反应(包括后处理)时常有气体产生而使容器内部产生正压。一般的普通型玻璃反应瓶，无论是95料或17料的硼硅玻璃材质，其内部承受压力一般不超过10psi(特殊材质和特殊工艺加工的氢化瓶可以承受60psi的压力，约相当于0.4MPa或4atm)。同厚度同材质的反应瓶越大，承受的压力越小；温度越高，玻璃反应瓶的强度越低。对于反应中不断产生的气体，需要及时地排出导走，如果瓶内的气休压力超过容器的承受压力，会发生冲料或物理性爆炸，此类事故的案例很多。另外，反应瓶所在的通风橱，若危险物品多，物理性爆炸还常引发连锁性的二次事故。所以，玻璃反应瓶最忌讳的就是刚性密闭下的超标正压。

对于钢制高压釜、不锈钢聚四氟闷罐等压力反应容器，即使装有安全爆破片，但是瞬间产生的超过容器泄放能力的气体还是不能立即得到释放而容易造成容器的爆炸，需要提早知道：是否属于产气反应、生成的是什么气体、气体产生的总量、最大的气体产生速率、气体何时释放。只有充分知晓这些，才能采取对应措施，防止事故的发生。如果产生的气体有毒或有强腐蚀性，则需要做尾气吸收，并保证吸收液中的淬灭剂浓度始终在有效范围。

一、安全措施

1.敞口

对于不忌讳湿气和空气、对压力又没有要求的反应与后处理，一般都可以敞口操作，以使产生的气体能够随时得到排放。

2.使用氮气流

对于忌讳湿气和空气、对压力没有要求的反应与后处理，可使用氮气流，氮气流连通出口，这样不但可以防湿避空气，而且可以保持恒压，并不断稀释放出的气体，如氢气，使之不能形成爆炸极限，降低所产生气体的危害性。

3.软性密闭

1)气球缓冲形式

若反应或后处理过程中产生的气体为2～3L，可以慎用空气球做缓冲。一般市售气球的充装容量大约为3L，若产生的气体超过气球的充装容量，也会发生危险。

2)液封

为了避免反应直接接触空气，可以采用液封装置，使产生的正压气体能顺畅导出去。液封一般要加装一个安全瓶，以防止液封介质倒吸。一般液封适用于密封的内外压差不是很大的反应。

要考虑液封用的介质是否与密封的气体发生反应，对于有毒或腐蚀性很强的气体，要使用能吸收这些气体的液封介质。若对液封介质无特别要求，可以用水或油类。

4.防止反应突然爆发

如果反应中会产生气体，需要通过调控温度(不一定是越低越好)、调整滴加速度、留足够空间等方式严格把控反应的平稳进行，不能急躁、图省事。如果有量大的反应，要预先做小试，认真观察小试的反应现象。以下是一些典型事故案例。

案例1

某研发人员按照文献做如下反应：

在0℃，将氢化钠(70.1g，1.75mol)悬浮于无水四氢呋喃(5L)中，然后逐滴加入化合物A(400g，1.46mol)的无水四氢呋喃(1L)溶液。将混合液回流反应5h。

加料完毕，没有明显的放热反应迹象，然后加热回流，即有大量气泡产生，突然间反应加剧，冷凝管上部起火。造成通风橱顶部的灯管玻璃破碎，10L反应瓶被掉下来的碎玻璃砸坏，引起更大的火灾。

原因分析：加热回流，反应瞬间爆发，产生的大量氢气通过冷凝管出口溢出，遇到机械搅拌电机内的电火花而引发火灾

案例2

某研发人员做如下反应：

在搅拌下将NaH(100g，4eq.)缓慢地加到A(150g)和B(100g)的THF反应液中，用冰浴冷却，其间瓶中出现大量固体，体系变得非常黏稠，磁力搅拌无法搅动，研发人员便用手协助摇晃反应瓶，使反应体系均匀。当所有NaH加完后，反应物A和B全部形成钠盐，体系变稀，磁力搅拌子突然转动，体系产生大量气体(氢气)泡沫，造成冲料，反应液进入冰水浴中，起火并引燃反应瓶中的溶剂THF和挂在橱壁上的有机溶剂洗瓶，火势加大。该研发人员在第一时间关闭通风橱，在众人的协助下用黄沙和干粉灭火器将大火扑灭。事故照片如图24-31所示。

图24-31事故后的场景

原因分析：该反应的两个底物共有三个活性氢，需求NaH的物质的量大，其用量大，所以产气多。又因开始反应体系非常黏稠，随着温度缓慢上升，反应液变稀，反应突然爆发，导致瞬间产生大量氢气，发生冲料。含有过量NaH的反应液进入冰水浴中而起火。教训：大批量的NaH要分批投料，要使反应体系搅拌均匀，确保每加一点NaH都要基本反应完才能继续少量加入。

相关链接：多氮化合物的分解爆炸

文章来源：《有机合成安全学》

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