?(一)氧化反應(yīng)???

??? 化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物質(zhì)失去電子(或電子偏離)的反應(yīng)，稱之為氧化反應(yīng)。絕大多數(shù)氧化反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。這些反應(yīng)很多是易燃易爆物質(zhì)(如甲烷、乙烯甲醇、氨等)與空氣或氧氣反應(yīng)，其物料配比接近爆炸下限。倘若配比及反應(yīng)溫度控制失調(diào)，即能發(fā)生爆炸燃燒。某些氧化反應(yīng)能生成危險性更大的過氧化物，它們化學(xué)穩(wěn)定性更差，以承受高溫、摩擦或撞擊便會分解、引燃或爆炸。???

?? ?有些參加氧化反應(yīng)的物料本身是強氧化劑，如高錳酸鉀、氯酸鉀、鉻酸酐、過氧化氫、過氧化苯甲酰，它們的危險性很大，在與酸、有機物等作用時危險性就更大了。???

??? 因此，在氧化反應(yīng)中，一定要嚴(yán)格控制氧化劑的投料量(即適當(dāng)?shù)呐淞媳?，氧化劑的加料速度也不宜過快。要有良好的攪拌和冷卻裝置，防止溫升過快、過高。此外，要防止因設(shè)備、物料含有雜質(zhì)為氧化劑提供催化劑，例如有些氧化劑遇金屬雜質(zhì)會引起分解。使用空氣參加反應(yīng)時一定要凈化、干燥，除掉空氣中的灰塵、水分和油污。???????

??? 當(dāng)氧化過程以空氣和氧為氧化劑時，反應(yīng)物料配比應(yīng)嚴(yán)格控制在爆炸范圍以外，如乙烯氧化制環(huán)氧乙烷，乙烯在氧氣中的爆炸下限為91％，即含氧量9％。反應(yīng)系統(tǒng)中氧含量要求嚴(yán)格控制在9％以下，其產(chǎn)物環(huán)氧乙燒在空氣中的爆炸極限很寬，為3％～100％；其次，反應(yīng)放出大量的熱增加了反應(yīng)體系的溫度，在高溫下，由乙稀、氧和環(huán)氧乙烷組成的循環(huán)氣具有更大的爆炸危險性。針對上述兩個問題，工業(yè)上采用加入惰性氣體(N2，CO2或甲烷等)的方法，來改變循環(huán)氣的成分，縮小混合氣的爆炸極限，增加反應(yīng)系統(tǒng)的安全性；其次，這些惰性氣體具有較高的熱容，能有效地帶走部分反應(yīng)熱，增加反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這些惰性氣體叫做致穩(wěn)氣體，致穩(wěn)氣在反應(yīng)中不消耗，可循環(huán)使用。

??? (二)還原反應(yīng)

??? 化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物質(zhì)失去電子(或電子偏近)的反應(yīng)，稱之為還原反應(yīng)。還原反應(yīng)種類很多。雖然多數(shù)還原反應(yīng)的反應(yīng)過程比較緩和，但是許多還原反應(yīng)會產(chǎn)生氫氣或使用氫氣，從而使防火防爆問題突出；另外有些反應(yīng)使用的還原劑和催化劑有很大的燃燒爆炸危險性。下面就不同情況作一介紹。

??? 1．利用初生態(tài)氫還原利用鐵粉、鋅粉等金屬在酸、堿作用下生成初生態(tài)氫起還原作用，例如：

?

???硝基苯在鹽酸溶液中被鐵粉還原成苯胺。

???鐵粉和鋅粉在潮濕空氣中遇酸性氣體時可能引起自燃，在儲存時應(yīng)特別注意。

???反應(yīng)時酸、堿的濃度要控制適宜，濃度過高或過低均使產(chǎn)生初生態(tài)氫的量不穩(wěn)定，使反應(yīng)難以控制。反應(yīng)溫度也不易過高，否則容易突然產(chǎn)生大量氫氣而造成沖料。反應(yīng)過程中應(yīng)注意攪拌效果，以防止鐵粉、鋅粉下沉。一旦溫度過高，底部金屬顆粒翔動，將產(chǎn)生大量氫氣而造成沖料。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)器內(nèi)殘渣中仍有鐵粉、鋅粉在繼續(xù)作用，不斷放出氫氣，很不安全，應(yīng)放入室外儲槽中，加冷水稀釋，槽上加蓋并設(shè)排氣管以導(dǎo)出氫氣。待金屬粉消耗殆盡，再加堿中和。若急于中和，則容易產(chǎn)生大量氫氣并生成大量的熱，會導(dǎo)致燃燒爆炸。

???2．在催化劑作用下加氫有機合成工業(yè)和油脂化學(xué)工業(yè)中，常用雷內(nèi)鎳(Raney—Ni)、鈀炭等為催化劑使氫活化，然后加入有機物質(zhì)分子中起還原反應(yīng)，例如苯在催化作用下，經(jīng)加氫生成環(huán)己烷：

?

??? 催化劑雷內(nèi)鎳和鈀炭在空氣中吸潮后有自燃的危險。鈀炭更易自燃，平時不能暴露在空氣中，而要浸在酒精中。反應(yīng)前必須用氮氣置換反應(yīng)器的全部空氣，經(jīng)測定證實含氧量降低到符合要求后，方可通入氫氣。反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)先用氮氣把氫氣置換掉，并以氮封保存。

??? 此外，無論是利用初生態(tài)氫還原，還是用催化加氫，都是在氫氣存在下，并在加熱加壓條件下進行。氫氣的爆炸極限為4％一75％，如果操作失誤或設(shè)備泄漏，都極易引起爆炸，操作中要嚴(yán)格控制溫度、壓力和流量。廠房的電氣設(shè)備必須符合防爆要求，且應(yīng)采用輕質(zhì)屋頂，開設(shè)天窗或風(fēng)帽，使氫氣易于飄逸，尾氣排放管要高出房頂并設(shè)阻火器。

??? 高溫高壓下的氫對金屬有滲碳作用，易造成氫腐蝕，所以對設(shè)備和管道的選材要符合要求。對設(shè)備和管道要定期檢測，以防事故。

??? 3．使用其他還原劑還原常用還原劑中火災(zāi)性大的有硼氫類、四氫化鋰鋁、氫化鈉、保險粉(連二亞硫酸鈉Na₂S₂O₄)、異丙醇鋁等。???

??? 常用的硼氫類還原劑為鉀硼氫和鈉硼氫。鉀硼氫通常溶解在液堿中比較安全，它們都是遇水燃燒物質(zhì)，在潮濕的空氣中能自燃，遇水和酸即分解放出大量的氫，同時產(chǎn)生大量的熱，可使氫氣燃爆。所以應(yīng)儲于密閉容器，置于干燥處。在生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)酸、堿度時要特別注意防止加酸過多、過快。

??? 四氫化鋰鋁有良好的還原性，但遇潮濕空氣、水和酸極易燃，應(yīng)浸沒在煤油中儲存。使用時應(yīng)先將反應(yīng)器用氮氣置換干凈，并在氮氣保護下投料和反應(yīng)。反應(yīng)熱應(yīng)由油類冷卻劑取走，不應(yīng)用水，防止水漏入反應(yīng)器內(nèi)，發(fā)生爆炸。

??? 用氫化鍋作還原劑與水、酸的反應(yīng)與四氫化鋰鋁相似，它與甲醇、乙醇等反應(yīng)也相當(dāng)激烈，有燃燒爆炸的危險。

??? 保險粉是一種還原效果不錯且較為安全的還原劑。它遇水發(fā)熱，在潮濕的空氣中能分解析出黃色的硫磺蒸氣，硫磺蒸氣自燃點低，易自燃。使用時應(yīng)在不斷攪拌下，將保險粉緩緩溶于冷水中，待溶解后再投入反應(yīng)器與物料反應(yīng)。

??? 異丙醇鋁常用于高級醇的還原，反應(yīng)較溫和。但在制備異丙醇鋁時須加熱回流，將產(chǎn)生大量氫氣和異丙醇蒸氣，如果鋁片或催化劑三氯化鋁的質(zhì)量不佳，反應(yīng)就不正常，往往先是不反應(yīng)，溫度升高后又突然反應(yīng)，引起沖料，增加了燃燒爆炸的危險性。

??? 采用危險性小而還原性強的新型還原劑對安全生產(chǎn)很有意義，例如用硫化納代替鐵粉還原，可以避免氫氣產(chǎn)生，同時也消除了鐵泥堆積問題。

??? (三)硝化反應(yīng)???

??? 有機化合物分子中引人硝基(一N0₂)取代氫原子而生成硝基化合物的反應(yīng)，稱為硝化。常用的硝化劑是濃硝酸或濃硝酸與濃硫酸的混合物(俗稱混酸)。硝化反應(yīng)是生產(chǎn)染料、藥物及某些炸藥的重要反應(yīng)。

??? 硝化反應(yīng)使用硝酸作硝化劑，濃硫酸為觸媒，也有使用氧化氮氣體作硝化劑的。一般的硝化反應(yīng)是先把硝酸和硫酸配成混酸，然后在嚴(yán)格控制溫度的條件下將混酸滴入反應(yīng)器，進行硝化反應(yīng)。

??? 制備混酸時，應(yīng)先用水將濃硫酸適當(dāng)稀釋，稀釋應(yīng)在有攪拌和冷卻情況下將濃硫酸緩緩加入水中，并控制溫度。如溫度升高過快，應(yīng)停止加酸，否則易發(fā)生爆濺。

??? 濃硫酸適當(dāng)稀釋后，在不斷攪拌和冷卻條件下加濃硝酸。應(yīng)嚴(yán)格控制溫度和酸的配比，直至充分攪拌均勻為止。配酸時要嚴(yán)防因溫度猛升而沖料或爆炸。更不能把未經(jīng)稀釋的濃硫酸與硝酸混合，因為濃硫酸猛烈吸收濃硝酸中的水分而產(chǎn)生高熱，將使硝酸分解產(chǎn)生多種氮氧化物(NO₂、N0、N₂O₃)，引起突沸沖料或爆炸。濃硫酸稀釋時，不可將水注人酸中，因為水的密度比濃硫酸小，上層的水被溶解放出的熱量加熱而沸騰，引起四處飛濺。

??? 配制成的混酸具有強烈的氧化性和腐蝕性，必須嚴(yán)格防止觸及棉、紙、布、稻草等有機物，以免發(fā)生燃燒爆炸。硝化反應(yīng)的腐蝕性很強，要注意設(shè)備及管道的防腐性能，以防滲漏。

??? 硝化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，硝化反應(yīng)速率越快，放出的熱量越多，極易造成溫度失控而爆炸。所以硝化反應(yīng)器要有良好的冷卻和攪拌，不得中途停水?dāng)嚯娂皵嚢柘到y(tǒng)發(fā)生故障。要有嚴(yán)格的溫度控制系統(tǒng)及報警系統(tǒng)，遇有超溫或攪拌故障，能自動報警并自動停止加料。反應(yīng)物料不得有油類、醋酐、甘油、醇類等有機雜質(zhì)，含水也不能過高，否則與酸易發(fā)生燃燒爆炸。

??? 硝化器應(yīng)設(shè)有泄爆管和緊急排放系統(tǒng)，一旦溫度失控，緊急排放到安全地點。

??? 硝化產(chǎn)物具有爆炸性，因此處理硝化物時要格外小心。應(yīng)避免摩擦、撞擊、高溫、日曬，不能接觸明火、酸、堿。卸料時或處理堵塞管道時，可用蒸汽慢慢疏通，千萬不能用金屬棒敲打或明火加熱。拆卸的管道、設(shè)備應(yīng)移至車間外安全地點，用水蒸氣反復(fù)沖洗，刷洗殘留物，經(jīng)分析合格后，才能進行檢修。

??? (四)磺化反應(yīng)

??? 在有機物分子中導(dǎo)人磺酸基或其衍生物的化學(xué)反應(yīng)稱為磺化反應(yīng)。磺化反應(yīng)使用的磺化劑主要是濃硫酸、發(fā)煙硫酸和硫酸酐，都是強烈的吸水劑。吸水時放熱，會引起溫度升高，甚至發(fā)生爆炸?；腔瘎┯懈g作用，磺化反應(yīng)與硝化反應(yīng)在安全技術(shù)上相似