實驗室安全幹貨——氫氣發生器篇

從(cong) 清華大學何添樓事故談起
2015年12月18日上午，隨著一聲聲，清華大學化學係何添樓二樓區域多間實驗室起火並冒出濃煙，過火麵積80平米，清華博士後孟祥當場身亡，20日下午，海澱公安分局向化學係實驗室事故的身故者家屬通報了事故現場勘查結果及初步結論：事故原因係實驗室所用氫氣瓶意外、起火。
據悉氫氣鋼瓶點距離孟博士後的操作台兩(liang) 三米處，鋼瓶底部。鋼瓶原長度大概一米，後隻剩上半部大概40公分，而鋼瓶厚度為(wei) 一公分，可見當時威力巨大，每年有關(guan) 氫氣瓶的事故層出不窮，使得人們(men) 不得不警惕使用氫氣瓶的安全性。
氫氣氣瓶的探討
為(wei) 何氫氣威力大風險高？要探討這個(ge) 問題，要了解發生的基本條件。考慮到氫氣具有易燃易爆的性質，大多數氫氣氣瓶往往是因泄漏導致的化學居多數，或是因為(wei) 物理引發的更具威力的化學，氫氣在空氣中點燃可能發生，按理論計算，氫氣極限是4.0%～75.6%（體(ti) 積濃度），意思是如果氫氣在空氣中的體(ti) 積濃度在4.0%～75.6%之間時，遇火源就會(hui) ，而當氫氣濃度小於(yu) 4.0%或大於(yu) 75.6%時，即使遇到火源，可能會(hui) 發生燃燒但是不會(hui) 。
一般來說，氫氣要達到兩(liang) 個(ge) 條件，除了上述的要滿足氫氣的極限，還要施加靜電、明火或幾百攝氏度高溫，以達到小點火能，小點火能量(MIE)即在標準程序下，能夠將易燃物質與(yu) 空氣或氧氣混合物點燃的小能量。盡管氫氣的自燃點比天然氣、汽油等都要高，但它所需要的點火能量卻很低，低可以低至0.020mJ（氫氣的小點火能是在濃度為(wei) 25%-30%的情況下得到的）。0.020mJ是什麽(me) 概念呢？化纖衣服摩擦產(chan) 生的靜電、未熄滅的煙蒂甚至汽車尾氣等，其能量都可能超過這一數值。
滿足小點火能和極限這兩(liang) 個(ge) 條件，氫氣才有可能發生化學。因為(wei) 氫氣的小點火能低，極限範圍寬，下限低，同時氫氣又具有高熱值，所以氫氣極易發生且威力巨大。