實驗(yan)室安全幹(gan)貨——氫(qing)氣發(fa)生(sheng)器(qi)篇

從(cong)清(qing)華大學(xue)何添樓(lou)事故(gu)談(tan)起
2026年(nian)01月(yue)10日上(shang)午(wu)，隨(sui)著壹聲(sheng)聲(sheng)，清(qing)華大學(xue)化學系(xi)何(he)添樓(lou)二樓(lou)區域(yu)多間(jian)實驗(yan)室起火(huo)並(bing)冒(mao)出濃煙，過(guo)火(huo)面積80平米，清華博士後孟(meng)祥當(dang)場身(shen)亡(wang)，20日下(xia)午(wu)，海澱(dian)公(gong)安分局向化學(xue)系(xi)實驗(yan)室事故(gu)的身(shen)故(gu)者家(jia)屬通報了(le)事故(gu)現場(chang)勘查(zha)結果(guo)及(ji)初(chu)步(bu)結論：事故(gu)原(yuan)因系(xi)實驗(yan)室所用(yong)氫(qing)氣瓶意外(wai)、起火(huo)。
據悉氫(qing)氣鋼瓶點距離孟(meng)博士後的操(cao)作(zuo)臺(tai)兩三(san)米處，鋼瓶底(di)部。鋼瓶原長度(du)大概(gai)壹米，後只剩(sheng)上半(ban)部大概(gai)40公分，而(er)鋼瓶厚度為壹公分(fen)，可見(jian)當(dang)時威(wei)力(li)巨(ju)大，每(mei)年有關(guan)氫(qing)氣瓶的事故(gu)層(ceng)出不(bu)窮，使(shi)得人(ren)們(men)不(bu)得不(bu)警惕使用(yong)氫(qing)氣瓶的安全性(xing)。
氫(qing)氣氣瓶的探(tan)討
為何(he)氫(qing)氣威力(li)大風(feng)險高？要探(tan)討這(zhe)個(ge)問題(ti)，要了(le)解發(fa)生(sheng)的基(ji)本條(tiao)件(jian)。考(kao)慮(lv)到(dao)氫(qing)氣具有易(yi)燃(ran)易爆(bao)的性(xing)質(zhi)，大多數氫(qing)氣氣瓶往(wang)往(wang)是因泄(xie)漏導(dao)致的化(hua)學居(ju)多數，或(huo)是因為物(wu)理引(yin)發(fa)的更(geng)具威(wei)力(li)的化(hua)學，氫(qing)氣在空(kong)氣中(zhong)點(dian)燃(ran)可能發(fa)生(sheng)，按(an)理論計(ji)算，氫(qing)氣極限(xian)是4.0%～75.6%（體積濃度(du)），意思(si)是如(ru)果氫(qing)氣在空(kong)氣中(zhong)的體(ti)積濃度(du)在4.0%～75.6%之間時，遇(yu)火源(yuan)就(jiu)會(hui)，而(er)當氫(qing)氣濃度(du)小(xiao)於4.0%或(huo)大於(yu)75.6%時，即(ji)使遇(yu)到(dao)火(huo)源，可能會(hui)發(fa)生(sheng)燃(ran)燒但是不(bu)會。
壹般(ban)來說，氫(qing)氣要達(da)到(dao)兩(liang)個(ge)條(tiao)件(jian)，除了(le)上述(shu)的要滿足氫(qing)氣的極限(xian)，還要施加(jia)靜(jing)電(dian)、明火(huo)或(huo)幾(ji)百攝(she)氏度(du)高(gao)溫(wen)，以達(da)到(dao)小(xiao)點火能，小(xiao)點火能量(MIE)即在標準程(cheng)序下，能夠將(jiang)易燃(ran)物(wu)質與空(kong)氣或(huo)氧氣(qi)混(hun)合物(wu)點燃(ran)的小(xiao)能量。盡(jin)管(guan)氫(qing)氣的自(zi)燃(ran)點比(bi)天然氣(qi)、汽油等(deng)都要高(gao)，但它所需(xu)要的點(dian)火能量卻(que)很低，低可以低至(zhi)0.020mJ（氫(qing)氣的小(xiao)點火能是在濃度(du)為25%-30%的情(qing)況(kuang)下得(de)到(dao)的）。0.020mJ是什(shen)麽(me)概念呢？化纖(xian)衣(yi)服摩擦產生(sheng)的靜(jing)電(dian)、未(wei)熄滅(mie)的煙蒂甚(shen)至(zhi)汽(qi)車(che)尾氣等，其能量都可(ke)能超(chao)過(guo)這(zhe)壹數值。
滿足小(xiao)點火能和(he)極限(xian)這(zhe)兩個(ge)條(tiao)件(jian)，氫(qing)氣才(cai)有可(ke)能發(fa)生(sheng)化學(xue)。因(yin)為氫(qing)氣的小(xiao)點火能低，極限(xian)範圍(wei)寬(kuan)，下(xia)限(xian)低，同時氫(qing)氣又具有高(gao)熱(re)值(zhi)，所以氫(qing)氣極易發(fa)生(sheng)且(qie)威力(li)巨(ju)大。