一、防火
着火是化学实验室,特别是有机实验室里最容易发生的事故。多数着火事故是由于加热或处理低沸点有机溶剂时操作不当引起的。
常见有机液体的易燃性:二硫化碳,乙醚、石油醚、苯和丙酮等的闪点都比较低,即使存放在普通电冰箱内(冰箱最低温-18℃,无电火花消除器),也能形成可以着火的气氛,故这类液体不得贮于普通冰箱内。另外,低闪点液体的蒸气只需接触红热物体的表面便会着火。其中,二硫化碳尤其危险,即使与暖气散热器或热灯泡接触,其蒸气也会着火,应该特别小心。
名 称 |
沸点(℃) |
闪点(℃) |
燃点(℃) |
石油醚 |
40-60 |
-45 |
240 |
乙醚 |
34.5 |
-40 |
180 |
丙酮 |
56 |
-17 |
538 |
甲醇 |
68 |
10 |
430 |
乙醇(95% ) |
78 |
12 |
400 |
二硫化碳 |
46 |
-30 |
100 |
苯 |
80 |
-11 |
|
甲苯 |
111 |
4.5 |
550 |
乙酸 |
118 |
43 |
425 |
(一)火灾的预防
有效的防范才是对待事故最积极的态度。为预防火灾,应切实遵守以下各点:
1.严禁在开口容器或密闭体系中用明火加热有机溶剂,当用明火加热易燃有机溶剂时,必须要有蒸气冷凝装置或合适的尾气排放装置。
2.废溶剂严禁倒入污物缸,量少时可用水冲入下水道,量大时应倒入回收瓶内再集中处理。燃着的或阴燃的火柴梗不得乱丢,应放在表面皿中,实验结束后一并投入废物缸。
3.金属钠严禁与水接触,废钠通常用乙醇销毁。
4.不得在烘箱内存放、干燥、烘焙有机物。
5.使用氧气钢瓶时,不得让氧气大量溢入室内。在含氧量约25%的大气中,物质燃烧所需的温度要比在空气中低得多,且燃烧剧烈,不易扑灭。
(二)消防灭火
万一不慎失火,切莫慌惊失措,应冷静,沉着处理。只要掌握必要的消防知识,一般可以迅速灭火。
1.常用消防器材
化学实验室一般不用水灭火!这是因为水能和一些药品(如钠)发生剧烈反应,用水灭火时会引起更大的火灾甚至爆炸,并且大多数有机溶剂不溶于水且比水轻,用水灭火时有机溶剂会浮在水上面,反而扩大火场。下面介绍化学实验室必备的几种灭火器材。
(1) 沙箱
将干燥沙子贮于容器中备用,灭火时,将沙子撒在着火处。干沙对扑火金属起火特别安全有效。平时经常保持沙箱干燥,切勿将火柴梗、玻璃管、纸屑等杂物随手丢入其中。
(2) 灭火毯
通常用大块石棉布作为灭火毯,灭火时包盖住火焰即成。近年来已确证石棉有致癌性,故应改用玻璃纤维布。沙子和灭火毯经常用来扑灭局部小火,必须妥善安放在固定位置,不得随意挪作他用,使用后必须归还原处。
(3) 二氧化碳灭火器
二氧化碳灭火器是化学实验室最常使用、也是最安全的一种灭火器。其钢瓶内贮有CO2气体。使用时,一手提灭火器,一手握在喷CO2的喇叭筒的把手上,打开开关,即有CO2喷出。应注意,喇叭筒上的温度会随着喷出的CO2气压的骤降而骤降,故手不能握在喇叭筒上,否则手会严重冻伤。CO2无毒害,使用后干净无污染。特别适用于油脂和电器起火,但不能用于扑灭金属着火。
(4) 泡沫灭火器
泡沫灭火器灭火时泡沫把燃烧物质包住,与空气隔绝而灭火。因泡沫能导电,不能用于扑灭电器着火。且灭火后的污染严重,使火场清理工作麻烦,故一般非大火时不用它。
过去常用的四氯化碳灭火器,因其毒性大,灭火时还会产生毒性更大的光气,目前已被淘汰。
(5)溴氧二氟甲烷(简称BCF)
这种灭火器材装在天花板上,灭火器有一低融点合金封口(有各种规格,常用的是155℃),当室内着火,温度超过了规格,封口熔融便自动喷出BCF灭火。BCF气体有毒,而且与金属反应,故不宜扑灭金属着火引起的火灾。
干粉
桶内装干粉,内有压缩二氧化碳管,使用时用力打击,管破,二氧化碳将干粉喷出,扑救金属着火。但大量钾钠着火则不宜用。
2.灭火方法
一旦失火,首先采取措施防止火势蔓延,应立即熄灭附近所有火源(如煤气灯),切断电源,移开易燃易爆物品。并视火势大小,采取不同的扑灭方法。
(1) 对在容器中(如烧杯、烧瓶,热水漏斗等)发生的局部小火,可用石棉网、表面皿或木块等盖灭。
(2) 有机溶剂在桌面或地面上蔓延燃烧时,不得用水冲,可撒上细沙或用灭火毯扑灭。
(3) 对钠、钾等金属着火,通常用干燥的细沙覆盖。严禁用水和CCl4灭火器,否则会导致猛烈的爆炸,也不能用CO2灭火器。
(4) 若衣服着火,切勿慌张奔跑,以免风助火势。化纤织物最好立即脱除。一般小火可用湿抹布,灭火毯等包裹使火熄灭。若火势较大,可就近用水龙头浇灭。必要时可就地卧倒打滚,一方面防止火焰烧向头部,另外在地上压住着火处,使其熄火。
(5) 在反应过程中,若因冲料、渗漏、油浴着火等引起反应体系着火时,情况比较危险,处理不当会加重火势。扑救时必须谨防冷水溅在着火处的玻璃仪器上,必须谨防灭火器材击破玻璃仪器,造成严重的泄漏而扩大火势。有效的扑灭方法是用几层灭火毯包住着火部位,隔绝空气使其熄灭,必要时在灭火毯上撒些细沙。若仍不奏效,必须使用灭火器,由火场的周围逐渐向中心处扑灭。
二、防 爆
(一)实验室发生爆炸事故的原因
实验室发生爆炸事故的原因大致如下:
(1) 随便混合化学药品。氧化剂和还原剂的混合物在受热、摩擦或撞击时会发生爆炸。
图表中列出的混合物都发生过意外的爆炸事故。加热时发生爆炸的混合示例
镁粉-重铬酸铵 |
有机化合物 |
镁粉-硝酸银(遇水产生剧烈爆炸 ) |
还原剂-硝酸铅 |
氯化亚锡-硝酸铋 |
镁粉-硫磺 |
浓硫酸-高锰酸钾 |
锌粉-硫磺 |
三氯甲烷-丙酮 |
铝粉-氧化铅 |
铝粉-氧化铜 |
(2) 在密闭体系中进行蒸馏、回流等加热操作。
(3) 在加压或减压实验中使用不耐压的玻璃仪器,气体钢瓶减压阀失灵。
(4) 反应过于激烈而失去控制。
(5) 易燃易爆气体如氢气,乙炔等气体烃类、煤气和有机蒸气等大量逸入空气,引起爆燃。
(6) 一些本身容易爆炸的化合物,如硝酸盐类,硝酸酯类,三碘化氮、芳香族多硝基化合物、乙炔及其重金属盐、重氮盐、叠氮化物、有机过氧化物(如过氧乙醚和过氧酸)等,受热或被敲击时会爆炸。强氧化剂与一些有机化合物接触,如乙醇和浓硝酸混合时会发生猛烈的爆炸反应。
(7)搬运钢瓶时不使用钢瓶车,而让气体钢瓶在地上滚动,或撞击钢瓶表头,随意调换表头,或气体钢瓶减压阀失灵等。
(8)在使用和制备易燃、易爆气体时,如氢气、乙炔等,不在通风橱内进行,或在其附近点火。
(9)煤气灯用完后或中途煤气供应中断时,未立即关闭煤气龙头。或煤气泄漏,未停止实验,即时检修。
(10)氧气钢瓶和氢气钢瓶放在一起。
(二)实验室常见的爆炸事故
由于实验操作不规范,粗心大意或违反操作规程都能酿成爆炸事故。实验室常见的爆炸事故有:
(1)配制溶液时,错将水往浓硫酸里倒,或者配制浓的氢氧化钠时未等冷却就将瓶塞塞住摇动都会发生爆炸。
(2)减压蒸馏时,若使用平底烧瓶或锥瓶做蒸馏瓶或接收瓶,因其平底处不能承受较大的负压而发生爆炸。
(3)对使用的四氢呋喃,乙醚等蒸馏时,由于这类试剂放久后会产生一定的过氧化物,在对这些物质进行蒸馏前,未检验有无过氧化物并除掉过氧化物,过氧化物被浓缩达到一定程度或蒸干易发生爆炸。
(4)制备易燃气体时,一定要注意附近不要有明火,在制备和检验氧气时,一定要注意不要混有其它易燃气体。例如氧气制备、氢气制备,实验中若操作不慎易发生爆炸。
(5)金属钾、钠、白磷遇火都易发生爆炸。
(三)实验室爆炸事故的预防与急救
爆炸的毁坏力极大,危害十分严重,瞬间殃及人身安全。必须引起思想上足够的重视,预防爆炸事故发生。
1.预防
(1)凡是有爆炸危险的实验,应安排在专门防爆设施(或通风框)中进行。
(2)高压实验必须在远离人群的实验室中进行。
(3)在做高压、减压实验时,应使用防护屏或防爆面罩。
(4)绝不允许随意混合各种化学药品,例如:高锰酸钾和甘油。
(5)在点燃氢气、CO等易燃气体之前,必须先检查并确保纯度。银氨溶液不能留存。某些强氧化剂(如氯酸钾、硝酸钾、高锰酸钾等)或其混合物不能研磨,否则都会发生爆炸。
(6)钾、钠应保存在煤油中,而磷可保存在水中,取用时用镊子。一些易燃的有机溶剂,要远离明火,用后立即盖好瓶塞。
2.急救
如果发生爆炸事故,首先将受伤人员撤离现场,送往医院急救,同时立即切断电源,关闭煤气和水龙头,并迅速清理现场以防引发其它着火中毒等事故。