
1.3 常见危险品及安全预防措施
1.3.1 有毒化学品及其预防措施
(1)有毒化学品
毒物侵入人体后,通过血液循环分布到各个组织或器官中。由于毒物本身的理化特性及各自的生化、生理特点,可破坏人的正常生理机能,导致中毒。中毒可分为急性中毒和慢性中毒两种情况。急性中毒指短时间内大量毒物迅速作用于人体后所发生的病变,多见于突发性事故场合。慢性中毒指长期接触少量毒物,毒物在人体内积累到一定程度所引起的病变。
有毒化学品进入人体有三种途径:①呼吸道吸入,它是最常见,也是最危险的一种侵入方式。毒物经肺部吸收进入大循环,可不经肝脏的解毒作用直接遍及全身,产生毒性作用,从而引起急、慢性中毒。②皮肤吸收,如二硫化碳、汽油、苯等能溶解于皮肤脂肪层,且通过皮脂腺及汗腺而侵入人体。当皮肤破损时,各类毒物只要接触患处都可以顺利地侵入人体。③消化道摄取。
(2)有毒化学品分类及其预防措施
①窒息化学品 窒息气体取代正常呼吸的空气,使氧的浓度达不到维持生命所需的量,从而引起窒息(一般氧气浓度低于16%时,人会感到眼花;低于12%时,会造成永久性脑损伤;低于5%的场合,6~8min人就会死亡)。窒息分为物理窒息和化学窒息,化学窒息更危险,如HCN、CO,有关实验应在通风橱中进行。
②刺激性化学品 氯气、氨气、二氧化硫等气体作用于上呼吸道黏膜,导致气管痉挛和支气管炎。当病情严重时,可发生呼吸道机械性阻塞而窒息死亡。
溴为棕色液体,易蒸发成红色蒸气,强烈地刺激眼睛、催泪,能损伤眼睛、气管和肺。触及皮肤,轻者剧烈的灼痛,重者溃烂,长久不愈。使用溴时,应加强防护,戴橡胶手套。除上述外,实验室还可能会有氮氧化物、三氧化硫、卤代烃、光气、硫酸二甲酯等,有关实验均应在通风橱中进行。
③麻醉或神经性化学品 锰、汞、苯、甲醇、有机磷等所谓“亲神经性毒物”作用于人体对神经系统起不良反应,会出现头晕、呕吐、幻视、视觉障碍、昏迷等。二硫化碳、砷、铊的慢性中毒可引起指、趾触觉减退、麻木、疼痛、痛觉过敏,甚至会造成下肢运动神经瘫痪和营养障碍。
④剧毒化学危险品 氰化钾、氰化钠、丙烯腈等系烈性毒品,进入人体50mg即可致死,与皮肤接触经伤口进入人体,即可引起严重中毒。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,严禁用手接触。大量使用这类药品时,应戴上口罩和橡胶手套。
汞及其可溶性化合物如氯化汞、硝酸汞、硝酸亚汞都是剧毒物品。金属汞因易蒸发,蒸气剧毒,又无气味,吸入人体具有累积性,容易引起慢性中毒,所以切不可麻痹大意。实验中应特别注意金属汞(如使用温度计、压力计、汞电极等)的使用。为减少室内的汞蒸气,贮汞容器应紧密封闭,而且汞表面要加水覆盖。一旦汞洒落在桌面或地面,首先应尽可能收集回收,其余用硫黄粉覆盖处理,使汞转变成不挥发的HgS,最后清除干净。
砷和砷的化合物都有剧毒,常使用的是三氧化二砷(砒霜,内服0.1g即可致死)和亚砷酸钠。这类物质的中毒一般由于口服引起。当用盐酸和粗锌作用制备氢气时,也会产生一些剧毒的砷化氢气体,应加以注意。一般将产生的氢气经过高锰酸钾洗涤后再使用。砷的解毒剂是二巯基丙醇,由肌肉注射即可解毒。通常服用新配制的氧化镁与硫酸铁溶液强烈摇动后而成的氢氧化铁悬浮液。
其他有毒无机物还很多,如磷、铍的化合物,可溶性钡盐、铅盐等,使用时都应注意,这里不一一介绍。
⑤强腐蚀化学品 氢氟酸有第一酸之称,具有强烈的腐蚀作用,轻者使人剧痛难忍,重者肌肉腐烂,如不及时抢救,就会造成死亡。因此在使用氢氟酸时,应特别注意,操作必须在通风橱内进行,并戴上橡胶手套,用塑料滴管吸取。另外,在工作中所有可能接触到氢氟酸的地方都要备有葡萄糖酸钙。一旦有皮肤接触氢氟酸,立即用大量水淋浴,彻底冲洗皮肤5min,在灼伤处擦葡萄糖酸钙,然后尽快接受医生的检查和处理。
(3)防毒措施
①养成良好的个人卫生习惯,保持实验室良好的环境卫生。
②实验前应了解所用药品的性能、毒性;实验时操作要规范,采取必要的防护措施,进入实验室一定要穿工作服,必要时选择并戴好防护眼镜、防护手套;离开实验室要洗手。
③加强室内通风条件,防止吸入有毒气体、蒸汽、烟雾。相应的化学操作一定要在通风橱中完成。改进实验方案,尽量不用或少用有毒物质。
1.3.2 易燃、易爆品
(1)燃爆类别
①燃烧 它是一种同时有热和光产生的剧烈氧化反应。燃烧的发生必须同时具备三个条件:a.可燃物质,如气体、液体和固体可燃物;b.助燃物质,如氧或氧化剂;c.点火能源,即要使可燃物和助燃物发生化学反应,必须具备足够的点火能量。实验室潜在的点火能源有明火、电器火花、摩擦静电火花、化学反应热、高温表面、雷电火花、日光聚焦。因此,预防燃烧发生的措施是避免燃烧三条件同时出现。化学实验室唯一可行的预防措施是禁止明火出现。
②爆炸 物系在热力学上是一种或多种均一或非均一很不稳定的体系,当受到外界能量的激发时,迅速地从一种状态转变为另一种状态,并在瞬间以机械功的形式放出大量能量,此过程称为爆炸。爆炸具有过程进行快,爆炸点附近瞬间压力急剧升高,发出响声和周围介质发生振动或物质遭到破坏等特点。爆炸只能预防,不能中途控制。爆炸分为物理爆炸和化学爆炸。物理爆炸如压力容器爆炸,化学爆炸如物质发生高速放热的化学反应,产生大量气体并急剧膨胀做功而形成的爆炸。
(2)燃爆危险品种类
①可燃气体 如H2、CH4、乙炔、煤气等。当这类气体从容器或管道里泄漏出来,或者空气进入盛有这类气体的容器相互混合达到某种浓度范围时,遇火就会立即燃烧,甚至能在瞬间将燃烧传播到整个混合物而发生爆炸。
②可燃液体 一般是指闪点小于45℃的易燃液体,如乙醚、丙酮、汽油、苯、乙醇等。所谓闪点是指液面挥发的可燃性气体与空气混合,当火源接近时,发生瞬间火苗或闪光的最低温度。在闪点时,液体的挥发速度并不快,蒸发出来仅能维持一刹那的燃烧,还来不及补充新的蒸气,所以火焰会自然熄灭。闪点低的可燃液体在常温下就能不断地挥发出可燃蒸气,与空气形成爆炸性混合物。因此,闪点越低,危险性越大。乙醚的闪点为-45℃,特别是夏天乙醚的放置更要当心。有些人习惯把乙醚放入冰箱,这同样具有危险性。因为液体在任何温度下都能挥发,只不过温度低时挥发得慢,温度高时挥发得快。由于冰箱空间小,长期不打开冰箱,就会使乙醚充满整个空间。一般冰箱使用继电器控温,如果继电器质量不好就可能产生火花并引起爆炸,这样的事故曾经发生过。
实验中使用易燃有机溶剂时,注意取用应在通风橱中进行,并且不能用烧杯等敞口容器盛装,盛装容器不得靠近火源,更不能直接加热,数量较多的易燃有机溶剂,应放在危险药品柜内。蒸馏易燃溶剂时,应采用水浴加热,并远离火源;整套装置切勿漏气,接收器支管应与橡胶管相连,使余气通往水槽或室外。切勿将易燃溶剂倒入废液缸内,用过的溶剂要设法回收。
③易燃固体 凡是遇火、受热、撞击、摩擦或与氧化剂接触能着火的固体称为可燃固体,燃点小于300℃的称为易燃固体。固体物质的颗粒越细,其危险性越大,如镁粉、铝粉、合成树脂粉,当粒度小于10μm时,会悬浮在空气中,它们与空气形成的混合物具有一定的爆炸性。
④自燃物 有些物质,在没有任何外界热源的作用下,由于本身自行发热和向外散热的速度处于不平衡状态,热量积蓄,温度升高到自燃点能自行燃烧,称为自燃物。自燃物分为两个级别。其中一级自燃品,在空气中氧化速度极快,自燃点低,燃烧迅速而猛烈,危害性大。例如黄磷,自燃点为34℃,在常温下就能与空气中的氧发生氧化反应,同时放出大量热,极易达到自燃点而燃烧,故应存放于水中。
⑤遇水燃烧物 有些化学品当吸收空气中的潮气或接触水分时,会发生剧烈反应,并放出可燃气体和大量热量,这些热量使可燃气体的温度猛升到自燃点而发生燃烧或爆炸。根据物质性质不同,遇水后危险程度不同,碱金属、硼氢化物置于空气中就会自燃;氢化钾遇水具有自燃性和自爆性;磷化钙遇水生成有毒磷化氢。遇水燃烧物遇到酸或氧化剂时,反应更剧烈,危险性更大。安全预防措施有:a.密封放置,严禁受潮,如K、Na应放入煤油中;b.与氧化剂、酸、易燃物、含水物隔离;c.发生火灾时,只能用干沙或干粉灭火,不能用水、泡沫灭火器、二氧化碳灭火器灭火;d.在通风橱中使用,防止外撒或细粉在空气中扩散。
⑥混合危险物 两种或两种以上物质,相互混合或接触能发生燃烧和爆炸。一般发生在强氧化剂和还原剂之间。实验室的强氧化剂有硝酸盐、高氯酸盐、高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化物、发烟硝酸、发烟硫酸等;强还原剂有胺类、醇类、油脂、硫黄、磷、碳、金属粉等。因此,氧化剂使用安全的原则是:a.用量最小化;b.远离有机品、易燃品、还原剂存放;c.实验过程中注意移去不必要的化学品;d.使用通风橱和个人安全防护用品;e.防止过期化学品中有过氧化物存在。在化学实验室中易形成过氧化物的化学品有乙醛、环己烯、乙醚、对二氧六环、金属钠、四氢呋喃、二异丙醚等。防止过氧化物引起爆炸的措施有:a.熟悉常用的易形成过氧化物的化学品;b.过期药品使用前要检查是否含有过氧化物;c.加还原剂去除过氧化物;d.化学品应存放于干燥、低温、阴暗处。
⑦其他危险品 实验室可能还会使用其他一些燃爆危险品,使用时要十分小心。例如过氧化合物、苦味酸、叠氮化合物、高氯酸盐等对撞击敏感的危险品。
(3)安全措施
①存有易燃易爆物品的实验室禁止使用明火,如需加热,可使用封闭式电炉、电热套或可加热的磁力搅拌器,玻璃加工操作应有专用房间。
②使用电磁搅拌前应检查转动是否正常,有无火花产生。
③加热回馏易燃液体时,蒸馏中途不要添加沸石。对于乙醚等试剂,在进行回流和加热之前,应检查是否有过氧化物存在,如有,应先除去过氧化物后方可进行。
④实验室保持良好的通风环境,实验过程应在通风橱中进行。
⑤如有机溶剂洒落在实验台面和地上,应立即用吸水纸吸除,并做适当的处理。
⑥熟悉使用物质的爆炸危险性质、影响因素与正确处理事故的方法,了解仪器结构、性能、安全操作条件和防护要求。
⑦干燥有爆炸危险性的物质时,不得关闭烘箱门,且宜使用氮气保护。
⑧使用个人保护措施。
⑨禁止使用无标签、性质不明的物品。
⑩勿将易燃液体与玻璃器皿放于日光下,否则由于玻璃弯曲面的聚焦作用,会产生局部高温而引起爆炸事故。