物质性质物化原理与安全

关于物质性质物化原理与安全第一节化学物质及其危险概述

一、危险化学品分类

根据中华人民共和国国家标准《常用危险化学品的分类GB13690一92)，危险化学品分为八大类。危险化学品——是具有不同程度的燃烧、爆炸、毒害、腐蚀、放射性等危险性质的化学品。其特征如下：①具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等性质；②在运输、装卸和储存保管过程中易造成人员伤亡和财产损失；③需要特别防护。

第2页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类1.爆炸品

指在受热、撞击等外界作用下，能发生剧烈化学反应，瞬时产生大量气体和热量，使周围压力急剧上升而发生爆炸的物品；包括无整体爆炸危险，但具有燃烧、抛射及较小爆炸危险的物品；以及仅产生热、光、音响、烟雾等一种或几种作用的烟火物品。

爆炸特征：①化学反应速度极快。②产生大量热。③产生大量气体，造成高压。④无需外界供氧。第3页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类2.压缩气体和液化气体

压缩气体和液化气体是指压缩、液化或加压溶解的气体，其状态条件符合下列两种情况之一者：（1）临界温度低于或等于50℃、而蒸气压大于294kPa的压缩或液化气体。（2）温度在21.1℃和54.4℃、压力分别大于275kPa和715kPa的压缩气体；或在37.8℃、蒸气压大于275kPa的液化气体或加压溶解气体。第4页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类2.压缩气体和液化气体

按其物理性能可分为易燃气体、不燃气体、有毒气体3类。①有毒气体：侵入人体引起中毒甚至死亡。如氯、光气、氟化氢、液氨、溴甲烷等。

②易燃气体：极易然烧，与空气能形成爆炸混合物，有些还有毒性。如一氧化碳、氢、甲烷、乙炔、丙烯、石油气等。

第5页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类2.压缩气体和液化气体

③不燃气体（包括助燃气体）：不燃气体性质稳定，无毒，但对人体有窒息性。如氮、二氧化碳和惰性气体等。

助燃气体本身不会燃烧，有扩大火灾的危险性。如压缩空气、氧、一氧化二氮等。危害特性：①气体受热或撞击后，体积会随之膨胀，产生巨大压力，可能引起物理爆炸。②气体泄漏逸散到空气中，易引起燃烧、爆炸和中毒事故。第6页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类3.易燃液体

易燃液体是指易燃的液体、液体混合物或含有固体物质的液体，但不包括由于其危险特性已列入其他类别的液体。

闪点就是可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合物的最低温度。

易燃液体按其闪点分为3类：

(1)闪点低于-18℃的低闪点液体；

(2)闪点在-18℃~23℃的中闪点液体；

(3)闪点在23℃~61℃的高闪点液体。第7页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类危害特性：

①易挥发性：蒸汽与空气易形成爆炸混合物遇着火源会引起爆炸，发生火灾的危险性较大。②易流动扩散性：有蔓延扩大火灾的危险性。③受热膨胀性：易造成“胀桶”。对盛装易燃液体的容器，总要留有不少于5%的空隙，夏天要储存于阴凉处或是在低温条件下储运。④带电性：是电介质，易产生静电火花，有引起燃烧和爆炸的危险。⑤有害性：具有毒性，通过人体的呼吸道、消化道和皮肤进入人体，造成人身中毒。第8页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类4.易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品

(1)易燃固体是指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火源点燃、燃烧迅速并能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体，但不包括已列入爆炸品的固体。危害特性：①燃点低，易自燃：对明火、热源、摩擦、撞击比较敏感。②遇酸、氧化剂易燃易爆：能发生剧烈反应，立即引起着火或爆炸。③本身或燃烧产物有毒：很多易燃固体本身具有毒性或燃烧后能产生有毒气体的物质。④兼有遇湿易燃性：如硫的磷化物类，五硫化二磷等遇水能产生具有腐蚀性和毒性的可燃气体硫化氢。⑤自燃危险性：如硝化棉在40℃的条件下就会分解。第9页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类4.易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品

(2)自燃物品是指自燃点低、在空气中易被氧化、能放出热量自行燃烧的物品。危害特性：①易氧化：自燃的发生是由于物质的自行发热和散热速度处于不平衡状态而使热量积蓄的结果，如果散热受到阻碍，就会促进自燃。自燃物品与空气接触，发生氧化反应，产生的热使温度上升，达到其自燃点而燃烧。②遇湿易分解：在潮湿、热等影响下会分解放热，促使温度升高引起自燃或爆炸。③积热自燃：在常温下能缓慢分解，达到自燃点而发生燃烧；接触氧化剂和金属粉末均能增大自燃危险；助燃物的存在会增大自燃危险。第10页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类4.易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品

(3)遇湿易燃物品是指遇水或受潮时发生剧烈化学反应、释放出大量易燃气体和热量的物品，有些不需要火源即能燃烧或爆炸。危害特性：这类物质的共性是遇水分解。①活泼金属、碳的金属化合物和磷化物遇水或空气中的水分会发生剧烈反应，放出易燃气体和热量，即使当时不发生燃烧爆炸，放出的易然气体也可能在一定空间形成爆炸混合物。②某些物质遇酸或氧化剂反应更加剧烈，发生燃烧爆炸的危险性比遇水时更大。③对人体皮肤有强烈的腐蚀性，有的遇水还会产生毒性。第11页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类5.氧化剂和有机过氧化物

(1)氧化剂是指处于高氧化态、具有强氧化性、易分解并释放出氧和热量的物质，氧化剂还包括无机过氧化物。(2)有机过氧化物是指分子中含有过氧基的有机物，本身易燃、易爆、易分解，对热、振动或摩擦极为敏感。氧化剂的危害特性：①氧化性：化学性质活泼，遇酸、碱、潮湿、高热、还原剂，与易燃物品接触或经摩擦、撞击均能迅速分解，并放出氧和大量热，引起燃烧爆炸。第12页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类5.氧化剂和有机过氧化物

氧化剂的危害特性：②有些氧化剂，特别是活泼金属的过氧化物，遇水或吸收空气中的二氧化碳和水蒸气能分解出助燃气体，导致可燃物燃烧、爆炸。③氧化剂一般都具有不同程度的毒性，有的还具有腐蚀性。有机过氧化物的危害特性：①易燃易爆性：对热、震动、冲击、摩擦都极为敏感，受到轻微的外力作用时即分解爆炸。②伤害性：主要表现在对人的眼睛的伤害，眼睛接触后，会造成眼角膜的严重损伤。第13页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类6.有害物品和有毒感染性物品（有毒品）

指进入肌体并累积到一定量后能与体液或器官组织发生生物化学或生物物理学作用，扰乱或破坏肌体的正常生理功能，引起器官和系统暂时性或持久性病变，乃至危及生命的物品。危害特性：①溶解性：毒物在水中溶解度越大，毒性越大，容易被人体吸收而中毒。②挥发性：毒物挥发产生的蒸气可通过人的呼吸器官进入人体，造成中毒。③颗粒度：固体毒物粒子越小，越易被人吸入而中毒。④毒物不仅毒性大，还具有易燃易爆性、遇湿易燃性和氧化性（腐蚀性）。⑤毒物越无嗅无味，越易中毒。第14页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类7.放射性物品

凡具有自发的放出射线特征的物质，称为放射性物质。射线种类很多，主要有α射线、β射线、γ射线三种。危害特性：射线主要是通过对机体产生电离，造成损伤。①α射线的穿透力较弱，但电离作用很强。②β射线的穿透力较强，但电离作用较弱。③γ射线的穿透力很强，比α射线大1万倍，对生物组织损伤很大。④中子流的穿透力很强。⑤对人体的危害主要是红血球减少等。第15页,共60页，2024年2月25日，星期天一、危险化学品分类8.腐蚀品

指能灼伤人体组织、对金属等物品亦能造成损坏的固体或液体，即与皮肤接触在4h内出现可见坏死现象，或温度在55℃时，对20号钢的表面年平均腐蚀速率超过6.25mm的固体或液体。

危害特性：①腐蚀性：对人体、物品都有腐蚀作用，能造成人体化学灼伤，能与金属、布匹、木材、建筑物等发生化学反应而使之腐蚀损坏。②毒害性：大多有毒，有的还是剧毒。③氧化性：无机腐蚀品的氧化性较强，与可燃物接触或遇高温时，都有着火或爆炸的危险；与还原剂或有机物接触时发生反应，放出大量的热，容易引起燃烧。④易燃性有机腐蚀物遇明火极易燃烧。

第16页,共60页，2024年2月25日，星期天第一节化学物质及其危险概述

二、化学物质的危险性

化学物质危险参考前欧共体危险品分类可划分为物理危险、生物危险和环境危险3个类别。

1．物理危险：3种(1)爆炸性危险

指物质或制剂在明火影响下或是对震动或摩擦比二硝基苯更敏感会产生爆炸。可燃物质爆炸的三个要素是：可燃物质；空气或任何其他助燃剂；火源或高于着火点的温度。

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(2)氧化性危险指物质或制剂与其他物质，特别是易燃物质接触产生强放热反应。氧化性物质依据其作用可分为①中性的，如氧化铅等；②碱性的，如高锰酸钾、氧等；③酸性的，如硫酸等三种类别。绝大多数氧化剂都是高毒性化合物。按照其生物作用，①刺激性气体，如硫酸等，②窒息性气体，如硝酸烟雾、氯气等。第18页,共60页，2024年2月25日，星期天第一节化学物质及其危险概述

(3)易燃性危险易燃性危险可以细分为极度易燃性、高度易燃性和易燃性3个危险类别。

极度易燃性是指闪点低于0℃、沸点低于或等于35℃的物质或制剂具有的特征。

高度易燃性是指无需能量，与常温空气接触就能变热起火的物质或制剂具有的特征。

易燃性是指闪点在21～55℃的液体物质或制剂具有的特征。第19页,共60页，2024年2月25日，星期天第一节化学物质及其危险概述

2．生物危险：

(1)毒性危险

毒性危险可造成急性或慢性中毒甚至致死，应用试验动物的半致死剂量表征。毒性反应的大小很大程度上取决于物质与生物系统接受部位反应生成的化学键类型。

对毒性反应起重要作用的化学键的基本类型是共价键、离子键和氢键，还有vanderWaals力。有机化合物的毒性与其成分、结构和性质有密切关系是人们早已熟知的事实。第20页,共60页，2024年2月25日，星期天第一节化学物质及其危险概述

2．生物危险：

(2)腐蚀性和刺激性危险

腐蚀性物质是指能够严重损伤活性细胞组织的一类物质。

刺激性是指物质和制剂与皮肤或粘膜直接、长期或重复接触会引起炎症。刺激性的作用对象不包括无生物。虽然腐蚀性作用常引起深层损伤结果，而刺激性一般只有浅表特征，但两者之间并没有明确的界线。第21页,共60页，2024年2月25日，星期天第一节化学物质及其危险概述

2．生物危险：

(3)致癌性和致变性危险

致癌性是指一些物质或制剂，通过呼吸、饮食或皮肤注射进入人体会诱发癌症或增加癌变危险。

致变性是指一些物质或制剂可以诱发生物活性。

致变性又称变异性。受其影响的如果是人或动物的生殖细胞，受害个体的正常功能会有不同程度的变化；如果是躯体细胞，则会诱发癌变。前者称为生物变异，可传至后代；后者称为躯体变异，只影响受害个体的一生。第22页,共60页，2024年2月25日，星期天第一节化学物质及其危险概述

3．环境危险：

主要是水质污染和空气污染，是指物质或制剂在水和空气中的浓度超过正常量，进而危害人或动物的健康以及植物的生长。

对策：为了评价化学物质对环境的危险，必须进行全面评估，考虑化学物质的固有危险及其处理量，化学物质的最终去向及其散落入环境的程度，化学物质分解产物的性质及其所具有的新陈代谢功能。第23页,共60页，2024年2月25日，星期天第二节易燃物质的性质和特性

一、易燃物质的性质

1．闪点

定义为易挥发可燃物质表面形成的蒸气和空气的混合物遇火燃烧的最低温度。

2．着火点

着火点是指蒸气和空气的混合物在开口容器中可以点燃并持续燃烧的最低温度。着火点一般高于闪点。当缺少闪点数据时，着火点至少可以像闪点一样标示出物质的火险。

3.自燃温度指物质无火源自动起火并持续燃烧的温度。这个量值受加热表面的大小、形状、加热速率以及其它因素的影响。

第24页,共60页，2024年2月25日，星期天第二节易燃物质的性质和特性

一、易燃物质的性质

4.蒸汽相对密度代表的是蒸汽密度与空气密度之比。绝大多数易燃液体的蒸汽比空气重，它们极易积聚在低位区域、下水道和类似场所。因此，厂房的排气口应设在近地平面处。对于比空气轻的可燃气体或蒸汽，排气口应设在厂房内最高处或近顶板处。

5．熔点

定义为固液两相平衡共存的温度。熔点指示出了室温下为固体的易燃物质成为易燃液体的温度。

6．沸点

一般是指常压沸点，定义为一个大气压下气液平衡共存的温度。沸点可表征物质的挥发性，是易燃液体所包含的火险的直接量度。第25页,共60页，2024年2月25日，星期天第二节易燃物质的性质和特性

一、易燃物质的性质

7．分子式在缺少物性信息的情况下，物质的分子式可以提供物质火险的线索。

8．爆炸范围

也称为爆炸极限或燃烧极限，用可燃蒸气或气体在空气中的体积分数表示，是可燃蒸气或气体与空气的混合物遇引爆源引爆即能发生爆炸或燃烧的浓度范围。上述浓度范围用爆炸下限和爆炸上限来表示。

9．蒸发潜热定义为单位质量的液体完全汽化所需要的热量。

10．燃烧热

文献中给出的大多是物质的标准燃烧热，是指单位质量的物质在25℃的氧中燃烧释放出的热量。第26页,共60页，2024年2月25日，星期天第二节易燃物质的性质和特性

二、易燃物质的类别和火险等级

1.易燃物质的类别全美消防协会(NFPA)把易燃物质划分为以下五个类别：

“0”：不能燃烧的物质；

“1”：必须预热方能引燃的物质；

“2”：必须适度加热或暴露在相当高的环境温度中方能引燃的物质；

“3”：在任意环境温度下都能引燃的液体和固体；

“4”：在常温大气压下能够迅速或完全汽化，或容易分散到空气中，且容易燃烧的物质。

第27页,共60页，2024年2月25日，星期天第二节易燃物质的性质和特性

二、易燃物质的类别和火险等级

2.易燃物质的火险等级美国科学院把易燃物质的火险划分为以下五个等级：

“0”：无危险；

“1”：闪点在60℃以上；

“2”：闪点在38～60℃之间；

“3”：闪点在38℃以下，而沸点在38℃以上；

“4”：闪点在38℃以下，沸点也在38℃以下。

第28页,共60页，2024年2月25日，星期天第二节易燃物质的性质和特性

三、物质易燃性评估

评估气体的易燃性，需要测定气体在空气中的燃烧极限、最大爆炸压力、自燃温度、爆炸混合物的类别、与基于水的灭火剂反应的类型、最小发火能、表示爆炸性危险的氧含量、完全燃烧的速率、最大安全(火焰熄灭)距离或直径。

评估可燃液体的易燃性，需要测定蒸气的闪点、着火点、桶装灭火剂的最小灭火浓度、燃烧速率以及燃烧过程中的温升速率。

评估可燃固体的易燃性，需要测定其可燃性类别、着火点及自燃温度、与基于水的灭火剂反应的类型。第29页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

1.物理性质与危险性的关系

①沸点：沸点越低的物质，气化越快，易迅速造成事故现场空气的高浓度污染，且越易达到爆炸极限。②熔点：熔点的高低与污染现场的洗消、污染物处理有关。洗消是消除染毒体和污染区毒性危害的主要措施，是处置危险化学品灾害事故中非常重要的必不可少的环节。

（一）物理洗消法

主要有利用通风日晒雨淋等自然条件，使毒物自行蒸发散失及被水解，使毒物逐渐降低毒性或被逐渐破坏而失去毒性，用水浸泡蒸煮沸，或直接用大量的水冲洗染毒体。可利用棉纱、纱布等浸以汽油、煤油和酒精等溶剂，将染毒体表面的毒物溶解擦洗掉，对液体及固体污染源，采用封闭掩埋或将毒物移走的方法。但掩埋必须添加大量的漂白粉。

物理洗消法的优点是处置便利，容易实施。

第30页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

1.物理性质与危险性的关系

（二）化学洗消法

化学洗消法是利用洗消剂与毒源或染毒体发生化学反应，生成无毒或毒性很小的产物，它具有消毒彻底对环境保护较好的特点，然而要注意洗消剂与毒物的化学反应是否产生新的有毒物质，防止再次发生反应。化学洗消实施中需借助器材装备，消耗大量的洗消药剂，成本较高。

在实际洗消中化学与物理的方法一般是同时采用的，为了使洗消剂在化学突发事件中能有效地发挥作用，洗消剂的选择必须符合“洗消速度快、洗消效果彻底、洗消剂用量少、价格便宜、洗消剂本身不会对人员设备起腐蚀伤害作用的洗消原则”。化学洗消法主要有中和、氧化还原法、催化法等方法。第31页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

1.物理性质与危险性的关系

③相对密度(水为1)：

环境温度(20℃)下，物质的密度与4℃时水的密度的比值，它是表示该物质是漂浮在水面上还是沉下去的重要参数。当相对密度小于1的液体发生火灾时，用水去扑灭将是无效的，因为水将沉至燃烧着的液面下，水甚至可以由于其流动性使火灾蔓延至远处。④蒸气压：

发生事故时的气温越高，化学物质的蒸气压越高，其在空气中的浓度相应增高。第32页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

1.物理性质与危险性的关系

⑤蒸气相对密度(空气为1)：

指在给定条件下化学物质的蒸气密度与参比物质(空气)密度的比值。当蒸气相对密度值小于1时，表示该蒸气比空气轻，能在相对稳定的大气中趋于上升。在密闭的房间里，轻的气体趋向天花板移动或自敞开的窗户逸出房间。其值大于1时，表示重于空气，泄漏后趋向于集中至接近地面，能在较低处扩散到相当远的距离。若气体可燃，遇明火可能引起远处着火回燃。如果释放出来的蒸气是相对密度≤0.9的可燃气体，可能积在建筑物的上层空间，引起爆炸。第33页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

1.物理性质与危险性的关系

⑥蒸气/空气混合物的相对密度(20℃，空气为1)：

指在与敞口空气相接触的液体和固体上方存在的蒸气与空气混合物相对于周围纯空气的密度。当相对密度值≥1.1时，该混合物可能沿地面流动，并可能在低洼处积累。当其数值为0.9～1.1时，能与周围空气快速混合。

⑦闪点：闪点表示在大气压力(101.3kPa)下，一种液体表面上方释放出的可燃蒸气与空气完全混合后，可以被火焰或火花点燃的最低温度。闪点是判断可燃性液体蒸气由于外界明火而发生闪燃的依据。

第34页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

1.物理性质与危险性的关系

⑧自燃温度：

一种物质与空气接触发生起火或引起自燃的最低温度，并且在此温度下无火源(火焰或火花)时，物质可继续燃烧。自燃温度不仅取决于物质的化学性质，而且还与物料的大小、形状和性质等因素有关。自燃温度对在可能存在爆炸性蒸气/空气混合物的空间中使用的电器设备的选择是重要的。第35页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

1.物理性质与危险性的关系

⑨爆炸极限：

空气中含有可燃气体(如氢、一氧化碳、甲烷等)或蒸气(如乙醇蒸气、苯蒸气)时，在一定浓度范围内，遇到火花就会使火焰蔓延而发生爆炸。其最低浓度称为下限，最高浓度称为上限。浓度低于或高于这一范围，都不会发生爆炸。一般用可燃气体或蒸气在混合物中的体积百分数表示。

第36页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

2．化学危险性①有些化学可燃物质呈粉末或微细颗粒物状时，与空气充分混合，经引燃可能发生燃爆，在封闭空间中，爆炸可能很猛烈。②有些化学物质在贮存时生成过氧化物，蒸发或加热后的残渣可能自燃爆炸。③聚合反应通常放出较大的热量，使温度急剧升高，反应速度加快，有着火或爆炸的危险。

第37页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

2．化学危险性【案例】1983年5月，江苏省某化工研究所去安徽省某化工研究所购运氯化异丙烷，返回途中发生爆炸。事故的主要原因是：由于盛装氯化异丙烷采用的是铝质桶，结果，铝与氯化异丙烷发生反应，生成了一种不稳定化合物，在受热和震动时发生了爆炸。

第38页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

2．化学危险性④有些化学物加热可能引起猛烈燃烧或爆炸，如自身受热或局部受热时发生反应会导致燃烧，在封闭空间内可能导致猛烈爆炸。⑤有些化学物质在与其他物质混合或燃烧时产生有毒气体释放到空间。⑥强酸、强碱在与其他物质接触时常发生剧烈反应，产生侵蚀作用。

第39页,共60页，2024年2月25日，星期天四、影响化学危险物质危险性的主要物理因素

3．中毒危险性①刺激性毒物中毒。如氨、氯、光气、二氧化硫、硫酸二甲酯、氟化氢、甲醛、氯丁二烯等；②窒息性毒物中毒。如一氧化碳、硫化氢、氰化物、丙烯腈等；③麻醉性毒作用。如醇类、酯类、氯烃、芳香烃等脂溶性物质，对神经细胞产生麻醉作用；④高铁血红蛋白症，引起高铁血红蛋白增多，使细胞缺氧。如：苯胺、硝基化合物等；⑤神经毒性。如有机磷、氨基甲酸酯类等农药，溴甲烷，三氯氧磷，磷化氢等能作用于神经系统引起中毒。第40页,共60页，2024年2月25日，星期天第三节毒性物质的性质和特征

一、毒性物质的类别

毒性物质（简称毒物）是指较小剂量的化学物质，在一定条件下，作用于机体，与细胞成分产生生物化学作用或生物物理变化，扰乱或破坏机体的正常功能，引起功能性或器质性改变，导致暂时性或持久性病理损害甚至危及生命者。毒物与非毒物之间并不存在绝对界限，只能以引起毒效应的剂量大小相对地加以区别。

第41页,共60页，2024年2月25日，星期天第三节毒性物质的性质和特征

一、毒性物质的类别在一般情况下，工业毒物常以一定的物理形态（气、液、固态）存在，但在生产过程中，主要以下列五种形式逸散于车间空气中。（美国标准协会定义的按照毒性物质物理状态的分类方法）

(1)粉尘

指如岩石、矿石、金属、煤、木材、谷物等有机或无机物质在加工、粉碎、研磨、撞击、爆破和爆裂时所产生的固体粒子。国际上将粒径小于75的固体悬浮物定义为粉尘。除非有静电作用，粉尘一般不絮凝。粉尘在空气中不扩散，但在重力影响下沉降。

第42页,共60页，2024年2月25日，星期天第三节毒性物质的性质和特征

一、毒性物质的类别

(2)烟尘（又称烟气）指熔融金属等挥发出的气态物质冷凝产生的固体粒子，常伴有化学反应发生。或者是指悬浮在空气中直径小于0.1的固体微粒。烟尘会发生絮凝，有时会凝结。

(3)烟雾指气体冷凝成液体，或通过溅落、鼓泡、雾化等使液体分散而产生的悬浮液滴。或者是指混悬于空气中的液体微滴，多由蒸气冷凝或喷洒形成。如酸雾。

第43页,共60页，2024年2月25日，星期天第三节毒性物质的性质和特征

一、毒性物质的类别

(4)蒸气指通常是固态或液态的物质的气体形式，通过增加压力或降低温度可使其变回原态。是由液体蒸发或固体升华而成，蒸气会发生扩散。

(5)气体

一般是指临界点以上能充满整个封闭容器空间的无定形流体。简单地说，就是常温常压下呈气态的物质。只有通过增加压力和降低温度的复合作用才能变至液态或固态。气体会发生扩散。

第44页,共60页，2024年2月25日，星期天第三节毒性物质的性质和特征

二、毒性物质的临界限度和致死剂量目前广泛采用美国工业卫生学家联合会设定的临界限度。

临界限度表示所有工人日复一日地重复暴露在环境中而不会受到危害所承受的最高浓度。

对于气体和蒸气，临界限度一般是用在空气中的百万分数来表示；对于烟尘、烟雾和某些粉尘，临界限度则由每立方米的毫克数(mg/m3)给出；对于某些粉尘，特别是含有二氧化硅的粉尘，临界限度用每立方英尺空气中粒子的百万个数表示。

临界限度值主要用在通风系统的设计中，是通风设备设计的基础数据。

第45页,共60页，2024年2月25日，星期天第三节毒性物质的性质和特征

二、毒性物质的临界限度和致死剂量

毒性是指某种毒物引起机体损伤的能力。毒性大小，一般以毒物引起实验动物某种毒性反应所需的剂量表示，所需剂量愈小，毒性愈大。

致死剂量的表示：（参见第五章第一节的内容）(1)绝对致死量或浓度(LD100或LC100)：染毒动物全部死亡的最小剂量或浓度。(2)半数致死量或浓度(LD50或LC50)：染毒动物半数死亡的剂量或浓度。是将动物染毒实验的数据统计处理得到。(3)最小致死量或浓度(MLD或MLC)：染毒动物中个别动物死亡的剂量或浓度。(4)最大耐受量或浓度(LD0或LC0)：染毒动物全部存活的最大剂量或浓度。第46页,共60页，2024年2月25日，星期天三、毒性物质的毒性等级和危险等级1．毒性等级：毒物的急性毒性可按LD50或LC50的数值划分为剧毒、高毒、中等毒、低毒、微毒五类(见下表)。

毒性分级小鼠一次经口LD50/（mg.kg-1）小鼠吸入2h的LC50/（mg.m-3

）兔经皮吸收LD50/（mg.kg-1

）剧毒<10<50<10高毒11~10051~50011~5051~500中等毒101~1000501~5000501~5000>5000

低毒1001~100005001~50000<10微毒>10000

>50000

第47页,共60页，2024年2月25日，星期天三、毒性物质的毒性等级和危险等级2．危险等级：美国科学院将毒性物质危险划分为5个等级，是根据物质的半致死剂量LD50值划分的。

危险等级危险程度LD50/（mg.kg-1）4毒性<503中度毒性51~5002轻度毒性501~50001实际无毒性5001~150000

无毒性

>15000

第48页,共60页，2024年2月25日，星期天第四节反应物质的性质和特征

一、化学物质的反应性能

1．自燃性质有些物质极具反应性，与空气接触会引起氧化，氧化所产生的热又不容易散失，使温度逐渐升高，氧化加快，以致最后达到着火点，而自发地燃烧，这些物质称为自燃化合物。

对策：

在使用有自燃性质的物质时，为了避免可能的火灾或爆炸，需要在惰性气氛下并采用适当的处理技术和设备。

第49页,共60页，2024年2月25日，星期天一、化学物质的反应性能

2．过氧化性质有些液体物质与空气有限接触、对光暴露贮存都会发生缓慢的氧化反应，初始生成氢的过氧化物，继续反应生成聚合过氧化物。许多聚合过氧化物在蒸馏过程中浓缩和加热时极不稳定。

对策：典型的常用试剂如乙醚、四氢呋喃等溶剂，在使用前，应作过氧化物检验，一旦发现有过氧化物，则要采取适当方法消除。

3．水敏性质与水，特别是与有限量的水剧烈反应的一些种类的化合物。如钾酸酐、三氧化硫等。有些酸和碱的浓溶液用水稀释也放出热量，但这只是物理作用。

第50页,共60页，2024年2月25日，星期天第四节反应物质的性质和特征

二、反应物质不稳定性结构因素大量事故案例表明，化工事故中经常起作用的是一些相同的或类似的物质结构因素。表2—5列出了一些常见的表征潜在不稳定性的结构基团（略）。

第51页,共60页，2024年2月25日，星期天第六节化学反应系统物化原理与安全

一、化学反应动力学（略）二、反应物质的非互溶性质（自学）三、化学反应类型及其危险性

1．燃烧

这类反应一般是指固体、液体或气体燃料氧化产生热量。燃烧炉点火时应特别注意物质的爆炸或燃烧极限。燃烧速率可以用调节温度、氧化剂或燃料的加入量控制。多数情况下燃烧需要点火，但对于反应性极强的物质，可以自燃。第52页,共60页，2024年2月25日，星期天三、化学反应类型及其危险性

2．氧化

氧化与燃烧的不同之处仅在反应受到控制，最终产物不一定是CO2和H2O。如果有足够的氧化剂和燃料，就存在燃烧的可能性。氧化反应都是强放热反应。化学平衡几乎总是有利于完全反应。为了防止产物损失，必须采取措施限制氧化的程度。

3．中和

除反应物迅速添加引起热效应外，这类反应极少危险。低浓度较易控制。第53页,共60页，2024年2月25日，星期天三、化学反应类型及其危险性

4．电解

电解几乎不存在反应危险。只存在高电流强度的危险，氰化物应用的毒性危险，以及可燃气体和高氧化态产物生成的爆炸危险。

5．复分解反应

这类反应一般归入有很小驱动力、反应热较低的平衡类型，危险性较小。

6．煅烧煅烧作为吸热反应，易于控制，极少危险。

第54页,共60页，2024年2月25日，星期天三、化学反应类型及其危险性

7．硝化

由于硝化试剂是强氧化剂，而硝化产物常具有爆炸性，硝化存在潜在危险。硝化反应迅速而又难以控制，常有许多副产物生成。硝化反应本身以及氧化反应都是强放热反应。为避免反应失常或产生爆炸，必须精心控制反应温度。存在杂质会增加对温度