分析化学实验安全知识分析化学实验教案中国科技大学01由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“分析化学实验教案期末”。
第一章
分析化学实验安全知识
1.1 实验室规则
(1)课前应认真预习,明确实验目的和要求,了解实验的内容、方法和基本原理。
(2)实验时应遵守操作规则。注意安全,爱护仪器,节约试剂。
(3)遵守纪律,不迟到,不早退,保持室内安静,不要大声谈笑。
(4)实验中要认真操作,仔细观察各种现象,将实验中的现象和数据及时并如实地记在报告本上。根据原始记录,认真地分析问题、处理数据,写出实验报告。
(5)实验过程中,随时注意保持工作地段的整洁。火柴、纸张和废品只能丢入废物缸内,不能丢入水槽,以免水槽堵塞。
(6)实验完毕后,将玻璃容器洗净,公用设备放回原处,把实验台和药品架整理干净,清扫实验室。最后检查门、窗、水、电、煤气是否关好。
1.2 化学实验室的安全知识
实验室安全包括人身安全及实验室、仪器、设备的安全。分析化学实验室在安全方面主要应预防化学药品中毒、操作过程中的烫伤、割伤、腐蚀等人身安全和燃气、高压气体、高压电源、易燃易爆化学品等可能产生的火灾、爆炸事故以及自来水泄漏等事故。
在分析化学实验中,经常使用水、电、煤气和易损的玻璃仪器,并常碰到一些有毒的、有腐蚀性的或者易燃、易爆的物质。由于不正确或不经心的操作,以及忽视操作中必须注意的事项往往都有可能够造成着火,爆炸和其他不幸的事故发生。因此重视安全操作,熟悉一般的安全知识是非常必要的。而且注意安全是每个人的责任,发生事故不仅损害个人健康,还会危害到他人,使国家财产受到损失,影响工作的正常进行。所以我们必须从思想上重视安全,决不要麻痹大意,但也不能盲目害怕而缩手缩脚不敢做实验。
安全措施是为了保护实验的顺利进行,而决不是实验的障碍。为此必须熟悉和注意以下几点:
(1)必须熟悉实验室及其周围环境和水闸、电闸、灭火器的位置。
(2)使用电器时,要谨防触电,不要用湿的手、物去接触电插销。实验完毕后及时拔下插销,切断电源。
(3)易挥发的有毒或强腐蚀性的液体和有恶臭的气体,要在通风柜中操作(尤其是用它们热分解试样时),绝不允许在实验室加热。
(4)为了防止试剂腐蚀皮肤或进入体内,不能用手直接拿取试剂,要用药勺或指定的容器取用。使用浓酸、浓碱及其他具有强烈腐蚀性的试剂时,操作要小心,防止腐蚀皮肤和衣物等。浓酸、浓碱如果溅到身上应立即用水冲洗,洒到实验台上或地面上时要立即用水冲稀而后擦掉。取用一些强腐蚀性的试剂如氢氟酸、溴水等,必须戴上橡皮手套。
(5)不允许将各种化学药品任意混合,以免引起意外事故,自行设计的实验必须和教师讨论,征得同意后方可进行。
(6)对易燃物(如酒精、丙酮、乙醚等)、易爆物(如氯酸钾),使用时要远离火源,敞口操作如有挥发时应在通风柜中进行。试剂用后要随手盖紧瓶塞,置阴凉处存放。低沸点、低闪点的有机溶剂不得在明火或电炉上直接加热,而应在水浴、油浴或可调电压的电热套中加热,用完后应及时加盖存放在阴凉通风处。
(7)热、浓的高氯酸遇有机物常易发生爆炸,如果试样为有机物时,应先用浓硝酸加热,之与有机物发生反应,有机物被破坏后,再加入高氯酸。蒸发高氯酸所产生的烟雾易在通风橱中凝聚,经常使用高氯酸的通风橱应定期用水冲洗,以免高氯酸的凝聚物与尘埃、有机物作用,引起燃烧或爆炸,造成事故。
(8)汞盐、砷化物、氰化物等剧毒物品,使用时应特别小心。氰化物不能接触酸,因作用时产生氰化氢(剧毒!)。氰化物废液应倒入碱性亚铁盐溶液中,使其转化为亚铁氰化铁盐类,然后作废液处理。严禁直接倒入下水道或废液缸中。用过的废物不可乱扔、乱倒,应回收或进行特殊处理。不可将化学试剂带出实验室。
(9)酸、碱是实验室常用试剂,浓酸碱具有强烈腐蚀性,应小心使用,不要把它洒在衣服或皮肤上。所用玻璃器皿不要甩干。在倾注或加热时,不要俯视容器,以防溅在脸上或皮肤上。实验用过的废酸应倒入指定的废酸缸中。
(10)实验室内严禁饮食、吸烟,一切化学药品严禁人口。切勿以实验用容器代替水杯、餐具使用。决不允许用舌头尝试药品的味道。实验完毕后需将手洗净,严禁将食品及餐具等带入实验室中。
(11)要特别注意煤气或天然气的正确使用,严防泄漏!在用煤气或天然气灯加热过程中,火源要与其他物品保持适当距离,人不得较长时间离开,以免熄火漏气。用完煤气或天然气灯要切实关闭燃气管道上的小阀门,离开实验室前还要再查看一遍,以确保安全。用完煤气后,或遇临时煤气中断供应时,应把煤气龙头关好,如遇漏气时,应停止实验,进行检查。
(12)使用高压气体钢瓶时,要严格按操作规程进行操作。例如在原子吸收光谱实验室中所用的各种火焰,其点燃与熄灭的原则是:前者先开助燃气,再开燃气;后者先关燃气,再关助燃气(即燃气按“迟到早退”的原则开启和关闭)。乙炔钢瓶应存放在远离明火,通风良好,温度低于35℃的地方。钢瓶在更换前仍应保持一部分压力。
(13)实验过程中万—着火,不要惊慌,应尽快切断电源或燃气源,用石棉布或湿抹布熄灭(盖住)火焰。密度小于水的非水溶性有机溶剂着火时,不可用水浇,以防止火势蔓延。电器着火时,不可用水冲,以防触电,应使用干冰或干粉灭火器。着火范围较大时,应尽快用灭火器扑灭,并根据火情决定是否进行报警。
(14)使用汞时应避免泼洒在实验台或地面上,使用后的汞应收集在专用的回收容器中,切不可倒入下水道或污物箱内,万一发现少量汞洒落,应尽量收集干净,然后在可能洒落的地方洒上一些硫磺粉,最后清扫干净,并集中作固体废物处理。
(15)启开易挥发的试剂瓶时,尤其在夏季,不可使瓶口对着自己或他人脸部,以防万一有大量气液冲出时,造成严重烧伤。
(16)如果发生烫伤或割伤,可先用实验室的小药箱进行简单处理,然后尽快去医院进行医治。
(17)使用自来水后要及时关闭阀门,遇停水时要立即关闭阀门。以防来水后发生跑水,离开实验室前应再检查自来水阀门是否完全关闭。
(18)实验完毕后,值日生和最后离开实验室的人员应负责检查门、窗、水、煤气是否关好,电闸是否断开。
1.3实验室中意外事故的急救处理
实验室内备有小药箱,以备发生事故临时处理之用。下面介绍一些遇到意外伤害时的处理办法:
(1)割伤(玻璃或铁器刺伤等)
先把碎玻璃从伤处挑出,如轻伤可用生理盐水或硼酸溶液擦洗伤处,涂上紫药水(或红汞水),必要时撒些消炎粉,用绷带包扎。伤势较重时,则先用酒精在伤口周围擦洗消毒,再用纱布按住伤口压迫止血,立即送医院缝合。
(2)烫伤
可用10%高锰酸钾溶液擦灼伤处,若伤势较重,撒上消炎粉或烫伤药膏,用油纱绷带包扎。
(3)受强酸腐伤
先用大量水冲洗,然后擦上碳酸氢钠油膏。如受氢氟酸腐伤,应迅速用水冲洗,再用5%苏打溶液冲洗,然后浸泡在冰冷的饱和硫酸镁溶液中半小时,最后敷上硫酸镁26%、氧化镁6%、甘油18%、水和盐酸普鲁卡因1.2%配成的药膏(或甘油和氧化镁2:1悬浮剂涂抹,用消毒纱布包扎),伤势严重时,应立即送医院急救。
当酸溅入眼内时,首先用大量水冲眼,然后用3%的碳酸氢钠溶液冲洗,最后用清水洗眼。
(4)受强碱腐伤
立即用大量水冲洗,然后用1%柠檬酸或硼酸溶液洗。
当碱溅入眼内时,除用大量水冲洗外,再用饱和硼酸溶液冲洗,最后滴入蓖麻油。(5)磷烧伤
用1%硫酸铜,1%硝酸银或浓高锰酸钾溶液处理伤口后,送医院治疗。(6)吸入溴、氯等有毒气体
可吸入少量酒精和乙醚的混合蒸汽以解毒,同时应到室外呼吸新鲜空气。(7)汞泄漏
立即用滴管尽可能将汞拾起,然后用锌皮接触使成合金而消除之,最后撒上硫磺粉,使汞与硫反应,生成不挥发硫化汞。
(8)触电事故
应立即拉开电闸,截断电源,尽快地利用绝缘物(干木棒,竹竿)将触电者与电源隔离。
(9)火灾
酒精及其他溶于水液体着火,可用水灭火;汽油、乙醚等有机溶剂着火时可用沙土扑灭;导线或电器着火时,先切断电源,用CCl4灭火器灭火。
以上事故如果严重,伤者应立即送医院医治。
1.4 实验室中的一些剧毒,强腐蚀物品知识
实验室常会用到一些剧毒或强腐蚀的物质,为了正确使用和处理这些物质,下面介绍一下它们的性质和处理办法。(1)氰化物和氢氰酸
如氰化钾、氰化钠、丙烯腈等,系烈性毒品,进入人体50 mg即可致死。甚至与皮肤接触经伤口进入人体,即可引起严重中毒。这些氰化物遇酸产生氢氰酸气体,易被吸入人体而中毒。
在使用氰化物时严禁用手直接接触,大量使用这类药品时,应戴上口罩和橡皮手套。含有氰化物的废液,严禁倒入酸缸。应先加入硫酸亚铁使之转变为毒性较小的亚铁氰化物,然后倒入水槽,再用大量水冲洗原贮放的器皿和水槽。
(2)汞和汞的化合物
汞的可溶性化合物如氯化高汞,硝酸汞都是剧毒物品,实验中应特别注意金属汞(如使用温度计,压力计,汞电极等)。因金属汞易蒸发,蒸气有剧毒,又无气味,吸入人体具有积累性,容易引起慢性中毒,所以切不可以麻痹大意。
汞的密度很大(约为水的13.6倍),作压力计时,应该用厚玻璃管,贮汞容器必须坚固,且应用厚壁的,并且只应存放少量汞而不能盛满,以防容器破裂,或因脱底而流失。在装置汞的容器下面应放一搪瓷盘,以免不慎洒在地上。为减少室内的汞蒸气,贮汞容器应是紧闭密封,汞表面应加入水覆盖,以防蒸气逸出。
若不慎将汞洒在地上,它会散成许多小珠,钻入各处,成为表面积很大的蒸发面,此时应立即用滴管或毛笔尽可能将它拾起,然后用锌皮接触使其成合金而消除之,最后撒上硫磺粉,使汞与硫反应生成不挥发的硫化汞。
废汞切不可以倒入水槽冲入下水管。因为它会积聚在水管弯头处,长期蒸发、毒化空气,误洒入水槽的汞也应及时捡起。使用和贮存汞的房间应经常通风。
(3)砷的化合物
砷和砷的化合物都有剧毒,常使用的是三氧化二砷(砒霜)和亚砷酸钠。这类物质中毒一般由于口服引起。当用盐酸和粗锌制备氢气时,也会产生一些剧毒的砷化氢气体,应加以注意。一般将产生的氢气通过高锰酸钾溶液洗涤后再使用,砷的解毒剂是二巯基丙醇,肌肉注射即可解毒。
(4)硫化氢
硫化氢是极毒的气体,有臭鸡蛋味,它能麻痹人的嗅觉,以至逐渐不闻其臭,所以特别危险。使用硫化氢和用酸分解硫化物时,应在通风橱中进行。
(5)一氧化碳
煤气中含有一氧化碳,使用煤炉和煤气时一定要提高警惕,防止中毒。煤气中毒,轻者头痛、眼花、恶心,重者昏迷。对中毒的人应立即移出中毒房间,呼吸新鲜空气,进行人工呼吸,保暖,及时送医院治疗。
(6)常用的有毒有机化合物有苯、二硫化碳、硝基苯、苯胺、甲醇等
这些有机化合物也是很毒的,它们又常用作溶剂,用量大,而且多数沸点又低,蒸气浓,容易引起中毒,特别是慢性中毒,使用时应特别注意和加强防护。
(7)氟
氟单质常温下为淡黄色的气体,极毒,与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧,同时能使容器破裂,量多时有爆炸的危险。氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。氟是氧化性最强的元素,只能呈-1价。单质氟与盐溶液的反应,都是先与水反应,生成的氢氟酸再与盐反应;通入碱中可能导致爆炸。水溶液氢氟酸是一种弱酸。但却是腐蚀性最强的氢卤酸,如果皮肤粘到,将一直腐蚀到骨髓。氟可与所有元素发生反应(除氦、氖、氩)。
(8)氯
氯单质常温下为黄绿色气体,可溶于水,1体积水能溶解2体积氯气。剧毒,与水部分发生反应,生成氢氯酸与次氯酸,次氯酸不稳定,分解放出氧气,并生成次氯酸,氧化性很强,可用于漂白。氯的水溶液称为氯水,不稳定,受光照会分解成氢氯酸与次氯酸。氢氯酸是一种强酸。氯有多种可变化合价。氯气对肺部有强烈刺激。氯可与大多数元素反应。
(9)溴
溴单质在常温下为深红棕色液体,可溶于水,100g水能溶解约3g溴。挥发性极强,有毒,易蒸发成红色蒸气,蒸气强烈刺激眼睛、粘膜等,能损伤眼睛、气管、肺部,触及皮肤,轻者剧烈灼痛,重者溃烂,长久不愈。使用时应带橡皮手套。
溴的水溶液称为溴水。溴单质需要加水封存,防止蒸气逸出危害人体。溴有氧化性,有多种可变化合价,常温下与水微弱反应,生成氢溴酸和次溴酸。
其他遇到的有毒、腐蚀性的无机物还很多,如磷、铍、铊、铅的化合物,浓硝酸、碘蒸气等,使用时都应加以注意,这里不一一介绍。
1.5灭火常识
(1)一般有机物,特别是有机溶剂,大都容易着火,它们的蒸汽或其他可燃性气体、固体粉末等(如氢气、一氧化碳、苯、油蒸气)与空气按一定比例混合后,遇到火花时(点火、电火花、撞击火花)就会引起燃烧或猛烈爆炸。
(2)由于某些化学反应放热而引起燃烧,如金属钠,钾等遇水燃烧甚至爆炸。
(3)有些物品易自燃(如白磷遇空气就自行燃烧),由于保管和使用不善而引起燃烧。
(4)有些化学试剂相混在一起,在一定的条件下会引起燃烧和爆炸(如将红磷与氯酸钾混在一起,磷就会燃烧爆炸)。
万一发生着火,要沉着快速处理。首先要切断热源、电源,把附近的可燃物品移走,再针对燃烧物的性质采取适当的灭火措施。但不可将燃烧物抱着往外跑,因为跑时空气更流通,会烧得更猛。常用的灭火措施有以下几种,使用时要根据火灾的轻重,燃烧物的性质,周围环境和现有条件进行选择:
① 石棉布:适用于小火。用石棉布盖上以隔绝空气,就能灭火。如果火很小,用湿抹布或石棉板盖上就行。
② 干沙土:一般装于砂箱或砂袋内,只要抛洒在着火物体上就可灭火。适用于不能用水扑救的燃烧,但对火势很猛,面积很大的火焰欠佳。砂土应该用干的。
③ 水:是常用的救火物质。它能使燃烧物的温度下降,但一般有机物着火不适用,因溶剂与水不相溶,又比水轻,水浇上去后,溶剂还漂在水面上,扩散开来继续燃烧。但若燃烧物与水互溶时,或用水没有其他危险时可用水灭火。在溶剂着火时,先用泡沫灭火器把火扑灭,再用水降温是有效的救火方法。
④ 泡沫灭火器:是实验室常用的灭火器材,使用时,把灭火器倒过来,往火场喷,由于它生成二氧化碳及泡沫,使燃烧物与空气隔绝而灭火,效果较好,适用于除电流起火外的灭火。
⑤ 二氧化碳灭火器:在小钢瓶中装入液态二氧化碳,救火时打开阀门,把喇叭口对准火场喷射出二氧化碳以灭火,在工厂实验室都很适用,它不损坏仪器,不留残渣,对于通电的仪器也可以使用,但金属镁燃烧不可使用它来灭火。⑥ 四氯化碳灭火器:四氯化碳沸点较低,喷出来后形成沉重而惰性的蒸气掩盖在燃烧物体周围,使它与空气隔绝而灭火。它不导电,适于扑灭带电物体的火灾。但它在高温时分解出有毒气体,故在不通风的地方最好不用。另外,在有钠、钾等金属存在时不能使用,因为有引起爆炸的危险。
除了以上几种常用的灭火器外,近年来生产了多种新型的高效能的灭火器。如1211灭火器,它在钢瓶内装有一种药剂二氟一氯一溴甲烷,灭火效率高。又如干粉灭火器是将二氧化碳和一种干粉剂配合起来使用,灭火速度很快。
⑦ 水蒸气:在有水蒸气的地方把水蒸气对火场喷,也能隔绝空气而起灭火作用。⑧ 石墨粉:当钾、钠或锂着火时,不能用水、泡沫灭火器、二氧化碳、四氯化碳等灭火,可用石墨粉扑灭。
⑨ 电路或电器着火时扑救的关键首先要切断电源,防止事态扩大。电器着火的最好灭火器是四氯化碳和二氧化碳灭火器。
当在着火和救火当中,衣服着火时,千万不要乱跑,因为这会由于空气的迅速流动而加强燃烧,应当躺在地下滚动,这样一方面可压熄火焰,另一方面也可避免火烧到头部。
1.6 实验室三废无害化处理
实验室所用化学药品种类多、毒性大,三废成分复杂,应分别进行预处理再排放或进行无害化处理。
1.6.1 实验室废水处理
1.稀废水处理
用活性炭吸附,工艺简单,操作简便,对稀废水中苯、苯酚、铬、汞均有较高去除率。
2.浓有机废水处理
浓有机废水处理主要指有机溶剂收集、焚烧法无害处理,建焚烧炉,集中收集,定期处理。
3.浓无机废水处理
浓无机废水,以重金属酸性废水为主,处理方法有:
(1)水泥固化法
先用石灰或废碱液中和至碱性,再投入适量水泥将其固化。
(2)铁屑还原法
含汞、铬酸性废水,加铁屑还原处理后,再加石灰乳中和。也可投放FeSO4沉淀处理。
(3)粉煤灰吸附法
粉煤灰包含SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等,属多孔蜂窝状组织,具有较强的吸附性能。当pH 4~7 时,Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+去除率达30%~90%。
(4)絮凝剂絮凝沉降法
聚铝、聚铁絮凝剂能有效去除Hg2+、Cd2+、Co2+、Ni2+等离子。
(5)硫化剂沉淀法
Na2S、FeS使重金属离子呈硫化物沉淀析出而除去。
(6)表面活性剂气浮法
常用月桂酸钠,使重金属沉淀物具有疏水性上浮而除去。
(7)离子交换法
是处理重金属废水的一种重要方法。
(8)吸附法
活性炭价格高,利用天然资源硅藻土、褐煤、风化煤、膨润土、粘土制备吸附剂,物美价廉。适用于处理低浓度重金属废水。
(9)溶剂萃取法
常用磷酸三丁酯、三辛胺、油酸、亚油酸、伯胺等,操作简便。萃取剂磷酸三丁酯可脱除高浓度酚,含酚废水多采用此法处理。聚氨酯泡沫塑料吸附法处理高浓度含酚废水,去除率达99%。表面活性剂Span-80对酚去除率也达99%。
4.废酸废碱液处理
对废酸废碱液,采用中和法处理后排放。
1.6.2 实验室废气处理
化学反应产生的废气应在排风机排入大气前做简单处理,如用NaOH、NH3·H2O、Na2CO3、消石灰乳吸附H2S、SO3、HF、Cl2等,也可用活性炭、分子筛、碱石棉吸附或吸附剂负载硅胶、聚丙烯纤维吸附酸性、腐蚀性、有毒气体。
1.6.3 实验室废渣处理
化学处理、变废为宝。如从烧碱渣制取水玻璃,盐泥制取纯碱、氯化铵,硫酸泥提取高纯硒,也可用蒸馏、抽提方法回收有用物质。对废渣无害化处理后,定期填埋或焚烧。
参考文献
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