Пирофорность

Вещество является пирофорным (от греческого ( πυροφόρος , пирофор , «огненесущий»), если оно самовоспламеняется 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 также часто 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 . класса D Огнетушители предназначены для тушения пожаров, связанных с пирофорными материалами. Родственной концепцией является гиперголичность , при которой два соединения самопроизвольно воспламеняются при смешивании.

Использование

Создание искр из металлов основано на пирофорности мелких металлических частиц, для этой цели изготавливают пирофорные сплавы. ^[2] Практическое применение включает искровые механизмы в зажигалках и различных игрушках с использованием ферроцерия ; разжигание огня без спичек с использованием огнеупорной стали ; кремневый механизм огнестрельного оружия; и искровые испытания черных металлов.

Умение обращаться

Небольшие количества пирофорных жидкостей часто поставляют в стеклянных бутылках с политетрафторэтиленом , покрытой мембраной . Большие количества поставляются в металлических резервуарах, похожих на газовые баллоны, спроектированных таким образом, чтобы игла могла пройти через отверстие клапана. Шприц, тщательно высушенный и продутый воздухом инертным газом , используется для извлечения жидкости из контейнера.

При работе с пирофорными 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 обращаться в атмосфере лаборатории, сохраняя при этом кислородный уровень. и среда без влаги. С легкими пирофорными твердыми веществами, такими как литийалюминийгидрид и гидрид натрия, можно обращаться 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.
Мелкодисперсные металлы ( железо , ^[3] алюминий , ^[3] магний , ^[3] кальций , цирконий , ^{[ нужна ссылка ]} уран , титан , вольфрам , висмут , гафний , торий , осмий , неодим )
Некоторые металлы и сплавы в массовом виде ( церий , плутоний )
Алкилированные металлов алкоксиды или галогениды неметаллов (диэтилэтоксиалюминий, дихлор(метил)силан)
Калий графит (КС ₈ )
металлов Гидриды ( гидрид натрия , алюмогидрид лития , тригидрид урана )
Частично или полностью алкилированные производные гидридов металлов и неметаллов (гидрид диэтилалюминия, триметилалюминия , триэтилалюминия , бутиллития ), за некоторыми исключениями (т.е. диметилртути и тетраэтилсвинца )
Медные катализаторы для топливных элементов ( оксид цинка , оксид алюминия ) ^[4]
Реактивы Гриньяра (соединения формы RMgX)
Используемые гидрирования, катализаторы такие как палладий на угле или никель Ренея (особенно опасны из-за адсорбированного водорода).
Сульфид железа(II) : часто встречается на нефтегазовых объектах, где продукты коррозии в оборудовании сталелитейного завода могут воспламениться при контакте с воздухом.
Порошки свинца и углерода , полученные разложением цитрата свинца. ^[5]^[6]
Уран , как показано на распаде снарядов пенетратора с обедненным ураном на горящую пыль при ударе о цель; в мелкодисперсном виде легко воспламеняется, а урановый лом от механической обработки подвержен самовозгоранию ^[7]
Нептун
Некоторые соединения плутония являются пирофорными и вызывают некоторые из наиболее серьезных пожаров, происходящих на Министерства энергетики США. объектах ^[8]
Нефтяной углеводородный осадок (PHC)

Жидкости

Дифосфан
Металлоорганические соединения металлов основной группы (например , алюминия , галлия , индия , цинка , кадмия и т. д.)
Триэтилборан
трет -Бутиллитий
Диэтилцинк
Триэтилалюминий
льняное масло ; тряпки, пропитанные льняным маслом, могут самовоспламениться.

Гидразин гиперголичен по отношению к окислителям, таким как тетраоксид азота или перекись водорода , но не является пирофорным по-настоящему.

Газы

неметаллов Гидриды ( арсин , фосфин , ^[я] диборан , герман , силан )
Карбонилы металлов ( октакарбонил дикобальта , карбонил никеля )

Пояснительные примечания

^ Фосфин, PH ₃ пирофорен только в нечистом виде, с _{P 2} H _{4 .} присутствием

Ссылки

^ GHS, седьмая исправленная 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.), Химический словарь , Издательство Gyan, ISBN 9788121205931
^ Jump up to: ^а ^б ^с Анджело и Субраманиан (2008), Порошковая металлургия: наука, технологии и приложения , с. 48. Порошки алюминия, железа и магния обладают высокой пирофорностью по своей природе.
^ CW Corti et al. / Прикладной катализ А: General 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. дои : 10.1021/j100877a023 .
^ МО | Управление здравоохранения, безопасности и охраны | Ядерная безопасность и окружающая среда | Уран. Архивировано 21 февраля 2015 г. на Wayback Machine , получено 3 сентября 2013 г.; архивировано 24 августа 2010 г.
^ МО | Управление здравоохранения, безопасности и охраны | Ядерная безопасность и окружающая среда | Плутоний. Архивировано 21 февраля 2015 г. на Wayback Machine , получено 3 сентября 2013 г.; архивировано 28 сентября 2010 года.

Внешние ссылки

Справочник Министерства энергетики США, «Букварь по самопроизвольному нагреву и пирофорности» (в архиве)
«Перечень пирофорных материалов» . Архивировано из оригинала 9 июля 2015 г.
«Руководство по пирофорным химикатам» (PDF) . Экологическая безопасность и гигиена . Университет Миннесоты. Архивировано из оригинала (PDF) 31 октября 2014 года . Проверено 27 марта 2021 г.

[9] Фосфин, PH ₃ пирофорен только в нечистом виде, с _{P 2} H _{4 .} присутствием

[1] GHS, седьмая исправленная версия. https://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/ghs_rev07/English/ST_SG_AC10_30_Rev7e.pdf

[2] Н. Прадип Шарма (сентябрь 1998 г.), Химический словарь , Издательство Gyan, ISBN 9788121205931

[pm-3] Jump up to: ^а ^б ^с Анджело и Субраманиан (2008), Порошковая металлургия: наука, технологии и приложения , с. 48. Порошки алюминия, железа и магния обладают высокой пирофорностью по своей природе.

[4] CW Corti et al. / Прикладной катализ А: General 291 (2005) 257.

[5] Пирофорный свинцовый состав и способ его изготовления.

[6] Чарльз Дж (1966). «Реакция пирофорного свинца с кислородом». Журнал физической химии . 70 (5): 1478–1482. дои : 10.1021/j100877a023 .

[7] МО | Управление здравоохранения, безопасности и охраны | Ядерная безопасность и окружающая среда | Уран. Архивировано 21 февраля 2015 г. на Wayback Machine , получено 3 сентября 2013 г.; архивировано 24 августа 2010 г.

[8] МО | Управление здравоохранения, безопасности и охраны | Ядерная безопасность и окружающая среда | Плутоний. Архивировано 21 февраля 2015 г. на Wayback Machine , получено 3 сентября 2013 г.; архивировано 28 сентября 2010 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[я]