还原反应有没有燃烧、爆炸危险?
清洗被蓝黑墨水污染的衣服,一般可先用清水洗,余下的黑色印迹加一些退色灵药水,经数分钟后再用清水洗,黑色印迹就洗去了。原来,黑色物质是软酸高铁,不溶于水;退色灵药水中含有草酸,能使糠酸高铁还原成a酸亚铁。蹂酸亚铁易洛于水,所以能用水洗去。这里,加了草酸以后发生的化学变化就是一种还原反应。
在化学反应中,使物质分子中的原子得到电子,并有负电荷增加或者正电荷减少的反应叫做还原反应。在还原过程中,物质失去氧或增加氢抑或两者都有。例如上述糕酸高铁变成9酸亚铁,铁离子从带三个正电荷变成带二个正电荷,是正电荷减少,所以是还原反应。还原反应在医药、染料等化学工业中被广泛应用。
还原反应种类很多,有的比较安全,象上面用草酸溶液还原揉酸高铁成蹂酸亚铁,便是一例。但是有几种还原反应很不安全,有燃烧、爆炸危险,归纳起来,大致有以下几类:
(一)用初生态活性氢还原:利用金属和酸、碱作用产生初生态氢(通常用得最多的是铁粉加盐酸),使有些物质起还原反应,同时产生氢气。
(二)用触媒把氢气活化后进行还原:常用的触媒有雷尼镍和把炭等。
(三)用还原剂进行还原:常用的还原剂有保险粉、钾硼氢等。
可以看出,上面三种类型的共同危险性主要是燃烧、爆炸。简单介绍如下:
(一)无论是利用初生态氢还原,还是用触媒把氢气活化后还原,都有氢气存在。这样,除了有冲料危险外,主要危险是氢气问题。氢气本身能燃烧,与空气混合达到4.1-74.2外的比例时,遇明火就会猛烈爆炸。反应中逸出的氢气在厂房的上部,如果厂房顶部通风不好,氢气就积聚起来,其中一部分与空气混合成爆炸性混合物,只要有火花(如电焊火花、不防爆电气设备产生的电火花、烟囱火星、未熄烟蒂等)存在,立即有引起燃烧、爆炸的危险。针对上述危险,必须采取相应措施。例如:有氢气的车间内必须严格防火;电气设备必须符合
防爆要求,而且不宜在车间顶部敷设线路及安装电线接线箱等装置;车间附近不使产生明火或火花;厂房通风要好,屋顶应设置气楼或风帽,使氢气及时逸出;反应中产生的氢气可用排气管导出车间屋顶,经过阻火器向外排放;还可以安装氢气报警器,做到及时报警。
(二)在雷尼镍、把炭等触媒存在下,氢气被活化,即与空气中的氧起猛烈反应;雷尼镍吸潮后在空气中有自燃危险,即使没有其他火源,也能使氢气和空气的混合物发生燃烧、爆炸。因此用它们来活化氢气进行还原反应时,必须先用氮气把反应器内的空气全部置换,经测定证实含氧量降低到符合要求后方可通入氢气。反应结束后,则先用氮气把反应器内的氢气赶走,然后方能打开手孔、盖头或出料,以免外界空气和反应器内的氢气相混,在雷尼镍等触媒作用下发生燃烧、爆炸。
(三)还原剂(如保险粉、钾硼氢等)遇氧化剂会起猛烈反应,产生大量热量,也有发生燃烧、爆炸的危险。应加强管理,严禁还原荆和氧化剂混放,送料要分车。保险粉遇水发热,容易引起易燃品燃烧,应妥为贮藏,防止受潮;用水溶解时要控制温度,可以在开动搅拌的情况下将保险粉分次加入冷水中,待溶解后再与有机物接触。还原剂钾硼氢的特点是遇酸后会放出大量氢气,同时产生高热,可能引起氢气燃烧而发生火灾爆炸事故。在工艺过程中调节酸、碱度时要特别小心,防止加酸过快和过酸。
有一种叫氢化锉铝的还原剂,特别危险,遇空气即燃烧。必须在氮气的保护下方能使用,千万注意。