活性化學藥品的火災危險性
* 曾小婷

化學藥品是現代文明社會所不可缺少的,但化學藥品具有各種的性質。其中也包括危險的性質。通常,我們把具有危險性的化學品稱為危險物質(Dangerous Substances, Hazardous Materials)對於這些危險性的化學藥品,一定要在掌握其危險性之後才能適當地使用。
化學藥品的危險性包括易燃、易爆、高劇毒及腐蝕等。而本文所提及的只是活性化學品(Reactive chemicals )的易燃及易爆性。
由於活性化學藥品的易燃、易爆性質是由該化學葯品本身所具有的熱能所決定,因此也稱為能量危險性(Energy Hazard)。另外,具有能量危 險性的物質,大多數具有不安定的結合,只要不太高溫度之下,就能開始發熱分解,因此這些物質稱為不安定物質(Unstable Substances)。
不安定物質有單一化合物,也有把兩個以上的物質被混合後而具有更大能量危險性的組合。
這些物質的組合,稱為不相容配伍(Incompatible Combination)。另外,把混合時立刻發火的現象叫做混觸發火(Hypergolic Ignition )。
已知某些物質能自然發火(Spontaneous Ignition)。在常溫或略高於常 溫的溫度下,如果貯藏大量的不安定物質,可能會引致自然發火。即使本身不是不安定物質,但能與空氣或濕氣強烈地作用,例如黃磷,於30℃下會自燃,與氧化劑混合會發生爆炸。有些物質如果長時間堆積也可能自然發火,例如紅磷,若大量暴露在氧化物質中就能自燃。與氧化劑混合發生爆炸。與氧和水蒸氣反應放出磷化氫,而磷化氫遇空氣能自燃。
爆炸和著火之成因,主要是混合物和化合物的反應或分解時所釋放的能量所致。
當某些物質與水接觸而發火、發熱以及產生可燃性氣體,此物質稱為禁水性物質。
金屬鈉是禁水性物質之典型例子。如果把幾片0.2-0.3g的金屬鈉注 入5ml水,按照反應公式,Na+H2O→NaOH+1/2H2,產生氫氣,不久,會因反應熱而著火燃燒,同時產生有害之氫氧化鈉煙霧。
引起爆炸和發火的難易和激烈程度,是與能量的大小以及反應速度有關。若具有相同能量的化合物或混合物,則可視為擁有活性較強的容易著火,並且燃燒較激烈。例如氯酸鹽類的氧化劑和可燃物混合時,單位重量物質釋放能量的大小依次序是:高氯酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽、次氯酸鹽。活性的大小則剛好相反。在這種情況下,釋放能量的大小不同,但可視為活性強的較容易發火。燃燒的激烈程度,如氯酸鹽和亞氯酸鹽分別與可燃物混合,也可認為後者燃燒較激烈。
酸和鹼之腐蝕性物質,除考慮到腐蝕方面的危險性外,還要考慮它們作為活性物質時的危險性。當它們與高能的化合物或混合物作用時可導致著火或爆炸。
有些物質置於空氣中能與空氣中的氧發生反應,形成不安定或爆炸性的有機過氧化物。其結構特點主要是具有弱的C-H鍵及易引起附加聚 合的雙鍵。例如丁二烯可形成爆炸性的過氧化聚合物[CH2-CH=CH-CH2-O-O]n。
不單化合物有危險性,混合物可能有更大的危險性。還有與某種物質接觸時發火或產生危險性氣體的物質。這些物質可統稱為混合危險物質。例如氯酸鹽和酸可能發生混觸發火。
參考書目:
Manual of Hazardous Chemical Reactions, National Fire Protection Association.
L. BRETHERICK, Handbook of Reactive Chemical Hazards, Buterworth.
NFPA, Hazardous Chemicals Data, NFPA.
COAST GUARD, Chemical Hazards Response Information System, U.S..
L. SILVER, Screening for Chemical Process Hazards, Chen. Eng. Progress.
J. P. FLYHN; H. E. ROSSOW, Classification of Chemical Reactivity Hazards.
* 澳門司法警察司司法鑑定化驗所高級技術員