第二章
危險(xiǎn)化學(xué)品的危險(xiǎn)性分析

第一節(jié)　危險(xiǎn)化學(xué)品的特性參數(shù)

一、火災(zāi)特性參數(shù)

可燃固體的燃燒方式多種多樣[1-3]，有蒸發(fā)式燃燒、分解式燃燒、表面燃燒、阻燃及動(dòng)力爆炸。因此，火災(zāi)類型各不相同，需要對(duì)一些火災(zāi)參數(shù)進(jìn)行研究和探討[4-6]。

1．閃點(diǎn)和燃點(diǎn)

某些低熔點(diǎn)的可燃固體發(fā)生閃燃的最低溫度就是閃點(diǎn)。燃點(diǎn)是指將可燃固體加熱到一定溫度，遇明火發(fā)生持續(xù)燃燒時(shí)固體的最低溫度。閃點(diǎn)和燃點(diǎn)是評(píng)價(jià)固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要參數(shù)。一般情況下，閃點(diǎn)和燃點(diǎn)越低，火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。

2．熱分解溫度

固體熱分解溫度指可燃固體受熱分解的初始溫度，它是評(píng)定受熱能分解固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的主要參數(shù)之一。可燃固體的熱分解溫度越低，火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。

3．自燃點(diǎn)

自燃點(diǎn)是指可燃物質(zhì)在助燃性氣體中加熱而沒有外來火源的條件下起火燃燒的最低溫度，亦稱發(fā)火溫度。當(dāng)可燃物與混合的助燃性氣體配比改變時(shí)，可燃物自燃點(diǎn)也隨之改變，混合氣配比接近理論計(jì)算值時(shí)，自燃點(diǎn)最低；混合氣體中氧氣濃度增加時(shí)，自燃點(diǎn)降低；壓力越大，自燃點(diǎn)越低。可燃物的自燃點(diǎn)不是物質(zhì)的固有常數(shù)，而與物質(zhì)的物理狀態(tài)、測(cè)定方法、測(cè)定條件等有關(guān)。自燃點(diǎn)越低的物質(zhì)，越容易燃燒，因而火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。不過固體材料作裝飾材料使用時(shí)，一般是達(dá)不到其自燃點(diǎn)的。因而在這種情況下，不用自燃點(diǎn)作為確定其火災(zāi)危險(xiǎn)性的依據(jù)[7]。

4．極限氧指數(shù)

極限氧指數(shù)是在規(guī)定實(shí)驗(yàn)條件下剛好維持物質(zhì)燃燒時(shí)的混合氣體中的最低氧含量（體積分?jǐn)?shù)）。極限氧指數(shù)是評(píng)價(jià)各種物質(zhì)相對(duì)燃燒性能的一種辦法，極限氧指數(shù)越小的聚合物，燃燒時(shí)對(duì)氧氣的需求量越小，或者說燃燒時(shí)受氧氣濃度的影響越小，因而火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。極限氧指數(shù)的測(cè)定方法簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，但測(cè)試結(jié)果并不能反映真實(shí)條件下材料的火災(zāi)行為，因而不能作為評(píng)定實(shí)際使用條件下火災(zāi)危險(xiǎn)性的依據(jù)。

5．燃燒速度

燃燒速度除與化學(xué)反應(yīng)速度有關(guān)外，還取決氣流向碳粒表面輸送氧氣的快慢，即物理混合速度。而物理混合速度取決于空氣與燃料的相對(duì)速度、氣流擾動(dòng)情況、擴(kuò)散速度等。

二、爆炸特性參數(shù)

1．爆炸極限

可燃物質(zhì)（可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵）與空氣（或氧氣）均勻混合形成預(yù)混氣，遇明火發(fā)生爆炸的最高或最低的濃度，稱為爆炸極限。爆炸下限濃度越低，爆炸上限濃度越高，則燃燒爆炸危險(xiǎn)性越大。在低于爆炸下限時(shí)不爆炸也不著火；在高于爆炸上限時(shí)不會(huì)爆炸，但能燃燒。這是由于前者的可燃物濃度不夠，過量空氣的冷卻作用阻止了火焰的蔓延；而后者則是空氣不足，導(dǎo)致火焰不能蔓延。當(dāng)可燃物的濃度大致相當(dāng)于反應(yīng)濃度時(shí)，具有最大的爆炸威力（即根據(jù)完全燃燒反應(yīng)方程式計(jì)算的濃度比例）。

2．最小點(diǎn)火能

最小點(diǎn)火能也稱為引燃能、最小火花引燃能或臨界點(diǎn)火能，是指使可燃?xì)怏w和空氣的混合物起火所必需的能量臨界值，是引起一定濃度可燃物質(zhì)燃燒或爆炸所需要的最小能量。目前采用毫焦（mJ）作為最小點(diǎn)火能的單位。

3．著火溫度

著火溫度指燃?xì)馀c空氣的混合物開始進(jìn)行燃燒反應(yīng)的最低溫度。熱力著火不僅與燃料的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，而且與系統(tǒng)的熱力學(xué)條件有關(guān)。放熱強(qiáng)烈時(shí)，放熱曲線將向上移動(dòng)，從而使著火溫度（著火點(diǎn)）下降。著火溫度與系統(tǒng)所處熱力學(xué)狀況有關(guān)，即使是同一種燃?xì)猓饻囟纫膊皇浅?shù)。燃?xì)饪扇汲煞譂舛仍黾樱饻囟冉档汀Ｉ邏毫⑹狗磻?yīng)物濃度增加，放熱強(qiáng)烈，因而使反應(yīng)速率增加。

4．最大允許氧含量

根據(jù)IEC31H《粉塵／空氣混合物最低可爆濃度測(cè)定方法》規(guī)定，最大允許氧含量（LOC）是指使粉塵／空氣混合物不發(fā)生爆炸的最低氧氣濃度，粉塵爆炸猛烈程度隨氧含量減小而下降，當(dāng)氧氣濃度不足以維持粉塵爆炸火焰自行傳播時(shí)，粉塵爆炸就不會(huì)發(fā)生。

5．爆炸壓力

爆炸壓力是指在封閉的外殼或局限化空間內(nèi)爆炸后產(chǎn)生的氣體在高溫作用下迅速膨脹所具有的壓力。爆炸壓力往往高于外殼所能承受的壓力。這是由于許多爆炸初壓到終壓的時(shí)間非常短，往往在容器外殼破裂之前就已形成高壓，容器的幾何形狀對(duì)爆炸壓力有一定的影響。

三、毒性特性參數(shù)

化學(xué)物的毒性可以用一些毒性參數(shù)表示，常用的毒性參數(shù)有以下幾個(gè)方面。

1．致死劑量或濃度

藥物的不同用量會(huì)起到不同的效果，所謂用量就是“劑量”，即用藥的分量。劑量太小，達(dá)不到體內(nèi)的有效濃度，起不到治療作用，這種小劑量就稱為“無效量”。當(dāng)劑量增加到出現(xiàn)最佳作用時(shí)，這個(gè)劑量就叫作治療量，即“常用量”，也就是治病時(shí)所需要的分量。在常用量的基礎(chǔ)上再增加劑量，直至即將出現(xiàn)中毒反應(yīng)為止，這個(gè)量就稱為“最大治療量”，也就是“極量”。用藥超過極量時(shí)，就會(huì)引起中毒，這就是“中毒量”。在中毒量的基礎(chǔ)上再加大劑量，就會(huì)引起死亡，此劑量即稱為致死劑量或濃度。

2．閾劑量

閾劑量指藥物使受試對(duì)象（人或動(dòng)物）出現(xiàn)某種可觀察到的藥理效應(yīng)，包括生理、生化反應(yīng)或潛在的病理學(xué)改變時(shí)的最低劑量[8]，又稱為最小有作用劑量（minimal effect level，MEL）[9]，即低于閾劑量效應(yīng)不發(fā)生，達(dá)到閾劑量效應(yīng)即將發(fā)生。閾劑量（或閾濃度）以下的劑量為閾下劑量（或閾下濃度）。在閾下劑量的作用下，用現(xiàn)代檢查方法不能觀察到機(jī)體的任何異常生理、生化反應(yīng)或潛在的病理學(xué)改變[10]。

3．最大無作用劑量

最大無作用劑量是指在一定時(shí)間內(nèi)，一種外源化學(xué)物質(zhì)按一定方式或途徑與機(jī)體接觸，根據(jù)目前認(rèn)識(shí)水平，用最靈敏的實(shí)驗(yàn)方法和觀察指標(biāo)，未能觀察到任何對(duì)機(jī)體的損害作用的最高劑量，也稱為未觀察到損害作用的劑量（No observed effect level，NOELs）。一般所說的閾下劑量就是指最大無作用劑量[11]。理論上講，最大無作用劑量與最小有作用劑量應(yīng)該相差極微，但實(shí)際中由于受到損害作用觀察指標(biāo)和檢測(cè)方法靈敏度的限制，兩者之間存在一定的劑量差距。最大無作用劑量是根據(jù)亞慢性試驗(yàn)的結(jié)果確定的，是評(píng)定毒物對(duì)機(jī)體損害作用的主要依據(jù)，是確立有害物質(zhì)在環(huán)境中的最大容許濃度的毒理學(xué)依據(jù)，而閾劑量又是確定最大無作用劑量的依據(jù)。

4．蓄積系數(shù)

蓄積系數(shù)又稱為蓄積因子或積累系數(shù)，是指多次染毒使半數(shù)動(dòng)物出現(xiàn)毒性效應(yīng)的總有效劑量[ED₅₀（n）]與一次染毒的半數(shù)有效量[ED₅₀（l）]之比值，毒性效應(yīng)包括死亡。蓄積系數(shù)法是以生物效應(yīng)為指標(biāo)，用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（K）評(píng)價(jià)蓄積作用的方法。