Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết này sẽ đề cập đến vấn đề tên,cấu tạo và các phản ứng gây nổ của các hợp chất vô cơ,đặc tính tồn tại trong điều kiện thường,điều kiện gây nổ và một số biện pháp phòng tránh để đảm bảo an toàn cho bản thân, xã hội và bảo vệ môi trường.
1 KHOA HĨA LÝ KĨ THUẬT BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC ******* THẢO LUẬN HĨA VƠ CƠ Chủ đề: Các phản ứng gây nổ?(từ các chất vơ vơ).Phạm vi ứng dụng , biện pháp đề phòng MỤC LỤC Hóa học vơ cơ là nghiên cứu về thành phần hóa học vật liệu từ nguồn gốc phi sinh học.Thông thường điều đề cập đến các nguyên liệu không chứa liên kết cacbon – hidro.Hóa học vơ cơ “ nghiên cứu đủ thứ trên đời”(Gary Miessler ,2004) bao gồm các yếu tố có mặt trong bảng tuần hồn và hợp chất của chúng.Giữa các đơn chất và hợp chất xảy ra tương tác qua lại đó là phản ứng hóa học và nó có vơ vàn ứng dụng trong đời sống hàng ngày Hóa học ảnh hưởng rất nhiều tới trái đất tới sống người,động thực vật sinh vật.Với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật thì tác động hóa học ngày vấn đề nan giải .Một khía cạnh của hóa học – đời sống là các vụ nổ xảy ra trong thực tế,hiện tượng này xảy ngày nhiều để lại hậu quả nghiêm trọng.Trong có các vụ nổ của các hợp chất vô cơ và của các hợp chất hữu cơ Bài viết này sẽ đề cập đến vấn đề tên,cấu tạo và các phản ứng gây nổ của các hợp chất vơ cơ,đặc tính tồn tại trong điều kiện thường,điều kiện gây nổ và một số biện pháp phòng tránh để đảm bảo an tồn cho bản thân, xã hội và bảo vệ mơi trường Đề tài số 11: Các phản ứng gây nổ (từ các chất vơ cơ) . Phạm vi ứng dụng và biện pháp đề phòng. 1.Định nghĩa 1.1. Khái niệm cháy nổ Nhà bác học người Nga M.V.Lơmơnơxốp (1711 1765) là người có giải thích đúng đắn về sự cháy: “Cháy là một phản ứng hóa học có tỏa nhiệt và chiếu sáng” Ngày nay thì cháy là tổng hợp của các q trình biến đổi lý hóa phức tạp có tỏa nhiệt và phát ra ánh sáng => Nổ là sự cháy nhưng xảy ra tốc độ nhanh hơn, làm tăng thể tích cách đột ngột trong khoảng thời gian hạn chế Là khi đám cháy phát triển nhanh trong một khoảng thời gian cực ngắn, nhiệt độ tại tâm cháy tăng nhanh, làm tăng áp suất đám cháy – q trình nổ xảy ra tỏa nhiều nhiệt 1.2 Phân loại Nổ lý học: là trường hợp nổ do áp suất trong một thể tích bình chứa tăng cao vượt q giới hạn bền của vỏ bình chứa Nổ hóa học: là nổ do cháy cực nhanh gây ra, pưhh xảy ra trong thời gian cực ngắn tạo ra lượng lớn sản phẩm khí kèm nhiệt độ cao 2. Các hợp chất và phản ứng gây nổ 2.1. Phản ứng lí học 2.1.1. Phản ứng nổ của bóng bay hidro khi bị đốt nóng +Cơ chế gây nổ:khí hidro nhẹ , cấu trúc phân tử bé nên bơm vào bóng bay thì khí hidro sẽ thẩm thấu cực nhanh và có thể nổ mà khơng cần nguồn lửa.Trong q trình sử dụng bóng bay nguồn khí trong bóng bay rất dễ thẩm thấu ra ngồi, trong đó ra nhiều ở cuống bóng,chỗ buộc dây.Vì thế trong vụ nổ ,khi đốt dây vơ tình làm cho luồng khí bị đốt nóng,thể tích dãn nở gây ra nổ +Phương trình phản ứng:H2+1/2O2=H2O +tính chất:tất cả các bóng hidro đều tiềm ẩn nguy cháy nổ cao .Khí hidro là loại khí hiếm rất nguy nhiểm.Bởi hidro khi nổ sẽ gây ra áp lực rất mạnh và nhiệt độ lên tới 3000 độ C =>Vì thế ,bóng bay khơng nên mang vào trong nhà bởi nếu tiếp xúc với bóng điện,gặp khơng khí có thể gây phát nổ 2.2. Phản ứng hóa học 2.2.1. Phản ứng giữa kim loại kiềm(Li,Na,K,Rb,Cs) với H2O +Cơ chế gây nổ:vì thế điện cực chuẩn của kim loại kiềm nhỏ hơn rất nhiều so với thế điện cực của hidro ở Ph=7 Nên kim loại kiềm khử được nước dễ dàng giải phóng khí hidro PTPU: 2M + 2H2O = 2MOH + H2 Do vậy kim loại kiềm được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong dầu +Điều kiện xảy ra phản ứng nổ: khi kim loại kiềm tác dụng với nước 2.2.2 Phản ứng gây nổ của thuốc đen PT:2KNO3+S+3C=K2S+N2+3CO2 +Thành phần hốn hợp : 74,64% KNO 3,13,51% bột C ; 11,85%bột S, Một số loại thuốc nổ đen có thêm lưu huỳnh (dùng cho các vũ khí mạnh), bột nhơm (phát sáng cho pháo, tăng năng lượng cháy cho bom), hồng hồng (muối thủy ngân, kích nổ) +Cấu tạo : thuốc nổ đen là hỗn hợp nitrat kali,bột than củi, dạng bột mịn, màu đen xám của bột than, có thể có ánh kim của bột nhơm, mùi khó ngửi của lưu huỳnh. Ngồi ra, còn một số phụ gia khác như hồng hồng để bắt cháy chẳng hạn. KNO3 thời cổ gọi là “diêm tiêu”,được lấy trong các mỏ tự nhiên .Diêm tiêu cũng được lấy bằng cách hòa đất lẫn phân dơi trong hang với nước lọc,cơ đặc,sấy khơ.Các thành phần hỗn hợp để riêng,giã mịn,rồi được trộn với nhau.Cacbon của bột than củi là chất khử,diêm tiêu là chất oxi hóa 2.2.3. Phản ứng nổ của azit chì (Pb(N3)2) Azit chì là một chất nổ, có độ nhạy nổ cao. Nó thường được bảo quản và vận chuyển bằng cách bỏ vào lọ bằng cao su đặt mơi trường nước. Nó nổ khi rơi từ độ cao 150 mm hoặc khi có ma sát. Tốc độ nổ của nó vào khoảng 5.180 m/s. Nó được sử dụng làm kíp nổ, làm thuốc nổ mồi trong các ngòi nổ. Ở dạng tinh thể màu trắng nó có mật độ nhồi 4,71 g/cm³ PTPU: Pb(N3)2 = Pb + 3N2 + 100,6 kcal Azit chì phản ứng với đồng, kẽm hay một số hợp kim của đồng hoặc kẽm tạo thành các loại Azit khác. Ví dụ, azit đồng thậm chí còn nhạy nổ hơn azit chì 2.2.4. Phản ứng gây nổ của thủy ngân fuminat Thủy ngân fuminat là chất kết tinh màu trắng hoặc xám phụ thuộc vào công nghệ chế tạo,màu trắng nhận được nếu bổ sung vào dịch phản ứng một chút HCl ,màu xám nếu khơng cho thêm phụ gia này.Trong qn sự sử dụng thủy ngân fuminat màu trắng, còn trong cơng nghiệp loại màu xám Thủy ngân fuminat có khối lượng riêng 4.42g/cm3,dễ nén,với áp suất nén KG/cm2 đạt mật độ 4g/cm2 Thủy ngân fuminat là một trong những thuốc nổ mòi nhạy nhất .Thêm vào đó độ nhạy của thủy ngân fuminat còn phụ thuộc vào áp suất và độ ẩm.Khi tăng áp suất nén độ nhạy cua thủy ngân fuminat với mọi dạng xung kích thích ban đầu đều giảm xuống,thậm chí áp suất nào đó thủy ngân fuminat còn mất tính nơ.Dưới tác dụng xung đâm chọc,thủy ngân fuminat giữ được tính nổ trong khoảng áp suất đến 1000KG/cm2,còn khoảng áp suất 1000 2000KG/cm2 nó chỉ cháy mà khơng nổ và hồn tồn tính nổ áp suất nằm khoảng 2000 5000KG/cm2 Độ ẩm cũng dẫn đến làm giảm độ nhạy của thủy ngân fuminat ,khi hàm lượng độ ẩm trên 5% diễn ra nổ cục vị trí xung kích thích.,khi hàm lượng độ ẩm lớn hơn 10% dưới tác dụng va đập nó chỉ thủy phân mà khơng nổ,dưới tác động của tia lửa nó chỉ cháy mà khơng chuyển sang nổ +Các đặc tính gây nổ của thủy ngân fumilat _Độ nhạy với xung va đập (búa 0.6 kg); giới hạn trên là 8,5cm, giới hạn dưới là 5,5cm; _Nhiệt độ bùng cháy là 160170oC với thời gian giữ chậm là 5ph; 210oC với thời gian giữ chạm là 5s; _Nhiệt lượng nổ là 410kcal/kg (H 2O lỏng), 349 kcal/kg (H2O hơi); _Thể tích riêng sản phẩm khí là 316 l/kg; _Nhiệt độ nổ là 4470 K; _Tốc độ nổ là 5050 m/s (mật đọ 4,0 g/cm3); 5400 m/s (4,2 g/cm3); _Lượng thuốc nổ mồi giới hạn theo TNT là 0,36 g, theo Tetryl là 0,29 g, theo pentrit là 0,225 g, nghĩa là thủy ngân fuminat có khả năng gây nổ khơng cao, chỉ đạt ở mức u cầu Thủy ngân fuminat có thể sử dụng trong các kíp nổ để gây nổ thuốc nổ phá và hạt lửa của đạn để gây cháy thuốc phóng Tuy nhiên, có độ nhạy cao nên thuyrngaan fuminat chỉ dùng cho kíp nổ cơng nghiệp (ví dụ kíp nổ số 8) mà khơng thể dùng cho kíp nổ đạn được có thể gây ra nổ sớm liều nổ Khả năng gây cháy của thủy ngân fuminat khơng cao, vì trong thành phần sản phẩm nổ hầu như khơng có các hạt rắn (thành phần sản phẩm nổ khi nổ thủy ngân fuminat bao gồm: thủy ngân kim loại, oxit cacbon và nito theo phản ứng Hg(ONC)2 = Hg + 2CO + N2), vì vậy để tăng khả năng gây cháy của các hạt lửa chứa thủy ngân fuminat người ta phải bổ sung hỗn hợp chất oxi hóa chất cháy Chất oxi hóa thường dùng là KClO3, có thể sử dụng BaO, còn chất cháy thường dụng Sb2S3, có thể là bột nhơm (Al). Tỉ lệ hợp phần thủy ngân fuminat, KClO và Sb2S3 trong các hỗn hợp va đập, đâm chọc rất khác nhau, phụ thuộc vào độ lớn của xung kích thích 3. Ứng dụng thuốc nổ 3.1. Trong chiến đấu _Trong chiến đấu việc sử dụng thuốc nổ nhồi trong các loại bom đạn, mìn, lựu đạn,… còn sử dụng thuốc nổ gói thành loại lượng nổ khối, lượng nổ dài, thủ pháo,… dùng uy lực của thuốc nổ để sát thương sin lực phá hủy các phương tiện chiến tranh của địch _Lượng nổ khối là lượng nổ có tác dụng phá hoại lớn uy lực tập trung, thường để tiêu diệt sinh lực địch tập trung phá hoại các mục tiêu kiến trúc như hầm ngầm, kho tàng ụ súng, lô cốt, cầu cống,… các phương tiện chiến tranh (xe tăng, xe bọc thép, máy bay, pháo cối, tàu, xuồng,…). Khi gói buộc lượng nổ khối tốt nhất gói khối lập phương hoặc khối hộp chữ nhật nhưng cạnh lớn nhất khơng q 3 lần cạnh nhỏ _Lượng nổ dài: cũng có tác dụng phá hoại lớn, khi nổ uy lực thuốc nổ phát triển theo chiều dài nhưng ít ở 2 đầu lượng nổ. Thường dùng phá các loại vật cản (hàng rào, dây thép gai, tường, bãi mìn,…) _Thủ pháo: Là lương nổ có khối lượng nhỏ (400 1000g). Trang bị phổ biến cho từng người có thể đặt, đút, thả ném Diệt địch tập trung hoặc ngồi cơng sự, trong nhà, hầm ngầm và phá hủy một số phương tiện chiến tranh của địch 3.2. Trong sản xuất _Lĩnh vực kinh tế sử dụng thuốc nổ để phá đất, phá đá, khai thác ngun vật liệu, khống sản,phá vỡ các cơng trình cũ hỏng, phục vụ cho thi cơng các cơng trình kinh tế VÍ DỤ: Thuốc nổ dùng trong đào mỏ từ thế kỷ 15, ghi chép sớm lại đào mỏ thuốc nổ là Hungary năm 1627, kỹ thuật này đem đến Anh năm 1638 bởi thợ mỏ Đức Cơng trình đầu tiên dùng một lượng lớn thuốc nổ kênh Canal du Midi miền nam nước Pháp. Kênh này hoàn thành năm 1681 nối Địa Trung Hải và Vịnh Biscay, kênh dài 240 km và có 100 cửa cống. Đoạn 800 mét kéo dài của đường hầm hộp trên tuyến đường sắt Great Western nối London và Bristol ngốn thuốc nổ đen tuần năm 12,9 km chiều dài của đường hầm Mont Cenisl hồn thành trong 13 năm bắt đầu từ 1857 _ Bên cạnh đó sử dụng thuốc nổ để làm pháo hoa trong các dịp trọng đại của đất nước Lưu ý: Dùng thuốc nổ đúng lúc, đúng kỹ thuật nếu khơng sẽ gây tốn kém, mất thời gian, hư hại tài sản nhà nước, gây nguy hiểm đến tính mạng,… 4. Biện pháp đề phòng 4.1. Biện pháp hành chính pháp lý _Điều 1 pháp lệnh phòng cháy chữa cháy 4.101961 đã quy định: “Việc phòng cháy chữa cháy là nghĩa vụ vủa cơng dân” và “trong các cơ quan xí nghiệp, kho 10 tàng cơng trường, nơng trường,việc PCCC là nghĩa vụ của tồn thể viên chức à trước hết là trách nhiệm của thủ trưởng đơn vị ấy _Ngày 31/05/1991 chủ tịch HĐBT đã ra chỉ thị về tăng cương cơng tác PCCC Điều 192, 194 của Bộ luật hình sự nước CHXHCNVN quy định trách nhiệm hình sự đối với mọi hành vi vi phạm chế độ 4.2. Biện pháp kỹ thuật _Ngun lý phòng cháy nổ: tách rời ba yếu tố: chất cháy, chất oxi hóa và mồi bắt lửa thì cháy nổ khơng xảy ra được _Trang bị phương tiên PCCC (bình bọt AB, bột khơ: cát, nước…) _Huấn lun sự dụng các phương tiện PCCC, các phương tiện PCCC _Cơ khí và tự động hóa q trình sản xuất cóc tính nguy hiểm về cháy nổ _Hạn chế khối lượng của chất cháy nổ đến mức tối thiểu cho phép về phương tiện kỹ thuật _Tạo vành đai phòng chống cháy nổ, ngăn cách sự tiếp xúc giữa chất cháy nổ và chất oxi hóa khi chúng chưa tham gia vào q trình. Các kho chứa phải cách biệt xa nơi phát nhiệt. Xung quanh các bể chứa, kho chứa có tường ngăn cách bằng vật liệu khơng cháy nổ _Cách ly hoặc đặt các thiết bị hay cơng đoạn dễ cháy nổ ra xa các thiết bị khác và những nơi thống gió 11 ... Nổ hóa học: là nổ do cháy cực nhanh gây ra, pưhh xảy ra trong thời gian cực ngắn tạo ra lượng lớn sản phẩm khí kèm nhiệt độ cao 2. Các hợp chất và phản ứng gây nổ 2.1. Phản ứng lí học 2.1.1. Phản ứng nổ của bóng bay hidro khi bị đốt nóng... nghiêm trọng.Trong có các vụ nổ của các hợp chất vơ cơ và của các hợp chất hữu cơ Bài viết này sẽ đề cập đến vấn đề tên,cấu tạo và các phản ứng gây nổ của các hợp chất vơ cơ,đặc tính tồn tại trong điều kiện thường,điều ... cơ,đặc tính tồn tại trong điều kiện thường,điều kiện gây nổ và một số biện pháp phòng tránh để đảm bảo an tồn cho bản thân, xã hội và bảo vệ mơi trường Đề tài số 11: Các phản ứng gây nổ (từ các chất vơ cơ) . Phạm vi ứng dụng và biện pháp đề phòng.