第六章实验.ppt
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1、6.66.6实验室安全常识实验室安全常识 人们在长期的化学实验工作过程中,总结了关于实验室工作安全的一句俗语:“水、电、门、窗、气、废、药”。这七个字,涵盖了实验室工作中使用水、电、气体、试剂、实验过程产生的废物处理和安全防范的关键字眼。下面,分别对上述问题进行讨论:实验室安全常识实验室安全常识6.1 6.1 实验室用水安全实验室用水安全 使用自来水后要及时关闭阀门,尤其遇突然停水时,要立即关闭阀门,以防来水后跑水。离开实验室之前应再检查自来水阀门是否完全关闭(使用冷凝器时较容易忘记关闭冷却水)。实验室安全常识实验室安全常识6.2 6.2 实验室用电安全实验室用电安全 实验室用电有十分严格的要
2、求,不能随意。必须注意以下几点:(1)所有电器必须由专业人员安装;(2)不得任意另拉、另接电线用电;(3)在使用电器时,先详细阅读有关的说明 书及资料,并按照要求去做;实验室安全常识实验室安全常识(4)所有电器的用电量应与实验室的供电及用电端口匹配,决不可超负荷运行,以免发生事故。谨记:谨记:任何情况下发现用电问任何情况下发现用电问题(事故)时,首先先关电源!题(事故)时,首先先关电源!(5)发生触电事故的应急处理:如若遇触电事故,应立即使触电者脱离电源拉下电源或用绝缘物 将电源线拔开(注意千万不可徒手去拉触电注意千万不可徒手去拉触电 者,以免抢救者也被电流击倒)。者,以免抢救者也被电流击倒)
3、。同时,应 立即将触电者抬至空气新鲜处,实验室安全常识实验室安全常识 如电击伤害较轻则触电者短时间内可恢复知觉;若电击伤害严重或已停止呼吸,则应立即为触电者解开上衣并及时做人工呼吸和给氧。对触电者的抢救必须要有耐心(有时要连续数小时),同时忌注射强心兴奋剂忌注射强心兴奋剂。实验室安全常识实验室安全常识6.3 6.3 实验室用火(热源)安全实验室用火(热源)安全 目前,实验过程使用的热源大多用电,但也有少数直接用明火(如用煤气灯)。首先,不管采用什么形式获得热源都必须十分注意用火(热源)的规定及要求:(1)使用燃气热源装置,应经常对管道或气 罐进行检漏,避免发生泄漏引起火警。实验室安全常识实验室
4、安全常识(2)加热易燃试剂时,必须使用水浴、油浴或电热套,绝对不可使用明火。(3)若加热温度有可能达到被加热物质的沸点,则必须加入沸石(或碎瓷片),以防暴沸伤人,实验人员不应离开实验现场。(4)用于加热的装置,必须是规范厂家的产品,不可随意使用简便的器具代用。实验室安全常识实验室安全常识 如果在实验过程发生火灾火灾,第一时间要做的是:将电源和热源将电源和热源(或煤气等)断开断开。起火范围小可以立即用合适的灭火器材进行灭火,但若火势有蔓延趋势,必须同时立即报警。常用的灭火器及其适用范围 见表1.3.3(1 1)实验室安全常识实验室安全常识表(表(1)常用的灭火器及其适用范围:常用的灭火器及其适用
5、范围:类型类型 药液成分药液成分 适用范围适用范围 酸碱式 H2SO4 NaHCO3 非油类及电器失火的一般火灾 泡沫式 Al2(SO4)3 NaHCO3 油类失火 二氧化碳 液体CO2 电器失火 四氯化碳 液体CCl4 电器失火 干粉灭火 粉末主要成分为Na2CO3等盐类物质,加入适量润滑剂、防潮剂 油类、可燃气体、电器设备、文件记录和遇水燃烧等物品的初起火灾 1211 CF2ClBr 油类、有机溶剂、高压电器设备、精密仪器等失火 实验室安全常识实验室安全常识 水虽是人所共知的常用灭火材料,但在化学实验室的灭火中要慎用。因为大部分易燃的有机溶剂都比水轻,会浮在水面上流动,此时用水灭火,非但不
6、能灭火反而使火势扩大蔓延;还有的溶剂与水发生剧烈的反应产生大量的热能引起燃烧加剧甚至爆炸。根据燃烧物质的性质,国际上统一将火 灾分为A、B、C、D四类,必须根据不同的火 灾原因,选1.31.3实验室安全常识实验室安全常识 择相应的灭火器材。火灾类别及其灭火器材的选用见表火灾类别及其灭火器材的选用见表(2 2)表(表(2)火灾类别及其灭火器材的选用:火灾类别及其灭火器材的选用:火灾类型火灾类型 燃烧物质燃烧物质 灭火器材灭火器材 注意事项(灭火效果)注意事项(灭火效果)A类 木材、纸张、棉布等为一类 水、泡沫式、酸碱式 酸碱式灭火器喷出的主要是水和二氧化碳气体,而泡沫式灭火器除了有水和二氧化碳气
7、体外,同时喷出发泡剂,与水、二氧化碳混合在一起,形成被液体包围的细小气泡群,在燃烧物表面形成抗热性好的泡沫层,阻止燃烧气化和外界氧气的侵入。实验室安全常识实验室安全常识火灾类型火灾类型 燃烧物质燃烧物质 灭火器材灭火器材 注意事项(灭火效果)注意事项(灭火效果)B类 可燃烧液体(液态石油化工产品,食用油脂和涂料稀释剂等)泡沫式灭火器切记:不能用水和酸碱式灭火器 可用泡沫式灭火器,其作用如前述。B类火灾还可以用二氧化碳灭火器和四氯化碳灭火器,注意:1、使用CO2灭火器时,人要站在上风处,以免二氧化碳中毒,手和身体不要靠近喷射管和套筒,以防低温(约-70C)冻伤。另外,二氧化碳灭火器的有效喷射距离
8、仅为1.52 m。2、四氯化碳灭火器:由于四氯化碳在高温下可能会转化为剧毒的光气,所以使用时应保持一定的距离。1.31.3实验室安全常识实验室安全常识火灾类型火灾类型 燃烧物质燃烧物质 灭火器材灭火器材 注意事项(灭火效果)注意事项(灭火效果)C类 可燃性气体(天然气、城市生活用煤气、沼气等)干粉灭火器 干粉灭火器灭火时间短、灭火能力强。禁用水、酸碱式和泡沫式灭火器。D类 可燃性金属(钾、钠、钙、镁、铅、钛等)砂土 严禁用水、酸碱式、泡沫式和二氧化碳灭火器灭火。扑灭D类火灾最经济有效的材料是砂土(注意消防用砂土应该应该清洗干净且放置在固定位置)另外:偏硼酸三甲酯(TMB)灭火剂,因其受热分解,
9、吸收大量的热量,并在可燃性金属表面生成氧化硼保护薄膜、隔绝空气。原位石墨灭火剂:由于它受热迅速膨胀,生成较厚的海绵状保护层,使燃烧区温度骤降,并隔绝空气,迅速灭火。实验室安全常识实验室安全常识6.4 6.4 实验室使用压缩气的安全实验室使用压缩气的安全 使用压缩气(钢瓶)时应注意:1.压缩气体钢瓶有明确的外部标志(见附表1.3.4),内 容气体与外部标志一致。2.搬运及存放压缩气体钢瓶时,一定要将钢瓶 上的安全帽旋紧。3.搬运气瓶时,要用特殊的担架或小车,不得 将手扶在气门上,以防气门被打开。气瓶直 立放置时,要用铁链等进行固定。实验室安全常识实验室安全常识 4.开启压缩气体钢瓶的气门开关及减
10、压阀时,旋开速度 不能太快,而应逐渐打开,以免气流过急流出,发生危险。5.瓶内气体不得用尽,剩余残压一般不应小于数 百千帕,否则将导致空气或其他气体进入钢瓶,再次充气时将影响气体的纯度,甚至发生危险。实验室安全常识实验室安全常识6.5 6.5 化学实验废液(物)的安全处理化学实验废液(物)的安全处理 由于化学实验室的实验项目繁多,所使用的试剂与反应后的废物也大不相同,对一些毒害物质不能随手倒在水槽中。例如:氰化物的废液,若倒入强酸的介质中将立即产生剧毒的HCN,故此,一般将含有氰化物的 废液倒入碱性亚铁盐溶液中使转化为亚铁氰 化物盐类,再作废液集中处理.又如重铬酸钾 标准溶液是常用标准溶液之一
11、,剩的重铬酸实验室安全常识实验室安全常识 钾溶液应将其转化为三价铬再作废液处理,决不允许未经处理就倒入下水道。根据国家标准GB897888污水综合排放标准,第一类污染物(指能在环境或动物体内蓄积,对人体产生长远影响的污染物),它们允许排放的浓度作了严格的规定,如表3所示:实验室安全常识实验室安全常识表表3 3 第一类污染物的最高允许排放浓度:第一类污染物的最高允许排放浓度:污染物污染物 最高允许排放浓度最高允许排放浓度(mgL-1)总汞 0.05(烧碱行业采用0.005(mgL-1)烷基汞 不得检出 总镉 0.1 总铬 1.5 污染物污染物 最高允许排放浓度最高允许排放浓度(mgL-1)六价铬
12、 0.5 总砷 0.5 总铅 1.0 总镍 1.0 苯并芘()0.00003 实验室安全常识实验室安全常识 1.1.含汞盐废液的处理含汞盐废液的处理 将废液调至pH 810,加入过量的硫化钠,使其生成硫化汞沉淀,再加入共沉淀剂硫酸亚铁,生成的硫化铁吸附溶液中悬浮的硫化汞微粒而生成共沉淀。弃去清液,残渣用焙烧法回收汞,或再制成汞盐 2.2.含砷废液的处理含砷废液的处理 加入氧化钙,调节pH为8,生成砷酸钙和 亚砷酸实验室安全常识实验室安全常识 钙沉淀。或调节pH为10以上,加入硫化钠与砷反应,生成难溶低毒的硫化物沉淀。3.3.含铅、镉废液含铅、镉废液 用消石灰将pH调节至810,使Pb2+、Cd
13、2+生成pb(OH)2和Cd(OH)2沉淀,加入硫化亚铁作为共沉淀剂,使之沉淀 4.4.含氰废液含氰废液 用氢氧化钠调节pH值为10以上,加入过实验室安全常识实验室安全常识 过量的高锰酸钾(3%)溶液,使CN 氧化分解。如CN含量高,可加入过量的次氯酸钙和氢氧化钠溶液。5.5.含氟废液:含氟废液:加入石灰生成氟化钙沉淀。6.6.含含CrCr6+6+废液的处理:废液的处理:我国环境保护有关规定,Cr6+最高允许 排放浓度为0.5 mgL-1,而有些国家往往限 制到0.05 mgL-1。Cr6+处理方法,一般常用实验室安全常识实验室安全常识 化学还原法,还原剂可用SO2等(二氧化硫、硫酸亚铁、亚硫
14、酸氢钠等)。例:例:2SO2+2H2O2H2SO4 3SO2+Na2Cr2O7+H2SO4Cr2(SO4)3+Na2SO4+H2O 铬酸盐被还原后,应使用石灰或氢氧化钠将 铬酸盐转化成氢氧化铬从水中沉淀下来再另 作处理。Cr2(SO4)3+3 Ca(OH)22Cr(OH)3+3CaSO4实验室安全常识实验室安全常识6.6 6.6 化学实验室的安全防范化学实验室的安全防范 由于化学实验室一般都存放有化学试剂、易燃易爆的气体、有机溶剂等,因此,必须十分重视实验室的安全防范工作。对所有在实验室工作的人员和上实验课的学生,都必须进行安全教育,使所有人员都知道如何 安全地进行工作和学习,更应该知道当事故
15、 发生时,应如何面对和采取怎样的应急措施。综上所述,实验室的安全十分重要,所有人员必须遵守实验室的规则,使大家都有一个安全的工作和学习环境。16.1 16.1 化学定量分析中的常用器皿化学定量分析中的常用器皿 在化学定量分析(尤其是滴定分析)中常用的仪器,大部分属玻璃制品,按玻璃材质的性能,有的玻璃仪器(如烧杯、烧瓶、锥瓶和试管)可加热,而如试剂瓶、量筒、容量瓶、滴定管等各类仪器都不能用于加热。另外,还有特殊用途的玻璃仪器如:干燥器、漏斗、称量瓶等(见图1.4)。在实验中,根据具体 要求来选择使用仪器。化学定量分析中的常用器皿化学定量分析中的常用器皿 图1.4(a)图1.4(b)图1.4(c)
16、图1.4(d)塑料洗瓶 锥形瓶 碘量瓶 高形称量瓶图图1.4 化学分析法常用的玻璃仪器及器皿化学分析法常用的玻璃仪器及器皿 化学定量分析中的常用器皿化学定量分析中的常用器皿 图1.4(e)图1.4(f)图1.6(g)扁形称量瓶 普通干燥器 真空干燥器 化学定量分析中的常用器皿化学定量分析中的常用器皿 图1.4(h)图1.4(i)图 1.4(j)图1.4(k)图1.4(l)坩埚钳 酸式滴定管 碱式滴定管 移液管 吸量管 化学定量分析中的常用器皿化学定量分析中的常用器皿 图1.4(m)图1.4(n)图1.4(o)图1.4(p)图1.4(q)图1.4(r)容量瓶 长颈漏斗 玻璃砂芯坩埚 瓷坩埚 玛瑙
17、研体 离子交换柱16.2 16.2 分析天平分析天平 分析天平是定量分析实验中使用率最高的基本设备之一,属精密贵重的仪器,通常要求能准确称量至0.0001 g,其最大载量一般为100200 g。为了能得到准确的称量结果,必须在开始定量分析实验前了解它的构造,性能和使用方法。一般的分析天平是根据杠杆原理进行称 量的,在等臂天平梁的两边分别放置两个天 平盘,一个盘放置被称量物,另一盘放砝码,当两边 力矩相等时天平达到平衡。此时,即被称物的质量和砝码质量相等,这就是天平称量的基本原理。分析天平的种类很多,下面介绍几种常用的分析天平。1.5 1.5 分析天平分析天平 f.关天平,取出被称量物,关好天平
18、门,将天平复原。1.1.电子天平电子天平(1)称量原理及特点 电子天平是目前最新一代的天平,有顶 部承载式(吊挂单盘)和底部承载式(上皿 式)两种。它是根据电磁力补偿工作原理,使物体在重力场中实现力的平衡;1.5 1.5 分析天平分析天平 或通过电磁力矩的调节,使物体在重力场中实现力矩的平衡,整个称量过程均由微处理器进行计算和调控。当称盘上加载后,即接通了补偿线圈的电流,计算器就开始计算冲击脉冲,达到平衡后,显示屏上即自动显示出载荷的质量值。电子天平的特点是:通过操作者触摸按 键可自动调零、自动校准、扣除皮重、数字 显示、输出打印等功能等,同时其重量轻、体积小、操作十分简便,称量速度也很快。(
19、2)外型及基本部件以Sartorius110s电子天平(德 国赛多利斯公司)为例 1 秤盘;2 屏蔽环;3 地脚螺旋;4 水平仪;5 功能键;6 CF清除键;7 除皮键;8 打印键;9 调较键;10开/关;11显示器;12CMC标签;13具有c标记的型号牌;14防盗装置;15菜单-去联锁开关;16电源接口;17数据接口;18秤盘支架。1.5 1.5 分析天平分析天平(3)操作方法 调水平 调整地脚螺旋高度,使水平仪内空气泡位于圆环中央。无论哪一种的天平,在开始称量前,都必须使天平处于水平状态才可以进行称量,调整水平的方法 基本相同。接通电源、预热(0.5h)。按开关键(ON/OFF键),直至全
20、屏自检。1.5 1.5 分析天平分析天平 校准 按校正键(CAL键),天平将显示所需校正砝码质量(如100 g)。放上100g标准砝码,直至显示100.0g,校正完毕,取下标准砝码。零点显示(0.0000g)稳定后即可进行称量。称量 使用除皮键TARE,可消去不必记录的数字 如承载瓶的质量等根据实验要求,选用一定 的称量方法进行称量。1.5 1.5 分析天平分析天平 关机 称量完毕,记下数据后将重物取出,天平自动回零。天平应一直保持通电状态(24小时),不使用时将开关键关至待机状态,使天平保持保温状态,可延长天平使用寿命。(4)分析天平的使用规则 分析天平的使用应遵守“分析天平的使 用规则”,
21、以电子天平为例其使用规则如下:1.称量前检查天平是否水平,框罩内外是1.5 1.5 分析天平分析天平 是否清洁;2.天平的上门仅在检修时使用,不得随意打开;3.开关天平两边侧门时,动作要轻、缓(不发出碰击声响);4.称量物的温度必须与天平温度相同,有腐 蚀性或者吸湿的物质必须放在密闭容器中称量;5.不得超载称量;6.读数时必须关好侧门;7.如发现天平工作不正常,及时报告教师1.5 1.5 分析天平分析天平 或实验室工作人员,不要自行处理;8.称量完毕,天平复位后,应清洁框罩内外,盖上天平罩,并作使用纪录,长时间不使用时,应切断天平电源。16.3 称量方法称量方法 通常在分析测试工作中使用的玻璃
22、或陶瓷器皿,它的表面都会吸附大气中的水分,粉末固体试样或试剂尤其会吸附更多的水分,这种吸附着的水分含量会随大气温度而改变,为了避免水分含量对测量结果的影响,在称取所用器皿或试样的质量时,必须保持它们处于完 全干燥状态。为此,在称量一个物体或称取 试样时,必须采取相应合适的天平、器皿和 注意规范操作。1.6 1.6 称量方法称量方法1 1 称量瓶和保干器称量瓶和保干器 固体试剂或试样一般都装入称量瓶(见图1.4.3和1.4.4)再进行称量,称量瓶具有磨口玻璃盖以保持密封,为保持其干燥,再将称量瓶置于保干器(见图1.6.1和图1.4.7)中。保干器内常放入无水氯化钙 或变色硅胶或浓硫酸作为干燥剂,
23、保干器及其 使用方法参见图图1.6.11.6.1(a a)。)。图图1.6.11.6.1(a a)保干器的使用方法保干器的使用方法 1.装干燥剂的方法 2.保干器的开启方法 3.保干器的搬动方法 1.6 1.6 称量方法称量方法1.6 1.6 称量方法称量方法 保干器是一种具有磨口盖子的容器,其中部有一块带孔瓷板以便放置重量分析用的坩埚。磨口盖的磨口面涂一层凡士林,当盖子盖上时,可以保持隔绝空气。在打开或盖回盖子时,要使盖子向平面滑动而不是向上拨或向下压(见图1.6.1(a)2)。在移动干燥器时要用 双手扶好盖子以免滑下打破(图1.6.1(a)3)灼热的物体不要放入干燥器,因为灼热的东西 会使
24、干燥器内的空气膨胀,凡士林融化、致使 盖子滑下。同时,如果将太热的物体放入干燥1.6 1.6 称量方法称量方法 器,冷却后,会造成干燥器内形成真空而难以打开。1.6.2.1.6.2.称量方法称量方法 使用分析天平进行称量的方法有:直接称量法、指定准确质量称量法(也称为加重称量法)、指定一定质量范围称量法(也称为减重法或递减法)三种。下面分别进行介绍。(1)直接称量法 欲知道某一未知质量物体的质量,可将 此物体直接放在天平上进行称量,从而获 1.6 1.6 称量方法称量方法 得该物体准确质量的方法,称之为直接称量法。直接称量法。(2)指定准确质量称量法(加重法,见图1.6.2.(a))在分析实验
25、中,有时要求称取某特定质量的试样或基准物,而这些试剂是吸湿性不大的粉末状物质时,可以采用此称量法称取。基本操作方法基本操作方法是:使用一干燥的器皿(小烧 杯、表面皿)或一张称量纸(将其叠成小铲)放在天平盘上并称取其质量,然后用药勺先 加入比所需质量略少的试样,按不同型号的1.6 1.6 称量方法称量方法天平操作,直至加入的试样质量与所指定的质量数值相等。图图1.6.2.(a)指定准确质量称量法(加重法)指定准确质量称量法(加重法)药勺加入试样或基准物的具体操作药勺加入试样或基准物的具体操作:将药勺柄端顶在掌心,用拇指和中指拿稳药勺后并将其1.6 1.6 称量方法称量方法 伸向承接试样的器皿或称
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