化學(xué)知識以及如何科學(xué)應(yīng)對災(zāi)難

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    電光火石的爆炸方程式
    生活中如果遇到著火,我們很容易想到用水或二氧化碳來撲滅,可有的時候水、二氧化碳非但不能滅火,而且能夠助長火勢,甚至越燒越旺。很不幸,電石就屬于這類不能用水撲滅的化學(xué)品。
    電石,讓人一看就聯(lián)想到“電光火石”,它的有效成分是碳化鈣CaC2,屬無機(jī)物,工業(yè)品為灰黑色塊狀物。
    高二學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的時候,老師肯定做過電石跟水反應(yīng)(式1)的實驗。
    CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑+熱量(式1)
    實驗現(xiàn)象你還記得嗎?反應(yīng)相當(dāng)劇烈,幾塊電石便能釋放出大量的熱,產(chǎn)生極易燃的乙炔氣體C2H2和糊狀的強(qiáng)堿——氫氧化鈣。
    乙炔在空氣中的爆炸極限是2.3%~72.3%,它在液態(tài)和固態(tài)下或在氣態(tài)和一定壓力下有猛烈爆炸的危險,受熱、震動、電火花等因素都可引發(fā)爆炸。
    所以電石干燥時不易燃,一旦遇水或濕氣就麻煩了。如果此時還用水來撲滅電石著的火,那就要發(fā)生爆炸性災(zāi)害。
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    劇毒氰化鈉,比電石更難處置
    此外,活潑金屬和一些活潑金屬的特殊氧化物能跟水或二氧化碳發(fā)生反應(yīng),一旦著火,也不能用水或二氧化碳來撲滅(見式2和式3)。
    2Na+2H2O→2NaOH+H2↑+熱量(式2)
    2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2↑+熱量(式3)
    在我們課上還有金屬鈉跟水反應(yīng)的實驗,綠豆大小的鈉浮在水面上劇烈反應(yīng),甚至可以產(chǎn)生氫氣火焰。何況元素周期表中還有許多比鈉更活潑的金屬呢!
    氰化鈉NaCN又名山奈,有劇毒的無機(jī)物,有微弱的苦杏仁味。
    由于氰化鈉與“兄弟”氰化鉀KCN的致死劑量小、死亡速度快、搶救困難,素來被視為一種強(qiáng)力毒藥。氰化鈉可看成是極弱酸氫氰酸HCN跟強(qiáng)堿氫氧化鈉NaOH中和后生成的鹽。
    高中生學(xué)過鹽類水解的知識,故能理解氰化鈉這種強(qiáng)堿弱酸鹽極易水解(見式4)。
    NaCN+H2O→NaOH+HCN(式4)
    水解后產(chǎn)生劇毒易燃的氰化氫HCN氣體,其爆炸極限為5.6%~40%。所以,氰化鈉本身不燃,但遇潮濕空氣或與酸類接觸會產(chǎn)生氰化氫,與氯酸鹽、硝酸鹽等接觸也會劇烈反應(yīng),引起燃燒和爆炸。
    甲苯二異氰酸酯的分子式是C9H6N2O2,有兩種異構(gòu)體,為無色透明至淡黃色液體,有刺激性氣味,對皮膚、眼睛和呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用。
    主要用于有機(jī)合成、生產(chǎn)泡沫塑料、涂料和用作化學(xué)試劑等。它在室溫環(huán)境中性質(zhì)穩(wěn)定,但加熱至45℃以上或催化劑存在下能自聚生成二聚物。
    它不溶于水但能與水起快速反應(yīng),所以儲存TDI時要注意容器和環(huán)境的低溫干燥。它易跟堿、胺、多元醇起反應(yīng),還能跟強(qiáng)氧化劑發(fā)生反應(yīng)。遇熱、明火、火花會著火,加熱分解放出氰化物和氮氧化物。
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    學(xué)好知識,保護(hù)自己
    資料顯示,電石、活潑金屬及合金、氰化鈉、甲苯二異氰酸酯失火,一般用砂土(或其它干粉)滅火,但是如何在火災(zāi)現(xiàn)場去運(yùn)輸和噴灑大量的砂土?這給消防員的施救出了難題。
    對于這次災(zāi)難,我們不禁要問為何明知它們有風(fēng)險還要生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲存?殊不知,它們太重要了,這些都是人們在日常生活和生產(chǎn)中離不開的重要原料。
    物質(zhì)沒錯,錯在于人。
    人的因素往往是造成現(xiàn)代社會災(zāi)難的主要原因,對于中學(xué)生而言,應(yīng)當(dāng)學(xué)好基礎(chǔ)學(xué)科,這些知識有利于我們?nèi)蘸罂茖W(xué)、專業(yè)地應(yīng)對各種災(zāi)害。