开门亮灯的一粒微米电火花:为什么实验室严禁拿普通家用冰箱冻乙醚,必须买昂贵的“防爆冰箱”?
1978 年 11月12日 · 实验室本安型防爆冰箱(Explosion-Proof Refrigerator)与易燃挥发溶剂瓶
你知道吗?
你以为拉开冰箱门时亮起的那盏暖黄色小灯泡是贴心设计,但在蓄满乙醚蒸汽的冷藏室里,那个门控开关弹起的瞬间就是雷管撞针落下的时刻。
很多刚建实验室的课题组在采购设备时,看到一台容积普通的“实验室防爆冰箱”报价居然是京东同款海尔家用冰箱的十倍以上,而且拉开门一看里面黑漆漆的连盏小灯泡都没有,往往觉得是仪器商在收智商税。但翻开全球高校化学院系的事故档案,几乎每隔几年就会发生一起“普通家用冰箱把整间实验室炸穿”的惨剧!
为什么把一瓶盖子拧紧的乙醚、石油醚、正己烷或丙酮放进 4°C 普通冰箱里会变成高爆重磅炸弹?首先,低沸点有机溶剂蒸汽压极高,塑料瓶盖或封口膜在低温冷缩时根本无法做到绝对气密,高密度的易燃有机蒸汽会缓慢渗出并沉积在密闭的冷藏室底部,轻易跨过爆炸极限浓度(例如乙醚的爆炸下限仅 1.9%)。
此时,普通家用冰箱里藏着两个致命的“点火器”:一是你伸手拉开门瞬间弹起的“照明灯微动开关”,二是箱体内部感应温度变化自动吸合断开的“机械式温控器继电器”!这两个金属触点在闭合或弹开的毫秒之间,会跳出一颗肉眼看不见的微米级电火花(电弧),瞬间点燃满箱的混合燃料气体!
因此自 NFPA 45 标准确立以来,真正的防爆冰箱必须将所有照明灯、温控继电器和风扇电路彻底移出箱体外部或做全密封防爆浇封,压缩机也必须采用全封闭无火花结构。