化学实验室安全

化学专题化学专题 化学实验室安全化学实验室安全 鉴于高中化学教师对化学实验室安全问题之关切 因此 于 2000 年冬季化学专 题部份 以此为主题 邀请高中教师投稿 提供各人曾经经历之实验意外事件 作为其他教师之教学参考 希望能抛砖引玉 获得更大的回响 今将北区四位 教师之文稿 依投稿先后顺序 及本系蔡蕴明教授之评论汇整如下 实验室意外 Xraylee 实验室意外 沈慧英 碱金属与醇 张金珠 定量取液器 周芳妃 评论 蔡蕴明 实验室意外案例实验室意外案例 作者 作者 Xraylee 以下是有关钠与钾金属实验的意外故事 与大家分享 希望有助于大家教学 故事一故事一 实验名称 碱金属性质实验名称 碱金属性质 钠钠 几年前 一位老师带学生上 碱金属 的观察实验 有位女学生为了把金属钠 从瓶中拿出 用手直接将钠条从试药瓶中拿出来 因为钠保存在石油液中 所 以手沾到油而油腻腻的 这位女学生习惯性的便拿着钠条放在水龙头下用水去 洗 由于钠条急速与水反应因而温度上升 情急之下她不得不急忙松手 钠条 因此被水冲入水槽下方的水管内 当时恰巧在实验室四楼上课 只听到连续相 隔约五秒的两声爆炸声 直觉上便连想到是楼下的实验室出了状况 待走出教 室向楼下观察时 果然见到一群学生由实验室冲出 挟杂着尖叫与哭喊声 这 个印象至今令人难忘 现场经过该老师处理及笔者协助安抚学生情绪后 除了一位学生眼睛被爆炸溅 出的水滴溅到眼睛稍感不适外 所幸没有其他任何人因此受到伤害 该生经老 师紧急用水冲洗眼睛后并无大碍 但为了慎重起见老师仍坚持立刻送医检查 经医师给予施点眼药水后 该生第二天正常到校 故事二故事二 实验名称 碱金属性质实验名称 碱金属性质 钾钾 碱金属的危险性绝对比其外观看起来的还要危险 因为事发后数年笔者自己差 一点也肇祸 由于上述经验 笔者对于碱金属一直特别小心 实验时均是自己 亲自切割钾粒再分发给学生实验 从不让学生碰药品 但纵使如此还是发生过 一次严重意外 原以为钾金属切成比 5 mm3 还小的方块放入水中应无危险 但 实际的情形是 一张实验桌的特殊蒙皮被爆裂的钾粒烧出一个方圆大约 10 cm 直径的大洞 至于烧杯 表玻璃 玻璃钟罩就不说了 当时只能采取少量浇水 的方式处理 所幸因钾粒并不大 不久后反应便停下来 经大量清水冲洗稀释 其碱液后 虽然没造成人员伤害 但学生心中已受到惊吓 以上是笔者自己的 经验 检讨与建议 检讨与建议 1 故事一中之女学生平时表现优良 而老师授课亦有提示应注意事项 故 事二中的学生在上课前也经过老师特别强调注意实验安全 但意外仍然 发生 可见老师自己仍须非常小心才是 2 笔者实验时的设备如图 但当时全被烧破 可见钾粒的威力 3 碱金属的实验蛮有趣 学生颇好奇 但以往教材并未特别说明实验时应 切割至什么样的体积 建议老师最好还是仔细的将金属尽可能的切得愈 小愈好 以免造成的反应太激烈 4 参考国外意外事故报导 发现他们实验时都会带上护眼的眼镜 建议我 们也应在这方面多多加强 本校也已采购使用 实验室意外案例实验室意外案例 作者 作者 沈慧英沈慧英 事件一 事件一 学生进行高中化学实验第一册 实验四 二氧化碳及氮 国立编译馆 实验 取亚硝酸钠和氯化铵均匀混合 置于硬试管内 用酒精灯缓缓加热 以排水集 气法收集氮气 当气泡冒出变快时 未及时移走火源 反应大量放热 反应剧 烈 导致橡皮塞及药品喷出 可达 1 至 2 公尺远 常易伤人 处理 处理 先关闭火源 清理药品 建议 建议 实验前务必叮咛同学要注意气泡冒出速率 冒出速率由缓慢而有加快的趋势时 立即移开酒精灯 以免发生意外 若气体不再冒出时 再以酒精灯加热 如此 重复处理 事件二 事件二 温度计或玻璃管要塞入橡皮塞时 没有垫抹布或未戴手套 用力不当导致温度 计或玻璃管破裂 伤及虎口 处理 处理 为伤者擦药 提醒学生要将温度计或玻璃棒塞入橡皮塞时 务必先将温度计或 玻璃棒沾水再塞入 而且要垫抹布或戴棉布手套 事件三 事件三 本生灯点火时 因瓦斯阀卡住 导致火焰非常高 差点烧到头发 处理 处理 关闭瓦斯开关 检查所有本生灯的空气阀与瓦斯阀 若有卡住以钳子旋开 上 润滑油 若始终无法旋开 可能要更换一个本生灯 事件四 事件四 有学生以刀片破坏本生灯的瓦斯橡皮管 导致瓦斯外泄 处理 处理 关闭瓦斯总开关 检查所有的橡皮管线是否漏气 而本生灯的管柱内也要小心 避免异物塞住 事件五 事件五 添加酒精灯时 酒精不慎沾到外缘 点火时烫伤 处理 处理 添加酒精时 应使用漏斗 避免直接倾倒酒精而溢出 烫伤时立即冲水 冰敷 事件六 事件六 学生以镊子插入插座内 导致短路而本身亦被烧伤 起水泡 处理 处理 冲水 冰敷 擦烫伤药 此事件只适合提供老师参考 学生不宜 事件七 事件七 做碱金属与水反应的实验 在水中放入小粒钠时 溅起的液体从眼镜框旁喷入 眼内 处理 处理 以洗眼器冲洗眼睛 看眼科医师 做较危险的实验时 最好戴安全眼镜 碱金属与醇碱金属与醇 作者 张金珠作者 张金珠 实验内容 实验内容 高级中学化学实验手册第四册 实验十一 醇 醛 酮 意外事件发生始末 意外事件发生始末 此实验是作醇的性质试验醇的性质试验 取甲醇 3 mL 加米粒大米粒大的金属钠金属钠一粒 作用产生氢 气 在实验说明时 都会提醒同学注意钠的使用 1 应避免与水接触 取用时不可用手 应用镊子 2 实验时切取大小适当 如米粒大 的钠粒 否则反应剧烈 容易发生危险 3 未反应完全的钠 应以酒精处理 待其完全作用后 再倒入水槽 实验后有同学将钠粒带出实验室 随后丢弃在厕所的垃圾桶内 没多久钠燃烧 起来 整个塑料材质的垃圾桶也快速燃烧 其他同学赶紧报告教官 大家一时 没想到是钠起火燃烧 就用一般取水灭火 当然产生氢气燃烧更剧烈 紧急应变原则 紧急应变原则 1 化学老师赶至 以砂土覆盖很快将火熄灭 2 再将整个垃圾桶残留物 放入一个大水槽中 以确定钠是否完全作用掉 建议防范获改善措施 建议防范获改善措施 1 加强 有些物质起火燃烧不适宜用水扑灭有些物质起火燃烧不适宜用水扑灭 的观念 如一般油类 有机 物 钠等化学物质的起火燃烧不适宜用水灭火 2 实验室或家里随时准备砂土包是需要的 使用定量取液器所发生的实验室意外事件使用定量取液器所发生的实验室意外事件 作者 周芳妃作者 周芳妃 数年前 本校化学科教师参加台大化学系所主办的研习活动 在普化实验室中 学到定量取液器 dispensette 的使用方法 发现这种仪器可以大大提高取用溶 液的安全性 也能避免试剂的浪费 有效节省试剂用量 因此本校老师向学校 提出预算申请 向台湾默克公司购入一批 BRAND 厂牌 10 mL 与 25 mL 规格的 定量取液器 采购后 该公司告知我们此型定量取液器尽量避免使用于盐类水 溶液 以免取液器内的活塞或控制阀因盐类结晶而阻塞 本校的定量取液器平日主要使用于有机溶剂与各种酸的试剂 使用情况一直很 良好 但是后来在硝酸性质的实验中 当学生取用浓硝酸时 浓硝酸却突然大 量从取液器中喷出 使学生整个手部被浓硝酸淋到 经急救处理后 学生幸无大碍 我们就向台湾默克公司反应 该公司马上将取 液器拿回去免费维修 后来公司才告诉我们原先购买的型号不能使用于 70 浓 硝酸 因为浓硝酸会使取液器内控制阀膨胀堵住 使试剂瓶内气压过大 造成 试剂喷出 但这问题是原先 BRAND 厂牌没有注意到的问题 这两年 BRAND 厂牌发展四种类型定量取用器 其中一种有机型就是来解决浓 硝酸的问题 因此目前本校重新采购的定量取液器就有两种 一为传统型 型 号 Disp III 另一为有机型 型号 Disp Organic 这些类型都附有适用试剂 规格表 Chemical compatibility list 可以依据试剂性质选用正确的取液器 编者按 台大化学系普通化学实验室因学生人数多 为控制并节省实验药品取液量 广 泛使用此一定量液体分注器 BRAND 厂牌分注器在分注出口附有一盖子 如 附图所示 若盖子未打开 分注唧筒可拉起 吸液 但无法压下 排液 一 日学生实验刚开始 助教尚不及将盖子取下 学生即已开始使用 因盖子未开 液体压不出来 于是学生用力硬压 造成试剂自分注唧筒中间喷出 该生刚好 未依实验室规定戴眼镜 眼睛高度又恰与分注器齐高 试剂随即喷到眼睛 幸 经在场教师协助紧急冲水处理而无大碍 可见学生进行实验 绝对不能心存侥 幸 意外随时可能发生 教师应全程照护指导 学生应确实遵守安全规定 评评 论论 台大化学系蔡蕴明教授台大化学系蔡蕴明教授 作者曾任本系安全委员会召集人作者曾任本系安全委员会召集人 碱金属是活性很高的族类 当它们与水作用时呈剧烈的放热反应 同时会产生 氢气 加上空气中的氧气 因此极易产生燃烧的现象 如果附近还有易燃物存 在时 其后果是可以想象的 常见的锂 钠与钾的活性又以钾金属最高 当钾 金属暴露在潮湿的空气中时 即使是空气中的水气都足以与钾反应而发生上述 的燃烧现象 在有机化学的研究实验室里常使用钠金属来去除某些溶剂中的水 在本人的实验室中 为了安全 我都很少让学生操作了 更遑论交由国中或高 中生去使用钠 因此 当我看到上述的故事 不由得捏了一把冷汗 所幸故事 中并无重大的人员伤亡 最近我也听到学生提及在他弟弟的国中就有学生偷偷 取得钠 然后故意丢入学校的抽水马桶中 导致抽水马桶的爆炸 像这样的故 事大家也多少有所耳闻 因此我认为如果一定要用这种危险的实验来让学生了 解钠的活性 绝对不应让血气方刚的国中或高中生亲自来做 而应由教师亲自 做给学生看 否则安全堪虑外 同时难以掌控这类危险物品的流向 在执行这 样的实验时 操作者与旁观者皆应戴上安全眼镜以防万一 至于钾金属 能不 碰最好别碰 如果老师们觉得一定要做这样的实验 我倒认为其实使用在比较 上活性较低一些 仍然极高 的锂金属或许是较佳的选择 锂金属买来时通常是 细条状的 大约是和鼠标与计算机连接用的线一般粗细 可用剪刀轻易的剪成 很小的颗粒 另外从上述的故事中也提醒了我们 在学生进行化学实验之前必 须先教授一些化学安全的知识 例如任何的化学药品都不应该以赤手触摸 正 确方法是用药匙取用固体 吸管取用液体 处理像是锂或钠金属时可藉用镊子 来夹取 没有经验的国中或高中生 常会习惯性的把在实验室里的化学用品 当成是家里的柴米油盐一样的心态使用 所以上述的一位同学把钠条拿到水龙 头下冲洗的行为模式并不意外 即使在大学里的普通化学实验及有机化学实验 课程中 也常可看见学生有时情急之下 不自