最沉重的一堂化學課：天津港爆炸中，那些學過的化學式

      8月12日晚濱海新區的爆炸聲，打破了天津沉寂的天空，也將國人一顆沉靜的心震醒。

　　作為學生，我們不禁感嘆生命的脆弱與渺小。在悲傷、無奈之下，我們開始思考到底是什么引起了這起事故的發生？

　　隨著救援的展開，引起爆炸發生的根源也逐漸浮出水面。氰化物的測定結果讓我們對化學物質有了進一步認識，也讓我們回想起了高中時學過的化學知識。作為或做過學生的你，是否還記得那些高中學過的化學公式？在此之下，我們特意邀請了天津市耀華中學的張楠老師為大家上一堂嚴肅的化學課。

　　張楠，2008年畢業于清華大學化學系，獲得理學博士學位。師從著名化學家趙玉芬院士和蔣宇揚教授，從事化學生物研究。現任職于天津市耀華中學，擔任早期智力開發實驗班的化學教師。

　　2015年8月12日23時，天津港瑞海國際物流公司危險品倉庫起火并引起化學品爆炸，爆炸能量相當于24噸TNT炸藥。據報道，該危險品倉庫中保存有氰化鈉(NaCN)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和電石(CaC₂)等危險化學品。每天的新聞報道和網絡媒體中會出現大量的化學術語，每一篇報道都像是一堂化學課。我選取了幾種大家比較熟悉的化學品，來說說事故的起因、事故造成的影響和事故的處理方法。

　　遇水就會發生爆炸的電石

　　關于爆炸起因的一種說法是消防員用水滅火時，電石與水發生反應，生成易燃氣體乙炔(C₂H₂)，乙炔遇明火發生爆炸。

　　化學方程式：CaC₂+2H₂O→Ca(OH)₂+C₂H₂↑

　　乙炔在爆炸中劇烈燃燒生成CO₂和H₂O，本身不會對環境造成太大的影響。但是電石中的雜質硫化鈣(CaS)和磷化鈣(Ca₃P₂)也會和水發生反應，生成有臭味的硫化氫(H₂S)和磷化氫(PH₃)。硫化氫和磷化氫會對事故空氣造成污染。

　　劇毒的氰化鈉

　　另外一種大家廣泛關注的化學品是氰化鈉(NaCN)。氰化鈉是白色固體，可溶于水，屬于劇毒化學品，致死量50~250mg。氰化鈉遇水或酸生成劇毒易燃的氰化氫(HCN)氣體。在我國氰化鈉主要用于提取礦石中的金、鉬等貴金屬。

　　處理氰化物的方法主要有三種：

　　(1)堿性氯化法

　　堿性氯化法是在堿性條件下通入氯氣，該方法發生三步反應。

　　①氯氣與堿反應生成次氯酸鹽(ClO^-)：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

　　②次氯酸鹽氧化氰化物(CN^-)生成氰酸鹽(CNO^-)：ClO^-+CN^-=CNO^-+2Cl^-

　　③過量的次氯酸鹽氧化氰酸鹽生成CO₃^2-和N₂：

　　3ClO^-+2CNO^-+2OH^-=3Cl^-+2CO₃^2-+N₂↑+H₂O

　　(2)過氧化氫氧化法

　　過氧化氫氧化法是用過氧化氫氧化氰化物，該方法發生兩步反應。

　　①過氧化氫氧化氰化物生成氰酸鹽(CNO-)：H₂O₂+CN^-=CNO^-+H₂O

　　②氰酸鹽(CNO^-)水解生成HCO₃^-和NH₃：CNO^-+2H₂O=HCO₃^-+NH₃↑

　　(3)絡合法

　　絡合法主要是用鐵鹽(Fe³⁺)或亞鐵鹽(Fe²⁺)與氰根離子(CN^-)形成絡合物。如：

　　Fe³⁺+6CN^-=[Fe(CN)₆]^3-

　　Fe²⁺+6CN^-=[Fe(CN)₆]^4-

　　處理事故現場的污水和雨水中的氰化鈉采用的是堿性氯化法，處理周圍環境和作業服采用的是過氧化氫氧化法。

　　最后，總結一下這次爆炸事故可能造成的影響。爆炸中的有機物在燃燒過程中碳、氫元素轉化為CO₂和H₂O，氮、硫元素轉化為氮氧化物(NO_x)和硫氧化物(SO_x)，會對事故現場周圍的空氣造成一定的污染。但由于空氣的稀釋和水的作用，基本不會對周邊城區的空氣造成污染。泄漏的劇毒化學品氰化鈉已經得到了有效的處理，大部分藥品進行回收，并對周圍環境和污水進行了氧化處理，目前沒有發生大范圍的中毒情況。