物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，安全是非常重要的，它常常潛藏著諸如發(fā)生爆炸、著火、中毒、灼傷、割傷、觸電等事故的危險(xiǎn)性，如何來(lái)防止這些事故的發(fā)生以及萬(wàn)一發(fā)生又如何來(lái)急救.  這都是每一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作者必須具備的素質(zhì)。這些內(nèi)容在先行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中均已反復(fù)地作了介紹。本節(jié)主要結(jié)合物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)介紹安全用電、使用化學(xué)藥品的安全防護(hù)等知識(shí)。 

1.安全用電常識(shí)

違章用電常?？赡茉斐扇松韨?，火災(zāi)，損壞儀器設(shè)備等嚴(yán)重事故。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用電器較多，特別要注意安全用電。下表列出了50Hz交流電通過(guò)人體的反應(yīng)情況。不同電流強(qiáng)度時(shí)的人體反應(yīng)電流強(qiáng)度人體反應(yīng)1～10 麻木感10～25肌肉強(qiáng)烈收縮25～100呼吸困難，甚至停止呼吸100以上心臟心室纖維性顫動(dòng)，死亡為了保障人身安全，一定要遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則。 

(1)防止觸電

1)不用潮濕的手接觸電器。

2)電源裸露部分應(yīng)有絕緣裝置(例如電線接頭處應(yīng)裹上絕緣膠布)。 

3)所有電器的金屬外殼都應(yīng)保護(hù)接地。

4)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先連接好電路后才接通電源。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先切斷電源再拆線路。

5)修理或安裝電器時(shí)，應(yīng)先切斷電源。

6)不能用試電筆去試高壓電。使用高壓電源應(yīng)有專(zhuān)門(mén)的防護(hù)措施。

7)如有人觸電，應(yīng)迅速切斷電源，然后進(jìn)行搶救。

(2)防止引起火災(zāi)

1)使用的保險(xiǎn)絲要與實(shí)驗(yàn)室允許的用電量相符。

2)電線的安全通電量應(yīng)大于用電功率。

3)室內(nèi)若有氫氣、煤氣等易燃易爆氣體，應(yīng)避免產(chǎn)生電火花。繼電器工作和開(kāi)關(guān)電閘時(shí)，易產(chǎn)生電火花，要特別小心。電器接觸點(diǎn)(如電插頭)接觸不良時(shí)，應(yīng)及時(shí)修理或更換。 

4)如遇電線起火，立即切斷電源，用沙或二氧化碳、四氯化碳滅火器滅火，禁止用水或泡沫滅火器等導(dǎo)電液體滅火。

(3)防止短路

1)線路中各接點(diǎn)應(yīng)牢固，電路元件兩端接頭不要互相結(jié)觸，以防短路。

2)電線、電器不要被水淋濕或浸在導(dǎo)電液體中，例如實(shí)驗(yàn)室加熱用的燈泡接口不要浸在水中。

(4)電器儀表的安全使用

1)在使用前，先了解電器儀表要求使用的電源是交流電還是直流電;是三相電還是單相電以及電壓的大小(380V、220V、110V或6V)。須弄清電器功率是否符合要求及直流電器儀表的正、負(fù)極。

2)儀表量程應(yīng)大于待測(cè)量。若待測(cè)量大小不明時(shí)，應(yīng)從zui大量程開(kāi)始測(cè)量。

3)實(shí)驗(yàn)之前要檢查線路連接是否正確。經(jīng)教師檢查同意后方可接通電源。

4)在電器儀表使用過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)有不正常聲響，局部溫升或嗅到絕緣漆過(guò)熱產(chǎn)生的焦味，應(yīng)

立即切斷電源，并報(bào)告教師進(jìn)行檢查。

2.使用化學(xué)藥品的安全防護(hù)

(1)防毒

1)實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)了解所用藥品的毒性及防護(hù)措施。

2)操作有毒氣體(如H2S、Cl2、Br2、NO2、濃HCl和HF等)應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。  

3)苯、四氯化碳、硝基苯等的蒸氣會(huì)引起中毒。它們雖有特殊氣味，但久嗅會(huì)使人嗅覺(jué)減弱，所以應(yīng)在通風(fēng)良好的情況下使用。

4)有些藥品(如苯、有機(jī)溶劑、汞等)能透過(guò)皮膚進(jìn)入人體，應(yīng)避免與皮膚接觸。  

5)高汞鹽(HgCl2、Hg(NO3)2等)、可溶性鋇鹽(BaCl2)、重金屬鹽(如鎘、鉛鹽)、等劇/藥品，應(yīng)妥善保管，使用時(shí)要特別小心。

6)禁止在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)喝水、吃東西。飲食用具不要帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，以防毒物污染，離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室及飯

前要冼凈雙手。

(2)防爆可燃?xì)怏w與空氣混合，當(dāng)兩者比例達(dá)到爆炸極*，受到熱源(如電火花)的誘發(fā)，就會(huì)引起爆炸。  

1)使用可燃性氣體時(shí)，要防止氣體逸出，室內(nèi)通風(fēng)要良好。

2)操作大量可燃性氣體時(shí)，嚴(yán)禁同時(shí)使用明火，還要防止發(fā)生電火花及其它撞擊火花。

3)有些藥品等受震和受熱都易引起爆炸，使用要特別小心。

4)嚴(yán)禁將強(qiáng)氧化劑和強(qiáng)還原劑放在一起。

5)久藏的乙*使用前應(yīng)除去其中可能產(chǎn)生的過(guò)氧化物。

6)進(jìn)行容易引起爆炸的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)有防爆措施。

(3)防火

1)許多有機(jī)溶劑如乙*、丙酮、苯等非常容易燃燒，大量使用時(shí)室內(nèi)不能有明火、電火花或靜電放電。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不可存放過(guò)多這類(lèi)藥品，用后還要及時(shí)回收處理，不可倒入下水道，以免聚集引起火災(zāi)。

2)有些物質(zhì)如磷、金屬鈉、鉀、電石及金屬/等，在空氣中易氧化自燃。還有一些金屬如鐵鋅、鋁等粉末，比表面大也易在空氣中氧化自燃。這些物質(zhì)要隔絕空氣保存，使用時(shí)要特別小心。實(shí)驗(yàn)室如果著火不要驚慌，應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行滅火，常用的滅火劑有:水、沙、二氧化碳滅火器、四氯化碳滅火器、泡沫滅火器和干粉滅火器等。可根據(jù)起火的原因選擇使用，以下幾種情況不能用水滅火:  

(a)金屬鈉、鉀、鎂、鋁粉、電石著火，應(yīng)用干沙滅火。

(b)比水輕的易燃液體，如汽油、笨、丙酮等著火，可用泡沫滅火器。

(c)有灼燒的金屬或熔融物的地方著火時(shí)，應(yīng)用干沙或干粉滅火器。

(d)電器設(shè)備或帶電系統(tǒng)著火，可用二氧化碳滅火器或四氯化碳滅火器。

(4)防灼傷

強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、溴、磷、鈉、鉀、苯酚、冰醋酸等都會(huì)腐蝕皮膚，特別要防止濺入眼內(nèi)。液氧、液氮等低溫也會(huì)嚴(yán)重灼傷皮膚，使用時(shí)要小心。萬(wàn)一灼傷應(yīng)及時(shí)治療。

3.汞的安全使用和汞的純化汞中毒分急性和慢性?xún)煞N。急性中毒多為高汞鹽(如HgCl2入口所致，0.1g～0.3g即可致死。吸入汞蒸氣會(huì)引起慢性中毒，癥狀有:食欲不振、惡心、便秘、貧血、骨骼和關(guān)節(jié)疼、精神衰弱等。汞蒸氣的zui大安全濃度為0.1mg·m-3，而20度時(shí)汞的飽和蒸氣壓為0.0012mmHg，超過(guò)安全濃度100倍。所以使用汞必須嚴(yán)格遵守安全用汞操作規(guī)定。

(1)安全用汞操作規(guī)定

1)不要讓汞直接暴露于空氣中，盛汞的容器應(yīng)在汞面上加蓋一層水。

2)裝汞的儀器下面一律放置淺瓷盤(pán)，防止汞滴散落到桌面上和地面上。

3)一切轉(zhuǎn)移汞的操作，也應(yīng)在淺瓷盤(pán)內(nèi)進(jìn)行(盤(pán)內(nèi)裝水)。

4)實(shí)驗(yàn)前要檢查裝汞的儀器是否放置穩(wěn)固。橡皮管或塑料管連接處要縛牢。

5)儲(chǔ)汞的容器要用厚壁玻璃器皿或瓷器。用燒杯暫時(shí)盛汞，不可多裝以防破裂。

6)若有汞掉落在桌上或地面上，先用吸汞管盡可能將汞珠收集起來(lái)，然后用硫磺蓋在汞濺落的地方，并摩擦使之生成HgS。也可用KMnO4溶液使其氧化。

7)擦過(guò)汞或汞齊的濾紙或布必須放在有水的瓷缸內(nèi)。

8)盛汞器皿和有汞的儀器應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，嚴(yán)禁把有汞儀器放進(jìn)烘箱。

9)使用汞的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有良好的通風(fēng)設(shè)備，純化汞應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)室。

10)手上若有傷口，切勿接觸汞。

(2)汞的純化汞中的兩類(lèi)雜質(zhì):一類(lèi)是外部沾污，如鹽類(lèi)或懸浮臟物?？捎枚啻嗡醇坝脼V紙刺一小孔過(guò)濾除去。另一類(lèi)是汞與其它金屬形成的合金，例如極譜實(shí)驗(yàn)中，金屬離子在汞陰極上還原成金屬并與汞形成合金。這種雜質(zhì)可選用下面幾種方法純化:  1)易氧化的金屬(如Na，Zn等)可用硝酸溶液氧化除去。酸洗裝置如圖Ⅰ-5所示。把汞倒入裝有毛細(xì)管或包有多層綢布的漏斗，汞分散成細(xì)小汞滴灑落在10%HNO3中，自上而下與溶液充分接觸，金屬被氧化成離子溶于溶液中，而純化的汞聚集在底部。一次酸洗如不夠純凈，可酸洗數(shù)次。

2)蒸餾汞中溶有重金屬(如Cu、Pb等)，可用蒸汞器蒸餾提純。蒸餾應(yīng)在嚴(yán)密的通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。

3)電解提純汞在稀H2SO4溶液中陽(yáng)極電解可有效地除去輕金屬，裝置如圖I-6所示。電解電壓5V～6V，電流0.2A左右，此時(shí)輕金屬溶解在溶液中，當(dāng)輕金屬快溶解完時(shí)，汞才開(kāi)始溶解，此時(shí)溶液變混濁，汞面有白色HgSO4析出。這時(shí)降低電流繼續(xù)電解片刻即可結(jié)束。將電解液分離掉，汞在洗汞器中用蒸餾水多次沖洗。

4.高壓鋼瓶的使用及注意事項(xiàng)

(1)氣體鋼瓶的顏色標(biāo)記我國(guó)氣體鋼瓶常用的標(biāo)記見(jiàn)下表。  

(2)氣體鋼瓶的使用

 1)在鋼瓶上裝上配套的減壓閥。檢查減壓閥是否關(guān)緊，方法是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)壓手柄至螺桿松動(dòng)為止。

2)打開(kāi)鋼瓶總閥門(mén)，此時(shí)高壓表顯示出瓶?jī)?nèi)貯氣總壓力。

3)慢慢地順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓手柄，至低壓表顯示出實(shí)驗(yàn)所需壓力為止。

4)停止使用時(shí)，先關(guān)閉總閥門(mén)，待減壓閥中余氣逸盡后，再關(guān)閉減壓閥。

(3)注意事項(xiàng)

1)鋼瓶應(yīng)存放在陰涼、干燥、遠(yuǎn)離熱源的地方。可燃性氣瓶應(yīng)與氧氣瓶分開(kāi)存放。

2)搬運(yùn)鋼瓶要小心輕放，鋼瓶帽要旋上。

3)使用時(shí)應(yīng)裝減壓閥和壓力表?？扇夹詺馄?/span>(如H2、C2H2)氣門(mén)螺絲為反絲;不燃性或助燃性氣瓶(如N2、O2)為正絲。各種壓力表一般不可混用。

4)不要讓油或易燃有機(jī)物沾染氣瓶上(特別是氣瓶出口和壓力表上)。

5)開(kāi)啟總閥門(mén)時(shí)，不要將頭或身體正對(duì)總閥門(mén)，防止萬(wàn)一閥門(mén)或壓力表沖出傷人。

6)不可把氣瓶?jī)?nèi)氣體用光，以防重新充氣時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。

7)使用中的氣瓶每三年應(yīng)檢查一次，裝腐蝕性氣體的鋼瓶每?jī)赡隀z查一次，不合格的氣瓶不可繼續(xù)使用。

8)氫氣瓶應(yīng)放在遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)室的小屋內(nèi)，用紫銅管引入實(shí)驗(yàn)室，并安裝防止回火的置。