化學實驗室所用的試劑有不少是易燃的、強氧化性試劑,還有些相互接觸就發生劇烈反應而起火或爆炸的試劑。在實驗操作時,師生往往要用明火加熱或使用電器設備,如果實驗時粗心大意或不熟悉試劑的性質和有關的安全知識,就會造成事故。我在中學化學實驗室工作多年,覺得實驗室的安全工作非常重要。這里我就化學實驗室火災發生的原因、預防措施和處理方法談談一些看法。
一、原因
當可燃物達到著火點遇到助燃物就著火燃燒,燃燒無法控制就釀成火災。中學化學實驗室里常用的可燃物有乙醇、苯類、氫氣等,助燃的主要是空氣和一些常用的氧化劑,如氯酸鉀、高錳酸鉀等,火源也很多。如火柴、燃燒的酒精燈、化學反應產生的熱能、用電設備等。部分物質著火點表如下:
二、預防措施
為了防止發生火災,必須加強防范。
1.各種自燃物。這些物質不需要明火,當與空氣接觸就被空氣中的氧氣氧化而發熱,溫度逐漸升高到著火點就燃燒。這種物質要避光與空氣隔絕密封保存,和其他試劑分開。如白磷要浸在水中,并將瓶子的2/3埋在沙里。
2.各種可燃物。可燃物與氧化劑要隔開放,千萬不能混放在一起。氯酸鉀、過氧化鈉、濃硝酸等強氧化劑如果包裝破損,接觸了有機物、易燃物,會引起火災的,應特別注意防范。
3.實驗室要保持清潔,地面、墻角不堆積污物,廢液缸應經常出清。要注意科學地處理廢液和廢物。
4.使用易產生蒸氣的可燃物如酒精、苯類等要防止蒸汽散逸。絕對不能在燃燒的火焰附近轉移或添加易燃試劑。
5.實驗室內嚴禁吸煙。使用加熱設備要嚴格執行操作規程。注意電器設備的維護檢修,防止產生電火花或因短路等原因引起線路發熱而起火。
6.實驗室內應準備好沙桶、滅火器等消防器材,這些器材要放在容易拿到的地方。
7.實驗室里易爆物品也很多,如金屬鈉、鉀遇水立刻產生易燃氣體,同時放出熱量,很容易燃燒或爆炸;紅磷經受撞擊、摩擦或與氧化劑接觸能引起急劇的燃燒和爆炸。所以這些東西要小心保管,防止發生事故。在使用化學試劑時也應注意防爆。如切勿將水加入濃硫酸中;點燃氫氣前,必須檢驗它的純度;實驗中如果產生乙炔等可燃氣體,要格外注意防爆,因為可燃氣體與空氣混合達到爆炸極限時,遇火會爆炸。另外,在使用硝酸銀溶液和氨水制備銀氨溶液時要特別小心,配制時防止加入過量的氨水,以免產生易爆的雷酸銀;銀氨溶液不可久置,以免產生會發生猛烈爆炸的疊氮化銀,溶液也不可用酒精燈直接加熱,否則會產生易爆炸的雷酸銀,用后的銀氨溶液應加些鹽酸處理以免發生危險。部分物質爆炸極限表如下:
三、處理方法
如果發生了火災要沉著冷靜,采取有效的滅火方法,嚴重的要立刻向消防部門求救。撲滅火災要根據起火原因和火場周圍情況,及時采取措施。
1.起火后,除立刻進行滅火外,應停止加熱;關閉通風設備,停止通風;拉開電閘,切斷電源,以防電線著火;要移開火區內和周圍一切易燃物,以防蔓延。
2.如果是酒精潑灑在桌面著火,用濕抹布或沙蓋就能滅火。若是身上衣服著火,切勿亂跑,可以躺在地上,就地打滾,或用實驗服浸濕后覆蓋,使火隔絕空氣而熄滅。
3.根據失火情況,用不同的滅火劑。
(1)水。將水澆到燃燒物的表面,能使溫度迅速下降到著火點以下而滅火。注意:金屬鉀、鈉、電石引起的火災千萬不能用水滅火,否則會引起更大的火災。一般有機溶劑著火也不可以使用水來滅火,有機溶劑一般密度比水小,用水會使溶劑四處流淌擴大燃燒面積,釀成更大的危險。
(2)沙。沙蓋在燃燒物上可以隔絕空氣而滅火,沙可用來蓋滅少量易燃液體和一些不宜用水撲滅的化學藥品的著火。化學實驗室里應該經常準備裝有沙的消防桶,里面的沙要干燥而松散,不能參雜紙張、木屑等可燃物,消防桶要放在固定的地方。
(4)使用滅火器。滅火器是一種可由人力移動的輕便滅火器具,它能在其內部壓力作用下,將所充裝的滅火劑噴出,用來撲救火災。滅火器種類繁多,使用范圍也有所不同,只有正確選擇滅火器的類型,才能有效地撲救不同種類的火災,達到預期的效果。
四、火災的類別
1.A類。
普通物品火災。如由木材、紙張、棉、布、塑料等固體燃燒所引起的火災。應選用水型、泡沫、磷酸銨鹽干粉、鹵代烷型滅火器。
2.B類。
易燃液體和可熔化的固體物質的火災。如由汽油、酒精等液體引起的火災。應選用干粉、泡沫、鹵代烷、二氧化碳型滅火器(這里值得注意的是,化學泡沫滅火器不能滅B類極性溶性溶劑火災,因為化學泡沫與有機溶劑按觸,泡沫會迅速被吸收,使泡沫很快消失,這樣就不能起到滅火的作用。醇、醛、酮、醚、酯等都屬于極性溶劑)。
3.C類。
可燃火災。如液化石油氣、煤氣、乙炔等氣體燃燒引起的火災。應選用干粉、鹵代烷、二氧化碳型滅火器。
4.D類。
金屬燃燒的火災。如鉀、鈉、鎂、鋰等和禁水物質引起的火災。就我國目前情況來說,還沒有定型的滅火器產品。目前國外滅D類的滅火器主要有粉裝石墨滅火器和滅金屬火災專用干粉滅火器。在國內尚未定型生產滅火器和滅火劑情況下可采用沙、土等覆蓋滅火。
5.帶電火災。
應選用鹵代烷、二氧化碳、干粉型滅火器。
五、滅火器的選擇
1.干粉類的滅火器(適用于A、B、C類火災)。
充裝的滅火劑主要有兩種,即碳酸氫鈉和磷酸銨鹽滅火劑。同時還加入了適量的潤滑劑和防潮劑(如硬脂酸鋁和云母粉、石英粉或滑石粉),在滅火器里裝有壓縮的二氧化碳作為噴射動力。由于噴射出的粉末顆粒細小,濃度密,蓋在固體燃燒物上構成阻礙燃燒的隔離層,同時受熱還會分解出不燃性的氣體,因此能迅速滅火。使用時,將滅火器翻轉幾次,再打開閥門,滅火器內就會噴射出大量的白色粉末而撲滅火焰。
碳酸氫鈉干粉滅火器適用于易燃、可燃液體、氣體和帶電設備的初起火災;磷酸銨鹽干粉滅火器除可用于上述幾類火災外,還可撲救固體類物質的初起火災。但都不能撲救金屬燃燒火災。
2.二氧化碳滅火器(適用于B、C類火災)。
滅火器里壓入液態二氧化碳,使用時,打開閥門,噴射出的二氧化碳生成一層氣體覆蓋層,降低燃燒物的溫度和隔絕空氣而滅火。適用于油脂、電器設備、忌水化學藥品、化纖原料及文物檔案等所發生的小型火災。二氧化碳噴出時,越近火源越好,先噴火焰邊緣再覆蓋全面。使用二氧化碳滅火器時,在室外使用的,應選擇在上風方向噴射;在室內窄小空間使用的,滅火后操作者應迅速離開,以防窒息。
3.泡沫型滅火器(適用于A、B類火災,不可用于C類)。
泡沫型滅火器里的藥液為硫酸鋁飽和溶液、碳酸氫鈉飽和溶液和用甘草或皂角等做原料制作的發泡劑。硫酸鋁飽和溶液、碳酸氫納飽和溶液和發泡劑的混合液在滅火器里是分別存放在內筒和外筒里的,使用時將滅火器倒轉,兩溶液混合反應,產生二氧化碳和泡沫液體一起噴出。
化學泡沫型滅火器適用于撲救一般液體火災,如油制品、油脂等火災,也可適用于固體燃燒火災,但不能撲救液體火災中的水溶性可燃、易燃液體的火災,如醇、酯、醚、酮等物質火災;也不能撲救帶電設備及氣體燃燒的和金屬燃燒的火災。
專門的抗溶泡沫滅火器能撲救水溶性易燃、可燃液體的火災如醇、醚、酮等溶劑燃燒的初起火災。
4.鹵代烷型滅火器(俗稱“1211”滅火器和“1301”滅火器)(適用于A、B、C類火災)。
1211滅火器在室外使用時,應選擇在上風方向噴射;在窄小的室內滅火時,滅火后操作者應迅速撤離,因1211滅火劑有一定的毒性,以防對人體的傷害。
5.高效阻燃滅火器。
是國內“1211”的替代品,可用于A、B、C類及電器火災。效果好,重量輕,藥劑無毒無污染,具有阻燃、滅火雙重功效。另外,新穎的滅火器還有四氯化碳滅火器等。
因為火災的發生是突然而至的,能在蔓延之前撲滅的機會又稍縱即逝的,所以起火之時我們要沉著冷靜,選擇合適的方法解決。救火的最高原則是人員安全第一,最好的安全是防患于未然,所以實驗室的安全是以預防為主。
參考文獻:
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