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三乙基鋁火災與輕質金屬火災理論概述

作者:楊國建  
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  概述

  三乙基鋁的化學性質活潑,易燃、易爆。此類危險品儲存設備、庫房的消防滅火工作。一直是一個令國內外消防業界十分苦惱的問題,由于被保護物的特殊屬性使得應用于此類一級自燃物品的滅火劑十分有限,傳統上只能用干沙或蛭石粉等不燃材料進行覆蓋或吸收,滅火速度慢,效率低;更由于火災危險性大,人員不便接近,人們往往面對這類火災而無可奈何。近年來,消防界開始采用干粉對其進行滅火保護,使這類化學火災防滅火技術有了一定的進展,由于被保護物遇空氣即燃燒、遇水即爆炸的特性對滅火劑無形中形成了特殊要求,對付此類火情的滅火劑目前只局限于D類干粉類滅火劑,且滅火效果絕佳。

  (一)、三乙基鋁的特征:

  三乙基鋁(英文名:AluminumTriethyl)無色透明液體,熔點:-52.5℃,沸點:186℃/101.3Kpa,閃點:<-52℃,引燃溫度<-52℃,穩定性:在低于120℃的氮氣中是穩定且安全的,溶于鏈烷烴,當三乙基鋁濃度低于15%(m/m)時,無發火性;禁配物:空氣、水、含活潑氫化合物、鹵素或鹵素化合物、二氧化碳等;避免接觸的條件:120℃以上的高溫、空氣。其化學性質活潑,與氧反應劇烈,在空氣中能自燃,遇水爆炸分解成氫氧化鋁和乙烷,與酸、鹵素、醇、胺類接觸發生劇烈反應,對人體有灼傷作用,熱穩定性差,主要用于有機合成,也用作火箭燃料,一級自燃物品遇空氣冒煙,能發生自燃.對潮濕及微量氧反應靈敏,易引起爆炸,:對人體具有強烈刺激和腐蝕作用,主要損害呼吸道和眼結膜,高濃度吸入可引起肺水腫。吸入其煙霧可致煙霧熱。皮膚接觸可致灼傷,引起充血、水腫和起水皰,疼痛劇烈。

  (a)三乙基鋁的應用:

  目前三乙基鋁應用最廣的是化工行業的有機合成,如聚丙烯塑料等產品的活化劑,因用途不一樣,其純度也不盡相同,國內的較大型化工企業均使用三乙基鋁,擁有三乙基鋁的儲罐及裝置,三乙基鋁平時為無壓儲存,在生產使用中采用氮氣加壓輸送給工藝設備,其壓力一般不超過0.2Mpa,生產停機時即恢復為無壓狀態,要求對儲罐及管道的密封性好,一旦泄露就會發生火災,由于傳統型滅火器材在對付此類特殊品火情上一直有些使不上力,此前化工企業一直苦惱于此類一級自燃物品火災的消防安保工作。

  (b)三乙基鋁的生產工藝:

  工藝特點:在三乙基鋁存在下,鋁粉直接與氫氣,乙烯反應制取三乙基鋁,反應分兩步,第一步為氫化反應,第二步為乙基化反應。

  (二)堿金屬特征:

  產品質量指標:三乙基鋁≥92%(wt);三正丁基鋁<6%(wt);三氫化鋁<2%(wt);總鋁>23%(wt)。堿金屬(jiǎnjīnshǔ)是元素周期表中第IA族元素鋰﹑鈉﹑鉀﹑銣﹑銫﹑鈁六種金屬元素的統稱,也是它們對應單質的統稱。(鈁因為是放射性元素所以通常不予考慮)因它們的氫氧化物都易溶于水(除LiOH溶解度稍小外),且呈強堿性,故此命名為堿金屬。

氫雖然是第IA族元素,但它在普通狀況下是雙原子氣體,不會呈金屬狀態。只有在極端情況下(1.4兆大壓力),電子可在不同氫原子之間流動,變成金屬氫。堿金屬都能和水發生激烈的反應,生成強堿性的氫氧化物,隨原子量增大反應能力越強。在氫氣中,堿金屬都生成白色粉末狀的氫化物。堿金屬都可在氯氣中燃燒,而堿金屬中只有鋰能在常溫下與氮氣反應。由于堿金屬化學性質都很活潑,為了防止與空氣中的水發生反應,一般將他們放在煤油或石蠟中保存。堿金屬在自然界中都以化合態存在。它在化學反應中常用作還原劑。
  (a)輕質金屬生產提煉工藝:

  銀白色的金屬,密度1.74克/厘米3,熔點648.8℃。沸點1107℃。化合價+2,電離能7.646電子伏特,是輕金屬之一,具有展性,能與熱水反應放出氫氣,燃燒時能產生眩目的白光,許多金屬是用熱還原其鹽和氧化物來制備。金屬鎂能與大多數非金屬和差不多所有的酸化合,大多數堿,以及包括烴、醛、醇、酚、胺、脂和大多數油類在內的有機化學藥品與鎂僅僅輕微地或者根本不起作用。

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