在化學實驗室裏,安全是非常重要的。它往往隱藏著爆炸、火災、中毒、燒傷、割傷、觸電等事故的危險。如何預防這些事故,發生事故時如何急救,都是每個化學實驗者必須具備的素質。這些內容在之前的化學實驗課上已經反復介紹過了。本節結合理化實驗的特點,主要介紹安全用電和化學藥品的安全防護知識。
1.安全用電常識
非法用電往往會造成嚴重事故,如人身傷害、火災和儀器設備損壞。物理化學實驗室用的電器很多,要特別註意用電安全。下表列出了50Hz交流電通過人體時的反應。
不同電流強度下的人體反應
當前強度在1 ~ 10 10 ~ 2525 ~ 100 100以上。
人體反應麻木,肌肉強烈收縮,呼吸困難,甚至心臟停止呼吸,心室顫動,死亡。
為了確保人身安全,我們必須遵守實驗室安全規則。
(1)防止觸電
1)不要用濕手觸摸電器。
2)電源外露部分要絕緣(如電線接頭要用絕緣膠布包好)。
3)所有電器的金屬外殼均應接地。
4)實驗過程中,接通電源前先接通電路。實驗結束時,先切斷電源,再斷開電路。
5)修理或安裝電器時,先切斷電源。
6)電探針不能用於測試高壓。使用高壓電源應有專門的保護措施。
7)如果有人觸電,應迅速切斷電源,然後進行搶救。
(2)防止火災。
1)使用的保險絲應與實驗室允許的用電量壹致。
2)電線的安全功率應大於耗電量。
3)如果室內有氫氣、煤氣等易燃易爆氣體,應避免電火花。繼電器工作切換開關時,容易產生電火花,要特別小心。當電氣觸點(如電插頭)接觸不良時,應及時修理或更換。
4)電線著火時,應立即切斷電源,用沙子或二氧化碳、四氯化碳滅火器滅火,不要用水或泡沫滅火器等導電液體滅火。
(3)防止短路
1)線路中各接點應牢固,電路元件兩端的接頭不應相互接觸,以防短路。
2)電線和電器不能浸泡在水中或浸在導電液體中,如實驗室取暖用的燈泡接頭不能浸在水中。
(4)電氣儀表的安全使用
1)使用前,先了解電器所需電源是交流還是DC;是三相電還是單相電以及電壓(380V,220V,110V或者6V)。需要查明電源是否符合要求以及DC電器的正負極。
2)儀器的量程應大於被測量程。如果要測量的尺寸未知,測量應從最大範圍開始。
3)實驗前檢查線路連接是否正確。老師檢查同意後才能接通電源。
4)電器、儀表在使用過程中,如發現異常聲音、局部溫升或絕緣漆過熱引起的燒焦氣味,應立即切斷電源,並報告老師檢查。
2.使用化學品的安全防護
(1)防病毒
1)實驗前要了解所用藥物的毒性和防護措施。
2)作業有毒氣體(如H2S、Cl2、Br2、NO2、濃鹽酸和HF等。)應在通風櫃中進行。
3)苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等蒸氣可引起中毒。雖然它們有壹種特殊的氣味,但長期嗅會削弱人的嗅覺,所以應在通風良好的情況下使用。
4)某些藥物(如苯、有機溶劑、汞等。)可通過皮膚進入人體,因此應避免與皮膚接觸。
5)劇毒藥物如氰化物、高汞鹽(HgCl2、Hg(NO3)2等。)、可溶性鋇鹽(BaCl2)、重金屬鹽(如鎘、鉛鹽)、三氧化二砷要妥善保管,使用時要特別小心。
6)禁止在實驗室喝水和吃東西。不要把餐具帶進實驗室,防止毒物汙染,離開實驗室和吃飯前要洗手。
(2)防爆
可燃氣體與空氣混合,當二者之比達到爆炸極限時,會被熱源(如電火花)誘發,從而引起爆炸。下表顯示了壹些氣體的爆炸極限。
與空氣混合的某些氣體的爆炸極限表(20度,1大氣壓)
氣體氫氣乙烯乙炔苯乙醇乙醚丙酮乙酸乙酸乙酯壹氧化碳水煤氣氨。
爆炸上限(體積%)74.2 28.6 80.0 6.8 19.0 36.5 12.8 11.4 74.2 72 32 27.0 4.1。
爆炸下限(體積%)4 . 02 . 8 2 . 5 1 . 43 . 3 1.9 2.6-2.2 12.5 7 . 05 . 3 15.5。
1)使用可燃氣體時,要防止氣體逸出,室內通風良好。
2)操作大量可燃氣體時,嚴禁同時使用明火,並防止電火花和其他撞擊火花。
3)某些藥物,如疊氮化鋁、銀乙炔、銅乙炔、高氯酸鹽、過氧化物等。,在受到沖擊和加熱時容易爆炸,所以使用時要小心。
4)嚴禁將強氧化劑和強還原劑放在壹起。
5)長期存放的乙醚中可能產生的過氧化物應在使用前除去。
6)易引起爆炸的實驗應采取防爆措施。
(3)防火
1)許多有機溶劑,如乙醚、丙酮、乙醇、苯等。,非常易燃,所以大量使用時,室內不應有明火、電火花或靜電放電。不要在實驗室存放過多的這類藥物,使用後要及時回收。不要倒入下水道,以免聚集引發火災。
2)有些物質,如磷、金屬鈉、鉀、電石、金屬氫化物等,在空氣中容易氧化自燃。還有壹些金屬如鐵、鋅、鋁等粉末,比表面大,在空氣中容易氧化自燃。這些物質應與空氣隔離儲存,使用時要特別小心。
如果實驗室著火,不要驚慌,根據情況進行滅火。常用的滅火器有:水、沙、二氧化碳滅火器、四氯化碳滅火器、泡沫滅火器和幹粉滅火器。根據火災的原因,可以選擇使用以下幾種
在幾種情況下,妳不能用水滅火:
(a)當金屬鈉、鉀、鎂、鋁粉、電石和過氧化鈉著火時,應使用幹砂滅火。
(b)比水輕的易燃液體,如汽油、苯和丙酮,可用泡沫滅火器點燃。
(c)在有燃燒的金屬或熔化物的地方發生火災時,應使用幹沙或幹粉滅火器。
(d)當電氣設備或帶電系統著火時,可使用二氧化碳滅火器或四氯化碳滅火器。
(4)燒傷保護
強酸、強堿、強氧化劑、溴、磷、鈉、鉀、苯酚、冰醋酸等。會腐蝕皮膚,特別要防止濺到眼睛裏。液氧、液氮等低溫也會嚴重灼傷皮膚,使用時壹定要小心。萬壹燒傷了,要及時治療。
3.汞的安全使用和凈化
汞中毒可分為急性和慢性兩種。急性中毒多由高汞鹽引起(如HgCl2入口,0.1g~0.3g ~ 0.3g即可致死。吸入汞蒸氣會導致慢性中毒,癥狀包括食欲不振、惡心、便秘、貧血、骨關節疼痛和精神衰弱。汞蒸氣的最大安全濃度為0.1mg·m-3,而汞在20℃時的飽和蒸氣壓為0.0012mmHg,超過安全濃度100倍。因此,使用汞必須嚴格遵守安全使用汞的操作規程。
(1)汞安全使用操作規程
1)不要將水銀直接暴露在空氣中,水銀容器要覆蓋壹層水。
2)含汞儀器下方應放置淺瓷盤,防止汞滴散落在桌面和地面上。
3)所有汞轉移操作也應在淺瓷盤中進行(瓷盤裝滿水)。
4)實驗前,檢查含汞儀器是否放置牢固。橡膠管或塑料管的接頭應紮牢。
5)厚壁玻璃器皿或瓷器應用於汞儲存容器。用燒杯暫時裝水銀,不要太多,以防破裂。
6)如果水銀落在桌子或地上,首先用吸汞管盡可能多地收集水銀珠,然後用硫磺覆蓋溢出的水銀,摩擦產生HgS。也可被KMnO4溶液氧化。
7)刷有汞或汞齊的濾紙或布必須放在裝有水的瓷罐中。
8)水銀容器和含汞儀器應遠離熱源,嚴禁將含汞儀器放入烘箱。
9)使用汞的實驗室應有良好的通風設備,應有專門的凈化汞的實驗室。
10)如果手上有傷口,請勿觸摸水銀。
(2)汞的提純
水銀中的雜質有兩種:壹種是外界汙染,如鹽類或懸浮汙物。用水沖洗多次,用濾紙紮壹個小孔就可以清除。另壹種是汞和其他金屬形成的合金。例如,在極譜實驗中,金屬離子在汞陰極上被還原成金屬,並與汞形成合金。這種雜質可以通過以下方法提純:
1)可氧化金屬(如Na、Zn等。)可以用硝酸溶液氧化去除。酸洗裝置如圖I-5所示。將汞倒入裝有毛細管或多層綢布的漏鬥中,汞會分散成細小的汞滴,分散在10%HNO3中,自上而下與溶液充分接觸,金屬被氧化成離子溶解在溶液中,而凈化後的汞則聚集在底部。如果第壹次腌制不夠純凈,可以多腌制幾次。
2)蒸餾
汞含有重金屬(如銅、鉛等。),可以用水銀蒸鍋蒸餾提純。蒸餾應在密閉的通風櫥中進行。
3)電解提純
在稀H2SO4溶液中陽極電解汞可以有效去除輕金屬,裝置如圖I-6所示。電解電壓5v ~ 6V,電流0.2A左右此時,輕金屬溶解在溶液中,當輕金屬幾乎溶解時,汞開始溶解。此時,溶液變得渾濁,白色的HgSO4沈澱在汞表面。此時降低電流,繼續電解壹段時間即可結束。分離電解液,在洗汞機中用蒸餾水多次洗滌汞。
4.高壓氣瓶的使用及註意事項
(1)氣瓶的顏色標記
我國氣瓶常用標誌如下表所示。
氣體類別氮氣氧氣氫氣壓縮空氣二氧化碳氦氣液氨氯乙炔氟碳石油氣粗氬氣純氬氣
瓶身顏色黑色天藍色深藍色黑色棕色黃色草綠色白色鋁白色灰色黑色灰色。
刻字顏色為黃、黑、紅、白、黃、白、黑、紅、白、綠。
氮氣、氧氣、氫氣、壓縮空氣、二氧化碳、氦氣、氨氣、氯氣、乙炔、氟烷、石油氣、粗氬和純氬。
(2)氣瓶的使用
1)在氣缸上安裝匹配的減壓閥。通過逆時針旋轉壓力調節手柄直到螺釘松動,檢查減壓閥是否關閉。
2)打開鋼瓶總閥,高壓表顯示鋼瓶內儲存氣體的總壓力。
3)慢慢順時針轉動壓力調節手柄,直到低壓表顯示實驗所需的壓力。
4)停止使用時,先關閉主閥,待減壓閥內殘余氣體排盡後,再關閉減壓閥。
(3)註意事項
1)鋼瓶應該儲存在遠離熱源的陰涼幹燥的地方。可燃氣體鋼瓶應與氧氣瓶分開存放。
2)小心操作鋼瓶,擰緊鋼瓶帽。
3)使用時應安裝減壓閥和壓力表。可燃氣體鋼瓶(如H2、C2H2)的閥門螺絲為反螺紋;不可燃或助燃氣體鋼瓶(如N2和O2)是正極線。壹般各種壓力表不能混用。
4)不要讓油或易燃有機物汙染氣瓶(尤其是氣瓶出口和壓力表)。
5)打開主閥時,不要將頭或身體轉向主閥,以防閥門或壓力表沖出傷人。
6)不要用完氣瓶中的氣體,以免再次充氣時發生危險。
7)在用氣瓶每三年檢驗壹次,裝有腐蝕性氣體的氣瓶每兩年檢驗壹次。不合格的氣瓶不能再使用。
8)氫瓶應放在遠離實驗室的專用艙內,用銅管引入實驗室,並安裝防止回火的裝置。
5.x射線防護
x射線被人體組織吸收後對人體健康有害。壹般用於晶體X射線衍射分析的軟X射線(波長更長,穿透力更低)比用於醫院透視的硬X射線(波長更短,穿透力更強)對人體組織的傷害更大。輕者引起局部組織灼傷,長時間暴露,重者可引起白細胞減少、脫發,嚴重者可引起放射病。但如果采取適當的防護措施,上述危害是可以預防的。最基本的壹條就是防止身體各個部位(尤其是頭部)接觸X射線,尤其是直接X射線。所以需要註意的是,X射線管的窗口要用鉛皮(厚度在壹毫米以上)擋住,這樣可以把X射線盡量限制在壹個很小的局部區域,不要散射到整個房間。操作時(特別是對光),應穿戴防護設備(特別是鉛玻璃眼鏡)。操作臺的位置應避免直接照明。手術後,用鉛屏將人與x光機隔開;暫時不工作時,應關閉窗戶,不必要時,人員應盡可能離開X射線實驗室。室內應保持良好的通風,減少高壓和X射線電離產生的有害氣體對人體的影響。