实验室的安全与防护

一、 化学实验室安全常识

化学实验室是学习、 研究化学的重要场所。 在实验室中， 经常会接触到各种化学药品和仪器， 也可能面临着火、 爆炸、 中毒、 烧伤、 割伤、 触电等事故， 所以实验者必须掌握化学实验室的安全防护知识。

（一） 化学药品的正确使用和安全防护

1. 防毒

大多数化学药品都有不同程度的毒性。 有毒化学药品可通过呼吸道、 消化道和皮肤进入人体而致其中毒。 下面分别针对几种常见的有害药品， 进行相关防护知识的介绍：

（1） 氰化物和氢氰酸

如氰化钾、 氰化钠、 丙烯腈等均为烈性毒品， 进入人体50mg即可致死， 甚至与皮肤接触经伤口进入人体， 即可引起严重中毒。 这些氰化物遇酸生成氢氰酸气体， 这些气体易被吸入人体而致其中毒。 在使用氰化物时， 严禁用手直接接触； 大量使用这类药品时， 应戴上口罩和橡皮手套。 对于含有氰化物的废液， 严禁倒入酸缸， 应先加入硫酸亚铁使之转变为毒性较小的亚铁氰化物， 然后倒入水槽， 再用大量水冲洗原储放的器皿和水槽。

（2） 汞和汞的化合物

汞是易挥发的物质，在人体内积累容易引起慢性中毒。0.1～0.3g高汞盐（如Hg Cl2）可致死。 在室温下， 汞的蒸气压为0.0012mm Hg[1]， 比安全浓度标准大100倍。 使用汞时，不能直接将其暴露于空气中， 应在其上加水或用其他液体覆盖； 任何剩余的汞均不能倒入下水槽中； 储存汞的器皿必须是结实的厚壁容器， 且器皿应放在瓷盘上； 盛装汞的器皿应远离热源； 如果汞掉在地上、 台面或水槽中， 应尽量用吸管把汞珠收集起来， 再用能与汞形成汞齐的金属片 （Zn、 Cu、 Sn等） 在汞落处多次扫过， 最后用硫黄粉覆盖； 实验室应通风良好； 手上有伤口时， 切勿触摸汞的可溶性化合物 （如氯化高汞、 硝酸汞等）； 实验中应避免碰到损坏的金属汞的仪器 （如使用温度计、 压力计、 汞电极等）。

（3） 砷的化合物

单质砷和砷的化合物都有剧毒， 常用的是三氧化二砷 （砒霜） 和亚砷酸钠。 这类物质的中毒一般因口服而引起。 当用盐酸和粗锌粒制备氢气时， 也会有少量的砷化氢剧毒气体产生， 应加以注意， 因此， 一般将产生的氢气通过高锰酸钾溶液洗涤后再使用。 砷的解毒剂是二巯基丙醇， 通过肌肉注射即可解毒。

（4） 硫化氢

硫化氢是毒性极强的气体， 有恶臭鸡蛋味， 能麻痹人的嗅觉， 以致逐渐不闻其臭， 因此特别危险。 使用硫化氢和用酸分解硫化物时， 应在通风橱中进行。

（5） 一氧化碳

煤气中含有一氧化碳， 使用煤炉和煤气时应提高警惕， 防止中毒。 煤气中毒时， 轻者会头痛、 眼花、 恶心， 重者会昏迷。 对中毒的人， 应立即打开房间窗子， 将其移出中毒房间，助其呼吸新鲜空气， 并进行人工呼吸， 同时注意保暖， 必要时候及时送医院救治。

（6） 大多数有机化合物

大多数有机化合物有很强的毒性。 它们作为溶剂时用量大， 而且多数沸点很低、 蒸气浓， 很容易穿过皮肤进入人体， 进而引起中毒， 特别是慢性中毒， 因此应该避免直接与皮肤接触， 在使用时应特别注意并加强防护。 常用的有毒有机化合物有苯、 二硫化碳、 硝基苯、苯胺、 甲醇等， 其中苯、 四氯化碳、 乙醚、 硝基苯等的蒸气吸入过多会使人嗅觉减弱， 因此必须高度警惕。

（7） 溴

溴为棕红色液体， 易蒸发成红色蒸气， 对眼睛有强烈的催泪作用， 会损伤眼睛、 气管、肺部。 与皮肤接触后轻者剧烈灼痛， 重者溃烂且长久不愈， 因此使用时应戴橡皮手套。

（8） 氢氟酸

氢氟酸和氟化氢都有剧毒和强腐蚀性， 会灼伤肌体， 轻者剧痛难忍， 重者肌肉腐烂。 氢氟酸渗入人体后， 如不及时抢救， 就会造成死亡， 因此， 在使用时应特别注意， 相关操作必须在通风橱中进行， 并戴橡皮手套。

常见的有毒、腐蚀性的无机物还很多，如磷、铍的化合物，铅盐，浓硝酸， 碘蒸气等， 使用这些无机物时都应加以注意。有毒气体（如H2S、Cl2、Br2、NO2、HCl、HF） 应在通风橱中进行操作，剧毒药品如汞盐、镉盐、铅盐等应妥善保管，实验操作要规范，离开实验室要洗手。

2. 防火

煤气管、 煤气灯须防止漏气， 使用煤气后一定要把阀门关好； 对于乙醚、 酒精、 丙酮、二硫化碳、 苯等易燃有机溶剂， 实验室不得存放过多， 切不可倒入下水道， 以免集聚引起火灾； 金属钠、 钾、 铝粉、 电石、 黄磷以及金属氢化物要注意使用和存放， 尤其不宜与水直接接触；万一着火，应冷静判断情况，选用水、沙、泡沫、CO2或CCl4灭火器灭火。

3. 防爆

化学药品的爆炸分为支链爆炸和热爆炸。 氢、 乙烯、 乙炔、 苯、 乙醇、 乙醚、 丙酮、 乙酸乙酯、 一氧化碳、 水煤气和氨气等可燃性气体与空气混合至爆炸极限后， 在热源诱发下，极易发生支链爆炸； 过氧化物、 高氯酸盐、 叠氮铅、 乙炔铜、 三硝基甲苯等易爆物质， 受震或受热则可能发生热爆炸。

防爆措施： 对于支链爆炸， 主要是防止可燃性气体或蒸气散失在室内空气中， 因此需要保持室内通风良好。 当大量使用可燃性气体时， 应严禁使用明火和可能产生电火花的电器；对于热爆炸， 强氧化剂和强还原剂必须分开存放， 使用时轻拿轻放， 远离热源。

4. 防灼伤

除了高温以外， 液氮、 强酸、 强碱、 强氧化剂、 溴、 磷、 钠、 钾、 苯酚、 醋酸等物质也会灼伤皮肤， 应注意防止皮肤与之接触， 尤其防止溅入眼中。

（二） 仪器设备使用安全和用电安全

1. 人身安全防护， 安全用电

实验室常用电为50Hz、220V的交流电。 人体通过1m A的电流便有发麻或针刺的感觉，10m A以上则会使人体肌肉强烈收缩，25m A以上则呼吸困难并且有生命危险； 直流电对人体也有类似的危险。

为防止触电， 应做到： 修理或安装电器时， 先切断电源； 使用电器时， 手要干燥； 电源裸露部分应有绝缘装置， 电器外壳应接地线； 不能用试电笔去试高压电； 不能用双手同时触及电器， 防止触电时电流通过心脏； 一旦有人触电， 应首先切断电源， 然后抢救。

2. 仪器设备的安全用电

一切仪器应按说明书装接适当的电源， 需要接地的一定要接地； 若是直流电器设备， 应注意电源的正负极， 不可接错； 若电源为三相， 则三相电源的中性点要接地， 这样万一触电时， 可降低接触电压； 接三相电动机时， 要注意与正转方向是否符合， 否则， 要切断电源并对调相线； 接线时应注意接头要牢， 并根据电器的额定电流选用适当的连接导线； 接好电路后， 应仔细检查， 检查无误后方可通电使用； 仪器发生故障时应及时切断电源。

3. 使用高压容器的安全防护

化学实验常用到高压储气钢瓶和一般受压的玻璃仪器， 若使用不当， 则会导致爆炸， 因此需掌握有关常识和操作规程。

气体钢瓶的识别 （颜色相同的要看气体名称） 见表1.1。

表1.1 实验室常用压缩气体及气体钢瓶的标志

4. 高压气瓶的安全使用

高压气瓶必须专瓶专用， 不得随意改装； 高压气瓶应放置在阴凉、 干燥、 远离热源的地方， 易燃气体的气瓶与明火距离应大于5m； 氢气瓶应与明火隔离； 高压气瓶的搬运要轻且稳， 放置要牢靠； 各种气压表一般不得混用； 氧气瓶严禁油污， 注意手、 扳手或衣服上的油污； 气瓶内的气体不可用尽， 以防倒灌； 开启气门时， 应站在气压表的一侧， 实验者决不准将头或身体对准高压气瓶的总阀， 以防阀门或气压表冲出伤人。

5. 使用辐射源仪器的安全防护

化学实验室的辐射主要是指X射线， 长期反复接受X射线照射， 会导致疲倦、 记忆力减退、 头痛、 白血球降低等。

防护的方法就是避免身体各部位 （尤其是头部） 直接受到X射线照射， 操作时需要进行屏蔽。 屏蔽物常用铅、 铅玻璃等。

二、 实验室中意外事故的处理常识

实验室中应备有小药箱， 以便发生意外事故时进行紧急救助。

1. 割伤 （玻璃或铁器刺伤等）

先把碎玻璃从伤处挑出， 如轻伤， 可用生理盐水或硼酸溶液擦洗伤处， 涂上紫药水（或红汞水）， 必要时撒些消炎粉， 再用绷带包扎； 伤势较重时， 先用酒精在伤口周围擦洗消毒， 再用纱布按住伤口压迫止血， 并立即送医院治疗。

2. 烫伤

被烫伤时，可用10％的KMn O4溶液擦洗灼伤处，轻伤涂以玉树油、正红花油、鞣酸油膏、 苦味酸溶液均可； 重伤撒上消炎粉或烫伤药膏， 用油纱绷带包扎后送医院治疗， 切勿用冷水冲洗。

3. 磷烧伤

被磷烧伤时， 用1％的硫酸铜、 1％的硝酸银或浓高锰酸钾溶液处理伤口后， 送医院治疗。

4. 强酸腐伤

受到强酸腐伤时， 先用大量水冲洗， 然后擦上碳酸氢钠油膏。 如受氢氟酸腐伤， 应迅速用水冲洗， 再用5％苏打溶液冲洗， 然后浸泡在冰冷的饱和硫酸镁溶液中半小时， 最后敷由26％的硫酸镁、6％的氧化镁、18％的甘油、1.2％的水和盐酸普鲁卡因配成的药膏 （或用甘油和氧化镁2∶1制成的悬浮剂涂抹， 用消毒纱布包扎）， 伤势严重时， 应立即送医院急救。如果酸溅入眼内， 首先用大量水冲眼， 然后用3％的碳酸氢钠溶液冲洗， 最后用清水洗眼。

5. 强碱腐伤

受到强碱腐伤时， 立即用大量水冲洗， 然后用1％柠檬酸或硼酸溶液洗。 如果碱液溅入眼内， 除用大量水冲洗外， 再用饱和硼酸溶液冲洗， 最后滴入蓖麻油。

6. 吸入溴、 氯等有毒气体

可吸入少量酒精和乙醚的混合蒸气以解毒， 同时应到室外呼吸新鲜空气。

7. 触电事故

发生触电事故时， 应立即拉开电闸， 截断电源， 尽快利用绝缘物 （干木棒、 竹竿） 将触电者与电源隔离。

如果事故严重， 应立即送医院救治。

三、 实验室中灭火常识

1） 一般有机物， 特别是有机溶剂， 大都容易着火， 它们的蒸气或其他可燃性气体、 固体粉末等 （如氢气、 一氧化碳、 苯、 油蒸气、 面粉） 与空气按一定比例混合后， 在有火花时 （点火、 电火花、 撞击火花） 就会引起燃烧或猛烈爆炸。

2） 由于某些化学反应的放热而引起燃烧， 如金属钠、 钾等遇水燃烧甚至爆炸。

3） 有些物品易自燃 （如白磷遇空气容易燃烧）， 由于保管和使用不善而引起燃烧。

4） 有些化学试剂混在一起， 在一定的条件下会引起燃烧和爆炸 （如将红磷与氯酸钾混在一起， 磷就会燃烧爆炸）。

如果发生着火， 要沉着、 快速处理。 首先组织人员有序、 迅速撤离， 切断热源、 电源，把附近的可燃物品移走， 再针对燃烧物的性质采取适当的灭火措施。 常用的灭火措施有以下几种， 使用时要根据火灾的轻重、 燃烧物的性质、 周围环境和现有条件进行选择。

①石棉布： 适用于小火。 用石棉布盖上以隔绝空气， 就能灭火。 如果火很小， 用湿抹布或石棉板盖上就行。

②干沙土： 一般装于沙箱或沙袋内， 只要抛在着火物体上就可灭火， 适用于不能用水扑救的燃烧， 但对火势很猛， 面积很大的火焰欠佳。 沙土应该用干的。

③水： 是常用的救火物质， 它能使燃烧物的温度下降， 但一般有机物着火不适用， 因溶剂与水不相溶且比水轻， 水浇上去后溶剂还漂在水面上， 扩散开来继续燃烧。 但若燃烧物与水互溶时， 或用水没有其他危险时可用水灭火。 在溶剂着火时， 先用泡沫灭火器把火扑灭，再用水降温是有效的救火方法。

④泡沫灭火器： 是实验室常用的灭火器材。 使用时把灭火器倒过来往火场喷， 生成的二氧化碳及泡沫可使燃烧物与空气隔绝而灭火， 效果较好， 适用于除电流起火外的着火。

⑤二氧化碳灭火器： 在小钢瓶中装入液态二氧化碳， 救火时打开阀门， 把喇叭口对准火场， 喷射出二氧化碳即可灭火。 二氧化碳灭火器在工厂实验室都很适用， 它不损坏仪器， 不留残渣， 对于通电的仪器也适用， 但不可用于金属镁燃烧。

⑥四氯化碳灭火器： 四氯化碳沸点较低， 喷出来后形成沉重而惰性的蒸气掩盖在燃烧物体周围， 使它与空气隔绝而灭火。 四氯化碳不导电， 适于扑灭带电物体的火灾。 但它在高温时分解出有毒气体， 故在不通风的地方最好不用。 另外， 在有钠、 钾等金属存在时不能使用， 因为有引起爆炸的危险。

⑦水蒸气： 在有水蒸气的地方把水蒸气对火场喷， 也能隔绝空气而起灭火作用。

⑧石墨粉： 当钾、 钠或锂着火时， 不能用水、 泡沫灭火器、 二氧化碳、 四氯化碳等灭火， 可用石墨粉扑灭。

⑨电路或电器着火时， 扑救的关键是首先切断电源， 防止事态扩大。 对于电器着火， 最好的灭火器是四氯化碳和二氧化碳灭火器。