最近几十年,三光气(BTC)被作为光气替代品在研发和小规模生产中广泛使用,最重要的原因就是因为其是固体,方便取用, 且足够安全!
OPRD上的一项研究表明:赋予三光气“更安全光气” 的宣传具有误导性。因为BTC 虽为固体,却具有足够高的蒸气压(室温约 0.4 mbar)饱和蒸气浓度约为其大鼠半数致死浓度(LC₅₀=41.5 mg/m³)的100 倍,毒性极强且毒性谱与光气不同(呈双相死亡模式)
此外,BTC 存在监测困难(无法与光气区分)、储存运输中易扩散(透过 PE 材料)、杂质多(如四氯化碳)等问题。
图、三光气生产过程中可能形成的杂质
已知三光气 1880 年首次报道,1900 年申请专利,20 世纪后期 “重新发现”,常被用于以下类型的反应。
在其中,中国为三光气的主要生产国和使用国,使用量比较大的还有印度。
三光气参与反应的过程中,存在三种分解机制;
1、在引发剂(如亲核试剂)作用下,低于沸点(206℃)分解为 3 分子光气;
2、蒸馏时分解为光气和双光气,遇活性炭或路易斯酸加速分解(
J. Chem. Soc.1957
618)。
3、高温下分解为 CO₂、CCl₄和光气(
Synthesis1996
5, 553)。
光气暴漏的职业危险和防范
BTC的检测通常通过测量光气含量间接评估,除了NMR外, 目前无其他手段区分光气与 BTC,而光气剧毒,暴漏在1 ppm的环境下呆2.5h会导致肺水肿。
所以所有涉及BTC的区域都必须监测。
实验室使用需在通风柜中进行,必要时佩戴呼吸保护;同时可以准备淬灭溶液(25% 氨水:异丙醇:水 = 1:1:1),用于辅助泄漏测试,与光气接触产生可见 “烟雾”!
三光气使用事故案例
该OPRD文章同时总结了2004 年至 2011 年已报到的三光气相关事故案例。
时间
地点
后果
2004 年
中国福州
561 人受影响,1 人死亡,2 人严重中毒
2007 年
中国某地
24 人急性中毒
2008 年
德国慕尼黑
40 人住院,2 人严重中毒
2009 年
美国 Union
16 人受影响,13 人住院
2011 年
中国宿州
82 人受影响,1 人死亡,23 人严重中毒
除此之外,个人所知2012年,2017年,2018年,2021年都有同等后果的报道,因为当初在企业我们做过相关项目,做过调查,但依旧没有避免一位投料工人因为工作服上沾染,在食堂吃饭过程中,口吐白沫,严重中毒。
这些非常有警示意义,相关的工作者建议查询看看,比如2004年福州这起事故,主要系操作违规—— 实验人员在滴加三光气的二氯甲烷溶液时,临时焊接加长进料管深入页面以下,未能平衡压力,导致系统压力突变,加料罐顶部橡皮塞崩出,引发三光气分解产生的光气、二氯甲烷及吡啶混合气体泄漏。
从医护人员的间接接触症状也可以看出,这到底有多毒!
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