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segunda-feira, setembro 22 2008 - 08:01
Atendendo à recomendação do Prof. Joaquim publicamos em seguida o anexo ao relato divulgado no texto "O 9/11 no Centro de Tecnologia da UFRJ". Segundo ele, o anexo eliminaria a parcialidade do texto divulgado pelo BLOG.
INSTITUTO DE QUÍMICA – UFRJ
Relatório sobre o Incidente de 11 de Setembro, 2008
Laboratório 615, Prof. Simon
Por volta de 11:15 horas de 11 de Setembro de 2008, a reação entre tribromopentaeritritol e tribrometo de fosfóro liberou um volume maior de gás ácido hidrobrômico (HBr) inesperadamente.
Histórico da reação: O sistema foi aquecido em 150oC durante um período de 7 horas no dia 10 de Setembro de 2008 e, subsequentemente, foi deixado na temperatura ambiente durante a noite. No dia 11 de Setembro o aquecimento da reação foi reiniciado a partir das 9:30 horas. Observação períodica da reação evidenciou a liberação lenta de gás (um fenômeno esperado), neutralizado por um trap com uma solução aquosa de hidróxido de sódio. Por volta de 11:15 horas, de repente, a reação liberou um volume de HBr criando uma pressão maior instantaneamente, resultando na separação da aparelhagem de vidro e o vazamento do gás para o laboratório. A porta do laboratório estava aberta e o corrente de ar arrastou o gás para o corredor.
A reação estava sendo conduzida com tribromopentaeritritol (34,25g; 0,105 moles) e tribrometo de fosfóro (12mL; densidade 2,88g/mL; 34,56g; 0.128 moles) numa temperatura de 150oC, conforme procedimento publicado na literatura (veja abaixo), mas em uma temperatura menor.
A quantidade do reagente tribrometo de fosfóro utilizado era de 12mL. Este volume é equivalente a 34,6g ou 0,128 moles. Esta quantidade de tribrometo de fosfóro liberararia, no máximo, 31g de HBr (uma quantidade equivalente a 0.384 moles de HBr gasoso). Esta quantidade de HBr no estado gasoso é equivalente a um volume de 8,6L (de gás, STP). Portanto, o volume liberado era menor uma vez que uma parte do reagente foi consumido na reação com o tribrometo de pentaeritritol e quando a hidrólise da reação foi feita após o incidente ter acontecido mais brometo de fosfóro foi consumido. Nosso estimativa é que um volume de aproximadamente 5 L de HBr gasoso vazou para dentro do laboratório. O volume de gás que passou para o corredor foi menor do que esse.
A liberação do HBr aconteceu de forma bastante violenta resultando na abertura da aparelhagem de vidro. O balão, onde a reação estava sendo conduzida, parcialmente soltou-se da garra. A boca do balão ficou apontando para o laboratório. Assim o gás foi projetado para dentro do laboratório, não sendo retido no interior da capela. A reação aconteceu rapidamente e inicialmente não foi possível chegar ao local devido à liberação do gás. Dadas as condições de umidade do ar no dia 11 de Setembro de 2008, a água do ar condensou com o HBr formando um grande nuvem que ocupou metade do laboratório e vazou para o corredor.
A porta do laboratório foi fechada e com as janelas abertas e as capelas ligadas, a nuvem formada dispersou rapidamente. Hidróxido de amônia concentrado foi despejado num becher grande e colocado aberto no laboratório para os vapores de amônia reagirem com qualquer vestígio de HBr no ar. A atmosfera do laboratório foi rapidamente limpa mas como foi constatado, após abrir a porta de novo uma parte do gás úmido ocupou o corredor, o que provocou a desocupação do prédio.
Literatura: Cyclobutanone. Conia, Jean Marie; Leriverend, Pierre; Ripoll, Jean Louis, Bulletin de la Societe Chimique de France (1961), 1803-4. CAN 56:79126 AN 1962:79126.
Abstract: A procedure for the economical prepn. of cyclobutanone (I) from pentaerythritol (II) was worked out. A mixt. of 700 g. II, 1300 g. 62% HBr, 700 g. 48% HBr and 600 g. AcOH was refluxed 15 hrs. and then distd. to give 1300 g. pentaerythritol tribromide (III), b12 170-80°, m. 90-5°. To 1400 g. III heated to 180° and stirred was slowly added 600 g. PBr3, the temp. not to exceed 200°. After 15 hrs. at 180°, the mixt. was cooled and poured into 3 l. H2O to give 1400 g. pentaerythritol tetrabromide (IV), m. 155° (EtOH). Methylenecyclobutane (V) was prepd. from IV in 60-85% yield by the method of Shand, et al. (CA 38, 26342). Ozone was passed (100 l./hr.) for about 7 hrs. through a mixt. of 30 g. V, 15 g. pyridine, and 200 ml. CH2Cl2 cooled to -80°. The unreacted ozone was swept out by O and the cooling bath withdrawn. When the temp. of the stirred soln. reached -20°, an exothermic reaction set in. By cooling again the temp. was kept below 0°, then brought up to room temp. overnight. The soln. was decanted from some brown tar, 10 ml. concd. HCl added, the mixt. stirred 2 hrs. and the upper aq. layer removed. The org. layer was dried with CaCl2 and fractionated to yield 22 g. I, b. 97-100°, n21D 1.4205; 2,4-dinitrophenylhydrazone m. 144-5°.
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