中試放大實(shí)驗(yàn)是什么？一個(gè)人做很危險(xiǎn)嗎

中試放大實(shí)驗(yàn)是什么？一個(gè)人做很危險(xiǎn)嗎？來自：果殼網(wǎng)/HYPERLINK\o"饅頭老妖"饅頭老妖（有機(jī)化學(xué)博士，法學(xué)學(xué)士)——中試放大實(shí)驗(yàn)是什么？新聞報(bào)道：華東理工研二學(xué)生命喪導(dǎo)師參股工廠或因高危實(shí)驗(yàn)】5月23日，華東理工大學(xué)研二學(xué)生李鵬，在上海一家工廠的爆炸事故中不幸遇難，此事故共造成3人死亡。調(diào)查發(fā)現(xiàn)z李鵬的導(dǎo)師張建雨持有事發(fā)工廠的股份。李鵬的家人及同學(xué)質(zhì)疑，張建雨涉嫌安排李鵬進(jìn)行中試放大實(shí)驗(yàn)，這或是導(dǎo)致事發(fā)的原因。目前張建雨已被刑拘。1.中試放大，是所有新開發(fā)出來的化工產(chǎn)品，從實(shí)驗(yàn)室走向工廠的必經(jīng)之路。具體而言，實(shí)驗(yàn)室用的反應(yīng)器皿，1L的已經(jīng)算很大的了，通常就是100-500mL的容積。這樣的容積，注定只能做一些小規(guī)模的試驗(yàn)，摸索反應(yīng)條件，驗(yàn)證反應(yīng)結(jié)果。但是，研究的目的如果是為了實(shí)際生產(chǎn)，則生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室之間存在著巨大的區(qū)別，最直觀的就是：工廠里用的都是巨大的反應(yīng)器，比如說1~3立方米的。這個(gè)時(shí)候，實(shí)驗(yàn)室摸索出來的工藝條件，究竟能不能適用于工廠的大規(guī)模生產(chǎn)，誰說了都不算，必須經(jīng)過中試放大，也就是說，把每一步反應(yīng)的投料量，從g級提高到kg級的水平。簡單來說，中試放大，就是介于實(shí)驗(yàn)室研究和實(shí)際工廠生產(chǎn)的中間階段。2.然而，中試放大中有非常多的不可控因素，這就意味著帶有不可避免的風(fēng)險(xiǎn)。有些反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)室里做的時(shí)候好好的，一旦放大就見鬼了，常見的原因大致包括：實(shí)驗(yàn)室里的傳熱很容易做到（通常是指反應(yīng)本身放熱，靠外頭的冷卻劑將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量帶走，比如說外頭加個(gè)冰水浴），但車間里的大罐子就不很容易做到，畢竟罐子大了，換熱的接觸面積有限；燒瓶里的攪拌相對來說比較輕松，因?yàn)榱可伲欢磻?yīng)罐里的東西則要考慮液體的粘度和攪拌器的類型、電機(jī)可以承受的轉(zhuǎn)速與扭矩，一旦沒有考慮好，很可能就是攪拌不到位，罐子里的組分不均勻，反應(yīng)不充分，甚至可能出現(xiàn)局部過熱、反應(yīng)液體凝固等事故。此外，有些操作在實(shí)驗(yàn)室里容易做到，比如說，用滴液漏斗，緩慢滴加反應(yīng)物A到反應(yīng)物B中，控制溫度不超過20℃。然而，工廠里的都是大罐子，沒法做到那么緩慢、仔細(xì)的滴加，只能是閥門開小一點(diǎn)慢慢流進(jìn)去；而罐體內(nèi)的溫度不均勻，又可能讓溫度計(jì)探頭不能真實(shí)的反映罐子里的局部溫度。(

如果從1L規(guī)模的成功案例直接放大到幾立方米、上百立方米，最容易出現(xiàn)的問題就是攪不勻、加熱不均勻、放熱不徹底，這三者帶來的直接問題分別是濃度不均、溫度不均、熱量積聚偏離理想反應(yīng)溫度，甚至引起起火、爆炸?？梢娙咦罱K都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量、甚至引起安全事故。這也就是化工行業(yè)常說的“三傳一反”是化工關(guān)鍵——傳質(zhì)（物質(zhì)）傳熱傳動(dòng)量（流體輸送）控制反應(yīng)過程。)因此，從實(shí)驗(yàn)室到工廠，要逐級放大，有小的不對勁就叫停，這就有了小試、中試，便于減小生產(chǎn)事故風(fēng)險(xiǎn)和原料浪費(fèi)。)再者，工業(yè)用的化工原料，除非是特別貴的那種，否則純度往往都比實(shí)驗(yàn)室里的藥品差很多。一般而言，這些微量的雜質(zhì)不會(huì)影響到最終的產(chǎn)品質(zhì)量，但萬一運(yùn)氣不好，某個(gè)微量的雜質(zhì)，恰好是促發(fā)某個(gè)副反應(yīng)的催化劑，就可能出現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)室中不一樣的結(jié)果。這些問題，運(yùn)氣不好就可能引發(fā)副反應(yīng)，萬一遇到的是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，溫度過熱后反應(yīng)加速，反應(yīng)加速大量放熱，俗稱自催化反應(yīng)，惡性循環(huán)之下就是轟隆一聲巨響。本案中，具體做的啥反應(yīng)沒有公開，但提到了“聚合物”，可能做的就是聚合反應(yīng)。就我所知，聚合反應(yīng)屬于危險(xiǎn)反應(yīng)的一種，條件一旦越過某個(gè)臨界點(diǎn)（比如說溫度超了），聚合速度就會(huì)在一瞬間提高數(shù)十倍，產(chǎn)生巨大的熱量，讓其中的溶劑全部氣化，從而造成爆炸的危險(xiǎn)。3.為了避免上述問題發(fā)生，通常在中試放大之前，需要全面論證反應(yīng)路線。并在實(shí)驗(yàn)室中，以較小的量測試極端狀況下的現(xiàn)象（比如，上面那個(gè)反應(yīng)，我們說溫度不能超過20℃，反過來就要試試看，人為的讓溫度達(dá)到40℃甚至更高，看看會(huì)有什么后果發(fā)生？），做到心中有數(shù)。此外，還必須做好事故預(yù)案，比如說，沖料了怎么辦（行話，意思是反應(yīng)容器里的液體體積膨脹或者產(chǎn)生大量泡沫，容器里裝不下了，從開口噴出來的事故），是用什么管子接到什么貯槽里？還是立即往夾套里通冰鹽水強(qiáng)制降溫？溫度高了，有紅色煙霧冒出來，該怎么辦？（硝化反應(yīng)可能遇到的危險(xiǎn)之一，硝酸直接分解為二氧化氮，一種紅色的有毒氣體）考慮得越周全，遇到事故就越不害怕。需要強(qiáng)調(diào)的是，中試放大的風(fēng)險(xiǎn)是不可能完全避免的，只能說盡量降低，以及出了事故之后減少損失。這有點(diǎn)像是戰(zhàn)斗機(jī)試飛，無論如何嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的設(shè)計(jì)，如何在電腦里做模擬測試，第一次試飛時(shí)，試飛員都不可能完全不承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，或許，這就是科學(xué)的彼岸性吧。4.還有一個(gè)不成文的原則，中試放大，至少必須有2~3個(gè)人在場。萬一出了事故，還有人把傷者拖出來。而且，通常包括設(shè)計(jì)工藝的那個(gè)負(fù)責(zé)人，理由很簡單，你挖的坑，你自己來填，你都不敢去，鬼才敢去試車?。ㄒ馑季褪堑谝淮卧诠S里啟動(dòng)反應(yīng)路線）。5.本案中，這個(gè)老師的做法非常不厚道，讓一個(gè)沒有足夠經(jīng)驗(yàn)的人去做這么危險(xiǎn)的事情。從法律的角度說，盡管兩人不存在勞動(dòng)雇傭關(guān)系，但還是可能構(gòu)成【強(qiáng)令違章冒險(xiǎn)作業(yè)罪】或【重大責(zé)任事故罪】（《刑法》第一百三十四條.在生產(chǎn)、作業(yè)中違反有關(guān)安全管