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1-羟基苯丙三唑运输危险性分类探讨
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1-羟基苯丙三唑(化学式:C6H5N3,CAS:2592-95-2),以下简称HOBt。HOBt是一种含氮杂环的三唑类衍生物,以白色结晶固体形态存在于室温环境中,在热或摩擦作用下存在爆炸的风险。HOBt在合成过程中扮演着至关重要的角色,是不可或缺的基础原料之一。
鉴于HOBt的爆炸性,其在运输和使用过程中的风险较高,因此市场上更常见的是1-羟基苯丙三唑一水合物(化学式:C6H5N3O·H2O,CAS:123333-53-9),以下简称水合物。这种水合物是HOBt与水分子的1:1配合物,含水质量百分比为11.8%。水合物晶体结构中水分子均匀分布,稳定性较好,即使在长时间储存和运输过程中升温,也仍能保持水含量,从而降低风险。
图1 结构式(a)HOBt,(b)水合物
鉴于HOBt及其水合物运输危险性存在差异,本期合规解读,小编将详细阐述这两种物质的运输危险性分类以及运输过程中需注意的关键事项。
一、运输危险性介绍
(一)HOBt爆炸性研究
依据联合国TDG&GHS专家委员会的非正式文件UN/SCETDG/29/INF.22,HOBt(6a)试验现象和试验结论如图2所示。
图2 6(a)试验结果
如图2所示,2kg物质装在塑料桶里,6(a)试验结果为桶没有破碎,没有物质残留,没有大规模爆炸,不属于第1.1项。基于6(a)试验的结果没有必要进行6(b)试验;因为已经证明一个包裹向另一个包裹的传播是不可能的。由于没有足够的物质,无法进行6(c)测试。因此通过理论计算HOBt无水合物为第1.3C项爆炸性物质。
在此文件中,德国专家认为随着水含量的增加,其传播爆燃的能力会降低,并且HOBt一水合物或含水量不少于11.7%的产品并非用于产生实际爆炸或烟火效果。因此,结论应该是“不属于1类爆炸品”。
(二)水合物
为证实德国专家关于水合物不属于第1类爆炸品的观点,美国专家对于HOBt一水合物的稳定性进行了深入研究。研究结果发布在UN/SCETDG/331/INF.37非正式文件上:
图3 HOBt脱水性质研究
图3展示了四种不同HOBt样品随温度升高的脱水情况:
● A(水合物)最大失重速率发生在80-116℃之间,失重率11.7%,接近理论失重率11.8%;
● B(水合物,含游离水8%)分别在25-82°C和82-126°C两个阶段失重率最大,其中82-126°C温度区间与水合物的温度范围相似。这表明,第一阶段主要是游离水的蒸发,第二阶段才是结晶水的损失。
● C和D则表示HOBt与20%水混合和不混合的情况。结果显示随着水含量增加,HOBt可以向水合物形式转化。随着温度升高,最终在约100℃完全脱水。
美国专家此前在提案ST/SG/AC.10/C.3/2007/22提交了水合物的一系列爆炸试验包括1(c)、3(b)~3(d)、6(b)和6(c),证明水合物不属于第1类爆炸品。以上脱水性研究作为提案的支持性文件解答联合国运输专家委员会的疑问,证明水合物的结晶水是稳定存在,不会因为运输过程中温度升高脱水导致产品变成爆炸性物质。
鉴于此,美国专家提出UN3474的运输名称应修订为:
但是现行第23修订版TDG法规UN3474条目如下:
友情提醒:联合国TDG法规并未完全采纳美国专家的提议。因此大家需注意以结晶水形式存在的水合物物质才可以划入第4.1项退敏爆炸品。如果是含有游离水的混合物是不能直接判为退敏爆炸品。
二、分类介绍
1.纯物质
纯物质分类较为简单,只要依据法规列明条目分类即可:
表1 HOBt/水合物的TDG分类
2.混合物
对于混合物,TDG法规只明确规定退敏爆炸物的几个常见列明UN编码,对于其它未列明的退敏爆炸物,则未明确试验规定,但可参照GHS制度关于退敏爆炸物的分类依据。退敏爆炸品的分类逻辑可见往期解读《联合国GHS制度第10修订版主要修订解读》,需明确放热分解能<300 J/g才可不考虑退敏爆炸物的分类。否则需要经过完整评估才能判断其危险(见图4)。
图4 退敏爆炸物分类逻辑
三、小结
HOBt和水合物虽然区别仅仅是多了结晶水,但是两者的分类有很大的差异。前者为爆炸品,后者为退敏爆炸物。此外纯物质和混合物的分类方法也需要注意,纯物质分类较简单按照列明条目处理即可,混合物应严格TDG法规的列明条目以及GHS法规中退敏爆炸品的分类逻辑图进行鉴定。相关行业对此类退敏物质或混合物的分类应该给予足够的重视和谨慎,以免分类不当造成危险事故的发生!
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