下面我们通过几起化学实验室安全事故了解一下学习实验室安全的意义。2015年4月5日12点40分左右,徐州某大学化学学院实验室发生爆炸事故,在事故中造成了1人死亡,5人受伤,爆炸产生的冲击波,破坏楼外一指示牌的照片。2014年12月4日中午11点左右,常州一化学实验室内氯代叔丁烷在蒸馏的过程中发生爆炸,所幸当时实验室内无人,事故没有造成人员伤亡。2013年4月30日,南京某大学一平房实验室发生爆炸,引发房屋倒塌,造成一人死亡,3人受伤。当你打开百度,输入“实验室”、“爆炸”这样的关键词时,你就会发现来自于国内外高校的化学实验室爆炸事故层出不穷。还有2014年1月15日,德国卡尔斯鲁厄理工学院一间实验室爆炸,当晚有14人受伤。2013年4月12日,国家级煤化工重点实验室银川某大学能源化工实验室3楼发生爆炸,有2名学生受伤。2015年12月7日,天津某大学化学实验室爆炸事故,有一个女生手部严重受伤。2011年4月14日,四川某大学江安校区化工学院实验室发生爆炸,3名学生受伤。2010年天津某大学明理楼化学实验室发生爆炸事故,有3名学生受伤。2009年7月3日,浙江某大学化学系催化研究所发生中毒事故,1名女博士中毒死亡。“死亡”、“重伤”这样的字眼听着使人非常害怕,也许你会认为百度上的化学实验室事故,离自己非常非常的遥远,但是做化学实验的人,对于“烫伤”、“割伤”、“灼伤”以及在化学实验室独特的化学品味道,肯定都不陌生,这些都提醒我们,在开始化学实验之前,我们要学会实验室的安全知识,学会保护自己。
1、实验安全操作
1)进入实验室必须穿实验服,禁止穿背心、短裤或裙子等暴露过多皮肤的衣服,不得佩戴隐形眼镜,长发必须扎起来;
2)实验开始前应检查仪器是否完整无损,装置是否正确稳妥;
3)实验进行时要规范操作,仔细观察,认真思考,经常注意仪器有无漏气、破裂,反应进行是否正常等情况,对实验现象和实验数据应及时如实记录;
4)凡涉及到有易燃、易爆、有毒等气体的实验,都应在通风橱中进行;
5)严格遵守实验室的规章制度;
6)认真做好预习,明确实验目的,了解实验原理,熟悉实验内容、方法和步骤;
7)严禁用明火(煤气灯、酒精灯和电炉等)加热易燃的有机物;
8)有可能发生危险的实验,在操作时应加置防护屏或戴防护眼镜、面罩和手套等防护设备;
9)实验中所用的药品,不得随意散失、遗弃,严禁随意混合各种化学药品;
10)严禁在实验室内吸烟、喝水或吃食品;
11)爱护仪器,节约水、电、煤气和试剂药品;
12)要熟悉安全用具如灭火器、砂桶和急救箱的放置地点和使用方法,发生意外事故应保持镇静,立即报告教师,及时处理;
13)不要用湿的手、物接触电源。水、电、煤气一经使用完毕,要及时关闭;
14)废纸、火柴梗、碎玻璃和各种废液倒入废物桶或其它规定的回收容器中。
15)实验结束后,应仔细洗手,以防化学药品中毒。值日生应仔细检查水、电等安全情况。
2. 实验安全防范
1)禁止用手直接取用任何化学药品,使用毒品时,除用药匙、量器外,必须配戴橡皮手套,实验后马上清洗仪器用具,立即用肥皂洗手;
2)浓酸和浓碱具有强腐蚀性,不要把它们洒在皮肤或衣物上。废酸应倒入废液缸中,但不要再向里面倾倒碱液,以免酸碱中和产生大量的热而发生危险; 3)强氧化剂(如高氯酸、氯酸钾等)及其混合物(氯酸钾与红磷、碳、硫等的混合物),不能研磨或撞击,否则易发生爆炸;
4)严禁在酸性介质中使用氰化物;
5)银氨溶液放久后会变成氮化银而引起爆炸,因此用剩的银氨溶液,应及时处理;
6)活泼金属钾、钠等不要与水接触或暴露在空气中,应将它们保存在煤油中,用镊子取用;
7)白磷有剧毒,并能灼伤皮肤,切勿与人体接触。白磷在空气中易自燃,应保存在水中。取用时,应在水下进行切割,用镊子夹取;
8)金属汞易挥发,并通过呼吸道而进入人体内,逐渐积累会引起慢性中毒。保存汞时应在汞的液面上加一层甘油或水,防止其挥发。取用汞时,应该在盛水的搪瓷盘上方操作,一旦汞洒落在桌上或地上,必须尽可能收集起来,并用硫磺粉盖在洒落的地方,使汞转变成不挥发的硫化汞;
9)可溶性汞盐、铬的化合物、氰化物、砷盐、锑盐、镉盐和钡盐都有毒,不得进入口内或接触伤口,其废液也不能倒入下水道,应统一回收处理;
10)使用易燃、易爆气体,如氢气、乙炔等时要保持室内空气畅通,严禁明火,并应防止一切火星的发生,如由于敲击、鞋钉摩擦、静电摩擦、马达炭刷或电器开关等所产生的火花;
11)能产生有毒有害气体(如氟化氢、硫化氢、氯气、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、溴等)的实验,均应在通风橱中进行;
12)易燃有机溶剂(特别是低沸点易燃溶剂)在室温时即具有较大的蒸气压,空气中混杂易燃有机溶剂的蒸气达到某一极限时,遇有明火即发生燃烧爆炸。因此,不能敞口加热有机溶剂,加热易燃试剂时,必须使用水浴、油浴或电热套,绝对不可使用明火,并在通风橱中进行。盛有易燃有机溶剂的容器不得靠近火源。数量较多的易燃有机溶剂不得存放在实验室内。
3.设备安全使用
1)蒸馏装置
① 检查装置的密闭情况,了解各馏分的沸点。
② 常压蒸馏时所用装置应在出馏分的位置留有通气孔,加热前在蒸发瓶内加入沸石,且蒸馏速度不可太快以免蒸气来不及冷却而喷出。
③ 减压蒸馏必须在蒸馏瓶中进行磁力搅拌,必要时可通人惰性气体防止氧化。
④ 蒸馏操作要确保有充分的冷却效果,在通风柜内操作。
2)恒温水浴、油浴
在使用恒温水浴时,要注意水会因为长时间加热而减少,导致加热棒干烧而引发事故。可以加入少量液体石蜡减少水分蒸发,并及时补充蒸发的水分。在使用恒温油浴时,要选择合适的加热介质;如果在200 ℃以上加热24h以上(或经过长时间加热后),要注意观察加热介质的黏度。黏度增加时,要及时更换介质,以免由于硅油等介质自聚后导热不良而引起着火。 3)通风柜
* 使用通风柜,可降低危险化学品蒸气或粉尘危害;
* 使用通风柜前,确保风扇电机运行正常。设备和其他材料应放在离柜玻璃门后面至少15 cm处,以减少操作人员可能吸入的化学气体,防止因空气湍流使
化学有毒物质泄漏到实验室内;
* 在不使用通风柜时,玻璃门向下拉到底。当实验进行时,玻璃门向下拉到可以阻止微粒外漏的。玻璃门应由安全玻璃制成,应防火、防飞溅和防爆。实验安全操作与设备安全使用;
通风柜中不能过多地储存化学药品;
* 较大设备放在通风柜内,应将其提升至离开工作面35 cm处,允许气流从下面流过,减少通风柜内的气流扰动;
* 不要在通风柜前面放置物品,以免扰乱气流并且使污染物跑出通风柜;
* 禁止私自改造通风柜,这可能引起整个系统失效;
* 减少在通风柜前的走动。过往通风柜前的走动会引起空气扰动,从而使污染物跑出通风柜进入房间。
1. 应去了解化学品的物理性质、化学性质和它的危险性,根据化学试剂的毒性、易燃性、腐蚀性和潮解性等不同的特点,以不同的方式妥善保存。实验室内只宜存放少量短期内需用的药品,大量试剂应放在试剂库内。
对于一般试剂,如无机盐,应存放有序地放在试剂柜内,可按元素周期系类族,或按酸、碱、盐、氧化物等分类存放。
有些化学试剂必须分类隔离存放,不能混放在一起,通常把试剂分成下面几类,分别存放。
1)易燃类:易燃类液体极易挥发成气体,遇明火即燃烧,通常把闪点在25 ℃以下的液体均列入易燃类,如丁酮、甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、二甲苯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、三聚甲醛、吡啶等。闪点在-4 ℃以下者有石油醚、氯乙烷、溴乙烷、乙醚、汽油、二硫化碳、缩醛、丙酮、苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯等。这类易燃试剂要求单独存放于阴凉通风处,理想存放温度为-4~4 ℃。闪点在25 ℃以下的试剂,存放最高室温不得超过30 ℃,特别要注意远离火源。
2)剧毒类:试验半致死量在50 mg/kg以下者称为剧毒物品,如氰化钾、氰化钠及其它剧毒氰化物,三氧化二砷及其它剧毒砷化物,二氯化汞及其它极毒汞盐,硫酸二甲酯,某些生物碱和毒苷等。汞易挥发,在人体内会积累引起慢性中毒。因此,不要让汞直接暴露在空气中,汞要存放在厚壁器皿中,保存汞的容器内必须加水将汞覆盖,使其不能挥发。玻璃瓶装汞只能至半满。
皮肤有伤口时,禁止操作剧毒类试剂,以免发生中毒事故。
剧毒试剂应置于阴凉干燥处,与酸类试剂隔离。这类试剂要锁在专用毒品柜中,专门保管,严格取用手续,建立使用、消耗、废物处理等制度。
3)强腐蚀类:指对人体皮肤、粘膜、眼、呼吸道和物品等有极强腐蚀性的液体和固体(包括蒸气),如发烟硫酸、硫酸、发烟硝酸、盐酸、氢氟酸、氢溴酸、氯磺酸、氯化砜、一氯乙酸、甲酸、乙酸酐、氯化氧磷、五氧化二磷、无水三氯化铝、溴、氢氧化钠、氢氧化钾、硫化钠、苯酚、无水肼、水合肼等。
存放处要求阴凉通风,并与其他药品隔离放置。容易腐蚀玻璃的试剂,如氢氟酸、氟化物(氟化钠、氟化钾、氟化铵)、苛性碱(氢氧化钾、氢氧化钠)等,应保存在塑料瓶中。
4)燃爆类:这类试剂中,遇水反应十分猛烈发生燃烧爆炸的有钾、钠、锂、钙、氢化锂铝、电石等。钾和钠等活泼金属应保存在煤油中,使用时先在煤油中切割成小块,再用镊子夹取,并用滤纸把煤油吸干。切勿与皮肤接触,以免烧伤,未用完的金属碎屑不能乱丢,可加少量乙醇,令其缓慢反应掉。试剂本身就是炸药或极易爆炸的有硝酸纤维、苦味酸、三硝基甲苯、三硝基苯、叠氫或重氮化合物、雷酸盐等,要轻拿轻放。与空气接触能发生强烈的氧化作用而引起燃烧的物质如黄磷,应保存在水中,切割时也应在水中进行。引火点低,受热、冲击、摩擦或与氧化剂接触能急剧燃烧甚至爆炸的物质,有硫化磷、赤磷、镁粉、锌粉、铝粉、萘、樟脑等。
此类试剂要求存放室内温度不超过30 ℃,与易燃物、氧化剂均须隔离存放。
5)强氧化剂类:这类试剂是过氧化物或含氧酸及其盐,在适当条件下会发生爆炸,并可与有机物、镁、铝、锌粉、硫等易燃固体形成爆炸混合物。这类物质中有的能与水起剧烈反应,如过氧化物遇水有发生爆炸的危险。属于此类的有硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、高氯酸、高氯酸钾、高氯酸钠、高氯酸镁或钡、铬酸酐、重铬酸铵、重铬酸钾及其他铬酸盐、高锰酸钾及其他高锰酸盐、氯酸钾或钠、氯酸钡、过硫酸铵及其他过硫酸盐、过氧化钠、过氧化钾、过氧化钡、过氧化二苯甲酰、过乙酸等。
存放处要求阴凉通风,最高温度不得超过30 ℃。要与酸类以及木屑、炭粉、硫化物、糖类等易燃物、可燃物或易被氧化物(即还原性物质)等隔离,注意散热。
6)放射性类:一般化验室不可能有放射性物质。操作这类物质需要特殊防护设备和知识,以保护人身安全,并防止放射性物质的污染与扩散。
以上6类均属于危险品。
7)低温存放类:此类试剂需要低温存放才不致于聚合变质或发生其他事故。属于此类的有甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙烯基乙炔等。
存放温度要求10 ℃以下。
8)贵类:单价贵的特殊试剂、超纯试剂和稀有元素及其化合物均属于此类。这类试剂大部分为小包装,应与一般试剂分开存放,加强管理,建立领用制度。常见的有钯黑、氯化钯、氯化铂、铂、铱、铂石棉、氯化金、金粉、稀土元素等。
9)指示剂与有机试剂类:指示剂可按酸碱指示剂、氧化还原指示剂、络合滴定指示剂及荧光吸附指示剂分类排列。有机试剂可按分子中碳原子数目多少排列。
10)一般试剂:一般化学试剂应保存在通风良好、干净的试剂柜内,避免水分,灰尘及其它物质的沾污。见光易分解,遇空气易被氧化和易挥发的试剂应保存在棕色瓶里,放置在冷暗处。吸水性强的试剂应严格密封保存。
2.气体储存
化学实验室经常使用氮气、氧气、氢气、一氧化碳、乙炔、氯气等压缩气瓶,由于内部压力很高,有的可达200大气压,如果一旦发生爆炸,相当于几百磅的炸弹威力。易燃易爆气瓶爆炸时冲出的气体,遇火还会发生化学性爆炸,破坏程度相当严重。因此,压缩气瓶在使用、搬运及存放过程中要特别注意。
1)压缩气体钢瓶有明确的外部标志,使用时要注意内容气体与外部标志一致。
2)搬运及存放压缩气体钢瓶时,一定要将钢瓶上的安全帽旋紧。瓶帽是保护瓶阀的装置。瓶阀一旦断裂,气体会高速逸出。如果氧气瓶阀涂有油脂,氧气在高速逸出时就会发生强烈氧化而引起燃烧。其它易燃气体高速逸出时还会产生静电放电,引起火灾或爆炸事故。
3)气瓶直立放置时,要用铁链等进行固定。不得将互相抵触的钢瓶混存放置。如氢气钢瓶与氯气钢瓶、氢气钢瓶与氧气钢瓶、液氯钢瓶与液氨钢瓶等,均不得混存放一处;否则会由于各自漏气时在光和其它条件下引起燃烧或爆炸。
4)气瓶严禁受热。不能把气瓶放在烈日下曝晒或者靠近其它热源,与明火更要保持一定的安全距离,并采取有效的隔离措施。仓库储存要保持通风。露天放置要用阻燃材料搭建临时遮阳施设,必要的时候可以用水喷湿房顶,降低环境温度。发生火灾的地方如果存有气瓶,应着重考虑先撤出气瓶,以防受热膨胀爆炸,扩大火势或伤人。
5)开启压缩气体钢瓶的气阀开关及减压阀时,旋开速度不能太快,而应逐渐打开,以免气流过急流出,发生危险。使用完毕后应旋紧气瓶阀门,以免气体泄漏。各种气体的气压表不得混用。
6)瓶内气体不得用尽,剩余残压一般不应小于数百千帕,否则将导致空气或其他气体进入钢瓶,再次充气时将影响气体的纯度,甚至发生危险。
7)放置易燃易爆气瓶的场所应根据数量的多少设置足够数量的小型灭火器材。