项目一 染整实验安全操作应知应会
染整实验常用的化学品如酸、碱、盐、氧化剂、还原剂等,有些具有一定的毒性和腐蚀性,有些易燃、易爆等,在一定条件下会对人体造成危害。
本项目的教学任务是使学生了解常用化学危险品的性能、安全使用与管理方法及常见事故的应急处理方法。
任务一 正确认知并安全使用各类化学品
实验人员应认知下列化学品的危害性,掌握自我防范措施与安全使用方法。
一、毒害品
1.毒害品的分类 凡少量进入人体能破坏机体致病或致死的物品都属有毒物品,包装标志为骷髅图案。我国国家标准GB 12268—2012《危险货物品名表》中把有毒物品分成四类:
有机剧毒品,如硫酸二甲酯、磷酸三甲苯酯等;
无机剧毒品,如氰化钾、三氧化二砷、二氯化汞、亚砷酸等;
有机有毒品,如四氯化碳、糠醛等;
无机有毒品,如氯化钡、氟化钠等。
凡经口LD50≤50mg/kg,经皮LD50≤200mg/kg,吸入LC50≤500mg/kg(气体)或2.0mg/L(蒸汽)或0.5mg/L(尘、雾),能造成死亡者均属剧毒品。
LD50为生物试验致死中量,又称半数致死量,指能使一群试样(如人、动物)死亡一半时,每千克体重的毒物用量(mg/kg体重)作为急性毒性的指数。但它不适用于衡量慢性毒性(如积蓄性)。
2.毒害品的特性
(1)水中溶解度越大,毒性越大,如氯化钡大于硫酸钡。
(2)同系物中碳原子数越大,毒性越大,如丁醇毒性比丙醇大,但甲醇例外(毒性超过乙醇)。
(3)固体粒子越细,越易吸入肺泡中,中毒越深。
(4)沸点越低,挥发性越大,空气中浓度越高,越易中毒。如甲醛、硫化氢、煤油等均属此类。
3.防毒措施
(1)试剂、药品瓶要有标签,毒品的标签要醒目,并专橱保存,分类、分级排列,相互抵触者需隔离存放。健全领用制度,专人负责,定期检查。
(2)毒物撒落时,应立即清理和打扫附近的场所。
(3)取用有毒液体时,严禁口吸,应采用洗耳球、移液管等。
(4)不明成分的物品不要随便使用;实验时气体的辨别应以手扇瓶口远嗅;称取试样时应站立在上风向。
(5)将有强烈刺激性气体和有毒气体放出的操作放在通风橱内进行,头部不要伸进通风橱内,并应配备防毒面具。使用前还应检查通风橱是否有效。
(6)使用或实验中可能产生的有毒物质,操作者应亲自将所有与有毒物质接触过的仪器和器皿加以清理。
(7)严禁随意将有毒物品倾入水槽,以免污染环境。如含氰化物的废液,应先将CN-转化成Fe(CN)4-6后,再倒入废水槽。
(8)严禁将餐具带入实验室,离开实验室前必须洗手。
二、腐蚀品
1.腐蚀品的分类 凡对人体、动植物体、纤维制品或金属等造成腐蚀的物品均属腐蚀品。我国GB 12268—2012《危险货物品名表》将其分成八类:
(1)一级无机酸性腐蚀品,如硝酸、硫酸、五氯化磷、二氧化硫等;
(2)一级有机酸性腐蚀品,如甲酸、三氯化醛等;
(3)二级无机酸性腐蚀品,如盐酸、磷酸、四氯化铅等;
(4)二级有机酸性腐蚀品,如冰醋酸、醋酐等;
(5)无机碱性腐蚀品,如氢氧化钠、氧化钙、硫化钠等;
(6)有机碱性腐蚀品,如甲醇钠、二乙醇胺等;
(7)无机其他腐蚀品,如次氯酸钠、三氯化锑、三氯化铁等;
(8)有机其他腐蚀品,如甲醛、苯酚等。
2.防腐蚀措施
(1)对人体皮肤、黏膜、眼睛、呼吸道以及金属有强烈腐蚀作用的药品,如浓硫酸、浓硝酸、氢氟酸、冰醋酸、液溴等,应置于阴凉通风处,并与其他药品隔离存放,其药品架应选用耐腐蚀材料。
(2)操作腐蚀品应戴防护用品(如橡皮手套、眼镜等)。取用时不得用口吸,而应用洗耳球、移液管吸取。不能在一般烘箱内烘干腐蚀品。
(3)稀释浓硫酸时应严格按规范操作,即浓酸缓缓倾入水中,并不断搅拌,并注意容器应具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
(4)稀释固体烧碱时也应如上操作。尽量避免浓酸和浓碱中和,最好在稀释后调和。研碎固体烧碱时,应避免碎块溅及人体,特别是眼睛,以免造成严重的化学灼伤。
(5)取下加热溶液(尤其是沸腾溶液)时,应先用烧杯夹摇一下,才能使用,以防沸腾液突然溅出伤人。
(6)严禁随意将腐蚀品倾入水槽,以免污染环境,腐蚀下水道。
三、易燃物与爆炸品
1.易燃物的分类
(1)自燃物。凡不需外界火源,本身受空气氧化或受外界温度变化影响而引起发热以致自燃的物品统称为自燃物,如硝化纤维素、网印型纸材料等。
(2)易燃液体。燃点在45℃以下,常温呈液态的统称易燃液体,如甲醇、乙醇、乙醚、石油醚、乙烯等。
(3)易燃固体。凡燃点较低,在火、热、撞击、摩擦或与氧化剂等接触后直接起火的固体,如赤磷、二硝基甲苯、硝化纤维素、萘及铝、镁粉、硫黄、生松香等。
(4)遇水燃烧物。保险粉、雕白粉虽然不至自燃,但受潮发热,尤其当遇到强氧化剂,如氯酸钾等,会引起燃烧。
2.爆炸品的分类 一般在受到摩擦、撞击、震动或高热等影响时,能快速进行化学反应,能在极短时间内放出大量热能和气体产物,同时伴同光、声效应的物品统称爆炸品。常见爆炸品有:
(1)易爆炸固体。如金属钠、电石等,它们与水和空气反应十分猛烈,以致燃烧爆炸。
(2)易爆炸气体。如乙炔等炔类和炔化物。
(3)气体混合爆炸物。此类爆炸物不同于其他爆炸品,未混合的气体本非爆炸物,一旦在合适的条件下以一定比例混合,就会发生爆炸。如一氧化碳、氢等与空气混合发生爆炸。
(4)强氧化剂类。此类物质若在空气中受潮、遇酸、高温或与其他还原性物质、易燃物接触,会分解而引起燃烧或爆炸。如氟、三价钴盐、过硫酸盐、过氧化物、高锰酸盐、氯酸盐、溴酸盐、重铬酸盐等。某些强氧化剂本身就是爆炸品,如硝酸铵、高氯酸盐等。
(5)有机溶剂类。如乙醚,它具有燃点低、在室温时的蒸气压高、相对密度大(比空气重2.6倍)的特点,着火危险性远远超过汽油,储存过久或长期与空气接触,会逐渐形成过氧化物,极易爆炸。且若每升空气含1g乙醚蒸汽即能燃烧。
3.防燃、防爆措施
(1)实验室内不得无限制储放易燃易爆物,应根据各种易燃物性质规定一个最高存放量。应加强通风,严格执行安全操作规程,切实做好设备、管道和钢瓶的密封工作。对于易燃、易爆等危险性较大的设施要专人操作,定期检修,并备有急救箱。
(2)易燃品如汽油、乙醚、二硫化碳、苯、酒精和其他低沸点物品,应远离热源、可燃物和易产生火花的器物,应存放在阴凉通风处,适宜的存放温度为-4~4℃,最高室温不得超过30℃,若需加热,则应在水浴锅上操作,严禁用明火及电炉。
(3)遇水易燃物应保存在密闭防潮的地方,存放理想温度在20℃以下,最好置于用砖和水泥砌成防爆架的消防用沙中,并加盖。不可使用水、酸、碱或泡沫灭火机灭火,而应用干沙覆盖灭火。
(4)某些易燃易爆品,如金属钠不能离开煤油;苦味酸不能离开水溶液。相应的盛器应保持不渗漏,并定期检查,置于平时容易看到的场所。
(5)装封易挥发物及易燃物品时,不能用蜡封。蜡封口打不开时,不能用火烤或敲击等方法。
(6)开启挥发性试剂瓶时(特别是夏季),应先将瓶浸在冷水中一定时间后方可开启。同时不可使瓶口朝向自己或别人的脸部。
(7)操作一切易燃易爆品,不能将仪器口(如试管口)面向人脸,特别在加热时,应戴面罩或用防护挡板。
(8)不能在纸上称量过氧化物等易燃品,并且严禁将氧化剂和可燃物一起研磨。
(9)身上或手上沾上易燃物时,应立即洗净后方可靠近热源或火源,特别是沾有氧化剂的衣服应立即更换。
(10)不得将废弃的易燃液体倾倒在下水道中,应倒入专用器具中,并定期(如每天)清除。
任务二 常见事故的类别与应急处理
实验室常见的事故有火灾、触电、中毒和外伤等,实验人员必须了解常规的预防措施与急救处理常识,掌握应急处理基本技能,一旦发生事故,应沉着冷静,用科学的方法及时抢救。
一、火灾
(1)首先应在适当场所安置消防器械和沙袋、沙箱,并定期检查及换药(包括做盛器耐压试验)。操作人员应学会正确使用消防器械,以防万一。
(2)意外起火时应保持镇静,首先切断电路、煤气,然后根据火情采用合适的消防措施,灭火器类型及适用范围见表1-1。必要时应立即与有关部门联系,请求援救。
(3)沙可用于扑灭各种类型的火灾,消防用沙应清洁干燥,用较小的木箱分装存放在固定地方,以便于使用。
(4)水是常用的灭火剂,但在扑救实验室发生的火灾时,一定要慎用。大多数易燃物比水轻,易浮于水面,到处流动,扩大火势。故宜用消火沙、干粉灭火器或泡沫灭火器来扑灭。有的药品还能与水起化学反应。
(5)水和泡沫灭火器不能用于扑灭电器的燃烧,以防发生触电事故。
(6)四氯化碳灭火器不能用于二硫化碳的燃烧,否则会产生光气类有毒气体,可用水、沙、泡沫、二氧化碳等灭火剂扑救。
表1-1 灭火器类型及适用范围
二、触电
(1)实验室仪器设备应妥善接地,使用前,先检查开关等是否完好。停用时,必须彻底关闭电路。
(2)室内不应有裸露线头,切忌私拉电线。更换保险丝时,要按负荷量选用,不得加大或代用。
(3)不能用湿手操作带电的仪器设备,严禁用金属器具、湿布清理电门。
(4)遇停电,应及时切断电源并关机,避免突然来电运行损坏仪器设备。
(5)高温电炉要加罩安全设施并接上地线,炉座台上应铺石棉板。
(6)遇触电,首先要使触电者脱离电源,可拉下电源或用绝缘物将电源线拨开,然后把人移往室外进行人工呼吸,并通知医务室。千万不能徒手去拉触电者,以免救助者自己触电。
三、中毒
(1)对于那些能通过呼吸道进入人体的气体、蒸汽、烟雾、粉尘及挥发物等,如CO、HCN、Cl2、酸雾、NH3、甲醛等,应规范操作,且不宜站在其下风向。
(2)实验后要养成随时洗手的良好习惯,切忌将食品带进实验场所,避免饮水、进食时有毒物质经消化道进入体内。
(3)有些毒物对人体的毒害可能是慢性的、积累性的,如苯、酚等,当它们初进入人体时,如果量很少,症状不明显,往往被忽视,长期接触后才出现中毒症状,因此必须引起足够的重视。
(4)对于急性中毒者的抢救,首先应立即将中毒者从中毒区域救出或设法排除其体内的毒物,然后送往医院救治。
四、外伤
实验室常见的外伤有割伤,加热灼烧引起烧伤,爆炸引起的炸伤,化学药品引起的腐蚀、灼烧性伤害等。
1.割伤 切割引起的外伤,应将伤口清理干净,用3.5%的碘酒涂抹伤口四周。伤口消毒后可用创可贴外敷。对外伤引起的出血,关键是保持创面清洁,进行压迫止血。应注意破损隐伤在装配或拆卸仪器时,因仪器各部沾有药剂而沾染伤口,使伤情复杂化。
2.烧伤 烧伤包括烫伤和火伤。烧伤面积大时,主要危险是患者身体损失大量水分,因此要口服大量温热的烧伤饮料(100mL开水中加食盐0.3g,小苏打0.15g,糖精0.04g)或盐开水,以防休克。如烧伤面积大于人体表面积的三分之一时,必须立即送医院治疗。
烫伤或烧伤按其伤势的轻重可以分为三级:
一级烧伤,皮肤红痛或红肿;
二级烧伤,皮肤起泡;
三级烧伤,皮肤组织破坏,呈现棕色或黑色。
对烫伤面积不大,皮肤不破者应立即用大量的清水冲洗10~15min降温,然后擦干创面,涂上烫伤膏。
3.炸伤 炸伤的处理方法与烧伤的基本相同,但炸伤时常伴有大量出血,应进行压迫止血。伤口若在四肢,可用止血带包扎伤口,每隔0.5~1h应放松1~2min。放松时可用指压法止血。
4.化学灼伤 常见的化学灼伤是由强酸、强碱或高浓度弱碱类造成的,这可以从皮肤变色情况来辨别,如硝酸灼伤呈黄色,硫酸、盐酸呈黑色,烧碱和苯酚灼伤呈白色。化学灼伤的救治方法与烧伤不同,应首先迅速解脱衣服,及时用大量水冲洗(切忌用手擦),除去皮肤上的化学药品,进入皮肤深层。受伤后,应根据伤情作适当处理或送医院救治。
酸、碱不慎溅入眼内,常采用的急救方法是:
(1)立即用大量的水冲,或面部浸入水中做睁、闭眼动作,同时拉开眼皮并摇头,但遇电石、生石灰之类则禁用水冲,而应用石蜡油或植物油清洗。
(2)按溅入眼睛的药剂性能选用适当温和中和剂,如酸灼伤则用3%小苏打溶液淋洗;碱灼伤则用3%硼酸冲洗。对不明物质的灼伤先用生理食盐水洗,洗液不得少于1L。
(3)发现有异物应及时清除,然后送医院。
氯、氨气体灼伤会严重发生黏膜肿胀、充血甚至肺水肿,严重的会引起窒息及反射性心跳停止而突然死亡。急救时,先立即离开现场至空气新鲜处,及时送医院。
常见化学灼伤急救处理见表1-2。
表1-2 常见化学灼伤急救处理