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三氯化氮為什麼會爆炸

三氯化氮(NCl3)分子具有三角 錐形 狀,其中 三個氯原子 位於同一 側,相互之 間存在 較大的排斥力。 這 種 結 構使得三氯化氮在受到外界小能量的刺激(如光照、震 動等) 時,分子 內的氮氯 鍵(N-Cl)可能 會 斷裂, 導致分子分解 並 產生巨大的分解 熱, 從而 引發爆炸。

此外,三氯化氮是一 種危 險且不 穩定的物 質,它在60℃以下 會逐 漸分解 產生氮和氯。在特定 條件下,三氯化氮 與某些物 質(如臭氧、磷化物、氧化氮、橡 膠、油 類等有 機物)相遇 時,可能 會 發生 強烈反 應。液 體三氯化氮在加 熱到60-95℃ 時 會 發生爆炸,而在空 氣中爆炸 溫度 約 為1700℃,在密 閉容器中爆炸最高 溫度可 達2128℃,最大 壓力 為543.2MPa。 氣 體三氯化氮在 氣相中 體 積分 數 為5.0%-6.0% 時存在 潛在爆炸危 險。在密 閉容器中,三氯化氮在60℃ 時受震 動或在 超音波 條件下可分解爆炸,在非密 閉容器中93-95℃ 時能自燃爆炸。日光、 鎂光照射或碰撞能量影 響下,三氯化氮更容易爆炸。 實 驗表明,三氯化氮 體 積分 數大 於1% 時,有 電火花即可引爆。

在 實 際 套用中,三氯化氮的生成和 積累可能 導致事故 發生。例如,在氯冷凝器列管腐 蝕穿孔的情 況下,含有高 濃度 銨的氯化 鈣冷 凍 鹽水 進入液氯系 統,生成 極具爆炸危 險的三氯化氮。如果三氯化氮被富集在液氯 儲槽 內,可能 會因 壓力 變化或其他外界刺激而 發生爆炸。

綜上所述,三氯化氮的爆炸性主要是 由於其分子 結 構的特性以及 與外界 條件的相互作用所致。了解 這些特性 對於 預防和 控制涉及三氯化氮的 環境和工 業事故至 關重要。