第二章物质性质物化原理与安全化工安全

• 单位：Bq·kg-1(贝可/千克)。 贝可（勒尔） Becquerel: 贝可Bq是国际单位SI的活度单位名称。 1Bq=1 次衰变/秒。 非国际单位为居里，1居里=3.7×1010 Bq。
放射性物质的特点： ①具有放射性，能自发、不断地放出人们感觉器官不能觉察到的射线。放
射性物质放出的射线可分为四种：α射线，也叫甲种射线；β射线，也叫乙种 射线；γ射线，也叫丙种射线；还有中子流。但是各种放射性物品放出的射线 种类和强度不尽一致。
(3)遇湿易燃物品是指遇水或受潮时发生剧烈化学反应、释放出 大量易 燃气体和热量的物品，有些不需要火源即能燃烧或爆 炸。 如钾、钠、锂及钾钠合金，氢化钾，硼氢化物如五硼氢，碳 化钙、磷化钙；锌粉、保险粉(低亚硫酸钠)、氢化铝。
遇湿易燃物品可分为两个危险级别： 一级遇湿易燃物品 二级遇湿易燃物品
5．氧化剂和有机过氧化物
爆炸物质一般具有以下特性 ： ①化学反应速度快。可在万分之一秒或更短的时间内反应 爆炸； ②能产生大量气体。在爆炸瞬间，固态爆炸物，迅速转变 为气态，使原来的体积成百倍的增加； ③反应过程中能放出大量热。一般可以放出数百或数千兆 焦耳的热量，温度可达数千度并产生高压。
2．压缩气体和液化气体
为了便于储运和使用，常将气体用降温加压法压缩或液 化后储存于钢瓶内。
呼吸道
皮肤 消化道
侵入 体内
发生 作用
造成 危害
氰化钾、三氧化二砷、 氯化高汞、磷化锌、 汞；氯乙醇、二氯甲 烷、四乙基铅、丁脂、 四氯化碳。
7．放射性物品
• 指放射性比活度大于74000 Bq/kg的物品。能放射β、γ射线的钻60，能放射 α、β、γ射线的镭226，能放射α、β射线的铀。
• 某些核素具有自发地放出粒子或γ射线或在发生轨道电子俘获之后放出χ射 线或发生自发裂变，这种性质称为放射性。镭-226、钍-232、钾-40 .
共分为八大类：爆炸品，压缩气体和液化气体，易燃液体， 易燃固体、自燃物质和遇湿易燃物质， 氧化剂和有机过 氧化物，有毒物品，放射性物质，腐蚀物质。
1、爆炸品
指在受热、撞击等外界作用下，能发生剧烈化学反应，瞬
时产生大量气体和热量，使周围压力急剧上升而发生爆炸
的物品。
化工生产中常见的爆炸物质： 重氮甲烷 重氮二硝基苯酚 三硝基间苯二酚铅 高氯酸[浓度＞72%] 硝酸重氮苯 硝化丙三醇 硝化丙三醇乙醇溶液[含硝化甘油1%~10%] 三硝基甲苯与三硝基苯混合物 三硝基甲苯与硝基萘混合物 环四次甲基四硝胺
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• (2)有机过氧化物 指分子中含有过氧基 （—O—O—） 的有机物，本身易燃、易 爆 易分解，对热、振动或摩擦极为敏感。
➢ 有机过氧化物的主要特性： a.分解爆炸性； b.易燃性； c.伤害性。
➢ 常见的有机过氧化物 1、过氧化苯甲酰：为白色粒状物质。运输是以干粉状和含水量小于30%的
膏状形式。其自燃点为80 °C，如遇过量的热或高温可能发生爆炸； 2、过醋酸：是唯一接受运输的过氧酸，该物质只有当溶于醋酸且浓度不超
过40%时方可运输。110 °C即发生爆炸。 3、过氧化羟基茴香素：是一种液体，必须用乙醇或丙酮将其稀释至70%左右
方可承运。 4、过氧化甲乙酮：为无色液体，有数种异构体。对震动极为敏感，必须用
适当的溶剂稀释至60%以下。
6．有害物品和有毒感染性物品
指进入肌体并累积到一定量后能与体液或 器官组织发生生物化 学或生物物理学作用，扰乱或破坏肌体的正常生理功 能，引起 器官和系统暂时性或持久性病变．乃至危及生命的物品。
• 在给定时刻，处在特定能态的一定量的某种放射性核素的活度A是Dn除以dt 而得的商。 A=Dn/dt
其中：Dn是在时间间隔dt内，该核素由该能态自发发生核跃迁数目的期望值 (dt时间内所衰变的原子核数)。
• 放射性比活度 specific activity: 放射性比活度C是指某物质的放射性活度 A除以该物质的质量m而得的商。 C=A/m
第一章 练习题
• 1、单元操作定义 • 2、现代化工生产主要特点 • 3、化学工业和石油工业的危险因素分析
（P7 表1-1）
第二章 物质性质、物化原理与安全
• 第一节 化学物质及其危险概述 • 第二节 易燃物质的性质和特征 • 第三节 毒性物质的性质和特征 • 第四节 反应物质的性质和特征 • 第五节 压力系统热力学行为与危险性 • 第六节 化学反应系统物化原理与安全 • 第七节 化工操作原理与安全
②许多放射性物品毒性很大。如钋210、镭226、镭228、钍230等都是剧毒 的放射性物品；钠22、钴60、锶90、碘131、铅210等为高毒的放射性物品。
③不能用化学方法中和或者其他方法使放射性物品不放出射线，而只能设 法把放射性物质清除或者用适当的材料予以吸收屏蔽。
8．腐蚀品 指能灼伤人体组织、对金属等物品亦能造成损坏的固体或液体， 即与皮肤接触在4h内出现可见坏死现象，或温度在55℃时，对 20号钢的表面年平均腐蚀速率超过6.25mm的固体或液体。
但不包括已列入爆炸品的固体。如红磷、硫化磷、二硝基甲
苯、硝化棉；二甲基丙烷、铝粉、萘、硫黄、松香。
易燃固体的主要特性：
特别注意粉尘爆炸！
a.易燃固体的主要特性是容易被氧化，受热易分
解或升华，遇明火常会引起强烈、连续的燃烧；
b.与氧化剂、酸类等接触，反应剧烈而发生燃烧
爆炸；
c.对摩擦、撞击、震动也很敏感；
易燃液体按其闪点分为3类： (1)闪点低于-18℃的低闪点液体； (2)闪点在-18℃~23℃的中闪点液体； (3)闪点在23℃~61℃的高闪点液体。 如汽油、苯、乙醇、乙醚；戊醇、氯化苯
4．易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品
(1)易燃固体是指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火
源点燃、燃烧迅速并能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体，
(3)易燃性危险
易燃性危险可以细分为极度易燃性、 高度易燃性和易燃性3个危险类别。 • 极度易燃性是指闪点低于0℃、沸点低于或等于35℃的物质或制剂具有的
特征。例如，乙醚、甲酸乙酯、乙醛就属于这个类别。能满足上述界定的 还有其他许多物质，如氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、一氧化碳、环氧 乙 烷、液化石油气，以及在环境温度下为气态、可形成较宽爆炸极限范 围的气体-空气混合物的石油化工产品。 • 高度易燃性是指无需能量，与常温空气接触就能变热起火的物质或制剂具 有的特征。这个危险类别包括与火源短暂接触就能起火，火源移去后仍能 继续燃烧的固体物质或制剂；闪点低于21℃的液体物质或制剂；通常压力 下空气中的易燃气体。氢化合物、烷基铝、磷以及多种溶剂都属于这个 类别。
贮存和加工物质的性质
化
学
物
应用的设备
质
的
危
险
加工过程
动量传递过程 热量传递过程 质量传递过程
三传过程
单元操作
单元操作
(1)流体流动过程（动量传递过程） 包括流体输送、搅拌、沉降、过滤等。
(2)传热过程（热量传递过程） 包括热交换、蒸发等。
(3)传质过程（质量传递过程） 包括吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥、结晶、膜分离等。
➢ 氧化剂指处于高氧化态，具有强氧化性，易分解并放出氧和热量的物质。包 括含有过氧基的无机物，其本身不一定可燃，但能导致可燃物的燃烧，与松 软的粉末可燃物能组成爆炸性混合物，对热、震动或摩擦敏感
如 过氧化钠、氯酸钠、高锰酸钾、氯酸钾
氧化剂的主要特性： a.强烈的氧化性； b.受热撞击分解性； c.可燃性； d.与可燃物质作用的自燃性； e.与酸作用的分解性； f.与水作用的分解性； g.强氧化剂与弱氧化剂作用的分解性； h.腐蚀毒害性。
压缩、液化或加压溶解的气体： ➢ 临界温度低于或等于50℃、而蒸气压大于294kPa的压缩或
液化气体 ➢ 温度在21.1℃和54.4℃、压力分别大于275kPa和715kPa的
压 缩气体；或在37.8℃、蒸气压大于275kPa的液化气体或 加压溶解气体。
压缩气体和液化气体按其物理性能可分为3类: 1. 剧毒气体，如氯气、光气、溴甲烷、氰化氢； 2. 易燃气体，如一氧化碳、乙烯、乙炔、液化石油气、环氧乙烷； 3. 不燃气体，如氮、二氧化碳、氖。
二硝基苯分为间二硝基苯和邻二硝基苯两种
危险特性：易燃，遇明火、高热易燃。 与氧化剂混合能形成爆炸性混合物。 经摩擦、震动或撞击可引起燃烧或爆炸。
燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。
(2)氧化性危险 • 指物质或制剂与其他物质，特别是易燃物质接触产生强放热反应。
氧化性物质依据其作用可分为： 中性的，如氧化铅等； 碱性的，如高锰酸钾等； 酸性的，如硫酸等三种类别。 绝大多数氧化剂都是高毒性化合物。 作为氧源的氧化性物质具有助燃作用，而且会增加燃烧强度。
压缩气体和液化气体特性： a．储于钢瓶内的压缩气体、液化气体或加压溶解的
气体受热膨胀，压力升高，能使钢瓶爆裂。特别是液化气 体装得太满时尤其危险，应严禁超量灌装，并防止钢瓶受 热。
b．压缩气体和液化气体不允许泄漏。其原因除有些 气体有毒、易燃外，还因有些气体相互接触后会发生化学 反应引起燃烧爆炸。（如氢和氯、氢和氧、乙炔和氯、乙 炔和氧均能发生爆炸。因此，凡内容物为禁忌物的钢瓶应 分别存放。）
第一节 化学物质及其危险概述
• 1、什么是危险化学品？ 危险化学品是指具有燃烧、爆炸、毒害、腐蚀等性质，和在生产、储 存、装卸、运输等过程中易造成人身伤亡和财产损失的任何化学品。
• 2、分类 分类依据——国家标准
《危险货物分类和品名编号》 GB6944-86 和 《常用危险化学品的分类及标志》GB13690-92。
由于各种气体的性质不同，有的气体在室温下，无论对 它加多大的压力也不会变为液体，而必须在加压的同时使 温度降低至一定数值才能使它液化(该温度叫临界温度)； 有的气体较易液化，在室温下，单纯加压就能使它呈液态 （例如氯气、氨气、二氧化碳）；有的气体较难液化， （如氦气、氢气、氮气、氧气）。
因此，有的气体容易加压成液态，有的仍为气态，在钢 瓶中处于气体状态的称为压缩气体，处于液体状态的称为 液化气体。此外，本类还包括加压溶解的气体，例如乙炔。
c．压缩气体和液化气体除具有爆炸性外，有的还具 有易燃性(如氢气、甲烷、液化石油气等)、助燃性(如氧气、 压缩空气等)、毒害性(如氰化氢、二氧化硫、氯气等)、窒 息性(如二氧化碳、氮等，虽无毒，不燃，不助燃，但在 高浓度时亦会导致人畜窒息死亡)等性质。
3．易燃液体 易燃液体是指易燃的液体、液体混合物或含有固体物质的液 体，但不包括由于其危险特性已列入其他类别的液体。
产生爆炸。该定义取自危险物品运输的国际标准，用二硝基苯作为 标准参考基础。迅速而又缺乏控制的能量释放会产生爆炸。 • 释放的能量形式一般是热、光、声和机械振动等。 • 化工爆炸的能源最常见的是化学反应，但是机械能或原子核能的释 放也会引起爆炸。 • 能引起爆炸的可燃物质有：可燃固体，包括一些金属的粉尘；易燃 液体的蒸气；易燃气体。 • 可燃物质爆炸的三个要素是可燃物质；空气或任何其他助燃剂；火 源或高于着火点的温度。
通风不良，积热不散也能引起自燃，例如油污、油布等含有油脂的物品。
➢ 自燃物质的主要特征： a.化学性质活泼，自燃点低，易氧化而引起自燃
着火（例：黄磷）； b.化学性质不稳定，容易发生分解而导致自燃
（例：硝化纤维）； c.有些自燃性物质的分子具有高的键能，容易在
空气中与氧化合发生氧化作用（例：桐油酸甘油酯）。
d.许多易燃固体有毒，或燃烧产物有毒或腐蚀。
(2)自燃物品是指自燃点低、在空气中易被氧化、能放出 热量自行燃烧的物品。
➢ 根据自燃的难易程度及危险性大小，自燃物质可分两类： a.一级自燃物质。此类物质与空气接触极易氧化、反应速度快，同时，它们
的自燃点低，易于自燃，其火灾危险性大。例如黄磷、铝铁熔剂等。 b.二级自燃物质。此类物质与空气接触的氧化速度缓慢，自燃点较低，如果
腐蚀品按化学性质 可分为 3类 : 酸性腐蚀品:硝酸、浓硫酸、盐酸、磷酸 碱性腐蚀品:氢氧化钠、硫化钾 其他腐蚀品:二乙醇胺、甲醛、苯酚
二、化学物质的危险性
化学物质危险参考前欧共体危险品分类可划分为：物理危险、生物危 险和环境危险3个类别。
1．物理危险 ：3种 (1)爆炸性危险 • 指物质或制剂在明火影响下或是对震动或摩擦比二硝基苯更敏感会