安全第一、預防為主是我國安全生產的方針,作為一個高校分析化學工作者,必須不斷提高安全意識。掌握豐富的安全知識,嚴格遵守操作規程和規章制度,經常保持警惕,事故就可以避免。如果預防措施可靠,發生事故處理得當,就可以使損害減低到最小程度。
一、 化驗室危險性的種類
1、 火災爆炸危險性
化驗室發生火災的危險帶有普遍性,這是因為分析化學實驗室中經常使用易燃易爆物品。高壓氣體鋼瓶,低溫液化氣體,減壓系統(真空干燥、蒸餾等),如果處理不當,操作失靈,再遇上高溫、明火、撞擊、容器破裂或沒有遵守安全防止要求,往往釀成火災爆炸事故,輕則造成人身傷害、儀器設備破損、重則造成多人傷亡、房屋破壞。
2、 有毒氣體危險性
在分析實驗中經常要用到煤氣,各種有機溶劑,不僅易燃易爆而且有毒。在有些實驗中由于化學反應也生產有毒氣體。如不注意都有引起中毒的可能性。
3、 觸電危險性
分析實驗離不開電氣設備,不僅常用220V的低電壓,而且還要用幾千及至上萬伏的高電壓,分析人員應懂得如何防止觸電事故或由于使用非防暴電器產生電火花引起的爆炸事故。
4、 機械傷害危險性
分析經常用到玻璃器皿,還要割斷玻璃管膠塞打孔,用玻璃管連接膠管等操作。操作者疏忽大意或者思想不集中造成皮膚與手指創傷、割傷也是常有發生。
5、 放射性危險
從事放射性物質分析及X光衍射分析人員很可能受到放射性物質及X射線的傷害,必須認真防護,避免放射性物質侵入和污染人體。
二、 防火與防暴
物質起火的三個條件是物質本身的可燃性,氧的供給和燃燒的起始溫度。一切可燃物的溫度處于著火點以下時,即使供給氧氣也不會燃燒。因而控制可燃物的溫度是防止起火的關鍵。
1、 實驗室常見的易燃易爆物
(1) 易燃液體:如苯、甲苯、甲醇、乙醇、石油醚、丙酮等。
(2) 燃燒爆炸性固體:鉀、鈉等輕金屬等。
(3) 強氧化劑:硝酸銨、硝酸鉀、高氯酸、過氧化鈉、過氧化氫、過氧化二苯基甲酰等。
(4) 壓縮及液化氣體:如strong、O2、C2strong、N2、液化石油氣等。
(5) 可燃氣體:一些可燃氣體與空氣和氧氣混合,在一定條件下會發生爆炸。
2、 起火和起爆的預防措施
根據化驗室著火和爆炸的起因,可采取下列方針對策預防措施。
(1) 預防加熱起火
① 在火焰、電加熱器或其他熱源附近嚴禁放置易燃易爆物品。
② 加熱用的酒精燈、噴燈、電爐等加熱器使用完畢時,應立即關閉。
③ 灼熱的物品不能直接放置在實驗臺上,各種電加熱器及其他溫度較高的加熱器都應放置在石棉板上。
④ 傾注或使用易燃物時,附近不得有明火。
⑤ 蒸發、蒸餾和回流易燃物時,不許用明火直接加熱或用明火加熱水浴,應根據沸點高低分別用水浴、沙浴或油浴等加熱。
⑥ 在蒸發、蒸餾或加熱回流易燃液體過程中,分析人員絕不能擅自離開。
⑦ 實驗室內不宜存放過多的易燃品。
⑧ 不應用具磨口塞的玻璃瓶貯存爆炸性物質,以免關閉或開啟玻璃塞是因摩擦引起爆炸。必須配用軟木塞或橡皮塞,并保持清潔。
⑨ 不慎將易燃物傾倒在實驗臺或地板上時,必須:
A、迅速斷開附近的電爐、噴燈等加熱源;
B、立即用毛巾、抹布將流出的液體吸干;
C、室內立即通風換氣
D、身上或手上沾有易燃物時,立即清洗干凈,不得靠近火源。
(2) 預防化學反應起火和起爆
① 分析人員對于要進行的實驗,須了解其反應和所有化學試劑的特性。對有危險的實驗,要準備應有的防護措施及發生事故處理方法。
② 易燃易爆物的實驗操作應在通風櫥內進行,操作人員應戴橡皮手套、防護眼鏡。
③ 在未了解實驗反應之前,試料用量要從最小開始。
④ 及時銷毀殘存的易燃易爆物。
(3) 預防容器內外壓力差引起爆炸
① 預防減壓裝置爆炸,減壓容器的內外壓差不得超過一個大氣壓。
② 預防容器內壓力增大引起爆炸的措施。
A、低沸點和易分解的物質可保存在厚壁瓶中,放置在陰涼處。
B、所有操作應按操作規章進行。反應太猛烈時,一定要采取適當措施以減緩反應速度。
C、不能將儀器裝錯,使加熱過程中形成密閉系統。
D、對有可能發生爆炸的實驗一定要小心謹慎,嚴加管理、嚴格遵守操作規章,絕對不允許不了解實驗的人員進行操作,并嚴禁一人單獨在實驗室工作。
3、 實驗室滅火
滅火原則是:移去或隔絕燃料的來源,隔絕空氣(氧)、降低溫度。對不同物質引起的火災,采取不同的撲救方法。
(1) 實驗室滅火的緊急措施
① 防止火勢蔓延,首先切斷電源、熄滅所有加熱設備;快速移去附近的可燃物,關閉通風裝置、減少空氣流通。
② 立即撲滅火焰、設法隔斷空氣,是溫度下降到可燃物的著火點以下。
③ 火勢較大時,可用滅火器撲救。常用的滅火器有以下4種:二氧化碳滅火器,用以撲救電器、油類和酸類火災,不能撲救鉀、鈉、鎂、鋁等物質火災,應為這些物質會與二氧化碳發生作用;泡沫滅火器,適用于有機溶劑、油類著火。不宜撲救電器火災;干粉滅火器。適用于偶家油類、有機物、遇水燃燒物質的火災;1211滅火器。適用于撲救油類、有機溶劑、精密儀器、文物檔案等火災。
(2) 實驗室滅火注意事項
① 用水滅火注意事項:能與水發生猛烈作用的物質失火時,不能用水滅火。如金屬鈉、電石、濃硫酸、五氧化二磷、過氧化物等。對于這些小面積范圍燃燒可用防火砂覆蓋;
比水輕、不溶于水的易燃與可燃液體,如石油烴類化合物和苯類等芳香族化合物失火燃燒事故,禁止用水撲滅;
溶于水或稍溶于水的易燃物與可燃液體,如醇類、醚類、酯類、酮類等失火時,如數量不多可用霧狀水、化學泡沫、皂化泡沫等;
不溶于水、比重大于水的易燃與可燃液體如二硫化碳等引起的火災,可用睡撲救,因為水能浮在液面上將空氣隔絕。禁止使用四氯化碳滅火器。
② 電氣設備及電線著火時,首先用四氯化碳滅火器滅火,電源切開后才能用水撲救。嚴禁在未切斷電源前用水或泡沫滅火器撲救。
③ 回流加熱時,如因冷凝效果不好,易燃蒸汽在冷凝器頂端著火,應先切斷加熱源,再行撲救。絕對不可用塞子或其他物品堵住冷凝管口。
④ 若敞開的器皿中發生燃燒,應盡快先切斷加熱源,設法蓋住器皿口,隔絕空氣,撲滅火焰。
(3) 滅火器的維護
① 滅火器要定期檢測,并按規定更換藥液。使用后應徹底清洗,并更換損壞的零件。
② 使用前須檢查噴嘴是否暢通,如有阻塞,應用鐵絲疏通后再使用,以免造成爆炸。
③ 滅火器一定要固定放置在明顯的地方,不得任意移動。
4、 高壓氣瓶的安全使用
(1) 氣體鋼瓶使用規則氣體鋼瓶的安全使用,必須遵守以下規則。
① 高壓鋼瓶必須分類保管,遠離明火、熱源,距離不小于10m。避免暴曬及強烈震動。必須與爆炸物品、氧化劑、易燃物、自燃物及腐蝕性物品隔離。
② 搬運鋼瓶應有專用小車、嚴禁滾、撞、扔、摔。為了保護開關閥,避免偶然轉動,要旋緊鋼瓶上的安全帽,移動鋼瓶是不能用手執著開關閥。
③ 鋼瓶使用的減壓器要專用,氧氣鋼瓶使用的減壓器可用在氮氣或空氣鋼瓶上,用于氮氣鋼瓶的減壓器如要用在氧氣鋼瓶上,必須將油脂充分洗凈。
④ 裝減壓器前要清除開關閥接口處的污垢,安裝時螺扣要上緊。使用是要先打開鋼瓶閥,觀察減壓閥高壓端壓力表指針動作,待到適當壓力后在緩緩開啟減壓閥,至低壓端壓力表指針到需要壓力時為止。并用撿漏劑檢查是否漏氣。
⑤ 鋼瓶要直立固定,開啟鋼瓶時,人必須站于側面,以免高速氣流或閥件射傷人體。開閥要緩慢。使用后先關閉崗閥放盡減壓器進出口氣體,在松開減壓器螺桿。
⑥ 鋼瓶內氣體不能用盡,以防其他氣體倒灌。其剩余殘氣不應小于9.8×105Pa。
⑦ 鋼瓶必須專瓶專用,不得擅自改裝,以免性質相抵觸的氣體相混發生化學反應而產生爆炸。
⑧ 鋼瓶是專用的壓力容器,必須定期進行技術檢驗。一般氣體鋼瓶,三年檢驗一次。腐蝕性氣體鋼瓶兩年檢驗一次。
⑨ 氣瓶失火,應根據不同氣體采取不同的滅火措施。如水流、二氧化碳、1211等。
(2) 氧氣鋼瓶
氧氣是強烈的助燃氣體,純氧在高溫下活潑。溫度不變而壓力增加時,氧氣可與油類強烈反應而引起爆炸。因此氧氣鋼瓶嚴禁同油脂接觸。氧氣鋼瓶中絕對不能混入其他可燃氣體。
(3) 氫氣鋼瓶
氫氣單獨存在時比較穩定,但它易與其他氣體混合。氫氣與空氣混合的爆炸極限是:爆炸下限為4.1%,爆炸上限為74.2%。要經常檢查氫氣導管是否漏氣。氫氣鋼瓶不得與氧、壓縮空氣等助燃氣體混合貯存,也不能與劇毒氣體及其他化學危險品混合貯存。
(4) 乙炔鋼瓶
乙炔鋼瓶內填充有顆粒狀的活性炭、石棉或硅藻土等多孔性物質,再摻入丙酮,使通入的乙炔溶解于丙酮中,15℃時壓力達1.5×106Pa。所以乙炔鋼瓶不得臥放,用氣速度也不能過快,以防帶出丙酮。乙炔為高度不飽和易燃氣體,含有乙炔7%~13%的乙炔空氣混合氣體和含有乙炔30%左右乙炔-氧氣混合氣體最易爆炸。乙炔和銅、銀、汞等金屬及其鹽類長期接觸,會形成乙炔銅、乙炔銀等易燃物質。因此,乙炔用的器材不能使用含銀或含銅量70%以上的合金。乙炔和氯、次氯酸鹽等化合會發生爆炸燃燒。充裝后的乙炔銅瓶要靜止24h后使用。鋼瓶內乙炔壓力降至2.9×105~4.9×105Pa時停止使用。一旦燃燒發生火災、嚴禁用水或泡沫滅火器,要使用干粉、二氧化碳滅火器或干砂撲滅。
三、 防止燒傷、割傷、腐蝕和燙傷
實驗室中的燒傷,主要是由于接觸到高溫物質和腐蝕性化學物質以及由火焰、爆炸、電及放射性物質所引起的燒傷。
1. 化學燒傷
化學燒傷是由于操作者的皮膚觸及腐蝕性化學試劑所致。這些試劑包括:強酸性、特別是氫氟酸及其鹽。強堿類、如堿金屬的氫化物、濃氨水、氫氧化物等。氧化劑、如濃的過氧化氫、過硫酸鹽等。某些單質、如溴、鉀、鈉等。
化學燒傷的預防措施:取用危險藥品及強酸、強堿和氨水時,必須帶橡皮手套和防護眼鏡;酸類滴到身上,不管是在哪一部分,都應立即用水沖洗;稀釋硫酸時必須在燒杯等內耐熱容器中進行。在不斷攪拌下把濃酸加入水中,絕不能把水加入濃硫酸中,在溶解NaOH、KOH等能產生大量熱的物質時,也必須在耐熱容器中進行。如需將濃硫酸堿液中和,則必須先稀釋后中和。
2. 燙傷和燒傷
燙傷是操作者身體直接觸及火焰及高溫、過冷物品(低溫引起的凍傷,其性質與燙傷類似)所造成。
3. 割傷的防護與處理
(1) 安裝能發生破裂的玻璃儀器時,要用布片包裹。
(2) 往玻璃管上套橡皮管時,最好用水或甘油浸濕橡皮管的內口,一手帶線手套慢慢轉動玻璃管。不能用力過猛。
(3) 容器內裝有0.5L以上溶液時,應托扶瓶底移取。
四、 常見化學毒物及中毒預防和急救
實驗室中引起的中毒現象有兩種情況。一是急性中毒。二十慢性中毒,如經常接觸某些有毒物質的蒸氣。
1. 有毒氣體
① CO(一氧化碳)
CO是無色無臭的氣體,對空氣的相對密度為0.967,毒性大。
CO進入血液后,與血色素的結合力比O2大200~300倍,因而很快形成碳氧血色素,是血色素喪失輸送氧的能力,導致全身組織,尤其是中樞神經系統嚴重缺氧造成中毒。
CO中毒時,表現為頭痛、耳鳴、有事惡心嘔吐、全身疲乏無力。中毒中毒者,除上述癥狀加劇外,迅速陷入昏迷狀態,因呼吸停止而死亡。
急救措施:
a. 立刻將中毒者抬到空氣新鮮處,注意保溫,勿使受凍;
b. 呼吸衰竭者立即進行人工呼吸,并給以氧氣,立即送醫。
② Cl2(氯氣)
Cl2為草綠色氣體,比空氣重2.49倍,一旦泄漏沿地面流動。是強氧化劑、溶于水、有窒息臭味。一般工作場所空氣中含氯不得超過0.002mg/L。含量達3mg/L時,即使呼吸中樞突然麻痹。肺內引起化學灼傷而迅速死亡。
③ strongS(硫化氫)
strongS為無色氣體,具有腐蛋臭味,對空氣相對密度為1.19。strongS使中樞神經系統中毒,使延髓神經麻痹、與呼吸酶中的鐵結合(生成FeS沉淀)使酶活動性減弱。strongS濃度低時,頭暈、惡心、嘔吐等,濃度高或吸入大量是,可使意識突然喪失、昏迷窒息而死亡。
因strongS有惡臭,一旦發現其氣味應立即離開現場,對中毒嚴重者及時進行人工呼吸、吸氧、送醫院。
④ 氮氧化物
氮氧化物主要成分是NO和NO2。氮氧化物中毒表現為對深部呼吸道的刺激作用,能引起肺炎、支氣管炎和肺水腫等。嚴重者導致肺壞疽,吸入高濃度氮氧化物時,可迅速出現窒息、痙攣而死亡。
一旦發生中毒,要立即離開現場,呼吸新鮮空氣或吸氧,并送醫院急救。
2. 酸類
strongSO4、HNO3、HCl這三種酸是化驗室最常用的強酸。受到三酸蒸氣刺激可以引起急性炎癥。受到三酸傷害時,立即用大量水沖洗,然后用2%的小蘇打水沖洗患部。
3. 堿類
NaOH、KOH它的水溶液有強烈腐蝕性。皮膚受到傷害時,迅速用大量水沖洗,再用2%稀醋酸或2%硼酸充分洗滌傷處。
4. 氰化物、砷化物、汞和汞鹽
氫化物:KCN和NaCN屬于劇毒劑,吸入很少量也會造成嚴重中毒。發現中毒者應立即拾離現場,施以人工呼吸或給予氧氣,立即送往醫院。
砷化物:分析室常用的有:As2O3、Na2AsO3、AsH3(砷化氫,又稱為胂這些都屬于劇毒物)。發現中毒時立即送往醫院。
汞和汞鹽常用的有:HgCl2、Hg2Cl2,其中汞和HgCl2毒性最大。
5. 有機化合物
有機化合物的種類很多,幾乎都有毒性,只有毒性大小不同。因此在使用時必須對其性質詳細了解,根據不同情況采取安全防護措施。
(1) 脂肪族鹵代烴短期內吸入大量這類蒸氣有麻醉作用,主要抑制神經系統。它們還刺激粘膜、皮膚以至全身出現中毒癥狀,這類物質對肝、腎、心臟有較強的毒害作用。
(2) 芳香烴有刺激作用,接觸皮膚和粘膜能引起皮炎、高濃度蒸氣對中樞神經有麻醉作用。大多數芳香烴對神經系統有毒害作用,有的還會損傷造血系統。急性中毒應立即進行人工呼吸、吸氧、送醫院治療。
6. 致癌物質
某些物質在一定的條件下誘發癌癥,被稱為致癌物質。根據物質對動物的誘癌實驗和臨床觀察統計,以下物質有較明顯的致癌作用;多環芳烴、3.4-苯并芘、 1.2-苯并蒽(以上三種物質多存在在于焦油、瀝青中)、亞硝基胺類、α-萘胺、聯苯胺、砷、鎘、鈹、石棉等。所以在使用這些物質時必須穿工作服、戴手套和口罩,避免進入人體。
7. 預防中毒的措施
為避免中毒、最根本的一條是,一切實驗室工作都應遵守規章制度。操作中注意以下事項。
(1) 進行有毒物質實驗時,要在通風廚內進行,并保持室內通風良好。
(2) 用嗅覺檢查樣品時,只能拂氣入鼻、輕輕臭聞、絕不能向瓶口猛吸。
(3) 室內有大量毒氣存在時,分析人員應立即離開房間,只許佩戴防毒面具的人員進入室內、打開門窗通風換氣。
(4) 裝有煤氣管道的實驗室,應經常注意檢查管道和開關的嚴密性,避免漏氣。
(5) 有機溶液的蒸氣多屬有毒物質。只要實驗允許,應選用毒性較小的溶劑。如石油醚、丙酮、乙醚等。
(6) 實驗過程中如發現頭暈、無力、呼吸困難等癥狀,即表示可能有中毒表象,應立即離開實驗室,必要時應送醫。
(7) 盡量避免手與有毒試劑直接接觸。實驗后,進食前,必須用肥皂充分洗手。不要用熱水洗滌。嚴禁在實驗室內飲食。
五、 安全用電常識
在實驗室中隨時都要與電打交道,如果對電器設備的性能不了解,使用不當就會引起電氣事故。因此,化工分析人員必須掌握一定的用電常識。
1. 電對人的危害
電對人的傷害可分內傷和外傷兩種,可以單獨發生,也可以同時發生。
(1) 電外傷包括電灼傷、電烙傷和皮膚金屬化(熔化金屬滲入皮膚)三種。這些都是由于電流熱效應和機械效應所造成,通常是局部的,一般危害性不大。
(2) 電內傷電內傷就是電擊,是電流通過人體內部組織而引起的。通常所說的觸電事故,基本上都是指電擊而言,它能使心臟和神經系統等重要機體受損。
2. 安全電流和安全電壓
(1) 安全電流
通過人體電流的大小、對電擊的后果起決定作用,一般交流電比直流電危險,工頻交流電最危險。通常把10mA的工頻電流,或50mA以下的直流電看作是安全電流。
(2) 安全電壓
觸電后果的關鍵在電壓,因為根據不同環境采用相應的“安全電壓”使觸電時能自主地擺脫電源。安全電壓的數值,在國際上尚未統一規定。國內(GB390-83)中規定有6、12、24、36、42V五個等級。電氣設備的安全電壓如超過24V時,必須采取其他防止直接接觸帶電體的保護措施。
3. 保護接地
預防觸電的可靠方法之一,就是采用保護性接地。其目的就是在電氣設備漏電時,使其對地電壓降到安全電壓(40V以下)范圍內。實驗室所用的在1kV以上的儀器必須采取接地。
4. 使用電氣設備的安全規定
(1) 使用電氣動力時,必須先檢查設備的電源開關,馬達和機械設備各部分是否安置妥當;
(2) 打開電源之前,必須認真思考30s,確認無誤時方可送電;
(3) 認真閱讀電器設備的使用說明書及操作注意事項,并嚴格遵守;
(4) 實驗室內不得有裸露的電線頭,不要用電線直接插入電源接通電燈、儀器等。以免引起電火花引起爆炸和火災等事故;
(5) 臨時停電時,要關閉一切電氣設備的電源開關,待恢復供電時再重新啟動。儀器用完后要及時關掉電源,方可離去。
(6) 電氣動力設備發生過熱(超過最高允許溫度)現象、應立即停止運轉、進行檢修;
(7) 實驗室所有電氣設備不得私自拆動及隨便進行修理;
(8) 下班前認真檢查所有電氣設備的電源開關,確認完全關閉后方可離開。
5. 觸電的急救
遇到人身觸電事故時,必須保持冷靜,立即拉下電閘斷電,或用木棍將電源線撥離觸電者。千萬不啊有那個徒手和腳底無絕緣體的情況下去拉觸電者!如人在高處要防止切斷電源后把人摔傷。
脫離電源后,檢查傷員呼吸和心跳情況。若停止呼吸,立即進行人工呼吸。
應該注意,對觸電嚴重者,必須在急救后再送醫院做全面檢查,以免耽誤搶救時間。