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實驗室安全干貨——氫氣發(fā)生器篇

更新時間:2021-08-06  |  點擊率:1961

從清華大學(xué)何添樓事故談起
2015年12月18日上午,隨著一聲聲,清華大學(xué)化學(xué)系何添樓二樓區(qū)域多間實驗室起火并冒出濃煙,過火面積80平米,清華博士后孟祥當(dāng)場身亡,20日下午,海淀公安分局向化學(xué)系實驗室事故的身故者家屬通報了事故現(xiàn)場勘查結(jié)果及初步結(jié)論:事故原因系實驗室所用氫氣瓶意外、起火。
據(jù)悉氫氣鋼瓶點距離孟博士后的操作臺兩三米處,鋼瓶底部。鋼瓶原長度大概一米,后只剩上半部大概40公分,而鋼瓶厚度為一公分,可見當(dāng)時威力巨大,每年有關(guān)氫氣瓶的事故層出不窮,使得人們不得不警惕使用氫氣瓶的安全性。
氫氣氣瓶的探討
為何氫氣威力大風(fēng)險高?要探討這個問題,要了解發(fā)生的基本條件??紤]到氫氣具有易燃易爆的性質(zhì),大多數(shù)氫氣氣瓶往往是因泄漏導(dǎo)致的化學(xué)居多數(shù),或是因為物理引發(fā)的更具威力的化學(xué),氫氣在空氣中點燃可能發(fā)生,按理論計算,氫氣極限是4.0%~75.6%(體積濃度),意思是如果氫氣在空氣中的體積濃度在4.0%~75.6%之間時,遇火源就會,而當(dāng)氫氣濃度小于4.0%或大于75.6%時,即使遇到火源,可能會發(fā)生燃燒但是不會。
一般來說,氫氣要達(dá)到兩個條件,除了上述的要滿足氫氣的極限,還要施加靜電、明火或幾百攝氏度高溫,以達(dá)到小點火能,小點火能量(MIE)即在標(biāo)準(zhǔn)程序下,能夠?qū)⒁兹嘉镔|(zhì)與空氣或氧氣混合物點燃的小能量。盡管氫氣的自燃點比天然氣、汽油等都要高,但它所需要的點火能量卻很低,低可以低至0.020mJ(氫氣的小點火能是在濃度為25%-30%的情況下得到的)。0.020mJ是什么概念呢?化纖衣服摩擦產(chǎn)生的靜電、未熄滅的煙蒂甚至汽車尾氣等,其能量都可能超過這一數(shù)值。
滿足小點火能和極限這兩個條件,氫氣才有可能發(fā)生化學(xué)。因為氫氣的小點火能低,極限范圍寬,下限低,同時氫氣又具有高熱值,所以氫氣極易發(fā)生且威力巨大。

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