危险货物按其主要危险性和运输要求划分为9大类，有些类别再分成项，共25项。,17,第1类 爆炸品 第1.1项 有整体爆炸危险的物质和物品； 第1

5、.2项 有迸射危险，但无整体爆炸危险的物质和物品; 第1.3项 有燃烧危险并有局部爆炸危险或局部迸射危险或两种危险都有，但无整体爆炸危险的物质和物品; 第1.4项 不呈现重大危险的物质和物品; 第1.5项 有整体爆炸危险的非常不敏感物质; 第1.6项 无整体爆炸危险的极端不敏感物品。（共6项）,18,第2类 气体 第2.1项 易燃气体; 第2.2项 非易燃无毒气体; 第2.3项 毒性气体。 第3类 易燃液体 第3.1项 一级易燃液体； 第3.2项 二级易燃液体。,第4类 易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质 第4.1项 易燃固体; 第4.2项 易于自燃的物质; 第4.3项 遇水放出

6、易燃气体的物质 第5类 氧化性物质和有机过氧化物 第5.1项 氧化性物质; 第5.2项 有机过氧化物。,20,第6类 毒性物质和感染性物质 第6.1项 毒性物质; 第6.2项 感染性物质 第7类 放射性物质 第8类 腐蚀性物质 第8.1项 酸性腐蚀性物质； 第8.2项 碱性腐蚀性物质； 第8.3项 其他腐蚀性物质。,21,第9类 杂项危险物质和物品 第9.1项 危害环境的物质； 第9.2项 高温物质； 第9.3项 经过基因修改的微生物或组织,不属感染性物质,但可以非正常地天然繁殖结果的方式改变动物、植物或微生物物质。,22,1至5类的物质其主要危险性都是与爆炸性、易燃 性有关，也有一些物质还具

7、有毒害性和腐蚀性 6类、8类主要危险性是毒害性和腐蚀性，也有一些物质具有易燃、易爆性。 7类放射性物质： 一般量小、范围小，影响不大，但像核辐射之类的影响危害都很大。 9类是破坏环境和生态平衡的物质。,23,3.铁路危险货物的编号（简称铁危编号）,铁路危险货物的一个编号都是由5位阿拉伯数字及英文大写字母组成，表明危险货物所属的类别、项别和顺序号，编写编号的表示方法如下：,24,顺序号小于500（001499）为一级危险货物，顺序号大于500（501999）为二级危险货物（第3类的一级易燃液体和二级易燃液体的顺序号除外）。铁危编号后的英文大写字母（如：A、B、C、）表示同一品名编号具有不同运输条

8、件的危险货物。品名表中4.1、4.2、4.3项，5.1项，6.1项，8.1项、8.2项、8.3项均有一级、二级之分，显然一级的危险程度比二级强。 例如：82001A 氢氧化钠固体 43505 硅铁,危险品运输包装及标记,5-1 爆炸品,5-1-1什么是爆炸品？ 爆炸品是包括爆炸物质（炸药或药剂）和以爆炸物质为原料制成的成品在内的物品的总称。包括：军用、工程用、民用、娱乐用等许多产品。 不包括： 过分敏感的物质； 反应性很强以致产生自发反应的爆炸物质,热敏感度 撞击感度 爆速 摩擦感度 常作为衡量物品是否属于爆炸品的标准。,延滞期：是指炸药从加热到突然升温爆炸的时间。(常为5s或5min),1.

9、 热敏感度（爆发点） 炸药在热的作用下发生爆炸的难易程度。通常用爆发点表示。,爆发点：一定条件下炸药被加热到爆炸时，加热介质的最低温度。,通常将热敏感度试验爆发点在350以下的物质或物品视为爆炸品。,2.撞击感度 通过撞击敏感度试验测量固体和液体对落锤撞击的敏感度和确定物质是否太危险不能以其进行试验的形式运输。适用于固态和液态物质。,撞击敏感度试验仪,撞击感度试验测定爆炸率在2（落锤10Kg,落高25cm）以上属于爆炸品。,3.爆速 爆炸火焰或其化学反应在炸药中的传递速度称为爆速。,运输中的爆炸品指爆速在3000m/s以上的物质。,爆速仪,4.摩擦感度 物质（粉末状、胶状及膏状）对摩擦接触的敏

10、感度,摩擦感度测试仪,摩擦感度高于2%为爆炸品,5-1-2爆炸品的危险特性,敏感易爆性 遇热危险性 机械作用危险性 静电火花危险 火灾危险 毒害性,33,5-1-3爆炸物质的爆炸类型 爆炸分为三种类型： 原子爆炸（核爆炸） 物理爆炸（温度、体积、压力突变） 化学爆炸（迅速发生剧烈的化学反应）,34,化学爆炸有三种类型： （1）简单分解爆炸：一次性分解成元素单质 如Pb(N3)2Pb + 3N2 + 热量Q （毒性） （气体） （2）复杂分解爆炸 发生复杂分解反应的各种含氧炸药如硝化棉、TNT（三硝基甲苯）分解产生氧，引起燃烧爆炸。爆炸危险性低于简单分解反应爆炸。,35,（3）可燃物混合爆炸 可

11、燃物 + 空气（或O2）混合物 （气、液、固） 在一定比例范围内遇火源发生燃烧爆炸。 不具备条件一定不会发生，危险性相对小。,炸药类物质发生分解的难易程度取决于分子内原子与原子间的化学键的强弱。一般这些物质的原子与原子间的化学键较弱，很容易受到热、摩擦、撞击、震动等因素的影响而断开，产生分解而爆炸。,2NI3(S)N2(g)+3I2(g),羽毛轻触、空气流动、突然光照都会引发爆炸,例如碘化氮用羽毛扇的微风就可分解：,爆炸品受热、撞击、摩擦、震动等因素的影响，迅速发生剧烈化学反应，瞬间产生大量气体和热量，形成巨大压力（冲击波），对周围环境造成破坏（人员伤亡、建筑物倒塌、财产损坏）。,5-1-4

12、几种典型爆炸品的性质,1.叠氮类化合物 含有叠氮根离子（N3）或叠氮基（N3）的化合物 叠氮酸HN3 2 HN3 = 3N2+H2 =-593.6kJ mol-1,重金属如Ag、Cu、Pb、Hg和Tl等金属的叠氮化物受热就会发生爆炸，分解产生金属、 氮气并放出热量。,叠氮化铵,大气中不爆炸，但密闭加热可以激烈的爆炸,NH4N3,2N2+2H2,NH4N3,除了具有爆炸危险性外，叠氮化物还具有神经毒性。,重氮甲烷（CH2N2）,刺激性，有毒。受热、摩擦、震动、撞击时也易爆炸，受到光或热的作用会发生分解，其分解产物是碳烯和氮气。,未经稀释的液体或气体，在接触碱金属或粗糙的物品表面即能引起爆炸,CH

13、2N2,H2C +N2,2.雷酸汞Hg(ONC)2,爆发点:165， 爆速:5400米/秒。它的撞击感度、摩擦感度均高于叠氮化铅等物质。爆炸反应如下：,Hg(ONC)2 Hg +CO2+N2 （放热）,干燥时对震动、撞击和摩擦极敏感，而且容易被火星和火焰引起爆轰（干的雷汞不可运输）。,雷汞与铜作用生成碱性雷汞铜, 具有更大的敏感度。遇盐酸或硝酸能分解, 遇硫酸则爆炸,雷汞含水20敏感度降低，也可以加入油、脂肪或石蜡使雷酸汞钝化, 或在很高的压力下加压模铸。,初级炸药,雷汞、叠氮铅及三硝基间苯二酚等属于初级炸药，常作为起爆剂而用于雷管、引信等。 这些初级炸药十分易于发生爆炸分解，在运输以前必须加

14、以湿润或钝化降低敏感度,3. TNT（2.4.6三硝基甲苯）,C6H2CH3(NO2)3,黄色炸药 TNT,4 C6H2CH3(NO2)3 + 21 O2 28 CO2 + 10 H2O + 6 N2,爆炸反应：,TNT是一种威力很强而又相当安全的炸药。,TNT对碱非常敏感，与碱强烈反应，生成不稳定的化合物。温度达到90时TNT能与铅、铁、铝等金属作用。其生成物在撞击、摩擦、明火、高温或突然受热时都能引起爆炸。,每公斤TNT炸药可产生420万焦耳的能量。 用 “公斤TNT炸药”或“吨TNT炸药”做能量单位，比较大型反应的能量，如地震、爆炸、行星撞击等。,TNT毒性:破坏肝脏及造血功能，致癌!,

15、4.苦味酸（2.4.6三硝基苯酚）,淡黄色结晶固体，无臭，味苦。受热，接触明火或受到摩擦震动、撞击时可发生爆炸。与强氧化剂可发生反应。与重金属粉末能起化学反应生成金属盐，增加敏感度，几乎与起爆药敏感性相似。 分解产物有毒。,5.黑索金（环三亚甲基三硝胺）,烈性炸药，爆速6.88.0km/s ，爆炸威力极大。,黑索金极易分解，常用的黑索金是经过石蜡钝化处理的，外观呈深红色。,钝化黑索金广泛用于装填各种军用弹药。民用中则用于装填雷管、导爆索及制作起爆药等。黑索金（60）溶入熔融TNT（40）再加入1石蜡组成的混合物可用于炮弹中。,2C3H6N6O6 + 15O2 6H2O + 6CO2 + 12N

16、O2 2C3H6N6O6 + 3O2 6H2O + 6CO2 + 3N2,6.硝酸铵与硝铵炸药,硝酸铵受热分解温度不同，分解产物也不同。 在110C时：NH4NO3NH3+HNO3 在185200C时：NH4NO3N2O+2H2O 在230C以上时，同时有弱光： 2NH4NO32N2+O2+4H2O 在400C以上时，剧烈分解发生爆炸： 4NH4NO33N2+2NO2+8H2O,纯硝酸铵在常温下是稳定的，对打击、碰撞或摩擦均不敏感。但在高温、高压、有可被氧化的物质（还原剂）或电火花存在下会发生爆炸，硝酸铵在含水3%以上时无法爆轰，但仍会在一定温度下分解。 当硝酸铵含有可燃物0.2时属于爆炸品，含可燃物0.2时属于属于氧化剂。（此处可燃物指以碳计算的任何有机物）,硝铵炸药是硝酸铵与TNT等的混合物。,硝酸铵