第一节 化学实验工作

学习目标

1.理解火灾、爆炸、中毒、化学灼伤产生的原因;能够在化学实验过程中有效预防火灾爆炸、中毒和化学灼伤等安全问题;建立安全防范意识。

2.对化学实验室突发的火灾、爆炸、中毒和化学灼伤等问题,能够在第一时间采取有效措施进行处理。

3.能够对根据不同化学实验产生的废液、废气、废渣的特点进行适当的环保处理后排放;了解环保标准和要求,建立环保意识,养成良好习惯。

4.了解化学实验室管理要求,能够根据标准对化学实验室进行规范的管理和使用;形成良好的职业素养。

化学和化工生产一线的工作人员必须能够了解化学实验的类型,具备化学实验常识,正确选择和使用常用的实验仪器设备;全面观察实验现象,测量并记录实验数据;养成实事求是的科学态度和科学的思维方法,养成细致、准确、节约、整洁的良好工作习惯。化学素养的形成首先要了解化学实验室常识。

一、化学实验室安全常识

化学实验室是进行教学、科研工作的重要场所,实验室的安全与环境卫生是确保实验顺利进行的重要保障。化学实验室存在的主要安全问题是火灾与爆炸、化学灼伤和化学药品中毒等。

1.火灾与爆炸

案例1-1 1993年8月5日13时26分,深圳市某危险物品储运公司的化学危险品仓库发生特大爆炸事故。爆炸引起大火,1小时后着火区又发生第二次强烈爆炸,造成更大范围的破坏和火灾。这起事故造成15人死亡,200多人受伤,其中重伤25人,直接经济损失2.5亿元。

通过调查发现,该公司4号仓内东北角处的“过硫酸钠”首先冒烟起火。调查组对“过硫酸钠”提出怀疑和异议。经追查确证4号仓东北角存放的是过硫酸铵而不是过硫酸钠。根据过硫酸铵的特性,它先起火是可能的。

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过硫酸铵有哪些性质?其危险性如何?

经现场勘察发现4号仓电线为穿管导线,调查组认为4号仓内货物自燃、电火花引燃、明火引燃和叉车摩擦撞击引燃的可能性很小,而忌混物品混存接触反应放热引起危险物品燃烧的可能性很大,理由如下。

①经反复查证,4号仓存放了大量氧化剂高锰酸钾、过硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾等与强还原剂硫化碱(硫化钠)、可燃物樟脑精等混存在4号仓内。此外,仓内还有数千箱火柴,为火灾爆炸提供了物质条件。

②仓中货物堆放密集,周转频繁。

③4号仓内多处存放袋装硫化碱,有的码在氧化剂旁边。

④仓库区总体布局不合理,易燃、易爆、剧毒化学危险品仓库,牲畜和食物仓库以及液化石油气储罐等设施,集中设置在与居民点和交通道路不符合安全距离规定的区域。

分析说明:4号仓内强氧化剂和强还原剂混存、接触,发生激烈氧化还原反应,形成热积累,导致起火燃烧。这是发生事故的直接原因。

众所周知,火灾给人类造成的危害是不容忽视的。在实验室里,要预防火灾与爆炸事件的发生,必须了解火灾发生的原理、原因等相关知识。

易燃物质达到着火温度或遇到明火即会燃烧,在人们意料之外的燃烧就是火灾。而爆炸是由于局部压力和大气压力产生很大差别,器壁承受不住气体的压力而发生的。有时是由于化学药品发生剧烈放热反应,骤然放出大量气体或细粒状物而产生的。

易燃物质包括易燃气体、易燃液体、易燃固体。可燃性气体在空气中都有一定的爆炸极限,当它们在空气中的浓度达到爆炸极限时,遇到明火立即发生爆炸。例如,苯的爆炸极限是1.4%~8.0%(体积分数),也就是说苯蒸气在空气中的体积分数超过1.4%,一旦遇到明火就会立刻爆炸;当苯在空气中的体积分数超过8.0%时反而不会爆炸。常见物质的爆炸极限可以通过化学化工手册查得。

易燃性液体容易挥发,与易燃性气体一样,它们的蒸气在空气中遇到明火甚至电火花即会发生燃烧或爆炸。易燃性固体如磷、木炭、硫等,当温度达到其着火点或遇明火时,即发生燃烧或爆炸。

(1)化学实验室产生火灾或爆炸的原因

①易燃、易爆等危险品储存、使用和处理不当。例如,储存易燃性物质时,储存温度升高到燃点;银氨溶液(硝酸银的氨溶液)在受光、热等外界条件作用下,易分解放热而引起爆炸。使用乙炔银、三硝基甲苯等易爆炸品时操作不慎,使其受到摩擦、碰撞或震动;将遇水能发生燃烧和爆炸的钾、钠等存放在潮湿的地方或不慎与水接触;储存白磷的瓶口封闭不严密,长久放置,水分蒸发而使白磷外露等都可能引起燃烧和爆炸。

案例1-1 就是危险化学品储存不当,强氧化剂和强还原剂存放在一起,并且堆积密集。

②加热、蒸馏、制气等装置安装不正确、不稳妥、不严密,产生蒸气泄漏,或由于操作不规范产生迸溅现象,遇到加热的火源极易发生爆炸。例如,用油浴加热蒸馏或回流有机物时,经常会发生通水的乳胶管被冲出来,冷凝水溅到油浴中,将油外溅到热源上引起火灾。

③对实验室火源管理不严,违反操作规则。火源主要是明火,如未熄灭的火柴梗、电气设备因接触不良引起的电火花等。在使用煤气、液化气、酒精灯、煤气喷灯、电炉等加热设备时,违反操作规程。例如,使用煤气灯、液化气时用明火试漏,气源离炉具太近;酒精灯、酒精喷灯的酒精加得过多等都容易引起燃烧和爆炸。

④强氧化剂与还原剂或某些有机物接触混合。例如,高氯酸及其盐、硝酸、硝酸钴或亚硝酸与有机物混合,磷与硝酸混合,活性炭与硝酸混合,抹布与浓硫酸接触,木材或织物与浓硝酸接触,铝与有机氯化物混合,液氧与有机物混合等都容易引起火灾或爆炸。案例1-1中强氧化剂与火柴一起存放,为火灾提供了物质基础。

⑤电气设备使用不当。例如,使用的电气设备的功率过大;电线接头外漏;电线老化;随意更换保险丝;随意加大负荷等不规范操作都容易烧坏仪器引起火灾。

⑥易燃性气体或液体的蒸气在空气中达到了爆炸极限,与明火接触时,容易发生爆炸或火灾。

化学实验室发生火灾的原因尽管很多,但火源是引起燃烧或火灾的重要条件之一,所以,必须对火源严格控制、科学管理,有效地预防火灾发生。

(2)化学实验室防火、防爆的措施

①易燃、易爆品要妥善保存,放在通风、阴凉和远离火源、电源及热源的位置,并且储存量不宜过大。易燃性物质应保存在加盖容器内,切勿放置在敞口容器内。

②蒸馏或回流易燃、低沸点液体时应注意:

a.加热前在烧瓶内放沸石或毛细管,以防止形成过热液体(该沸腾而不沸腾的液体),液体因过热暴沸冲出;

b.严禁用明火直接加热烧瓶,应根据加热液体沸点的高低选用石棉网、水浴、油浴或砂浴;

c.蒸馏烧瓶内的液体量,不得超过烧瓶的1/3,加热时温度不宜升高太快,以免因局部过热而引起蒸馏液暴沸而冲出;

d.蒸馏前应先开冷凝水,然后加热,而且冷凝水要保证畅通;

e.蒸馏或回流有机溶剂时,必须远离火源,并应先将酒精等易燃、易爆危险品移走。

③在处理大量的可燃性液体时,应在通风橱或指定地方进行,室内应没有火源。防止可燃性有机溶剂挥发在空气中聚集浓度达到爆炸极限而引起火灾。

④加热易燃性有机物时,不能将有机物放在敞口容器内直接加热;加热必须在水浴中进行,切勿使容器密闭,否则会造成爆炸。

⑤制取或使用易燃、易爆气体(例如,氢气、乙炔)时,要保持室内空气畅通,严禁明火,防止一切火星、火花产生。

⑥强氧化剂(例如氯酸钾、过氧化物、浓硝酸、高氯酸钾等)不能与有机物、还原剂接触。沾有氧化剂的工作服应立即洗净。

⑦对具有爆炸性的危险品,如干燥的重氮盐、硝酸酯、金属炔化物、三硝基甲苯、氯酸盐等,使用时必须严格遵守操作规则,不能使其受到高热、重压、碰撞或震动,以免引起严重的爆炸事故。

⑧白磷应保存在水中;金属钾、金属钠等应保存在煤油中;过氧化物存在封盖的铁盒里,切勿沾水。

⑨使用乙醚时,必须检查有无过氧化物存在,应用还原剂(如硫酸亚铁等)还原除去后才能使用。蒸馏乙醚时,切勿蒸干,否则会发生爆炸或燃烧事故。

⑩银氨溶液久置后极易爆炸,所以不能长期保存。各种化学药品不能任意混合,特别是某种强氧化剂如氯酸钾、高锰酸钾、硝酸盐、高氯酸盐等绝对不能任意混在一起研磨,否则将会引起爆炸。

可见,只要我们了解化学物质的性质,对化学物质规范使用和管理;实验操作规范严格认真,就能够避免火灾和爆炸的发生。

小常识

突遇火灾,面对浓烟和烈火时,要保持镇静,迅速判断危险地点和安全地点,决定逃生的办法,尽快撤离险地。千万不要盲目地跟从人流和相互拥挤、乱冲乱窜。如发现身上着了火,千万不可惊慌而四处乱跑,更不可用手扑打而加速氧气的补充,让火势更旺,应是赶紧设法脱掉衣服,或就地打滚,压灭火苗。

2.中毒

化学实验离不开化学试剂,而大多数化学试剂是有毒或有腐蚀性的。但这并不意味着实验不能做,化学试剂不能碰。只要我们了解所用试剂的性质,掌握正确的使用方法,就完全可以避免中毒。

案例1-2 硫化氢中毒

2002年7月25日下午1:30左右,某大厦3名设备机修人员在维修污水处理池加药泵阀门,打开处理池顶盖时,3名机修工人相继落入处理池内,被送往医院后抢救无效死亡。

该污水处理房建在地下室,面积约10m2,层高2.5m。污水处理房内的污水处理池(长2.5m、宽2m、高4.8m)池内属分隔型。当时池内水深约3m。处理池上方有盖板4块(维修时打开1块),泵房有房门1扇,四周墙壁无排气窗口与机械通风。事发后的现场充满臭鸡蛋气味。事故发生2.5h后对现场进行了硫化氢浓度测定,为2000mg/m3,超过国家允许浓度(10mg/m3)200倍。

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硫化氢和“三苯”有哪些性质,其危害性如何?

本次事故是由加药泵房污水处理池顶盖打开后蓄积的高浓度硫化氢气体逸出所致。维修工在从事这项工作时缺乏预防硫化氢中毒的知识,未严格执行操作规程,进入现场未佩戴空气呼吸器,职业安全生产意识淡薄。当泵房的门打开后,在缺乏机械通风和送风以及室内无新鲜空气流通的情况下,立即打开污水处理池顶盖,个人又无任何防护措施是导致本次事故发生的重要原因。

案例1-3 混苯中毒

2007年5月3日15时,某防腐公司劳务队3名油漆工在某造船集团责任有限公司7.6万吨货船大舱进行喷漆作业(自述均佩戴防毒面罩),17:30左右其中一人首先出现头晕、胸闷症状,另两人也相继出现类似症状。这3人相继被监护人员发现后救出,于18:55分被送入医院急诊救治。该船甲板至舱底有五层楼深。发生中毒的3名工人当时就在舱底处喷漆作业,调查人员在距舱底3层半楼的高处(由于晚间无照明设施)设点采样(采样时间21:50~22:10)。采样结果为苯3.1mg/m3、3.4mg/m3,甲苯13.8mg/m3、13.3mg/m3,二甲苯161.0mg/m3、150.3mg/m3。根据现场调查与专家会诊结果,初步诊断本次中毒为一起急性职业性混苯中毒事件。三苯(苯、甲苯和二甲苯)属于芳香烃类化合物,是有特殊芳香气味的无色油状液体,极易挥发。造船业常用作溶剂、稀释剂。

调查发现事故现场二甲苯浓度超标(检测结果二甲苯161.0mg/m3、150.3mg/m3,最高允许浓度<100mg/m3),事故发生当日气温27℃,相对湿度65%,气压较低,天气预报预测傍晚有雷雨。工人从中午12:30进入舱底进行喷漆作业,至事故发生时已在舱底作业近5h,此时作业已近尾声,正准备打扫现场撤离。因此,长时间作业造成的疲劳也是发生这次事故的间接原因之一。此外,由于该船舱上方(甲板处)有一块面积为600m2活动盖板,原先涂料作业时盖板处于开放状态,但由于当日天气预报有雷雨,有关部门为了保证涂料质量,关闭了活动盖板。作业工人是从不到1m2的垂直梯进入18m深的舱内作业,而这个口也成了唯一的通风口。因此,通风换气不良是发生这次事故的主要原因。长时间处于近封闭状态的船舱内喷漆作业,必须加强机械通风,加强个人防护,避免今后再次发生类似事故。

分析以上事故有如下特点:①以上案例虽然不是在密闭空间作业,但由于没有通风装置和天气原因,相当于在半密闭空间作业环境作业;②用人单位对密闭空间可能存在的职业危害及其特点意识模糊,缺乏可能存在的职业危害产生的意识;③用人单位对密闭空间环境作业人员操作规程和自身管理程序体制建立不全,没有进行密闭空间作业评估、告知、分类管理,对作业人员未进行职业安全教育,无有效职业危害防护用品;④个人防护用品应严格按照我国劳动防护用品分类使用,发生事故的单位都没能按要求执行;⑤用人单位对本部门职业危害作业未制订应急救援预案,一旦发生中毒事故后手忙脚乱,发生多人中毒现象。

(1)常见有毒化学物质

中毒是指有毒化学物质侵入人体,使人体的正常生理机能受到损伤或功能障碍的现象。有毒化学药品按照其存在的状态分为三类,即有毒气体、有毒液体、有毒固体。部分常见的有毒化学药品见表1-1。

表1-1 常见的有毒化学药品

(2)常见有毒化学物质的毒性

化学实验室中常见的有毒化学药品较多,不同的有毒化学药品对人体的危害因其性质不同而不同。一些常见的有毒化学药品及其毒性见表1-2。

表1-2 部分常见有毒化学药品及其毒性

(3)中毒及其分类

根据中毒者显示的症状及中毒时间,中毒可分为急性中毒、亚急性中毒和慢性中毒三类。

①急性中毒 指大量的毒物突然进入人体内,迅速中毒。其特征是毒物量多,作用时间短,反应剧烈,很快引起全身症状甚至造成死亡。例如,氰化物中毒、一氧化碳中毒等。

②亚急性中毒 毒物进入人体后症状不如急性中毒症状明显,并且在较短的时间内会逐渐出现中毒症状的中毒现象。例如,有机酚类的中毒。

③慢性中毒 长期受毒物的作用,日积月累,毒物逐渐侵入人体而引起的中毒或感染其他疾病。例如,重金属汞、铅及其盐类的中毒。

(4)影响中毒的因素

影响中毒的因素很多,主要与毒物的物理化学性质、侵入人体的数量、作用时间及侵入人体的部位等有关。同时与被害人本身的生理情况也有密切关系。

(5)有毒化学药品侵入人体的主要途径

①通过呼吸道侵入人体 呼吸系统是气体有毒化学药品进入人体的主要途径。有毒气体随人的呼吸进入人的肺部,通过肺部的毛细血管被人体吸收,随血液分布到全身各个器官而造成中毒。这类有毒化学药品常见的有挥发性的有机溶剂、各种有毒气体、蒸气、烟雾及粉尘等。

②通过消化系统侵入人体 消化系统一般是固体有毒化学品和液体有毒化学品侵入人体的主要途径。除误食毒物外,使用储存或处理剧毒品时不遵守安全操作规则,不戴防护手套,手上沾染上毒物,工作结束后没能认真洗手便饮食,使毒物侵入人体内而中毒。用被污染的仪器作为饮水、进食的餐具而引起中毒。这类有毒化学品如汞盐、氰化物、砷化物、有机磷等。

③通过皮肤及黏膜吸收侵入人体有毒化学品沾染在皮肤或黏膜上,易被皮肤及黏膜表面的汗水所溶解并由毛孔进入人体,随毛细血管流向人体各个器官,引起中毒;或毒物溶解皮肤脂肪层,随皮脂腺渗入人体。被损伤的皮肤是有毒化学品侵入人体的最好途径,各类有毒化学品只要触及患处,都可以侵入人体。属于这类的有毒化学品有二硫化碳、汞、苯胺、硝基苯等。

有毒化学品无论以何种途径进入人体,都是随血液流入人体的各种器官而中毒。一般有毒化学品通过呼吸系统和消化系统侵入人体引起的中毒症状明显,发作较快;而由皮肤及黏膜侵入人体而引起的中毒症状时间较长,发作较慢。

有毒化学品在人体内经过各种物理、化学等复杂变化并经过肝脏的解毒作用后,大部分通过肾脏随尿液排出体外。挥发性气体通过呼吸道排出体外。还有些有毒化学品随皮肤汗腺、皮脂腺、唾液、乳汁等排出。没有或不能排出的有毒化学品,在人体内会造成不同程度的中毒,甚至死亡。

(6)中毒的防范措施

使用有毒气体或能产生有毒气体的一切操作都应该在通风橱中进行,操作人员要戴口罩。如发现有大量毒气逸至室内,应立即关闭气体发生器,打开门窗使空气畅通,并停止一切实验,停水、停电并离开现场。

汞在常温下易挥发,其蒸气毒性很强。在使用、提纯或处理汞时必须在通风橱中进行。防止将汞洒落在台面和地面上,一旦洒落,立即用硫黄粉盖在洒落的地方,使其转化为不挥发的硫化汞。

使用煤气、天然气的实验室应注意检查管道、开关是否漏气,用完后立即关闭,以免煤气等散入室内而引起中毒。检查漏气的方法是用肥皂水涂在可疑处,如有气泡就说明漏气。

使用和储存剧毒化学品时的注意事项如下。

①剧毒药品应指定专人负责收发与保管,密闭保存,并建立严格的领用与保管制度。

②取用剧毒药品必须做好安全防护工作。穿好工作服,戴防护眼镜和橡胶手套,切勿让毒物粘及五官或伤口。

③剧毒药品的使用应严格遵守操作规则。

④使用过剧毒药品的仪器、台面均应用水清洗干净。手和脸更应仔细洗净,污染了的工作服也需及时换洗。

⑤对有毒药品的残渣必须进行有效处理。例如,含有氰化物的残渣可用亚铁盐在碱性介质中销毁,不得乱丢乱放,不得随意倒入废液缸、水槽或下水道。

使用强酸、强碱等具有强腐蚀性的药品,应注意以下事项:

①取用时必须戴好防护眼镜和防护手套。配制强酸、强碱溶液必须在烧杯中进行,不能在小口瓶或量筒中进行,以防骤热破裂或液体外溅出现事故。

②移取酸或碱液时,必须用移液管、滴管吸取或用量筒量取,绝不能用口吸取。

③强酸或强碱等强腐蚀性药品若不慎洒落在实验台面上或地面上,可用沙土吸取,然后再用水冲洗。且不可用纸、木屑、抹布等去清除。

④开启氨水瓶时,须事先用自来水冷却,然后在通风橱内慢慢旋开瓶盖,瓶口不要对准人。

禁止用实验室容器作饮食工具。

(7)中毒后的应急措施

一旦通过呼吸中毒后马上用湿毛巾捂住口、鼻,立即打开门窗使空气流通,尽快离开中毒环境,按逆风方向跑到上风地带。

呼呼吸困难时,迅速解开衣扣、腰带等,保持呼吸的顺畅。衣服被污染时,脱去污染衣服,迅速用大量清水清洗污染的皮肤,同时要注意保暖。眼内污染者,用清水至少持续冲洗10min。

不要哭喊,哭喊会增加有毒气体的吸入量,提高中毒的危险性。

中毒严重的情况下,立即拨打120电话,等待医生的救援。

小常识

进入化学实验室首要任务是打开窗户通风,在实验条件允许情况下,开窗是最好的防止中毒的方法。

3.化学灼伤

腐蚀性化学药品是指对人体的皮肤、黏膜、眼睛、呼吸器官等有腐蚀性的物质,一般为液体或固体。例如,硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、盐酸(HCl)、磷酸(H3PO4)、氢氟酸(HF)、苯酚(ArOH)、甲酸(HCOOH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、硫化钠(Na2S)、碳酸钠(Na2CO3)、无水氯化铝(AlCl3)、苯及其同系物、氰化物(如KCN)、磷化物(如P2O5)、溴(Br2)、钾(K)、钠(Na)、磷(P)、重金属化合物等。

(1)腐蚀性化学药品的类型

腐蚀性化学药品的类型见表1-3。

表1-3 腐蚀性化学药品的类型

(2)常见腐蚀性化学药品对人体的危害

化学灼伤是由化学试剂对人体引起的伤害,因为不同物质的性质和腐蚀性不同,所引起的化学灼伤症状和腐蚀机理也不同。

常见腐蚀性化学药品灼伤的机理及症状见表1-4。

表1-4 常见腐蚀性化学药品灼伤的机理及症状

(3)化学灼伤的防范措施

在化学实验室中造成化学灼伤的原因有很多,所以在实验前要认真做好各种准备,操作时要严格按照操作规程进行,才能防止灼伤事故的发生,化学实验室中化学药品的储存和使用过程中都应严格遵守有关规定及操作规范。

①化学灼伤的预防

a.进入实验室应穿工作服,取用化学药品应戴防护手套,用药匙或镊子,切忌用手去拿。取强酸强碱等强腐蚀性药品时,除戴防护手套外,还应戴防护眼镜、口罩。从大瓶中取浓硫酸应用虹吸法。

b.打开氨水、盐酸、硝酸、乙醚等药品瓶封口时,应先盖上湿布,用冷水冷却后,再开动瓶塞,以防溅出引发灼伤事故。

c.无标签的药品不能使用,否则可能造成灼伤事故。

d.稀释浓硫酸时,应将浓硫酸缓慢倒入水中,同时搅拌。切忌将水倒入浓硫酸中,以免骤热使酸溅出灼伤皮肤和眼睛。

e.使用过氧化钠或氢氧化钠进行熔融时,注意使坩埚口朝向无人的方向,而且不得把坩埚放在潮湿的地方,以免黏附的水珠滴入坩埚内发生爆炸而造成灼伤,桌上要垫石棉板。

f.在进行蒸馏等操作时,应将蒸馏等装置安装牢固,酸、碱及其他试剂的量应严格按要求加入,且要规范操作。

g.实验用过的废液应专门处理,特别是能对人体产生危害的废液,更不能随意乱倒。

②化学灼伤的急救 化学灼伤是由化学试剂对人体引起的损伤,急救应根据灼伤的原因不同分别进行处理。发生化学灼伤时,应迅速解开衣服,清除衣服上的化学药品,用大量的水清洗,再以适合于清除这种化学药品的特种试剂、溶剂或药剂仔细处理伤处。化学实验室常见化学灼伤的急救办法见表1-5。

表1-5 化学实验室常见化学灼伤的一般急救办法

二、化学实验环保常识

在化学实验中会产生各种有毒的废气、废液和废渣,其中有些是剧毒物质和致癌物质,如果直接排放,就会污染环境,造成公害,而且“三废”中的贵重和有用的成分没能回收,在经济上也是损失。所以尽管实验过程中产生的废液、废气、废渣少,仍须经过必要的处理才能排放。此外,读者应树立环境保护观念,重视对“三废”的处理问题。

1.废液

案例1-4 以邻为壑投毒液

2011年,某企业为了节约环保处理和运输成本,将近600t的废液经短途运输倾倒到邻近地区某城市的城市排水管网,然后进入城市污水处理厂。导致厂内生物菌种全部死亡、设备严重受损,处理厂因此瘫痪两个多月。污水处理厂停运后,市区生产生活污水倒灌至护城河,导致河水变黑,臭不可闻。这些废液最终进入某大型渔场,一个月就有大约400t鱼和5亿颗人工孵化鱼卵死亡。此次污染还影响到周边的生活环境,一些人出现皮肤瘙痒甚至蜕皮。经调查,污染物从该市开发区一处隐蔽的空场院排出,不断流进院外下水道。罪魁祸首是强腐蚀性有毒有害的四氯化硅废液。经过多方侦查,最终肇事企业得到了惩罚,但教训是值得汲取的。

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四氯化硅的危害性如何?

可见,化工生产产生的废液是要经过处理,达到环保要求方能排放。不同的化工生产产生的废液不同,处理方法也不尽相同,要“对症下药”。从化学实验室的废液处理方法可以了解化工生产中对废水处理的基本原理。

化学实验室的废液在排入下水道之前,也要经过中和及净化处理。

(1)废酸和废碱溶液

经过中和处理,使pH在6~8范围内,并用大量水稀释后方可排放。

(2)含镉废液

加入消石灰[Ca(OH)2]等碱性试剂,使所含的金属离子形成氢氧化物沉淀而除去。

(3)含六价铬化合物的废液

在铬酸废液中,加入FeSO4、Na2SO3,使其变成三价铬后,再加入NaOH(或Na2CO3)等碱性试剂,调节溶液pH为6~8,使三价铬形成Cr(OH)3沉淀除去。

(4)含氰化物的废液

加入NaOH使废液呈碱性(pH>10)后,再加入NaClO,使氰化物分解成CO2和N2而除去;也可在含氰化物的废液中加入FeSO4溶液,使其变成Fe(CN)2沉淀除去。

(5)汞及含汞的化合物废液

若不小心将汞散落在实验室内,必须立即用吸管、毛笔或硝酸汞酸性溶液浸过的薄铜片将所有的汞滴收起,收集于适当的瓶中,用水覆盖起来。散落过汞的地面应撒上硫黄粉,覆盖一段时间,使生成硫化汞后,再设法扫净,也可喷上20%的FeCl3溶液,让其自行干燥后再清扫干净。处理少量含汞废液时,可在含汞废液中加入Na2S,使其生成难溶的HgS沉淀,再加入FeSO4作为共沉淀剂,清液可以排放,残渣可用焙烧法回收汞,或再制成汞盐。

(6)含铅盐及重金属的废液

可在废液中加入Na2S或NaOH,使铅离子及重金属离子生成难溶性的硫化物或氢氧化物而除去。

(7)含砷及其化合物的废液

可在含砷废液中加入FeSO4,然后用NaOH调节溶液pH至9,Fe(OH)3与难溶性的Na2AsO3或Na2AsO4产生共沉淀,经过滤除去。另外,还可在废液中加入H2S或Na2S,使其生成As2S3沉淀而除去。

(8)酚

高浓度的酚可用己酸丁酯萃取,蒸馏回收。低浓度的含酚废液可加入NaClO或漂白粉使酚氧化为CO2和H2O。

在化工生产中,经常会有废液排出。国际上以及我国都有对相应污染物的排放标准规定。表1-6是第一类污染物最高允许排放浓度。

表1-6 第一类污染物最高允许排放浓度

2.废渣

案例1-5 某地,有不法之徒趁夜将焦油状和棕黄色颗粒状的工业废渣倾倒在乡村公路两侧。这些工业废渣散发出刺鼻气味,不到三天的时间,周围十几米内的农作物和草木纷纷枯萎,并且有6棵10多米高的杨树也先后枯萎。人接近废渣时,明显感觉到头晕、皮肤有刺痛感。经有关部门组织化验,发现该废渣中含有二氯苯、甲基苯和苯并唑。经查实为某农药厂的生产废渣。后经有关部门对该废渣进行了科学处理,对倾倒废渣的企业及法人进行了严肃处理。

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二氯苯、甲基苯和苯并恶唑的性质如何,对环境有哪些危害?

工业废渣产量很大,约为城市垃圾的10倍以上,其有害成分约占10%。有害工业废渣种类繁多,危害性质各异。如果处理不当,污染环境,破坏生态平衡,引起人畜中毒。其处理措施主要有以下几种。

(1)安全土地填埋

安全土地填埋亦称安全化学土地填埋,是一种改进的卫生填埋方法。对场地的建造技术比卫生填埋更为严格。如衬里的渗透系数要小于10cm/s,浸出液要加以收集和处理,地面径流要加以控制,要控制和处理产生的气体。此法是一种完全的、最终的处理,最为经济,不受工业废渣种类限制,适于处理大量的工业废渣,填埋后的土地可用作绿化地和停车场等。但场址必须远离居民区。

(2)焚烧法

焚烧法是高温分解和深度氧化的综合过程。通过焚烧使可燃性的工业废渣氧化分解,达到减少容积,去除毒性,回收能量及副产品的目的。此法适合于有机性工业废渣的处理医学教育网搜集整理。对于无机和有机混合性的工业废渣,若有机废渣是有毒有害物质,一般也最好用焚烧法处理,尚可回收无机物。本法能迅速而大量减少可燃性工业废渣的容积,达到杀灭病原菌或解毒的目的,还能提供热能可用供热和发电。要防止固体废物会产生大量的酸性气体和未完全燃烧的有机组分及炉渣的二次污染。

(3)固化法

固化法是将水泥、塑料、水玻璃等凝固剂同有害工业废渣加以混合进行固化。我国主要用于处理放射性废物。它能降低废物的渗透性,并将其制成具有高应变能力的最终产品,从而使有害废物变成无害废物。

(4)化学法

化学法是一种利用有害工业废渣的化学性质,通过酸碱中和、氧化还原等方式,将有害工业废渣转化为无害的最终产物。

(5)生物法

许多有害工业废渣可以通过生物降解毒性,解除毒性的废物可以被土壤和水体接纳。目前常用的生物法有活性污泥法、气化池法、氧化塘法等。

(6)有毒工业废渣的回收处理与利用

化学工业生产中排除的许多废渣具有毒性,须经过资源化处理加以回收和利用。例如:砷矿一般与铜、铅、锌、锑、钴、钨、金等有色金属矿共生。用含砷矿废渣可以提取白砷和回收有色金属。氰盐生产中排出的废渣含有剧毒的氰化物,可以采用高温水解-气化法处理,得到二氧化氮气体等有用的资源。

HG20504—92《化工废渣填埋场设计规定》对化工废渣填埋场设计提出了较为明确的要求。在危险废物的环境管理方面,制定了GB4284—84《农用污泥中污染物控制标准》、GB6763—2000《建筑材料用工业废渣放射性物质限制标准》、GB8173—87《农用粉煤灰中污染物控制标准》、GB12502—90《含氰废物污染控制标准》、GB13015—91《含多氯联苯废物污染控制标准》等。

3.废气

案例1-6 某村99户农民靠种植葡萄为业,由于附近的硫酸生产厂家排放废气,造成葡萄大量叶片枯黄、脱落,葡萄产量大大减产,以至于生产的葡萄不敢投放市场。由此引起了经济纠纷。

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硫酸生产产生的废气主要化学成分是什么?从化学的角度分析该废气要经过怎样的处理才能排放到大气?

分析:生产硫酸的厂家排放的废气主要是硫的氧化物,这些废气的主要危害是会随着降水而形成“酸雨”,这些“酸雨”就是使葡萄叶片枯黄、脱落的主要原因。

案例1-7 某企业黏胶短纤生产线投产后产生了工艺废气,主要污染物为硫化氢和二硫化碳,废气经冷凝回收装置处理达标后,通过120m高排气塔排入大气。但由于该类废气中仍含有一定量的硫化氢和二硫化碳,致使厂区周围空气带有异味。因此,该企业曾遭到当地群众的投诉。

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二硫化碳的性质和危害如何?

为进一步减少大气污染物排放量,减少对当地群众的影响,该企业两年年投资500余万元,为其黏胶短纤生产线配套建设了废气燃烧处理设施,并经环保部门验收后投入运行。通过将硫化氢和二硫化碳气体收集燃烧后用碱液吸收,此举进一步减少了硫化氢和二硫化碳的排放。

当做有少量有毒气体产生的实验时,可以在通风橱中进行。通过排风设备把有毒废气排到室外,利用室外的大量空气来稀释有毒废气。

如果做有较大量有毒气体产生的实验时,应该安装气体吸收装置来吸收这些气体,然后进行处理。例如,HF、SO2、H2S、NO2、Cl2等酸性气体,可以用NaOH水溶液吸收后排放;碱性气体如NH3等用酸溶液吸收后排放;CO可点燃转化为CO2气体后排放。

对于个别毒性很大或排放量大的废气,可参考工业废气处理方法,用吸附、吸收、氧化、分解等方法进行处理。

三、化学实验室管理

化学实验室是进行化学实验的场所,有许多玻璃仪器和化学药品。化学实验室的管理问题非常重要:化学药品要分类存放保管,玻璃仪器要清洗干燥等。管理混乱的化学实验室会存在很大的安全隐患,管理规范的化学实验室会提高工作效率。

案例1-8 某实验室工作人员用丙酮洗涤烧瓶,然后置于干燥箱中进行干燥时,引起爆炸。干燥箱的门被炸坏飞至远处。

分析:丙酮是有机溶剂,能够很好地洗去烧瓶中残留的有机试剂。但是用丙酮洗过的烧瓶是不能够直接放到烘箱中烘干的,因为丙酮容易挥发,一旦加热会造成压力过大而引起爆炸。上例就是残留的丙酮急剧蒸发造成的爆炸。

1.玻璃仪器的洗涤与存放

化学实验尤其在分析工作中,洗涤玻璃仪器不仅是一项必须做的实验前的准备工作,也是一项技术性的工作。仪器洗涤是否符合要求,对检验结果的准确度和精密度均有影响。不同的分析工作有不同的仪器洗净要求,我们以一般定量化学分析为主介绍仪器的洗涤方法。

(1)洁净剂及使用范围

最常用的洁净剂是肥皂、肥皂液(特制商品)、洗衣粉、去污粉、洗液、有机溶剂等。

肥皂、肥皂液、洗衣粉、去污粉用于可以用刷子直接刷洗的仪器,如烧杯、锥形瓶、试剂瓶等;洗液多用于不便用于刷子洗刷的仪器,如滴定管、移液管、容量瓶、蒸馏烧瓶等特殊形状的仪器,也用于洗涤长久不用的杯皿器具和刷子刷不下的结垢。用洗液洗涤仪器,是利用洗液本身与污物起化学反应的作用,将污物去除。因此需要浸泡一定的时间充分作用;有机溶剂是借助能溶解油脂的作用,或借助某些有机溶剂能与水混合而又挥发快的特殊性,冲洗一下带水的仪器将其洗去。如甲苯、二甲苯、汽油等可以洗油垢,酒精、乙醚、丙酮可以冲洗刚洗净而带水的仪器。

(2)洗涤液的制备及使用注意事项

洗涤液简称洗液,根据不同的要求有各种不同的洗液,介绍几种常用的洗液如下。

①强酸氧化剂洗液 强酸氧化剂洗液是用重铬酸甲(K2Cr2O7)和浓硫酸(H2SO4)配成。K2Cr2O7在酸性溶液中,有很强的氧化能力,对玻璃仪器又及少有侵蚀作用。所以这种洗液在实验室内使用最广泛。

配制浓度各有不同,从5%~12%的各种浓度都有。配制方法大致相同:取一定量的K2Cr2O7(工业品即可),先用1~2倍的水加热溶解,稍冷后,将工业品浓H2SO4所需体积数缓慢加入K2Cr2O7溶液中(千万不能将水或溶液加入H2SO4中),边倒边用玻璃棒搅拌,并注意不要溅出,混合均匀,等冷却后,装入洗液瓶备用。新配制的洗液为红褐色,氧化能力很强。当洗液用久后变为黑绿色,即说明洗液无氧化洗涤力。

例如,配制12%的洗液500mL。取60g工业品K2Cr2O7置于100mL水中(加水量不是固定不变的,以能溶解为度),加热溶解,冷却,慢慢加入浓H2SO4340mL,边加边搅拌,冷后装瓶备用。

这种洗液在使用时要切实注意不能溅到身上,以防“烧”破衣服和损伤皮肤。洗液倒入要洗的仪器中,应使仪器周壁全浸洗后稍停一会再倒回洗液瓶。第一次用少量水冲洗刚浸洗过的仪器后,废水不要倒在水池里和下水道里,长久会腐蚀水池和下水道;应倒在废液缸中。

②碱性洗液 碱性洗液用于洗涤有油污物的仪器,此洗液是采用长时间(24h以上)浸泡法,或者浸煮法。从碱洗液中捞取仪器时,要戴乳胶手套,以免烧伤皮肤。

常用的碱洗液有:碳酸钠(Na2CO3,即纯碱)液、碳酸氢钠(NaHCO3,即小苏打)液、磷酸钠(Na3PO4)液、磷酸氢二钠(Na2HPO4)液等。

③碱性高锰酸钾洗液 用碱性高锰酸钾作洗液,作用缓慢,适合用于洗涤有油污的器皿。配制方法:取高锰酸钾(KMnO4)4g加少量水溶解后,再加入10%氢氧化钠(NaOH)100mL。

④纯酸纯碱洗液 根据器皿污垢的性质,直接用浓盐酸(HCl)或浓硫酸(H2SO4)、浓硝酸(HNO3)浸泡或浸煮器皿(温度不宜太高,否则浓酸挥发)。纯碱洗液多采用10%以上的浓烧碱(NaOH)、氢氧化钾(KOH)或碳酸钠(Na2CO3)液浸泡或浸煮器皿(可以煮沸)。

⑤有机溶剂 带有油脂污物的器皿,可以用汽油、甲苯、二甲苯、丙酮、酒精、三氯甲烷、乙醚等有机溶剂擦洗或浸泡。但用有机溶剂作为洗液浪费较大,能用刷子洗刷的大件仪器尽量采用碱性洗液。只有无法使用刷子的小件或特殊形状的仪器才使用有机溶剂洗涤,如活塞内孔、移液管尖头、滴定管尖头、滴定管活塞孔、滴管等。

⑥洗消液 检验致癌性化学物质的器皿,为了防止对人体的侵害,在洗刷之前应使用对这些致癌性物质有破坏分解作用的洗消液进行浸泡,然后再进行洗涤。

食品检验中经常使用的洗消液有1%或5%次氯酸钠(NaClO)溶液、20%HNO3和2%KMnO4溶液。

1%或5%NaClO溶液对黄曲霉毒素存在破坏作用。用1%NaClO溶液对污染的玻璃仪器浸泡半天或用5%NaClO溶液浸泡片刻后,即可达到破坏黄曲霉毒素的作用。配制方法:取漂白粉100g,加水500mL,搅拌均匀,另将工业用Na2CO380g溶于温水500mL中,再将两液混合、搅拌、澄清后过滤,此滤液含NaClO为2.5%;若用漂粉精配制,则Na2CO3的质量应加倍,所得溶液浓度约为5%。如需要1%NaClO溶液,可将上述溶液按比例进行稀释。

20%HNO3溶液和2%KMnO4溶液对苯并[a]芘有破坏作用,被苯并[a]芘污染的玻璃仪器可用20%HNO3浸泡24h,取出后用自来水冲去残存酸液,再进行洗涤。被苯并[a]芘污染的乳胶手套及微量注射器等可用2%KMnO4溶液浸泡2h后,再进行洗涤。

(3)洗涤玻璃仪器的步骤与要求

①常法洗涤仪器 洗刷仪器时,应首先将手用肥皂洗净,以免手上的油污附在仪器上,增加洗刷的困难。如仪器长久存放附有尘灰,先用清水冲去,再按要求选用洁净剂洗刷或洗涤。如用去污粉,将刷子蘸上少量去污粉,将仪器内外全刷一遍,再边用水冲边刷洗至肉眼看不见有去污粉时,用自来水洗3~6次,再用去离子水冲3次以上。

②做痕量金属分析的玻璃仪器,使用(1:9)~(1:1)的HNO3溶液浸泡,然后进行常法洗涤。

③进行荧光分析时,玻璃仪器应避免使用洗衣粉洗涤(因洗衣粉中含有荧光增白剂,会给分析结果带来误差)。

④分析致癌物质时,应选用适当洗消夜浸泡,然后再按常法洗涤。

(4)玻璃仪器的干燥

化学实验作用仪器应在每次实验完毕后洗净干燥备用。不同实验对干燥有不同的要求,一般定量分析用的烧杯、锥形瓶等仪器洗净即可使用;而用于食品分析的仪器很多要求是干燥的,有的要求无水痕,有的要求无水。应根据不同要求进行仪器干燥。

①晾干 不急等用的仪器,可在去离子水冲洗后在无尘处倒置控去水分,然后自然干燥。可用安有木钉的架子或带有透气孔的玻璃柜放置仪器。

②烘干 洗净的仪器控去水分,放在烘箱内烘干,烘箱温度为105~110℃烘1h左右。也可放在红外灯干燥箱中烘干。此法适用于一般仪器。称量瓶等在烘干后要放在干燥器中冷却和保存。带实心玻璃塞的及厚壁仪器烘干时要注意慢慢升温并且温度不可过高,以免破裂。量器不可放于烘箱中烘。

硬质试管可用酒精灯加热烘干,要从底部烤起,把管口向下,以免水珠倒流把试管炸裂,烘到无水珠后把试管口向上赶净水汽。

③热(冷)风吹干 急于干燥的仪器或不适于放入烘箱的较大的仪器可用吹干的办法。通常用少量乙醇、丙酮(或最后再用乙醚)倒入已控去水分的仪器中摇洗,然后用电吹风机吹,开始用冷风吹1~2min,当大部分溶剂挥发后吹入热风至完全干燥,再用冷风吹去残余蒸汽,使其不冷凝在容器内。

(5)洗涤方法

①对于针头、磨口玻璃塞或活塞、导管等仪器,用有机溶剂直接洗涤后,晾干,放回原处备用。

②一般的玻璃仪器(如烧瓶、烧杯、锥形瓶、抽滤瓶等)从碱缸中捞出后,先用自来水冲洗,然后去污粉擦洗,再用自来水清洗,最后用适量的去离子水冲洗3次。

③精密或难洗的仪器(滴定管、移液管、容量瓶、注射器等)先用有机溶剂或自来水洗涤后,沥干,再用合适的洗液处理一段时间(一般放置过夜),然后用自来水清洗,最后用去离子水冲洗3次。

④砂芯玻璃滤器的洗涤。新的滤器使用前应以热的盐酸或重铬酸钾洗液边抽滤边清洗,再用去离子水洗净。针对不同的沉淀物采用适当的洗涤剂先溶解沉淀,或反复用水抽洗沉淀物,再用去离子水冲洗干净,在110℃烘箱中烘干,然后保存在无尘的柜内或有盖的容器内。

(6)洗涤要求

刷洗仪器时,应先将手用肥皂洗净或戴上手套,以免手上的油污黏附在仪器壁上,增加洗刷的困难。洗净后的玻璃仪器应不沾油腻、不挂水珠。

用去离子水冲洗,应顺壁冲并充分振荡,以提高洗涤效果。如洗涤后的玻璃仪器仍能挂住水珠,则需将仪器重复洗涤。

实验后,应将所有仪器洗净并整齐地放回柜内。实验台及试剂架必须擦净,最后关好电闸、水和煤气开关。实验柜内仪器应存放有序,清洁整齐。

2.实验室安全与环境卫生

实验室是进行教学、科研工作的重要场所,实验室的安全与环境卫生是确保教学、科研工作顺利进行的重要保障,实验室的安全工作坚持“预防为主,责任到人”的原则,建立健全实验室安全管理规章制度。

在化学实验中,经常使用易破碎的玻璃仪器,易燃、易爆、具有腐蚀性或毒性(甚至有剧毒)的化学药品,电器设备及煤气等。若不严格按照一定的规则使用,容易造成触电、火灾、爆炸以及其他伤害性事故。因此,必须严格遵守实验室安全规则。

①必须了解实验环境,充分熟悉实验室中水、电、天然气的开关、消防器材、急救药箱等的位置和使用方法,一旦遇到意外事故,即可采取相应措施。

②严禁任意混合各种化学药品,以免发生意外事故。

③倾注试剂,开启易挥发的试剂瓶(如乙醚、丙酮、浓盐酸、硝酸、氨水等试剂瓶)及加热液体时,不要俯视容器口,以防液体溅出或气体冲出伤人。加热试管中的液体时,切不可将管口对着自己或他人。不可用鼻孔直接对着瓶口或试管嗅闻气体的气味,而应用手把少量气体轻轻煽向鼻孔进行嗅闻。

④使用浓酸、浓碱、溴、铬酸洗液等具有强腐蚀性的试剂时,切勿溅在皮肤和衣服上。如溅到身上应立即用水冲洗,溅到实验台上或地上时,要先用抹布或拖把擦净,再用水冲洗干净。更要注意保护眼睛,必要时应戴上防护眼镜。

⑤使用HNO3、HCl、HClO4、H2SO4等浓酸的操作及能产生刺激性气体和有毒气体(如HCN、H2S、SO2、Cl2、Br2、NO2、CO、NH3等)的实验,均应在通风橱内进行。

⑥使用乙醚、乙醇、丙酮、苯等易燃性有机试剂时,要远离火源,用后盖紧瓶塞,置阴凉处保存。加热易燃试剂时,必须使用水浴、油浴、砂浴或电热套等。绝不能使用明火!若加热温度有可能达到被加热物质的沸点、回流或蒸馏液体时,必须加入沸石或碎瓷片,以防液体爆沸而冲出伤人或引起火灾。要防止易燃有机物的蒸气外逸,切勿将易燃有机溶剂倒入废液缸中,更不能用开口容器(如烧杯等)盛放有机溶剂。钾、钠和白磷等在空气中易燃的物质,应隔绝空气存放。钾、钠要保存在煤油中,白磷要保存在水中,取用时应使用镊子。

⑦一切有毒药品(如氰化物、砷化物、汞盐、铅盐、钡盐、六价铬盐等),使用时应格外小心!严防进入口内或接触伤口,剩余的药品或废液切不可倒入下水道或废液桶中,要倒入回收瓶中,并及时加以处理。处理有毒药品时,应戴护目镜和橡皮手套。

⑧某些容易爆炸的试剂如浓高氯酸、有机过氧化物、芳香族化合物、多硝基化合物、硝酸酯、干燥的重氮盐等要防止受热和敲击。实验中,必须严格遵守操作规程,以防爆炸。

⑨用电应遵守安全用电规程。

⑩高压钢瓶、电器设备、精密仪器等,在使用前必须熟悉使用方法和注意事项,严格按要求使用。

使用天然气时,应特别注意正确使用,严防泄漏!燃气阀门应经常检查,保持完好。天然气灯和橡皮管在使用前也要仔细检查。发现漏气,立即熄灭室内所有火源,打开门窗。使用天然气灯加热时,火源应远离其他物品,操作人员不得离开,以防熄火漏气。用毕应关闭燃气管道上的小阀门,离开实验室时还应再检查一遍,以确保安全。

实验室严禁饮食、吸烟或存放餐具,不可用实验仪器盛放食物,也不可用茶杯、食具盛放药品,一切化学药品禁止入口。实验室中药品或器材不得随便带出实验室。实验完毕要洗手。离开实验室时,要关好水、电、天然气、门窗等。

3.化学实验室“5S”管理

“5S”是一种起源于日本的优秀现场管理方法,其含义是指在现场中对人员、材料、机器、方法等生产要素进行有效的管理。

“5S”管理作为一种倡导从小事做起,力求使员工养成事事“讲究”好习惯的独特管理方法,不仅对改善生产现场环境、提升生产效率、保障产品质量、创建良好的企业文化等方面具有显著效果,同样适用于学校的实验室管理。将“5S”管理理念融入化学实验室管理中,有利于改善实验室环境和提高相关人员的职业素质,实现环境育人的目标。

(1)“5S”管理内涵

“5S”是指Seiri(整理)、Seiton(整顿)、Seiso(清扫)、Seiketsu(清洁)、Shitsuke(素养)5个单词首字母都是“S”,所以统称为“5S”。其具体含义如下。

①整理 整理是将工作场所的物品区分为必要的和不必要的,同时将不必要的东西移出现场或者处理掉。其目的在于把空间腾出来,营造干净清爽的工作环境。

②整顿 整顿是把留下的必要的东西根据使用状况分门别类,依规定的位置摆放整齐,明确数量,同时进行有效标识。其目的在于使物品摆放一目了然,以便在最快速的情况下取得所要之物,在最简洁有效的规章、制度、流程下完成事务。

③清扫 清扫是将工作场所打扫干净,同时对出现的异常的设备立刻进行修理,使之恢复正常,创造一个明快、舒适的工作环境,以保证安全、优质、高效率的工作。清扫过程是根据整理、整顿的结果,将不需要的部分清除或者标示出来放入仓库。通过清扫,可以发现隐患,培养全员讲卫生的习惯,使员工保持良好的工作状态。

④清洁 清洁是将前面“整理、整顿、清扫”的做法标准化、制度化,以维持“整理、整顿、清扫”的成果,同时不断进行持续改进,使之达到更高境界。清洁是对前3项活动的坚持和深入,整理、整顿、清扫之后要认真维护,使现场保持完美和最佳状态,以利于提高工作效率、改善整体绩效。

⑤素养 素养是养成良好的工作习惯,按规章制度行事。其目的是要遵守规定,养成认真对待每件事的工作作风,以及积极工作、主动负责和爱岗敬业的品质,并营造良好的团队协作精神。素养是“5S”管理的核心,没有员工素质的提高,各项活动就不能顺利开展,也不能持续下去。

整理、整顿、清扫、清洁、素养5个部分相辅相成,缺一不可。整理是整顿的基础,整顿是整理的巩固,清扫是显现整理、整顿的效果,清洁是整理、整顿、清扫所取得成效的持续保养与巩固,而对以上环节持续地宣传和实施,总结与改进,使之上升为一种习惯则是素养。“5S”管理,使实验室管理规范、高效进入良性循环。

(2)化学实验室的“5S”管理

“5S”管理主要针对企业的生产、操作现场。化学实验室与企业操作现场一样需要定期清扫、清洁,保持环境卫生,并形成制度化管理。但化学实验室也有与企业生产现场不尽相同的地方,一是化学实验室要有少量的化学药品、仪器设备的存放,要规范、安全管理;二是一般学校化学实验室还肩负着对学生进行技能和素质的培养任务。因此,化学实验室实施“5S”管理不但能够起到促进安全使用、环境清洁卫生的作用,同时还是培养学生养成良好职业素养的载体。

不同的化学实验室可以根据“5S”管理内涵制定仪器设备定制存放制度,化学药品规范存放和取用制度等,制定检查评比标准。

仪器设备定制存放制度主要针对实验仪器设备管理。根据具体的化学实验室在某段时间(例如某学期)的需要分别制定仪器存放清单,使用者在使用前和使用后都要按照清单清点、洗涤、整理仪器,检查者也可以按照清单检查仪器设备的存放是否规范和齐全。一般这种定制存放表要在一定时期根据实验室的功能进行更换和调整。仪器设备定制管理可以使实验室仪器设备状况一目了然,便于及时清点和更换。

化学药品规范存放制度主要是针对安全、规范管理。制度的主要内容应该是化学药品分类分级、摆放整齐和上锁保管、取用有数、使用安全等。规范管理的化学实验室,化学药品的使用更安全、用量更节约。是促进管理者和使用者素质和技能养成的良好渠道。

制定检查评比标准是为了更好地促进实验室管理工作,也是为了更好地提高管理使用者的素养。

实施“5S”管理,可以解决化学实验室现场管理中的各种问题,例如,仪器设备存放问题、安全问题、药品使用规范问题等;实施“5S”管理,通过规范管理的加强,大大提高实验室使用效率;实施“5S”管理,可以减少浪费;实施“5S”管理可以降低事故发生率;实施“5S”管理,可以让人心情愉快,提高工作效率。

拓展思考

1.请查阅常用的灭火器有哪些?不同种类的灭火器使用方法如何?

2.请注意观察你的化学实验室有哪些防火措施?

3.请查阅化验员手册,了解化学实验中意外事故的紧急处理措施。

4.资源的回收利用现在已经形成产业,请调查了解相应地区再生资源的回收利用情况,并对其前景进行分析。

5.请调查了解企业“5S”管理的内涵和执行标准。