|
|
Скачать 0.78 Mb.
|
|
Федеральное агентство по образованию Бийский технологический институт (филиал) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» Ю.В. Мороженко, Е.В. Койнова ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Методические рекомендации к лабораторным работам студентов по специальностям 240701, 240901, 240702, 260204, 260601, 080401 всех форм обучения Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова 2010 УДК 169
^
Методические рекомендации содержат сведения по технике безопасности и могут быть использованы для проведения инструктажа по технике безопасности в лаборатории органической химии. УДК 169
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ К работе в химической лаборатории могут быть допущены только лица, прошедшие инструктаж и обученные безопасным методам работы. Инструктируемый должен изучить свойства важнейших химических веществ, с которыми он будет работать; правила обращения с лабораторной посудой и основными приборами; возможные вредности; средства профилактики отравлений и первой помощи; противопожарный инвентарь и правила пользования им. Ответственным за соблюдение правил техники безопасности и пожарной безопасности по лаборатории в целом является заведующий лабораторией, а ответственными по отдельным участкам – руководители работ. По всем работам, проводимым в лаборатории, заведующий лабораторией обязан разработать подробные инструкции по технике безопасности, которые должны находиться на рабочих местах во всех помещениях лаборатории. В каждом помещении лаборатории должна быть вывешена надпись с фамилией сотрудника, ответственного за соблюдение правил техники безопасности и пожарной безопасности. При вечерней работе в помещении лаборатории должно быть не менее двух сотрудников. В здании лаборатории разрешается хранить запас легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и газов, не превышающий суточной потребности каждого вида веществ. Работать с любым прибором разрешается лишь после детального ознакомления с техническим описанием и инструкцией. Нужно всегда помнить, что надежность работы прибора и срок его эксплуатации зависят от правильного его использования. По окончании работы в лаборатории ответственный сотрудник обязан убедиться в том, что газовые и водяные краны и общий вентиль газа в лаборатории закрыты; газовые горелки потушены; силовая электросеть выключена; склянки и банки с реактивами и материалами закрыты пробками; освещение и вентиляция выключены. Все химические вещества в той или иной степени ядовиты. Меры предосторожности при работе с ними должны быть направлены на предотвращение возможности их проникновения в организм. Методические рекомендации по технике безопасности включают в себя описание основных безопасных способов работы с теми веществами, которые могут быть использованы студентами дневной, вечерней и заочной форм обучения при работе в лаборатории органической химии. ^ К работе в лаборатории органической химии допускаются лица, прошедшие медицинский осмотр, получившие соответствующий инструктаж по безопасным методам работы и ознакомленные со свойствами химических реактивов, продуктов реализации и синтезируемых веществ, их токсичностью, пожаро- и взрывоопасностью и мерами первой помощи при отравлениях, ожогах, поражении электрическим током и других несчастных случаях. При всех работах следует соблюдать максимальную осторожность, помнить, что неаккуратность, невнимательность, недостаточное знакомство с приборами, аппаратами и свойствами веществ, с которыми ведутся работы, могут повлечь за собой несчастные случаи. Работая по заданию, нужно выполнять только ту работу, которая поручена и разъяснена, не отвлекаться посторонними делами и разговорами. Химические реакции и технологические процессы следует проводить только с такими количествами и концентрациями веществ, в такой посуде и с такими приборами, в таких условиях, как это указано в соответствующих руководствах и методических указаниях. Любые отступления допускаются только с разрешения руководителя работы. Всякая постановка нового опыта допускается только после предварительного испытания в малом масштабе и с принятием необходимых мер предосторожности. Каждый работающий обязан перед проведением работы продумать ее с точки зрения безопасности. Первые опыты с новыми веществами проводятся только под наблюдением руководителя работ (темы) с обязательным использованием всех защитных приспособлений. При исследованиях, связанных с применением или получением веществ с недостаточно хорошо известными свойствами, необходимо учитывать возможность образования продуктов, обладающих опасными свойствами, которые заранее не всегда можно предугадать. Поэтому такие работы необходимо проводить в хорошо действующем вытяжном шкафу с опущенными дверцами, надевая в случае необходимости защитную маску и резиновые перчатки и ограждая установку защитными сетками. Никакие вещества в лаборатории нельзя пробовать на вкус. Определять запах вещества необходимо с осторожностью, не делая при этом глубокого вдоха, а направляя к себе пары или газы движением руки. Определять запах вещества можно только в случае полной уверенности, что оно не ядовито. Со всеми неизвестными химическими реагентами надо обращаться, как с ядовитыми, так как практически все химические вещества в той или иной степени вредны. Отсюда следует правило: прежде чем налить (насыпать) в склянку (бутыль) какое-либо вещество, необходимо наклеить на нее этикетку с названием и концентрацией (полностью) этого вещества. Все работы с вредными газами или веществами, выделяющими вредные пары или газы (цианистые соединения, хлор, йод, сероводород, аммиак, органические растворители, летучие кислоты и т.п.), следует проводить только в хорошо действующем вытяжном шкафу с прикрытыми дверцами. В случае выключения мотора вентиляционной установки работу следует немедленно прекратить. Все работы с едкими и вредными веществами нужно проводить в плотно застегнутом халате и следить за тем, чтобы эти вещества не попадали на поверхность кожи и одежду. При этом следует пользоваться резиновыми перчатками и прорезиненным фартуком. Для предупреждения бурного вскипания и выбрасывания жидкости, которая нагревается до кипения, необходимо помещать в сосуд несколько капилляров, верхние концы которых запаяны, кусочки пористого фарфора «кипятильники» − следует вносить только в холодную жидкость. Ни в коем случае нельзя бросать их в жидкость, нагретую до кипения. Во время работы и особенно при нагревании нельзя наклоняться над сосудом, в котором происходит реакция. При проведении реакции в пробирках нельзя направлять отверстие пробирки на себя или на рядом стоящих людей. При работах со щелочными металлами, едкими щелочами, концентрированными кислотами, взрывоопасными органическими веществами, а также при работах под уменьшенным давлением (перегонка в вакууме и другие) или при повышенном давлении (с запаянными стеклянными трубками, автоклавами и другими) необходимо надевать на глаза защитные очки. Защитные маски и защитные экраны из органического стекла применять для защиты лица и головы. В помещении при работе должна соблюдаться чистота, на рабочем месте вокруг работающего не должно быть ничего лишнего. Не допускается загромождение столов посудой, оборудованием, реактивами и т.п. (ненужными в данный момент для работы), в особенности посудой с концентрированными кислотами и щелочами, взрывоопасными и огнеопасными веществами. Особое внимание следует уделять защите глаз. Для роговицы глаз опасна щелочь, поэтому во всех приведенных выше случаях работы следует надевать защитные очки, удобные и легкие защитные маски. Определение температуры плавления следует проводить в защи-тных очках, так как вследствие нарушения нормального течения процесса или по другим причинам может произойти ранение, ожог, раздражение или засорение глаз, необходимо надевать защитные маски, очки, применять щитки из органического стекла, металлические сетки и т.п. Производя опыт, при котором в приборе выделяется газ или нагревается жидкость, следует остерегаться повышения давления и взрыва вследствие закупорки отводной трубки, слишком большого сопротивления в промывных сосудах или поглотительных приборах. Перед каждой операцией следует тщательно осматривать аппаратуру, посуду, технологическое оборудование, убедиться в ее исправности и в правильности сборки установки или прибора. Нельзя мыть посуду, в которой находились ядовитые вещества, без предварительного обезвреживания. Нельзя выливать и выбрасывать в раковины или мусорные ящики остатки огнеопасных, взрывоопасных, ядовитых и сильно пахнущих веществ. Следует собирать их в специально предназначенные сосуды и после тщательной обработки сливать в отведенный для этой цели колодец. В раковину разрешается выливать только воду и нейтральные растворы. Подходы для доступа к пожарному оборудованию, ящикам с песком, водопроводным раковинам, электрощитам всегда должны быть свободными, не заставляться никакими предметами даже на короткое время. В химической лаборатории запрещается проводить работы одному человеку, в комнате должно быть минимум два человека, при этом один из них ответственный (старший). Уходя из лаборатории, необходимо проверить, не оставлены ли включенными нагревательные приборы, открытыми газовые или водопроводные краны. При проведении опытов необходимо обезопасить себя на тот случай, если прекратится подача воды, электроэнергии, газа, работа вентиляции и т.п. При перерыве подачи электротока выключить все электроприборы. ^ И РАБОЧЕГО МЕСТА При работе в лаборатории даже незначительная неосторожность может привести к несчастным случаям с тяжелыми последствиями большинство несчастных случаев является следствием небрежной работы, несоблюдения мер безопасности и установленных правил работы, результатом недостаточного знания свойств химических веществ, используемых при работе, и режимов технологического процесса. Никогда не следует приступать к работе, прежде чем стадии реакции, техника их выполнения и методы контроля процесса не будут продуманы и уяснены. Особую осторожность необходимо соблюдать при работе с ядовитыми, взрывоопасными, едкими и легковоспламеняющимися веществами. Безопасность работ в лаборатории будет обеспечена, если все работающие будут внимательно продумывать каждую из выполняемых операций, постоянно соблюдать правила безопасности ведения работы и хорошо знать опасности, которые могут возникнуть в процессе работы. Нельзя загромождать рабочее место посторонними предметами, следует выполнять только ту работу, которая поручена и разъяснена. Местоположение работающего (например, у работающего вытяжного шкафа, вдали от огня) определяется характером выполняемой работы и руководителем работ. На рабочем месте нельзя отвлекаться посторонними делами и разговорами, запрещается принимать пищу, пить воду, курить. По окончании работ рабочее место следует убрать и сдать руководителю работ. ^ К едким веществам относятся кислоты: соляная, азотная, серная, плавиковая; окись хрома (VI); твердые щелочи: едкий натр и едкий калий, их концентрированные растворы и раствор аммиака, а также бром и его растворы. Едкие вещества, попадая на кожу, вызывают ожоги, напоминающие термические. Особая опасность их заключается в возможности поражения глаз. Для предупреждения ожогов при любых работах с едкими веществами все работающие обязаны пользоваться предохранительными очками (или защитными экранами из оргстекла), резиновыми перчатками, а в некоторых случаях прорезиненными передниками и резиновыми сапогами (при перемещении и переносе кислот и щелочей). Выполнение работ с кислотами и щелочами без предохранительных очков запрещается. Бутыли с кислотами и щелочами следует хранить в исправных корзинах или обрешетках, переносить только вдвоем, а перевозить на специально оборудованной тележке. Переливать кислоты и щелочи из больших бутылей в мелкую тару необходимо при помощи сифонов с грушами или ручных насосов. Водный раствор аммиака, брома, летучие концентрированные кислоты следует переливать только под тягой. Во всех случаях необходимо надевать очки, перчатки, фартук и иметь при себе противогаз марки «В». Для приготовления растворов серной кислоты ее необходимо приливать в воду тонкой струей при непрерывном перемешивании, чтобы не было местного перегревания и выброса кислоты на работающих. Приливать воду в серную кислоту запрещается. Отработанные кислоты и щелочи следует собирать раздельно и после нейтрализации сливать в канализацию. Растворять щелочь следует медленным прибавлением к воде небольших кусков ее при непрерывном перемешивании. Большие куски щелочи разбивают на мелкие под тканью (бельтинг). При мойке посуды хромовой смесью необходимо остерегаться попадания ее на кожу, обувь, одежду. ^ Многие органические вещества являются огнеопасными. Особенно легко загораются летучие органические растворители эфир, ацетон, спирт и другие. Целый ряд веществ отличается ядовитостью и взрывоопасностью. Ввиду опасности, существующей при работе с органическими веществами, большое значение имеет предварительное ознакомление со свойствами тех веществ, с которыми предстоит работать, и с безопасными приемами работы. Незнание свойств веществ и безопасных приемов работы с ними, неосторожность и невнимательность главные причины несчастных случаев. Напротив, осмотрительная и продуманная работа, соблюдение необходимых мер предосторожности сводят к минимуму вероятность несчастных случаев. Все стадии реакции, возможные побочные процессы, свойства исходных веществ и конечных продуктов, технические приемы работы должны быть уяснены до начала эксперимента. Выполнение указанных правил не только обеспечивает личную безопасность работающего, одновременно оно является проявлением заботы о безопасности находящихся рядом товарищей. 2.2.1 Работа с вредными веществами Всем лицам, начинающим работать в органическом практикуме, в первую очередь, необходимо знать, какие именно вещества являются наиболее опасными, по каким признакам можно обнаружить их присутствие в атмосфере, каковы симптомы различных стадий отравления ими и, что очень важно, какую первую помощь следует оказать пострадавшему до прибытия неотложной врачебной помощи или, в более тяжелых случаях, до отправления пострадавшего на пункт первой помощи или в больницу. Такие сведения для газо- и парообразных токсичных веществ приводятся в таблицах А.1 и А.2 Приложения А. Из данных, приведенных в таблицах А.1 и А.2, видно, что обнаружить в атмосфере токсичное вещество по цвету возможно лишь в ограниченном числе случаев (хлор, окислы азота, пары брома). Значительно легче (часто еще до появления признаков отравления) это можно сделать по запаху (синильная кислота, фосген, сероводород, сернистый газ, сероуглерод, аммиак, озон и др.). Наиболее опасны вещества, которые нельзя обнаружить в воздухе ни по цвету, ни по запаху (например, окись углерода, пары ртути). С большими количествами ядовитых веществ следует работать в отдельном специальном помещении. Работу с малыми количествами ядовитых веществ можно проводить в общем помещении, но обязательно в хорошо действующем вытяжном шкафу. При работе с ядовитыми веществами необходимо особенно внимательно проверить качество сборки прибора, взять для опыта точно рассчитанные количества исходных веществ и в ходе опыта поддерживать заданные условия. При работе с бромом, сулемой, солями синильной кислоты необходимо надевать резиновые перчатки. Перед наливанием брома в капельную воронку надо обязательно проверить, хорошо ли держит кран воронки. Смазать шлиф крана каплей концентрированной серной кислоты (убрав сначала вазелин, если он был на шлифе ранее). При попадании брома на открытые части тела его смывают струей воды или ватным тампоном, смоченным спиртом. По окончании работы с ядовитыми веществами следует тщательно вымыть с мылом посуду и руки. Ядовитые вещества и их растворы нельзя оставлять на столе и в личном шкафу. При невозможности использования их для работы эти вещества нужно сдать лаборанту. Измельчение твердых токсичных веществ в ступках и взвешивание их на весах должно обязательно проводиться в вытяжном шкафу в присутствии преподавателя. При этом необходимо защитить лицо маской из органического стекла. Место, на котором было просыпано или разлито токсичное вещество, должно быть немедленно продегазировано. Сулема удаляется большим количеством воды; синильная кислота и ее соли дегазируются суспензией железного купороса и гашеной извести, приготовленной из расчета 24 вес. ч. купороса и 12 вес. ч. гашеной извести на 1 вес. ч. синильной кислоты. Вещества кислотного характера нейтрализуются раствором соды или щелочи, а вещества основного характера растворами соляной или уксусной кислот. Все работы, связанные с дегазацией токсичных жидких и твердых веществ, должны проводиться в резиновых перчатках. В качестве подсобных материалов рекомендуется использовать тампоны из ваты или фильтровальной бумаги, которые по окончании дегазации должны сжигаться в специально отведенном месте. После окончания синтеза с использованием ядовитых веществ необходимо сразу же, не вынимая из вытяжного шкафа, продегазировать указанными выше реагентами всю использованную посуду. 2.2.2 Работа с горючими и легковоспламеняющимися летучими веществами Каждый работающий должен знать, какие из используемых в практикуме веществ являются легковоспламеняющимися и какие профилактические меры надо принимать, чтобы избежать их воспламенения. Сведения о наиболее часто встречающихся легковоспламеняющихся веществах приведены в таблице 1. Таблица 1 – Характеристика наиболее часто встречающихся легковоспламеняющихся веществ
Продолжение таблицы 1
Легковоспламеняющиеся жидкости характеризуются двумя константами: температурой вспышки и температурой самовоспламенения. Температура вспышки это наименьшая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания (и затем воспламенять само вещество). Нельзя нагревать на открытом огне, на сетке, вблизи открытого пламени или в открытых сосудах диэтиловый эфир, спирт, ацетон, нефтяной эфир, бензин, лигроин, сероуглерод, бензол и другие горючие и легковоспламеняющиеся жидкости. Указанные вещества разрешается нагревать или перегонять на водяной или воздушной бане с электрообогревом спиралью, закрытой керамикой. Эфир можно перегонять на водяной бане, предварительно нагретой на некотором расстоянии от прибора (подставлять горелку под баню у прибора строго запрещается). Приемник для эфира нельзя помещать рядом с включенной электроплиткой или горящей газовой горелкой. При работах с эфиром и другими легковоспламеняющимися летучими веществами необходимо соблюдать следующие правила: − следить, чтобы поблизости не было открытого пламени. Перед разборкой приборов, в которых имеются легковоспламеняющиеся вещества, надо сначала потушить горелки, находящиеся поблизости; − нельзя хранить легковоспламеняющиеся или легколетучие вещества (эфир, эфирные растворы) в теплом месте, вблизи отопительной батареи, включенного термостата; − нельзя выливать эфир, эфирные растворы и другие легковоспламеняющиеся вещества в мусорные урны, водопроводные раковины и сливные воронки. Для слива этих веществ имеются специальные склянки в вытяжных шкафах; − нельзя хранить легколетучие жидкости в тонкостенной посуде, плотно закрытой стеклянной или резиновой пробкой. Такие жидкости надо сохранять в толстостенных реактивных склянках и банках. Эфир обычно хранят в склянках, закрытых корковой пробкой с вставленной в нее хлоркальциевой трубкой; − совершенно недопустимо курение вблизи установок и приборов, содержащих эфир или другие легковоспламеняющиеся вещества. При наполнении газометров водородом или другими горючими газами необходимо погасить горелки, выключить электронагревательные приборы и включить тягу. Работы по перекристаллизации из горючих растворителей следует производить лишь в специальных приборах, снабженных обратными холодильниками. При работе с концентрированной азотной кислотой следует иметь в виду, что она может вызвать пожар, если соприкоснется с легковоспламеняющимися органическими жидкостями, а также с ватой или тканью. Вещества, температура вспышки которых ниже комнатной температуры, категорически запрещается выпаривать из фарфоровых чашек или стаканов на водяной бане, обогреваемой газовой горелкой. Для этой цели запрещается пользоваться даже электроплиткой с закрытой спиралью. 2.2.3 Работа со взрывоопасными веществами Каждый работающий в органическом практикуме обязан знать, что некоторые индивидуальные вещества и смеси веществ (главным образом с кислородом, воздухом или окислителями) взрывоопасны. Это означает, что в определенных условиях (при хранении, транспортировке, очистке перегонкой или перекристаллизацией) они могут взрываться. В зависимости от природы веществ и условий, в которых они находятся, взрыв может быть вызван повышением температуры (в том числе электрическим разрядом или соприкосновением с открытым пламенем) или давления, ударом или толчком, трением, интенсивным освещением, звуком определенной частоты, а иногда даже легким прикосновением. В таблицах 2 и 3 приводятся наиболее часто встречающиеся взрывоопасные вещества и смеси, а также причины взрывов. Таблица 2 Взрывоопасные вещества
Продолжение таблицы 2
Таблица 3 − Взрывоопасные смеси
Продолжение таблицы 3
Многие реактивы, применяемые в лаборатории, промежуточные продукты, образующиеся при реакциях, пары, газы, твердые вещества и жидкие продукты реакции являются горючими и легковоспламеняющимися веществами, которые также могут послужить причиной взрыва. 2.2.4 Работа с огнеопасными веществами Легковоспламеняющиеся вещества, как, например, эфир, петролейный эфир, ацетон, сероуглерод, бензол и другие, нельзя нагревать и упаривать в открытых сосудах на горелках и электроплитках. Нагревают легковоспламеняющиеся жидкости на предварительно нагретой водяной бане, в колбе, снабженной водяным холодильником, вдали от нагревательных приборов. При нагревании легковоспламеняющихся жидкостей в количестве более 0,5 л необходимо под прибором ставить кювету достаточной емкости, в которую будет стекать жидкость в случае аварии. Сосуды после работы должны немедленно промываться. При случайном проливании огнеопасных жидкостей необходимо немедленно выключить все нагревательные приборы и горелки, а место пролива посыпать песком, который сразу же убрать деревянными лопатами. При возникновении пожара вызвать пожарную охрану и сбивать пламя огнетушителями, песком, асбестовым одеялом. Для жидкостей, не смешивающихся с водой, запрещается применять воду. Почти все горючие жидкости летучи и оказывают вредное действие на организм человека, поэтому работы с ними необходимо проводить только в вытяжном шкафу. Отсутствие вентиляции может привести к образованию в воздухе взрывоопасных смесей и взрывам. Горючие вещества запрещается хранить вблизи огня и нагревательных приборов: термостата, электропечи, батареи отопления На рабочем месте разрешается держать горючие вещества в том количестве, которое необходимо для работы в данный момент. Хранить горючие жидкости в лаборатории разрешается (в количестве, не превышающем суточную потребность) в толстостенной посуде, помещенной в закрытые металлические ящики. Металлические ящики должны быть установлены вдали от выходов, чтобы не загораживать проходы. Эфир следует хранить в склянке, закрытой корковой пробкой, в которую вставлена трубка, оттянутая в капилляр или хлоркальциевая трубка. Стенки и дно ящика должны быть выложены листовым асбестом. На внутренней стороне крышки ящика закрепляется опись хранимого с указанием количества, разрешенного к хранению. Категорически запрещается хранение в лабораторных помещениях низкокипящих веществ (дивинила, изопрена, диэтилового эфира, ацетона и т.п.). По окончании работы эти вещества должны быть вынесены на хранение в отдельное помещение (склад). Доставка горючих веществ со склада в лабораторию производится в стеклянной посуде, помещенной в железный футляр с песком. Металлоорганические соединения хранятся в запаянных ампулах, которые зарываются в песок не менее чем на половину своей высоты, а металлический ящик плотно закрывается крышкой. Переносится ящик аккуратно без встрясок. Переливание небольших количеств горючих жидкостей разрешается производить только вдали от огня; при переливании больших количеств легко летучих жидкостей в помещении все горелки должны быть потушены, а плитки отключены. При работе с огнеопасными жидкостями всегда учитывают, что колба в процессе работы может треснуть или разорваться, поэтому между ней и наблюдателем нужно ставить кусок асбеста, чтобы горящая жидкость не попала на одежду. При работе с масляными банями следует обязательно помещать в баню термометр и следить, чтобы масло не нагревалось выше температуры воспламенения. Нельзя проводить перегонку досуха, так как многие вещества (диэтиловый эфир, диоксан) образуют взрывоопасные пероксиды, которые взрываются при нагревании и соприкосновении с воздухом. Пары эфира тяжелее воздуха и опускаются вниз. В случае недостаточной работы холодильника в реакционной колбе или при слишком бурно протекающем процессе возможна утечка эфира. При наличии открытого огня вблизи прибора с эфиром это может вызвать взрыв и пожар. При перегонке эфира и других воспламеняющихся веществ над металлическим натрием нельзя нагревать перегонную колбу на водяной бане. Перегонку следует вести на песчаной бане. Органические растворители (диоксан, эфир и др.) перед использованием необходимо проверять на содержание в них пероксидов. При работе с водородом следует помнить, что водород в смеси с воздухом образует взрывчатую смесь, поэтому: а) необходимо проверять приборы, в которых идет работа с водородом, на герметичность; б) после вытеснения воздуха из прибора током водорода надо проверить чистоту водорода. Водород, собранный в пробирку, должен при поджигании сгорать без хлопка; в) нагревать прибор, заполненный водородом, можно только после проверки водорода на чистоту; г) по окончании опыта прекратить нагревание и охладить прибор в токе водорода. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||