中学化学实验室的安全防火

化学实验室所用的试剂有不少是易燃的、强氧化性试剂,还有些相互接触就发生剧烈反应而起火或爆炸的试剂。在实验操作时,师生往往要用明火加热或使用电器设备,如果实验时粗心大意或不熟悉试剂的性质和有关的安全知识,就会造成事故。我在中学化学实验室工作多年,觉得实验室的安全工作非常重要。这里我就化学实验室火灾发生的原因、预防措施和处理方法谈谈一些看法。

一、原因

当可燃物达到着火点遇到助燃物就着火燃烧,燃烧无法控制就酿成火灾。中学化学实验室里常用的可燃物有乙醇、苯类、氢气等,助燃的主要是空气和一些常用的氧化剂,如氯酸钾、高锰酸钾等,火源也很多。如火柴、燃烧的酒精灯、化学反应产生的热能、用电设备等。部分物质着火点表如下:

二、预防措施

为了防止发生火灾,必须加强防范。

1.各种自燃物。这些物质不需要明火,当与空气接触就被空气中的氧气氧化而发热,温度逐渐升高到着火点就燃烧。这种物质要避光与空气隔绝密封保存,和其他试剂分开。如白磷要浸在水中,并将瓶子的2/3埋在沙里。

2.各种可燃物。可燃物与氧化剂要隔开放,千万不能混放在一起。氯酸钾、过氧化钠、浓硝酸等强氧化剂如果包装破损,接触了有机物、易燃物,会引起火灾的,应特别注意防范。

3.实验室要保持清洁,地面、墙角不堆积污物,废液缸应经常出清。要注意科学地处理废液和废物。

4.使用易产生蒸气的可燃物如酒精、苯类等要防止蒸汽散逸。绝对不能在燃烧的火焰附近转移或添加易燃试剂。

5.实验室内严禁吸烟。使用加热设备要严格执行操作规程。注意电器设备的维护检修,防止产生电火花或因短路等原因引起线路发热而起火。

6.实验室内应准备好沙桶、灭火器等消防器材,这些器材要放在容易拿到的地方。

7.实验室里易爆物品也很多,如金属钠、钾遇水立刻产生易燃气体,同时放出热量,很容易燃烧或爆炸;红磷经受撞击、摩擦或与氧化剂接触能引起急剧的燃烧和爆炸。所以这些东西要小心保管,防止发生事故。在使用化学试剂时也应注意防爆。如切勿将水加入浓硫酸中;点燃氢气前,必须检验它的纯度;实验中如果产生乙炔等可燃气体,要格外注意防爆,因为可燃气体与空气混合达到爆炸极限时,遇火会爆炸。另外,在使用硝酸银溶液和氨水制备银氨溶液时要特别小心,配制时防止加入过量的氨水,以免产生易爆的雷酸银;银氨溶液不可久置,以免产生会发生猛烈爆炸的叠氮化银,溶液也不可用酒精灯直接加热,否则会产生易爆炸的雷酸银,用后的银氨溶液应加些盐酸处理以免发生危险。部分物质爆炸极限表如下:

三、处理方法

如果发生了火灾要沉着冷静,采取有效的灭火方法,严重的要立刻向消防部门求救。扑灭火灾要根据起火原因和火场周围情况,及时采取措施。

1.起火后,除立刻进行灭火外,应停止加热;关闭通风设备,停止通风;拉开电闸,切断电源,以防电线着火;要移开火区内和周围一切易燃物,以防蔓延。

2.如果是酒精泼洒在桌面着火,用湿抹布或沙盖就能灭火。若是身上衣服着火,切勿乱跑,可以躺在地上,就地打滚,或用实验服浸湿后覆盖,使火隔绝空气而熄灭。

3.根据失火情况,用不同的灭火剂。

(1)水。将水浇到燃烧物的表面,能使温度迅速下降到着火点以下而灭火。注意:金属钾、钠、电石引起的火灾千万不能用水灭火,否则会引起更大的火灾。一般有机溶剂着火也不可以使用水来灭火,有机溶剂一般密度比水小,用水会使溶剂四处流淌扩大燃烧面积,酿成更大的危险。

(2)沙。沙盖在燃烧物上可以隔绝空气而灭火,沙可用来盖灭少量易燃液体和一些不宜用水扑灭的化学药品的着火。化学实验室里应该经常准备装有沙的消防桶,里面的沙要干燥而松散,不能参杂纸张、木屑等可燃物,消防桶要放在固定的地方。

(4)使用灭火器。灭火器是一种可由人力移动的轻便灭火器具,它能在其内部压力作用下,将所充装的灭火剂喷出,用来扑救火灾。灭火器种类繁多,使用范围也有所不同,只有正确选择灭火器的类型,才能有效地扑救不同种类的火灾,达到预期的效果。

四、火灾的类别

1.A类。

普通物品火灾。如由木材、纸张、棉、布、塑料等固体燃烧所引起的火灾。应选用水型、泡沫、磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。

2.B类。

易燃液体和可熔化的固体物质的火灾。如由汽油、酒精等液体引起的火灾。应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器(这里值得注意的是,化学泡沫灭火器不能灭B类极性溶性溶剂火灾,因为化学泡沫与有机溶剂按触,泡沫会迅速被吸收,使泡沫很快消失,这样就不能起到灭火的作用。醇、醛、酮、醚、酯等都属于极性溶剂)。

3.C类。

可燃火灾。如液化石油气、煤气、乙炔等气体燃烧引起的火灾。应选用干粉、卤代烷、二氧化碳型灭火器。

4.D类。

金属燃烧的火灾。如钾、钠、镁、锂等和禁水物质引起的火灾。就我国目前情况来说,还没有定型的灭火器产品。目前国外灭D类的灭火器主要有粉装石墨灭火器和灭金属火灾专用干粉灭火器。在国内尚未定型生产灭火器和灭火剂情况下可采用沙、土等覆盖灭火。

5.带电火灾。

应选用卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器。

五、灭火器的选择

1.干粉类的灭火器(适用于A、B、C类火灾)。

充装的灭火剂主要有两种,即碳酸氢钠和磷酸铵盐灭火剂。同时还加入了适量的剂和防潮剂(如硬脂酸铝和云母粉、石英粉或滑石粉),在灭火器里装有压缩的二氧化碳作为喷射动力。由于喷射出的粉末颗粒细小,浓度密,盖在固体燃烧物上构成阻碍燃烧的隔离层,同时受热还会分解出不燃性的气体,因此能迅速灭火。使用时,将灭火器翻转几次,再打开阀门,灭火器内就会喷射出大量的白色粉末而扑灭火焰。

碳酸氢钠干粉灭火器适用于易燃、可燃液体、气体和带电设备的初起火灾;磷酸铵盐干粉灭火器除可用于上述几类火灾外,还可扑救固体类物质的初起火灾。但都不能扑救金属燃烧火灾。

2.二氧化碳灭火器(适用于B、C类火灾)。

灭火器里压入液态二氧化碳,使用时,打开阀门,喷射出的二氧化碳生成一层气体覆盖层,降低燃烧物的温度和隔绝空气而灭火。适用于油脂、电器设备、忌水化学药品、化纤原料及文物档案等所发生的小型火灾。二氧化碳喷出时,越近火源越好,先喷火焰边缘再覆盖全面。使用二氧化碳灭火器时,在室外使用的,应选择在上风方向喷射;在室内窄小空间使用的,灭火后操作者应迅速离开,以防窒息。

3.泡沫型灭火器(适用于A、B类火灾,不可用于C类)。

泡沫型灭火器里的药液为硫酸铝饱和溶液、碳酸氢钠饱和溶液和用甘草或皂角等做原料制作的发泡剂。硫酸铝饱和溶液、碳酸氢纳饱和溶液和发泡剂的混合液在灭火器里是分别存放在内筒和外筒里的,使用时将灭火器倒转,两溶液混合反应,产生二氧化碳和泡沫液体一起喷出。

化学泡沫型灭火器适用于扑救一般液体火灾,如油制品、油脂等火灾,也可适用于固体燃烧火灾,但不能扑救液体火灾中的水溶性可燃、易燃液体的火灾,如醇、酯、醚、酮等物质火灾;也不能扑救带电设备及气体燃烧的和金属燃烧的火灾。

专门的抗溶泡沫灭火器能扑救水溶性易燃、可燃液体的火灾如醇、醚、酮等溶剂燃烧的初起火灾。

4.卤代烷型灭火器(俗称“1211”灭火器和“1301”灭火器)(适用于A、B、C类火灾)。

1211灭火器在室外使用时,应选择在上风方向喷射;在窄小的室内灭火时,灭火后操作者应迅速撤离,因1211灭火剂有一定的毒性,以防对人体的伤害。

5.高效阻燃灭火器。

是国内“1211”的替代品,可用于A、B、C类及电器火灾。效果好,重量轻,药剂无毒无污染,具有阻燃、灭火双重功效。另外,新颖的灭火器还有四氯化碳灭火器等。

因为火灾的发生是突然而至的,能在蔓延之前扑灭的机会又稍纵即逝的,所以起火之时我们要沉着冷静,选择合适的方法解决。救火的最高原则是人员安全第一,最好的安全是防患于未然,所以实验室的安全是以预防为主。

参考文献:

[1]中学化学教师手册.上海教育出版社,1986.

[2]麦维馨.中学化学实验教学讲稿.1988.

[3]江苏教育装备与勤工俭学管理中心编.中学实验室管理与实验技术.2007.6.

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