還原反應有沒有燃燒、爆炸危險?
清洗被藍黑墨水污染的衣服,一般可先用清水洗,余下的黑色印跡加一些退色靈藥水,經數分鐘后再用清水洗,黑色印跡就洗去了。原來,黑色物質是軟酸高鐵,不溶于水;退色靈藥水中含有草酸,能使糠酸高鐵還原成a酸亞鐵。蹂酸亞鐵易洛于水,所以能用水洗去。這里,加了草酸以后發生的化學變化就是一種還原反應。
在化學反應中,使物質分子中的原子得到電子,并有負電荷增加或者正電荷減少的反應叫做還原反應。在還原過程中,物質失去氧或增加氫抑或兩者都有。例如上述糕酸高鐵變成9酸亞鐵,鐵離子從帶三個正電荷變成帶二個正電荷,是正電荷減少,所以是還原反應。還原反應在醫藥、染料等化學工業中被廣泛應用。
還原反應種類很多,有的比較安全,象上面用草酸溶液還原揉酸高鐵成蹂酸亞鐵,便是一例。但是有幾種還原反應很不安全,有燃燒、爆炸危險,歸納起來,大致有以下幾類:
(一)用初生態活性氫還原:利用金屬和酸、堿作用產生初生態氫(通常用得最多的是鐵粉加鹽酸),使有些物質起還原反應,同時產生氫氣。
(二)用觸媒把氫氣活化后進行還原:常用的觸媒有雷尼鎳和把炭等。
(三)用還原劑進行還原:常用的還原劑有保險粉、鉀硼氫等。
可以看出,上面三種類型的共同危險性主要是燃燒、爆炸。簡單介紹如下:
(一)無論是利用初生態氫還原,還是用觸媒把氫氣活化后還原,都有氫氣存在。這樣,除了有沖料危險外,主要危險是氫氣問題。氫氣本身能燃燒,與空氣混合達到4.1-74.2外的比例時,遇明火就會猛烈爆炸。反應中逸出的氫氣在廠房的上部,如果廠房頂部通風不好,氫氣就積聚起來,其中一部分與空氣混合成爆炸性混合物,只要有火花(如電焊火花、不防爆電氣設備產生的電火花、煙囪火星、未熄煙蒂等)存在,立即有引起燃燒、爆炸的危險。針對上述危險,必須采取相應措施。例如:有氫氣的車間內必須嚴格防火;電氣設備必須符合
防爆要求,而且不宜在車間頂部敷設線路及安裝電線接線箱等裝置;車間附近不使產生明火或火花;廠房通風要好,屋頂應設置氣樓或風帽,使氫氣及時逸出;反應中產生的氫氣可用排氣管導出車間屋頂,經過阻火器向外排放;還可以安裝氫氣報警器,做到及時報警。
(二)在雷尼鎳、把炭等觸媒存在下,氫氣被活化,即與空氣中的氧起猛烈反應;雷尼鎳吸潮后在空氣中有自燃危險,即使沒有其他火源,也能使氫氣和空氣的混合物發生燃燒、爆炸。因此用它們來活化氫氣進行還原反應時,必須先用氮氣把反應器內的空氣全部置換,經測定證實含氧量降低到符合要求后方可通入氫氣。反應結束后,則先用氮氣把反應器內的氫氣趕走,然后方能打開手孔、蓋頭或出料,以免外界空氣和反應器內的氫氣相混,在雷尼鎳等觸媒作用下發生燃燒、爆炸。
(三)還原劑(如保險粉、鉀硼氫等)遇氧化劑會起猛烈反應,產生大量熱量,也有發生燃燒、爆炸的危險。應加強管理,嚴禁還原荊和氧化劑混放,送料要分車。保險粉遇水發熱,容易引起易燃品燃燒,應妥為貯藏,防止受潮;用水溶解時要控制溫度,可以在開動攪拌的情況下將保險粉分次加入冷水中,待溶解后再與有機物接觸。還原劑鉀硼氫的特點是遇酸后會放出大量氫氣,同時產生高熱,可能引起氫氣燃燒而發生火災爆炸事故。在工藝過程中調節酸、堿度時要特別小心,防止加酸過快和過酸。
有一種叫氫化銼鋁的還原劑,特別危險,遇空氣即燃燒。必須在氮氣的保護下方能使用,千萬注意。