灭火救援中常见几种化学物品的介绍

灭火救援中常见几种化学物品的介绍贵阳市贵钢东兴仓库8·25火灾2008年8月25日21时38分，贵阳市南明区油榨街贵钢东兴物资仓库由于突降暴雨造成库房积水，致使存在于库房内的电石被水浸泡发生反应，瞬间爆燃，并引燃堆放在一旁的硫磺，情况十分危急。21分43分，支队指挥中心接到报警后，……经过参战官兵近4个小时的英勇奋战，26日6时成功扑灭了电石、硫磺火灾，最大限度地保护了仓库物资，减少了火灾损失和环境污染，出色的完成了此次灭火救援任务。思考题•“8·25火灾”发生的直接原因是什么？•什么是电石？什么是硫磺？•请讲一讲电石和硫磺燃火的原理。•本次火灾会造成哪些危害？为什么说会造成环境污染？•请论述一下了解灭火救援中化学物质的必要性。公安消防部队的灭火救援行动中，会经常遇到一些化学物品的火灾扑灭、泄漏处置和运输转移。战斗在一线的消防官兵接触的化学物品大多具有危险性，或易燃易爆，或毒害腐蚀，容易造成人身伤亡、财产损毁或环境污染，需要进行特殊方式的处理和防护。了解和熟悉一些常见化学物品的危险特性，这是消防部队科学开展施救的重要基础。通过对本课的学习，掌握几种常见化学物品的理化性质、用途和化工常识，初步培养官兵会识别化学物品的能力和能处置化学物品灾害的理论素质。一、电石（CaC2）二、氯气（Cl2)三、氨气（NH3）四、硫磺（S）五、碱金属六、磷（P）七、甲醇（CH3OH）和乙醇（C2H5OH）八、煤气、液化石油气、天然气一、电石（CaC2）1.电石的理化性质电石化学名称为碳化钙，分子式CaC2，化学性质非常活泼，遇水激烈分解产生乙炔气体和氢氧化钙，并放出大量的热。CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑以上反应生成的乙炔是有机合成化学工业的基本原料，所以利用电石为原料，可以合成一系列有机化合物，为工业、农业、医药提供原料。HC≡CH+HCl→H2C＝CH-Cl工业电石的主要成分是碳化钙，其余为游离氧化钙、碳以及硅、镁、铁、铝的化合物及少量的磷化物、硫化物。工业用电石纯度约70%~80%，杂质CaO占24%，碳、硅、铁、磷化钙和硫化钙约占6%。工业电石新创断面有光泽，外观随CaC2的含量不同而呈灰色、棕色、紫色或黑色的固态物。工业品密度2.22g/cm3(18℃)，熔点2300℃，能导电，纯度越高，导电越易。2.电石的安全使用（1）应存放在地面干燥、空气流通、不漏雨水的室内，地面应高于路面，以免进水。（2）避免撞击，以免产生火花。（3）电石和乙炔混合气体着火时应采用干砂、二氧化碳或干粉灭火器扑灭，禁止使用水或泡沫灭火器及四氯化碳灭火器等灭火。二、氯气（Cl2)1.结构2.物理性质3.化学性质4.用途5.氯碱工业1.结构（1）原子结构：最外层有7个电子，反应中易得到1个电子或共用一个电子对达到稳定结构。（2）分子结构：双原子分子，分子式Cl2。（3）离子结构：最外层有8个电子，因而很稳定。2.物理性质（1）通常情况下为有刺激性气味的黄绿色的气体。（2）密度比空气密度大。（3）易液化，液态氯为金黄色。（4）溶解性，1体积水在常温下可溶解2体积氯气，易溶于有机溶剂，难溶于饱和食盐水。3.化学性质（1）毒性氯气是一种有毒气体，它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和盐酸，对上呼吸道黏膜造成有害的影响。Cl2+H2O=HCl+HClO次氯酸使组织受到强烈的氧化，盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀，使呼吸道黏膜浮肿，大量分泌黏液，造成呼吸困难，所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。症状重时，会发生肺水肿，使循环作用困难而致死亡。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。1L空气中最多可允许含氯气0.001㎎，超过这个量就会引起人体中毒。（2）助燃性氯气本身不燃烧，但能助燃，与氢气混合，即使没有空气和火源，在光照条件下也会发生爆炸。H2+Cl2=2HCl（3）与水反应Cl2+H2O=HCl+HClO产生的次氯酸具有漂白性，且见光易分解盐酸和新生态氧：HClO=HCl+[O]Cl2+H2O=2HCl+[O]（4）能与金属、碱溶液、盐溶液反应Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O4.用途氯气是一种重要的化工原料，除用作杀菌消毒外，还可以制造盐酸、漂白粉、塑料、某些农药和氯仿等有机溶剂。5.氯碱工业工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。电解原理图6.盐酸（HCl)学名氢氯酸，是氯化氢（分子式：HCl）的水溶液，一元酸。氯化氢易溶于水，0℃时1体积水大约能溶解500体积氯化氢。盐酸是一种强酸，浓盐酸具有极强的挥发性，因此盛有浓盐酸的容器打开后能在上方看见酸雾，那是氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合产生的盐酸小液滴。在一般情况下，浓盐酸中氯化氢的质量分数在37%左右，密度是1.19g/cm3。一般工业上的盐酸因混有铁盐等杂质而显黄色。盐酸不燃，具强腐蚀性、强刺激性，对环境有危害，对水体和土壤可造成污染，可致人体灼伤。盐酸泄漏的应急处理：用碱性物质如小苏打（碳酸氢钠）、苏打（碳酸钠）、生石灰等中和，也可用大量喷雾水稀释后放入废水系统。HCl+NaH=NaCl+CO2↑+H2O2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O三、氨气（NH3）1.性质氨气的分子式为NH3，相对分子质量为17，是一种无色有刺激性恶臭的气体，气体的相对密度0.6，液氨溶于水，相对密度0.82。NH3+H2O=NH3·H2O能与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，爆炸极限为15.7~27.4%，最大爆炸压力为0.58MPa。能与氟、氯接触会发生剧烈的化学反应，若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。2.危害性（1）氨气在一定浓度下对粘膜和皮肤碱性刺激及腐蚀作用，可造成组织溶解性坏死，高浓度时可引起反射性呼吸停止和心脏停搏，也就是人接触氨气在533mg/m3可发生强烈的刺激症状，可耐受1.25分钟，浓度在3500~7000mg/m3时可立即死亡。（2）在临床上表现为短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰可带血丝、胸闷、呼吸困难，可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等，吸入极高浓度氨气可迅速致人死亡。（3）氨气泄露会危及人畜健康和生命安全，遇水则变为有腐蚀性的氨水，储存液氨贮罐受热后罐内压力增大，有爆炸危险，有油类存在时，更增加燃烧危险。3.用途氨是制造硝酸、铵盐和有机合成工业（如合成纤维、塑料、尿素等）的原料，氨还常用作冷冻机和制冰机中的制冷剂。4.氨气泄露处置处置时，要组织水枪手对参战人员进行掩护并对危险区内进行稀释，稀释时可采取用大量的喷雾水或在消防车水罐内加入稀盐酸等酸性物质的方法。四、硫磺（S）1.物理性质硫磺（S）通常是一种淡黄色晶体，密度大约是水的二倍，质脆，容易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2），将硫的蒸气急剧冷却，不经液化直接凝成粉状固体，这种粉状固体叫做硫华。2.化学性质硫的原子结构跟氧相似，化学性质比较活泼，容易和金属、氢气和其它非金属发生化学反应。S+O2=SO2(蓝色火焰)3.用途硫主要用来制硫酸（H2SO4），还可用于制造黑火药、焰火、火柴、农药和硫磺软膏等。4.硫的几种重要化合物（1）硫化氢（H2S）硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的气体，比空气重，有剧毒，能溶于水（1：2.6），可燃，燃烧时火焰呈淡蓝色。氧充足时：2H2S+3O2=2H2O+2SO2氧不充足时：2H2S+O2=2H2O+2S↓（2）二氧化硫（SO2）二氧化硫是没有颜色而有刺激性气味的有毒气体，易溶于水生成亚硫酸，因此，二氧化硫又叫亚硫酐。二氧化硫还能跟一些有色物质结合生成不稳定的无色物质，可用于漂白一些有机物质，如鲜花、丝毛等，此外，二氧化硫还可以用于杀菌消毒。SO2+H2O=H2SO3SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O2SO2+O2=2SO3（3）硫酸（H2SO4）纯硫酸是无色油状液体，沸点高，不易挥发，浓度为18mol/L的硫酸的密度为1.84g/cm3。浓硫酸具有吸水性和脱水性，能与水以任意比例混合。SO3+H2O=H2SO4浓硫酸很容易跟水结合生成多种水合物，并放出大量的热，所以在稀释浓硫酸时要特别注意：将浓硫酸沿盛有水的器皿内壁缓缓倒入，并不断搅拌，而不是向盛有浓硫酸的器皿中缓缓倒入水。思考：为什么稀释的顺序不能颠倒？浓硫酸能将某些有机物（如糖、淀粉、纤维素等）成分里的氢、氧元素按水的组成比脱去，从而使有机物碳化。思考：为什么皮肤或衣服接触浓硫酸后会被烧坏？硫酸的用途：硫酸是最主要的化工产品之一，用于制造化肥，挥发性酸，精炼石油，制硫酸盐，清洗金属表面锈迹等。灭火救援中的应急处理：将泄漏污染区人员迅速撤离至安全区，并进行警戒隔离，严格限制出入，应急处理人员佩戴正压式空气呼吸器，穿防酸碱工作服，不直接接触泄漏物，尽可能切断泄漏源，防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏处用砂土、干燥石灰或苏打混合，也可以用大量水喷雾稀释后放入废水系统；若遇大量泄漏，应构筑围堤或挖坑收容，稀释、中和后运至废物处理场所处置。五、碱金属碱金属指的是锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr）六种，前五种存在于自然界，钫只能由核反应产生。本章以常见的钠（Na）为例作简要介绍。1.钠（Na）的理化性质金属钠很软，可以用刀切割，切开外皮层，看到的钠呈银白色，并具有美丽的光泽。钠是热和电的良导体，密度0.97g/cm3，熔点97.81℃，沸点882.9℃。钠的化学性质非常活泼，在常温下就能迅速氧化并失去光泽，故钠贮存在煤油中。常温下氧化：4Na+O2=2Na2O钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠：2Na+O2=Na2O2钠与水能起剧烈的反应：钠浮在水上（比水轻），熔化成闪亮的小球（反应放热，钠熔点低）并迅速游动（产生氢气）。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2.钠的重要化合物NaOH（1）性质氢氧化钠（NaOH）又称烧碱、火碱、苛性钠，是一种易潮解的白色固体，易溶于水并放热，其溶液粘滑，能腐蚀磨口玻璃，所以它的溶液应保存在使用橡胶塞的试剂瓶中。氢氧化钠是一种典型的强碱，在空气中放置易吸收CO2而变质，保存时应注意容器密闭。2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（2）NaOH的灼伤救助当皮肤接触NaOH溶液而被灼伤时，应立即用抹布擦干碱液，并迅速脱去污染衣物，再用大量流动清水冲洗，当洗至创面无肥皂样滑腻感后，再用5%硼酸液温敷约10~20分钟，最后用水冲洗。六、磷（P）1.白磷（P4）白磷为白色蜡状固体，有蒜臭，遇光会逐渐变为淡黄色晶体（所以又称为黄磷）。白磷有剧毒，不易溶于水，易溶于二硫化碳（CS2），着火点是40℃，易氧化，发磷光，能自燃，一般保存在水中。2.红磷（P）红磷为红色粉末，无臭，不溶于水，也不溶于二硫化碳，无毒，着火点是240℃，常温下不易氧化，不发磷光，一般密封保存即可，防止潮解。。3.磷酸（H3PO4）和偏磷酸（HPO3）白磷和红磷燃烧都产生五氧化二磷（P2O5）：4P+5O2=2P2O5P2O5是白色固体，它能和水反应：P2O5+3H2O（热）=2H3PO4（磷酸，无毒）P2O5+H2O（冷）=2HPO3（偏磷酸，有毒）磷酸（H3PO4）是中等强度的酸，不显氧化性，是灭火救援中常见的无机酸。七、甲醇(CH3OH)和乙醇(C2H5OH)1.甲醇（CH3OH）甲醇（CH3OH）俗称木精，无色透明，有酒味的液体，易燃烧，能与水、乙醇等互溶，有毒，饮用后会使人眼睛失明，量多时致人死亡。2CH3OH+3O2→2CO2+4H2O+Q工业酒精中往往含有甲醇，因此不能饮用。甲醇主要是作为化工原料，也可作燃料及有机溶剂。2.乙醇（C2H5OH）（1）性质乙醇（C2H5OH）俗称酒精，无色透明，有特殊香味的液体，易燃，是一元醇中具有代表性的物质。C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O+Q乙醇比水轻，能跟水以任意比例混溶，易挥发，能溶解多种有机物和无机物。乙醇的75%溶液具有较强的杀菌性，是医