规章制度和安全知识
实验教师的实验安全规则
为了切实做好实验室安全工作,确保实验室各项工作顺利进行,实验教师必须树立“安全第一,预防为主”的思想,本着“谁主管、谁负责”的原则,做到安全工作,人人有责,严格遵守学校颁布的各项安全规章制度,确保师生人身安全和国家财产安全。
实验室要配齐安全用品,要加强在实验过程中的安全教育,使参与实验的师生,人人都能提高警惕。准备实验时要准备防护及保险措施,实验装置要牢固,放稳妥;实验时要严格遵守操作规程,在化学实验中严禁学生随意混合化学试剂,以免发生意外,并仔细审查不安全因素,消除隐患。实验教师要学习和掌握实验室伤害救护常识,做好急救工作。
确保用电安全是实验室安全管理的重要任务之一,实验室要设总配电开关。安装设漏电保护器,离开实验室时要将总电源断开。任课教师要严格控制学生实验的用电,应尽量使用36V以下的安全电压。实验室供电线路的布设、电线截面积和保险丝的选用要符合安全供电标准,供电线要定期检修和更换。安装电器设备要做到电流、电压与用电器的标称值匹配。一般情况下电器都应接地,并经常检查接地是否良好。电线或电器盒盖破损都要及时修复。
管好用好化学危险品。实验室中接触到的化学危险品有七大类(氧化剂、自燃品、遇水燃烧品、易燃液体、易燃固体、毒害品、腐蚀品),要严格管理,谨慎使用。化学危险品在入库前要验收登记,入库后要定期检查。严格管理,实现“五双管理”。实验室里要做好通风排气工作。做产生有强刺激或有毒气烟雾的实验必须在通风橱内进行。使用水银做实验,要防止水银蒸汽中毒,不准用汽油代替酒精或煤油做燃料。酒精、汽油等易燃液体大量洒落地面时,要立即打开窗户或排风扇通风,禁止在实验室内存放食品或吸烟。
定期检查实验室消防设施。实验室的消防设施。如沙箱、沙袋、灭火器、消防水管、水桶等都要定点布设,做到使用方便。开学时要全面检查所有消防设施,发现问题,及时处理。泡沫灭火器的药液要定期更换,以免失效。
实验室要加固门窗、管好药匙,安装防盗设施,做好防盗工作。
实验室一旦发生触电、中毒、爆炸、着火、失窃等安全事故,要迅速果断处理,并立即报告主管部门。事后要查明原因,总结经验,制定防控措施,并把事故发生原因及损失情况报告主管部门。
学生的实验室安全守则
实验前认真阅读教材,了解实验前后应注意的事项和有关的操作规程。
在实验室中要严格按照实验要求进行实验,确保安全。
在实验室中不准喝水和吃东西。实验完应洗手后离开。
使用电器时,严禁用湿手触摸开关,不能用湿布去擦拭电器或电源开关。用电完毕后,应及时关闭电源开关。
要注意防火。点火后的火柴梗不能乱丢,要放到指定容器中。使用酒精灯时,若不慎打翻,洒出的酒精在桌上燃烧,应立即用湿布扑盖灭火。使用易燃试剂时要远离火源。
凡做有毒气体实验,应在通风橱内进行。
加热和倾倒液体时,请勿俯视液体,以免液体飞溅造成伤害。
稀释浓酸特别是浓硫酸时,一定要将酸液慢慢倒入水中,并及时搅拌,请勿将水倒入硫酸中。
化学试剂多数都有毒或腐蚀性,一般不能用手触摸,绝对不能品尝。闻试剂气味时应用手把气体扇进鼻孔,不能把鼻孔凑到容器口闻气味。
使用玻璃仪器要轻拿轻放,往铁架台的铁夹上夹持仪器或玻璃管往胶塞(胶管)中插入时,不能用力过猛,以防仪器夹碎或使玻璃管折断,把手刺破。
实验用后的废液倒入制定容器。
实验完毕检查实验室水电气,关好水龙头,关好气体阀门,关闭总电源。
安全操作常识
点燃H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等可燃气体之前应先检验纯度,防止不纯气体点燃爆炸。
H2还原CuO和CO还原Fe2O3的实验,在加热CuO或Fe2O3之前应先通H2或CO,将实验装置内的空气排出后再加热,防止H2、CO与装置内的空气混合受热爆炸。
制备有毒气体Cl2、CO、SO2、H2S、NO、NO2等应在通风橱中进行,尾气应用适合试剂吸收,防止污染空气。
在有机化学实验中,加热反应如乙醇与浓硫酸混合制C2H4、石油分馏、乙酸乙酯的制取等实验应加碎瓷片或沸石,防止暴沸(避免混合液受热时剧烈跳动)。
若用加热法制取气体,用排水法收集气体,在收集完气体时,先将导管从水中拿出,再熄灭酒精灯,防止倒吸。
一些特殊实验,还需加装安全瓶。实验室易燃、易爆、有毒化学试剂应有专人妥善存放。
消防常识
化学实验室、准备室、贮藏室放有各种化学试剂。这些试剂中有不少是易燃试剂、强氧化性试剂,有些试剂互相接触后会发生剧烈反应而起火或爆炸。因此必须配备各类灭火器,做好防火工作。
介绍几种常用的灭火器。
二氧化碳灭火器
二氧化碳在灭火器钢瓶内处于受压液化状态。钢瓶里的压强约为90kPa。使用时,打开灭火器阀门,液态二氧化碳经瓶内导管从喷嘴喷出,体积膨胀到原来的500倍左右。二氧化碳不可燃烧,当燃烧区域二氧化碳的浓度达到29.2%时,火焰就会熄灭。此外,液态二氧化碳气化时吸收热量,能起降温作用,也有助于灭火。手提式二氧化碳灭火器容量大致是3~7Kg,喷射距离约为1.5~2m。灭火时,人要站在上风处,使燃着物在有效喷射距离内。液态二氧化碳从喷嘴喷出时,体积急骤膨胀,使喷射管的温度下降(约-70℃左右),因此手和人体不要紧贴喷射管,以免低温冻伤。
用二氧化碳灭火,不损伤燃着物,适用于电器灭火。但是,在高温下,二氧化碳跟钠、钾、镁、铝等活泼金属会发生剧烈反应,不能用它来扑灭这类物质引起的火灾。
干粉灭火器
干粉灭火剂是由灭火基料(如小苏打、碳酸铵、磷酸的铵盐等)和适量润滑剂(硬脂酸镁、云母粉、滑石粉等)、少量防潮剂(硅胶)混合后共同研磨制成的细小颗粒,用二氧化碳作喷射动力。喷射出来的粉末,浓度密集,颗粒微细,盖在固体燃烧物上能够构成阻碍燃烧的隔离层,同时析出不同可燃气体,使空气中的氧气浓度降低,火焰熄灭。8Kg的灭火器能喷射14~18秒,射程约4.5m。它适用于扑灭油类、可燃性气体、电器设备等物品的初期火灾。
1211灭火器
1211灭火器的主要成分是二氟一氯一溴甲烷(CF2ClBr),它在常温常压下是气体,沸点-4℃。灭火器在钢瓶中处于受压液化状态。从钢瓶里喷出的灭火器是细小液滴和蒸汽的混合物。灭火剂跟燃烧物接触时受热而产生溴离子,它跟燃烧物产生的氢自由基化合,使燃烧的链反应迅速终止,把火扑灭。1211的抑爆峰值小,可燃性气体中混有6~7%体积的1211,燃烧就停止。它特别适用于扑灭油类、有机溶剂、高压电器设备和精密仪器等火灾。它的灭火效率高于二氧化碳4倍多,且灭火后不留痕迹。
灭火中常见注意事项:
与水发生剧烈反应的化学试剂不能用水扑救,如钾、钠、钙粉、镁粉、铝粉、电石、PCl3、PCl5、过氧化钠、过氧化钡、磷化钙等,与水反应由于放出氢气或氧气等将引起更大的火灾。
比水密度下的有机物,如苯、石油等烃类、醇、醚、酯类等,不能用水灭火,否则会扩大燃烧面积;比水密度大的且不溶于水的有机物,如二硫化碳等可用水灭火,也可用泡沫灭火器和二氧化碳没火气灭火。
反应器内物质的燃烧:敞口器皿可用石棉布该没;蒸馏加热时,如因冷凝效果不好,易燃蒸汽在冷凝器顶端燃烧,绝对不可用塞子或其他物质堵住管口,以防爆炸,应先停止加热,再行扑灭。
常用灭火器的使用。
类型 | 药液成分 | 适用范围 |
酸碱灭火器 | H2SO4和NaHCO3 | 木、竹、织物、纸张等 |
泡沫灭火器 | Al2(SO4)3和NaHCO3 | 油类 |
二氧化碳灭火器 | 液态二氧化碳 | 电器、小范围油类、忌水的化学品 |
四氯化碳灭火器 | 液态四氯化碳 | 电器、汽油、丙酮。不能用于钾、钠(分解、爆炸);不能用于电石、二硫化碳(产生光气一类毒气) |
干粉灭火器 | NaHCO3等类,适量润滑剂、防潮剂 | 油类、可燃气体、精密仪器、图书文件等 |
1211灭火器 | CF2ClBr液化气 | 油类、有机溶剂、精密仪器、高压电器 |
化学伤害事故的紧急处理
割伤急救。
用消毒棉签或纱布把伤口清理干净,小心取出伤口中的玻璃或固体物,然后将红药水涂在伤口的创面上,若伤口较脏,可用3%双氧水擦洗或用碘酒涂在伤口周围。但是,注意:不能将红药水和碘酒同时使用。伤口消毒后再用消炎粉敷上,并加以包扎。若伤口比较严重,出血较多时,可在伤口上部扎上止血带,用消毒纱布盖上伤口,立即送医院治疗。
烫伤和烧伤的急救。
轻度烫伤或烧伤,用药棉浸95%的乙醇轻涂伤处,也可用3%~5%的高锰酸钾溶液擦伤处至皮肤为棕色,然后涂上烫伤膏药。较严重的烫伤或烧伤,不要弄破皮肤,以防感染,要用消毒纱布轻轻包扎伤处,立即送医院治疗。
化学灼伤的急救。
化学灼伤与一般的烧伤、烫伤不同,其特殊性在于:即使脱离了致伤源,但如果不立即把污染在人体上的腐蚀物除去,这些物质仍会继续腐蚀皮肤和组织,直至消耗完为止。化学物质与组织接触时间越长、浓度越高、处理不当、清洗不彻底、烧伤也越严重。就同等程度的烧伤而言,碱烧伤要比酸烧伤更重。因为酸作用于身体组织后,一般能很快使组织蛋白凝固,形成保护膜,组织酸性物质向深层进展。但过一段时间后,碱往往继续向深处及广处扩散,使创面不断加深加大,所以对碱烧伤紧急处理尤为重要。
一旦发生化学烧伤事故,都应于最短时间(最好不超过1~2min)进行冲洗。冲洗时必须立足现场条件,不必强求用消毒液或药水,自来水、井水、河水都可应急。冲洗需要反复而彻底。具体要点如下:
发现化学烧伤后,要立即脱去被污染的衣物、鞋袜,随后用大量清水冲洗创面15~20min。有条件边冲洗边用pH试纸不断测定创面酸碱度,一直冲洗至中性(pH=7)。
干石灰或硫酸烧伤后,不得先用水冲洗。因为它们遇水释放大量的热,会加重伤势。可先用干抹布擦拭干净后,再用清水冲洗。
氢氟酸烧伤时,要引起足够的重视。因为氢氟酸烧伤开始时不明显,患者也无不适合的感觉,当稍有疼痛时,说明烧伤已到严重程度。氢氟酸不但能腐蚀皮肤、组织和器官,还可腐蚀至骨骼。万一被氢氟酸(包括氟化物,它们能水解成氢氟酸)烧伤,应立即用水冲洗几分钟,然后在伤口处敷新配制的20% MgO甘油悬浮液。
如果可以完全确定是酸碱类化学烧伤,可慎用低浓度的弱酸、弱碱进行中和处理。酸性烧伤可用清水或2%碳酸氢钠溶液冲洗;碱性烧伤可用2%乙酸溶液或2%硼酸溶液冲洗,冲洗后涂上又高,包扎好。严重者送医治疗。
溴灼伤,应立即用乙醇洗涤,涂上甘油,用力按摩。将伤处包好。如果眼睛受到溴蒸气刺激,暂时不能睁开时,可对着盛有氯仿或乙醇的瓶内注视片刻。
热沥青烧伤时,千万不能用手去揭已沾在皮肤上的沥青。
试剂溅入眼内,任何情况下都要先用大量流动清水洗涤,一般不少于15min;或将头浸入脸盆或水桶中,努力睁大眼睛,浸泡十几分钟;如固体试剂或玻璃碎片落入眼中,应立即用镊子移出,然后用水冲洗,切勿用手揉。急救后送医院治疗。
总之,化学烧伤必须在现场第一试剂急救和处理,切忌未经任何处理就送医,以免耽误了最重要的救治时机。
化学仪器和药品的管理
化学药品的管理
中学化学实验所用的药品种类多,数量大,其中部分要求对人体有不同程度的毒害作用,少数药品属于易燃、易爆或有剧毒。因此药品的管理,应以安全、不变质和取用方便为原则。例如,强氧化剂和易燃品必须严格分开,挥发性酸或碱不能跟其它药品混放在一起。原包装药品应该有专用的橱和柜存放在贮藏室里。准备室内应放有分装成小瓶或配成溶液的常用试剂。药品安放应该有一定的规律,便于管理和使用。
化学试剂的纯度等级
我国生产的通用化学试剂,共分四个纯度等级。市售化学试剂一般都在瓶子的标签上用不同的符号和颜色标明它的纯度等级。不同纯度等级及其使用范围见表。
纯度等级 | 优级纯(一级) | 分析纯(二级) | 化学纯(三级) | 实验试剂(四级) |
英文 | Guarantee Reagent | Analytical Teagent | Chemical Pure | Laboratory Reagent |
代号 | G.R. | A.R. | C.P. | L.R. |
瓶签颜色 | 绿色 | 红色 | 蓝色 | 黄色 |
适用范围 | 适用于精密的分析实验和科学研究,可作基准物质。 | 用于科学研究和分析实验。 | 适用于要求较高的化学实验和要求不高的分析实验。 | 用于一般要求不高的化学实验。 |
为了保证实验缺的良好效果,应根据实验要求选用纯度等级相宜的试剂。等级过低,往往不能达到预期的效果,等级过高,会因价格昂贵而造成不必要的浪费。中学化学实验选用三级或四级试剂,一般已能达到要求,对要求不高的物质制备实验,可以采用价格便宜的工业品。
化学试剂的分类和保管
1. 一般试剂的分类和保管
试剂的分类和存放,可以根据试剂的名称(或分子式)的第一个外文字的顺序进行分类排列,或根据周期表中的族序进行分类,还有按物质分类并结合金属的活动性顺序进行分类等。对中学化学实验室来说,根据教材按无机物和有机物分类排列是比较切合实际的。
无机物按单质(金属和非金属)、氧化物(碱性氧化物、酸性氧化物和两性氧化物)、碱、酸和盐进行分类。盐类根据它的阴离子所属的元素族(卤族、氧族、氮族、碳族等)来分类,还可以再分成正盐、酸式盐、碱式盐、复盐和络合盐等。最后每一类物质按它的分子式第一个外文字母的顺序依次排列。有机物一般根据教材的顺序,按饱和烃、不饱和烃、环烃、芳香烃以及各类烃的衍生物(以官能团)逐一分开依次排列。
2. 易变质试剂的保管
化学试剂在贮存中常因保管不当而变质。有机试剂容易挥发,造成变质,并污染室内空气。有些试剂极易吸潮而潮解或水解。还有一些试剂受光照和环境温度的影响也会变质。因此,必须根据试剂的不同性质,分别采取不同的措施妥善保存。
特性 | 易挥发的试剂 | 易潮解和易水解的试剂 | 见光易分解的试剂 |
常见试剂 | 浓盐酸、浓氨水、低沸点的有机物(乙醚、甲醇、甲醛、乙醛、丙酮、氯仿、苯等) | 氯化钙、氯化锌、氯化钴、氯化亚锡、氯化亚铁、氯化铁、硝酸铵、硝酸钠、硫化钠等。 五氧化二磷、三氯化磷、五氯化磷,无水氯化铝等。 | 浓硝酸、硝酸银、过氧化氢、碘化钾、溴化钾、氯化亚汞、氯化汞、亚铁盐、亚硝酸盐、漂白粉氯水、溴水等。 |
保存方法 | 严密盖紧,放在阴凉处 | 严密盖紧,还应加蜡密封。 | 用棕色瓶盛装,放在阴凉、避光处。 |
3. 危险药品的保管
凡是能发生燃烧、爆炸、毒害、腐蚀和发射性等危险性物质,以及受到摩擦、振动、撞击、接触火源、遇水或受潮、日光暴晒、温度过高或跟其他物品接触等外界因素影响,能引起强烈燃烧、爆炸、中毒、灼伤、死亡等灾害事故的化学药品,都属于化学危险品。保存这些药品必须严格遵守公安部关于危险品的采购、保管和使用的有关规定。
把危险药品分成易燃液体、易燃易爆固体、剧毒危险品、强腐蚀性危险品、强氧化剂等,分别介绍他们的特性和存放措施。
易燃液体
特性 | 易挥发成气体,遇明火燃烧 |
常见试剂 | 石油醚、氯乙烷、溴乙烷、乙醚、乙醛、汽油、松节油、二硫化碳、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯等。 |
保存措施 | 阴凉通风,室温不宜太高,要跟其他可燃物、易发生火花的器物和氧化剂(如氯酸钾、高锰酸钾、过氧化钠等)隔离存放。 |
易燃易爆固体
特性 | 遇水反应猛烈,发生燃烧、爆炸。 | 本身是炸药或易爆炸物。 | 跟空气接触时氧化而自燃。 | 受热、冲击、摩擦、跟氧化剂接触会燃烧、爆炸。 |
常见试剂 | 钾、钠、钙、氢化钠、碳化钙、磷化钙、硅化镁等 | 硝化纤维、火药棉、苦味酸、TNT、雷汞等。 | 白磷。 | 红磷、硫。 镁粉、锌粉、铝粉、萘、樟脑等 |
保存措施 | 钾、钠放在盛煤油的瓶里,其他装瓶后密封,放在干燥器里。 | 保存在阴凉、干燥处。 | 瓶装,浸没在水里。 | 保存在阴凉处,跟氧化剂分开存放。 |
剧毒危险品
特性 | 进入人体消化道,微量就能引起中毒,以致死亡。 |
常见试剂 | 氰化钾、氰化钠、氧化砷、白磷、氯化汞等。 |
保存措施 | 保存在阴凉干燥处,跟酸类隔离,专柜加锁,专人负责。 |
强腐蚀性危险品
特性 | 对人体皮肤、粘膜、眼、呼吸器官有强烈腐蚀性的液体和固体。 | |
常见试剂 | 液体 | 固体 |
浓硫酸、发烟硝酸、浓盐酸、氢氟酸、氢溴酸、醋酐、液溴。 | 氢氧化钾、氢氧化钠、硫化钠、无水氯化铝、三氯化磷、苯酚。 | |
保存措施 | 保存在阴凉通风处,跟其他药品隔离放置。用抗腐蚀材料做器架,其中发烟硝酸和液溴的瓶外垫沙放置。 |
强氧化剂
特性 | 结构上属过氧化物或强氧化性的含氧酸盐。 |
常见试剂 | 过氧化钠、过氧化钾、过硫酸盐、硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铅、高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等。 |
保存措施 | 保存在阴凉通风处,跟酸类、木屑、炭粉、金属粉、硫化物、糖类等易燃物分开存放。 |
实验后的废剂、废液的处置
多数实验室采取冲稀直接泄入水道的办法,必定造成环境污染。污染环境的废液应集中处理。
有些废液不能相互混合,如过氧化物与有机物;硝酸银与硫酸;硫化物与酸类;MnO2、KMnO4、KClO3等与浓盐酸;挥发性酸与不挥发性酸;易燃品和氧化剂;磷和强碱(产生PH3);亚硝酸盐和酸类(产生亚硝酸)。
用剩下的钠、钾、白磷等易燃物和氧化剂KMnO4、KClO3、Na2O2等,易燃、易挥发的有机物不可随便丢弃,防止着火事件发生。有毒物质用剩后不可随便乱丢。汞洒落地面应及时用硫磺粉覆盖,防止汞蒸气中毒。
常见废液的处理方法
废液 | 处理方法 | 注意事项 |
酸或碱 | 中和法 | 分别收集。混合无危险,可将废酸、废碱混合 |
氧化剂、还原剂 | 氧化还原法 | 了解废液性质后,可将其中一种废液分次少量加入另一种废液中 |
含重金属离子的废液 | 氢氧化物沉淀法、硫化物共沉淀法 | 用过滤或倾析法将沉淀分离收集 |
含Ba | 沉淀法 | 加入Na2SO4溶液,过滤,收集沉淀 |
有机物 | 焚烧发、有机溶剂萃取回收法 | 用溶剂萃取,分液,回收利用 |