實(shí)驗(yàn)室安全干貨——?dú)錃獍l(fā)生器篇

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(shí)驗(yàn)室起火并冒出濃煙，過(guò)火面積80平米，清華博士后孟祥當(dāng)場(chǎng)身亡，20日下午，海淀公安分局向化學(xué)系實(shí)驗(yàn)室事故的身故者家屬通報(bào)了事故現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果及初步結(jié)論：事故原因系實(shí)驗(yàn)室所用氫氣瓶意外、起火。
據(jù)悉氫氣鋼瓶點(diǎn)距離孟博士后的操作臺(tái)兩三米處，鋼瓶底部。鋼瓶原長(zhǎng)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(jiàn)當(dāng)時(shí)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(xiǎn)高？要探討這個(gè)問(wèn)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?yàn)槲锢硪l(fā)的更具威力的化學(xué)，氫氣在空氣中點(diǎn)燃可能發(fā)生，按理論計(jì)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(shí)，遇火源就會(huì)，而當(dāng)氫氣濃度小于4.0%或大于75.6%時(shí)，即使遇到火源，可能會(huì)發(fā)生燃燒但是不會(huì)。
一般來(lái)說(shuō)，氫氣要達(dá)到兩個(gè)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(diǎn)火能，小點(diǎn)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(diǎn)燃的小能量。盡管氫氣的自燃點(diǎn)比天然氣、汽油等都要高，但它所需要的點(diǎn)火能量卻很低，低可以低至0.020mJ（氫氣的小點(diǎn)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(chē)尾氣等，其能量都可能超過(guò)這一數(shù)值。
滿足小點(diǎn)火能和極限這兩個(gè)條件，氫氣才有可能發(fā)生化學(xué)。因?yàn)闅錃獾男↑c(diǎn)火能低，極限范圍寬，下限低，同時(shí)氫氣又具有高熱值，所以氫氣極易發(fā)生且威力巨大。