在化学实验室里,安全是非常重要的,它常常潜藏着诸如发生爆炸、着火、中毒、灼伤、割伤、触电等事故的危险性,如何来防止这些事故的发生以及万一发生又如何来急救.
1.安全用电常识 违章用电常常可能造成人身伤亡,火灾,损坏仪器设备等严重事故.物理化学实验室使用电器较多,特别要注意安全用电.下表列出了50Hz交流电通过人体的反应情况.
为了保障人身安全,一定要遵守实验室安全规则.
(1)防止触电 1)不用潮湿的手接触电器. 2)电源裸露部分应有绝缘装置(例如电线接头处应裹上绝缘胶布). 3)所有电器的金属外壳都应保护接地. 4)实验时,应先连接好电路后才接通电源.实验结束时,先切断电源再拆线路. 5)修理或安装电器时,应先切断电源. 6)不能用试电笔去试高压电.使用高压电源应有专门的防护措施. 7)如有人触电,应迅速切断电源,然后进行抢救.
(2)防止引起火灾 1)使用的保险丝要与实验室允许的用电量相符. 2)电线的安全通电量应大于用电功率. 3)室内若有氢气、煤气等易燃易爆气体,应避免产生电火花.继电器工作和开关电闸时,易产生电火花,要特别小心.电器接触点(如电插头)接触不良时,应及时修理或更换. 4)如遇电线起火,立即切断电源,用沙或二氧化碳、四氯化碳灭火器灭火,禁止用水或泡沫灭火器等导电液体灭火.
(3)防止短路 1)线路中各接点应牢固,电路元件两端接头不要互相结触,以防短路. 2)电线、电器不要被水淋湿或浸在导电液体中,例如实验室加热用的灯泡接口不要浸在水中.
(4)电器仪表的安全使用 1)在使用前,先了解电器仪表要求使用的电源是交流电还是直流电;是三相电还是单相电以及电压的大小(380V、220V、110V或6V).须弄清电器功率是否符合要求及直流电器仪表的正、负极. 2)仪表量程应大于待测量.若待测量大小不明时,应从最大量程开始测量. 3)实验之前要检查线路连接是否正确.经教师检查同意后方可接通电源. 4)在电器仪表使用过程中,如发现有不正常声响,局部温升或嗅到绝缘漆过热产生的焦味,应立即切断电源,并报告教师进行检查.
2.使用化学药品的安全防护
(1)防毒 1)实验前,应了解所用药品的毒性及防护措施. 2)操作有毒气体(如H2S、Cl2、Br2、NO2、浓HCl和HF等)应在通风橱内进行. 3)苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等的蒸气会引起中毒.它们虽有特殊气味,但久嗅会使人嗅觉减弱,所以应在通风良好的情况下使用. 4)有些药品(如苯、有机溶剂、汞等)能透过皮肤进入人体,应避免与皮肤接触. 5)氰化物、高汞盐(HgCl2、Hg(NO3)2等)、可溶性钡盐(BaCl2)、重金属盐(如镉、铅盐)、三氧化二砷等剧毒药品,应妥善保管,使用时要特别小心. 6)禁止在实验室内喝水、吃东西.饮食用具不要带进实验室,以防毒物污染,离开实验室及饭前要冼净双手 (2)防爆 可燃气体与空气混合,当两者比例达到爆炸极限时,受到热源(如电火花)的诱发,就会引起爆炸. 1)使用可燃性气体时,要防止气体逸出,室内通风要良好. 2)操作大量可燃性气体时,严禁同时使用明火,还要防止发生电火花及其它撞击火花. 3)有些药品如叠氮铝、乙炔银、乙炔铜、高氯酸盐、过氧化物等受震和受热都易引起爆炸,使用要特别小心. 4)严禁将强氧化剂和强还原剂放在一起. 5)久藏的乙醚使用前应除去其中可能产生的过氧化物. 6)进行容易引起爆炸的实验,应有防爆措施. (3)防火 1)许多有机溶剂如乙醚、丙酮、乙醇、苯等非常容易燃烧,大量使用时室内不能有明火、电火花或静电放电.实验室内不可存放过多这类药品,用后还要及时回收处理,不可倒入下水道,以免聚集引起火灾. 2)有些物质如磷、金属钠、钾、电石及金属氢化物等,在空气中易氧化自燃.还有一些金属如铁、锌、铝等粉末,比表面大也易在空气中氧化自燃.这些物质要隔绝空气保存,使用时要特别小心. 实验室如果着火不要惊慌,应根据情况进行灭火,常用的灭火剂有:水、沙、二氧化碳灭火器、四氯化碳灭火器、泡沫灭火器和干粉灭火器等.
可根据起火的原因选择使用,以下几种情况不能用水灭火:
(a)金属钠、钾、镁、铝粉、电石、过氧化钠着火,应用干沙灭火.
(b)比水轻的易燃液体,如汽油、笨、丙酮等着火,可用泡沫灭火器.
(c)有灼烧的金属或熔融物的地方着火时,应用干沙或干粉灭火器. (d)电器设备或带电系统着火,可用二氧化碳灭火器或四氯化碳灭火器. (4)防灼伤 强酸、强碱、强氧化剂、溴、磷、钠、钾、苯酚、冰醋酸等都会腐蚀皮肤,特别要防止溅入眼内.液氧、液氮等低温也会严重灼伤皮肤,使用时要小心.万一灼伤应及时治疗. 3.汞的安全使用和汞的纯化 汞中毒分急性和慢性两种.急性中毒多为高汞盐(如HgCl2入口所致,0.1g～0.3g即可致死.吸入汞蒸气会引起慢性中毒,症状有:食欲不振、恶心、便秘、贫血、骨骼和关节疼、精神衰弱等.汞蒸气的最大安全浓度为0.1mg?m-3,而20度时汞的饱和蒸气压为0.0012mmHg,超过安全浓度100倍.所以使用汞必须严格遵守安全用汞操作规定. (1)安全用汞操作规定 1)不要让汞直接暴露于空气中,盛汞的容器应在汞面上加盖一层水. 2)装汞的仪器下面一律放置浅瓷盘,防止汞滴散落到桌面上和地面上. 3)一切转移汞的操作,也应在浅瓷盘内进行(盘内装水). 4)实验前要检查装汞的仪器是否放置稳固.橡皮管或塑料管连接处要缚牢. 5)储汞的容器要用厚壁玻璃器皿或瓷器.
用烧杯暂时盛汞,不可多装以防破裂. 6)若有汞掉落在桌上或地面上,先用吸汞管尽可能将汞珠收集起来,然后用硫磺盖在汞溅落的地方,并摩擦使之生成HgS.也可用KMnO4溶液使其氧化. 7)擦过汞或汞齐的滤纸或布必须放在有水的瓷缸内. 8)盛汞器皿和有汞的仪器应远离热源,严禁把有汞仪器放进烘箱. 9)使用汞的实验室应有良好的通风设备,纯化汞应有专用的实验室. 10)手上若有伤口,切勿接触汞. (2)汞的纯化 汞中的两类杂质:一类是外部沾污,如盐类或悬浮脏物.可用多次水洗及用滤纸刺一小孔过滤除去.另一类是汞与其它金属形成的合金,例如极谱实验中,金属离子在汞阴极上还原成金属并与汞形成合金.这种杂质可选用下面几种方法纯化: 1)易氧化的金属(如Na,Zn等)可用硝酸溶液氧化除去.酸洗装置如图Ⅰ-5所示.把汞倒入装有毛细管或包有多层绸布的漏斗,汞分散成细小汞滴洒落在10%HNO3中,自上而下与溶液充分接触,金属被氧化成离子溶于溶液中,而纯化的汞聚集在底部.一次酸洗如不够纯净,可酸洗数次. 2)蒸馏 汞中溶有重金属(如Cu、Pb等),可用蒸汞器蒸馏提纯.蒸馏应在严密的通风橱内进行 3)电解提纯 汞在稀H2SO4溶液中阳极电解可有效地除去轻金属,装置如图I-6所示.电解电压5V～6V,电流0.2A左右,此时轻金属溶解在溶液中,当轻金属快溶解完时,汞才开始溶解,此时溶液变混浊,汞面有白色HgSO4析出.这时降低电流继续电解片刻即可结束.将电解液分离掉,汞在洗汞器中用蒸馏水多次冲洗. 4.高压钢瓶的使用及注意事项 (1)气体钢瓶的颜色标记 (2)气体钢瓶的使用 1)在钢瓶上装上配套的减压阀.检查减压阀是否关紧,方法是逆时针旋转调压手柄至螺杆松动为止. 2)打开钢瓶总阀门,此时高压表显示出瓶内贮气总压力. 3)慢慢地顺时针转动调压手柄,至低压表显示出实验所需压力为止. 4)停止使用时,先关闭总阀门,待减压阀中余气逸尽后,再关闭减压阀. (3)注意事项 1)钢瓶应存放在阴凉、干燥、远离热源的地方.可燃性气瓶应与氧气瓶分开存放. 2)搬运钢瓶要小心轻放,钢瓶帽要旋上. 3)使用时应装减压阀和压力表.可燃性气瓶(如H2、C2H2)气门螺丝为反丝;不燃性或助燃性气瓶(如N2、O2)为正丝.各种压力表一般不可混用. 4)不要让油或易燃有机物沾染气瓶上(特别是气瓶出口和压力表上). 5)开启总阀门时,不要将头或身体正对总阀门,防止万一阀门或压力表冲出伤人. 6)不可把气瓶内气体用光,以防重新充气时发生危险. 7)使用中的气瓶每三年应检查一次,装腐蚀性气体的钢瓶每两年检查一次,不合格的气瓶不可继续使用. 8)氢气瓶应放在远离实验室的专用小屋内,用紫铜管引入实验室,并安装防止回火的装置. 5.X射线的防护 X射线被人体组织吸收后,对人体键康是有害的.一般晶体X射线衍射分析用的软X射线(波长较长、穿透能力较低)比医院透视用的硬X射线(波长较短、穿透能力较强)对人体组织伤害更大.轻的造成局部组织灼伤,如果长时期接触,重的可造成白血球下降,毛发脱落,发生严重的射线病.但若采取适当的防护措施,上述危害是可以防止的.最基本的一条是防止身体各部(特别是头部)受到X射线照射,尤其是受到X射线的直接照射.因此要注意X光管窗口附近用铅皮(厚度在一毫米以上)挡好,使X射线尽量限制在一个局部小范围内,不让它散射到整个房间,在进行操作(尤其是对光)时,应戴上防护用具(特别是铅玻璃眼镜).
操作人员站的位置应避免直接照射.操作完,用铅屏把人与X光机隔开;暂时不工作时,应关好窗口,非必要时,人员应尽量离开X光实验室.室内应保持良好通风,以减少由于高电压和X射线电离作用产生的有害气体对人体的影响. 在化学实验室里,安全是非常重要的,它常常潜藏着诸如发生爆炸、着火、中毒、灼伤、割伤、触电等事故的危险性,如何来防止这些事故的发生以及万一发生又如何来急救.
1.安全用电常识 违章用电常常可能造成人身伤亡,火灾,损坏仪器设备等严重事故.物理化学实验室使用电器较多,特别要注意安全用电.下表列出了50Hz交流电通过人体的反应情况.
为了保障人身安全,一定要遵守实验室安全规则.
(1)防止触电 1)不用潮湿的手接触电器. 2)电源裸露部分应有绝缘装置(例如电线接头处应裹上绝缘胶布). 3)所有电器的金属外壳都应保护接地. 4)实验时,应先连接好电路后才接通电源.实验结束时,先切断电源再拆线路. 5)修理或安装电器时,应先切断电源. 6)不能用试电笔去试高压电.使用高压电源应有专门的防护措施. 7)如有人触电,应迅速切断电源,然后进行抢救.
(2)防止引起火灾 1)使用的保险丝要与实验室允许的用电量相符. 2)电线的安全通电量应大于用电功率. 3)室内若有氢气、煤气等易燃易爆气体,应避免产生电火花.继电器工作和开关电闸时,易产生电火花,要特别小心.电器接触点(如电插头)接触不良时,应及时修理或更换. 4)如遇电线起火,立即切断电源,用沙或二氧化碳、四氯化碳灭火器灭火,禁止用水或泡沫灭火器等导电液体灭火.
(3)防止短路 1)线路中各接点应牢固,电路元件两端接头不要互相结触,以防短路. 2)电线、电器不要被水淋湿或浸在导电液体中,例如实验室加热用的灯泡接口不要浸在水中.
(4)电器仪表的安全使用 1)在使用前,先了解电器仪表要求使用的电源是交流电还是直流电;是三相电还是单相电以及电压的大小(380V、220V、110V或6V).须弄清电器功率是否符合要求及直流电器仪表的正、负极. 2)仪表量程应大于待测量.若待测量大小不明时,应从最大量程开始测量. 3)实验之前要检查线路连接是否正确.经教师检查同意后方可接通电源. 4)在电器仪表使用过程中,如发现有不正常声响,局部温升或嗅到绝缘漆过热产生的焦味,应立即切断电源,并报告教师进行检查.
2.使用化学药品的安全防护
(1)防毒 1)实验前,应了解所用药品的毒性及防护措施. 2)操作有毒气体(如H2S、Cl2、Br2、NO2、浓HCl和HF等)应在通风橱内进行. 3)苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等的蒸气会引起中毒.它们虽有特殊气味,但久嗅会使人嗅觉减弱,所以应在通风良好的情况下使用. 4)有些药品(如苯、有机溶剂、汞等)能透过皮肤进入人体,应避免与皮肤接触. 5)氰化物、高汞盐(HgCl2、Hg(NO3)2等)、可溶性钡盐(BaCl2)、重金属盐(如镉、铅盐)、三氧化二砷等剧毒药品,应妥善保管,使用时要特别小心. 6)禁止在实验室内喝水、吃东西.饮食用具不要带进实验室,以防毒物污染,离开实验室及饭前要冼净双手 (2)防爆 可燃气体与空气混合,当两者比例达到爆炸极限时,受到热源(如电火花)的诱发,就会引起爆炸. 1)使用可燃性气体时,要防止气体逸出,室内通风要良好. 2)操作大量可燃性气体时,严禁同时使用明火,还要防止发生电火花及其它撞击火花. 3)有些药品如叠氮铝、乙炔银、乙炔铜、高氯酸盐、过氧化物等受震和受热都易引起爆炸,使用要特别小心. 4)严禁将强氧化剂和强还原剂放在一起. 5)久藏的乙醚使用前应除去其中可能产生的过氧化物. 6)进行容易引起爆炸的实验,应有防爆措施. (3)防火 1)许多有机溶剂如乙醚、丙酮、乙醇、苯等非常容易燃烧,大量使用时室内不能有明火、电火花或静电放电.实验室内不可存放过多这类药品,用后还要及时回收处理,不可倒入下水道,以免聚集引起火灾. 2)有些物质如磷、金属钠、钾、电石及金属氢化物等,在空气中易氧化自燃.还有一些金属如铁、锌、铝等粉末,比表面大也易在空气中氧化自燃.这些物质要隔绝空气保存,使用时要特别小心. 实验室如果着火不要惊慌,应根据情况进行灭火,常用的灭火剂有:水、沙、二氧化碳灭火器、四氯化碳灭火器、泡沫灭火器和干粉灭火器等.
可根据起火的原因选择使用,以下几种情况不能用水灭火:
(a)金属钠、钾、镁、铝粉、电石、过氧化钠着火,应用干沙灭火.
(b)比水轻的易燃液体,如汽油、笨、丙酮等着火,可用泡沫灭火器.
(c)有灼烧的金属或熔融物的地方着火时,应用干沙或干粉灭火器. (d)电器设备或带电系统着火,可用二氧化碳灭火器或四氯化碳灭火器. (4)防灼伤 强酸、强碱、强氧化剂、溴、磷、钠、钾、苯酚、冰醋酸等都会腐蚀皮肤,特别要防止溅入眼内.液氧、液氮等低温也会严重灼伤皮肤,使用时要小心.万一灼伤应及时治疗. 3.汞的安全使用和汞的纯化 汞中毒分急性和慢性两种.急性中毒多为高汞盐(如HgCl2入口所致,0.1g～0.3g即可致死.吸入汞蒸气会引起慢性中毒,症状有:食欲不振、恶心、便秘、贫血、骨骼和关节疼、精神衰弱等.汞蒸气的最大安全浓度为0.1mg?m-3,而20度时汞的饱和蒸气压为0.0012mmHg,超过安全浓度100倍.所以使用汞必须严格遵守安全用汞操作规定. (1)安全用汞操作规定 1)不要让汞直接暴露于空气中,盛汞的容器应在汞面上加盖一层水. 2)装汞的仪器下面一律放置浅瓷盘,防止汞滴散落到桌面上和地面上. 3)一切转移汞的操作,也应在浅瓷盘内进行(盘内装水). 4)实验前要检查装汞的仪器是否放置稳固.橡皮管或塑料管连接处要缚牢. 5)储汞的容器要用厚壁玻璃器皿或瓷器.
用烧杯暂时盛汞,不可多装以防破裂. 6)若有汞掉落在桌上或地面上,先用吸汞管尽可能将汞珠收集起来,然后用硫磺盖在汞溅落的地方,并摩擦使之生成HgS.也可用KMnO4溶液使其氧化. 7)擦过汞或汞齐的滤纸或布必须放在有水的瓷缸内. 8)盛汞器皿和有汞的仪器应远离热源,严禁把有汞仪器放进烘箱. 9)使用汞的实验室应有良好的通风设备,纯化汞应有专用的实验室. 10)手上若有伤口,切勿接触汞. (2)汞的纯化 汞中的两类杂质:一类是外部沾污,如盐类或悬浮脏物.可用多次水洗及用滤纸刺一小孔过滤除去.另一类是汞与其它金属形成的合金,例如极谱实验中,金属离子在汞阴极上还原成金属并与汞形成合金.这种杂质可选用下面几种方法纯化: 1)易氧化的金属(如Na,Zn等)可用硝酸溶液氧化除去.酸洗装置如图Ⅰ-5所示.把汞倒入装有毛细管或包有多层绸布的漏斗,汞分散成细小汞滴洒落在10%HNO3中,自上而下与溶液充分接触,金属被氧化成离子溶于溶液中,而纯化的汞聚集在底部.一次酸洗如不够纯净,可酸洗数次. 2)蒸馏 汞中溶有重金属(如Cu、Pb等),可用蒸汞器蒸馏提纯.蒸馏应在严密的通风橱内进行 3)电解提纯 汞在稀H2SO4溶液中阳极电解可有效地除去轻金属,装置如图I-6所示.电解电压5V～6V,电流0.2A左右,此时轻金属溶解在溶液中,当轻金属快溶解完时,汞才开始溶解,此时溶液变混浊,汞面有白色HgSO4析出.这时降低电流继续电解片刻即可结束.将电解液分离掉,汞在洗汞器中用蒸馏水多次冲洗. 4.高压钢瓶的使用及注意事项 (1)气体钢瓶的颜色标记 (2)气体钢瓶的使用 1)在钢瓶上装上配套的减压阀.检查减压阀是否关紧,方法是逆时针旋转调压手柄至螺杆松动为止. 2)打开钢瓶总阀门,此时高压表显示出瓶内贮气总压力. 3)慢慢地顺时针转动调压手柄,至低压表显示出实验所需压力为止. 4)停止使用时,先关闭总阀门,待减压阀中余气逸尽后,再关闭减压阀. (3)注意事项 1)钢瓶应存放在阴凉、干燥、远离热源的地方.可燃性气瓶应与氧气瓶分开存放. 2)搬运钢瓶要小心轻放,钢瓶帽要旋上. 3)使用时应装减压阀和压力表.可燃性气瓶(如H2、C2H2)气门螺丝为反丝;不燃性或助燃性气瓶(如N2、O2)为正丝.各种压力表一般不可混用. 4)不要让油或易燃有机物沾染气瓶上(特别是气瓶出口和压力表上). 5)开启总阀门时,不要将头或身体正对总阀门,防止万一阀门或压力表冲出伤人. 6)不可把气瓶内气体用光,以防重新充气时发生危险. 7)使用中的气瓶每三年应检查一次,装腐蚀性气体的钢瓶每两年检查一次,不合格的气瓶不可继续使用. 8)氢气瓶应放在远离实验室的专用小屋内,用紫铜管引入实验室,并安装防止回火的装置. 5.X射线的防护 X射线被人体组织吸收后,对人体键康是有害的.一般晶体X射线衍射分析用的软X射线(波长较长、穿透能力较低)比医院透视用的硬X射线(波长较短、穿透能力较强)对人体组织伤害更大.轻的造成局部组织灼伤,如果长时期接触,重的可造成白血球下降,毛发脱落,发生严重的射线病.但若采取适当的防护措施,上述危害是可以防止的.最基本的一条是防止身体各部(特别是头部)受到X射线照射,尤其是受到X射线的直接照射.因此要注意X光管窗口附近用铅皮(厚度在一毫米以上)挡好,使X射线尽量限制在一个局部小范围内,不让它散射到整个房间,在进行操作(尤其是对光)时,应戴上防护用具(特别是铅玻璃眼镜).
操作人员站的位置应避免直接照射.操作完,用铅屏把人与X光机隔开;暂时不工作时,应关好窗口,非必要时,人员应尽量离开X光实验室.室内应保持良好通风,以减少由于高电压和X射线电离作用产生的有害气体对人体的影响.