- 大學化學實驗(第二版)
- 林深 王世銘
- 4105字
- 2020-02-26 13:41:18
1.3 常見危險品及安全預防措施
1.3.1 有毒化學品及其預防措施
(1)有毒化學品
毒物侵入人體后,通過血液循環分布到各個組織或器官中。由于毒物本身的理化特性及各自的生化、生理特點,可破壞人的正常生理機能,導致中毒。中毒可分為急性中毒和慢性中毒兩種情況。急性中毒指短時間內大量毒物迅速作用于人體后所發生的病變,多見于突發性事故場合。慢性中毒指長期接觸少量毒物,毒物在人體內積累到一定程度所引起的病變。
有毒化學品進入人體有三種途徑:①呼吸道吸入,它是最常見,也是最危險的一種侵入方式。毒物經肺部吸收進入大循環,可不經肝臟的解毒作用直接遍及全身,產生毒性作用,從而引起急、慢性中毒。②皮膚吸收,如二硫化碳、汽油、苯等能溶解于皮膚脂肪層,且通過皮脂腺及汗腺而侵入人體。當皮膚破損時,各類毒物只要接觸患處都可以順利地侵入人體。③消化道攝取。
(2)有毒化學品分類及其預防措施
①窒息化學品 窒息氣體取代正常呼吸的空氣,使氧的濃度達不到維持生命所需的量,從而引起窒息(一般氧氣濃度低于16%時,人會感到眼花;低于12%時,會造成永久性腦損傷;低于5%的場合,6~8min人就會死亡)。窒息分為物理窒息和化學窒息,化學窒息更危險,如HCN、CO,有關實驗應在通風櫥中進行。
②刺激性化學品 氯氣、氨氣、二氧化硫等氣體作用于上呼吸道黏膜,導致氣管痙攣和支氣管炎。當病情嚴重時,可發生呼吸道機械性阻塞而窒息死亡。
溴為棕色液體,易蒸發成紅色蒸氣,強烈地刺激眼睛、催淚,能損傷眼睛、氣管和肺。觸及皮膚,輕者劇烈的灼痛,重者潰爛,長久不愈。使用溴時,應加強防護,戴橡膠手套。除上述外,實驗室還可能會有氮氧化物、三氧化硫、鹵代烴、光氣、硫酸二甲酯等,有關實驗均應在通風櫥中進行。
③麻醉或神經性化學品 錳、汞、苯、甲醇、有機磷等所謂“親神經性毒物”作用于人體對神經系統起不良反應,會出現頭暈、嘔吐、幻視、視覺障礙、昏迷等。二硫化碳、砷、鉈的慢性中毒可引起指、趾觸覺減退、麻木、疼痛、痛覺過敏,甚至會造成下肢運動神經癱瘓和營養障礙。
④劇毒化學危險品 氰化鉀、氰化鈉、丙烯腈等系烈性毒品,進入人體50mg即可致死,與皮膚接觸經傷口進入人體,即可引起嚴重中毒。氰化物遇酸產生氫氰酸氣體,易被吸入人體而中毒。在使用氰化物時,嚴禁用手接觸。大量使用這類藥品時,應戴上口罩和橡膠手套。
汞及其可溶性化合物如氯化汞、硝酸汞、硝酸亞汞都是劇毒物品。金屬汞因易蒸發,蒸氣劇毒,又無氣味,吸入人體具有累積性,容易引起慢性中毒,所以切不可麻痹大意。實驗中應特別注意金屬汞(如使用溫度計、壓力計、汞電極等)的使用。為減少室內的汞蒸氣,貯汞容器應緊密封閉,而且汞表面要加水覆蓋。一旦汞灑落在桌面或地面,首先應盡可能收集回收,其余用硫黃粉覆蓋處理,使汞轉變成不揮發的HgS,最后清除干凈。
砷和砷的化合物都有劇毒,常使用的是三氧化二砷(砒霜,內服0.1g即可致死)和亞砷酸鈉。這類物質的中毒一般由于口服引起。當用鹽酸和粗鋅作用制備氫氣時,也會產生一些劇毒的砷化氫氣體,應加以注意。一般將產生的氫氣經過高錳酸鉀洗滌后再使用。砷的解毒劑是二巰基丙醇,由肌肉注射即可解毒。通常服用新配制的氧化鎂與硫酸鐵溶液強烈搖動后而成的氫氧化鐵懸浮液。
其他有毒無機物還很多,如磷、鈹的化合物,可溶性鋇鹽、鉛鹽等,使用時都應注意,這里不一一介紹。
⑤強腐蝕化學品 氫氟酸有第一酸之稱,具有強烈的腐蝕作用,輕者使人劇痛難忍,重者肌肉腐爛,如不及時搶救,就會造成死亡。因此在使用氫氟酸時,應特別注意,操作必須在通風櫥內進行,并戴上橡膠手套,用塑料滴管吸取。另外,在工作中所有可能接觸到氫氟酸的地方都要備有葡萄糖酸鈣。一旦有皮膚接觸氫氟酸,立即用大量水淋浴,徹底沖洗皮膚5min,在灼傷處擦葡萄糖酸鈣,然后盡快接受醫生的檢查和處理。
(3)防毒措施
①養成良好的個人衛生習慣,保持實驗室良好的環境衛生。
②實驗前應了解所用藥品的性能、毒性;實驗時操作要規范,采取必要的防護措施,進入實驗室一定要穿工作服,必要時選擇并戴好防護眼鏡、防護手套;離開實驗室要洗手。
③加強室內通風條件,防止吸入有毒氣體、蒸汽、煙霧。相應的化學操作一定要在通風櫥中完成。改進實驗方案,盡量不用或少用有毒物質。
1.3.2 易燃、易爆品
(1)燃爆類別
①燃燒 它是一種同時有熱和光產生的劇烈氧化反應。燃燒的發生必須同時具備三個條件:a.可燃物質,如氣體、液體和固體可燃物;b.助燃物質,如氧或氧化劑;c.點火能源,即要使可燃物和助燃物發生化學反應,必須具備足夠的點火能量。實驗室潛在的點火能源有明火、電器火花、摩擦靜電火花、化學反應熱、高溫表面、雷電火花、日光聚焦。因此,預防燃燒發生的措施是避免燃燒三條件同時出現。化學實驗室唯一可行的預防措施是禁止明火出現。
②爆炸 物系在熱力學上是一種或多種均一或非均一很不穩定的體系,當受到外界能量的激發時,迅速地從一種狀態轉變為另一種狀態,并在瞬間以機械功的形式放出大量能量,此過程稱為爆炸。爆炸具有過程進行快,爆炸點附近瞬間壓力急劇升高,發出響聲和周圍介質發生振動或物質遭到破壞等特點。爆炸只能預防,不能中途控制。爆炸分為物理爆炸和化學爆炸。物理爆炸如壓力容器爆炸,化學爆炸如物質發生高速放熱的化學反應,產生大量氣體并急劇膨脹做功而形成的爆炸。
(2)燃爆危險品種類
①可燃氣體 如H2、CH4、乙炔、煤氣等。當這類氣體從容器或管道里泄漏出來,或者空氣進入盛有這類氣體的容器相互混合達到某種濃度范圍時,遇火就會立即燃燒,甚至能在瞬間將燃燒傳播到整個混合物而發生爆炸。
②可燃液體 一般是指閃點小于45℃的易燃液體,如乙醚、丙酮、汽油、苯、乙醇等。所謂閃點是指液面揮發的可燃性氣體與空氣混合,當火源接近時,發生瞬間火苗或閃光的最低溫度。在閃點時,液體的揮發速度并不快,蒸發出來僅能維持一剎那的燃燒,還來不及補充新的蒸氣,所以火焰會自然熄滅。閃點低的可燃液體在常溫下就能不斷地揮發出可燃蒸氣,與空氣形成爆炸性混合物。因此,閃點越低,危險性越大。乙醚的閃點為-45℃,特別是夏天乙醚的放置更要當心。有些人習慣把乙醚放入冰箱,這同樣具有危險性。因為液體在任何溫度下都能揮發,只不過溫度低時揮發得慢,溫度高時揮發得快。由于冰箱空間小,長期不打開冰箱,就會使乙醚充滿整個空間。一般冰箱使用繼電器控溫,如果繼電器質量不好就可能產生火花并引起爆炸,這樣的事故曾經發生過。
實驗中使用易燃有機溶劑時,注意取用應在通風櫥中進行,并且不能用燒杯等敞口容器盛裝,盛裝容器不得靠近火源,更不能直接加熱,數量較多的易燃有機溶劑,應放在危險藥品柜內。蒸餾易燃溶劑時,應采用水浴加熱,并遠離火源;整套裝置切勿漏氣,接收器支管應與橡膠管相連,使余氣通往水槽或室外。切勿將易燃溶劑倒入廢液缸內,用過的溶劑要設法回收。
③易燃固體 凡是遇火、受熱、撞擊、摩擦或與氧化劑接觸能著火的固體稱為可燃固體,燃點小于300℃的稱為易燃固體。固體物質的顆粒越細,其危險性越大,如鎂粉、鋁粉、合成樹脂粉,當粒度小于10μm時,會懸浮在空氣中,它們與空氣形成的混合物具有一定的爆炸性。
④自燃物 有些物質,在沒有任何外界熱源的作用下,由于本身自行發熱和向外散熱的速度處于不平衡狀態,熱量積蓄,溫度升高到自燃點能自行燃燒,稱為自燃物。自燃物分為兩個級別。其中一級自燃品,在空氣中氧化速度極快,自燃點低,燃燒迅速而猛烈,危害性大。例如黃磷,自燃點為34℃,在常溫下就能與空氣中的氧發生氧化反應,同時放出大量熱,極易達到自燃點而燃燒,故應存放于水中。
⑤遇水燃燒物 有些化學品當吸收空氣中的潮氣或接觸水分時,會發生劇烈反應,并放出可燃氣體和大量熱量,這些熱量使可燃氣體的溫度猛升到自燃點而發生燃燒或爆炸。根據物質性質不同,遇水后危險程度不同,堿金屬、硼氫化物置于空氣中就會自燃;氫化鉀遇水具有自燃性和自爆性;磷化鈣遇水生成有毒磷化氫。遇水燃燒物遇到酸或氧化劑時,反應更劇烈,危險性更大。安全預防措施有:a.密封放置,嚴禁受潮,如K、Na應放入煤油中;b.與氧化劑、酸、易燃物、含水物隔離;c.發生火災時,只能用干沙或干粉滅火,不能用水、泡沫滅火器、二氧化碳滅火器滅火;d.在通風櫥中使用,防止外撒或細粉在空氣中擴散。
⑥混合危險物 兩種或兩種以上物質,相互混合或接觸能發生燃燒和爆炸。一般發生在強氧化劑和還原劑之間。實驗室的強氧化劑有硝酸鹽、高氯酸鹽、高錳酸鉀、重鉻酸鉀、過氧化物、發煙硝酸、發煙硫酸等;強還原劑有胺類、醇類、油脂、硫黃、磷、碳、金屬粉等。因此,氧化劑使用安全的原則是:a.用量最小化;b.遠離有機品、易燃品、還原劑存放;c.實驗過程中注意移去不必要的化學品;d.使用通風櫥和個人安全防護用品;e.防止過期化學品中有過氧化物存在。在化學實驗室中易形成過氧化物的化學品有乙醛、環己烯、乙醚、對二氧六環、金屬鈉、四氫呋喃、二異丙醚等。防止過氧化物引起爆炸的措施有:a.熟悉常用的易形成過氧化物的化學品;b.過期藥品使用前要檢查是否含有過氧化物;c.加還原劑去除過氧化物;d.化學品應存放于干燥、低溫、陰暗處。
⑦其他危險品 實驗室可能還會使用其他一些燃爆危險品,使用時要十分小心。例如過氧化合物、苦味酸、疊氮化合物、高氯酸鹽等對撞擊敏感的危險品。
(3)安全措施
①存有易燃易爆物品的實驗室禁止使用明火,如需加熱,可使用封閉式電爐、電熱套或可加熱的磁力攪拌器,玻璃加工操作應有專用房間。
②使用電磁攪拌前應檢查轉動是否正常,有無火花產生。
③加熱回餾易燃液體時,蒸餾中途不要添加沸石。對于乙醚等試劑,在進行回流和加熱之前,應檢查是否有過氧化物存在,如有,應先除去過氧化物后方可進行。
④實驗室保持良好的通風環境,實驗過程應在通風櫥中進行。
⑤如有機溶劑灑落在實驗臺面和地上,應立即用吸水紙吸除,并做適當的處理。
⑥熟悉使用物質的爆炸危險性質、影響因素與正確處理事故的方法,了解儀器結構、性能、安全操作條件和防護要求。
⑦干燥有爆炸危險性的物質時,不得關閉烘箱門,且宜使用氮氣保護。
⑧使用個人保護措施。
⑨禁止使用無標簽、性質不明的物品。
⑩勿將易燃液體與玻璃器皿放于日光下,否則由于玻璃彎曲面的聚焦作用,會產生局部高溫而引起爆炸事故。