什么化学品与空气中的氧气会产生的粉尘?

基本概况

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在高分子塑料工业、合成染料和涂料,新型洗涤剂、漂白粉、农药和药品制造业以及植物纤维纺织工艺等普遍存在着粉尘爆炸的危险。随着生产技术向均质化、流态化发展,出现可燃性粉尘的行业越来越多。如:金属:镁粉、铝粉、锌粉;碳素:活性炭、电炭、煤;粮食:面粉、淀粉、玉米面;饲料:鱼粉;农产品:棉花、亚麻、烟草、糖;林产品:木粉、纸粉;合成材料:塑料、染料;火药、炸药:黑火药、TNT。
爆特性

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粉状的可燃固体,不仅有着火的危险,而且一旦飞扬悬浮于空中,与空气均匀混合并达到一定浓度范围时,遇火源还会发生爆炸。
分类粉尘爆炸的危险性存在于不少工业生产部门,目前已发现下述七类粉尘具有爆炸性。
(1)金属,如镁粉、铝粉、锰粉。
(2)煤炭,如活性炭和煤。
(3)粮食,如面粉、淀粉。
(4)合成材料,如塑料、染料。
(5)饲料,如血粉、鱼粉。
(6)农副产品,如棉花、烟草。
(7)林产品,如纸粉、木粉等。
粉尘爆炸特点悬浮于空气中的粉尘受热时,尘粒表面的分子由于热分解或干馏作用,挥发出气体,与空气混合形成爆炸性混合物。因此,粉尘爆炸实质上是气体爆炸。具有下列特征:
(1)飞扬悬浮于空气中的粉尘与空气组成的混合物,也和气体或蒸气混合物一样,具有爆炸下限和爆炸上限。
(2)粉尘与空气的混合物的爆炸反应也是一种链锁反应,即在火源作用下,产生原始小火球,随着热和活性中心的发展和传播,火球不断扩大而形成爆炸。
(3)与气体混合物的爆炸相比较,粉尘混合物的爆炸有下列特点:粉尘混合物爆炸时,其燃烧并不完全,这是和气体或蒸气混合物有不同之处,例如煤粉爆炸时,燃烧的基本是所分解出来的气体产物,灰渣是来不及燃烧的。
(4)粉尘爆炸有产生二次爆炸的可能性,因为粉尘初次爆炸的气浪会将沉积的粉尘扬起,在新的空间形成达到爆炸极限的混合物,而产生二次爆炸,这种连续爆炸会造成极严重的破坏。
(5)爆炸的感应期较长,粉尘的燃烧过程比气体的燃烧过程复杂,有的要经过尘粒表面的分解或蒸发阶段,有的要有一个由表面向中心延烧的过程,因而感应期较长,可达数十秒,为气体的数十倍。
(6)粉尘点火的起始能量大,达10J数量级,为气体的近百倍。粉尘爆炸会产生两种有毒气体,一种是一氧化碳;另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。
爆炸极限粉尘爆炸极限是以其在混合物中所占质量比表示的(g/m3)。
(1)粉尘混合物的爆炸危险性是以其爆炸浓度下限(g/m3)来表示的。这是因为粉尘混合物达到爆炸下限时所含固体物已相当多,以云一样(尘云)的形状飘浮于空中。这样高的浓度通常只有设备内部或直接接近它的发源地空间才能达到。至于爆炸上限,因为浓度太高,以致大多数场合都不会达到,所以没有实际意义,例如糖粉的爆炸上限是13500g/m3。
(2)粉尘混合物的爆炸下限不是固定不变的,它的变化与下列因素有关:分散度、湿度、火源的性质、可燃气含量、氧含量、惰性粉尘和灰分、温度等。
影响粉尘爆炸危险性因素一般是分散度越高,可燃气体和氧的含量越大,火源强度、原始温度越高、湿度越低和惰性粉尘及灰分越少,爆炸范围也就越大。
(1)粒度越细的粉尘,其单位体积的表面积越大,越容易飞扬,所需点火能量小,所以容易发生爆炸。
(2)随着空气中氧含量的增加,爆炸浓度范围则扩大。有关资料表明,在纯氧中的爆炸浓度下限能下降到只有空气中的1/3~1/4。
(3)当尘云与可燃气体共存时,爆炸浓度相应下降而且点火能量也有一定程度的降低,因此,可燃气体的存在会大大增加粉尘的爆炸危险。
(4)爆炸性混合物中的惰性粉尘和灰分有吸热作用,例如煤粉中含11%的灰分时可发生爆炸,而当灰分达到15%~30%时,就很难爆炸了。
(5)空气中的水分除了吸热作用之外,水蒸气还占据空间,稀释了氧含量而降低粉尘的燃烧速度,而且水分增加了粉尘的凝聚沉降,使爆炸浓度不易出现。
(6)当温度和压力增加时,爆炸浓度极限范围扩大,所以点火能量减小。
(7)适当增湿、清除积尘、缩小粉尘扩散范围和控制火源等,是粉尘防爆的重要措施。

粉尘,特别是一些有机物加工中产生的粉尘,在某些特定条件下会发生爆炸燃烧事故。国内外的研究成果表明,这些条件一般有三种:
(1)可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮,形成人们常说的粉尘云。
(2)有充足的空气和氧化剂。
(3)有火源或者强烈振动与摩擦。通常认为,易爆粉尘只要满足条件(1)和条件(2),就意味着具备了可能发生事故的苗头。无数微小的粉尘的表面积加在一起是非常大的。一块东西变成无数粉尘后,表面积大大增加了,表面分子与空气接触的机会增多了,使得表面分子的化学性质特别活泼。它们只要不多的热量,很少的空气,就可以充分燃烧。无数粉尘激烈燃烧,使周围的空气剧烈膨胀,就像炸药一样,引起爆炸。

微小的粉尘为什么会爆炸呢?这是因为粉尘和其他物质一样也具有一定能量。由于粉尘的粒径小,表面积大,从而其表面能也增大。一块1 g重的煤其表面积只有5~6cm2,而1 g的煤粉飘尘,其表面积可达2m2。粉尘与空气混合,能形成可燃的混合气体,若遇明火或高温物体,极易着火,倾刻间完成燃烧过程,释放大量热能,使燃烧气体骤然升高,体积猛烈膨胀,形成很高的膨胀压力。燃烧后的粉尘,氧化反应十分迅速,它产生的热量能很快传递给相邻粉尘,从而引起一系列连锁反应。粉尘发生爆炸必须具备一定的条件,归纳起来不外乎燃料、氧气和温度,现分述如下:(1)粒径大小——这是影响其反应速度和灵敏度的重要因素。一般,颗粒越小越易燃烧,爆炸也越强烈。粒径在200 μm以下,且分散度较大时,易于在空中飘浮,吸热快,容易着火。粒径超过500μm,其中并含有一定数量的大颗粒则不易起爆。(2)化学成分——据实践分析,有机物粉尘中若含有COOH、OH、NH2、NO、C=N、C=N和N=N的基团时,发生爆炸的危险性较大;含卤素和钾、钠的粉尘,爆炸趋势减弱。(3)粉尘浓度——在一个给定容积中,能够传播火焰的悬浮粉尘的最小重量称为爆炸浓度。通常,达到粉尘爆炸浓度的粉尘才会发生爆炸。经验告诉我们,面粉的爆炸浓度约为15~20 g/m3,散粮爆炸浓度大约是30~40g/m3。(4)空气湿度——当空气湿度较大时,亲水性粉尘会吸附水份,从而使粉尘难以弥散和着火,传播火焰的速度也会减小。湿度大的粉尘即使着火,其热量首先消耗在蒸发粉尘中的水份,然后才用于燃烧过程。一般认为,粉尘湿度超过30%便不易起爆。(5)有足够的点火温度——粉尘爆炸大都起源于外部明火,如机械撞击、电焊和切割、静电火花或电火花、摩擦火花、火柴和高温体传热等。这类火源最低点火温度为300~500 ℃。(6)足够的氧气——粉尘悬浮环境中需含有足够维持燃烧的氧气。(7)粉尘紊动程度——悬浮在空气中的粉尘,紊动强度越大,越易吸收空气中的氧气而加快其反应速率,从而容易爆炸。

粉尘虽然会发生爆炸,但若采取可靠的措施还是可以避免的,防范的措施应着眼于发爆的条件:控制粉尘浓度;杜绝起燃点;减低空气中氧的浓度;采取有效降尘措施;建立预报系统;设置爆炸压力泄放口等。此外,在管理上建立必要的规章制度,落实管理措施也是非常必要的。

水能载舟,亦能覆舟。粉尘亦然。没有粉尘就没有云、雾、雨、雪,我们生存的环境就会变得非常恶劣:大地一片光秃,满足尽是黄沙,水源日益枯竭,人类和生物甚至无法生存。然而,粉尘又给我们造成污染和公害,严重危胁人体健康和生命安全。如何趋利避害,使粉尘为人类服务?人类是自然界的主人,只要认真吸取以往的经验教训,大力开展科学研究和技术革新,粉尘污染和粉尘爆炸是可以避免和防治的。

什么化学品遇到空气会发生反应产生水份

号多呦,活泼金属钾、钠、铯等.活泼金属过氧化物和过氧化物,酰氯、金属氮化物、硼氢化物、氢化物等等.
下面链接总结的比较全.参考一下.
一、遇水反应的危险化学品分类
从消防角度分析,遇水反应的危险化学品主要分三类.第一,遇水反应后引起燃烧,但不产生大量的有毒有害气体;第二,遇水反应后引起燃烧,并产生大量的有毒有害气体;第三,遇水反应后不引起燃烧,但能产生大量的有毒有害气体.
1、遇水反应后引起燃烧,但不产生大量的有毒有害气体
所谓遇水反应后引起燃烧,有两种具体情况,一是遇水反应能生成可燃气体,并放出大量的热,直接引起可燃气体燃烧;二是遇水反应后不放出可燃气体,但有大量的热释放,足以使周围的可燃物着火.遇水反应后不产生大量的有毒有害气体,主要指遇水的化学反应过程中没有大量的有毒有害气体生成,但不等于整个处置过程没有防毒要求,如燃烧产物有一定毒性,有的液体受热后易挥发,其蒸汽本身有毒或固体粉尘及液体本身就有毒,仍需要加强安全防护.
碱金属 主要有锂、钠、钾等,其化学反应式如下:
2Li+2H2O+2LiOH+H2↑;
2Na+2H20+2NaoOH+H2↑;
2K+2H2O→2KOH+H2↑;
这些碱金属与水反应,是剧烈的放热反应,放出的热量足以引起氢气燃烧.同时二氧化碳也不能作为碱金属火灾的灭火剂,二氧化碳能与金属钠起化学反应,其化学反应方程式如下:
4Na+CO2→2Na2O+C
碳原子被置换,继续可以燃烧.
金属粉末 主要是镁、锆、钛、铝、锌五种粉末状态的纯金属有严重的爆炸和火灾危险性,当暴露于空气中时,表面形成氧化物,这种氧化物可起保护膜作用,但遇空气中水分,就会发生放出氢气并产生热量的化学反应,最初的燃烧可以触发这些金属粉末的自燃.
金属有机化合物 主要有三甲基铝、二甲基镉、三异丁基铝、二乙基锌、乙基钠等.这些物质有的能在空气中自燃,与水反应会加剧燃烧,甚至会发生爆炸等.
氢化物 主要有碱金属的氢化物如氢化锂、氢化钠,与水反应的方程式:
LiH+H2 O→LiOH+H2↑
NaH+H2O+NaOH+H2↑
这些反应能生成氢气放出热量而引起燃烧.
硼分子型和硅分子型氢化物,如乙硼烷和硅烷,能与空气中的水分起剧烈的化学反应,放出热量并产生氢气而引起燃烧,乙硼烷和乙硅烷与水反应的方程式:
B2H6+6H2O→2H3BO3+6H2↑
SiH6+4H2O→2Si O 2+7H2 ↑
盐型碳化物 主要有碳化钙(电石)、碳化铝、碳化镁等,这些物质与水反应,发生水解,产生易燃的烃类,放出热量,足以点燃各种生成气体.
碱性腐蚀品 如氢氧化钠、氢氧化钾、亚氯酸钠溶液(含有效氯大于5%)等,遇水或潮湿空气会放出大量的热,使周围的可燃物引起燃烧.
过氧化物 如过氧化钾、过氧化钠遇水能剧烈反应,大量水接触会发生爆炸,少量水接触时极易起火,还有过氧化锶,接触少量的水,极易起火.
2、遇水反应引起燃烧并产生有毒有害气体
这里应当指出,无论是固体、液体、粉尘都应充分考虑自身的毒性及危害途径,以利全面加强处置中的安全防护工作.
盐型磷化物 主要有磷化钾、磷化钠、磷化镁、磷化锶、磷化铝镁、磷化铝、磷化钙等,与水反应放出热量,产生有毒的磷化氢气体,从而引起燃烧.磷化铝和磷化钙是谷物和烟草仓库的熏蒸剂,在仓库熏蒸中,如反应器设置不妥,滴水反应过量,产生热量大,加上磷化氢自燃点较低,极易引起火灾,这方面的教训已有多起.
金属有机化合物 如钾汞齐、钠汞齐等,遇潮湿空气和水,能发生放热产生氢气的化学反应,引起燃烧并产生高毒的汞蒸汽.
酸性腐蚀品 如硫酸、硝酸、高氯酸、氯磺酸、亚硝基硫酸、三氧化硫、氧氯化铬、五氧化二磷、五氯化磷、三氯化铝(无水)、一氯化碘等,液体外溢,遇潮湿空气或接触周围可燃物,吸收水分,同时放出大量的热,其中1公斤的硫酸与水反应放出的热量,足以使8公斤的水煮开,可燃物很快被碳化而引起燃烧,同时产生大量的有毒气体,随着燃烧的发展,可燃包装物被引燃,容器破裂,液体外溢增加,恶性循环加剧,灾情不断扩大.如1971年高化厂硫酸仓库因盲目出水,造成29名战士中毒,头发变白,教训深刻.
盐类 如连二亚硫酸钠(俗称保险粉)、低亚硫酸钠遇水或吸收潮湿空气能发热,引起冒黄烟燃烧、放出有毒易燃的二氧化硫.
其他类 如二乙基锌、四氢铝酸锂等,遇水反应能引起燃烧,并产生氧化锌、氢氧化锂等腐蚀性极强的蒸汽.

空气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粒子状污染物、酸雨。

1.二氧化硫(SO2)

二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物质燃烧产生,其次是来自自然界,如火山爆发、森林起火等产生。

二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激性,可损伤呼吸器管可致支气管炎、肺炎,甚至肺水肿呼吸麻痹。短期接触二氧化硫浓度为0.5毫克/立方米空气的老年或慢性病人死亡率增高,浓度高于0.25毫克/立方米,可使呼吸道疾病患者病情恶化。长期接触浓度为0.1毫克/立方米空气的人群呼吸系统病症增加。另外,二氧化硫对金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、皮革纸张等制品容易引起腐蚀,剥落、褪色而损坏。还可使植物叶片变黄甚至枯死。国家环境质量标准规定,居住区日平均浓度低于0.15毫克/立方米,年平均浓度低于0.06毫克/立方米。

2.氮氧化物(NOx)

空气中含氮的氧化物有一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)等,其中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮,以NOx(氮氧化物)表示。NOx污染主要来源于生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物(包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NOx);其次是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气。当NOx与碳氢化物共存于空气中时,经阳光紫外线照射,发生光化学反应,产生一种光化学烟雾,它是一种有毒性的二次污染物。NO2比NO的毒性高4倍,可引起肺损害,甚至造成肺水肿。慢性中毒可致气管、肺病变。吸入NO,可引起变性血红蛋白的形成并对中枢神经系统产生影响。NOx对动物的影响浓度大致为1.0毫克/立方米,对患者的影响浓度大致为0.2毫克/立方米。国家国家环境质量标准规定,居住区的平均浓度低于0.10毫克/立方米,年平均浓度低于0.05毫克/立方米。

3.粒子状污染物

空气中的粒子状污染物数量大、成分复杂,它本身可以是有毒物质或是其它污染物的运载体。其主要来源于煤及其它燃料的不完全燃烧而排出的煤烟、工业生产过程中产生的粉尘、建筑和交通扬尘、风的扬尘等,以及气态污染物经过物理化学反应形成的盐类颗粒物。在空气污染监测中,粒子状污染物的监测项目主要为总悬浮颗粒物、自然降尘和飘尘。

(1)总悬浮颗粒物(TSP)
总悬浮颗粒物是指粒径在100微米以下的颗粒物,简称TSP。其对人体的危害程度主要决定于自身的粒度大小及化学组成。TSP中粒径大于10微米的物质,几乎都可鼻腔和咽喉所捕集,不进入肺泡。对人体危害最大的是10微米以下的浮游状颗粒物,称为飘尘。可经过呼吸道沉积于肺泡。慢性呼吸道炎症、肺气肿、肺癌的发病与空气颗粒物的污染程度明显相关,当长年接触颗粒物浓度高于0.2毫克/立方米的空气时,其呼吸系统病症增加。国家环境质量标准规定居住区日平均浓度低于0.3毫克/立方米,年平均浓度低于0.2毫克/立方米。

(2)自然降尘
自然降尘指粒径大于10微米在空气中经重力作用就能沉降到地面上的灰尘。其来源以风沙扬尘为主。人吸入灰尘会增加呼吸道的阻力,呼吸道出现狭窄现象。

4.酸雨

指降水的pH值低于5.6时,降水即为酸雨。煤炭燃烧排放的二氧化硫和机动车排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素;其次气象条件和地形条件也是影响酸雨形成的重要因素。降水酸度pH<4.9时,将会对森林、农作物和材料产生明显损害。

5.一氧化碳(CO)

一氧化碳是无色、无臭的气体。主要来源于含碳燃料、卷烟的不完全燃烧,其次是炼焦、炼钢、炼铁等工业生产过程所产生的。人体吸入一氧化碳易与血红蛋白相结合生成碳氧血红蛋白,而降低血流载氧能力,导致意识力减弱,中枢神经功能减弱,心脏和肺呼吸功能减弱;受害人感到头昏、头痛、恶心、乏力,甚至昏迷死亡。我国空气环境质量标准规定居住区一氧化碳日平均浓度低于4.00毫克/立方米。

6.氟化物(F)

指以气态与颗粒态形成存在的无机氟化物。主要来源于含氟产品的生产、磷肥厂、钢铁厂、冶铝厂等工业生产过程。氟化物对眼睛及呼吸器官有强烈刺激,吸入高浓度的氟化物气体时,可引起肺水肿和支气管炎。长期吸入低浓度的氟化物气体会引起慢性中毒和氟骨症,使骨骼中的钙质减少,导致骨质硬化和骨质疏松。我国环境空气质量标准规定城市地区日平均浓度7微克/立方米。

7.铅及其化合物(Pb)

指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合物。主要来源于汽车排出的废气。铅进入人体,可大部分蓄积于人的骨骼中,损害骨骼造血系统和神经系统,对男性的生殖腺也有一定的损害。引起临床症状为贫血、末梢神经炎,出现运动和感觉异常。我国尿铅80微克/升为正常值,血铅正常值小于50微克/毫升。

8.汞

汞(Hg)及其化合物属于剧毒物质,可在体内蓄积。空气中的汞经雨水淋溶冲刷而迁入水体。水体中汞对人体的危害主要表现为头痛、头晕、肢体麻木和疼痛等。总汞中的甲基汞在人体内极易被肝和肾吸收,其中只有15%被脑吸收,但首先受损是脑组织,并且难以治疗,往往促使死亡或遗患终生。


什么化学品与空气中的氧气会产生的粉尘?
(1)飞扬悬浮于空气中的粉尘与空气组成的混合物,也和气体或蒸气混合物一样,具有爆炸下限和爆炸上限。(2)粉尘与空气的混合物的爆炸反应也是一种链锁反应,即在火源作用下,产生原始小火球,随着热和活性中心的发展和传播,火球不断扩大而形成爆炸。(3)与气体混合物的爆炸相比较,粉尘混合物的爆炸有下...

氢氧化锰与空气中的氧气反应生成什么沉淀?
氢氧化锰在空气中被氧气氧化生成的棕黄色物质是偏氢氧化锰沉淀。偏氢氧化锰沉淀的化学式为MnO(OH)₂。氢氧化锰与氧气反应的方程式如下,2Mn(OH)₂+O₂=2MnO(OH)₂反应中氧气作为氧化剂,把+2价的Mn氧化为+4价的Mn。

铝在常温下与氧气反应是什么?
铝是一种较活泼金属单质,在常温可以与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜附着在金属表面,起保护作用,在一定条件下也可以与其他的非金属反应,铝既能溶于酸,又能溶于碱,且均反应放出氢气,氧化铝和氢氧化铝均是两性化合物。氟化铝使用禁忌 密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格...

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磷在氧气中燃烧现象
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