有机化学实验(第二版)
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1.2 有机化学实验室的安全知识(Safety of Organic Chemistry Lab)

有机实验所用药品一般都是易燃、易爆、有毒的,如果使用不当,可能发生着火、烧伤、爆炸和中毒等事故。此外所用仪器多为玻璃仪器,如不注意,不但会损坏仪器,还会造成割伤。因此进行有机实验必须注意安全。

各种事故的发生通常是由于不熟悉仪器、药品的性能,未按操作规程进行实验或思想麻痹大意引起的。因此只要重视安全问题,严格操作规范,加强安全措施,事故是可以避免的。为了防止事故的发生和发生事故后及时进行有效处理,学生应了解实验室安全知识,并切实遵守。

1.2.1 实验室安全守则

(1)实验开始前应检查仪器是否完整无损,装置是否正确,在征得指导教师同意之后方可进行实验。

(2)实验进行时,要随时注意反应进行的情况和装置有无漏气和破裂等现象。

(3)当进行有可能发生危险的实验时,要根据实验情况采取必要的安全措施,如戴防护眼镜、面罩或橡皮手套等,但不能戴隐形眼镜。

(4)使用易燃、易爆药品时,应远离火源。实验试剂不得入口。实验结束后要认真洗手。

(5)熟悉安全用具如灭火器材、砂箱以及急救药箱的放置地点和使用方法,并妥善保管。安全用具和急救药品不准移作他用。

1.2.2 有机化学实验室的安全知识

1.2.2.1 防火

引起着火的原因很多,如用敞口容器加热低沸点的溶剂、加热方法不正确等,均可引起着火。为了防止着火,实验中应注意以下几点。

(1)不能用敞口容器放置和加热易燃、易挥发的化学药品,应根据实验要求和物质的特性,选择正确的加热方法。如对沸点低于80℃的液体,在蒸馏时,应采用水浴,不能直接加热。

(2)尽量防止或减少易燃物气体的外逸。处理和使用易燃物时,应远离明火,注意室内通风,及时将蒸气排出。

(3)易燃、易挥发的废物,不得倒入废液缸和垃圾桶中。量大时,应专门回收处理;量小时,可倒入水池用水冲走,但与水发生剧烈反应的除外。

(4)实验室不得存放大量易燃、易挥发性物质。

(5)有煤气的实验室,应经常检查管道和阀门是否漏气。

(6)一旦发生着火,应沉着镇静地及时采取正确措施,控制事故的发展。首先,立即切断电源,移走易燃物。然后,根据易燃物的性质和火势采取适当的方法进行扑救。有机物着火通常不用水进行扑救,因为一般有机物不溶于水或遇水可发生更强烈的反应而引起更大的事故。小火可用湿布或棉布盖熄,火势较大时,应用灭火器扑救。

常用灭火器有二氧化碳、四氯化碳、干粉及泡沫等灭火器。

目前实验室中常用的是干粉灭火器。使用时,拨出销钉,将出口对准着火点,将上手柄压下,干粉即可喷出。

二氧化碳灭火器也是有机实验室常用的灭火器。灭火器内存放着压缩的二氧化碳气体,适用于油脂、电器及较贵重的仪器着火时使用。

虽然四氯化碳和泡沫灭火器都具有较好的灭火性能,但四氯化碳在高温下能生成剧毒的光气,而且与金属钠接触会发生爆炸。泡沫灭火器会喷出大量的泡沫而造成严重污染,给后处理带来麻烦。因此,这两种灭火器一般不用。不管采用哪一种灭火器,都是从火的周围开始向中心扑灭。

地面或桌面着火时,还可用砂子扑救,但容器内着火不宜使用砂子扑救。身上着火时,应就近在地上打滚(速率不要太快)将火焰扑灭。千万不要在实验室内乱跑,以免造成更大的火灾。

1.2.2.2 防爆

在有机化学实验室中,发生爆炸事故一般有以下两种情况。

(1)某些化合物容易发生爆炸,如过氧化物、芳香族多硝基化合物等,在受热或受到碰撞时,均会发生爆炸。含过氧化物的乙醚在蒸馏时,也有爆炸的危险。乙醇和浓硝酸混合在一起,会引起极强烈的爆炸。

(2)仪器安装不正确或操作不当时,也可引起爆炸。如蒸馏或反应时实验装置被堵塞,减压蒸馏时使用不耐压的仪器等。

为了防止爆炸事故的发生,应注意以下几点。

(1)使用易燃、易爆物品时,应严格按操作规程操作,要特别小心。

(2)反应过于剧烈时,应适当控制加料速率和反应温度,必要时采取冷却措施。

(3)在用玻璃仪器组装实验装置之前,要先检查玻璃仪器是否有破损。

(4)常压操作时,不能在密闭体系内进行加热或反应,要经常检查反应装置是否被堵塞。如发现堵塞应停止加热或反应,将堵塞排除后再继续进行实验。

(5)减压蒸馏时,不能用平底烧瓶、锥形瓶、薄壁试管等不耐压容器作为接受瓶或反应瓶。

(6)无论是常压蒸馏还是减压蒸馏,均不能将液体蒸干,以免局部过热或产生过氧化物而发生爆炸。

1.2.2.3 防中毒

大多数化学药品都具有一定的毒性。中毒主要是通过呼吸道和皮肤接触有毒物品而对人体造成危害。因此预防中毒应做到以下几点。

(1)称量药品时应使用工具,不得直接用手接触,尤其是有毒药品。做完实验后,应洗手后再吃东西。任何药品不能用嘴尝。

(2)使用和处理有毒或腐蚀性物质时,应在通风橱中进行或加气体吸收装置,并戴好防护用品。尽可能避免蒸气外逸,以防造成污染。

(3)如果有毒物质溅入口中,要立即吐出,再用大量水冲洗口腔。如已吞下,根据具体情况给以解毒剂,并送医院治疗。如果吸入有毒物发生中毒现象,应让中毒者及时离开现场,移到空气新鲜的地方,解开衣领及纽扣,严重者应及时送往医院。

1.2.2.4 防灼伤

皮肤接触高温、低温或腐蚀性物质后均可能被灼伤。为避免灼伤,在接触这些物质时,最好戴橡胶手套和防护眼镜。发生灼伤时应按下列要求处理。

(1)被碱灼伤时,先用大量的水冲洗,再用1%~2%的乙酸或硼酸溶液冲洗,然后再用水冲洗,最后涂上烫伤膏。

(2)被酸灼伤时,先用大量的水冲洗,然后用1%的碳酸氢钠溶液清洗,最后涂上烫伤膏。

(3)被溴灼伤时,应立即用大量的水冲洗,再用酒精擦洗或用2%的硫代硫酸钠溶液洗至灼伤处呈白色,然后涂上甘油或鱼肝油软膏加以按摩。

(4)被热水烫伤后一般在患处涂上红花油,然后擦烫伤膏。

(5)以上这些物质一旦溅入眼睛中,应立即用大量的水冲洗,并及时去医院治疗。

1.2.2.5 防割伤

有机实验中主要使用玻璃仪器。使用时,最基本的原则是:不能对玻璃仪器的任何部位施加过度的压力。

(1)需要用玻璃管和塞子连接装置时,用力处不要离塞子太远,正确操作如图1-1(a)和(b)所示。图1-1(c)和(d)的操作是不正确的。尤其是插入温度计时,要特别小心。

图1-1 玻璃管与塞子连接时的操作方法

(2)新割断的玻璃管断口处特别锋利,使用时,要将断口处用火烧至熔化,使其呈圆滑状。

发生割伤后,应将伤口处的玻璃碎片取出,再用生理盐水将伤口洗净,涂上红药水,用纱布包好伤口。若割破静(动)脉血管,流血不止时,应先止血。具体方法是:在伤口上方约5~10cm处用绷带扎紧或用双手掐住,然后再进行处理或送往医院。

为处理事故需要,实验室应备有急救箱,内置有以下一些物品:

(1)镊子、剪刀、纱布、药棉、绷带、橡皮膏等;

(2)凡士林、创可贴、烫伤膏、玉树油、硼酸软膏等;

(3)1%~2%的乙酸或硼酸溶液、1%的碳酸氢钠溶液、2%硫代硫酸钠溶液、甘油、止血粉、医用酒精、红药水、龙胆紫等。

1.2.2.6 用电安全

使用电器前,应检查线路连接是否正确,电器内外要保持干燥,不能有水或其他溶剂。使用电器时,应防止人体与电器导电部分直接接触,不能用湿手或手握湿物去插或拔插头。为了防止触电,装置和设备的外壳等都应连接地线,实验结束后,应先切断电源,再将连接电源插头拔下。

1.2.3 有机化学实验废物的处置

在有机化学实验中和实验结束后往往会产生各种固体、液体等废物,为保护环境,遵守国家的环保法规,减少对环境的危害,可采用如下处理方法。

(1)所有实验废物应按固体、液体,有害、无害等分类收集于不同的容器中,对一些难处理的有害废物可送环保部门专门处理。

(2)少量的酸(如盐酸、硫酸、硝酸等)或碱(如氢氧化钠、氢氧化钾等)在倒入下水道之前必须被中和,并用水稀释。

(3)有机溶剂必须倒入带有标签的废物回收容器中,并存放在通风处。

(4)对无害的固体废物,如:滤纸、碎玻璃、软木塞、氧化铝、硅胶、硫酸镁、氯化钙等可以直接倒入普通的废物箱中,不应与其他有害固体废物相混;对有害固体废物应放入带有标签的广口瓶中。

(5)对能与水发生剧烈反应的化学品,处置之前要用适当的方法在通风橱内进行分解。

(6)对可能致癌的物质,处理起来应格外小心,避免与皮肤接触。