液态有机物化学不稳定性的探讨

摘 要：液态有机物的应用范围十分广泛，但有机物的不稳定性会导致事故的频频发生，这对环境造成了很大程度的影响。消防部门作为危险化学品的监督管理部门和火灾爆炸事故发生后高效处理的主力，研究液态有机物不稳定的性质对消防部门有着十分重要的意义。本文主要探究有机物不稳定的性质，通过研究酯类和醇类有机物得出相关结论。这为危险化学品防火防爆管理提供了有利的参考。

关键词：液态有机物；不稳定性；性质的相关探讨

一、液态有机物的不稳定性体现在许多方面

在多种行业快速发展的过程中，化工业在我国经济中的地位越来越重要。我国拥有着广阔的土地以及丰富的化工材料，这就为化工业的发展提供了良好的基础。随着各种有机物质的广泛使用，一些化学事故也不断出现。其中最为严重的就是火灾泄露事件以及爆炸事故，这是由于没有准确了解液态有机物的性质直接投入使用造成的。这种事故主要是由于化学物质自身的不稳定性造成的。

液态有机物的不确定性主要体现在易自燃、引发周围物质进行燃烧、可以与水进行快速反应、发生氧化还原反应所需的条件简单、与其他物质进行反应时反应迅速等方面。有机物的不稳定性使得工业产品在生产、使用、运输、储存、经营以及废弃过程中发生安全事故的可能性大大增强，因此了解有机物的特殊性质可以有效防控化学品危害事故的发生，也提高了危险化学品的安全管理技能。

在化学品与其他物质进行化学反应的过程中，反应失控常会导致放热、吸热以及压力的波动，所以在对于化学体系的测量时要使用反应热测量的数据，这样得到的情况是最真实的，也更有利于进行技术安全管理。

二、探究不稳定性时用到的材料

研究液态有机物的不稳定性可以通过具体的实验来进行探究，根据对实验结果的分析可以找到影响不稳定性的因素。在实验过程中可以使用控制变量法来进行实验探究。使用的主要物质包括无水乙醇、甲醇、正丁醇、聚乙二醇等醇类。对于酯类物质来说，可以使用磷酸三丁醇、磷酸三甲酚酯以及钛酸四正丁酯丁等酯类物质。另外可以使用加热系统对有机物进行加热，使用的加热系统要求变化稳定可调。实验主要研究有机物的温度从22摄氏度到24摄氏度的变化过程，温度升高的速率是每分钟2摄氏度。这样就可以观察在温度不同的情况下有机物在反应过程中产生的压力大小，根据实验数据来探究有机物稳定性受到温度的影响大小。

三、对于结果的分析

1.酯类物质的不稳定性。在探究酯类物质的不稳定性时也需要分析实验数据，因为这样是最具有科学依据的。直接观察温度变化导致的压力数值的变化可能不易得到结果，因此可以将数据进行总结，可以通过图示的方式来进行表现。其中横坐标表示温度的變化，纵坐标表示多种有机物压力的数值。不同的液态有机物反应时，压力的大小受到温度变化的影响程度是不同的。

通过分析图表中的数据我们可以看出磷酸三丁酯的压力在温度达到207摄氏度时达到最大值，在这个温度的基础上如果再进行温度的升高就会导致压力数值的降低。研究物质的热能数值可以发现热能变化在207摄氏度之前是稳定增加的，但是在这个温度上再进行升高就会导致热能数值发生剧烈变化，然后就会迅速升高到最大值。压力发生变化的主要原因是磷酸三丁酯在207摄氏度之前达到了沸点，然后就会释放出蒸汽或者发生化学反应释放出气体导致压力升高。在207摄氏度之后反应消耗了反应器皿中的氧气值，导致压力下降。当酯类物质在反应器皿中发生化学反应时会生成新的物质，这个过程就会放热，从而导致热量增加。

但是根据实验数据可以看出，磷酸三甲酯的压力和热量整体都趋于增加，没有发生突变，这就说明磷酸三甲酯基本上没有发生化学反应。同样的，钛酸四正丁酯的压力也基本上维持在初始压力的水平。这种现象的出现可能与钛酸四正丁酯在空气中进行固化有关。一般物质在进行受热之后可能会进行汽化，但是这种酯类可能没有进行汽化，只进行了固化，这就导致了压力数值没有发生大幅度的改变。因此可以看出钛酸四正丁酯的化学性质比较稳定，磷酸三丁酯的化学性质不稳定。其它几种实验酯类的分析过程也与之相似，根据压力变化的图示进行分析即可。

2.醇类物质的不稳定性。研究实验材料中所有醇类物质压力随温度变化的数据图示，可以看出所有醇类的压力都随着温度的增加保持稳定增加。但是每一种醇类物质的压力出现峰值的温度都不同。出现压力剧增的情况可能是醇类物质在这个温度下达到了沸点，物质由液态有机物转化成了气态的有机物，在这个过程中放出了蒸汽或者是进行化学反应放出气态所致。

在所有的醇类物质中，只有无水乙醇的热量在200摄氏度之后发生剧烈改变，变化不稳定，这主要是因为无水乙醇受到的压力在这个温度下突增，实验之后发现样品颜色由实验前的无色变成淡黄色液体，这说明无水乙醇发生了化学反应。聚二乙醇和乙二醇化学性质相对比较稳定，在进行增压的情况下没有出现热量激增的情况。

3.实验结论。对于水溶性较强的物质通过实验结果以及对内部结构的分析可知，一些有机物分子中羟基和H-CN发生加成反应时会生成羧基。四个以下原子组成的物质稳定性极低，因此不可能存在，由六个碳环组成的分子比较稳定，不易发生化学转化。另外根据对醇类和酯类的性质研究，我们可以得出液态有机物的一些性质。酯类液态有机物的稳定性不高，较为稳定的是钛酸四正丁酯。一些在反应过程中不进行汽化的酯类有机物受到的压力基本上不会随着温度改变有大幅度的变化。对于醇类物质来说，甲醇具有不稳定的化学属性，火灾爆发的可能性最高，一般醇类的物质发生稳定性变化都在200摄氏度左右，在这个温度之前化学性质比较稳定，危险程度不高。在醇类物质中，乙二醇和聚乙二醇在实验终点的温度下都没有发生压力和热量的变化，说明这种醇类物质是所有醇类中最稳定的一种。

四、影响稳定性的因素以及提高稳定性的方法

1.影响液态有机物的因素。在使用ARSST反应测试系统对醇类和酯类物质等液体有机物稳定性的测试过程中发现，温度是最有可能影响稳定性的因素。当温度升高到一定程度时，物质很有可能发生压力和热量的突变，稳定性差的液态有机物发生火灾爆炸的可能性最大，一些化学属性比较稳定的液态有机物受到温度的影响不会太大。

此外一些外部因素也会影响液态有机物的性质，在温度极高的环境下液态有机物易发生自燃现象。一些有机物的反應条件十分简单，这体现了液态有机物的不稳定性。例如钠物质在常温下与水就可以发生反应，很多液态的有机物性质与钠有相似的地方，有些液态有机物在常温下也会与水等常见的物质发生反应。

在物质的组成方面上来说，物质的不稳定性与内部电子的组成体系有关。电子的转移和运动方向的改变会导致稳定性大幅度下降。其中共用电子对的偏移会导致电负性的出现。因此当电子稳定运行时就会减少对液态有机物稳定性的影响。为了防止液态有机物的不稳定性在有机物的使用过程中造成不良影响，我们可以在使用前根据使用温度进行液态有机物的选择，结合环境因素以及周围常见物质的种类进行选择。

2.提升液态有机物稳定性的方法。由于液态有机物稳定性受到多方面因素的影响，因此可以使用某些化学物质将有机物的稳定性进行小幅度的提升，最常见的化学物质就是干燥剂。在选择干燥剂时剂量的大小以及干燥剂的种类和适用的范围都需要考虑，使用干燥剂对物质进行干燥之后会使部分液态有机物得到固化，这样就会提高有机物的稳定性。在常温下与常见物质直接发生反应的可能性变小，稳定性得到提升之后适用的范围也在变大。因此可以使用一些化学物质使有机物的稳定性得到提升。

五、总结

根据以上对于液态有机物的性质分析可以发现，在所有的性质中最为突出的性质就是不稳定性。不稳定性的存在对于有机物的使用有一定影响。了解防爆安全管理的相关内容对于有机物使用范围的了解比较有利，探究有机物的不稳定性在很大程度上促进了化工业的发展。及时进行液态有机物性质的了解有利于我国化工业整体水平的提高。

参考文献

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作者简介

卢博文（1990.02—），女，汉族，籍贯：河南焦作，河南工业和信息化职业学院，职称：助教；学历：本科；方向：化学。