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henianzhi金虫 (小有名气)
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实验室发生爆炸，求助解决方案
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各位虫友： 今天在管式反应炉中还原金属氧化物，通了一会儿氢气（纯氢），就发生了爆炸事故，管式炉没有任何加热，也没有热源。由于实验室经费有限，管式炉两端是用橡胶塞封口通气。 请问：发生爆炸事故，是否是因为我通纯氢？应该换成5%氢氮混合气？氢气的爆炸极限为4％~72.4％，在这个范围内，没有热源也会爆炸，向各位虫友求救！谢谢！ [ 来自科研家族 快乐检索 ] |
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40楼2014-09-05 01:37:50
evildran
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【答案】应助回帖
★ ★ ★ ★ ★
dy322112(金币+5): 说得很好！ 2011-11-16 12:08:11
henianzhi(金币+5): 2011-12-09 11:55:49
dy322112(金币+5): 说得很好！ 2011-11-16 12:08:11
henianzhi(金币+5): 2011-12-09 11:55:49
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没有热源不会爆炸，没有氧气也不会爆炸。 你的操作理论上可行（管式炉中通纯氢对金属氧化物进行还原），但实际上存在问题：1.是否能保证密闭（无氧气进入），如果有氧气进入，炉膛内存在爆炸可能，如果有氢气泄漏到较小空间中，炉外有爆炸可能；2. 是否能控制还原速度，氢气还原金属氧化物是一个放热反应，如果你放到管式炉中的金属氧化物多（或者密度大）的话，很容易大量放热。 因此，当你不能控制体系密闭和还原速度的时候，爆炸的可能性就提高了。希望没有造成人员伤害，今后做类似有危险性存在的实验室，还是多和导师和有经验的人商量。 |
5楼2011-11-15 16:40:00
evildran
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你考虑的很细致，不过有点歪了，“......，氢气跟管路摩擦造成爆炸”这个，有待商榷。我之前说的“没有热源不会爆炸”，看来在你这里还不见得对，如果你做Pt，应该知道19世纪初， H. Davy 就发现室温下Pt可以催化H2与空气的氧化反应。所以，造成爆炸的原因可能真是因为你开始没有将管内空气排净。 其实你没必要继续考察纯氢是否可行，理论是100%可行，学过化学的人都敢给你保证，只有H2不会爆炸！但，实际上很少会有人这么干，至少你是我听到的第一个（初中的实验课：氢气还原氧化铜制金属铜，似乎是这么做的）。 你可以：1.改用稀释H2（如5%H2/Ar，或者其他浓度的H2/Ar，H2/N2，有钱的话H2/He也行）；2. 更换还原装置：搭建一套可控温的立式加热炉，制作u型盛料管。还有一个办法：如果你们实验室有TPR/TPD的话，关闭检测器，直接在TPR模式下操作即可。 |
18楼2011-11-15 20:34:05
山幽
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2楼2011-11-15 15:46:54
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前辈，谢谢您的指导，我的管式炉，石英管是购买的，一、石英管两端用橡胶塞密封，我认为只要我通气体，管内的压强>外面的（空气），空气是不会进入管内，我想就算是橡胶塞漏气，漏到空气中，但实验室空间大，没有明火，也不会爆炸，实验室有通风橱。二、您说的金属氧化物还原会放热，我每次做的催化剂量很小，同时氢气在流通带出热量，这个应该没问题。前辈说要同惰性气体。我想这次爆炸事故，可能是由于我没有先用惰性气体把馆内的空气排尽，直接通纯氢，氢气跟管路摩擦造成爆炸。（没有任何热源，管式炉也没有启动加热），前辈，您说我先用惰性气体把管内的空气排尽后，再通纯氢会存在爆炸的可能吗？爆炸要有助燃气杨参与。盼望您的指点，说说您在还原金属氧化物的操作，可以么？谢谢了 |
7楼2011-11-15 17:09:55
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