Техника безопасности в лаборатории аналитической химии. Правила техники безопасности в лаборатории Правила безопасной работы в лаборатории
1. К работе по проведению химического анализа допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, теоретическое и практическое обучение, проверку знаний по охране труда в установленном порядке и получившие допуск к самостоятельной работе.
2. Лаборант аналитической лаборатории обеспечивается спецодеждой и средствами индивидуальной защиты (халат хлопчатобумажный, фартук прорезиненный с нагрудником, перчатки резиновые, очки защитные).
3. Помещения аналитических лабораторий необходимо оборудовать принудительной приточно-вытяжной вентиляцией и местной вентиляцией (тягой) из лабораторных шкафов и других очагов выделения паров вредных веществ.
4. В помещениях аналитических лабораторий, где проводится работа с особо вредными и ядовитыми веществами, вентиляционная система выполняется индивидуальной, не связанной с вентиляцией других помещений .
Требования охраны труда перед началом работы
1. Надеть предусмотренную соответствующими нормами спецодежду и подготовить индивидуальные средства защиты. Проверить наличие дегазирующих средств и первичных средств пожаротушения.
2. Проверить исправность вентиляционного оборудования, электрооборудования, включить вентиляцию.
3. Подготовить к работе приборы и лабораторное оборудование, убедиться в их исправности. Не допускается пользование неисправными приборами и лабораторным оборудованием.
4. Приступать к работе можно, если имеются прописи - инструкции на каждый вид синтеза или анализа.
5. Получить задания на отдельные этапы исследовательской работы, в которых указаны максимально допустимые количества растворов, допустимое количество опасных примесей, температура, давление и другие условия проведения эксперимента .
Требования охраны труда во время работы
1. Помещения аналитических лабораторий следует содержать в чистоте и порядке. Не допускается загромождать коридоры и входы (выходы) какими-либо предметами, материалами, оборудованием.
2. Все работы, связанные с выделением токсичных или пожаро- и взрывоопасных паров и газов, выполнять в вытяжных шкафах при включенной местной вентиляции.
3. Не допускается пользоваться вытяжными шкафами с разбитыми стеклами или с неисправной вентиляцией, а также загромождать вытяжные шкафы посудой, приборами и лабораторным оборудованием, не связанным с выполняемой работой.
4. С разрешения руководителя аналитической лаборатории допускается хранение в вытяжных шкафах дымящихся кислот, легкоиспаряющихся реактивов и растворителей, при этом проводить анализы в этих шкафах не допускается. Если в лаборатории имеется один вытяжной шкаф, то вышеуказанные реактивы хранят в специально отведенном помещении.
5. Для хранения проб и реактивов следует использовать только герметично закрывающуюся посуду. Не допускается хранение горючих жидкостей в тонкостенной стеклянной посуде. На каждый сосуд с химическим веществом необходимо наклеить этикетку с указанием продукта.
6. Бачки, бутыли и другие емкости для хранения агрессивных жидкостей не следует оставлять даже временно на рабочих столах, в проходах и местах общего пользования.
7. Емкости с агрессивными жидкостями следует переносить вдвоем с использованием механизированных приспособлений, на специальных носилках, в корзинах с двойным дном.
8. При переливании и порционном розливе агрессивных жидкостей следует пользоваться специальными безопасными воронками с загнутыми краями и воздухоотводящими трубками. В случае перелива жидкость необходимо нейтрализовать и место разлива хорошо промыть водой.
9. Место розлива и разведения кислот и щелочей, а также места их применения следует оборудовать местной вытяжной вентиляцией, обеспечит чистой ветошью и полотенцем, водяным гидрантом с резиновым шлангом для мытья рук и фонтанчиком для промывания глаз.
10. При работе с кислотами и щелочами следует надеть резиновые перчатки и защитные очки.
11. Пролитую кислоту следует засыпать мелким песком, пропитавшийся кислотой песок убрать деревянной лопаткой и засыпать это место содой или известью, после чего замыть водой и вытереть насухо.
12. Измельчение едких и ядовитых веществ производить в закрытых ступках под тягой в защитных очках и резиновых перчатках. Необходимо вести строгий учет всех ядовитых веществ. Выдача их без разрешения руководителя аналитической лаборатории не допускается.
13. Сливать остатки щелочи, кислоты и воду в один сосуд не допускается.
14. Лабораторную посуду следует мыть в специальном моечном помещении, отделенном от других рабочих помещений лаборатории глухой несгораемой перегородкой и имеющем самостоятельный выход. Моечное помещение необходимо оборудовать самостоятельной приточно-вытяжной вентиляцией и вытяжной вентиляцией от места мытья посуды.
15. При переносе стеклянных колб с жидкостью их необходимо держать двумя руками - одной за дно, а другой - за горловину.
16. Стеклянные трубки и палочки при размалывании, а также при надевании на них резиновых трубок обертывать тканью (полотенцем). Неровные и острые концы стеклянных трубок и палочек перед надеванием на них резиновых трубочек следует оплавить и смочить водой или глицерином.
17. В помещении, где проводятся работы с ядовитыми и агрессивными веществами, не допускается хранение и прием пищи. Не допускать употребления лабораторной посуды для личного пользования.
18. Запрещается оставлять даже на короткое время химические продукты, пробы без этикеток в местах, для них не предназначенных.
Требования охраны труда по окончании работы
1. Выключить электронагревательные приборы и горелки.
2. Закрыть водяные и газовые краны и вентили.
3. Закрыть банки с реактивами, легковоспламеняющимися веществами.
4. Вынести из аналитической лаборатории арбитражные пробы в места их хранения.
5. Вымыть посуду, лабораторное оборудование и уложить на место хранения.
6. Вымыть водой и вытереть рабочий стол и пол.
7. Выключить вентиляцию.
8. Промасленные ветошь, опилки и другие подобные материалы, сложенные в закрытые металлические ящики, следует вынести за пределы аналитической лаборатории в специально отведенное для этого место.
9. Переодеться, тщательно вымыть лицо и руки теплой водой с мылом и принять душ .
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ХИМИЯ»
Учебное пособие
Белгород 2015г.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ.. 3
ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА.. 10
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. 15
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. 27
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. 51
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. 55
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5. 62
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
Работа в химической лаборатории неизбежно связана с рядом опасных и вредных факторов. Для обеспечения безопасности людей необходимо соблюдать определенные правила. Неумелое или небрежное обращение с химическими реактивами и оборудованием может привести к несчастному случаю.
Химическая лаборатория оборудована специальными рабочими столами, шкафами и полками для реактивов, посуды, растворов. Для работы с ядовитыми летучими веществами имеются вытяжные шкафы. Лаборатория снабжена водопроводом и канализацией.
Мебель и оборудование располагаются так, чтобы проходы между столами и выход из лаборатории были всегда свободными для обеспечения возможности быстрой эвакуации людей в экстренных случаях.
В химической лаборатории обязательно имеются средства противопожарной безопасности, а также аптечка для оказания первой помощи.
Общие правила поведения в лаборатории
1. Лабораторные работы выполняются студентами во время, предусмотренное расписанием занятий. Категорически запрещается работать в лаборатории в неустановленное время без разрешения преподавателя.
2. В лаборатории никогда нельзя работать одному.
3. Запрещается посещение студентов, работающих в лаборатории, посторонними лицами, а также отвлечение студентов посторонними работами и разговорами.
4. В лаборатории необходимо соблюдать порядок и тишину. Шум и посторонние разговоры отвлекают внимание и могут привести к ошибкам в работе.
5. Нельзя находиться в лаборатории в верхней одежде. Следует работать обязательно в халате, застегивающемся спереди, иметь при себе полотенце. Студенты без халата к выполнению работ не допускаются .
7. Запрещается проводить какие-либо опыты, не предусмотренные программой практикума, приносить свои реактивы, выносить реактивы из лаборатории.
8. К выполнению лабораторной работы можно приступать после тщательного изучения методики и правил работы с приборами.
9. На рабочем столе должны находиться необходимые реактивы, оборудование и посуда, рабочий журнал. Поверхность стола должна быть чистой и сухой. Не следует загромождать стол посторонними предметами, ставить на него портфели, сумки и т.д.
10. Во время работы не следует спешить и суетиться. Торопливость, беспорядочность и неряшливость приводят к неудачам в работе, а иногда и к несчастным случаям. Если при выполнении работы возникают какие-либо затруднения, нужно обратиться за советом к лаборанту или преподавателю.
11. При выполнении лабораторной работы все операции необходимо выполнять над столом.
12. После окончания работы следует вымыть посуду, отключить электроприборы, выключить воду, привести в порядок рабочее место и сдать его лаборанту. Бумагу, использованные фильтры, мусор, осколки разбившейся посуды необходимо выбрасывать в мусорное ведро, ни в коем случае не в раковину. О случаях нарушения порядка (разбита посуда, испорчены реактивы и т.п.) необходимо сообщить преподавателю или лаборанту.
ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА
В лаборатории используется стеклянная, фарфоровая, металлическая посуда. Наиболее часто опыты проводят в стеклянной посуде.
Стеклянная химическая посуда условно делится на три группы: посуда общего назначения, мерная посуда, специальная посуда.
Посуда общего назначения используется для самых разнообразных целей. Изготавливается она из обычного и термостойкого стекла.
Пробирки (рис. 1) служат для проведения опытов с небольшими количествами веществ. Обычная лабораторная пробирка имеет размеры 15´150 мм и емкость около 20 мл. При проведении опыта не следует заполнять пробирку более чем на 1/3 объема. Перемешивают реактивы в пробирке легким встряхиванием, постукивая по ней. Нельзя перемешивать вещества резким встряхиванием, закрыв отверстие пробирки пальцем. Нагревают жидкость в пробирке на водяной бане или на открытом пламени, закрепив ее в пробиркодержателе. При этом нагревают не дно пробирки, а сначала верхнюю часть жидкости, затем прогревают всю пробирку. Пробирку держат отверстием от себя и от работающих рядом, чтобы в случае внезапного выброса горячей жидкости она ни на кого не попала.
Химические стаканы (рис. 2) – тонкостенные сосуды цилиндрической формы. Они предназначены для выполнения различных операций – приготовления растворов, проведения некоторых химических реакций и т.д. Химические стаканы изготавливаются в соответствии с ГОСТ, емкость их бывает различной – от 50 мл до 2 л. Различаются они и по форме (высокие и низкие, с носиком и без носика).
Плоскодонные и конические колбы (рис. 3) применяются для самых различных работ (приготовление растворов, фильтрование и т.д.). Небольшие конические колбы, иначе называемые колбами Эрленмейера, применяются для титрования. Емкость плоскодонных конических колб может быть различной – от 25 мл до 5 л. Изготавливают разнообразные колбы: с узким и широким горлом, с обычным цилиндрическим горлом и с отогнутыми краями, а также со специальным пришлифованным горлом. Такие колбы герметично закрываются специальными пробками стандартных размеров. Если колба изготовлена из термостойкого стекла, на ней имеется соответствующее обозначение: ТС, матовый прямоугольник или кружок.
Круглодонные колбы (рис. 4) предназначены для проведения синтезов, могут использоваться при перегонке жидкостей. Они могут иметь одно, два, три, реже четыре горла стандартных размеров. Как правило, одно из них более широкое, остальные узкие.
Химические воронки (рис. 5) различной емкости используются для переливания жидкостей, для фильтрования. Угол воронки чаще всего составляет 60°. Хвостовая часть воронки имеет косой срез, необходимый для того, чтобы переливаемая жидкость стекала по стенке сосуда и не разбрызгивалась.
Эксикаторы (рис. 6) используются для сохранения химических веществ в сухой атмосфере. Эксикатор представляет собой толстостенный стеклянный сосуд с широкой притертой крышкой. На дно эксикатора помещают влагопоглощающее вещество, например прокаленный хлорид кальция. Сверху кладут фарфоровую решетку, на которую ставятся чашки или бюксы с веществами. Эксикатор герметично закрывается крышкой. Герметичность обеспечивается специальной смазкой, которая наносится на пришлифованные поверхности. Крышку открывают, перемещая ее в горизонтальном направлении. Эксикатор переносят, придерживая крышку.
Капельницы (рис. 7) предназначены для работы с индикаторами.
Мерная посуда применяется для измерения объемов жидкостей. Она калибрована, т.е. имеет метку, отмечающую определенный объем жидкости. Калибрование точной мерной посуды производят при температуре 20°С, что указывается на посуде. Отклонение температуры на ± 5°С не вызывает значительного изменения объема. Поэтому с мерной посудой работают при температуре, отличающейся в указанных пределах от той, при которой производилась калибровка. В случае необходимости делают соответствующий пересчет.
Если мерная посуда, кроме метки, отмечающей общий объем, имеет еще метки, которые делят общий объем на части, то такая посуда называется градуированной. При работе с градуированной посудой необходимо установить цену деления.
Мерные (измерительные) цилиндры, мензурки позволяют грубо измерить объем жидкостей. Для точного измерения предназначены мерные колбы, бюретки, пипетки.
Для правильного измерения объема жидкости мерную посуду наполняют ею так, чтобы мениск касался метки, при этом глаз должен находиться на уровне метки. Уровень смачивающих стекло прозрачных жидкостей (воды, водных растворов, спирта) устанавливают по нижнему краю вогнутого мениска, а для непрозрачных и темноокрашенных – по верхнему краю.
Мерные цилиндры и мензурки (рис. 8) используют при приготовлении растворов. Мензурки в отличие от мерных цилиндров имеют коническую форму. Емкость мерных цилиндров от 10 мл до 2 л, мензурок – от 50 до 500 мл. Измерение объемов жидкостей при помощи мензурок дает меньшую точность.
Мерные колбы (рис. 9) предназначены для приготовления растворов точной концентрации. Это мерная посуда на наливание, они имеют одну метку на длинном узком горлышке. Мерные колбы бывают различной емкости – от 50 мл до 2 л. Они бывают с притертой пробкой и без нее.
Пипетки и бюретки (рис. 10)– это мерная посуда, используемая при проведении химического анализа. Пипетки предназначены для отбора точных объемов анализируемых растворов. Бюретки используются для титрования (см. работу 1).
Фарфоровая химическая посуда также довольно часто используется при выполнении химического эксперимента.
Выпарная (выпарительная) чашка (рис. 11)– круглодонная тонкостенная емкость с носиком или без. Применяется для упаривания и выпаривания растворов.
Ступка (рис. 12) – толстостенная фарфоровая посуда.Нижняя внешняя поверхность ступки плоская, а внутренняя – сферическая. Ступки используют для измельчения и растирания твердых веществ с помощью пестика .
Тигли (рис. 13) применяются для прокаливания веществ. Они бывают различной емкости от 2 мл до 100 мл.
В лаборатории также применяются фарфоровые стаканы, кружки и т.д.
Рис. 1. Пробирки | Рис. 2. Химические стаканы | ||||
Рис.3. Плоскодонные конические колбы | Рис. 4. Круглодонная колба | ||||
Рис. 5. Воронка | Рис. 6. Эксикатор | Рис. 7. Капельницы | |||
Рис. 8. Мерный цилиндр | Рис. 9. Мерные колбы | ||||
Рис. 10. Пипетки: Мора(а), градуированные (б) и бюретка (в) | Рис. 12. Ступка и пестик | ||||
Рис. 11. Выпарительная чашка | |||||
Рис. 13. Тигель | |||||
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Общие понятия
Раствор – гомогенная (однородная) система, состоящая из двух или более компонентов, относительные количества которых могут изменяться в широких пределах . В истинном растворе растворенные вещества равномерно распределены в виде молекул или ионов в растворителе. Обычно растворителем считают тот компонент, который в чистом виде существует в том же агрегатном состоянии, что и полученный раствор. Например, в случае раствора соли в воде растворителем является вода. Если оба компонента до образования раствора находились в одинаковом агрегатном состоянии, например жидком (спирт и вода), то растворителем чаще всего считается компонент, находящийся в растворе в относительно большем количестве. Наибольшее практическое значение имеют жидкие растворы.
Растворы электролитов – это растворы диссоциирующих на ионы солей, кислот и оснований. В них растворенные вещества присутствуют в виде молекул и ионов (слабые электролиты) или только в виде ионов (сильные электролиты). Электрическая проводимость этих растворов выше, чем растворителя.
Растворы неэлектролитов – это растворы веществ, не диссоциирующих в растворителе. Они практически не проводят электрический ток. Неэлектролиты в растворе диспергированы до молекул.
Раствор, находящийся при данных условиях в равновесии с растворяемым веществом, называется насыщенным раствором. В нем содержится максимально возможное количество растворенного вещества при заданной температуре.
Раствор, в котором при данных условиях предел растворимости не достигнут, называется ненасыщенным. Концентрация растворенного вещества в нем меньше, чем в насыщенном растворе.
Раствор, в котором при данной температуре содержится большее количество растворенного вещества, чем в насыщенном растворе, называется пересыщенным. Такие системы являются метастабильными, т.е. при отсутствии внешних воздействий могут достаточно долгое время оставаться без изменений, но при введении, например, маленького кристалла растворенного вещества весь избыток его в растворе быстро выпадает в осадок, раствор переходит в устойчивое состояние и становится насыщенным.
Титриметрический анализ
3.1. Сущность титриметрического метода анализа
Титриметрия (титриметрический анализ) – это количественный химический метод анализа, основанный на точном измерении объема стандартного раствора (титранта), вступающего в реакцию с определяемым веществом.
Стандартным называется раствор реагента с точно известной концентрацией. Стандартный раствор добавляется из бюретки по каплям к определенному объему анализируемого раствора. Этот процесс называется титрованием.
Состояние системы, когда количество добавляемого титранта эквивалентно количеству определяемого вещества, называется точкой эквивалентности , или теоретической точкой конца титрования . Для фиксирования точки эквивалентности используют различные индикаторы или инструментальные методы. Резкое изменение окраски индикатора соответствует конечной точке титрования, которая, строго говоря, не всегда совпадает с точкой эквивалентности.
Титриметрия как метод анализа имеет ряд достоинств. Во-первых, этовысокая скорость и точность анализа, а также применимость для определения различных количеств веществ. Во-вторых,этим методом в одном и том же растворе часто можно определять одновременно несколько веществ. Еще одно достоинство –возможность автоматизировать титрование.
В титриметрии применяются реакции, удовлетворяющие следующим требованиям.
· Реакция должна протекать быстро.
· Реакция должна быть стехиометрична и протекать строго по уравнению.
· Она должна протекать количественно, почти до конца, т.е. константа равновесия реакции К р ³ 10 8 .
· Основной реакции не должны мешать побочные реакции и посторонние вещества.
· Должна четко фиксироваться точка эквивалентности с помощью подходящего индикатора.
Вычисления в титриметрии
В основе расчетов в титриметрическом анализе лежит закон эквивалентов : вещества взаимодействуют друг с другом в эквивалентных количествах . В случае реакций между растворами (титруемого вещества и титранта) его записывают следующим образом
,
где С Н1 и С Н2 – молярные концентрации эквивалента реагирующих веществ (нормальные концентрации),
V 1 и V 2 – объемы растворов.
По известным значениям объемов растворов и концентрации титранта рассчитывают молярную концентрацию эквивалента для исследуемого раствора (нормальность), а далее при необходимости можно найти молярную концентрацию, содержание определяемого вещества в г/л, массу определяемого вещества в образце и т.д.
При серийных анализах удобно пользоваться титром стандартного раствора по определяемому веществу.
Например, T(KMnO 4 /Fe 2+) = 0.005585 г/мл означает, что одним миллилитром стандартного раствора KMnO 4 можно оттитровать 0,005585 г ионов Fe 2+ .
Цель работы.
1. Научиться готовить растворы с заданной массовой долей растворенного вещества (процентной концентрацией) из твердого вещества и разбавлением.
2. Освоить метод кислотно-основного титрования.
Реактивы.
- Соль (указывает преподаватель).
- КОН или NaOH.
- Стандартный 0,1 н раствор тетрабората натрия.
- 1%-ный водный раствор метилового оранжевого.
- Раствор соляной кислоты (титр которой устанавливается).
Оборудование и посуда.
· Бюретки.
· Стаканы на 150-200 мл.
· Набор ареометров.
· Цилиндры.
· Пипетки на 10, 20, 25 мл.
· Колбы конические для титрования на 100 или 250 мл.
Выполнение работы.
Опыт №1.Приготовление раствора заданной процентной концентрации.
1.1. Приготовление раствора из твердого вещества и воды.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
Биогенные s- и р-элементы
К s-элементам относятся первые два элемента каждого периода. Электронная формула внешнего слоя ns 1 –ns 2 . К ним относятся элементы главной подгруппы I группы (IА группы) – водород, щелочные металлы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), а также элементы главной подгруппы II группы (IIA группы) – Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, и элемент VIIIА благородный газ гелий Не. Некоторые из них относятся к макроэлементам (H, Na, K, Ca, Mg), другие – к микроэлементам (например, Sr, Ba, Ra). Первые пять элементов являются жизненно необходимыми (незаменимыми), биогенными элементами. Остальные s-элементы (Li, Rb, Cs, Fr, Be, Sr, Ba, Ra) являются примесными элементами.
К р-элементам относятся последние 6 элементов II–VI периодов (VII период не завершен). Электронная формула внешнего слоя этих элементов np 1 –np 6 . Это элементы главных подгрупп III–VIII групп (кроме гелия, он s-элемент). Из них к макроэлементам относятся O, C, N, P, S, Cl, они же являются жизненно необходимыми биогенными элементами. Большинство р-элементов относятся к примесным микроэлементам. Из микроэлементов только йод (I) относится к числу незаменимых биогенных элементов. Фтор (F) также можно считать элементом, необходимым для нормального функционирования живых организмов. Некоторые исследователи относят и селен (Se) к жизненно необходимым элементам.
Группа IA (водород)
Пероксид водорода – это соединение водорода, элемента IА группы, который относится к s-семейству. Пероксид водорода является важным побочным продуктом метаболизма. Обычно в митохондриях идет восстановление О 2 до Н 2 О:
О 2 0 + 4 Н + + 4е = 2Н 2 О -2 .
При неполном восстановлении кислорода образуется пероксид водорода:
О 2 0 + 2Н + + 2е = Н 2 О 2 -1 .
Пероксид водорода, как промежуточный продукт восстановления кислорода, очень токсичен для клетки. Токсичность связана с тем, что Н 2 О 2 взаимодействует с липидным слоем клеточных мембран и выводит их из строя.
Аэробные клетки могут защитить себя от вредного действия пероксида водорода с помощью фермента каталазы, под действием которой Н 2 О 2 превращается в воду и кислород:
2Н 2 О 2 2Н 2 О + О 2 .
Освободившийся кислород принимает участие в дальнейших процессах биологического окисления.
Аналогичное разложение пероксида водорода можно осуществить в лабораторных условиях под действием MnO 2 в качестве катализатора.
2Н 2 О 2 2Н 2 О + О 2 .
В медицинской практике пероксид водорода применяют в основном как наружное бактерицидное средство. Действие Н 2 О 2 основано на окислительной способности пероксида водорода и безвредности продукта его восстановления – воды. При обработке ран выделяющийся кислород играет двоякую роль. Во-первых, он оказывает противомикробное, дезодорирующее и депигментирующее действие, убивая микробные тела. Во-вторых, образует пену, способствуя переходу частиц тканевого распада во взвешенное состояние и очищению ран.
В качестве фармакопейного препарата используется 3%-ный водный раствор пероксида водорода. 6%-ный раствор Н 2 О 2 применяют для обесцвечивания волос. В виде 30%-ного раствора Н 2 О 2 применяют при лечении бородавчатых форм красного плоского лишая и для удаления юношеских бородавок.
Группа IA и IIА
Металлы IA и IIA группы относятся к s-семейству.
Гидрокарбонат натрия NaHCO 3 используют при различных заболеваниях, сопровождающихся повышенной кислотностью - ацидозом (диабет и др.). Механизм снижения кислотности заключается во взаимодействии NaHCO 3 с кислыми продуктами. При этом образуются натриевые соли органических кислот, которые в значительной мере выводятся с мочой, и углекислый газ, покидающий организм с выдыхаемым воздухом:
NaHCO 3 (р) + RCOOH(р) ®RCOONa(р) + Н 2 О(ж) + СО 2 (г)
Используют NaHCO 3 и при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. При приеме NaHCO 3 протекает реакция нейтрализации избыточной соляной кислоты:
NaHCO 3 (р) + HCl(р) = NaCl(р) + Н 2 О(ж) + СО 2 (г)
желудоч. сок
Следует иметь в виду, что применение NaHCO 3 вызывает ряд побочных эффектов. Выделяющийся при реакции диоксид углерода раздражает рецепторы слизистой оболочки желудка и вызывает вторичное усиление секреции, кроме того, он может способствовать перфорации стенки желудка при язвенной болезни. Слишком большая доза NaHCO 3 в результате гидролиза приводит к алкалозу , что не менее вредно, чем ацидоз.
Среди оксидов элементов IIА-группы в качестве лекарственного препарата применяют оксид магния MgO. Основные свойства оксида магния и его нерастворимость в воде обуславливают его применение в качестве антацидного средства при повышенной кислотности желудочного сока:
MgO(тв.) + 2HCl(желудоч. сок) = MgCl 2 (р) + Н 2 О(ж)
Оксид магния имеет преимущество перед гидрокарбонатом натрия, так как при взаимодействии MgO с кислотой желудочного сока не происходит выделение диоксида углерода. Поэтому при действии оксида магния не наблюдается гиперсекреции. Образующийся при реакции хлорид магния переходит в кишечник, оказывает легкий послабляющий эффект, обусловленный осмотическим действием.
Антацидным и адсорбирующим действием обладает карбонат кальция СаСО 3 . Его назначают внутрь при повышенной кислотности желудка, так как он нейтрализует соляную кислоту:
СаСО 3 (тв.) + 2HCl (желудоч. сок) = CaCl 2 (р) + Н 2 О(ж) + СО 2 (г).
Жесткость воды
Растворимые соли Са и Mg обуславливают важное свойство природной воды, называемое жесткостью (суммарное содержание солей кальция и магния). Определение жесткости воды имеет большое практическое значение и широкое применение в лабораторной практике различных производств. При стирке белья жесткая вода ухудшает качество тканей и требует повышенной затраты мыла, которое расходуется на связывание катионов Са 2+ и Mg 2+ :
2С 17 Н 35 СОО – + Са 2+ = (С 17 Н 35 СОО) 2 Са¯
2С 17 Н 35 СОО – + Mg 2+ = (С 17 Н 35 СОО) 2 Mg¯.
Пена образуется лишь после полного осаждения этих катионов. Правда, некоторые синтетические моющие средства хорошо моют и в жесткой воде, так как их кальциевые и магниевые соли легко растворяются. В жесткой воде плохо развариваются овощи. Очень плохо заваривается чай, и вкус его теряется. В то же время в санитарно-гигиеническом отношении эти катионы не представляют опасности, хотя при большом содержании катионов магния Mg 2+ (как в море или океане) вода горьковата на вкус и оказывает послабляющее действие на кишечник человека. Однако использование жесткой воды в качестве питьевой способствует возникновению мочекаменной и желчекаменной болезней (образованию камней).
Различают жесткость временную (или устранимую) и постоянную . Временная жесткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов Ca(HCO 3) 2 , реже Mg(HCO 3) 2 и иногда Fe(HCO 3) 2 . Постоянная жесткость обусловлена присутствием других растворимых солей этих металлов (хлоридов, сульфатов и др.).
При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются с образованием труднорастворимых соединений, выпадающих в осадок, и жесткость уменьшается.
Ca(HCO 3) 2 ® CaCO 3 ¯ + H 2 O + CO 2
Ca 2+ + 2HCO 3 - ® CaCO 3 ¯ + H 2 O + CO 2
2Mg(HCO 3) 2 ® (MgOH) 2 CO 3 ¯ + H 2 O + 3CO 2
2Mg 2+ + 2HCO 3 2- ® (MgOH) 2 CO 3 ¯ + H 2 O + 3CO 2 .
Сохраняющаяся после кипячения воды жесткость, называется постоянной (некарбонатной) .
В соответствии с ГОСТ 6055-86 по значению общей жесткости (ммоль/л) различают воду: очень мягкую <1,5, мягкую 1,5–3,0, средней жесткости 3,0–6,0, жесткую 6,0–9,0, очень жесткую > 9,0.
Жесткость воды хозяйственно-питьевых водопроводов не должна превышать 7 ммоль/л.
Для определения жесткости воды применяют титриметрический метод (см. лабораторную работу №1).
В даннойработе методом кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определяется временная (гидрокарбонатная) жесткость воды. Гидрокарбонаты кальция и магния титруют соляной кислотой в присутствии индикатора.
Ca(HCO 3) 2 + 2НCl®CaCl 2 + 2H 2 O +2CO 2
HCO 3 – + Н + ®H 2 O +CO 2
Группа IIIA (алюминий)
По содержанию в организме человека алюминий относится к примесным микроэлементам (10 –5 %). Известно, что алюминий влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костной ткани, на обмен фосфора. Катион Al 3+ способен замещать ионы Ca 2+ и Mg 2+ , влияя тем самым на протекание ферментативных процессов. Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой способности к комплексообразованию ионы алюминия блокируют активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.
Алюминий – амфотерный металл, растворяется в растворах кислот и в щелочах. Амфотерными свойствами обладают оксид (Al 2 O 3) и гидроксид алюминия (Al(OH) 3).
Соли алюминия и кислородсодержащих кислот растворимы в воде, за исключением фосфата алюминия AlPO 4 . Это следует учитывать при назначении препаратов алюминия, в частности гидроксида алюминия при повышенной кислотности желудка. В желудке гидроксид алюминия нейтрализует соляную кислоту
Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O
Al(OH) 3 + 3H + = Al 3+ + 3H 2 O
Перешедшие в раствор ионы алюминия в кишечнике переходят в малорастворимую форму – фосфат алюминия, который выводится из организма. Таким образом, в присутствии ионов алюминия уменьшается усвоение фосфора.
В медицинской практике также находят применение алюмокалиевые квасцы (KAl(SO 4) 2 ∙12H 2 O) и жженые квасцы (KAl(SO 4) 2). Эти соединения используются для наружного применения для полосканий, промываний, примочек при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых, как кровоостанавливающее средство при порезах. Фармакологическое действие солей алюминия основано на том, что ионы Al 3+ образуют с белками комплексы, выпадающие в виде гелей, что приводит к гибели микробных клеток.
Группа VA (азот)
Опыт 6. Получение и свойства аммиака
Азот (N) – элемент VА группы (р-элемент). Из соединений азота, в которых он проявляет степень окисления –3, наибольший интерес для медиков и биологов представляет аммиак NH 3 и его производные – соли аммония и аминокислоты. Аммиак NH 3 в организме человека является одним из продуктов метаболизма аминокислот и белков.
Причина токсического действия аммиака на мозг до конца не выяснена. В крови при рН = 7,4 аммиак почти полностью находится в виде ионов аммония. Ионы NH 4 + , несмотря на то, что они в крови находятся в большом избытке, не могут проникать через клеточные мембраны, в то время как нейтральные молекулы NH 3 легко проходят и могут воздействовать на мозг.
NH 3 – бесцветный газ с резким запахом, очень хорошо растворим в воде: в 1 объеме воды при 20°С растворяется около 700 объемов аммиака (растворимость 31 моль/л). В концентрированном водном растворе массовая доля аммиака составляет 25%. В медицинской практике применяют 10%-ный раствор аммиака (нашатырный спирт) для выведения из обморочного состояния. При вдыхании аммиак оказывает возбуждающее влияние на дыхательный центр. При больших дозах наступает удушье.
Группа VIA (кислород)
Кислород – важнейший биогенный элемент, находится в VIА группе (р-элемент).
В атмосфере Земли содержится около 21% кислорода (по объему). В промышленности кислород получают из жидкого воздуха путем ректификации – дробной перегонки, основанной на различии температур кипения кислорода (–183°С) и азота (–195,8°С). В лабораториях пользуются кислородом промышленного производства, поставляемым в стальных баллонах под давлением 15 МПа. Лабораторным способом его получения служит электролиз водных растворов щелочей. Небольшие количества О 2 можно получать взаимодействием раствора KMnO 4 с подкисленным раствором Н 2 О 2 (см. опыт 4.2 в работе 8) или термическим разложением некоторых кислородсодержащих веществ, например, перманганата калия:
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 .
Велика биологическая роль кислорода. Элемент кислород входит в состав всех жизненно важных органических веществ – белков, жиров, углеводов. Без О 2 невозможны чрезвычайно важные жизненные процессы: дыхание, окисление аминокислот, жиров, углеводов. Только немногие растения, называемые анаэробными ,могут обходиться без кислорода. За сутки человек фактически использует около 0,1 м 3 кислорода. У высших животных О 2 проникает в кровь, соединяется с гемоглобином, образуя оксигемоглобин, который поступает в капилляры различных органов. Здесь О 2 отщепляется от гемоглобина и через стенки капилляров диффундирует в ткани. В тканях кислород расходуется на окисление различных веществ. Эти реакции в конечном итоге приводят к образованию углекислого газа, воды и созданию запаса энергии.
Регенерация кислорода осуществляется в растениях в результате фотосинтеза.
Кислород используют в медицине при затрудненном дыхании. В последние годы при лечении газовой гангрены и ряда других заболеваний, при которых накапливаются микробы в омертвевших тканях, применяют гипербарическуюоксигенацию, т.е. помещают больных в барокамеры с повышенным давлением кислорода в воздухе. При этом улучшается снабжение тканей кислородом, и во многих случаях такой способ лечения дает хорошие результаты.
Группа VIIA (йод)
Йод (I) находится в VIIА группе, относится к р-элементам. Он относится к числу незаменимых биогенных элементов, и его соединения играют важную роль в процессах обмена веществ. Имеются данные, что йод влияет на синтез некоторых белков, жиров и гормонов. В организме человека содержится около 25 мг йода, из них больше половины находится в щитовидной железе, причем в связанном состоянии – в виде гормонов – и только около 1% его находится в виде иодид-иона. Щитовидная железа секретирует иод-содержащие гормоны тироксин и трииодтиронин.
Пониженная активность щитовидной железы (гипотиреоз) может быть связана с уменьшением ее способности накапливать иодид-ионы, а также с недостатком в пище иода (эндемический зоб).
При эндемическом зобе назначают препараты иода: KJ или NaJ. В районах, где имеется дефицит иода, для профилактики эндемического зоба добавляют к поваренной соли NaJ или KJ (1-2,5 г на 100 кг).
При повышенной активности щитовидной железы (гипертиреоз) вследствие избыточного синтеза тиреоидных гормонов наблюдается ненормально увеличенная скорость метаболических процессов.
KJ применяют и при гипотиреозе (эндемический зоб), и при гипертиреозе. В первом случае иодид-ионы используют для синтеза гормонов, во втором случае иодид-ион тормозит иодирование тирозина иодом. При неэффективности указанных препаратов для лечения гипертиреоза применяют препарат радиоактивного иодаJ-131, излучение которого разрушает фолликулы щитовидной железы и уменьшает избыточный синтез гормонов.
NaJ и KJ используют также как отхаркивающее средство при воспалительных заболеваниях дыхательных путей.
Иод применяют в медицине в виде раствора в этиловом спирте (массовая доля иода 3, 5 или 10%), который является превосходным антисептическим и кровоостанавливающим средством. Кроме того, йод входит в состав ряда фармацевтических препаратов.
D-элементы
По содержанию в организме человека d-элементы относятся к микроэлементам (10 –3 масс. % и ниже). Среди них есть жизненно необходимые (незаменимые) элементы – это Mn, Cu, Co, Fe, Zn, Mo, V (по классификации В.В. Ковальского). Другие, такие как, Cd, Cr, Ni, Ag, Hg и другие, относятся к примесным элементам, биологическая роль которых мало выяснена или неизвестна. Шесть d-элементов (Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co) наряду с четырьмя s-элементами (Ca, K, Na, Mg) относятся к металлам жизни.
У d-элементов сильно выражена способность к комплексообразованию (слово «комплексные» означает сложные, составные). Комплексные соединения - ярко окрашенные солеобразные вещества были известны химикам еще в XVIII веке. Одними из первых были открыты комплексные соли железа и кобальта. Многие биокатализаторы – ферменты также являются комплексными соединениями. Изучением их занимается бионеорганическая химия.
Рассмотрим образование комплексной соли на конкретном примере. Если к голубому водному раствору CuSO 4 прибавить раствор аммиакаNH 3 , то при этом раствор приобретает красивый ярко-синий цвет. Происходит реакция образования комплексной соли SO 4:
CuSO 4 + 4NH 3 → CuSO 4 ×4NH 3
Строение комплексных соединений объясняет теория А. Вернера. В молекулах комплексных соединений выделяют центральный атом или ион (М ) и непосредственно связанные с ним молекулы (или ионы), называемые лигандами (L ), в количестве n .
Центральный ион и окружающие его лиганды образуют внутреннюю сферу комплекса . Внутренняя сфера связана электростатическими силами притяжения с внешней сферой, которая состоит из m частиц Х (молекулы или ионы). Общая запись формулы комплексного соединения имеет вид X m .
Центральный атом координирует лиганды, геометрически правильно располагая их в пространстве. Поэтому комплексные соединения называют также координационными. Число лигандовn называется координационным числом, а внутренняя сфера – координационной.
В соответствии с этим формулу комплексного соединения меди с аммиаком можно записать в виде SO 4 , где ион меди Cu 2+ – центральный ион; молекулы NH 3 – лиганды; 4 – координационное число; сульфат анион SO 4 2- – внешняя сфера. Называется данная соль сульфат тетраамминмеди (II).
Комплексные соли диссоциируют на внутреннюю и внешнюю сферу по типу сильных электролитов:
SO 4 « 2+ + SO 4 2- .
Образующийся комплексный ион 2+ диссоциирует как очень слабый электролит:
2+ «Cu 2+ + 4NH 3 .
Концентрация образующихся ионов Cu 2+ очень мала.
Константа равновесия этого процесса называется константой нестойкости комплексного иона (комплекса).
Работа в любой лаборатории неизбежно связана с целым рядом вредных и опасных факторов. Но разумеется, никто в таких местах не трудится просто так. Все в обязательном порядке соблюдают технику безопасности в лаборатории. Правил существует великое множество. Так как тема важная, ее следует рассмотреть более подробно.
Кто допускается к работе?
Такой вопрос также относится к теме техники безопасности в лаборатории. Итак, вот общие положения, касающиеся приема специалиста на должность сотрудника такого предприятия:
- Кандидат должен быть совершеннолетним, прошедшим медицинское освидетельствование.
- Нанятый сотрудник допускается к практической работе после прохождения инструктажа и собеседования, касающегося вопросов техники безопасности.
- Если специалиста переводят на новые виды работ, проводят внеплановый инструктаж.
- Сотрудник обязан пользоваться средствами индивидуальной защиты и спецодеждой.
- Каждый назначенный работник подчиняется начальнику лаборатории, который отвечает за соблюдение правил и ведет журнал отчетности.
Еще надо отметить, что повторные инструктажи обязательно проводятся дважды в год, а также при каких-то изменениях или несчастных случаях.
Средства защиты
Их использование прописано в каждой инструкции по технике безопасности в лаборатории. Все средства защиты выдаются руководством. А положения следующие:
- Работа в химлаборатории подразумевает ношение хлопчатобумажного халата.
- Если выполняются действия, которые чреваты выделением пыли или газов, органы дыхания необходимо защитить противогазом или респиратором.
- При работе с едкими веществами нужно применить средства индивидуальной защиты для рук и глаз, а также фартуки.
- Чтобы обезопаситься от воздействия солей, щелочей, кислот и растворителей, надо применить резиновые перчатки. Они должны быть без проколов, порезов и иных повреждений. Изнутри перчатки необходимо присыпать тальком.
- Для защиты глаз обязательно применение очков, щитков и масок.
Пожарная безопасность
Соблюдение техники безопасности при работе в химической лаборатории направлено не только на сохранение здоровья и жизни сотрудников, но и на недопущение аварийных ситуаций. Самая разрушающая из всех существующих - это, разумеется, пожар.
Каждое лабораторное помещение обязано соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.004-91, а также иметь средства тушения огня по ГОСТ 12.4.009-83.
Прочие требования
К другим положениям пожарной безопасности относятся такие правила:
- В помещении обязаны быть пожарные краны и рукава, песок и огнетушители, а также дополнительные средства пожаротушения.
- На видном месте должен находиться план эвакуации сотрудников.
- Начальство обязано назначить группу из 3-5 человек, которые в случае пожара организуют спасение сотрудников и инвентаря, потушат огонь.
- Каждый работник должен уметь обращаться со взрыво- и огнеопасными веществами, огнетушителем, газовыми приборами, противогазами и т. д.
- При обнаружении задымления или запаха гари нужно сразу же вызвать пожарную часть, принять меры по ликвидации огня и предотвратить его распространение, а также уведомить начальство о случившемся.
- В лаборатории и соседних помещениях нельзя хранить горючие материалы, а также загромождать проходы.
- Установка нагревательных и прочих приборов осуществляется лишь после разрешения начальства и специалиста, отвечающего за противопожарные мероприятия. Монтаж их проводится только на термоизолирующих подставках.
- Неисправные приборы и механизмы эксплуатировать запрещено.
- По завершении работы нужно отключать воду, газ и электроэнергию везде.
Знание этих положений техники безопасности в лаборатории сводит к минимуму риск возникновения пожара.
Принципы
Техника безопасности в лаборатории химии основывается на таких положениях:
- Категорически запрещено заниматься в помещении посторонними делами - есть, пить, курить и т. д.
- Нужно тщательно следить за чистотой реактивов. Запрещено опускать уже использованную пипетку в ту емкость, где содержится другое вещество.
- Нельзя выливать взятый для анализов реактив обратно в тару.
- Один и тот же инструмент запрещено применять для отбора разных веществ.
- Нельзя наклоняться над сосудами, в которых кипит жидкость, либо заглядывать в них. Даже если нужно смешать в них вещества, надо держаться на расстоянии.
- Если идет работа с опасными реактивами, то в лаборатории должно быть как минимум два сотрудника.
- Эксплуатировать можно лишь исправные оборудование и приборы.
- Когда заканчиваются аналитические работы, надо отключить электричество, газ и воду.
Эксплуатация электроустановок
Правила техники безопасности в химической лаборатории включают в себя рекомендации относительно работы с электроприборами. Важно запомнить следующие моменты:
- Оперативное обслуживание электрических установок осуществляется лишь специалистами, имеющими допуск и удостоверение.
- В процессе эксплуатации таких приборов надо соблюдать правила противопожарной безопасности.
- Установки, в которых напряжение более 1000 В, обслуживает лишь специально обученный человек.
- Подключать переносные приемники можно лишь через трансформатор (но не автоматический). Перед этим важно убедиться в том, что он исправен.
- Чтобы защититься от электротока, надо использовать защитные диэлектрические средства.
Работа с едкими веществами
Щелочи и кислоты опасны, а потому любой контакт с ними потенциально рискованный. Поэтому нужно соблюдать правила техники безопасности при работе в лаборатории с едкими веществами:
- Реактивы надо хранить в предназначенных для этого упаковках с этикетками.
- Растворы концентрированных кислот и щелочей нужно содержать в небольших объемах, обязательно в толстостенной таре из стекла. Их объем должен быть от 1 до 2 литров. Хранить под тягой.
- Переливание таковых веществ осуществляется лишь в вытяжном шкафу.
- Чтобы перенести малый объем реактивов, используются пипетки с грушами из резины.
- Нейтрализация осуществляется лишь после разбавления.
- Чтобы приготовить кислоту, вливать в воду ее надо при охлаждении. Но не наоборот. Иначе посуда может треснуть, а это чревато кислотными брызгами.
- Реагенты, пролитые на пол или стол, надо тут же засыпать песком, а потом нейтрализовать содой или мелом после прекращения вскипания. Затем проводится уборка.
- Если используется кусковая щелочь, ее надо измельчить. Важно принять меры предосторожности, иначе пыль попадет в глаза и на тело. Поэтому дробление кусков нужно производить после их заворачивания в ткань.
- Щелочи готовят в фарфоровой таре с широким горлом. Обязательно на поддоне с тягой.
- Сосуды, в которых содержатся концентрированные щелочи, закрывают пробками из резины.
Как мыть химическую посуду?
Еще один важный вопрос, касающийся техники безопасности в лаборатории. Вот главные правила:
- Посуду моют тут же после использования.
- Выбирая способ очистки, надо исходить из природы загрязнения, а также учитывать способность веществ окисляться и растворяться в воде.
- Работая ершом, нужно проявить аккуратность, дабы не разбить стенки сосуда и не проткнуть дно.
- Все перечисленное надо выполнять, предварительно надев резиновые перчатки. Если же используются агрессивные жидкости (хромовая смесь, например), нужна также маска или защитные очки.
- Мыть посуду должен тот, кто с ней работал, так как он осведомлен о характере загрязнения.
Кстати, чистой считается тара, на стенках которой не остаются отдельные капли, а когда стекает вода, то видно ее тонкую и равномерную пленку. Такую посуду можно ставить в сушильный шкаф. Но температура должна быть установлена в пределах 80-100 °С.
Работа в физической лаборатории
Немного внимания нужно уделить и этой теме. Выше было многое сказано о соблюдении техники безопасности в химической лаборатории. Каковы же положения, действующие в физической? Правила, касающиеся допуска к работе, аналогичны. В остальном имеются кое-какие особенности. Вот общие правила:
- Трогать, включать и выключать рубильники и прочие приборы запрещено, если на это не давал разрешения руководитель или старший лаборант.
- Если замечены нарушения или неисправности, надо об этом сообщить старшему по должности.
- Работая, нужно выполнять те обязанности, которые были поручены начальством.
- Нельзя отвлекать внимание других сотрудников.
- При несчастном случае надо немедленно сообщить об этом начальству или старшему лаборанту.
- По завершении всех дел надо привести в порядок свое место, а также отчитаться об окончании работы старшему.
Работа в условиях напряжения
Человека может поразить ток как высокого, так и низкого напряжения. К сожалению, встреча с электричеством часто завершается летальным исходом. Чтобы этого не допустить, нужно соблюдать технику безопасности при работе в лаборатории.
- Включать или выключать осветительные, силовые и электротехнические приборы/рубильники без данного руководителем разрешения.
- Осуществлять в схемах, которые находятся под напряжением, переключения.
- Оставлять их без наблюдения.
- Без предупреждения и спроса включать исследуемую электрическую схему.
- Заходить за установленные ограждения либо протягивать туда руки.
- Контактировать с оборудованием, которое не заземлено.
- Перевешивать или снимать запрещенные/предупреждающие плакаты.
Руководство должно помнить, что рабочие места обязаны располагаться таким образом, чтобы исключить возможность одновременного прикосновения к прибору или оборудованию, а также к паро-, газо- или водопроводным трубам. Говоря иначе, пространства должно быть достаточно.
Работа в медицинской лаборатории
Ее сотрудники подвергаются воздействию целого ряда опасных факторов, среди которых химические, биологические, психические и т. д.
В отличие от техники безопасности в аналитической лаборатории или какой-либо другой, тут учитывается еще больший ряд особенностей. Вот лишь некоторые правила:
- Сотрудник должен проявлять внимательность, чистоплотность и аккуратность.
- Выполняя практические работы, все наблюдения надо выписывать в лабораторный журнал.
- Использовать нужно лишь чистые реактивы, посуду и приборы.
- В процессе опытов надо использовать лишь растворы указанной концентрации, соблюдая установленную дозировку.
- Ядовитые и дорогостоящие реактивы нужно сливать не в раковину, а в отдельные склянки.
Работа в микробиологической лаборатории
Инструктаж по технике безопасности в лаборатории микробиологии довольно подробный. К основным положениям относятся такие правила:
- В помещении можно находиться исключительно в белом халате и шапочке/косынке.
- Работник несет ответственность за свое трудовое место и за оборудование, которое за ним закреплено.
- При эксплуатации спиртовки надо предварительно продуть спиртовые пары, скопившиеся под крышкой. Для этого нужно приподнять фитиль. Зажженную спиртовку переносить запрещено.
- Контактируя с культурами микроорганизмов, необходимо проявлять максимальную аккуратность. Содержимое пробирки не должно попасть на одежду, пол, стол и т. д. В противном случае надо тут же уведомить руководство о случившемся и провести дезинфекцию.
- Нельзя допускать распыления микроорганизмов, оставлять открытыми колбы, пробирки и т. д.
- На таре с микроорганизмами должны быть четкие надписи чернилами по стеклу. На емкостях с растворами - этикетки.
- Все пинцеты, иглы и петли после контакта с микроорганизмами надо прожигать в пламени и закреплять в штативе. Взвесь, которая пролилась, должна быть обезврежена.
- После завершения работы использованную посуду стерилизуют посредством автоклавирования или кипячения. Потом ее моют. Пипетки дезинфицируют 3-процентным раствором хлорамина, затем моют и стерилизуют.
- Работая с бактерицидными лампами, сотрудник должен использовать защитные очки.
И разумеется, самое важное правило техники безопасности в лаборатории микробиологии заключается в безукоризненном соблюдении сотрудниками гигиены.
Заключение
Все вышеперечисленное - это лишь основные правила и положения техники безопасности. Их намного больше, и ни одним нельзя пренебрегать. К сожалению, случаи производственного травматизма и профессиональных заболеваний встречаются намного чаще, чем хотелось бы.
При выполнении работ, связанных с выделением ядовитых газов и пыли, для защиты органов дыхания следует применять респираторы или противогазы и другие средства защиты.
На перчатках не должно быть порезов, проколов и других повреждений. Надевая перчатки, следует посыпать их изнутри тальком.
ПРАВИЛА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ
Все помещения лаборатории должны соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83 .
Предельно допустимые объёмы (ЛВЖ) разрешенные к хранению в рабочих помещениях
ОБЪЕМ, дм 3 |
ВЕЩЕСТВО |
ОБЪЕМ, дм 3 |
Ацетон |
Ксилол |
Бензин |
Сероуглерод |
0,15 |
Бензол |
Толуол |
Бутанол |
Уксусная кислота |
Гексан |
Циклогексан |
Дихлоэтан |
Этанол |
Диэтиловый эфир |
Этилацетат |
Керосин |
ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ ОТРАВЛЕНИЯХ
ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ ОЖОГАХ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 |
ФИО инструктируемого |
Должность инструктируемого |
Вид и содержание инструктажа |
ФИО должность инструктирующего |
Роспись инструктирующего |
Роспись инструктируемого |
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ В АНАЛИТИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ (ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ)
УТВЕРЖДАЮ Директор ФГУ
"Центр экологического контроля и анализа" Г.М.Цветков 4 сентября
2003 г.
В
данных Методических рекомендациях изложены основные правила
безопасной работы в химической лаборатории, включая правила
пожарной и электробезопасности, правила хранения и безопасной
работы с химическими реактивами, правила работы в
гидробиологическом отделе, а также способы оказания первой помощи
при несчастных случаях.
Методические рекомендации
предназначены для специалистов, работающих в химических
лабораториях различного типа: аналитических, экологических,
исследовательских, учебных и др.
1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1 На работу в
химико-аналитические лаборатории принимаются лица не моложе 18 лет,
прошедшие медицинское освидетельствование для решения вопроса о
возможности работы в лаборатории.
1.2 Вновь поступающие на
работу допускаются к исполнению своих обязанностей только после
прохождения вводного инструктажа
о соблюдении мер
безопасности, инструктажа на рабочем месте и после собеседования по
вопросам техники безопасности.
1.3 Прохождение
инструктажа обязательно для всех принимаемых на работу независимо
от их образования, стажа работы и должности, а также для проходящих
практику или производственное обучение.
1.4 Периодический
инструктаж
должен проводиться на рабочем месте дважды в
год.
1.5 При переводе
сотрудника на новые виды работ, незнакомые операции, перед работой
с новыми веществами, а также в случае нарушения работником правил
техники безопасности проводится внеплановый инструктаж
.
1.6 Проведение всех видов
инструктажа регистрируется в журнале (Приложение 1).
1.7 Распоряжением по
лаборатории в каждом рабочем помещении назначаются ответственные за
соблюдением правил техники безопасности, правильное хранение
легковоспламеняющихся, взрывоопасных и ядовитых веществ, санитарное
состояние помещений, обеспеченность средствами индивидуальной
защиты и аптечками первой помощи с необходимым набором медикаментов
(Приложение 6).
1.8 Проведение вводного
инструктажа, контроль выполнения правил техники безопасности во
всей лаборатории и ведение журнала инструктажа осуществляет
назначенное начальником лаборатории должностное лицо, в подчинении
которого находятся ответственные рабочих помещений.
1.9 Все работающие в
лаборатории должны быть обеспечены необходимой спецодеждой и
средствами индивидуальной защиты .
2 СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ
2.1 При работе в
химической лаборатории необходимо надевать халат из
хлопчатобумажной ткани.
2.2 При выполнении работ,
связанных с выделением ядовитых газов и пыли, для защиты органов
дыхания следует применять респираторы или противогазы и другие
средства защиты.
2.3 При работе с едкими и
ядовитыми веществами дополнительно применяют фартуки, средства
индивидуальной защиты глаз и рук.
2.4 Для защиты рук от
действия кислот, щелочей, солей, растворителей применяют резиновые
перчатки [ , ].
На перчатках не должно
быть порезов, проколов и других повреждений. Надевая перчатки,
следует посыпать их изнутри тальком.
2.5 Для защиты глаз
применяют очки различных типов, щитки, маски .
3 ПРАВИЛА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ
Все помещения лаборатории
должны соответствовать требованиям пожарной безопасности по
ГОСТ
12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ
12.4.009-83 .
3.1 Лаборатория должна
быть оснащена пожарными кранами (не менее одного на этаж) с
пожарными рукавами. В каждом рабочем помещении должны быть в
наличии огнетушители и песок, а в помещениях с огнеопасными и
легковоспламеняющимися веществами - дополнительные средства
пожаротушения (п.5.3.2).
3.2 В помещении
лаборатории на видном месте должен быть вывешен план эвакуации
сотрудников в случае возникновения пожара.
3.3 Распоряжением по
лаборатории из числа сотрудников назначается группа (3-5 человек),
которая организует все противопожарные мероприятия, получив
инструктаж местной пожарной команды.
3.4 Все сотрудники
лаборатории должны быть обучены правилам обращения с огне- и
взрывоопасными веществами, газовыми приборами, а также должны уметь
обращаться с противогазом, огнетушителем и другими средствами
пожаротушения, имеющимися в лаборатории.
3.5 В помещениях
лаборатории и в непосредственной близости от них (в коридорах, под
лестницами) запрещается хранить горючие материалы и устанавливать
предметы, загромождающие проходы и доступ к средствам
пожаротушения.
3.6 Курить разрешается
только в отведенном и оборудованном для этой цели месте.
Курить в помещениях
лаборатории строго запрещается!
3.7 Без разрешения
начальника лаборатории и лица, ответственного за противопожарные
мероприятия, запрещается установка лабораторных и нагревательных
приборов, пуск их в эксплуатацию, переделка электропроводки.
3.8 Все нагревательные
приборы должны быть установлены на термоизолирующих подставках.
3.10 После окончания
работы необходимо отключить электроэнергию, газ и воду во всех
помещениях.
3.11 Каждый сотрудник
лаборатории, заметивший пожар, задымление или другие признаки
пожара, обязан:
-
немедленно вызвать пожарную часть по телефону;
-
принять меры по ограничению распространения огня и ликвидации
пожара;
-
поставить в известность начальника лаборатории, который в свою
очередь должен известить сотрудников, принять меры к их эвакуации и
ликвидации пожара.
4 ПРАВИЛА ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ
Все помещения лаборатории
должны соответствовать требованиям электробезопасности при работе с
электроустановками по ГОСТ
12.1.019-79 .
4.1 Все
электрооборудование с напряжением свыше 36 В, а также оборудование
и механизмы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть
надежно заземлены.
4.2 Для отключения
электросетей на вводах должны быть рубильники или другие доступные
устройства. Отключение всей сети, за исключением дежурного
освещения, производится общим рубильником.
4.3 В целях
предотвращения электротравматизма запрещается:
-
работать на неисправных электрических приборах и установках;
-
перегружать электросеть;
-
переносить и оставлять без надзора включенные электроприборы;
-
работать вблизи открытых частей электроустановок, прикасаться к
ним;
-
загромождать подходы к электрическим устройствам.
4.4 О всех обнаруженных
дефектах в изоляции проводов, неисправности рубильников,
штепсельных вилок, розеток, а также заземления и ограждений следует
немедленно сообщить электрику.
4.5 В случае перерыва в
подаче электроэнергии электроприборы должны быть немедленно
выключены.
4.6 Запрещается
использование в пределах одного рабочего места электроприборов
класса "О" и заземленного электрооборудования.
4.7 Категорически
запрещается прикасаться к корпусу поврежденного прибора или
токоведущим частям с нарушенной изоляцией и одновременно к
заземленному оборудованию (другой прибор с исправным заземлением,
водопроводные трубы, отопительные батареи), либо прикасаться к
поврежденному прибору, стоя на влажном полу.
4.8 При поражении
электрическим током необходимо как можно быстрее освободить
пострадавшего от действия электрического тока, отключив
электроприбор, которого касается пострадавший. Отключение
производится с помощью отключателя или рубильника.
4.9 При невозможности
быстрого отключения электроприбора необходимо освободить
пострадавшего от токоведущих частей деревянным или другим не
проводящим ток предметом источник поражения.
4.10 Во всех случаях
поражения электрическим током необходимо вызвать врача.
5 ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОГО ХРАНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТИВОВ
5.1 Общие положения
5.1.1 Лабораторные запасы
реактивов должны храниться в специально оборудованных, хорошо
вентилируемых, сухих помещениях (складах) согласно разработанной в
лаборатории схеме размещения реактивов.
5.1.2 При размещении
реактивов на складах следует неукоснительно соблюдать порядок
совместного хранения пожаро- и взрывоопасных веществ. Не
разрешается совместное хранение реактивов, способных реагировать
друг с другом с выделением тепла или горючих газов. Запрещается
также совместно хранить вещества, которые в случае возникновения
пожара нельзя тушить одним огнетушащим средством.
5.1.4 Основным правилом
при хранении и отборе реактивов является предохранение их от
загрязнения.
5.1.5 На всех склянках с
реактивами должны быть этикетки с указанием названия, квалификации
и срока годности .
5.1.6 Реактивы, которые
нельзя хранить в стеклянной таре, помещают в тару из материалов,
устойчивых к действию данного реактива. Например, плавиковую
кислоту и щелочи хранят в бутылях из полиэтилена.
5.1.7 Реактивы,
разлагающиеся или изменяющие свои свойства под действием света
(например, диэтиловый эфир, пероксиды, соли серебра), хранят в
склянках из темного или желтого стекла.
5.1.8 Гигроскопические
вещества и вещества, окисляющиеся при соприкосновении с воздухом,
должны храниться в герметичной таре. Для герметизации пробок
используют парафин.
5.1.9 Отработанные
реактивы необходимо сливать в отдельные склянки для последующей
переработки или передачи в организации, занимающиеся утилизацией
химических веществ.
Сливать
концентрированные кислоты, щелочи, ядовитые и горючие вещества в
канализацию запрещается!
5.2 Хранение химических реактивов в лаборатории
5.2.1 В рабочих
помещениях допускается хранить нелетучие, непожароопасные и
малотоксичные твердые вещества и водные растворы, разбавленные
кислоты и щелочи, в количествах, необходимых для анализов.
5.2.2 Концентрированные
кислоты в объеме не более 2 дм хранятся в стеклянной посуде с притертыми
стеклянными крышками или пластмассовыми пробками в эксикаторе или
стеклянной емкости с крышкой в вытяжном шкафу. Для лучшей
герметичности надевают резиновые колпачки.
5.2.3 Концентрированные
растворы щелочей хранят в вытяжном шкафу, отдельно от кислот, в
полиэтиленовой таре. Вместе с щелочами хранится аммиак.
5.2.4 Хранение
легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) допускается в толстостенных,
снабженных герметичными пробками бутылях, вместимостью не более 1
дм, особо опасные ЛВЖ - в объеме не более
суточной потребности (Таблица 1
). Бутыли с ЛВЖ помещают в
специальные металлические ящики вдали от источников тепла и
окислителей (хлоратов, нитратов, азотной кислоты, перекиси
водорода, перманганатов).
Таблица 1
Предельно допустимые объёмы (ЛВЖ), разрешенные к хранению в рабочих помещениях
ВЕЩЕСТВО |
ОБЪЕМ,
дм |
Дихлоэтан |
|
Диэтиловый эфир |
|
Сероуглерод |
|
Уксусная кислота |
|
Циклогексан |
|
Этилацетат |
5.2.5 Четыреххлористый
углерод и хлороформ хранят в нижнем отделении вытяжного шкафа.
5.2.6 Склянки с
концентрированным бромом хранят в коробке или полиэтиленовой банке
с листовым асбестом в закрывающемся сейфе. Бромная вода хранится в
склянках с колпачками, за неимением последних допускается хранение
в эксикаторе с притертой крышкой в вытяжном шкафу.
5.2.7 Органические
вещества с резким раздражающим запахом (пиридин, изоамиловый спирт
и др.) хранятся в склянках, хорошо закрытых пробками с резиновыми
колпачками.
5.2.8 Металлическая ртуть
и другие ядовитые вещества (Приложение 3) хранятся в запирающихся
шкафах (сейфах) в строгом соответствии с инструкциями по их
хранению.
5.2.9 Едкие вещества
(железо треххлористое, йод, триэтаноламин, валериановая,
пропионовая и др. органические кислоты) хранятся в стеклянной
посуде с притертыми пробками в металлическом ящике под вытяжным
шкафом. Для лучшей герметичности на пробки надевают резиновые
колпачки.
5.3 Правила хранения пожароопасных реактивов
К
пожароопасным относятся огнеопасные, самовоспламеняющиеся
(Приложение 4) и взрывоопасные (Приложение 5) вещества.
5.3.1 Запасы
пожароопасных реактивов должны храниться в изолированных, хорошо
вентилируемых помещениях вдали от отопительных приборов и прямых
лучей солнца.
5.3.2 Помещения для
хранения пожароопасных веществ должны быть оснащены
противопожарными средствами: порошковыми огнетушителями, сухим
песком, лопатами, ведрами, листовым асбестом, кошмой, суконными
одеялами и рукавицами.
Тушение пожара водой и
воздушно-механической пеной недопустимо!
5.3.3 В местах хранения
пожароопасных реактивов запрещено размещать посторонние предметы и
мебель, загромождающие доступ к средствам пожаротушения.
5.3.4 Хранение
пожароопасных веществ допускается в строго соответствующей таре,
имеющей этикетки с точным наименованием вещества и надписью
"Огнеопасно
" ("Взрывоопасно
").
5.3.5 Совместное хранение
в одном помещении самовоспламеняющихся, огнеопасных и взрывоопасных
веществ не допускается. При отсутствии отдельных помещений
допускается хранение небольших количеств (10-15 г) вышеназванных
веществ в одном помещении, но в отдельных, плотно закрывающихся
железных шкафах.
5.3.6 Не разрешается
также совместно хранить вещества, которые способны при своем
взаимодействии вызывать образование пламени или выделять большое
количество тепла. Так, щелочные металлы и белый фосфор нельзя
хранить с элементарными бромом и йодом, сильные окислители
(бертолетову соль, марганцевокислый калий, перекиси) - с
восстановителями (углем, серой, крахмалом, фосфором) и т.п.
6 ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ С ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ
6.1 Общие положения
При работе в химической
лаборатории необходимо соблюдать требования техники безопасности по
ГОСТ
12.1.007-76 "Вредные вещества. Классификация и общие требования
безопасности".
6.1.1 При работе с
химическими реактивами в лаборатории должно находиться не менее
двух сотрудников.
6.1.2 Приступая к работе,
сотрудники обязаны осмотреть и привести в порядок свое рабочее
место, освободить его от ненужных для работы предметов.
6.1.3 Перед работой
необходимо проверить исправность оборудования, рубильников, наличие
заземления и пр.
6.1.4 Работа с едкими и
ядовитыми веществами, а также с органическими растворителями
проводится только в вытяжных шкафах.
6.1.5 Запрещается
набирать реактивы в пипетки ртом, для этой цели следует
использовать резиновую грушу или другие устройства.
6.1.6 При определении
запаха химических веществ следует нюхать осторожно, направляя к
себе пары или газы движением руки.
6.1.7 Работы, при которых
возможно повышение давления, перегрев стеклянного прибора или его
поломка с разбрызгиванием горячих или едких продуктов, также
выполняются в вытяжных шкафах. Работающий должен надеть защитные
очки (маску), перчатки и фартук.
6.1.8 При работах в
вытяжном шкафу створки шкафа следует поднимать на высоту не более
20-30 см так, чтобы в шкафу находились только руки, а наблюдение за
ходом процесса вести через стекла шкафа.
6.1.9 При работе с
химическими реактивами необходимо включать и выключать вытяжную
вентиляцию не менее чем за 30 минут до начала, и после окончания
работ.
6.1.10 Смешивание или
разбавление химических веществ, сопровождающееся выделением тепла,
следует проводить в термостойкой или фарфоровой посуде.
6.1.11 При упаривании в
стаканах растворов следует тщательно перемешивать их, так как
нижний и верхний слои растворов имеют различную плотность,
вследствие чего может произойти выбрасывание жидкости.
6.1.12 Во избежание
ожогов, поражений от брызг и выбросов нельзя наклоняться над
посудой, в которой кипит какая-либо жидкость.
6.1.13 Нагревание посуды
из обычного стекла на открытом огне без асбестированной сетки
запрещено.
6.1.14 При нагревании
жидкости в пробирке держать ее следует отверстием в сторону от себя
и от остальных сотрудников.
6.1.15 Ни при каких
обстоятельствах нельзя допускать нагревание жидкостей в колбах или
приборах, не сообщающихся с атмосферой.
6.1.16 Нагретый сосуд
нельзя закрывать притертой пробкой до тех пор, пока он не охладится
до температуры окружающей среды.
6.2 Работа с кислотами и щелочами
6.2.1 Работа с
концентрированными кислотами и щелочами проводится только в
вытяжном шкафу и с использованием защитных средств (перчаток,
очков). При работе с дымящей азотной кислотой с удельной плотностью
1,51-1,52 г/см, а также с олеумом следует надевать также
резиновый фартук.
6.2.2 Используемые для
работы концентрированные азотная, серная, соляная кислоты должны
храниться в вытяжном шкафу в стеклянной посуде емкостью не более 2
дм. В местах хранения кислот недопустимо
нахождение легковоспламеняющихся веществ.
Разбавленные растворы
кислот (за исключением плавиковой) также хранят в стеклянной
посуде, а щелочей - в полиэтиленовой таре.
6.2.3 Работа с плавиковой
кислотой требует особой осторожности и проводится обязательно в
вытяжном шкафу. Хранить плавиковую кислоту необходимо в
полиэтиленовой таре.
6.2.4 Переносить бутыли с
кислотами разрешается вдвоем и только в корзинах, промежутки в
которых заполнены стружкой или соломой. Более мелкие емкости с
концентрированными кислотами и щелочами следует переносить в таре,
предохраняющей от ожогов (специальные ящики с ручкой).
6.2.5 Концентрированные
кислоты, щелочи и другие едкие жидкости следует переливать при
помощи специальных сифонов с грушей или других нагнетательных
средств.
6.2.6 Для приготовления
растворов серной, азотной и других кислот их необходимо приливать в
воду тонкой струей при непрерывном помешивании. Для этого
используют термостойкую посуду, так как процесс растворения
сопровождается сильным разогреванием.
После подтверждения оплаты, страница будет