Техника безопасности на уроке химии

В школьной практике чаще всего приходится иметь дело с химическими и термическими ожогами первой и значительно реже второй степени. Химические ожоги являются обычно следствием неумелого обращения с крепкими кислотами.

Из концентрированных кислот наиболее сильные ожоги вызывает смесь азотной и хлороводородной кис­лот («царская водка»). Другие кислоты по вредности можно расположить в такой последовательности: азотная, серная, плавиковая, хлороводородная и ук­сусная.

Ожог от кислот чаще всего может быть получен при переливании и прикосновении пальцами к кислоте, рас­текающейся от горлышка склянки по наружной ее час­ти. При практических работах, проводимых на «при­способленных» партах, вследствие тесноты, а также неустойчивости небольших склянок, нередки случаи разливания кислот. При этом возможен ожог рук. Для снижения этой опасности рекомендуется применение склянок более устойчивой формы (с диаметром до­нышка в 32 мм вместо 22-25 мм) и устройство дере­вянных подставок с гнездами. Подставку нуж­но покрыть асфальтовым лаком. Не следует наполнять

склянки концентрированными кислотами и вообще опасными в каком-либо отношении веществами более чем на 1/3-1/2 склянки.

Ожог от щелочей и других веществ. Ожог щелочами можно получить при неправильной де­монстрации опыта, например, показывающе­го взаимодействие металлическо­го натрия или калия с водой. Для этой цели обычно используют кристаллизатор с водой. При наличии химического стеклянного колпака опыт можно вести в кристаллизаторе, установленном на под­носе.

Приготовление растворов едких щелочей лежит на обязанности лаборанта. Однако у учащихся может воз­никнуть желание приготовить электролит на занятиях кружка. В этом случае необходимо следить за тем, чтобы учащиеся не брали куски или таблетки гидроксида калия голыми руками, а пользовались железны­ми щипцами (тигельными). Разделять комки следует по возможности внут­ри банки. Крупные куски щелочи лучше дробить в чугун­ных ступках, используя слесарное зубило и прикрывая отверстие тканью. Мелкие куски можно дробить кусач­ками, принимая меры предосторожности, чтобы они не разлетались и не попадали в глаза, на волосы и одежду.

Необходимо помнить, что попадание даже неболь­шого кусочка едкой щелочи в глаз может вызвать по­терю зрения.

Термические ожоги могут быть получены при неосторожном обращении со спиртовками, электронагревательными приборами и т.п. во время выполнения практических работ. Категорически запрещается пользоваться для спиртовок любых типов бензином или бензолом. Ожог пальцев может произойти при прикосновении к еще не остывшей после химической реакции, сопровождающейся выделением большого количества тепла, посуде, нужно пользоваться щипцами. Некоторую опасность в отношении ожога на фронтальных работах представляют спички, т.к. учащиеся склонны иногда использовать их для баловства. Поэтому при работах учащимся выдают неполные коробки, что заставляет их экономно расходовать спички. Весьма опасен ожог кусочком раскаленного вещества – прокаливание ведут в закрытой посуде, при этом желательно надевать предохранительные очки.

Электрические ожоги, лучевой ожог глаз. Ожог электрической дугой в химических кабинетах — явление редкое.

При проведении опытов горения магния, термитной смеси, при сжигании фосфора, серы и железа в кисло­роде, а также при опытах с электрической дугой полу­чается яркое высокотемпературное пламя, вредно воздействующее на сетчатую оболочку глазного яблока и способное вызвать лучевой ожог глаз. Сила вредного воздействия тем больше, чем ярче пламя, больше его величина и длительное время воздействия. С увеличе­нием расстояния от глаз до источника света вредное воздействие снижается в квадратичной зависимости. По­этому нельзя яркое пламя рассматривать без синих защитных очков и даже при надетых синих очках не следует слишком приближаться к пламени и долго его рассматривать.

ВЗРЫВООПАСНЫЕ ОПЫТЫ И РАБОТЫ

Предварительные сведения. Согласно существую­щим научным концепциям природа взрыва веществ взрывчатых и взрывоопасных одинакова, и теоретиче­ское объяснение явления взрыва тех и других веществ идентично.

Импульсом для инициирования взрыва может быть повышение температуры, электрическая искра, удар, сотрясение, трение и др. Скорость распространения ре­акции взрыва в веществе составляет от нескольких до 100 м/с. Если реакция взрыва достигает сверхзвуковой скорости, то такое явление называется детонацией. К взрывному распаду склонны многие неорганические и органические соединения. Из их числа в практике школьных работ по химии могут встретиться хло­раты, нитраты, органические нитросоединения, ацети-лениды.

В школьной практике взрывы бывают вызваны чаще всего горением смесей газов или паров горячих и лег­ковоспламеняющихся веществ с воздухом. Чем ниже температуры вспышки паров, тем больше опасность взрыва. Особенно велика опасность взрыва веществ, имеющих очень низкую температуру кипения, как ме­тан, этилен, ацетилен, водород и др.

Для каждого газа установлен нижний и верхний пределы взрываемости. Нижним пределом взрываемости называется минимальная концентрация горючего газа в воздухе, при которой возможен взрыв. Верхним пределом взрываемости называется концентрация газа в воздухе, выше которой взрыв не происходит. Чем шире диапазон между нижним и верхним пределами взрываемости газа в смеси с воздухом, тем более взрывоопасен данный газ. Повышение температуры воздуха, как правило,  расширяет диапазон взрываемости.

Опыты, наиболее опасные в отношении взрыва:

1) получение и демонстрация горения водорода; 2) взрыв смеси водорода с воздухом; 3) демонстрация взрыва гремучего газа; 4) восстановление меди из оксида меди водородом; 5) получение хлороводорода синтетическим методом; 6) взрыв хлороводородной смеси; 7) ознакомление со свойствами метана: горение, взрыв смеси метана с кислородом; 8) взрыв смеси эти­лена с кислородом или воздухом; 9) получение ацети­лена и демонстрация его горения; 10) опыты, показы­вающие взрывчатые свойства смеси паров бензина (бензола) и воздуха; 11) опыты с сухими взрывчатыми веществами.

При подготовке всех этих опытов лаборант должен быть особенно внимательным и не пытаться провести опасный опыт самостоятельно, в отсутствие учителя. Лаборанту необходимо быть аккуратным также и при других работах, выполняемых в препараторской, как, например, при обработке кусочков металлического нат­рия или калия. Даже небольшие отходы этих метал­лов нельзя выбрасывать в раковину во избежание взрыва.

Опасно смешивание бертолетовой соли с серным цветом для получения хлопушек и пистонов, а также изготовление черного пороха. Нельзя дробить, расти­рать или смешивать неизвестные твердые вещества.

Взрыв иногда может произойти при нагревании, ра­стирании, измельчении или даже просто при неосторож­ном смешивании горючих веществ с веществами, легко отдающими свой кислород.

Основные правила при демонстрации взрыво­опасных опытов. Как правило, при демонстрации взры­воопасных опытов можно рекомендовать проводить их на отдельном столе, в возможном удалении от учащих­ся. Общепринято также пользоваться прозрачными за­щитными экранами из зеркального или органического стекла. Экраны из зеркального стекла, однако, тяже­лы, неудобны в обращении и до известной степени не­прочны.

Обязательным условием безопасности опытов при демонстрации горения газов является предварительная проверка их на чистоту путем сжигания порции газа в пробирке, обернутой или оклеенной 2-3 слоями плотной бумаги. Еще лучше вместо обертывания бума­гой вставлять пробирку в кусок резиновой трубки. Если газ вспыхивает без звука, то его можно зажигать, не опасаясь взрыва. Следует проводить опыты, опасные в отношении взрыва, с малыми порциями газа. Кроме того, на учительском столе при этом всегда должен быть песочный огнетушитель.

Пользоваться газометром для собирания водорода и ацетилена не рекомендуется.

При проведении опытов учитель должен надевать защитные очки. Необходимо помнить, что немытая после опытов посуда, например из-под бензола, бензина и т.п., также может быть взрывоопасна, т.к. при наличии даже ничтожных остатков и паров неизбежен сильный взрыв.

ПОЖАРООПАСНЫЕ ОПЫТЫ И РАБОТЫ

Основные источники пожарной опасности в хими­ческом кабинете:

1)     опыты, демонстрирующие горение различных ве­ществ;

2)     опыты, демонстрирующие взрыв  различных сме­сей газов, паров и т. д.;

3)     неправильное пользование горелками, спиртовка­ми, паяльными лампами и т.д.;

4)      неправильное пользование электронагревательны­ми приборами, неправильное использование электро­энергии в электрифицированных приборах, моделях, стендах и т. д.;

5)     неосторожное обращение с огнеопасными вещест­вами;

6)     неправильное хранение огнеопасных и несовмести­мых веществ;

7)     неисправная электрическая проводка;

8)     неисправное состояние газоснабжающей сети;

9)     самовозгорающиеся вещества.

Классификация огнеопасных веществ. К огнеопас­ным относятся все горючие вещества и соединения, в том числе взрывчатые и взрывоопасные. По степени опасно­сти огнеопасные вещества делятся на три группы: само­возгорающиеся, легковоспламеняющиеся и трудновос­пламеняющиеся. Показателями опасности являются: температура воспламенения, температура вспышки и способность вещества образовывать с воздухом взрыв­чатую смесь.

Наибольшую пожарную опасность представляют ве­щества самовозгорающиеся:

1)     при соприкосновении с кислородом воздуха — бе­лый фосфор, сульфиды железа, порошки алюминия и железа;

2)     при контакте с галогенами (хлор, бром) на све­ту — ацетилен, водород, метан, этан, красный фосфор и др.;

3)     при взаимодействии с азотной кислотой — скипи­дар, этиловый спирт, керосин, целлюлозные материалы;

4)     при соприкосновении с пероксидом натрия — ме­тиловый, этиловый, пропиловый, бутиловый спирты, ани­лин, этиловый эфир и уксусная кислота;

5)     при соприкосновении с водой самовозгораются щелочные металлы;

6)     оксид хрома (VI) вызывает самовозгорание мети­лового, бутилового и изоамилового спирта, ацетона, ук­сусной кислоты;

7)     пермангаиат калия вызывает самовозгорание гли­церина и других веществ.

Следует помнить, что самовозгораться могут пакля и тряпки, пропитанные машинным маслом, поэтому за­масленный обтирочный материал следует держать в же­лезных коробках.

Легковоспламеняющимися считают вещества, способ­ные при комнатной температуре быстро воспламеняться даже от электрической искры выключателей и т. п. К ним относятся горючие газы и жидкости (метан, этан, водород, бензол, бензин и др.), имеющие температуру вспышки до 45°С, а также твердые вещества с темпера­турой воспламенения до 150°С.

Общая характеристика опытов, опасных в пожар­ном отношений. Опыты, опасные в отношении термиче­ских и электрических ожогов, а также взрывов, в той или иной степени опасны также в пожарном отношении. Учитель всегда должен это учитывать и потому иметь наготове противопожарные средства. Весьма опасны в пожарном отношении опыты, демонстрирующие горение различных веществ, особенно летучих, а также смесей, развивающих при горении высокую температуру. Боль­шую пожарную опасность представляют опыты по раз­гонке углеводородов на летучие фракции и опыты с тер­мическим разложением веществ. Опасны также опыты соединения твердых веществ (сера и железо), сопро­вождающиеся выделением большого количества теплоты. Наиболее опасны в пожарном отношении следующие демонстрационные опыты:

1)     горение термитной смеси;

2)     разгонка нефти с целью получения ее легких фракций;

3)     крекинг керосина или солярового масла;

4)     получение этилена и демонстрация его горения;

5)     бронирование бензола;

6)     получение нитробензола;

7)     термическое разложение каменного угля.

Значительную пожарную опасность представляет де­монстрация моделей и макетов, электрифицированных с нарушением электротехнических правил, а также ис­пользование самодельных приборов и установок с элек­трическим нагревом, неисправных приборов.

Для проведения работ учителю и учащимся следует пользоваться инструкциями по противопожарной безопасности, а также специализированными инструкциями НИИ по обращению с химреактивами и проведению определенных опытов, которые можно найти в профильной литературе, предназначенной для учителя.

ОПЫТЫ И РАБОТЫ С ВЕЩЕСТВАМИ, ВРЕДНЫМИ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ

Классификация вредных и ядовитых веществ.

К ядовитым веществам относятся вещества, которые при взаимодействии с клетками живого организма нарушают в той или иной мере его нормальные функции. Несмотря на применение ядовитых веществ в течение нескольких тысяч лет, до сих пор нет еще точной их классифика­ции. По характеру действия на человеческий организм вредные и ядовитые вещества можно разделить на сле­дующие группы:

1. Вещества,  вызывающие ожоги или действующие болезненно на кожу и слизистые оболочки. Сюда отно­сятся все концентрированные минеральные кислоты (серная, хлороводородная, азотная и др.) и щелочи (гидроксид натрия, гидроксид калия, гашеная известь, аммиак и др.).
2. Вещества, действующие вредно через органы ды­хания (хлор, аммиак, оксиды азота, оксиды серы).
3. Яды крови — вещества, поражающие кроветвор­ные органы или вступающие в химическое взаимодейст­вие с составными частями крови (оксид углерода (II), бензол и его гомологи и нитропроизводные, синильная кислота, свинец).
4. Вещества, действующие преимущественно на нерв­ную систему (сероводород, бензол, бензин, метиловый спирт, анилин и др.).
5. Наркотики, вызывающие временное расстройство функций некоторых органов человека (этиловый спирт и др.)

Основные правила для снижения загрязнения воз­духа при демонстрации опытов сводятся к следующему:

1.            Опыты с относительно большими количествами вредных газов следует проводить только в вытяжном шкафу специальной конструкции, имеющем витринное стекло в стенке, обращенной к учащимся.

2.            При отсутствии специального вытяжного шкафа вредные газы, как сероводород, хлороводород, оксиды азота, лучше получать в малых количествах, в пробир­ках.

3.            Для опытов следует брать минимальное количест­во вредных реагирующих веществ.

4.            Трубчатые соединения приборов должны быть аб­солютно плотными; должно быть обеспечено хорошее прилегание пробок, что лучше достигается при резино­вых пробках.

5.            Приливание хлороводородной кислоты при полу­чении хлора и подачу, воды при получении ацетилена следует производить каплями с помощью пипетки или воронки с краном.

6.            Нагревание спиртовками и газовыми горелками нужно вести осторожно во избежание растрескивания прибора.

7.            В приборе должна быть предусмотрена возмож­ность поглощения избытка получаемого газа с помощью соответствующего раствора, налитого в стеклянную бай­ку с пробкой и газоприемной трубкой.

Для поглощения хлора, хлороводорода, брома, бромоводорода, сероводорода, оксида серы (IV) используют раствор гидроксида натрия; оксид азота (II) и оксид азота (IV) поглощают насыщенным раствором сульфата железа (II). Оксид серы (IV) можно растворить также водой со льдом, а сероводород — раствором аммиака

В некоторых случаях возможно использование не­сложных устройств с березовым или активированным углем, поглощающих вредные вещества.

8.            В качестве резервуара для избыточного газа мо­жет быть использована резиновая камера от спортивно­го или детского мяча, а также исправная велосипедная камера.

9.            Сжигать вещества, образующие вредные газы, следует в небольших стеклянных банках с пробками, через которые пропущена стальная проволока с ло­жечкой.

10.       Для опытов разложения резины достаточно поло­жить на дно пробирки 2—3 кусочка размером 4-5 мм. Конец отводящей трубки опускают в пробирку, охлаж­даемую в стакане с водой.

11.       При разложении древесины и сжигании светиль­ного газа следует брать мелкие сухие опилки, опыт ве­сти в пробирке, а оттянутый конец стеклянной газоот­водной трубочки должен иметь возможно малое отвер­стие.

0пыты с вредными веществами. К демонстрацион­ным опытам и фронтальным работам с вредными веще­ствами следует отнести:

1.  Разложение оксида ртути.

2.  Сжигание в кислороде угля, серы и фосфора.

3.  Получение и изучение свойств хлора.

4.  Взаимодействие хлора, брома и йода с металлами.

5.  Получение сероводорода и ознакомление с его свойствами.

6.  Сжигание серы.

7.  Получение азотной кислоты из нитратов и озна­комление с ее свойствами.

8.  Сжигание фосфора, получение фосфорной кисло­ты.

9.  Получение угля термическим разложением древе­сины.

10.  Получение оксида углерода (II) и ознакомление с его свойствами.

11.  Растворение каучука и резины в органических растворителях.

12.  Разложение каучука при нагревании и испытание продуктов разложения.

13.  Опыты с фенолом.

14.  Опыты с анилином.

При всех опытах с хлором, сероводородом, оксидами серы, оксидами азота и парами брома запрещается рас­познавать их запах непосредственно обонянием, так как это часто приводит к отравлениям. Лица, вдыхавшее оксиды азота, должны быть проверены, врачом, несмот­ря на хорошее самочувствие. Для распознавания запаха хлора рекомендуется использовать хлорную известь. При опытах с хлором рекомендуется иметь наготове склянку с этиловым спиртом для, вдыхания его паров в случае даже легкого отравления.

МЕРЫ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСКОСТИ

Источники опасности поражения током; проверка исправности электроприборов. Поражение электриче­ским током возникает чаще всего при непосредственном прикосновении рукой к оголенным токоведущим частям. Поэтому учитель прежде всего должен следить за тем, чтобы вся проводка электроприборов и электрифициро­ванных установок была хорошо изолирована или же ограждена.

Иногда люди совершенно непроизвольно трогают токоведущие части, например, при замене перегоревшей лампочки или пробки. Статистика поражений электри­ческим током в осветительных комнатных установках по­казывает, что 60% случаев обусловлены прикосновени­ем к цоколю или патрону лампы при чистке, мойке или смене лампочки. Поэтому, ввертывая новую электро­лампу, следует держать ее за стеклянную часть, а патрон придерживать за пластмассовый корпус.

Страницы: 1, 2, 3