三氯化氮的性质 危害与预防

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三氯化氮的性质、危害与预防在氯碱生产过程中,三氯化氮事故曾经多次发生。爆炸不仅造成氯气泄漏,而且爆炸本身可能造成人身伤害。因此做好三氯化氮爆炸预防尤为重要。

一、三氯化氮的性质及危险性

三氯化氮(NCI3),Mr.120.5,-27℃以下固化,沸点71℃。分子为三角形,由于分子内3个氯原子聚集在同一侧,相互间有较大的排斥力和阻碍,同时氮氯元素电负性接近(氮稍大于氯),在外界较小能力的激发下,就可能引起氮氯键断裂而造成三氯化氮分解。自燃爆炸点为95℃。

三氯化氮是一种危险且不稳定的物质。在60℃以下逐渐产生氮和氯,在一定条件下与生成反应可逆平衡。

纯的三氯化氮和臭氧、磷化物、氧化氮、橡胶、油类等有机物相遇可发生强烈反应。

液体加热到60-95℃时会发生爆炸。空气中爆炸温度约为1700℃;密闭容器中爆炸最高温度为2128℃,最大压力为543.2MPa。

气体在气相中体积分数5.0-6.0%时存在潜在爆炸危险。在密闭容器中60℃时受振动或在超声波条件下分解爆炸。在非密闭容器中93-95℃时能自然爆炸。在日光、镁光照射或碰撞能的影响下,更易爆炸。有实验表明,三氯化氮体积分数大于1%时,电火花即可引发爆炸。

三氯化氮爆炸前没有任何迹象,都是突然发生。爆炸产生的能量与三氯化氮集聚的浓度和数量有关。少量三氯化氮瞬间分解可引起无害爆鸣。大量三氯化氮瞬间分解引起剧烈爆炸,并发巨响,有时伴闪光。,破坏性很大。爆炸方程式:2NCI3=3CI2+N2+459.8KJ;

三氯化氮在空气中易挥发,在热水中易分解,在冷水中不溶,溶于二硫化碳、氯、苯、三氯化磷、乙醚、氯仿等。在硫酸铵溶液或暗处可存放数天。在酸碱介质中易分解。三氯化氮在湿气中易水解生成一种常见的漂白剂,显示酸性,三氯化氮与水反应的产物为次氯酸和氨。水解方程式:NCI3+H2O=NH3+3HCIO;

三氯化氮与碱迅速分解:

NCI3+6NaOH=N2+3NaCIO+3NaCI+3H2O;

二、三氯化氮的来源

在氯气生产和使用过程中,所有何氯气接触的物质,当其中含有按铵盐、氨及含铵化合物时,就可能产生三氯化氮。1]盐水中含铵盐、氨及含铵化合物等杂质,其中无机铵,例如氯化铵、碳酸铵,有机铵,例如酰胺、氨基酸。盐水在电解中与电解槽阳极室的氯气过次氯酸钠在PH<5的条件下反应,产生三氯化氮,反应方程式如下:

NH4CI+3CI2=NCI3+4HCI;

2(NH4)2CO3+3CI2=NCI3+3NH4CI+2CO2+2H2O;

NH3+3HCIO=3H2O+NCI3。

盐水中铵盐、氨及含铵化合物是来源有一些几方面:

A,盐水精制时精制剂、助沉剂带入;

B,原盐本身带入;

C,化盐用水带入。

2]氯气冷却洗涤水、干燥氯气用硫酸等含有氨或氨基化合物,与含氯的水会发生如下反应:

NH3+HCIO=NH3CI+H2O(PH>8.5);

NH3+2HCIO=2H2O+NHCI2(4.2<PH<8.5);

NH3+3HCIO=NH3(PH<4.2)。

这些反应基本是瞬间完成并同水的PH值有关。PH值在4.2-8.5时,3种形态的氯胺均会存在。

氯气液化时因冷却器破裂冷冻剂混入时也会带入含铵化合物,从而产生三氯化氮。

三、三氯化氮富集的原因

如果把好原料关,在电解、干燥过程中由于三氯化氮含量少而且在水溶液的环境下,不会发生富集以致产生爆炸危险。其爆炸危险主要存在于氯压缩产生液氯以后的环节。 1]在氯气液化过程中,正常情况下气相中的三氯化氮体

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