化学因素引起的爆炸

化学性爆炸是实验室常见的爆炸类型，起因是物质发生激烈的化学反应，使压力急剧上升而引起爆炸，爆炸前后物质的性质和化学成分均发生了根本性的变化。化学爆炸分为爆炸物分解性爆炸和爆炸物与空气的混合爆炸两种类型。

分解性爆炸是指有些具有不稳定结构的化合物如有机过氧化物、高氯酸盐、叠氮铅、乙炔铜、三硝基甲苯等易爆物质，受震或受热时，易分解为较小的分子或其组成元素而放出热量，这些热量引起可燃物自燃，从而引起爆炸。这类爆炸物是非常危险的，对该类物品进行操作时，要轻拿轻放。此类爆炸需要一定的条件，如爆炸性物质的含量或氧气含量以及激发能源等，但这类爆炸更普遍，所造成的危害也较大。

有些化学药品单独存放或使用时比较稳定，但若与其他药品混合，就会变成易爆品，十分危险。实验室对易燃易爆物品应限量、分类、低温存放，远离火源。表1列举了常见的易爆混合物，这些物质不得进行混合，以防产生爆炸。

表1  常见的易爆混合物

当气体间迅速反应时，由于反应获得的产物有着与原来物质不同的容积，结果致使压力急剧改变（包括气体反应后占有与反应前不同的容积，或者由气体变成液体或固体；但前者是主要的）。如果反应时放出热量，必然使气体混合物的容积迅速扩大。

关于气体间反应，其反应速度受到下面这些因素的影响。

（1）光的影响：众所周知，氢与氯间的反应，在黑暗中十分迟缓地进行，在强光照射下则发生连锁反应类型的爆炸：又如甲烷与氯的混合物，在黑暗中长时间内也不反应，但在日光照射下会引起激烈的反应，如果两种气体的比例适当则能发生爆炸。

（2）压力的影响：许多反应的速度随着温度及压力的改变而急剧加大和减小。例如磷化氢（PH₃）与氧混合时一般不反应，如果减小压力，则在某种压力下，混合物会骤然爆炸。又如在含有空气和氢化硅混合物的设备内造成真空时也发生过类似的爆炸；大多数气体爆炸的危险性都是在一定的压力范围内，高于和低于这种爆炸区域的压力时，反应速度仍然可以测量。

（3）表面活性物质的影响：气体反应的方向和速度有时受表面活性物质的影响而急剧改变。例如，在球形器皿内于530℃时氢与氧之间完全没有反应，但是向器皿内插入石英、玻璃、磁、铜或铁棒时就发生爆炸，说明吸着是这一反应的前提；又如被多孔性炭吸着的氯具有特别强烈的反应性能。

（4）制造反应器皿材料的影响：制造反应器皿所用的材料同样能够影响某些反应的速度。如氢和氟在玻璃器皿中混合甚至在液态空气的温度下于黑暗中也会发生爆炸。而在银制器皿中则在一般温度下才能发生反应，若改用氟处理过的金属镁所制的器皿，则必须加热才能反应。

（5）杂质的影响：对有气体参与的反应，很重要的一点是应该知道少量杂质对反应过程的影响如何。众所周知，许多反应如果没有必需的催化剂“水”，反应就不会发生。例如，如果没有水，干燥的氯没有氧化的性能，干燥的空气也完全不能氧化钠或磷。干燥的氢和氧的混合物甚至加热到1000℃也不爆炸。痕量的水会急剧加速臭氧、氯氧化物等这些物质的分解。少量的硫化氢会极度降低水煤气和空气混合物的燃点，并因此促使其爆炸。

其实很多情况的爆炸并不能简单地区分出是物理性爆炸还是化学性爆炸，往往是两者交织在一起，因而，更需要严格掌控实验室的化学品使用的安全措施，确保实验室的安全。