危险品化学基础1

1、第五章第五章危险品化学基础危险品化学基础20142014级铁运级铁运2004年年12月月9日晚日晚9时许，长沙铁路运输危险品仓库发生特大爆炸时许，长沙铁路运输危险品仓库发生特大爆炸。 2013加拿大魁北克省原油列车出轨事故造成多个加拿大魁北克省原油列车出轨事故造成多个油罐爆炸起火，上千居民被紧急疏散油罐爆炸起火，上千居民被紧急疏散 2013年年12月月30日，巴日，巴菲特旗下菲特旗下BNSF铁路公铁路公司一列装运原油的火车司一列装运原油的火车在美国北达科他州与另在美国北达科他州与另一列火车相撞，引发一一列火车相撞，引发一连串爆炸，导致至少连串爆炸，导致至少7辆汽车起火。辆汽车起火。07年乌克兰

2、一铁路区间发生货年乌克兰一铁路区间发生货运列车脱轨事故。运列车脱轨事故。15节满载黄节满载黄磷的车厢倾覆，其中磷的车厢倾覆，其中6节车厢节车厢起火燃烧。事故造成起火燃烧。事故造成20人中毒人中毒住院。住院。当地的水源、空气、当地的水源、空气、土壤、动植物等受到污染。土壤、动植物等受到污染。2014雅西高速西昌至成都方向雅西高速西昌至成都方向黄磷运输车翻覆燃烧黄磷运输车翻覆燃烧2013沪渝高速武汉一辆载有沪渝高速武汉一辆载有30余余吨桶装黄磷的货车，追尾前方一吨桶装黄磷的货车，追尾前方一辆货车，车上黄磷因剧烈撞击而辆货车，车上黄磷因剧烈撞击而自燃爆炸自燃爆炸。 台湾新北市八里八仙水上乐园粉尘爆炸

3、事故台湾新北市八里八仙水上乐园粉尘爆炸事故 2015.06.27瑞海国际物流公司的货场内共存有3000吨左右危险品，除了已知的700吨氰化钠外，尚有硝酸铵800吨、硝酸钾500吨，以及二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化钛、甲酸、乙酸、氢碘酸、甲基磺酸、电石等多种化学品。 -北京青年报2015年8月18日2016年年2月事故调查通报月事故调查通报 11383.7吨危险货物吨危险货物概概 述述危险货物的定义危险货物的定义铁路危险货物的分类与分项铁路危险货物的分类与分项121.1.危险品的定义危险品的定义 什么是危险品？ 具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等特性，在运输、

4、储存、生蚀、放射性等特性，在运输、储存、生产、经营、使用和处置中容易造成人身产、经营、使用和处置中容易造成人身伤亡、财产损毁或环境污染而需要特别伤亡、财产损毁或环境污染而需要特别防护的物质和物品。防护的物质和物品。 GB6944-2005危险货物分类和品名编号危险货物分类和品名编号13 在铁路运输中，凡具有爆炸、易燃、毒在铁路运输中，凡具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等特性，在运害、感染、腐蚀、放射性等特性，在运输、装卸、储存、保管过程中容易造成输、装卸、储存、保管过程中容易造成人身伤亡和财产损毁而需要特别防护的人身伤亡和财产损毁而需要特别防护的货物均属危险货物。货物均属危险货物。铁路

5、危险货物运输管理规则铁路危险货物运输管理规则（危规危规）铁运2008174号14 GB GB为国家标准为国家标准 铁运铁运20081742008174号为部颁标准（行业标准）。号为部颁标准（行业标准）。 行业标准必须服从国家标准、严于国家标准。行业标准必须服从国家标准、严于国家标准。 如：雷酸汞（如：雷酸汞（ Hg(ONC)Hg(ONC)2 2 ） TNT(2 TNT(2、4 4、66三硝基甲苯）三硝基甲苯） 汽、煤、柴油、乙醇、丙酮、黄磷汽、煤、柴油、乙醇、丙酮、黄磷 各种氰化物，各种氰化物，B Ba aClCl2 2、浓、浓H H2 2SOSO4 4、碘、碘-131-131 CO CO2

6、2( (干冰）、碘化氮干冰）、碘化氮15危险货物必须具备：危险性、可能造成危害性（人身伤亡、财产损失或环境破坏），又要特殊保护措施（政策、管理、技术上的手段）。过度敏感（不可控）的不能运输。危规三十四条规定：叠氮铵、无水雷汞、叠氮铵、无水雷汞、 HClO HClO4 470%70%、高锰酸铵、高锰酸铵、4-4-硝基苯胺硝基苯胺等因其危险性不可控，不能运输。 162.2.危险货物的分类（项）危险货物的分类（项） 危规第一章第五条明确指出，根据国危规第一章第五条明确指出，根据国家公布的危险货物分类与品名编号家公布的危险货物分类与品名编号（GB6944GB6944）和危险货物品名表）和危险货物品名表

7、（GB12268GB12268），结合铁路运输的实际情况，），结合铁路运输的实际情况，参考联合国的相关规定，铁路危险货物按参考联合国的相关规定，铁路危险货物按其主要危险性和运输要求划分为其主要危险性和运输要求划分为9 9大类大类，有，有些类别再分成项，共些类别再分成项，共2525项项。17 第第1 1类类 爆炸品爆炸品 第1.1项 有整体爆炸危险的物质和物品； 第1.2项 有迸射危险，但无整体爆炸危险的物质和物品; 第1.3项 有燃烧危险并有局部爆炸危险或局部迸射危险或两种危险都有，但无整体爆炸危险的物质和物品; 第1.4项 不呈现重大危险的物质和物品; 第1.5项 有整体爆炸危险的非常不敏感

8、物质; 第1.6项 无整体爆炸危险的极端不敏感物品。（共6项）18 第第2 2类类 气体气体 第2.1项 易燃气体; 第2.2项 非易燃无毒气体; 第2.3项 毒性气体。 第第3 3类类 易燃液体易燃液体 第3.1项 一级易燃液体； 第3.2项 二级易燃液体。 第第4 4类类 易燃固体、易于自燃的物质、易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质遇水放出易燃气体的物质 第4.1项 易燃固体; 第4.2项 易于自燃的物质; 第4.3项 遇水放出易燃气体的物质 第第5 5类类 氧化性物质和有机过氧化物氧化性物质和有机过氧化物 第5.1项 氧化性物质; 第5.2项 有机过氧化物。20 第第6 6

9、类类 毒性物质和感染性物质毒性物质和感染性物质 第6.1项 毒性物质; 第6.2项 感染性物质 第第7 7类类 放射性物质放射性物质 第第8 8类类 腐蚀性物质腐蚀性物质 第8.1项 酸性腐蚀性物质； 第8.2项 碱性腐蚀性物质； 第8.3项 其他腐蚀性物质。21 第第9 9类类 杂项危险物质和物品杂项危险物质和物品 第9.1项 危害环境的物质； 第9.2项 高温物质； 第9.3项 经过基因修改的微生物或组织,不属感染性物质,但可以非正常地天然繁殖结果的方式改变动物、植物或微生物物质。 22 1 1至至5 5类的物质其主要危险性都是与爆炸性、易燃类的物质其主要危险性都是与爆炸性、易燃 性有关，

10、也有一些物质还具有毒害性和腐蚀性性有关，也有一些物质还具有毒害性和腐蚀性 6 6类、类、8 8类主要危险性是毒害性和腐蚀性，也有一类主要危险性是毒害性和腐蚀性，也有一些物质具有易燃、易爆性。些物质具有易燃、易爆性。 7 7类放射性物质：类放射性物质： 一般量小、范围小，影响不大，但像核辐射之类一般量小、范围小，影响不大，但像核辐射之类的影响危害都很大。的影响危害都很大。 9 9类是破坏环境和生态平衡的物质。类是破坏环境和生态平衡的物质。 233.3.铁路危险货物的编号（简称铁危编号）铁路危险货物的编号（简称铁危编号） 铁路危险货物的一个编号都是由5位阿拉伯数字及英文大写字母组成，表明危险货物所

11、属的类别、项别和顺序号，编写编号的表示方法如下：第一位数表示危险货物的类别第一位数表示危险货物的类别第二位数表示危险货物的项别第二位数表示危险货物的项别后三位数表示危险货物的顺序号后三位数表示危险货物的顺序号24 顺序号小于500（001499）为一级危险货物，顺序号大于500（501999）为二级危险货物（第3类的一级易燃液体和二级易燃液体的顺序号除外）。铁危编号后的英文大写字母（如：A、B、C、）表示同一品名编号具有不同运输条件的危险货物。品名表中4.1、4.2、4.3项，5.1项，6.1项，8.1项、8.2项、8.3项均有一级、二级之分，显然一级的危险程度比二级强。 例如：82001A

12、氢氧化钠固体 43505 硅铁危险品运输包装及标记危险品运输包装及标记5-1 爆炸品爆炸品 5-1-1 5-1-1什么是爆炸品？什么是爆炸品？ 爆炸品是包括爆炸物质（炸药或药剂）和以爆炸物质为原料制成的成品在内的物品的总称。包括：军用、工程用、民用、娱乐用等许多产品。 不包括： 过分敏感的物质； 反应性很强以致产生自发反应的爆炸物质 热敏感度热敏感度 撞击感度撞击感度 爆速爆速 摩擦感度摩擦感度 常作为衡量物品是否属于爆炸常作为衡量物品是否属于爆炸品的标准。品的标准。 延滞期：是指炸药从加热到突然升温爆炸的时延滞期：是指炸药从加热到突然升温爆炸的时间。间。(常为常为5s或或5min) 1. 1

13、. 热敏感度（爆发点）热敏感度（爆发点） 炸药在热的作用下发生炸药在热的作用下发生爆炸的难易程度。通常用爆发点表示。爆炸的难易程度。通常用爆发点表示。爆发点：爆发点：一定条件下炸药被加热到爆炸时，加一定条件下炸药被加热到爆炸时，加热介质的最低温度。热介质的最低温度。通常将热敏感度试验爆发点在通常将热敏感度试验爆发点在350350以下的以下的物质或物品视为爆炸品。物质或物品视为爆炸品。2.2.撞击感度撞击感度 通过撞击敏感度试验测量固体和通过撞击敏感度试验测量固体和液体对落锤撞击的敏感度和确定物质是否太液体对落锤撞击的敏感度和确定物质是否太危险不能以其进行试验的形式运输。适用于危险不能以其进行试

14、验的形式运输。适用于固态和液态物质。固态和液态物质。 撞击敏感度试验仪撞击敏感度试验仪撞击感度试验测定爆撞击感度试验测定爆炸率在炸率在2 2（落锤（落锤10Kg,10Kg,落高落高25cm25cm）以上属于）以上属于爆炸品。爆炸品。3.3.爆速爆速 爆炸火焰或其化学反应在炸药中的爆炸火焰或其化学反应在炸药中的传递速度称为爆速。传递速度称为爆速。运输中的爆炸品指运输中的爆炸品指爆速在爆速在3000m/s3000m/s以以上的物质。上的物质。爆速仪爆速仪4. .摩擦感度摩擦感度 物质（粉末状、胶状及膏状）物质（粉末状、胶状及膏状）对摩擦接触的敏感度对摩擦接触的敏感度摩擦感度测试仪摩擦感度测试仪 摩

15、擦感度高于摩擦感度高于2%2%为爆炸品为爆炸品5-1-25-1-2爆炸品的危险特性爆炸品的危险特性敏感易爆性敏感易爆性遇热危险性遇热危险性 机械作用危险性机械作用危险性静电火花危险静电火花危险火灾危险火灾危险毒害性毒害性335-1-35-1-3爆炸物质的爆炸类型爆炸物质的爆炸类型爆炸分为三种类型：爆炸分为三种类型：原子爆炸（核爆炸）原子爆炸（核爆炸）物理爆炸（温度、体积、压力突变）物理爆炸（温度、体积、压力突变）化学爆炸（迅速发生剧烈的化学反应）化学爆炸（迅速发生剧烈的化学反应） 34 化学爆炸有化学爆炸有三种类型三种类型：（1 1）简单分解爆炸：一次性分解成元素单质）简单分解爆炸：一次性分解

16、成元素单质 如如Pb(NPb(N3 3) )2 2Pb + 3NPb + 3N2 2 + + 热量热量Q Q （毒性）（毒性） （气体）（气体） （2 2）复杂分解爆炸）复杂分解爆炸 发生复杂分解反应的各种含氧炸药如硝化棉、发生复杂分解反应的各种含氧炸药如硝化棉、TNTTNT（三硝基甲苯）分解产生氧，引起燃烧爆炸。爆（三硝基甲苯）分解产生氧，引起燃烧爆炸。爆炸危险性低于简单分解反应爆炸。炸危险性低于简单分解反应爆炸。35（3 3）可燃物混合爆炸）可燃物混合爆炸 可燃物可燃物 + + 空气（或空气（或O O2 2）混合物）混合物 （气、液、固）（气、液、固） 在一定比例范围内遇火源发生燃烧爆炸。

17、在一定比例范围内遇火源发生燃烧爆炸。 不具备条件一定不会发生，危险性相对小。不具备条件一定不会发生，危险性相对小。 炸药类物质发生分解的难易程度取决于分炸药类物质发生分解的难易程度取决于分子内原子与原子间的化学键的强弱。一般子内原子与原子间的化学键的强弱。一般这些物质的原子与原子间的化学键较弱，这些物质的原子与原子间的化学键较弱，很容易受到热、摩擦、撞击、震动等因素很容易受到热、摩擦、撞击、震动等因素的影响而断开，产生分解而爆炸。的影响而断开，产生分解而爆炸。2NI3(S)NN2 2(g)+3I(g)+3I2 2(g)(g)羽毛轻触、空气流动、突然光照都会引发爆炸羽毛轻触、空气流动、突然光照都

18、会引发爆炸例如碘化氮用羽毛扇的微风就例如碘化氮用羽毛扇的微风就可分解：可分解：爆炸品受爆炸品受热热、撞击撞击、摩擦摩擦、震动震动等因素的影响，等因素的影响，迅速发生剧烈化学反应，瞬间产生大量气体和热迅速发生剧烈化学反应，瞬间产生大量气体和热量，形成巨大压力（冲击波），对周围环境造成量，形成巨大压力（冲击波），对周围环境造成破坏（人员伤亡、建筑物倒塌、财产损坏）。破坏（人员伤亡、建筑物倒塌、财产损坏）。5-1-4 5-1-4 几种典型爆炸品的性质几种典型爆炸品的性质 1.叠氮类化合物叠氮类化合物 含有叠氮根离子（含有叠氮根离子（N N3 3）或叠氮基或叠氮基（NN3 3）的化合物的化合物 叠氮酸

19、叠氮酸HN3 2 HN3 = 3N2+H2 =-593.6kJ mol-1mH重金属如重金属如Ag、Cu、Pb、Hg和和Tl等金属的叠等金属的叠氮化物受热就会发生爆炸，分解产生金属、氮化物受热就会发生爆炸，分解产生金属、 氮气并放出热量。氮气并放出热量。叠氮化铵叠氮化铵大气中不爆炸，但密闭加热可以激烈的爆炸大气中不爆炸，但密闭加热可以激烈的爆炸NH4N32N2+2H2NH4N3除了具有爆炸危险性外，叠氮化物还具除了具有爆炸危险性外，叠氮化物还具有神经毒性。有神经毒性。 重氮甲烷（重氮甲烷（CH2N2） 刺激性，有毒。受热、摩擦、震动、撞击时也易爆炸，受到光或热的作用会发生分解，其分解产物是碳烯

20、和氮气。 未经稀释的液体或气体，在接触碱金属或粗未经稀释的液体或气体，在接触碱金属或粗糙的物品表面即能引起爆炸糙的物品表面即能引起爆炸CH2N2 热或光H2C +N22.雷酸汞雷酸汞Hg(ONC)2 爆发点爆发点:165， 爆速爆速:5400米米/秒。它的撞秒。它的撞击感度、摩擦感度均高于叠氮化铅等物质。击感度、摩擦感度均高于叠氮化铅等物质。爆炸反应如下：爆炸反应如下：Hg(ONC)2 Hg +CO2+N2 （放热）干燥时对震动、撞击和摩擦极敏感，而且容易被火星和火焰引起爆轰（干的雷汞不可运干的雷汞不可运输输）。 雷汞与铜作用生成碱性雷汞铜雷汞与铜作用生成碱性雷汞铜, , 具有更大具有更大的敏

21、感度。遇盐酸或硝酸能分解的敏感度。遇盐酸或硝酸能分解, , 遇硫酸遇硫酸则爆炸则爆炸雷汞含水雷汞含水2020敏感度降低，也可以加入敏感度降低，也可以加入油、脂肪或石蜡使雷酸汞油、脂肪或石蜡使雷酸汞钝化钝化, , 或在很高或在很高的压力下加压模铸。的压力下加压模铸。初级炸药初级炸药 雷汞、叠氮铅及三硝基间苯二酚等属于初雷汞、叠氮铅及三硝基间苯二酚等属于初级炸药，常作为起爆剂而用于雷管、引信级炸药，常作为起爆剂而用于雷管、引信等。等。 这些初级炸药十分易于发生爆炸分解，在这些初级炸药十分易于发生爆炸分解，在运输以前必须加以湿润或钝化降低敏感度运输以前必须加以湿润或钝化降低敏感度3. TNT（2.4

22、.6三硝基甲苯）三硝基甲苯）C6H2CH3(NO2)3 黄色炸药黄色炸药 TNTTNT4 C6H2CH3(NO2)3 + 21 O2 28 CO2 + 10 H2O + 6 N2 爆炸反应：爆炸反应：点燃点燃TNTTNT是一种威力很强而又相当安全的炸药。是一种威力很强而又相当安全的炸药。 TNTTNT对碱非常敏感，与碱强烈反应，生成不稳对碱非常敏感，与碱强烈反应，生成不稳定的化合物。温度达到定的化合物。温度达到9090时时TNTTNT能与铅、铁、能与铅、铁、铝等金属作用。其生成物在撞击、摩擦、明铝等金属作用。其生成物在撞击、摩擦、明火、高温或突然受热时都能引起爆炸。火、高温或突然受热时都能引起

23、爆炸。每公斤每公斤TNTTNT炸药可产生炸药可产生420420万焦耳的能量。万焦耳的能量。 用用 “公斤公斤TNTTNT炸药炸药”或或“吨吨TNTTNT炸药炸药”做能量单做能量单位，比较大型反应的能量，如地震、爆炸、位，比较大型反应的能量，如地震、爆炸、行星撞击等。行星撞击等。TNT毒性毒性:破坏肝脏及造血功能，致癌破坏肝脏及造血功能，致癌!4.苦味酸（苦味酸（2.4.6三硝基苯酚）三硝基苯酚）淡黄色结晶固体，无臭，味苦。受热，接触淡黄色结晶固体，无臭，味苦。受热，接触明火或受到摩擦震动、撞击时可发生爆炸。明火或受到摩擦震动、撞击时可发生爆炸。与强氧化剂可发生反应。与重金属粉末能起与强氧化剂可

24、发生反应。与重金属粉末能起化学反应生成金属盐，增加敏感度，几乎与化学反应生成金属盐，增加敏感度，几乎与起爆药敏感性相似。起爆药敏感性相似。 分解产物有毒。分解产物有毒。5.黑索金（环三亚甲基三硝胺）黑索金（环三亚甲基三硝胺） 烈性炸药，爆速烈性炸药，爆速6.86.88.0km/s 8.0km/s ，爆炸威力，爆炸威力极大。极大。 黑索金极易分解，常用的黑索金是经过石黑索金极易分解，常用的黑索金是经过石蜡钝化处理的，外观呈深红色。蜡钝化处理的，外观呈深红色。钝化黑索金广泛用于装填各种军用弹药。民钝化黑索金广泛用于装填各种军用弹药。民用中则用于装填雷管、导爆索及制作起爆药用中则用于装填雷管、导爆索

25、及制作起爆药等。黑索金（等。黑索金（60）溶入熔融）溶入熔融TNT（40）再加入再加入1石蜡组成的混合物可用于炮弹中。石蜡组成的混合物可用于炮弹中。 2C3H6N6O6 + 15O2 6H2O + 6CO2 + 12NO2 2C3H6N6O6 + 3O2 6H2O + 6CO2 + 3N2点燃点燃6.硝酸铵与硝铵炸药硝酸铵与硝铵炸药 硝酸铵受热分解温度不同，分解产物也不同。硝酸铵受热分解温度不同，分解产物也不同。 在在110C时：时：NH4NO3NH3+HNO3 在在185200C时：时：NH4NO3N2O+2H2O 在在230C以上时，同时有弱光：以上时，同时有弱光： 2NH4NO32N2+

26、O2+4H2O 在在400C以上时，剧烈分解发生爆炸：以上时，剧烈分解发生爆炸： 4NH4NO33N2+2NO2+8H2O 纯硝酸铵在常温下是稳定的，对打击、碰纯硝酸铵在常温下是稳定的，对打击、碰撞或摩擦均不敏感。但在高温、高压、有撞或摩擦均不敏感。但在高温、高压、有可被氧化的物质（还原剂）或电火花存在可被氧化的物质（还原剂）或电火花存在下会发生爆炸，硝酸铵在含水下会发生爆炸，硝酸铵在含水3%3%以上时无以上时无法爆轰，但仍会在一定温度下分解。法爆轰，但仍会在一定温度下分解。 当硝酸铵含有可燃物当硝酸铵含有可燃物0.20.2时属于爆炸品，时属于爆炸品，含可燃物含可燃物0.20.2时属于属于氧化剂。（此时属于属于氧化剂。（此处可燃物指以碳计算的任何有机物）处可燃物指以碳计算的任何有机物）硝铵炸药硝铵炸药是硝