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关于重氮化工艺和偶合工艺危险性的讨论

重氮化反应和偶合反应是两个应用广泛的化学反应类型。现在应

用的人工合成染料中有70%的染料是偶氮染料，都使用了重氮化工艺

和偶合工艺。涉及到很多染料生产企业。因此探讨重氮化工艺和偶合

工艺的危险性和预防措施就十分重要，既要保证安全生产同时也不能

矫枉过正，给企业带来不必要的负担。

国家安监总局“安监总管三〔2009〕116号”的附件2中对重氮

化工艺的一些内容我认为需要商榷。

一、重氮化反应危险性的论述

绝大多数重氮盐都易溶于水，在水溶液中重氮盐分子全部离解成

重氮阳离子和酸根阴离子，就像强碱的盐一样。其溶液呈中性。重氮

盐分子在酸性溶液中也离解成离子，与其在水中的状态一样。

重氮盐在水或酸性溶液中，由于溶剂的溶剂化作用使重氮阳离子

处于稳定状态，维持重氮盐分子以离子状态存在。在室温或低于室温

条件下是稳定的，不容易分解，更不会爆炸。当温度升高或长时间放

置时重氮盐会发生分解，放出氮气并产生焦油状物质。是由于水溶液

对芳基阴离子溶剂化作用的存在和水溶液及时吸收了重氮盐分解放

出的热量，使重氮盐分解的速度得到抑制，因此不会发生爆炸。【1】

游离的重氮盐是以结晶状态存在的，维系晶体状态存在的是重氮

阳离子和酸根阴离子之间的离子键。由于没有溶剂对重氮阳离子施加

溶剂化作用，是重氮阳离子电性大幅度降低。致使重氮盐分子处于极

不稳定状态。由于重氮阳离子正电性大幅度降低以及氮分子的特殊稳

定性作用，使重氮阳离子中的芳基正离子与氮分子之间也处于极不稳

定的状态。在这种状态下稍微向重氮盐分子施加能量就会引起重氮盐

分子迅速分解，释放出N2、和Cl2、H2O等。由于重氮盐晶体之间的

热传导性差，重氮盐分解放出的热量难以及时转移，导致重氮盐结晶

温度升高，为尚未分解的重氮盐分子提供了外界能量，引起分解。这

样分子间相互影响形成了连锁分解反应。重氮阳离子中的芳基，由于

失去了一个电子，其芳环共轭体系处于不稳定状态。在游离状态时的

重氮盐失去了水溶液对它施加的溶剂化作用，造成芳基极不稳定。芳

基大多数都是C、H、O、S等元素的化合物。这些元素组成的化合物

分解时可以产生CO、CO2、H2O、SO2、H2S、NOX等气体和热量。

重氮盐分解时速度很快，分解后短时间内放出大量的气体和热量。

这些现象综合反映就是化学爆炸。【1】

重氮化反应是一个放热反应，其放热量为219kJ/mol（52.4kcal/mol）

【注】。在以水或稀酸溶液中，这些反应热对安全生产影响不大。【因

上传文件大小的限制，本文分5部分，请看（二）

【接（一）】以直接橙S，[染料索引C.I.DirectOrange26(29150)]

为例【2】进行说明。

工艺条件：重氮化反应加水1000L，加苯胺（98%）38kg，加浓硫

酸（98%）58kg，加精盐60kg。然后加30%的亚硝酸钠水溶液进行重

氮化反应。反应温度控制在0—2℃。经折算，一批重氮化反应投入

的100%苯胺量为37.24kg，相当于0.4kmol。

重氮化反应放热219kJ/mol，0.4kmol的苯胺重氮化放出热量

87600kJ。相当于20960kcal。水的比热1kcal/kg℃。这些反应热只能

使直接橙S的苯胺重氮化反应物(其中水的重量至少是1000kg)的温度

上升21℃，不会引起重氮盐的大量分解，即使发生分解，也只影响

产品质量不会发生着火爆炸事故。

重氮化反应一般使用冰冷却，是在水（稀酸）溶液中有冰的存在

下进行重氮化反应的。冰的熔融热是80kcal/kg。苯胺重氮化放出的

反应热只需要262kg冰就可以抵消了。这个条件在实际生产中是很容

易满足的。

因此，以水（稀酸）溶液为反应介质的重氮化反应是安全的。

重氮化反应一般有两种类型，一种是在稀酸水溶液中进行重氮化

反应，另一种是在浓硫酸介质中进行重氮化反应。

在稀酸水溶液中进行的重氮化反应是很安全的，由于有水溶液的

作用，在各种操作情况下反应温度都不会有激烈的变化，不会出现着

火和爆炸。因此，也不需要特殊的安全设施进行防护。只要有温度显

示仪表就可以了。

在浓硫酸介质中进行的重氮化反应危险性就比较大了。浓硫酸介

质的重氮化反应，一般称为“亚硝酰法”，是浓硫酸先与干燥的亚硝

酸钠进行反应，生成亚硝酰硫酸，然后再与芳香胺类进行重氮化反应。