Склонность химического соединения к возгоранию на открытом воздухе
Вещество является пирофорным (от греч . πυροφόρος , pyrophoros , «несущий огонь»), если оно самопроизвольно воспламеняется на воздухе при температуре 54 °C (129 °F) или ниже (для газов) или в течение 5 минут после контакта с воздухом (для жидкостей и твердых веществ). [1] Примерами являются литийорганические соединения и триэтилборан . Пирофорные материалы часто также реагируют с водой и воспламеняются при контакте с водой или влажным воздухом. С ними можно безопасно обращаться в атмосфере аргона или (за некоторыми исключениями) азота . Огнетушители класса D предназначены для использования при пожарах, связанных с пирофорными материалами. Связанное понятие — гиперголичность , при которой два соединения самопроизвольно воспламеняются при смешивании.
Использует
Образование искр из металлов основано на пирофорности мелких металлических частиц, и для этой цели изготавливаются пирофорные сплавы. [2] Практические применения включают в себя механизмы искрообразования в зажигалках и различных игрушках с использованием ферроцерия ; разжигание огня без спичек с использованием огнива ; механизм кремневого замка в огнестрельном оружии; и искровое испытание черных металлов.
Умение обращаться
Небольшие количества пирофорных жидкостей часто поставляются в стеклянной бутылке с политетрафторэтиленовой мембраной . Большие количества поставляются в металлических емкостях, похожих на газовые баллоны, сконструированных так, чтобы игла могла пройти через отверстие клапана. Для извлечения жидкости из контейнера используется тщательно высушенный и продутый инертным газом шприц.
При работе с пирофорными твердыми веществами исследователи часто используют герметичный перчаточный бокс , продуваемый инертным газом. Поскольку эти специализированные перчаточные боксы дороги и требуют специального и частого обслуживания, многие пирофорные твердые вещества продаются в виде растворов или дисперсий в минеральном масле или более легких углеводородных растворителях, поэтому с ними можно работать в атмосфере лаборатории, поддерживая при этом среду без кислорода и влаги. Слабо пирофорные твердые вещества, такие как литийалюминийгидрид и гидрид натрия, можно работать на воздухе в течение коротких периодов времени, но контейнеры необходимо продуть инертным газом, прежде чем материал будет возвращен в контейнер для хранения.
Пирофорные материалы
Твердые вещества
- Белый фосфор
- Щелочные металлы , особенно калий , рубидий , цезий , в том числе сплав NaK
- Мелкоизмельченные металлы ( железо , [3] алюминий , [3] магний , [3] кальций , цирконий , [ требуется ссылка ] уран , титан , вольфрам , висмут , гафний , торий , осмий , неодим )
- Некоторые металлы и сплавы в объемном виде ( церий , плутоний )
- Алкилированные алкоксиды металлов или неметаллические галогениды (диэтилэтоксиалюминий, дихлор(метил)силан)
- Калийграфит ( KC8 )
- Металлогидриды ( гидрид натрия , алюмогидрид лития , тригидрид урана )
- Частично или полностью алкилированные производные гидридов металлов и неметаллов (диэтилалюминийгидрид, триметилалюминий , триэтилалюминий , бутиллитий ), за некоторыми исключениями (например, диметилртуть и тетраэтилсвинец )
- Катализаторы медных топливных элементов ( оксид цинка , оксид алюминия ) [4]
- Реактивы Гриньяра (соединения формы RMgX)
- Использованные катализаторы гидрирования, такие как палладий на углероде или никель Ренея (особенно опасны из-за адсорбированного водорода)
- Сульфид железа (II) : часто встречается на объектах нефтегазовой промышленности, где продукты коррозии в оборудовании сталелитейного завода могут воспламеняться при контакте с воздухом.
- Свинцовый и углеродный порошок, полученный путем разложения цитрата свинца [5] [6]
- Уран , как показано в распаде снарядов с проникающей способностью, содержащих обедненный уран, на горящую пыль при ударе о цель; в мелкодисперсной форме он легко воспламеняется, а урановый лом, образующийся в результате операций по механической обработке, подвержен самовозгоранию [7]
- Нептуний
- Некоторые соединения плутония являются пирофорными и вызывают некоторые из наиболее серьезных пожаров, происходящих на объектах Министерства энергетики США [8]
- Шлам нефтяных углеводородов (НУН)
Жидкости
Гидразин гиперголичен по отношению к окислителям, таким как тетраоксид диазота или перекись водорода , но не является по-настоящему пирофорным.
Газы
Пояснительные записки
- ^ Фосфин, PH 3, пирофорен только в загрязненном виде, в присутствии P 2 H 4 .
Ссылки
- ^ СГС, седьмая пересмотренная версия. https://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/ghs_rev07/English/ST_SG_AC10_30_Rev7e.pdf
- ↑ Н. Прадип Шарма (сентябрь 1998 г.), Словарь химии, издательство Gyan, ISBN 9788121205931
- ^ abc Angelo & Subramanian (2008), Порошковая металлургия: наука, технология и применение , стр. 48,
Порошки алюминия, железа и магния по своей природе являются высокопирофорными.
- ^ CW Corti и др. / Прикладной катализ A: Общие сведения 291 (2005) 257
- ^ Пирофорный свинцовый состав и способ его изготовления
- ^ Чарльз Дж (1966). «Реакция пирофорного свинца с кислородом». Журнал физической химии . 70 (5): 1478–1482. doi :10.1021/j100877a023.
- ^ DOE | Управление здравоохранения, охраны труда и безопасности | Ядерная безопасность и окружающая среда | Уран Архивировано 21 февраля 2015 г. на Wayback Machine , получено 3 сентября 2013 г.; архивировано 24 августа 2010 г.
- ^ DOE | Управление здравоохранения, охраны и безопасности | Ядерная безопасность и окружающая среда | Плутоний Архивировано 21 февраля 2015 г. на Wayback Machine , получено 3 сентября 2013 г.; архивировано 28 сентября 2010 г.
Внешние ссылки
- Справочник Министерства энергетики США, «Основы самонагревания и пирофорности» (архив)
- "Список пирофорных материалов". Архивировано из оригинала 2015-07-09.
- "Pyrophoric Chemicals Guide" (PDF) . Охрана окружающей среды и здоровья . Университет Миннесоты. Архивировано из оригинала (PDF) 31 октября 2014 г. . Получено 27 марта 2021 г. .
