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乙炔實驗室 實驗室注意事項和防范措施
發(fā)布時間:2021-04-23 20:01瀏覽次數(shù):

實驗室注意事項和防范措施

著火是化學(xué)實驗室,特別是化合物合成實驗室里容易發(fā)生的事故。例如:

①化學(xué)藥品中有許多可燃、自燃或助燃的物質(zhì)而引起著火;

②加熱操作不當(dāng)引起著火;

③電器短路引起著火等。

最危險的是那些在常溫下易燃的物質(zhì)。下面介紹一下有關(guān)化學(xué)實驗中常接觸的一些易燃物質(zhì)的有關(guān)知識。

1.1化學(xué)易燃?xì)怏w和液體

易燃?xì)怏w:氫氣、氨氣、煤氣、石油氣、乙炔、乙烯、一氧化碳等。

易燃液體:乙醚、二硫化碳、四氫呋喃、苯、溴乙烷、汽油、酒精、醋酸乙酯(天那水)、醋酸丁酯(稀料)、丙酮、乙醛等。

這些易燃物其所以危險,是因為這些氣體或低沸點液體在室溫下的蒸氣濃度很大,足以著火;燃燒速度快,有的因燃點很低(如乙醚、二硫化碳、四氫呋喃等)乙炔實驗室,能和空氣形成爆炸混合物,發(fā)生爆炸性燃燒。此外,有的易燃物本身有毒,有的燃燒時能分解產(chǎn)生刺激性氣體或劇毒氣體,均威脅實驗人員的安全。

對于易燃物的性能,可以從三個方面來衡量它們:

(1)閃點:指該液體上的蒸氣形成燃燒混合物的最低溫度。閃點在22℃以下的是危險易燃物,在22~66℃范圍內(nèi)的易燃物。例如,乙醚的閃點有-45℃;二硫化碳只有-30℃,是最危險的易燃物。

(2)燃點:該物質(zhì)的蒸氣自動著火的最低溫度。

(3)爆炸極限:該物質(zhì)蒸氣與空氣形成爆炸混合物的極限,又分下限(在空氣中的濃度低于此限不著火爆炸)和上限(在空氣中的濃度高于此限亦不著火爆炸)。爆炸上下限相隔越大,說明該物質(zhì)與空氣混合,有一個很寬的爆炸范圍,危險性就越大。例如乙炔就是危險性很大的易燃物。因乙炔上限是100%,下限2.5%。常用易燃?xì)怏w和易燃液體的有關(guān)特性

低碳烷烴、乙醛、氯乙烷、溴乙烷、二硫化碳、乙醚、石油醚、苯和丙酮等的閃點都比較低,即使存放在普通電冰箱內(nèi)(冰室最低溫-18℃,無電火花消除器),也能形成可以著火的氣氛,故這類液體不得貯于普通冰箱內(nèi)。另外,低閃點液體的蒸氣只需接觸紅熱物體的表面便會著火。其中,二硫化碳尤其危險,即使與暖氣散熱器或熱燈泡接觸乙炔報警器,其蒸氣也會著火,應(yīng)該特別小心。

1.2化學(xué)不穩(wěn)定的易燃物

這類物質(zhì)非常活潑,或者不穩(wěn)定,稍改變外界條件(溫度、壓力、震蕩、磨擦、撞擊等),即發(fā)生猛烈反應(yīng),立即著火甚至爆炸。

這類藥品分下列六類敘述:

(1)炸藥

大家都知道TNT是烈性炸藥。多硝基化合物都是烈性炸藥。實驗室常用的苦味酸(Picricacid),又叫三硝基酚(Trinitrophenol),干燥時是很危險的炸藥,必須保持潮濕狀態(tài)。

硝酸銨、亞硝酸銨受熱分解,可能爆炸。

(2)不穩(wěn)定氧化物

其中最危險的是高價酸和過氧化物。

高價酸在無水狀態(tài)很易爆炸,所以不要和脫水劑(如硫酸、磷酸、五氧化二磷等)混合。這些高價酸有:高錳酸(Permanganicacid)、過氯酸(Perchloricacid)、過硫酸(Persulfuricacid),它們的鹽類、酸或酸酐與硫酸混合特別危險。

最常用的過氧化物(Peroxide)是雙氧水,雙氧(Hydrogenperoxide)水內(nèi)若含有鐵、銅、錳等就會自動分解。60%以上的雙氧水是很危險的。

過氧化苯甲酰及其他聚合反應(yīng)引發(fā)劑(Intiator),在干燥狀態(tài)時是很危險的。

許多含氧的有機(jī)物,例如醚類、醛類、酸類、烯類等,暴露在空氣中,會慢慢自動氧化生成少許過氧化合物。對於像乙醚、四氫呋喃等易形成過氧化物硫化氫報警器,閃點又低的易燃物,要特別警惕。存久了的乙醚,要將過氧化物除去再用。回收乙醚時,千萬不要蒸干,否則濃集過氧化物,會受熱爆炸。工業(yè)乙醚含有少量水,用鐵罐貯存,能抑制過氧化物的形成。使用四氫呋喃,必須在氮氣流下操作。

(3)自燃物

①活潑金屬,如鉀、鈉、鈣、鎂、鋁、鋅等在空氣中燃燒生成相應(yīng)的氧化物。尤其是鉀和鈉,與水猛烈反應(yīng),即放出氫氣乙炔實驗室,爆炸燃燒。鉀、鈉貯於煤油中,與空氣、水氣隔絕,即使這樣,貯存久了的鉀,表面亦自動氧化,形成少量過氧化鉀,有爆炸危險。此外,鉀、鈉和多種滅火劑,如水、二氧化碳、鹵代烷都猛烈反應(yīng),所以著火只能用沙土、碳酸鈉或碳酸氫鈉撲救,使用錯了滅火劑,反而增加危險,不能疏忽大意。

反應(yīng)后的金屬渣,特別容易著火,不能隨便拋棄在垃圾桶中。金屬粉塵彌漫在空氣中,易形成爆炸混合物。

②黃磷暴於空氣中自然。黃磷要保存於水下,避免和空氣接觸。黃磷不能和皮膚接觸。

③金屬氧化物氫化硼、硼烷等。

(4)強(qiáng)氧化劑或還原劑

強(qiáng)還原劑自動與空氣中的氧化合,著火爆炸,上述的自燃物就是例子。

強(qiáng)氧化劑與微量雜質(zhì)混合,亦可能猛烈爆炸。因為木炭、塵埃、滑潤油脂及其他有機(jī)物大多數(shù)是還原劑,所以強(qiáng)氧化劑被污染,就特別危險。使用氯酸鉀、高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硝酸及其鹽類、亞硝酸鹽等要特別注意。使用氧氣罐,要有專用的降壓調(diào)壓閥,不能有油脂之類有機(jī)物。

在實驗室制備氧氣試驗,使用氯酸鉀分解,用二氧化錳催化,如混入少量雜質(zhì),就會爆炸。

強(qiáng)氧化劑和還原劑混合,會著火爆炸。硝酸鉀(氧化劑)硫磺和木炭(還原劑)的混合物就是炸藥。

亞硝酸鈉(氧化劑)和亞硫酸氫鈉(還原劑)混合即著火。

(5)重氮鹽、炔的鹽類等

這些物質(zhì)非常不穩(wěn)定、易爆炸。電石(碳化鈣)遇水反應(yīng)生成危險的乙炔氣。撲滅這種火災(zāi)要特別注意,因為電石渣反應(yīng)很慢,滅火以后,還會死灰復(fù)然,再發(fā)生火災(zāi)。

一般說來,易爆炸物質(zhì)的組成中,大多含有以下原子團(tuán):

—O—O—臭氧、過氧化物;—N=N—重氮及疊氮化合物;

—O—Cl—氯酸鹽、高氯酸鹽;—N=C雷酸鹽

=N—Cl氮的氯化物;—NO2硝基化合物(三硝基甲苯、苦味酸鹽)

—N=O—亞硝基化合物;—C≡C—乙炔化合物(乙炔金屬鹽)

(6)易燃粉塵與空氣形成爆炸混合物

乙炔實驗室_隔聲室 實驗_噴漆室流平室

例如棉紗著火爆炸,染有液體空氣的廢棉紗及其他還原劑,很易爆炸,使用液體空氣作冷卻劑要特別小心。

1.3實驗室常見的著火事故

化學(xué)實驗室要經(jīng)常用煤氣燈、電爐、油浴等加熱;使用各種電器設(shè)備和儀器時,和具有可燃性的化學(xué)試劑接觸也都存在著火的隱患。例如:使用煤氣燈時,不小心將衣袖燃著;有的頭發(fā)過長不小心將頭發(fā)燃著,特別危險的是煤氣燈使用過程中突然因故熄滅(煤氣量過小或風(fēng)過大),引起煤氣泄漏,這是很危險的。有的同學(xué)做完實驗后,忘記關(guān)煤氣開關(guān),都會造成火災(zāi)。

各種電器設(shè)備在開、關(guān)和短路時往往產(chǎn)生火花,如與易燃?xì)怏w或液體接觸,極易發(fā)生火災(zāi)。實驗后插座不拔或不關(guān)閉總電源有時也會釀成火災(zāi)。

在做有機(jī)實驗和綜合實驗時,接觸的有機(jī)試劑比較多,而大部分有機(jī)試劑都是可燃的,如果實驗操作不當(dāng)易發(fā)生火災(zāi),例如:用明火加熱有機(jī)溶劑;在回流或蒸餾操作中未加沸石,引起暴沸,液體沖出瓶外接觸到明火;取量或傾倒有機(jī)液體時,不小心灑在瓶外遇明火;在壓金屬鈉絲或使用金屬鈉時,違反操作也會引起著火事故。

1.4火災(zāi)的預(yù)防和消防

(1)火災(zāi)的預(yù)防

有效的防范才是對待事故最積極的態(tài)度。為預(yù)防火災(zāi),應(yīng)切實遵守以下各點:

①嚴(yán)禁在開口容器或密閉體系中用明火加熱有機(jī)溶劑,當(dāng)用明火加熱易燃有機(jī)溶劑時,必須有蒸氣冷凝裝置或合適的尾氣排放裝置。

②廢溶劑嚴(yán)禁倒入污物缸,量少時可用水沖入下水道,量大時應(yīng)倒入回收瓶內(nèi)再集中處理。燃著的或陰燃的火柴梗不得亂丟,應(yīng)放在表面皿中,實驗結(jié)束后一并投入廢物缸。

③金屬鈉嚴(yán)禁與水接觸,廢鈉通常用乙醇銷毀。

④不得在烘箱內(nèi)存放、干燥、烘焙有機(jī)物。

⑤使用氧氣鋼瓶時,不得讓氧氣大量溢入室內(nèi)。在含氧量約25%的大氣中,物質(zhì)燃燒所需的溫度要比在空氣中低得多,且燃燒劇烈,不易撲滅。

(2)安全消防措施

萬一不慎失火,切莫慌驚失措,應(yīng)冷靜、沉著處理。只要掌握必要的消防知識,一般可以迅速滅火。

①常用消防器材化學(xué)實驗室一般不用水滅火!這是因為水能和一些藥品(如鈉)發(fā)生劇烈反應(yīng),用水滅火時會引起更大的火災(zāi)甚至爆炸,并且大多數(shù)有機(jī)溶劑不溶于水且比水輕,用水滅火時有機(jī)溶劑會浮在水上面,反而擴(kuò)大火場,下面介紹化學(xué)實驗室必備的幾種滅火器材。(a)沙箱將干燥沙子貯于容器中備用,滅火時,將沙子撒在著火處。干沙對撲火金屬起火特別安全有效。平時經(jīng)常保持沙箱干燥,切勿將火柴梗、玻管、紙屑等雜物隨手丟入其中。(b)滅火毯通常用大塊石棉布作為滅火毯,滅火時包蓋住火焰即成。近年來已確證石棉有致癌性,故應(yīng)改用玻璃纖維布。沙子和滅火毯經(jīng)常用來撲滅局部小火,必須妥善安放在固定位置,不得隨意挪作他用,使用后必須歸還原處。(c)二氧化碳滅器是化學(xué)實驗室最常使用、也是最安全的一種滅火器。其鋼瓶內(nèi)貯有CO2氣體。CO2無毒害,使用后干凈無污染。特別適用于油脂和電器起火,但不能用于撲滅金屬著火。(d)泡沫滅火器由NaHCO3與Al2(SO4)3溶液作用產(chǎn)生Al(OH)3和CO2泡沫,滅火時泡沫把燃燒物質(zhì)包住,與空氣隔絕而滅火。因泡沫能導(dǎo)電,不能用于撲滅電器著火。且滅火后的污染嚴(yán)重,使火場清理工作麻煩,故一般非大火時不用它。過去常用的四氯化碳滅火器,因其毒性大,滅火時還會產(chǎn)生毒性更大的光氣,目前已被淘汰。(e)溴氧二氟甲烷(Bromochlorodifluromethane),簡稱BCF。這種滅火器材裝在天花板上,滅火器有一低融點合金封口(有各種規(guī)格,常用的是155℃),當(dāng)室內(nèi)著火,溫度超過了規(guī)格,封口熔融便自動噴出BCF滅火。BCF氣體有毒,而且與金屬反應(yīng),故不宜撲滅金屬著火引起的火災(zāi)。(f)干粉:桶內(nèi)裝干粉,內(nèi)有壓縮二氧化碳管,使用時用力打擊,管破,二氧化碳將干粉噴出,撲救金屬著火。但大量鉀鈉著火則不宜用。

②滅火方法一旦失火,應(yīng)首先采取措施防止火勢蔓延,立即熄滅附近所有火源(如煤氣燈),切斷電源,移開易燃易爆物品。并視火勢大小,采取不同的撲滅方法。(a)對在容器中(如燒杯、燒瓶、熱水漏斗等)發(fā)生的局部小火,可用石棉網(wǎng)、表面皿或木塊等蓋滅。(b)有機(jī)溶劑在桌面或地面上蔓延燃燒時,不得用水沖,可撒上細(xì)沙或用滅火毯撲滅。(c)對鈉、鉀等金屬著火,通常用干燥的細(xì)沙覆蓋。嚴(yán)禁用水和CCl4滅火器,否則會導(dǎo)致猛烈的爆炸,也不能用CO2滅火器。(d)若衣服著火,切勿慌張奔跑,以免風(fēng)助火勢。化纖織物最好立即脫除。一般小火可用濕抹布、滅火毯等包裹使火熄滅。若火勢較大,可就近用水龍頭澆滅。必要時可就地臥倒打滾,一方面防止火焰燒向頭部,另外在地上壓住著火處,使其熄火。(e)在反應(yīng)過程中,若因沖料、滲漏、油浴著火等引起反應(yīng)體系著火時乙炔實驗室,情況比較危險,處理不當(dāng)會加重火勢。撲救時必須謹(jǐn)防冷水濺在著火處的玻璃儀器上,必須謹(jǐn)防滅火器材擊破玻璃儀器,造成嚴(yán)重的泄漏而擴(kuò)大火勢。有效的撲滅方法是用幾層滅火毯包住著火部位,隔絕空氣使其熄滅,必要時在滅火毯上撒些細(xì)沙。若仍不奏效,必須使用滅火器,從火場的周圍逐漸向中心處撲滅。

實驗室注意事項2

爆炸

2.1實驗室發(fā)生爆炸事故的原因

實驗室發(fā)生爆炸事故的原因大致如下:

(1)隨便混合化學(xué)藥品。氧化劑和還原劑的混合物在受熱。摩擦或撞擊時會發(fā)生爆炸。表1-3中列出的混合物都發(fā)生過意外的爆炸事故。表1-4為不能混合的常用藥品。

(2)密閉體系中進(jìn)行蒸餾、回流等加熱操作。

(3)在加壓或減壓實驗中使用不耐壓的玻璃儀器。

(4)反應(yīng)過于激烈而失去控制。

(5)易燃易爆氣體如氫氣、乙炔等烴類氣體、煤氣和有機(jī)蒸氣等大量逸入空氣,引起爆燃。常見易燃易爆物質(zhì)蒸氣在空氣中爆炸極限見表1-5。

(6)一些本身容易爆炸的化合物,如硝酸鹽類、硝酸酯類、三碘化氮、芳香族多硝基化合物、乙炔及其重金屬鹽、重氮鹽、疊氮化物、有機(jī)過氧化物(如過氧乙醚和過氧酸)等,受熱或被敲擊時會爆炸。強(qiáng)氧化劑與一些有機(jī)化合物接觸,如乙醇和濃硝酸混合時會發(fā)生猛烈的爆炸反應(yīng)。

(7)搬運鋼瓶時不使用鋼瓶車,而讓氣體鋼瓶在地上滾動,或撞擊鋼瓶表頭,隨意調(diào)換表頭,或氣體鋼瓶減壓閥失靈等。

(8)在使用和制備易燃、易爆氣體時,如氫氣、乙炔等,不在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,或在其附近點火。

(9)煤氣燈用完后或中途煤氣供應(yīng)中斷時,未立即關(guān)閉煤氣龍頭。或煤氣泄漏,未停止實驗,即時檢修。

(10)氧氣鋼瓶和氫氣鋼瓶放在一起。

2.2實驗室常見的爆炸事故

由于實驗操作不規(guī)范,粗心大意或違反操作規(guī)程都能釀成爆炸事故。例如:

(1)配制溶液時,錯將水往濃硫酸里倒,或者配制濃的氫氧化鈉時未等冷卻就將瓶塞塞住搖動都會發(fā)生爆炸。

(2)減壓蒸餾時,若使用平底燒瓶或錐瓶做蒸餾瓶或接收瓶,因其平底處不能承受較大的負(fù)壓而發(fā)生爆炸。

(3)對使用的四氫呋喃,乙醚等蒸餾時,由于這類試劑放久后會產(chǎn)生一定的過氧化物,在對這些物質(zhì)進(jìn)行蒸餾前,未檢驗有無過氧化物并除掉過氧化物,過氧化物被濃縮達(dá)到一定程度或蒸干易發(fā)生爆炸。

(4)制備易燃?xì)怏w時,一定要注意附近不要有明火,在制備和檢驗氧氣時,一定要注意不要混有其它易燃?xì)怏w。例如氧氣制備、氫氣制備,實驗中若操作不慎易發(fā)生爆炸(見著火一節(jié))。

(5)金屬鉀、鈉、白磷遇火都易發(fā)生爆炸。

2.3爆炸事故的預(yù)防與急救

爆炸的毀壞力極大,危害十分嚴(yán)重,瞬間殃及人身安全。必須引起思想上足夠的重視,為預(yù)防爆炸事故發(fā)生,必須遵守以下幾點:

(1)凡是有爆炸危險的實驗,必須遵守實驗教材中的指導(dǎo),并應(yīng)安排在專門防爆設(shè)施(或通風(fēng)框)中進(jìn)行。

(2)高壓實驗必須在遠(yuǎn)離人群的實驗室中進(jìn)行。

(3)在做高壓、減壓實驗時,應(yīng)使用防護(hù)屏或防爆面罩。

(4)絕不允許隨意混合各種化學(xué)藥品,例如:高錳酸鉀和甘油。

(5)在點燃?xì)錃狻O等易燃?xì)怏w之前,必須先檢查并確保純度。銀氨溶液不能留存。某些強(qiáng)氧化劑(如氯酸鉀、硝酸鉀、高錳酸鉀等)或其混合物不能研磨,否則都會發(fā)生爆炸。

(6)鉀、鈉應(yīng)保存在煤油中,而磷可保存在水中,取用時用鑷子。一些易燃的有機(jī)溶劑,要遠(yuǎn)離明火,用后立即蓋好瓶塞。

如果發(fā)生爆炸事故,首先將受傷人員撤離現(xiàn)場,送往醫(yī)院急救,同時立即切斷電源,關(guān)閉煤氣和水龍頭,并迅速清理現(xiàn)場以防引發(fā)其它著火中毒等事故。如已引發(fā)了其它事故,則按相應(yīng)辦法處理。

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