/
Текст
Н. В. КОСТИН
ТЕХНИКА
БЕЗОПАСНОСТИ
РАБОТЫ
В '
ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
19 6 6
УДК 542.1 ; 331.823
Книга посвящена рассмотрению мер безопасности
работы в химических лабораториях с вредными, ядови-
тыми, огнеопасными и взрывоопасными веществами.
Предполагается, что читателю известны основы неорга-
нической, аналитической, органической и физической
химии. Книга иллюстрирована рядом практических
примеров из работы химических лабораторий. Большое
место отводится мерам безопасности применения в хи-
мических лабораториях современных методов исследо-
вания (радиоактивные изотопы и источники излучений,
высокое давление, высокий вакуум, работа с жидкими
газами и газами, находящимися в баллонах; использо-
вание электронных приборов и т. д.). Хотя книга яв-
ляется пособием для студентов химических факульте-
тов, в ней много полезного найдут работающие в за-
водских химических и сельских агрохимических лабо-
раториях.
Печатается по постановлению
Редакционно-издательского совета
Московского университета
2—5—6
f
ПРЕДИСЛОВИЕ
Современное состояние науки и уровень развития разнообраз-
ных областей химии связаны с применением новых и сложных ма-
шин и установок, с получением новых веществ и использованием
сложных и зачастую вредных химических реагентов. Химические
факультеты университетов являются одними из самых распро-
страненных учреждений по подготовке квалифицированных хими-
ков-исследователей для научно-исследовательских и заводских
химических лабораторий. Однако практика показала, что подго-
товка молодых специалистов в вопросах организации и- постанов-
ки безопасности работы не отвечает еще предъявляемым требова-
ниям современной техники.
Автор, имея большой опыт в подготовке студентов химических’
факультетов в области неорганической,, аналитической, органиче-
ской и физической химии, пытается на примерах наиболее часто
Встречающихся в лабораторной практике происшествий, аварий
несчастных случаев сформулировать основные мероприятия по
безопасности работы с ядовитыми (гл. 2, 3, 4, 5), огнеопасными
ш взрывоопасными (гл. 7, 8, 9) веществами. Учитывая современ-
ные методы исследований, автор сжато дает правила работы с
применением высоких давлений и вакуума, работы с газами, нахо-
дящимися в баллонах и в жидком состоянии (гл. 12, 13). В от-
дельной главе приведены материалы о правилах работы с радио-
активными веществами (гл. 14) и меры оказания первой помощи
|йл. 15). Хотя в книге рассматриваются вопросы техники безопас-
ти применительно к учебным и исследовательским химическим
Мораториям, она во многом будет полезна лабораториям заво-
рв. Автор с признательностью примет все критические замеча-
Ьн>< и советы читателей.
ВВЕДЕНИЕ
Создание материально-технической базы коммунистического,
общества неразрывно связано с улучшением условий труда и пол-
ной ликвидацией причин, порождающих производственный трав-
матизм и профессиональные заболевания. В нашей стране, в об-
ществе, успешно идущем по пути к коммунизму, самым главным
богатством является человек, человеческая жизнь. Партия не
только прилагает максимальные усилия для удовлетворения мате-
риальных и духовных благ советского человека, но и заботится
о его здоровье и жизни.
Широко известны мероприятия партии и правительства, на-
правленные на повышение безопасности труда, на автоматизацию
технологических процессов- в промышленности, особенно на пред-
приятиях, связанных с применением ядовитых, вредных, взрыво-
опасных~и огнеопасных веществ; Забота о создании здоровых и
безопасных условий труда для советского труженика подчёрки-
вается Программой КПСС: «Всемерное оздоровление и облегче-
ние условий труда — одна из важных задач подъема народного
благосостояния. На всех предприятиях будут внедрены современ-
ные средства техники безопасности и обеспечены санитарно-гигие-
нические условия, устраняющие производственный травматизм и
профессиональные заболевания» *.
Задача ускоренного развития химической промышленности,
поставленная декабрьским Пленумом ЦК КПСС (1963 г.), связа-
на со значительным расширением сети химических лабораторий,
с вовлечением в работу химических лабораторий большого числа
молодых работников, с оснащением лабораторий сложным обору-
дованием и широким ассортиментом химических реактивов.
Химические вещества, используемые в химических лаборато-
риях, часто обладают токсичностью, огнеопасными и взрывоопас-
ными свойствами. Работа с ними может проводиться при вы-
соких температурах, высоких давлениях, в глубоком вакууме: не-
1 «Материалы XXII съезда КПСС». М_, Госполитиздат, 1962, стр. 392.
4
редко применяются электроустановки низкого и высокого напря-
жения и т. д. Бесперебойная и успешная работа химических лабо-
раторий возможна только при условии обеспечения полной безо-
пасности работающих в ней сотрудников, т. е. при проведении ря-
да специальных мероприятий по технике безопасности и неукос-
нительном соблюдении установленных правил работы и техноло-
гических инструкций.
Сотрудник современной химической лаборатории должен твер-
до знать, какие опасности подстерегают его при работе в той или
иной области химии, как надо организовать свою работу, чтобы
избежать этих опасностей. Кроме того, он должен знать, какой
должна быть лаборатория (или лаборатории), в которой ведется
определенный цикл работ, как она должна быть оборудована, ка-
кие материалы следует использовать для ее устройства, каковы
условия хранения реактивов и т. Д.
По вопросам техники безопасности работы в химических лабо-
раториях как у нас, так и за рубежом имеется очень мало литера-
туры, специальных руководств, справочников, где можно было бы
найти ответ или рекомендации относительно безопасного проведе-
ния того или иного химического процесса. Между тем широкая
сеть химических лабораторий различного назначения и профиля
крайне нуждается в такой литературе. Имеющиеся издания [1—6]
по вопросам техники безопасности работы в химических лабора-
ториях в некоторой части уже устарели, кроме того, они в боль-
шинстве случаев охватывают очень узкий круг вопросов, связан-
ных с безопасностью проведения той или иной работы, и не рас-
сматривают методы, направленные на устраненйе опасности ее
выполнения.
В периодической печати вопросы техники безопасности работы
в химических лабораториях освещаются большей частью лишь
как побочный материал исследования, таковы, например,- методы
определения концентрации вредных примесей в воздухе, токсико-
логия этих примесей и т. п., и поэтому практических предложений
в этой области мало.
Отсутствие указаний на меры предосторожности может иметь
д. своим последствием серьезные несчастные случаи и аварии, если
-Исполнитель не имеет достаточного опыта. Более того, даже очень
< квалифицированный химик, в совершенстве знающий свою специ-
: альность, оказывается не в курсе некоторых, вопросов из других
областей химии, с которыми ему тем не менее приходится сталки-
ваться.
Практика знает немало случаев, когда при работе опытных в
s экспериментальной работе химиков имели место серьезные аварии
и несчастные случаи. Поэтому при описании опыта, составлении
методик, инструкций опасные моменты синтеза, реакции обяза-
тельно нужно особо подчеркивать, помня, что другой работник,
которому придется повторить этот синтез или реакцию, может не
знать особенностей этой работы.
5
Бывает и так, что в книга.х и даже в учебных руководствах
применяются неопределенные выражения, затрудняющие безопас-
ное выполнение работы, например: «взять немного», «прилить не-
сколько миллилитров», «добавить кислоты», «вести при повышен-
ной температуре» и т. д. Для тех, кто привык работать с микро-
дозами, уже 20—30 мг кажется большим количеством, для дру-
гих «много» начинается с десятых долей грамма, а начинающий
и малоопытный исследователь и один грамм оценит как «не-
много».
В литературе описан такой случай, когда при проведении опы-
та, связанного с растиранием смеси серы и бертолетовой соли,
взятой, как указано в руководстве, «на кончике ножа», произошел
взрыв, в результате которого у исполнителя оторвало пальцы на
руке. Были случаи трагических аварий из-за неправильного при-
менения размерности измерений. В одной из учебных лабораторий
института проводился опыт по демонстрации горения. В результа-
те этой «демонстрации» десять студентов было убито и свыше
двадцати ранено. Оказалось, что для опыта по ошибке вместо
67,5 мл тетранитрометана и 7,5 мл толуола было взято 67,5 г
тетранитрометана и 7,5 г толуола. При значительной разности в
плотности обоих веществ резко изменилось соотношение углерода
с кислородом и вместо смеси, спокойно горящей высокотемпера-
турным пламенем, получилось взрывчатое вещество большой бри-
зантной силы.
Техника безопасности при выполнении любой работы в хими-
ческой лаборатории должна быть предметом повседневного вни-
мания как руководящих, так и рядовых работников лаборатории.
При использовании многочисленных новых химических веществ
создалось такое положение, когда ограниченность наших знаний о
токсичности многих из них является серьезным тормозом в их ис-
пользовании.
Изучение токсичности обычно выходит за пределы круга во-
просов, интересующих химика. Самое большое, что делают при
получении вновь синтезированных соединений, — это ограничива-
ются установлением некоторых констант его и иногда проведени-
ем работы, относящейся к изучению механизма реакций. Имеется
серьезное отставание в изучении токсичности новых химических
соединений в различных областях биологии, медицины и других
естественных науках.
Обязанность учебных заведений нашей страны состоит не толь-
ко в том, чтобы дать молодым специалистам знания на современ-
ном уровне, но и в том, чтобы воспитать их в духе постоянного
внимания к вопросам техники безопасности и охраны труда, бе-
режного отношения к человеку.
Глава 1
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ТЕХНИКЕ
БЕЗОПАСНОСТИ В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
ОБЩИЕ ПРАВИЛА ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКИХ
ЛАБОРАТОРИЯХ
Химические лаборатории не могут быть организованы и не
могут начать свою работу без санкции органов охраны труда, Го-
сударственной санитарной инспекции, Инспекции пожарного над-
зора и др.
Эти же органы (Госгортехнадзор, Государственная санитарная
инспекция и др.), а также соответствующие министерства и ве-
домства, в систему которых входят лаборатории, устанавливают
правила и нормы безопасности работы лабораторий. Право уста-
навливать правила и нормы по вопросам техники безопасности
предоставлено и ЦК профсоюзов. В этом случае эти правила дол-
жны быть согласованы с соответствующими ведомствами, мини-
стерствами, комитетами. Эти же органы через штатных инспекто-
ров и сеть общественных инспекций осуществляют надзор и кон-
троль за соблюдением администрацией установленных правил и
норм по технике безопасности. Администрация лаборатории
должна принимать необходимые меры к устранению или умень-
шению вредных условий работы, предупреждению несчастных
случаев и обеспечению надлежащих санитарно-гигиенических ус-
ловий работы в соответствии с действующими правилами и ин-
струкциями, издаваемыми соответствующими органами [1, 2]. В ми-
нистерствах (комитетах) вопросы охраны труда и техники без-
опасности находятся в ведении старших инженеров (в ряде ми-
нистерств — отделов) по технике безопасности, которые работают
в соответствии с «Положением об организации работы по технике
безопасности и промышленной санитарии в институтах, организа-
циях, учреждениях и предприятиях», утвержденным приказами
соответствующего министерства или комитета. Руководство по со-
стоянию охраны труда, техники безопасности и производственной
санитарии на предприятии и в учреждении возлагается на замес-
7
тителя директора и главного инженера, дни же несут ответствен-
ность за нарушения в охране труда. Начальники отделов отве-
чают за состояние охраны труда и технику безопасности-соответ-
ствующих структурных подразделений. Следовательно, за состоя-
ние охраны труда и технику безопасности в химических
лабораториях непосредственно отвечает руководитель (заведую-
щий) лаборатории.
Заведующий химической лабораторией обязан принимать все
меры, необходимые для создания нормальных и безопасных усло-
вий труда, а также следить за выполнением установленных пра-
вил и норм по охране труда. В частности, на него возлагается:
1. (Обеспечение оборудованием химических лабораторий в со-
ответствии с правиламии и нормами, имеющимися по технике
безопасности.
2. Размещение установок, стендов, оборудования в соответ-
ствии с нормами и правилами, обеспечивающими безопасность
работы.
3. Обеспечение безопасности рабочих мест и снабжение их
надлежащими приборами, инструментом и оборудованием.
4. Составление и вывешивание на видном месте инструкции
по безопасности работы всех видов работ, в том числе выполняе-
мых студентами на практических занятиях, по осуществлению
надзора за их выполнением.
5. Инструктирование по технике безопасности в установленные
сроки вводного и повторного инструктажа сотрудников лаборато-
рии и студентов. Оформление проведенного инструктажа в конт-
рольных журналах. ,
6. Ежегодная аттестация по технике безопасности сотрудников,
выполняющих работу с сильнодействующими ядовитыми взрыво-
опасными и огнеопасными веществами, а также аттестация рабо-
тающих на установках высокого напряжения, высокого давления,
высокого вакуума и работающих с применением радиоактивных
веществ и источников излучений.
7. Организация безопасного хранения и транспортировки
взрывчатых, огнеопасных, ядовитых и радиоактивных веществ,
баллонов с сжатыми и сжиженными газами, а также безопасного
применения, обезвреживания и уничтожения пришедших в негод-
ность химических препаратов, взрывчатых и ядовитых веществ.
8. Расследование и учет всех несчастных случаев и принятие
мер к их устранению.
9. Получение и распределение спецодежды и средств индиви-
дуальной защиты.
10. Обеспечение противопожарной безопасности работ, выпол-
няемых в лаборатории.
Заведующий лабораторией несет ответственость за несчастные
случаи и профзаболевания, происшедшие вследствие непринятых
им мер для предотвращения случаев отравлений и травматизма,
а также вследствие его распоряжений или действий, нарушающих
8
правила безопасности. Ответственность за безопасность выполняе-
мых работ по отдельным темам или разделам несут непосред-
ственные руководители этих тем или разделов. За безопасность
работ во время учебных занятий в лабораториях отвечает препо-
даватель, ведущий учебные занятия. Точное соблюдение законов,
правил, инструкций по охране труда и технике безопасности име-
ет большое значение для химических лабораторий высших и сред-
них специальных учебных заведений. *
С 1947 г. возобновлена практика заключения коллективных
договоров между администрацией предприятий и профсоюзной
организацией [3]. В числе других обязательств, возлагаемых на
администрацию этим договором", имеется перечень текущих меро-
приятий по технике безопасности.
ПРАВИЛА РАСПОРЯДКА И ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ОБЩЕГО
КОНТРОЛЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
В соответствии с коллективным договором администрацией при
согласовании с профсоюзной организацией утверждаются правила
внутреннего распорядка. Этими правилами регламентируются
вопросы: а) порядок найма и увольнения рабочих и служащих;
б) основные обязанности администрации, рабочих й служащих
(в том числе по вопросам техники безопасности); в) рабочее вре-
мя и его использование; г) меры поощрения; д) меры воздействия
при нарушении трудовой дисциплины и правил внутреннего распо-
рядка. Помимо общих правил безопасности работы в химических
лабораториях в зависимости от профиля и тематики работы су-
ществуют специальные правила безопасности работы (инструк-
ции), которые должны быть в лабораториях, ведущих работы с
бериллием, фтором, фторорганическими, селенорганическими и
т. п. соединениями, а также в лабораториях, работающих с приме-
нением высокого вакуума, высоких давлений и напряжений, с ра-
диоактивными веществами и т. д. Указанные правила с учетом
местных условий составляются соответствующими руководителя-
ми, согласовываются с органами охраны труда профсоюзов ц
утверждаются администрацией. ЦК КПСС обязал профсоюзы в
полной мере использовать предоставленные им права по осущест-
влению контроля за соблюдением законодательства о труде, на-
стойчиво требовать от хозяйственных органов внедрения более
совершенной технологии и создания нормальных санитарно-гигие-
нических условий для всех работающих.
Часто бывает, что несчастный случай — взрыв, пожар, отравле-
ние— является следствием допуска к работе малоопытного, не
получившего достаточного инструктажа, не обученного работника.
В связи с этим необходимо придерживаться строго установленно-
го порядка, когда к работе в химической лаборатории могут быть
допущены только лица, прошедшие полный инструктаж и обуче-
' 9
ние безопасным методам работы, при этом имеется в виду, что
инструктируемый должен тщательно изучить:
1. Свойства имеющихся в лаборатории химических реактивов,
технических продуктов, продуктов реакции и синтезируемых ве-
ществ, а также веществ, поступающих в лабораторию для анали-
за, особенно их токсичность, огнеопасность и взрывоопасность.
2. Опасные моменты при проведении работ в лаборатории и
способы их предупреждения.
3. Профессиональные вредности данной работы и методы борь-
бы с ними.
4. Меры первой (доврачебной) помощи при отравлениях, ожо-
гах, поражениях электрическим током и при других несчастных
случаях.
5. Противопожарные инструкции; освоить противопожарный
инвентарь и правила пользования им.
Прохождение инструктажа и обучения безопасным методам
работы оформляется соответствующей записью в журнале (или
в карточке) с обязательной распиской в журнале обучаемого и
лица, проводившего инструктаж или обучение. Не реже двух раз
в год проводится повторный инструктаж. По вопросам безопас-
ности работы инженерно-технические и научные работники лабо-
ратории проходят проверку один раз в год.
Все несчастные случаи, а также случаи профзаболеваний и
профотравлений подлежат обязательной регистрации и учету. Для
правильной оценки состояния травматизма определяют соответ-
ствующие показатели, называемые коэффициентом частоты и ко-
эффициентом тяжести.
Коэффициент частоты Кч — отношение числа несчаст-
ных случаев за определенный период к 1000 работающим в этот
период. Этот коэффициент вычисляют по формуле
„ /7-1000
где Я—количество несчастных случаев, вызвавших потерю тру-
доспособности более чем на три рабочих дня; Р — среднесписоч-
ное число работающих за отчетный период.
Коэффициентом тяжести Кт называется число, пока-
зывающее среднее количество рабочих дней, потерянных каждым
пострадавшим за отчетный период. Он вычисляется по формуле
Кт=-^-,
т И '
где Д — общее количество рабочих дней, потерянных за отчетный
период; Н — число несчастных случаев.
Кроме того, можно определить общее количество человеко-
дней нетрудоспособности на 1000 работающих по следующей фор-
10
муле:
Д-ЮОО
к'=—г~ •
Причины и обстоятельства несчастных случаев должны быть
тщательно расследованы с участием местных органов охраны тру-
да, причем, если были несчастные случаи со смертельным исхо-
дом, а также несчастные случаи целых групп работников, рас-
следование производится обязательно с участием представителей
вышестоящих органов и технического инспектора профсоюза [4].
Контроль за соблюдением норм охраны труда, техники безо- '
пасностй и производственной санитарии осуществляется: по ли-
нии государственных органов—специальными инспек-
циями (санитарной, пожарной и др.), органами Госгортехнадзо-
ра, энергонадзора, органами прокуратуры и вышестоящими орга-
нами по ведомственной подчиненности; по линии проф-
союзных органов — техническими инспекторами, а также ин-
спекторами-общественниками, выделяемыми местными органами
профсоюзов, комиссиями по охране труда местных органов проф-
союзов.
К/Нарушение должностным лицом правил по технике безопасно-
сти промышленной санитарии или иных правил охраны труда, ес-
ли это нарушение могло повлечь за собой несчастные случаи с
людьми или иные. тяжкие последствия, наказывается лишением
свободы на срок до одного года, или исправительными работами
на тот же срок, или штрафом до 100 руб., или отстранением от
должности.
Те же нарушения, повлекшие за собой причинение телесных
повреждений или утрату трудоспособности, наказываются лише-
нием свободы на срок до трех лет, или исправительными работа-
ми на срок до одного года. Нарушения, повлекшие смерть челове-
ка или послужившие причиной тяжких телесных повреждений не-
скольких лиц, наказываются лишением свободы на срок до пяти
лет (ст. 140 УК РСФСР).
Прием и зачисление на работу новых работников производят-
ся только после прохождения ими медицинского обследования в
поликлинике, обслуживающей данное предприятие. Имеется список
медицинских противопоказаний, препятствующих приему на рабо-
ту в химические лаборатории, где ведутся постоянно работы со
свинцом и его соединениями, с соединениями марганца, бериллия,
фосфора, фтора, хлора, селена, теллура и другими соединениями.
По согласованию с администрацией и местными органами проф-
союзов, поликлиниками устанавливаются порядок и сроки перио-
дического освидетельствования всех работающих в химических
лабораториях [5].
Госкомитетом по вопросам труда и заработной платы совмест-
но с ВЦСПС установлены нормы бесплатной выдачи спецодежды,
спецобуви и предохранительных приспособлений рабочим и слу-
11
жащим, в том числе и работающим в химических лабораториях
(6]. Установлен список [7] производств, цехов, профессий и долж-
ностей е вредными условиями труда, дающих право на дополни-
тельный отпуск и сокращенный рабочий день, а также перечень
производств, профессий и должностей, дающих право на бесплат-
ное. получение лечебно-профилактического питания [8].
ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
Современные научные основы техники безопасности, промыш-
ленной санитарии и противопожарной техники сложились в СССР
после Великой Октябрьской социалистической революции, но от-
дельные проблемы в этой области были выдвинуты и разрешены
отечественными и зарубежными учеными еще до революции. Уже
в 1887 г. профессор гигиены Московского университета Ф. Ф.Эрис-
ман опубликовал труд «Гигиена умственного и физического тру-
да» [9], который не утратил значения до настоящего времени. В на-
чале текущего столетия русский ученый И. М. Сеченов своим тру-
дом «Очерки рабочих движений человека», напечатанном в «Изб-
ранных трудах» [10], положил начало учению о физиологии труда.
Позднее им же был установлен физиологический критерий про-
должительности рабочего дня. В своем капитальном труде «Осно-
вы гигиены» [11] Г. В. Хлопин дал теоретические основы выявле-'
ния и предупреждения профессиональных заболеваний и отравле-
ний.
В годы первой мировой войны проф. Н. Д. Зелинский, приме-
нив в качестве поглотителя отравляющих веществ активирован-
ный уголь, создал универсальный по тому времени противогаз,
при помощи которого в дальнейшем была практически разрешена
проблема индивидуальной защиты человека при работе с вредны-
ми газами и парами.
В настоящее время в СССР имеется сеть научно-исследова-
тельских учреждений (охраны труда, ВЦСПС, гигиены труда и
профзаболеваний, кафедры техники безопасности при втузах
и др.), где широко проводятся исследования по вопросам оздоров-
ления, охраны труда и техники безопасности.
Работа в химических лабораториях заключается в анализе, по-
лучении и применении различных химических веществ. Эта работа
‘ выполняется химиками в разнообразных" условиях: иногда она
проводится при нагревании различными источниками тепла (элек-
тричеством, газом) до очень высоких температур, иногда — при
очень сильном охлаждении, а это связано с применением высоко-
’ температурных печей и нагревателей (порядка 1000—1700°) и
мощных охладителей (жидкие кислород, азот, воздух и др.). Ча-
сто необходимо проводить исследования при повышенном давле-
нии или в высоком вакууме; многие лаборатории связаны с при-
менением радиоактивных изотопов и оснащены для проведения
этих исследований сложным оборудованием и приборами.
12
Любая современная химическая лаборатория, даже без учета
профиля ее работы, всегда оборудована сложным комплексом са-
нитарно-технических, энергетических и других вспомогательных
устройств. Ясно, что характер работы химической лаборатории
(особенно учебной) требует определенной организации и режима.
Неправильная организация работы лаборатории и нарушение ее
режима приводят к созданию условий профессиональной вредно-
сти, отравлениям и производственному травматизму.
В СССР для обеспечения гигиенических условий труда в хими-
ческих лабораториях принято законодательное нормирование пре-
дельно допустимого содержания в воздухе производственных по-
мещений токсических газов, паров и {шли. Однако необходимо
иметь в виду, что и при концентрации, меньшей чем предельно до-
пустимая, не исключена возможность вредного действия токсиче-
ских веществ на. организм человека.
Профессиональным отравлением, или инток-
сикацией, называется нарушение здоровья, возникающее в ре-
зультате действия на организм во время работы вредных веществ.
Производственным травматизмом называются
повреждения отдельных органов или нарушение некоторых функ-
ций организма в результате внешнего воздействия на него каких-
либо импульсов (механических, энергетических, химических) при
выполнении производственного задания. К производственному
травматизму относятся порезы, ушибы, ожоги, поражение глаз,
поражения электрическим током, нарушение нормальных дыха-
тельных функций и т. д.
Работа в химических лабораториях по своему содержанию и
методам разнообразна. Число химических соединений, существую-
щих в природе ^синтезированных человеком, очень велико, и оно
быстро увеличивается. Разделение этой массы химических соеди-
нений на опасные и неопасные встречает большие затруднения.
Еще труднее разделить их на группы по степени опасности. Прин-
ципиально говоря, любое химическое соединение таит в \себе по-
тенциальную возможность быть опасным в зависимости от сочета-
ний различных факторов и условий. Например, металлический
натрий может годами храниться под слоем керосина в любых ко-
личествах, но достаточно нескольких капель воды, чтобы он вос-
пламенился, а часто и взорвался. Или можно долгие годы хранить
в воде белый фосфор, без воды же на воздухе он, как известно,
самовоспламеняется. Красный фосфор в тех же условиях совер--
шенно безопасен. Следовательно, состояние вещества и условия, в
которых оно находится, являются важными факторами в проявле-
нии им той или иной опасности.
Степень токсичности химических веществ и характер их дейст-
вия на организм зависят от ряда факторов, в частности от хими-
ческой структуры и физического состояния. Однако установить
строгую закономерность этой зависимости не удается, так как поч-
ти все вещества, попадая в организм, подвергаются сложным хими-
13
ческим и физико-химическим превращениям с образованием но-
вых продуктов, часто иного характера действия. Более подробно
этот вопрос нами будет рассмотрен в гл. 3.
Принято считать, что техника безопасности — это
система организационных и технических
средств, способов работы, обеспечивающих пол-
ную безопасность и безвредность условий тру-
да при сохранении его высокой производитель-
ности. В общем виде организационные мероприятия по вопро-
сам техники безопасности регламентируются положениями об ор-
ганизации работы по охране труда и технике безопасности, разра-
батываемыми соответствующими министерствами (комитетами) по
согласованию с ЦК соответствующего профсоюза; они нами рас-
смотрены выше. К основным средствам техники безопасности отно-
сятся:
1. Оградительное устройство. Оно служит для изоляции рабо-
тающего от движущихся систем, машин и механизмов, от опасных
по напряжению токоведущих частей электрооборудования, зон вы-
соких температур и вредных излучений, участков, опасных в отно-
шении воспламенения или взрыва различных веществ, и т. д.
2. Приточно-вытяжная вентиляция предназначается для уда-
ления из рабочего помещения вредных паров, газов, пыли.
3. Предохранительные устройства имеют целью предупредить
аварии, исключить опасные концентрации различных вредных,
легковоспламеняющихся и горючих газов.
4. Сигнализация безопасности — световая, звуковая, приборо-
указательная и комбинированная — предупреждает о возникаю-
щей опасности.
5. Дистанционное управление процессами и различными уста-
новками создается в целях удаления человека в укрытие или на
безопасное расстояние от зоны возможного взрыва, места выделе-
ния вредных и опасных излучений и т. п.
6. Целям техники безопасности служат также профилактиче-
ские испытания, особенно необходимые при работе в химических
лабораториях, где очень часто несчастные случаи являются ре-
зультатом использования недоброкачественных и непроверенных
препаратов, реактивов, химпосуды и пр. Поэтому, прежде чем
приступить к той или иной работе, необходимо убедиться в соот-
ветствии установки в целом или отдельных ее узлов, препаратов,
реактивов и защитных средств требованиям безопасности работы.
7. Большую роль в создании безопасных условий-работы в хи-
мических лабораториях имеют запретительные и предупредитель-
ные знаки и плакаты. Например, при работе со ртутью и ее соеди-
нениями в лабораториях, имеющих установки высокого напряже-
ния и т. п., должны быть вывешены соответствующие знаки
или плакаты, запрещающие те или иные действия, преду-
преждающие о возможных случаях аварии или создания опасных
условий труда.
14
8. Специальные устройства безопасности — защитное зануле-
ние и заземление, устраняющее опасность поражения током в слу-
чае перехода напряжения на корпус электроустановок. _
I 9. В целях предотвращения несчастных случаев широко приме-
няются индивидуальные защитные средства (очки, защитные эк-
раны, шлемы-респираторы, перчатки, диэлектрические коврики и
т. д.).
ОБЕСПЕЧЕНИЕ СПЕЦОДЕЖДОЙ Ц ЗАЩИТНЫМИ
ПРИСПОСОБЛЕНИЯМИ
Спецодежда, спецобувь, защитные приспособления являются
важными элементами обеспечения безопасности труда в химиче-
ских лабораториях. Госкомитетом Совета Министров СССР по во-
просам труда и заработной платы совместно с ВЦСПС и Госпланом
СССР разработаны и утверждены типовые отраслевые нормы бес-
платной выдачи спецодежды, спецобуви и предохранительных при-
способлений [7]. Все работающие в химических лабораториях
должны быть обеспечены халатами, предохранительными перчат-
ками, предохранительными (защитными) очками. В зависимости
от профиля работы работники лаборатории, например работающие
в радиохимических лабораториях и т. п., по существующим нормам
могут обеспечиваться и другими видами спецодежды и защитных
приспособлений.
Госкомитет по химии при Совете Министров СССР, Президиум
ВЦСПС по согласованию с Госпланом СССР утвердили инструк-
цию о порядке выдачи, хранения и пользования спецодеждой, спец-
обувью и предохранительными приспособлениями [7]. Выдача
взамен спецодежды денежной компенсации или материалов для
изготовления спецодежды законом воспрещена. Выносить с.пец-
одежду с территории химической лаборатории воспрещается. Для
ее хранения администрация обязана выделить комнату или спе-
циальные шкафы. Ремонт и стирка спецодежды производятся не-
посредственно предприятием.
Халаты для работников химических лабораторий шьют из
хлопчатобумажной ткани (темного или светлого цвета). Примене:
ние для пошива тканей, содержащих искусственное волокно, не
рекомендуется.
Работы, связанные с дроблением, размолом, просеиванием,
расфасовкой, пересыпкой или переливанием из одной емкости в
другую едких и ядовитых веществ, а также работы с кислотами,
щелочами и т. п. должны выполняться обязательна в предохрани-
тельных очках. В инструкции о профилактических мероприятиях
по борьбе с глазным травматизмом [7] описываются несколько мо-
делей предохранительных очков. Для обеспечения безопасности
работы в химических лабораториях надежным и широко доступ-
ным средством защиты служат резиновые перчатки. Их должен’
иметь каждый работник химической лаборатории.
15
В зависимости от назначения промышленностью выпускаются
резиновые перчатки следующих видов: а) перчатки хирургические,
применяемые для обычных химических работ, когда руки могут
соприкасаться с вредными и агрессивными веществами; б) пер-
чатки кислото-щелочестойкие (ТУ МХП 1618—50), предназна-
чаемые для защиты рук при работе с кислотами и щелочами;
в) перчатки специальные (ВТУ Главрезинпрома № УТ-995 —
58), в которых производится работа с радиоактивными вещества-
ми; г) перчатки диэлектрические (ТУ МХП 167-А), они изготавли-
ваются двух видов — высоковольтные и низковольтные; эти пер-
чатки используют в.рентгеновских лабораториях, в лаборатори-
ях, работающих с высокими напряжениями, и др. Тщательно сле-
дите за тем, чтобы применяемые перчатки не имели прорезов или
дыр, содержите их постоянно в чистоте. Проверка показывает, что
до 10% хирургических перчаток имеют брак. В одной из лаборато-
рий сотрудник, работавший с галоидоарсинами, пользуясь совер-
шенно новыми перчатками, из-за недоброкачественности их полу-
чил поражение кистей рук; на лечение потребовалось два месяца.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кодекс законов о труде РСФСР. М., Госюр'издат, 1961, стр. 138—139.
2. Селиванов М. П. Безопасность работы в химических лабораториях.
М., Медгиз, 1954.
3. Сборник материалов по технике безопасности и производственной сани-
тарии в химической промышленности. М., «Химия», 1964, стр. 12.
4. Справочник по технике безопасности и промсанитарии. М., Судпромгиз,
1959, стр. 26.
5. Сборник материалов по технике безопасности и производственной сани-
тарии в химической промышленности. М., «Химия», 1964, стр. 35.
6. Справочник по технике безопасности. М., Судпромгиз, 1959, стр. 52.
7. Сборник материалов по технике безопасности и производственной сани-
тарии в химической-промышленности. М., «Химия», 1964, стр. 73.
8. Сборник материалов по технике безопасности и производственной сани-
тарии в химической промышленности. М., «Химия», 1964, стр. 85.
9. Сборник материалов по технике безопасности и производственной сани-
тарии в химической промышленности. М., «Химия», 1964, стр. 85.
10. Эр и см ан Ф. Ф. Гигиена умственного и физического труда. СПб., 1887.
11. Сеченов И. М. Избранные труды, т. 2. М„ 1934—1935.
12. Хлопин Г. В. Основы гигиены. М., 1921—1923.
' Глава 2
X
ПЛАНИРОВКА, УСТРОЙСТВО И САНИТАРНО-
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ
ЛАБОРАТОРИЙ
Химические лаборатории — это специально оборудо-
ванные помещения для проведения научных исследований, экспе-
риментальных, учебных опытов и контрольных испытаний. Они
предназначены для исследования различных объектов (веществ),
изучения их свойств, состава, строения и происходящих в них хи-
мических и физико-химических превращений.
По своим заданиям и назначению, а также по объему работы
химические лаборатории разнообразны, в них изучаются различ-
ные технологические и биологические процессы. Нет такой обла-
сти народного хозяйства, науки и техники, где бы не занимались
изучением этих процессов, а следовательно, не было химической
лаборатории.
Имеются большая сеть учебных химических лабораторий, не-
большие лаборатории на два-три рабочих места при маленьких
производственных* предприятиях и, наконец, огромное количество
разнообразных по назначению крупных химических учреждений
(научно-исследовательские институты, заводские лаборатории
больших предприятий), где работает иногда по нескольку тысяч
химиков. Необходимо иметь в виду, что деление химических лабо-
раторий на учебные, научно-исследовательские и контрольно-испы-
тательные зачастую является условным, потому чт'Ь многие учеб-
ные лаборатории, например в высшей школе, ведут исследователь-
ские работы, а исследовательские лаборатории часто используют-
ся для учебных целей. Наконец, имеется много заводских лабора-
торий, которые наряду с контрольно-испытательными функциями
выполняют большую и серьезную научно-исследовательскую рабо-
ту. К.ац правило, химические лаборатории исследовательского ти-
па более дифференцированы, чем учебные или заводские (химиче-
ские лаборатории с профилем работы в области неорганической,
аналитической, органической и физической химии и т. д.).
По существующим правилам ни одна химическая лаборатория
17
не может быть организована и открыта без разрешения Государ-
ственной санитарной инспекции, пожарной инспекции и техниче-
ской инспекции совета профсоюзов. Эксплуатация вновь организо-
ванных или реконструируемых химических лабораторий также до-
пускается только после приема лаборатории специальной комис-
сией с участием представителей перечисленных- выше организаций,
а если по характеру работы лаборатории это необходимо, то и
представителей Госгортехнадзора и Энергонадзора. © процессе
работы химических лабораторий часто возникает необходимость
в переоборудовании или в установке дополнительного оборудова-
ния. В этих случаях прием внесенных изменений производится
внутриведомственной комиссией в составе инженера по технике
безопасности, общественного инспектора по охране труда, специа-
листов инженерной службы и пожарной охраны. Если необходимо,
то для участия в приеме лаборатории приглашают и представите-
лей организаций, перечисленных выше.
Планировка, размещение, санитарно-техническое оборудование
химических лабораторий должны отвечать санитарным и противо-
пожарным нормам проектирования СН-245—63 [1]. На основе этих
норм разработано [2, 3] несколько вариантов типовых проектов хи-
мических лабораторий. В зависимости от задач, стоящих перед
химической лабораторией, эти варианты могут быть приняты за
основу с внесением в них корректив, обусловленных характером,
содержанием и объемом проводимых работ.
Иногда химическая лаборатория существует как самостоятель-
ная организация, но в большинстве случаев она является состав-
ной частью какого-либо предприятия или учреждения и связана
с ним в единый производственный технологический комплекс.
К вопросу организации и оборудования лабораторий, предназ-
наченных для проведения специальных работ (работы с взрыво-
опасными, огнеопасными, ядовитыми и вредными веществами),
мы еще вернемся в других главах. Здесь уместно сделать несколь-
ко общих замечаний, которые необходимо учитывать при органи-
зации безопасности работы в любой химической лаборатории.
ПЛАНИРОВКА ЛАБОРАТОРИИ И ЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Учебные химические лаборатории целесообразно рассчитывать
на 15—20 рабочих мест. Площадь таких лабораторий должна со-
ставлять не менее 100 м2. При лаборатории должна быть препа-
раторская комната и, желательно, весовая с 4—5 аналитическими
весами. Исследовательские лаборатории удобнее планировать на
2—4 рабочих места. Пол в тех и других лабораториях предпочти-
тельней иметь ксилолитовый или керамиковый. В некоторых лабо-.
раториях (для физико-химических исследований) лучше покрыть
пол линолеумом.
Все лаборатории должны иметь механическую приточно-вы-
тяжную вентиляцию. Мощность вентиляции, полезная площадь
18
вытяжных шкафов, а также их конструкция должны быть рассчи-
таны в соответствии с объемом и характером работы лаборато-
рии. В лабораториях должны быть химические столы с подведен-
ными к этим "столам санитарно-техническими и электротехнически-
ми коммуникациями (газ, холодная и горячая вода, воздух, по-
стоянный и переменный ток).
По своему характеру химические лаборатории очень разнооб-
разны. Они могут предназначаться для органических синтезов,
аналитических работ, физико-химических исследований. Многие
лаборатории имеют специальный профиль работы. Например, есть
лаборатории, ведущие исследования в области химии бериллия,
химии кремния, химии фтора, лаборатории, занимающиеся рент-
геноструктурным анализом, изучением фосфорорганических соеди-
нений, специализирующиеся на органическом и неорганическом
катализе, лаборатории, изучающие полупроводниковые материа-
лы и т. д. Дать какие-либо общие рекомендации по их устройству
, невозможно. Можно сделать только несколько общих замечаний.
С точки зрения безопасности постоянно ведущихся работ с вред-
ными, ядовитыми, огнеопасными, взрывчатыми, радиоактивными
веществами, а также безопасности работ, связанных с применени-
ем высоких давлений, высокого вакуума, высокого напряжения,
необходимо, чтобы все исследования такого рода проводились в
лабораториях, специально для этого оборудованных. В лаборато-
риях, предназначенных для работы с газами высокой токсичности
или имеющими неприятный запах, должна быть более мощная
вентиляция. В таких лабораториях следует сделать приток возду-
ха несколько меньше, чем отток вытягиваемого воздуха; при этом
создается небольшой вакуум, недостающий воздух будет посту-
пать в лабораторию из коридора и этим исключается возможность
проникновения токсических газов в другие помещения.
Лаборатории, где обычно работают с сероводородом, газооб-
разным аммиаком, проводят хлорирование и бромирование, при-
меняют царскую водку, нагревают минеральные кислоты и т. п.,
целесообразно устраивать в верхних этажах или торцах зданий.
В лабораториях, где проводятся работы с огнеопасными вещест-
вами— эфирами, сероуглеродом и др., должны быть предусмот-
рены огнестойкие перегородки, несгораемая дверь, плиточный пол,
изразцовые или покрытые метлахскими плитками столы. Многие
токсические вещества, например ароматические нитро- и амино-
соединения, ртуть и др., сорбируются материалом стен, полов,
оборудования и затем, медленно испаряясь, создают стойкие Кон-
центрации паров в воздухе лаборатории. Обычно подводку газа -
в,такие лаборатории не делают, и нагрев осуществляется паром
или электроприборами с закрытыми нагревателями.
Оборудование, используемое в химической лаборатории для
дробления, измельчения, прессования, должно быть максимально
герметичным. Наиболее целесообразно размещать такое оборудо-"
вание в специальных камерах, доступ в которые при эксплуата-
19
ции обычно должен, быть закрыт. При выборе оборудования сле-
дует отдавать предпочтение, таким конструкциям и материалам, ко-
торыхПМ£м»-глЛдкйе”поверхности, плохо сорбируют вредные ве-
щества, легко поддаются очистке водой или растворами, корро^и-
онно устойчивы. ' .
Лаборатории, где ведутся работы с взрывоопасными вещества-
ми, должны располагаться в изолированных помещениях, из. этих
помещении должен быть самостоятельный выход. Если в такой
лаборатории работает более пяти человек, 'необходимо иметь, два
выхода.
Основные принципы пожарной профилактики должны учЖы,-
ваться уже при проектировании химических лабораторий. Поэтому
возведение новых зданий лабораторий и реконструкция . существ
вующих естественно обязывают проектировщиков и работников
лабораторий считаться с требованиями Государственного пожар-. .
кого надзора. Эти требования диктуются огневзрывоопасностыо
веществ, применяемых в лабораториях. Исходя из этого, прежде в
чем приступить к проектированию или^ подбору существующего
здания для лаборатории, необходимо'знать физико-химические
свойства наиболее огнеопасных веществ, которые намечено исг
пользовать при лабораторных работах.
Знание физико-химических свойств ’ этих веществ позволит
установить категорию производства по степени его пожарной
опасности. После того как это сделано, для проектируемой лабо-
ратории в соответствии с противопожарными нормами выбирают-
ся надлежащая степень огнестойкости здания, необходимые строи-
тельные материалы, а также электросиловое и осветительное обо-
рудование, арматура, вентиля'ционная, канализационная системы
и пр. •
Противопожарный режим в лабораторных зданиях также, бу-
деть зависеть от категории производства, к которой отнесена ла- >
боратория, и, следовательно, от степени ее пожароопасности и ог-.
нестойкости основных конструктивных элементов здания.
Устройство и система отопления химической лаборатории опре-
деляются характером ее работы. Как правило, отопление можёт_
быть паровое или водяное. Устройство печного отопления в хими-
ческих лабораториях не рекомендуется.
В химической лаборатории любого профиля должны иметься:;
1. Приточная и вытяжная вентиляции.
2. Система, обеспечивающая нагревание (горючий газ, прибо-
ры электронагрева).
3. Система водоснабжения и канализации.
4. Подводка электроэнергии для освещения и работы лабора-
торных приборов.
В благоустроенных, отвечающих современному уровню науки
лабораториях должны быть предусмотрены:
1. Централизованная подача в лаборатории горячей воды.
2. Обеспечение сжатым воздухом.
20
, 3. Централизованное обеспечение дистиллированной водой.
4. Подводка постоянного тока и тока высокого напряжения.
5. Кондиционированный воздух в специальных лабораториях.
6. Подводка инертного газа (азота).
7. Аварийная вентиляция.
Для иллюстрации приводим описание научной лаборатории химического фа-
культета Московского университета на одного научного сотрудника (рис. 1).
Вытяжной шкаф, установленный в лаборатории, имеет нижнюю часть с тремя
отделениями. В одном из них устанавливается вакуум-насос, иа полках двух
Рис. 1. План химической лаборатории на одного научного
сотрудника:
1 — вытяжной шкаф;^2 —лабораторные столы; 3 — лабораторная
раковина; 4 — письменный стол; 5 — стол для стеклодувных работ;
6 — консольный и съемный столы;' 7 — электросушильный шкаф;
8— стенной шкаф; 9—стенной шкаф со стороны коридора; 10 —
табуретка; 11 — кресло
других отделений хранится химическая посуда. Высота вытяжного шкафа от
пола до подвижной фрамуги в верхнем положении 1,75 м. Высота столешницы
от пола 0,9 м. Столешница покрыта керамическими плитками. По краям вытяж-
ной шкаф имеет две направляющие стойки. С трех сторон его фрамуги застек-
21
лены. Верхние фрамуги неподвижны, нижние подвижны и уравновешены контр-
грузами. Отсос воздуха регулируется включением и выключением трехлопастно-
го клапана. Местный отсос от установок может проходить через отверстия в бо-
ковой стене общего сборного короба вытяжного шкафа.
В шкафу имеются ниппель для присоединения водоструйного насоса, три
ниппеля для подключения к газовой сети и один кран технического вакуума;
ручки кранов выведены на переднюю нарту вытяжного шкафа. На царге уста-
новлены два специальных электрощитка для присоединения электрических при-
боров переменного тока напряжением 120/220 в и постоянного тока напряжением
120, 60, 24 и 12 в.
Химические столы стоят вплотную к коммуникационным рамам и имеют
ширину 150 мм. На столах смонтированы разборные краны для воды, газа, сжа-
того воздуха, вакуума и сливные раковины. Нижияя часть стола имеет четыре
отделения с полками, выдвижными досками и полуящиками. Над столом на
высоте 360 мм вдоль стены установлена электропанель длиной 2,3 м со штеп-
сельными розетками (сила тока до 15 а, напряжение— 120 и 220 в). Раковины
оборудованы смесителями холодной и горячей воды. В лаборатории предусмот-
рена приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Каждый
шкаф имеет вытяжной вентилятор, обеспечивающий скорость воздуха 0,2 м/сек
при полном подъеме створок. Благодаря этому в лаборатории происходит
15-кратный обмен воздуха в час. Стены лаборатории облицованы глазурованной
плиткой высотой до 2,5 м. Пол покрыт линолеумом. Высота помещения лабора-
тории 4 м, площадь — 21 № (в варианте на двух сотрудников — 43 м2). Такие
объемы и площади рабочих помещений обеспечивают благоприятные и здоровые
условия для работы.
ПРИТОЧНАЯ И ВЫТЯЖНАЯ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛАБОРАТОРИЙ
В химических лабораториях повседневно применяются кислоты
‘(серная, соляная, азотная и др.), щелочи, соли и многие другие
химические реактивы. При этом в лабораториях воздух может
загрязняться пылью, газами и парами этих веществ. Большинство
выделяющихся газов и паров, а также пыль многих веществ обла-
дают ядовитыми или раздражающими свойствами и при повышен-
ной концентрации их в воздухе лабораторий могут вызвать острые
или хронические отравления. Кроме того, многие работы в хими-
ческих лабораториях выполняются при высоких температурах и
сопровождаются выделением в атмосферу лаборатории больших
количеств тепла. Поэтому с санитарно-гигиенической точки зре-
ния, а также в связи с безопасностью работы правильное решение
вопросов вентиляции в химических лабораториях имеет большое
значение [4, 5].
Различают следующие виды вентиляции: а) естественная,
при которой аэрация осуществляется в результате действия грави-
тационных сил воздушной среды и ветрового побуждения; б) и с-
кусственная, или механическая, осуществляемая венти-
ляторами и эжекторами.
В зависимости от направления воздушных потоков вентиляция
бывает вытяжной (отсасывающая) и приточной (нагнета-
тельная) . Кроме того, различают местную и общеобмен-
ную вентиляции.
•22
При помощи местной вытяжной вентиляции удаляется загряз-
ненный воздух непосредственно у места выделения вредных ве-
ществ и не допускается распространение их по всему помещению.
Отсос загрязненного воздуха непосредственно из замкнутых объе-
мов самих аппаратов или кожухов («капсулей»), Закрывающих
аппарат, называется аспирацией.
При применении общеобменной вентиляции происходит удале-
ние загрязненного, а также нагретого воздуха путем разбавления
и вытеснения его свежим воздухом.
Мощность приточной вентиляции должна отвечать мощности
вытяжной вентиляции, при этом воздух приточной вентиляции дол-
жен иметь определенную температуру, влажность, быть свобод-
ным от пыли или каких-либо вредных примесей. Эта подготовка
воздуха в современных лабораториях производится специальными
автоматическими или полуавтоматическими установками, а сам
процесс подготовки воздуха называется кондиционирова-
нием.
Правильное сочетание, приточной и вытяжной вентиляций име-
ет своим назначением создание здоровых условий при выполнении
разнообразных химических операций. Вентиляция должна обеспе-
чить достаточный приток чистого воздуха, удаление загрязнений
из воздуха, а также сохранение в лаборатории необходимой тем-
пературы и относительной влажности.
В лабораториях высокопрецезионных работ к кондиционирова-
нию воздуха предъявляются особо повышенные требования, на-
пример при выполнении исследования в строго термостатирован-
ных условиях или при работах, когда воздух не должен иметь
бактерий, газообразных примесей и т. д.
Выбор системы вентиляции зависит от вида технологического
оборудования лаборатории, его расположения и свойств выделяю-
щихся газов и паров. Не допускается объединение в одну систе-
му отсосов легко конденсирующихся паров и пыли, а также ве-
ществ, способных при смешении создавать воспламеняющиеся хи-
мические соединения или взрывоопасные смеси. \
При незначительной токсичности веществ, загрязняющих воз-
дух, отсутствии тепловыделений и малом объеме помещений мож-
но ограничиться только местными вытяжками.
Вытяжку загрязненного воздуха всегда следует делать в зави-
симости от удельного веса загрязнений. Пары углеводородов,,
хлор, сернистый и другие газы, более тяжелые, чем воздух, опус-
каются вниз, откуда их и следует отсасывать. Но такое распреде-
ление газов происходит только при отсутствии в помещении вос-
ходящих конвекционных потоков теплого воздуха, увлекающих в
верхнюю зону помещения тяжелые газы, пары и пыль. В этом слу-
чае их удаляют, пользуясь естественной вытяжкой и вентиляцион-
ными отсосами.
Свежий приточный воздух подают в рабочую зону при помощи
механической вентиляции.
23-
МЕСТНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ
В лабораториях, постоянно работающих с токсичными вещест-
вами, вентиляция, как правило, должна представлять собой мест-
ные вытяжные устройства, идущие от вытяжных шйафов, боксов,
кабин и т. д. Местная вентиляция может осуществляться местны-
ми отсосами и закрытыми приемниками.
Отсосы. Система местного отсоса состоит из приемника за-
грязненного воздуха, воздуховодов, побудителя движения, очистно-
го устройства и выбросного воздуховода. Конструкция приемника
и его расположение по отношению к источнику загрязнения возду-
ха характеризуют систему отсоса.
Закрытые приемники. Такие приемники со всех сторон
полностью закрывают источник выделения вредностей. Работаю-
щие находятся вне укрытия; необходимые операции производятся
либо через небольшие отверстия — дверцы, либо с помощью удли-
ненных рукояток и дистанционного управления. К такому типу при-
емников относятся: а) лабораторные вытяжные шкафы; б) специ-
альные кожухи — «капсули» — легкие камеры, со всех сторон це-
ликом закрывающие установки и аппараты; в) аспирационные си-
стемы (отсос из самих аппаратов).
Существуют и другие виды приемников: зонты и бортовые от-
сосы [6].
Вентиляция в лабораториях проектируется исходя из того, что
все операции, сопровождаемые выделением огнеопасных паров
или горючих газов, производятся в вытяжных шкафах. Вытяжные
шкафы должны снабжаться верхним и нижним отсосами для уда-
ления из шкафа легких и тяжелых газов. Освещаться вытяжные
шкафы должны электрическими лампами во взрывобезопасном ис-
полнении. Электропроводка к ним должна заключаться в свинцо-
вые трубки либо изолироваться асфальтовыми или кислотоупор-
ными материалами. Деревянные части вытяжных шкафов с внут-
ренней стороны должны быть обшиты жестью на высоту не менее
0,5 м, чтобы предохранить шкаф от пламени горелок. Вытяжные
шкафы устанавливают вплотную к несгораемым стенам.
Вытяжные шкафы являются наиболее распространенным ти-
пом местных укрытий, полностью изолирующих местные образова-
ния вредных газов и паров. Эти шкафы присоединяются к возду-
ховоду вытяжной вентиляции. Внутри их создается разрежение,
благодаря которому газы засасываются в трубу и выбрасываются
в атмосферу. Скорость движения воздуха в рабочих отверстиях
шкафов должна быть тем больше, чем больше летучесть и токсич-
ность выделяющихся газов и паров и чем выше их температура.
Обычно она бывает ~ 0,25 м/сек для менее токсичных газов и
1,5 м/сек для более токсичных газов. В настоящее время широкое
применение получили вытяжные шкафы конструкции ГИПРОНИИ
АН СССР и ЦНИИ ЧЕРМЕТА. Одна из моделей вытяжного шка-
фа ГИПРОНИИ АН СССР показана на рис. 2.
24
Во взрывоопасных и пожароопасных помещениях необходимо,
чтобы все воздуховоды были из несгораемых материалов. Пред-
почтительно иметь воздуховоды круглого сечения без крутых по-
воротов (внутренний радиус закругления должен быть равен
двойному диаметру трубы). Все ответвления воздуховода должны
Рис. 2. Вытяжной шкаф
примыкать к магистрали под возможно меньшими углами (жела-
тельно не более 10—15°). Не допускается устройство отверстий
для проведения вентиляционных каналов в брандмауэрных стенах
и несгораемых перекрытиях, разделяющих различные по взрыво-
опасности помещения лаборатории.
ОБЩЕОБМЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ
Местная вентиляция не всегда достаточна для полной очистки
воздуха лаборатории от вредных веществ и особенно для удале-
ния тепловыделений. Нормальные санитарные условия в таких
’ 25
случаях достигаются тогда, когда функционирует общеобменная
вентиляция. Эффективность приточно-вытяжной вентиляции за-
висит от скорости движения воздуха, проходящего через
вытяжной шкаф. Эта скорость измеряется специальным прибо-
ром— анемометром (рис. 3). Кратность обмена воздуха в
лаборатории есть функция скорости прохождения воздуха через
вытяжную систему и кубатуры лаборатории. Она рассчитывается
по формуле
п VS-360G
где S — площадь отверстий всех дверец вытяжного шкафа (или
шкафов) в рабочем состоянии; V — скорость движения воздуха в
секунду; 3600 — число секунд в часе; W — кубатура лаборатории.
Допустим, что скорость воздуха, проходящего через вытяжной
шкаф, измеренная анемометром, составляет 0,8 м/сек, площадь от-
верстий дверец шкафа в рабочем состоянии 0,7 м2 и кубатура ла-
боратории 288 м3, тогда кратность обмена
Г> 0,8-0,7-36001 _
А =-------------- = I.
288
При расчете требуемой кратности обмена исходят из необходи-
мости удаления выделяющихся вредных газов, избыточного тепла
и избыточной влажности.
Приближенно мощность вытяжной вентиляции может быть
рассчитана по формуле
с2
где v — объем воздуха, подлежащего замене, м3/час‘, Cj — концент-
рация вредных веществ в воздухе данного лабораторного помеще-
ния, мг/м3\ с2 — предельно допустимая концентрация, мг/м3-, W —
кубатура помещения, м3.
Если в помещении не выделяются тепло, пары и газы, а загряз-
нение воздуха является следствием только дыхания людей, то при
определении кратности обмена принимают, что подача чистого
воздуха на каждого работающего должна составлять 20 м3. Если
в нормах и справочниках не указаны предельно допустимые кон-
центрации данных вредных примесей, то их концентрации прини-
мают по аналогии с веществами, близкими им по составу и хими-
ческим свойствам.
Работать с ядовитыми и вредными веществами при плохой
или недостаточной вентиляции совершенно недопустимо. При об-
наружении неисправности или прекращении действия вентиляции
необходимо немедленно прекратить работы с ядовитыми и вредны-
ми веществами, приняв меры надлежащей безопасности.
Резюмируя сказанное, основные правила пользования приточ-
но-вытяжной вентиляцией можно свести к следующим.
26
1. Эффективность работы вентиляции в химических лаборато-
риях в значительной степени зависит от надлежащей регулировки
и правильной эксплуатации приточно-вытяжных систем.
2. Мощность вентиляции (кратность обмена) должна быть рас-
считана на вещества, имеющие максимальную токсичность, кото-
рую они могут дать при полной нагрузке данной лаборатории.
3. Необходимо следить за равно-
мерной подачей и удалением воздуха
всеми каналами приточной и вытяж-
ной вентиляций.
4. Тщательно следить за герметич-
ностью всех узлов и воздуховодов (при-
точной и особенно вытяжной систем.
5. В случаях неизолированных от-
сасывающих воздуховодов периодиче-
ски .проверять направление воздушных
потоков; в случае обнаружения загряз-
нения воздуха в местах, где этого не
должно быть, немедленно принимать
соответствующие меры.
6. Организация эксплуатации вен-
тиляционной системы в крупных лабо-
раториях или ряде лабораторий (ин-
ституты, крупные заводские лаборато-
рии, учебные заведения и т. п.) должна
быть поручена вентиляционной группе,
находящейся в ведении главного меха-
ника или инженера.
7. Как правило, вытяжные шкафы
в лабораториях должны быть изготов-
лены из металлических конструкций.
Остекление их желательно армирован-
ным стеклом.
8. Окна вытяжных шкафов должны
открываться и закрываться только в
вертикальном направлении. При работе
в вытяжном шкафу окна открываются
только на высоту, создающую удобства
чем на половину оконного проема.
9. Если в шкафу имеется несколько окон, то те окна, которыми
не пользуются, должны быть закрыты. Нарушение этих правил
снижает эффективность вытяжной вентиляции.
10. Вентиляционные каналы периодически очищают от осевшей
в них пыли и сажи, о чем обслуживающий техперсонал делает за-
пись в журнале.
11. Внутри вытяжные шкафы обязательно освещаются электро-
лампами во взрывобезопасном оформлении. Электропроводка к
указанным лампам производится в соответствии с правилами
электропроводок во взрывоопасных помещениях.
для работы, но не более
27
12. Хранение в вытяжных шкафах концентрированных кислот
и других вредных веществ допускается только в количествах, не-
обходимых для текущей потребности лаборатории. Загромождение '
шкафов посуДой и приборами недопустимо.
13. Необходимо следить за чистотой и исправностью стекол
вытяжных шкафов. Обычно они покрываются налетом хлористого
аммония, мутнеют и плохо пропускают свет. Снижение видимости
затрудняет работу в вытяжном шкафу.
14. Тщательно следите за тем, чтобы металлические детали
вытяжного шкафа, а также все металлические трубы сантехниче1
ских подводок периодически (в целях предохранения от корро-
зии) покрывались лаком или масляной краской.
15. При удалении через вентиляционный канал воздуха, содер-
жащего взрывоопасные и легковоспламеняющиеся газы и пары
(спирт, эфир, бензин, сероуглерод и т. п.), следует обращать вни-
мание на то, чтобы кожухи и роторы вентиляторов не искрили.
В таких случаях применяют электрооборудование во взрывобезо-
пасном исполнении.
16. Важно также предусмотреть, чтобы взрывоопасные и огне-
опасные газы и пары не могли попасть через вентиляционные ка-
налы из одного помещения в другое. Это обычно исключается со-
ответствующим расчетом мощности вентиляции и применением в
воздуховодах автоматически перекрывающихся дроссельных засло-
нок, клапанов и огнепреградителей.
17. Работы, сопровождающиеся выделением особо опасных га-
зов и паров, должны быть максимально автоматизированы и осу-
ществляются в герметически закрытой аппаратуре. Выделяющиеся
из аппаратов и установок вредные газы и пары перед выпуском в
вытяжной вентиляционный канал должны быть подвергнуты эффек-
тивному поглощению, например: хлористый водород поглощается
водой, хлор — разбавленным раствором щелочи, окислы азота и
пары азотной кислоты — 30%-ной азотной кислотой, высшие окис-
лы азота — щелочью и т. д.
18. Подача приточного воздуха не должна производиться через
зоны, в которых воздух загрязнен больше, чем в вентилируемом
помещении.
19. Если по местным условиям невозможно обеспечить забор
приточного воздуха, подаваемого системами вентиляции с механи-
ческим побуждением из незагрязненной зоны, то его следует под-
вергать очистке. После подачи воздуха в лабораторию суммарное
количество газов, паров или пыли не должно превышать предель-
но допустимого содержания, указанного в действующих нор-
мах;
20. Объединение в одну общую вытяжную установку отсосов^
через которые поступают легко конденсирующиеся пары, а также
газы и пары, могущие при смещении создать ядовитую, воспламе-
няющуюся или взрывоопасную механическую смесь или химиче-
ское соединение, не допускается.
28
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИЙ ГОРЮЧИМ ГАЗОМ
И ПРАВИЛА ПОЛЬЗОВАНИЯ ИМ
Газовое хозяйство химических лабораторий является одним из
важнейших технических сооружений, обеспечивающих нормаль-
ную работу любой химической лаборатории. Газ, которым) поль-
зуется Москва, имеет примерный состав, приведенный в табл. 1.
Поскольку горючие газы пред- ставляют некоторую опасность в пожарном и токсикологическом отношениях, существуют опреде- ленные правила пользования га* зом [7]. Химические лаборатории обес- печиваются горючим газом по га- зовой сети от магистральных ли- ний газовой системы. Прокладка газовых магистралей и разводка Таблица 1 Состав газа
Компонент % Компонент %
СН4 С2Нв СзН8 с<н10 94,0 1,2 0,7 0,4 С6нм H,s СО+СОг n8 0,2 следы 0,2 3,3
их ответвлений .по лабораториям производятся по проекту, утверж-
денному соответствующим органом надзора. Ввиду того что хими-
ческие лаборатории помимо газовой сети имеют и другие техниче-
ские подводки (электроэнергия, вода, воздух и др.), надо тщательно
следить за соблюдением безопасности их выполнения.
Газовая сеть лаборатории должна иметь общий кран, позволя-
ющий прекращать подачу газа во все помещения лаборатории.
Кран должен быть расположен в доступном, но удаленном от ла-
боратории месте и окрашен в красный цвет. Расположение крана
должно быть известно всем работникам лаборатории. Каждое ра-
бочее помещение, имеющее газовую разводку, должно иметь за-
порный вентиль на ответвлении от общей газовой магистрали. Вся
газовая сеть должна быть полностью герметизирована и не иметь
утечки газа в соединениях, краниках, сальниках и пр.
Помимо ежедневного наблюдения за исправностью газовой се-
ти работниками лаборатории организация, осуществляющая над-
зор за газовой сетью лаборатории, обязана систематически врове-
рять исправность и герметичность газовой сети, счетчиков, щ>ибо-
ров лаборатории и правильность их эксплуатации. Кроме того,
один-два раза в год представитель Газовой инспекции обязан про-
изводить техническое обследование всей газовой сети лаборатории
с соответствующим документальным .оформлением результатов об-
следования. Запрещается нагрузка газопроводов всякого рода тя-
жестями или использование их в качестве опорных конструкций.
Присоединение к газовой сети резиновых трубок разрешается
только для переносных приборов — лабораторных горелок и т. п.
В этом случае краны газопровода должны иметь гофрированные
наконечники.
Расположение газопроводов и электропроводки внутри лабора-
тории должно удовлетворять следующим требованиям:
29
/> Ь
Рис. 4. Распределение температур
в пламени горелки Меккера (Л),
Бунзена или Теклю (Б)
I. От электропровода, проложенного .открыто, до стенки газо-
провода должно быть выдержано расстояние не менее 10 см. При
прокладке электропровода в трубах допускается уменьшение это-
го расстояния до 5 см.
2. В местах пересечения газопровода с открыто проложенным
электропроводом последний должен быть заключен в резиновую
или эбонитовую трубку, выступающую на 10 см с каждой стороны,
газопровода.
3. При скрыто проложенном
электропроводе от стенки, где он на-
ходится, до газопровода должно
быть выдержано расстояние не ме-
нее 5 см, считая от края заделанной
борозды.
4. Расстояние по горизонтали ме-
жду газовым счетчиком или газовым
нагревательным .прибором и элек-
трическим счетчиком, штепселем или
выключателем должно быть не ме-
нее 1 м.
5. Расстояние по вертикали меж-
ду газовой плитой, таганком и про-
кладываемыми над ними электро-
проводами должно быть не менее
2 м. *
Газовые горелки. Для нагрева-
ния чаще всего используют газо-
вые горелки. Многие из них построе-
ны по простому принципу: газ, вы-
ходящий из узкого отверстия, сме-
шивается с воздухом и сгорает у от-
верстия горелки. Приток воздуха и
газа в горелку регулируется при помощи имеющихся у горелок при-
способлений. В этом отношении наиболее удобной является горелка
Теклю. На рис. 4 показано распределение температуры пламени
этой горелки.
Наибольшее количество тепла выделяется при полном сгора-
нии газа, т. е. тогда, когда он горит несветящим голубым пламе-
нем. При неправильном соотношении газа и воздуха горение мо-
жет распространиться внутрь горелки и пламя, как говорят, мо-
жет «проскочить». Это часто случается, если перед зажиганием го-
релки не закрывают подачу воздуха. Когда пламя «проскакивает»
и газ начинает гореть у выходного отверстия внутри трубки го-
релки, последняя сильно накаливается. У малоопытных работни-
ков неправильно горящие горелки часто служат причиной тяже-
лых ожогов рук, получаемых при попытке поправить пламя горел-
ки. «Проскочившее» пламя легко заметить, так как при этом оно1
делается узким, длинным и слегка светящим. В это время проис-
30
ходит неполное сгорание газа с образованием большого количест-
ва окиси углерода. Если пламя горелки «проскочило», закрывают
газовый кран, дают горелке остыть и только после этого снова ее
зажигают.
При неправильном пользовании горелкой смесь горючих газов
сгорает неполностью (светящее пламя). В результате в помеще-
нии лаборатории создается повышенная концентрация компонентов
газовой смеси и продуктов неполного сгорания, что может явить-
ся причиной отравления, а часто и взрыва.
Как известно, угарный газ (окись углерода) не имеет запаха и
цвета, вследствие чего своевременно обнаружить опасную кон-
центрацию его в воздухе лаборатории невозможно. Попадая в
организм человека, он быстро вытесняет кислород из гемоглобина
крови, образуя с ним соединение, и вызывает так называемое кис-
лородное голодание. При вдыхании отравившимся угарным газом
свежего воздуха происходит обратный процесс медленного вытес-
нения угарного газа из гемоглобина крови. Обратный процесс, как
установлено, протекает в 250 раз медленее, чем процесс отравле-
ния.
Симптомы отравления угарным газом следующие (см. табл. 2).
Таблица 2
Действие угарного газа на человеческий организм при концентрации
его 1,35 мг/л в зависимости от времени пребывания
Время, мин
30
90
120
Свыше 2 час
Симптомы отравления
Головная боль, сердцебиение усилено
Легкое пошатывание, одышка, расстройство зрения и слуха
То же и некоторое расстройство сознания
Увеличение расстройства сознания, потеря его, глубокое
поражение дыхательных путей
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЬЗОВАНИЯ '
ГАЗОМ В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
1. Необходимо считаться с тем, что даже при соблюдении пра-
вил пользования газом в результате горения его в лаборатории
накапливаются продукты сгорания газа. Поэтому даже при отсут-
ствии работ, связанных с вредностью, в лаборатории, имеющей
газ, обязательно должна быть приточная и вытяжная вентиляции.
2. Для уменьшения концентрации угарного газа в продуктах
сгорания надо отрегулировать подачу воздуха в горелке так, что-
бы воздуха было достаточно для образования (полное сгорание)
углекислого газа и воды.
3. При входе в лабораторию необходимо определить по запаху,
нет ли скопления газа. Если запах ощущается, немедленно сооб-
щить об этом дежурному лаборанту. До выяснения и устранения
причин появления запаха газа помещение закрыть, не пускать в
31
него людей, ничего в нем не включать и не зажигать, проветри-
вать.
4. Во время работы не оставлять без наблюдения горящие га-
зовые приборы, горелки и т. п.
5. Чтобы зажечь горелку, надо к ней поднести зажженную
спичку, а затем медленно открывать кран. При «проскоке» пламе-
ни в горелку ее немедленно погасить.
6. Производить проверку герметичности газовой сети огнем
запрещается; проверку надо делать мыльным раствором.
7. Сотрудник, уходящий из лаборатории последним, обязан
проверить, закрыты ли рожковые краники и перекрыть кран на
газопроводе в комнате или коридоре (при закрытом положении
риска на кране должна стоять перпендикулярно газопроводу).
8. При обнаружении запаха газа в помещении запрещается:
а) зажигать открытый огонь; б) включать электрическое освеще-
ние и электрооборудование; в) производить работы, при которых
возможно появление искры; г) отыскивать утечку газа, применяя
открытый огонь.
В каждой лаборатории администрация из числа работающих
в этой лаборатории назначает ответственного за правильную
эксплуатацию газовой сети.
Все ответственные обязаны: а) довести настоящие требования
до сведения всех сотрудников данной комнаты; не ознакомленных
с правилами к эксплуатации газа не допускать; б) постоянно сле-
дить, чтобы у всех газовых и воздушных краников были надписи
«Газ», «Воздух» соответственно, а на пробковых кранах — Види-
мые контрольные риски; в) не допускать, чтобы на газовых крани-
ках висели резиновые шланги и другие материалы; г) не присоеди-
нять к газовым кранам неисправных резиновых шлангов и не со-
единять их с горелками через стеклянные трубки; д) следить,
чтобы неиспользуемый газопровод был заглушен металлической
герметической пробкой и перекрыт пробковым краном, который
должен быть опломбирован; е) проследить за тем, чтобы краны
и вентили различных коммуникационных линий (газ, вода, воз-
дух) имели отличную окраску. Помнить, что случайное включение,
например, воздуха, в газовую сеть, или наоборот, может создать
взрывоопасные концентрации газов и привести к взрыву.
ЛИТЕРАТУРА
1. СН-245—63 и СН- и П-А—62. _М., Стройиздат, 1963.
2. Каталог-справочник Государственного института проектирования научно-
исследовательских институтов АН СССР. М., Академиздат, 1949.
3. Защитная техника. Информационный справочник Всесоюзного объеди-
нения «Изотоп». М., Госатомиздат, 1963.
4. Максимов Г. А. Отопление и вентиляция. М., Госэнергоиздат, 1955.
5. Дитерихс Д. Д. Вентиляция заводов основной химической промыш-
ленности. М., Стройиздат, 1951.
6. Фиалковская Т. А. Вытяжные шкафы и зонты. М., Стройиздат,
1947.
7. Справочник по технике безопасности и промсаиитарии, т. 2. М. Судпром-
гяз, 1959, стр. 224.
22 ----------
Глава 3
ЯДОВИТЫЕ И ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА. МЕРЫ-
БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С НИМИ В ХИМИЧЕСКИХ
ЛАБОРАТОРИЯХ ш
Ядовитые и вредные вещества часто применяются в химиче-
ских лабораториях. Они широко и'спользуются и Как реактивы в
аналитической химии (бруцин, сулема, цианиды и др.), и как ис-
ходные вещества в неорганическом и органическом синтезах (соли
цианистой кислоты, ртути, мышьяка, фосфора и др.). Они часто
являются. промежуточными или конечными продуктами синтезов,
для выполнения которых в качестве исходных применялись веще-
ства, не относящиеся к группе ядовитых или вредных, например
образование сероуглерода при взаимодействии паров серы с рас-
каленным углем или образование цианистого калия при нагрева-
нии в аммиачной среде поташа с углеродом. Некоторые из сильно-
действующих ядовитых веществ находят применение в медицин-
ской практике (гл. 9). Дать перечень всех ядовитых веществ за-
труднительно. Это трудно еще и потому, что, во-первых, с разви-
тием химии появляются новые химические соединения, еще
мало изученные, во-вторых, часто токсическое действие обнаружи-
вается для таких веществ, которые раньше к разряду СДЯВ це
относились. Вредное действие ядовитых веществ зависит от мно-
гих факторов: химических и физических свойств вещества, состоя-
ния организма, концентрации вещества и др.
Условно можно принять, что к ядовитым веществам относятся
такие, которые, вступая во взаимодействие с клетками организ-
ма, нарушают в той или иной мере нормальные его функции — со-
вершенно прекращают, ослабляют или, наоборот, до пределов
увеличивают физиологические отравления организма в целом
или его отдельных органов. Результатом этого нарушения может
явиться болезненное состояние организма, называемое отравле-
нием.
Будучи в большой концентрации введены в организм извне
или образуясь в нем самом, эти вещества ведут к смерти или к
серьезному нарушению функций организма (табл. 3).
2 Зак. 911
33
Практика знает немало случаев, когда уже внедренное в про-
мышленность новые химические “вещества приходилось снимать с
производства в силу их. исключительной опасности. Так было, на-
ТаблицаЗ
Летальные концентрации некоторых
ядовитых газообразных соединений
при действии их на организм
в течение 5—10 мин [1]
Вещество Концентра- ция, мг/л
0,2
0,7
1.0
0,2
1,о
1,1
1,4
6,4
8,0
4,5
4.5
3,5
Фосген................
Хлор .................
Мышьяковистый ангидрид
Цианистый водород . . .
Окислы азота..........
Сероводород ..........
Фосфористый водород . .
Сероуглерод...........
Сернистый газ.........
Хлористый водород . . .
Аммиак................
Окись углерода........
пример, с производством р-нафтн-
ламина и дихлорбензидина, при-
менявшихся в промышленности
химических красителей. Оказа-
лось, что эти соединения облада-
ют высококанцерогенными свой-
ствами и вызывают заболевание
раком [2].
КЛАССИФИКАЦИЯ ВЕЩЕСТВ
по токсичности
Несмотря на многочисленность
веществ, оказывающих вредное
и ядовитое действие на организм,
какой-либо точной и определен-
ной классификации их до настоя-
щего времени нет. Все химиче-
ские вещества в определенных
производственных условиях могут
Оказывать отрицательное действие на организм, а также нару-
шать функциональную деятельность его отдельных органов. Ус-
ловно принято классифицировать все химические вещества по ха-
рактеру их действия на следующие группы.
1. Вещества, вызывающие ожоги или раздражающе действую-
щие на кожные покровы и слизистые оболочки. Сюда относятся
все концентрированные минеральные кислоты — серная, соляная,
азотная и др. и щелочи — едкий натр, едкое кали, гашеная известь,
аммиак и пр.
2. Вещества, раздражающие органы дыхания, — фосген, хлор,
хлорпикрин, аммиак, сернистый и серный ангидриды, окислы азо-
та, диметилсульфат, хлорокись фосфора, фтористый бериллий
и т. п. Указанные вещества могут вызвать как острые, так и хрони-
ческие отравления.
3. Вещества, условно называемые ядами крови, т. е. поражаю-
щие кроветворные органы или вступающие в химическое взаимо-
действие с составными частями крови. К ним относятся синильная
кислота и ее соли, мышьяковистый ангидрид, бензол и его гомо-
логи, фенилгидрозин, свинец, амино- и нитропроизводные бензола,
окись улерода, нитрилы, изонитрилы.
4. Вещества, действующие преимущественно на нервную систе-
му. К ним относятся сероводород, сероуглерод, бензол, бензин,
свинец, метиловый спирт, анилин, нитробензол и др.
Эта классификация страдает многими недостатками, потому
что имеется много веществ, которые по этим признакам можно
34,
отнести к любой из перечисленных групп. Она может быть удобна
для оценки вредного действия вещестйа с токсикологической и
медицинской точек зрения. Для рассмотрения же вопросов, свя-
занных с мерами безопасности работы с этими веществами, нам
кажется, их правильнее рассматривать и классифицировать в за-
висимости от состава, химической природы и строения.
Условно можно все вредные и ядовитые вещества разделить
на два класса: 1) вещества неорганического происхождения; 2) ве-
щества органического происхождения.
Возникает вопрос, к какому классу принадлежат элементоор-
ганические соединения? Нам кажется, правильней их отнести к
группе, в которой находится неорганический элемент, определяю-
щий его происхождение, например фосфорорганические вредные
вещества — к группе соединений фосфора и т. д. Тогда можно эти
два класса ориентировочно классифицировать на следующие
группы.
I. Вредные и ядовитые вещества неорганиче-
ского происхождения:
1. Галоиды, галоидоводородные соли галоидоводородных кис-
лот.
2. Сера, селен, теллур и их соединения.
3. Азотсодержащие.
4. Соединения фосфора, мышьяка, сурьмы. -
5. Борпроизводные.
6. Производные кремния.
7. Соединения щелочных и щелочноземельных металлов.
8. Соединения цинка, кобальта, никеля, марганца, хрома.
9. Бериллийсодержащие.
10. Соединения ртути, олова, свинца.
11. Другие неорганические соединения, не вошедшие в перечис-
ленные группы.
II. Вредные и ядовитые вещества органическо-
го происхождения:
1. Углеводороды и их галоидопроизводные. .
2. Спирты и фенолы. '
3. Простые и сложные эфиры.
v 4. Альдегиды, кетоны, органические кислоты и их ангидриды.
5. Нитро-, диазо- и аминосоединения.
€. Гетероциклические соединения.
7. Прочие вещества (алкалоиды, терпены и т. п.).
Примерно такой же классификации придерживается и ряд
других авторов (1, 3]. Обширная группа ядовитых веществ, при-
меняемых в сельскохозяйственной практике, классифицируется в
„ зависимости от их назначения [4]: инсектициды уничтожают вред-
ных насекомых, акарициды — клещей, лимациды — моллюсков, не-
матоциды — нематод (червей), зооциды — вредных животных,
фунгициды — возбудителей грибных заболеваний, гербициды —
сорную растительность, дефолиаты — листья растений.
2*
35
МЕХАНИЗМ действия ядов и токсичность
Механизм действия ядовитых веществ на организм является
сложным химическим, физико-химическим и биологическим про-
цессом. Его направленность, глубина и скорость являются функ-
цией многочисленных факторов, поэтому в литературе описано
очень немного ядовитых веществ, механизм взаимодействия кото-
рых с организмом достоверно установлен.
Среди разнообразного действия ядов особое место занимает
влияние их на ферментные системы организма. Обычно яды пони-
жают активность ферментов, действуют как ингибиторы, блокируя
ферменты, т. е. парализуя их работу.
Механизм действия при отравлении соединениями -мышьяка и
ртути объясняется их способностью блокировать сульфгидрильные
группы белков. При отравлении указанными препаратами имеет
место поражение организма в целом, однако на первый план вы-
ступают поражения центральной и периферической нервных си-
стем. Ртутьорганические соединения обладают очень высокой спо-
собностью кумулироваться в мозге, вызывать расстройства зре-
ния, слуха и пр., что тоже обусловлено поражением центральной
нервной системы.
Механизм действия весьма распространенных хлорорганиче-
ских ядовитых соединений в достаточной степени еще не установ-
лен.
В организме яды могут подвергаться разнообразным превраще-
ниям: окислению, восстановлению, соединяться с другими веще-
ствами и пр. В результате таких превращений чаще образуются
менее токсичные вещества, хотя известны и обратные случаи.
Так, монофторацетат не ядовит, но в организме из него образует-
ся фтортрикарбоновая кислота (вероятно, фторлимонная), уже в
малых концентрациях токсичная. В литературе имеются попытки
связать токсические свойства, или по крайней мере степень токсич-
ности, вещества с его составом и строением [1]. Известно, напри-
мер, что циклические органические соединения более токсичны,
чем органические соединения с открытой цепью, имеющие в своем
составе те же группы. Чем выше непредельность органического
соединения, тем больше его химическая и биологическая ак-
тивность: ацетилен более ядовит, чем этилен, а этилен — более,
чем этан. Галоидозамещенные углеводородов жирного ряда отли-
чаются более высокой токсичностью, чем углеводороды, из кото-
рых они образуются, например галоидопроизводные метана и бен-
зола более токсичны, чем метан или бензол. Степень насыщенно-
сти также связана с токсичностью. Однако этих наблюдений не-
достаточно для выводов о зависимости токсичности соединений от
его структуры и их можно рассматривать как ориентировочные.
Следует иметь в виду, что токсичность вещества часто зависит от
особенностей (строение, структура, функциональная деятельность
и т. д.) соединений, находящихся внутри клеток организма, с ко-
36
торыми вещество вступает во взаимодействие. Наибольшей ток-
сичностью обладают яды, способные связывать или разрушать
ферментные системы, обеспечивающие нормальный обмен ве-
ществ. Например, ядовитость синильной кислоты и ее производ-
ных объясняется связыванием ими геминных дыхательных фер-
ментов, ядовитость мышьяковистых и ртутных соединений — взаи-
модействием с тиоловыми ферментами, ядовитость фосфороргани-
ческих соединений — разрушением ими холинэстеразы.
При определении токсичности ядовитых веществ необходимо
учитывать их комбинированное действие. Во многих случаях оно
выражается простым суммированием токсических свойств, но при
их контакте возможно образование новых, более или менее ядови-
тых соединений. Рядом исследований показано, что токсичность
окиси углерода значительно возрастает в присутствии цианисто-
го водорода или сероводорода, или окислов азота. При этом она
значительно превышает как величину токсичности каждого из
них в отдельности, так и их суммарную токсичность. Необходимо
учитывать влияние и других факторов на токсичность (темпера-
тура, влажность, запыленность и т. д.). Например, чем выше тем-
пература в помещении, тем сильнее действие ядовитых веществ.
Это и понятно, потому что с повышением температуры, с одной
стороны, возрастает летучесть ядовитого вещества, с другой — это
повышение температуры влияет также на состояние организма
(расширение сосудов, усиление кровообращения и др.), а также на
легкость проникновения вредных веществ через потную поверх-
ность кожного покрова. Фармакологи и токсикологи давно уже
пытаются найти математическое выражение токсичности и степе-
ни токсичности. Габер (1] предложил формулу, дающую возмож-
ность приближенно оценивать токсичность некоторых веществ.
Обозначив через с (в мг/м3) концентрацию токсического вещест-
ва, находящегося в газообразном состоянии, через v — объем
вдыхаемого в течение 1 мин организмом воздуха, содержащего
токсический компонент, и через t — время пребывания в заражен-
ной атмосфере, получим количество инспирированного и фиксиро-
ванного в легких токсического вещества
А = ctv.
Если отнести эту величину к одному килограмму веса подо-
пытного животного, будем иметь
А = -^-.
G
Приняв выражение — за постоянную величину для каждого
G
вида животных, условно можно считать
А = ct.
Эту величину Габер назвал коэффициентом активно-
37
сти токсического вещества. Имели место и другие ва-
рианты приближенного расчета степени или коэффициента токсич-
ности вредных и ядовитых веществ. Эдере (5] назвал минималь-
ную концентрацию токсического вещества, которую человек не
может переносить более 1 мин без появления реакции на глаза и
дыхательные пути, коэффициентом физиологической
непереносимости. Частное от деления коэффициента актив-
ности ct Габера на коэффициент физиологической непереносимо-
сти Эдере называет коэффициентом опасных кон-
центраций.
На организм ядовитые и вредные вещества могут действовать
при вдыхании, при попадании на поверхность кожи и слизистых
оболочек и, наконец, проникая в организм через желудочно-ки-
шечный тракт.
В зависимости от химических и физиологических свойств дей-
ствие ядовитых и вредных веществ на организм может быть либо
мгновенным или проявляется через очень короткий промежуток
времени, либо сказывается по прошествии более продолжительно-
го и систематического контакта организма с ядовитым или вред-
ным веществом. В первом случае мы имеем дело с острым и во
втором — с хроническим отравлениями.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГАЗООБРАЗНОГО состояния
ЯДОВИТЫХ И ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
По своему агрегатному состоянию ядовитые и вредные вещест-
ва могут быть в трех состояниях: газообразном, жидком и твер-
дом. Эти состояния определяются физико-химическими свойства-
ми вещества.
Практика показывает, что значительное число несчастных
случаев (отравлений) наступает в результате вдыхания организ-
мом ядовитых или вредных веществ, т. е. тогда, когда вещество
находится в газообразном виде. Следовательйо, важно знать фи-
зико-химические законы, лежащие в основе перехода ядовитого
вещества в газообразное или парообразное состояние. Знание
этих законов поможет установить связь упругости пара, летучести
вещества со степенью его опасности. Мы не касаемся рассмотре-
ния этих законов в связи с тем, что они читателю известны, при не-
обходимости их можно найти в учебниках по физической химии.
Опасность отравления каким-либо ядовитым веществом, на-
ходящимся в воздухе в виде газа, пара или пыли, определяется
в первую очередь количеством этого вещества в единице объема
воздуха лаборатории, т. е. его концентрацией. Например,
концентрация окиси углерода 5—10 жг/ж3 не является опасной,
и работа в этих условиях не сказывается отрицательно на здо-
ровье и самочувствии работающего, но при концентрации, превью
шающей 20 л«г/л3, уже необходимо принять меры к созданию бе-
зопасных условяй работы. Концентрацию ядовитого или вредного
38
вещества в единице объема возду-
ха чаще всего выражают в ве-
совых единицах. Такой спо-
соб выражения концентрации на-
зывается весовой концент-
рацией. Иногда удобнее выра-
жать концентрацию вобъемных
единицах. Тогда ‘будем иметь
объемную концентрацию.
Следовательно, концентрация мо-
жет быть и весовой, и объемной.
В том случае, когда объем воз-
духа, в котором определяют
ядовитое или вредное вещество,
выражен в литрах, коли-
чество. токсического ве-
щества выражают в мил-
лиграммах, соответственно
для 1 м3 зараженной ат-
мосферы принято вес
токсического вещества
давать в граммах. Обо-
значим объем воздуха через v, а
количество токсического вещества
через tn, тогда можно найти весо-
вую концентрацию с, разделив общий вес токсического вещества на
объем зараженного воздуха
Таблнца 4
Вес 1 л некоторых газообразных
веществ при 0°С и Р=760 мм
Наименование Моле- куляр- ный вес, М Вес одного литра газа, г
Водород 2,016 0,09
Кислород .... 32,000 1,42
Азот 28,016 1,25
Воздух 28,853 1,29
Фтор 38,000 1,69
Хлор 70,920 3,16
Аммиак 17,032 7,60
Фтористый водород 20,010 8,93
Хлористый водород 36,47 1,63
Метан 16,03 0,71
Ацетилен .... 26,02 1,16
Этилен 38,03 1,75
Этан 30,05 1,34
Окись азота . . . 30,00 1,96
Закись азота . . . 44,01 1,96
Окись углерода . . 28,00 1,25
Двуокись углерода 48,00 1,96
Сероводород . . . 34,09 1,52
Двуокись серы . . 64,07 2,86
т
Пользуясь указанной формулой, можно найти любую из трех
величин, входящих в нее, если известны две из них. Зная объем v
и весовую концентрацию ст, можно найти количество токсическо-
го вещества, находящегося в воздухе данного помещения. Число-
вое выражение весовой концентрации не меняется независимо от
того, пользуются ли для ее выражения размерностью мг/л
клп-г/м3.
Практически определить вес 1 л любого ядовитого вещества,
находящегося в газообразном состоянии, можно по формуле
22,4 ’
где М — молекулярный вес вещества; 22,4 — объем, занимаемый
грамм-молекулой вещества в газообразном состоянии при 0°С и
Р=760 мм рт. ст.
Это важно хотя бы для того, чтобы знать, на каком уровне в
лабораторном помещении можно ожидать более высокой концен-
трации вредных примесей в воздухе. Вес 1 л некоторых газообраз-
ных веществ приведен в табл, 9.
3»
УПРУГОСТЬ ПАРОВ, ИСПАРЕНИЕ, КОНДЕНСАЦИЯ,
ЛЕТУЧЕСТЬ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ
Таблица 5
Температуры кипения и упругости
пара некоторых ядовитых и вредных
веществ
Вещество Т. кип., °C Упругость пара, мм рт. ст.
Синильная кис-
лота • . . . 26,5 603 при 20°
Сероуглерод . . 46,0 360 » 25°
Хлорциан . . . 61,4 682 » 10°
Хлороформ . . 62,0 120 » 15°
Бензол .... 79,6 45 » 20°
Нитрометан . . 101,7 28 » 20°
Хлорпикрин . . 112,0 18 » 20°
Хлористый мы-
шьяк .... 120,0 13 х> 25°
Трихлорметило-
вый эфир . . 127,0 10 » 20°
Ртуть .... 357,0 З-Ю-3» 30°
Вещества, находящиеся в жидком, а иногда и в твердом со-
стоянии, испаряются практически при любой температуре, только
при одной температуре испарение идет медленнее, при другой —
быстрее; скорость испарения есть функция темпе-
ратуры. Скорость испарения определяется упру-
гостью (давлением) насыщенного пара данного
вещества. Если испарение происходит в замкнутом сосуде, то,
достигнув при данной температу-
ре определенной величины, дав-
ление паров в дальнейшем не из-
меняется и остается постоянным.
В этом случае давление пара, на-
сыщающего пространство замк-
нутого сосуда, называется дав-
лением насыщенного па-
р а. Оно не зависит от количества
жидкости и площади ее испа-
рения. Если удалить часть пара,
то сейчас же новое количество
жидкости испарится, и восстано-
вится прежнее давление. Наобо-<
рот, если в сосуд ввести извне пар
данного вещества дополнительно,
то часть пара сконденсируется, и
снова восстановится то же давле-
ние. Если давление насыщенного
пара равно внешнему давлению и
пар по мере испарения удаляется,
В этом случае оно называется к и-
то испарение протекает бурно.
пением, а температура, при которой это происходит, — тем-
пературой кипения. Следовательно, если мы будем умень-
шать внешнее давление (создавать вакуум), жидкость будет кипеть
при. более низкой температуре, и, наоборот, температура кипения
будет более высокой при внешнем давлении выше атмосферного.
Эта зависимость лежит в основе применения к огнеопасным, взрыв-
чатым и высокотоксичным веществам методов вакуумной перегонки
или проведения синтезов их при высоком давлении. Переход вещест-
ва, находящегося в жидком или твердом состоянии, в парообразное
называется испарением. Процесс, обратный испарению, —
конденсация. Когда имеются условия для перехода в едини-
цу времени одинакового числа молекул в парообразное состояние
и обратно для конденсации в жидкое (или твердое), то наступает
состояние равновесия системы. Такое состояние называют
состоянием подвижного равновесия, и оно характери-
зуется определенным давлением. Остановимся несколько подробнее
40
на оценке температур кипения и упругости паров растворов вред-
ных и ядовитых веществ, применяемых в химических лаборатори-
ях (табл. 5).
Как видно из табл. 5, точки кипения перечисленных веществ
обратно пропорциональны упругости паров.
Из опыта известно, что упругость пара раствора нелетучего
ядовитого вещества всегда ниже упругости пара чистого раст-
ворителя, взятого при той же температуре, и чем выше концентра-
ция раствора, тем ниже упругость его пара. Температура кипения
и упругость пара являются важными показателями при оценке
токсичности или огнеопасности того или иного вещества, приме-
няемого в работе химических лабораторий. Зависимость упругости
пара индивидуальных ядовитых или огнеопасных веществ описы-
вается уравнением
. л В
Igp = Л---—,
где р — упругость вещества, мм рт. ст., Т — абсолютная темпера-
тура; А и В — термодинамические константы.
Рассчитанные по этому уравнению значения упругости пара
многих веществ при разных температурах имеются в справочной
литературе [5]. Упругость пара ядовитого вещества прямо пропор-
циональна летучести данного вещества. Показателем летучести
является та максимальная концентрация насыщенного пара жид-
кого или твердого вещества, которую он имеет при данной темпе-
ратуре, и выражается в мг/л или г/м3.
Летучесть определяют экспериментальным путем. С достаточ-
ным приближением она может быть и вычислена, исходя из моле-
кулярного веса и давления пара соединения, по формуле
_ Мр-1000 t
“ Pv
где L — летучесть, мг/л или г/м3; М — молекулярный вес соедине-
ния; р — давление насыщенных паров при данной температуре,
мм рт. ст.; Р — атмосферное давление, мм рт. ст.; v — объем
грамм-молекулы при данной температуре.
Очевидно, токсический эффект будет тем больше, чем ниже
температура кипения, чем выше его упругость и летучесть, т. е.
токсический эффект прямо пропорционален уп-
ругости и летучести и обратно пропорционален
температуре кипения. Эти выводы надо расценивать толь-
ко качественно, потому что помимо этих факторов на токсический
эффект оказывают влияние многие другие (химические и физиче-
ские свойства вещества, состояние физиологических функций ор-
ганизма и т. д.) факторы.
41
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЯДОВИТЫХ ГАЗОВ,
ПАРОВ И ПЫЛИ В ВОЗДУХЕ РАБОЧИХ ПОМЕЩЕНИИ
Ранее было указано, что проектирование и устройство химиче-
ских лабораторий должны отвечать санитарным нормам, установ-
ленным СН-245—63 [6]. В развитие этих нормативов Государст-
венной санитарной инспекцией Министерства здравоохранения
СССР утверждены предельно допустимые концентрации (ПДК)
токсических газов, паров и пыли в воздухе рабочей зоны произ-
водственных предприятий (см. Приложение I). Перечень веществ,
для которых установлены ПДК, включает только небольшую
часть химических соединений, обладающих токсичностью. В рабо-
те химических лабораторий могут, встретиться и другие токсичные
вещества. Например, в перечне отсутствует большая группа ток-
сичных металлорганических соединений, неорганических и органи-
ческих перекисей, озонидов и др. •
В лабораториях, занимающихся изучением токсической актив-
ности химических веществ, это изучение проводится в различных
направлениях. Обычно предварительно анализируют материал по
изучению ядовитости близких по составу и строению веществ, ток-
сичность которых была установлена ранее, а затем уже сопостав-
ляют ее с токсическим действием нового соединения. Наиболее
ценные и достоверные сведения о характере действия токсических
веществ получают в опытах на интактных животных. На этом эта-
пе устанавливают результаты прямого действия вещества на орга-
низм, а также симптомы отдаленного действия (вторичные реак-
ции). Токсическое действие на животных изучается как со сторо-
ны последствий острого отравления, так и хронического с выясне-
нием наличия или отсутствия у вещества коммулйтивных факто-
ров. Устанавливаются смертельная и среднесмертельная дозы.
Смертельной дозой (Lioo) считается минимальное
количество вещества в миллиграммах (для газооб-
разных в мг/м3), которое вызывает 100%-ную гибель
подопытных животных. Соответственно средней смер-
тельной дозой (L5o) называется минимальная доза,
вызывающая гибель 50% подопытных животных.
На основании проверки токсичности веществ после тщательного
анализа имеющегося клинического материала даются рекоменда-
ции о предельно допустимой концентрации этого
вещества или соединения в воздухе производственных помещений
и о мерах, которые необходимо принимать в целях полной безо-
пасности при работе с ним (см. табл. 6, взятую из перечня дейст-
вующих ПДК).
Безопасные условия труда в химических лабораториях с разно-
образными химическими веществами и соединениями обеспечива-
ются в первую очередь комплексом профилактических мероприя-
тий, способствующих созданию таких условий труда, когда сум-
марная доза воздействия токсических веществ на организм не бу-
42
Таблица 6
Наиболее опасные и высокотоксичные вещества
Вещество ПДК, мкг/м* Вещество ПДК, мкг/м*
Бериллий и его соедине- ния 1 Уран (растворимые сое- динения) 15
Этнлмеркурхлорид . . . 5 Меркаптофос 20
Этилмеркурфосфат . . . 5 Октиметил 20
Теллур 10 Фосфор (белый) .... 30
Хлориндии 10 Торий и его соединения 50
Ртуть металлическая . . 10 Гексахлорциклогексан . 50
Свинец и его соединения 10 Г ексаметилен-ди-изо-циа- нат Тиофос 50 50
Таблица 7
дет превышать установленных
предельно допустимых концентра-
ций. Предельно допустимые кон-
центрации ядовитых веществ;
устанавливаются с учетом того,
что даже при ежедневном воздей-
ствии этих веществ на человека в
течение неограниченного време-
ни они не должны вызывать в ор-
ганизме каких-либо патологиче-
ских изменений или заболеваний.;
При установлении предельно до-
пустимых концентраций для хими-
ческих веществ принимались во
внимание физико-химические дан-
ные этих веществ.
Официальному утверждению
таких нормативов предшествует
труд большой группы исследова-
телей — химиков, биологов, токси-
кологов, фармакологов, физиоло-
гов и др., всесторонне изучающих
данное вещество. Как видно из
перечня веществ, для которых
установлены ПДК, он не включа-
ет многих соединений, обладаю-
щих токсичностью и встречаю-
щихся в практике работы химиче-
ских лабораторий. Существует по-
рядок, по которому для веществ,
не вошедших в перечень, времен-
Сравнение предельно допустимых
концентраций вредных примесей
в воздухе производственных пред-
приятий, действующих в СССР
и США [7]
Вещество жг/ж’
СССР (по нор- мам СН-245— 63) США (по литератур- ным ис- точникам)
Аммиак 2,0 2,3
Анилин 3,0 19,0
Ацетальдегид . . . 5,0 Не уста-
Бензол 20,0 _ новлено Г. 25,0
Дихлорэтан . . . 10,0 129,0
Метанол 50,0 .260,0
Мышьяк и его сое-
динения .... 0,3 9,0
Нафталин .... 20,0 Не уста-
Нитрогазы .... 5,0 иовлеио 76,0
Нитрометан . . . 30,0 129,0
Окись углерода . 20,0 110,0
Ртуть металличес- кая 1 10“’ 0,1
Сероводород . . . 10,0 30,0
Сероуглерод . . . 10,0 60,0
Трихлорэтилен . . 50,0 129,0
Формальдегид . . 1,0 1,2
Фосген 0,5 4,0
Цианистый водород 0,3 20,0
Этиловый эфир . . 300,0 516,0
43
ные нормы устанавливаются руководителями, соответствующих 9
учреждений сто согласованию с местными органами профсоюзов и . 1
Госсанинспекции. |
Необходимо иметь в виду, что установленные предельно допу- ‘я
стимые концентрации вредцых примесей в воздухе производствен- -
ных предприятий (ПДК) рассматриваются правилами к а к м а к-
симальные, превышение которых не должно допускаться.
Важным является указание на то, что во всех случаях, когда
путем рационализации технологического процесса и конструктив-
ного оформления оборудования можно обеспечить выделение
меньших концентраций, органам санитарного надзора и админи-
страции надлежит добиваться осуществления этих мероприятий. |
При одновременном выделении паров и газов разных веществ J
расчет вентиляции производится по той вредности, которая тре- |
бует наибольшей кратности обмена воздуха. Как видно из со- »
поставлений действующих ПДК токсических веществ (табл. 7),
принятых в СССР и США, эти нормы в СССР значительно ниже,
что является показателем постоянной заботы в нашей стране о
создании безопасных условий работы и сохранении здоровья тру-
дящихся.
ОБРАЗОВАНИЕ В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ АЭРОЗОЛЕЙ
-И ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ БОРЬБЫ С НИМИ
В химических лабораториях условия таковы, что в воздухе ла-
бораторного помещения легко образуются аэрозоли различного
состава. Как известно, в основе образования аэрозолей лежат
дисперсионные и конденсационные процессы: последние наиболее
часты. Образование аэрозолей в силу конденсации дисперсной
фазы происходит при: а) охлаждении газообразной среды, приво-
дящем к образованию пересыщенного пара, который собирается
на центрах конденсации (роль их могут играть мельчайшие твер-
дые или жидкие частицы); б) химическом взаимодействии между
двумя или более газообразными веществами, приводящем к обра-
зованию новых веществ с малой упругостью пара, например обра-
зование NH4C1 при смешении в воздухе газообразного аммиака и
хлористого водорода.
Образование аэрозолей значительно снижает уровень санитар-
но-гигиенического состояния химической лаборатории, так как
приводит к возникновению таких заболеваний, как силикоз дыха-
тельных путей, интоксикации организма. При известных условиях
образование аэрозолей может явиться причиной взрывов и пожа-
ров. Такие физико-химические показатели пыли и аэрозолей, как
их дисперсность, форма, удельный вес, растворимость, поверхност-
ная активность, радиоактивность, весьма важны. Совокупность
44
этих факторов и химическая характеристика'определяют их ток-
сичность и опасность.
Для смесей существуют нижний и верхний пределы
взрываемости (см. Приложение I). Воспламенение и взрыв
пылевых взвесей в воздухе зависят от концентрации пыли, степени
ее дисперсности, химической природы состава, температуры. Не-
пременным условием воспламенения пыли является ее нагревание
до определенной температуры (при этом не обязательно всего
объема). Повышенная температура воздушной среды является
благоприятным фактором воспламенения.
Помимо воспламенения пылей, находящихся во взвешенном
состоянии, возможно загорание (воспламенение) осевшей пыли.
Вообще следует учитывать, что для образования взрыва не обя-
зательна взрывоопасная концентрация пыли во всем объеме поме-
щения. Достаточно, если пыль вообще будет присутствовать в по-
мещении, например в виде слоя, осевшего на стенах и потолках.
К наиболее пожароопасным пылям относятся те, которые облада-
ют температурой самовоспламенения до 250°, например — табач-
ная пыль, ее температура воспламенения 205°.
Существуют две группы количественного определения пыли в
воздухе: весовая и счетная. Основными мероприятиями по
профилактике пылеобразования являются:
1. Радикальное изменение технологического процесса, являю-
щегося источником пылеобразования,
2. Механизация и автоматизация процессов переработки пыле-
образующих материалов.
3. Герметизация пылеобразующих процессов.
4. Увлажнение пылеобразующих материалов.
5. Оборудование помещения общеобменной и местной вентиля-
циями.
Исключительно опасными являются пыли бериллия и его сое-
динений, пятиокиси ванадия, окиси кадмия, мышьякового и мышь-
яковистого ангидридов, свинца и его неорганических соединений,
селенистого ангидрида, сулемы, теллура, тория, урана и его сое-
динений, хроматов и бихроматов, галогенов таллия. Выполнение
каких-либо работ, связанных с измельчением, дроблением, расти-
ранием, а также нагревание этих веществ выше критических тем-
ператур необходимо проводить с принятием всех мер предосто-
рожности. Обязательно пользоваться респираторами, предохрани-
тельными очками.
При отсутствии систематической уборки и санитарной обработ-
ки лабораторных помещений со временем на поверхности обору-
дования и на строительных конструкциях оседают пыль и аэрозо-
ли токсических веществ. При колебаниях температуры, давления,
влажности они десорбируются и могут быть одной из причин по-
стоянно повышенной концентрации ядовитых и вредных веществ,
а также могут служить причиной возникновения пожаров и заго-
раний [8, 9].
45
ОБЩИЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ С ЯДОВИТЫМИ И ВРЕДНЫМИ
ВЕЩЕСТВАМИ
В большинстве случаев в лаборатории применяют ядовитые и
вредные вещества, поставляемые промышленностью. И лишь иног-
да в зависимости от характера работы производят их очистку. Не-
посредственное получение (синтез) их в лаборатории практикует-
ся только в тех случаях, когда они требуются в небольших коли-
чествах или когда их получение является этапом выполняемой ра-
боты.
Нормальная работа химической лаборатории и техника безо-
пасности ее во многом определяются правильной организацией
работы. Совершенно очевидно, что безопасность работы зависит
от соблюдения правил безопасности не только самими работника-
ми, но и сотрудниками, работающими по соседству. Практика ра-
боты химических лабораторий знает немало трагических случаев,
когда . несоблюдение правил безопасности одним . из работающих
являлось причиной страшных катастроф или массовых отравле-
ний. Покажем это на примере. Известно, что пары ртути являются
высокотоксичными. И не случайно действующими правилами мак-
симально допустимой концентрацией Hg предусмотрена концент-
рация ее 0,00001 мг/л (или 0,01 мг/м3). 50 мл неосторожно или не-
брежно пролитой в лаборатории металлической ртути (если не
принять меры к ее сбору и дегазации) создают в лаборатории
площадью 100 м2 концентрацию паров ртути, в 200 тыс. раз превы-
шающую установленные нормы, или на долгие годы приведут к
хроническому отравлению работающих в данной лаборатории сот-
рудников.
Принято, что при выполнении опасных работ в лаборатории
должно находиться не менее двух сотрудников. Такое правило
установлено на случай непредвиденной аварии или несчастного
случая (взрыв, пожар, отравление), когда один иэ работников мо-
жет оказаться жертвой. При наличии другого работника в лабора-
тории им может быть оказана быстрая первая помощь пострадав-
шему и приняты меры к ликвидации аварии и уменьшению ее пос-
ледствий.
Иногда молодые работники по неопытности или легкомыслию
испытывают неизвестное химическое вещество на вкус. Это осо-
бенно часто может происходить в учебных лабораториях. Такой
метод индикации недопустим! В лаборатории среди обилия раз-
нообразных химических веществ могут оказаться вещества с вы-
сокой токсичностью, ничтожные дозы которых при приеме внутрь
вызовут отравление. Проверка и индикация неизвестных химиче-
ских веществ допустимы только характерной качественной реакци-
ей (см. гл. 6).
При работе в химической лаборатории всегда нужно помнить,
что большинство применяемых в лабораториях веществ в той или
иной степени ядовиты. Поэтому даже практикуемый в лаборатори-
46
ях метод предварительного определения вещества по запаху надо
проводить с большой осторожностью, не наклоняясь «ад сосудом
и не вдыхая пары или газ полной грудью, а направляя их к себе
движением руки( рис. 5).
Рис. 5. Определение запаха вещества при нагревании:
А — правильно; Б — неправильно
При работе в лабораториях неорганического и органического
синтеза необходимо учитывать, что ядовитые и вредные вещества
могут образоваться и в тех случаях, когда исходные препараты
и реактивы, с которыми начали работу, к группе ядовитых или
вредных веществ не относятся. Перед началом каждой работы
должна быть продумана методика проведения ее. Необходимо
предварительно ознакомиться с физическими и химическими свой-
ствами веществ исходных, ожидаемых в результате данного хими-
ческого процесса, а также со свойствами промежуточных продук-
тов. Если такие сведения ограничены или отсутствуют в справоч-
ной* и оригинальной литературе, сначала выполнить работу нужно
в микро- и полумикромасщтабах.
На основании изложенного основные правила безопасности
работы в химических лабораториях можно свести, к следующему.
1. По своему устройству, оснащению, оборудованию и, плани-
ровке химические лаборатории, предназначенные для работы с
ядовитыми и вредными веществами, должны отвечать нормативам,
предусмотренным СН-245—63 и СН-П-А-5—62, и изданным в их
развитие инструкциям *,
2. Наиболее важным устройством таких лабораторий должна
быть система приточно-вытяжной вентиляции с вытяжными шка-
фами и местными отсосами.
3. В лабораториях, постоянно работающих с ядовитыми и вред-
ными веществами, мощность приточно-вытяжной вентиляции
должна обеспечивать не менее чем 15-кратный обмен воздуха в
час.
1 Такие инструкции имеются по работе со спектроустановками, установками
высоких давлений и т. д. (см. гл. 11 и 13).
47
4. Система приточно-вытяжной вентиляции в таких лаборато-
риях на случай непредвиденной аварии должна иметь автоматиче-
скую звуковую или световую сигнализацию. Желательно иметь
также аварийную вытяжную вентиляцию.
z 5. В целях предупреждения возможности распространения
вредных примесей и ядовитых веществ в другие, соседние помеще-
ния и лаборатории приточно-вытяжная вентиляция должна быть
отрегулирована так, чтобы приток воздуха был несколько менее
объема воздуха, проходящего через вытяжную вентиляцию.
6. При работе в вытяжном шкафу окна шкафа поднимаются на
высоту, удобную для работы, но не более чем на */з-
7. Особо опасные газообразные или парообразные продукты
реакции, если они потом не используются в работе, обязательно
поглощаются поглотителем на выходе из прибора или установки.
Выпуск их в вентиляционные короба не допускается. Надо иметь
в виду, что в вентиляционных системах (не отрегулированных)
бывают перепады, и опасные выделения могут по вентиляционной
системе попасть в другие лаборатории.
8. Работы с выделением ядовитых газов и паров должны обя-
зательно выполняться в вытяжном шкафу с хорошей тягой. К та-
ким работам примерно относятся: а) все работы с применением
сильнодействующих ядовитых веществ (синильная кислота и ее
соли, белый фосфор, сулема, соединения мышьяка, хлор, фосген,
хлорпикрин и т. п.); б) работы, связанные с нагреванием токсич-
ных органических соединений: бензола, толуола, амино-, нитробен-
зола и др.; в) прокаливание и выпаривание соединений, содержа-
щих аммиак или ион аммония; г) все работы с применением серо-
водорода; д) растворение в азотной кислоте металлов, руд, мине-
ралов и других веществ, сопровождающееся выделением окислов
азота; е) обработка солянокислых растворов хлоратом калия и
другими окислителями, сопровождающаяся выделением хлора;
ж) работы с применением фтористоводородной кислоты и ее со-
лей, связанные с выделением газообразных соединений фтора;
з) все операции с применением технического цинка, содержащего
мышьяк, если эти операции проводятся с использованием мине-
ральных кислот или других веществ, способных образовать
мышьяковистый водород; и) подкисление растворов, содержащих
сульфиды и соли брома; й) выпаривание с серной кислотой раство-
ров, содержащих ферроцианид калия или натрия, а также рода-
нистых солей; к) расфасовка ам'миака, брома, дымящих кислот и
всех сильнодействующих ядовитых веществ; л) прокаливание
осадков, содержащих серу, ртуть, мышьяк; м) работы с легколету-
чими органическими растворителями (сероуглерод, серный эфир
и др.); н) все работы, связанные с озонированием органических и
неорганических соединений.
9. При работе с особо опасными веществами в лаборатории
должно находиться не менее двух сотрудников.
10. Перенесение внутри лаборатории растворенных сильнодей-
48
ствующих ядовитых веществ (СДЯВ), находящихся в стеклянных
емкостях, необходимо производить, приняв меры предосторожно-
сти. В этих целях сосуд, содержащий раствор СДЯВ, помещается
во вторую тару (ведро, палстмассовый или металлический ящик),
на дне которой находится активированный уголь. Аналогичный по-
рядок транспортировки необходимо применять также к белому
фосфору, металлическому натрию, легко воспламеняющимся ве-
ществам.
11. В лаборатории должно иметься изолированное помещение
или сейф для хранения дневной потребности сильно действующих
ядовитых веществ.
12. Размол, дробление, растирание, измельчение ядовитых и
вредных веществ, а также материалов, в которых они могут со-
держаться, должны производиться в специально приспособленных
для этих операций приборах и установках. Эти приборы и уста-
новки должны быть закрыты и исключать возможность распыле-
ния ядовитых и вредных веществ.
13. Все работы по расфасовке ядовитых и вредных веществ
обязательно выполнять в резиновых перчатках и в защитных пре-
дохранительных очках, а при необходимости — в противогазе.
14. Вредные и ядовитые вещества ни в коем случае нельзя за-
сасывать ртом; для этой цели следует пользоваться пипетками со
специальными приспособлениями (рис. 6).
15. В химических лабораториях воспрещается прием пищи и
хранение продуктов.
16. Все работающие в лаборатории, где выполняются работы
с ядовитыми и вредными веществами, должны быть проинструкти-
рованы по вопросам техники безопасности работы заведующим
лабораторией или руководителем работы. Кроме того, в лабора-
тории на видном месте должны быть вывешены инструкции и пра-
вила по технике безопасности данного профиля работы.
17. Периодически, в сроки, согласованные с охраной труДа или
отделом техники безопасности, в лабораториях должен произво-
диться анализ воздуха на ядовитые и вредные вещества, харак-
терные для данной лаборатории. Результаты анализа записывают-
ся в специальный журнал и, если ПДК превышены, администра-
ция принимает меры к устранению этого превышения.
18. Недопустимым является определение веществ по вкусу и
запаху. Имеется много веществ (цианиды, мышьяковистый ангид-
рид, белый фосфор, акролеин, гидразингидрат и др.), которые при
попадании внутрь организма в микроскопических количествах
(тысячные доли миллиграмма) могут вызвать тяжелые отравле-
ния и даже смерть.
19. Все сотрудники, работающие в лаборатории, должны быть
обеспечены комплектом спецодежды и средствами индивидуальной
защиты (халат, косынка, перчатки, защитные очки, противогаз).
20. Пользование индивидуальными защитными средствами для
всех сотрудников обязательно при выполнении соответствующего
49
этапа работы, связанного с опасностью поражения или отравле-
ния. Недооценка мер предосторожности, а тем более нарушение
правил безопасности не являются признаком храбрости или опыт-
ности в работе, а, наоборот, показателем небрежности или слабой
подготовки.
Рис. 6. Пипетки для отбора жидких ядовитых веществ:
а —специальная револьвернан капиллярная пипетка со шприцем;
б — дистанционная пипетка с грушей; в — пипетка со шприцем;
г — прямая пипетка со шприцем
21. Воспрещается выливать в канализационные системы ядови-
тые вещества, концентрированные кислоты и щелочи, хромовую
смесь, бросать металлический натрий и белый фосфор.
22. При работе с ядовитыми и вредными веществами необходи-
мо тщательно соблюдать правила личной гигиены, обязательно
пользоваться спецодеждой, после окончания работы мыть руки и
прополаскивать рот.
23. Стирка спецодежды производится организованно в специ-
ально выделенных прачечных за счет предприятия. Стирка спец-
одежды в домашниях условиях воспрещается.
24. Во всех химических лабораториях на видном месте должны
иметься аптечки с набором (см. Приложение II) необходимых
материалов и медикаментов для оказания первой помощи при нес-
50
частных случаях, отравлениях и ожогах. Персонал лаборатории
должен быть обучен способам оказания первой помощи.
25. В лабораториях воспрещается выполнять работы, не преду-
смотренные заданием, планом или рабочей инструкцией.
ПРАВИЛА ЛИЧНОЙ ГИГИЕНЫ
Одним из мероприятий, способствующих обеспечению безопас-
ности работы в химическах лабораториях, является обязательное
выполнение правил личной гигиены. Минимум этих правил состо-
ит в следующем:
1. Экспериментальная работа в химической лаборатории требу-
ет постоянного внимания и. сосредоточенности, поэтому недопусти-
мо выполнение этой работы в состоянии усталости или болезнен-
ного состояния. Надо разумно распределять время своего отдыха
с тем, чтобы такой отдых способствовал творческой эксперимен-
тальной работе в лаборатории.
2. Там, где это по условиям работы возможно, необходимо при-
держиваться порядка, установленного законом, — соблюдения обе-
денного перерыва. Надо категорически воспретить использование
для отдыха помещения лаборатории, а также прием пищи, не отхо-
дя от рабочего места.
3. Нельзя допускать к экспериментальной работе сотрудников,
не имеющих надлежащей спецодежды. Она должна соответство-
вать росту сотрудника и утвержденному стандарту. Стирка спец-
одежды должна централизованно производиться администрацией.
Стирка в домашних условиях воспрещается.
4. Опрятное состояние рук и ногтей особенно важно для рабо-
тающих в химических лабораториях. При неопрятном содержании
рук под ногтями могут скапливаться вредные и ядовитые вещест-
ва, с которыми работал сотрудник, и они с пищей могут попасть
в организм. Противопоказано работать с вредными и ядовитыми
веществами работникам, имеющим царапины, ссадины и вообще
поврежденную поверхность кожного покрова. На этот период ад-
министрация должна использовать такого работника на работах
вне лаборатории.
5. Необходимо тщательно следить за состоянием зубов, свое-
временно и правильно производить их лечение и чистку, помня,
что условия работы в химических лабораториях не способствуют
их сохранности.
6. Охраняйте волосы, для чего необходимо при работе с вред-
ными и ядовитыми веществами, особенно связанной с их нагрева-
нием, на голове иметь.шапочки или косынки. Необдуманно посту-
пают женщины, работающие в лаборатории с распущенными во-
лосами и косами.
7. Избегайте курения во время работы в лабораториях. Поми-
мо того что курение в лабораториях есть грубое нарушение пра-
51
вил безопасности, оно способствует занесению в организм вредных
и ядовитых веществ, с которыми работают в лаборатории.
8. Недопустимо хранить в рабочих столах пищевые продукты.
9. При использовании косметики учтите, что при постоянном
пребывании в химической лаборатории, где воздух может содер-
жать продукты вредных химических веществ, употребляемые вами
кремы, пудры, помада могут вступать в химические реакции с
этими продуктами и давать нежелательный эффект. Проконсуль-
тируйтесь по этим вопросам с врачами-дерматологами.
10. При работе, связанной с опасностью воспламенения легко
воспламеняющихся жидкостей, не следует носить платье, кафточ-
ку, юбку, косынку, чулки и т. п. из искусственных или смешанных
тканей. В случае воспламенения эти ткани обычно не горят, а пла-
вятся, и причиняют очень тяжелые ожоги. Эти ткани тем более не
могут быть использованы для халатов.
БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТЫ И ЧИСТОТА ХИМИЧЕСКИХ
ПРЕПАРАТОВ
Для получения, очистки и работы со многими ядовитыми, ог-
неопасными и взрывчатыми веществами необходимо специальное
оборудование. Многие соединения этого типа очень реакционноспо-
собны, самопроизвольно воспламеняются или легко разлагаются
в присутствии следов влаги, некоторые термически неустойчивы,
многие из легко летучих соединений токсичны.
Очень реакционноспособные соединения лучше получать в ат-
мосфере инертного газа. Такую атмосферу очень легко получить,
заполняя аппаратуру до начала реакции сухим азотом или другим
инертным газом и, если необходимо, проводя реакцию в его токе.
Удобным приспособлением для работ с реакционноспособными ве-
ществами является «кожаная камера», наполненная сухим азотом,
которая позволяет в атмосфере инертного газа переносить веще-
ство, очищать его кристаллизацией или производить какие-либо
манипуляции. Так же, как и в подобных устройствах для работы
с радиоактивными веществами, наблюдение ведется через окна, на-
ходящиеся на уровне глаз, руки работающего проходят в камеру
в резиновых перчатках. Эти камеры бывают различных конст-
рукций.
При работе с очень летучими веществами, которые при атмос-
ферном давлении имеют температуру кипения, близкую к комнат-
ной, или при работе с летучими самопроизвольно воспламеняющи-
мися веществами лучше всего использовать вакуумную аппарату-
ру, при использовании которой летучие материалы перемещаются
при пониженном давлении в виде паров в совершенно замкнутой
системе. Применение вакуумных приборов и установок также обес-
печивает проведение работы в отсутствие воздуха и влаги. Эти при-
боры с успехом применяются для очистки веществ и проведения
реакции, а также для многих измерений и определения ряда
52
свойств, например упругости паров, молекулярного веса, темпера-
туры кипения, плавления, растворимости и т. д.
Чистота химических препаратов, применяемых в работе, имеет
большое значение как с точки зрения качества и точности выпол-
няемой работы (анализ, синтез и т. п.), так иногда и со стороны
безопасности выполнения ее. Известно, 'что скорость и характер
многих химических реакций инициируются часто даже небольши-
ми примесями. Например, раствор синильной кислоты иногда са-
мопроизвольно взрывается вследствие образования полимеризо-
ванных молекул неизвестного состава. Эфиры взрываются из-за
образования следов перекисей и т. д. Требования к чистоте пре-
паратов должны быть особенно повышенными, если работа связа-
на с применением или получением взрывчатых или ядовитых сое-
динений. Обычно применяемые в химических лабораториях реак-
тивы не отличаются особой чистотой, поэтому при проведении ра-
боты, связанной с повышенной опасностью, необходимо их очис-
тить или принять меры особой безопасности. Чистота химических
препаратов и реактивов, выпускаемых промышленностью, опреде-
ляется ГОСТами; ими работники химической лаборатории должны
пользоваться чаще. По вопросу очистки химических препаратов в
лабораторных условиях имеется обширная литература (10, 11].
Понятие чистоты данного вещества можно определить как тер-
модинамически, так и кинетически. В термодинамическом смысле
чистота означает, что данное вещество в многофазной системе ве-
дет себя как один и только один независимый компонент и, следо-
вательно, во всех операциях характеризуется одним и тем же оп-
ределенным значением химического потенциала. В кинетическом
смысле вещество называется чистым, если оно состоит из молекул
только одного типа. Эти определения нельзя рассматривать догма-
тически и в некоторых случаях их следует изменять, например при
термодинамическом определении для рацематов и кинетическом —
для изотопов. s
Термин «чистый» является относительным и для практических
целей должен быть определен более полно. Точное определение
должно выражать не только требуемую степень чистоты, н<^ так-
же и специфическое назначение данного вещества. Практическое
определение понятия чистоты можно сформулировать следующим
образом: вещество является чистым, если оно не
содержит примесей такого рода и в таких коли-
чествах, которые мешают использованию этого
вещества для тех целей, для которых оно пред-
назначено.
Степень чистоты химических препаратов может быть оценена
физическими или химическими методами. Для органических сое-
динений к числу наиболее легких и быстрых методов контроля чи-
стоты относятся измерение показателя преломления, плотности»
температуры кипения и некоторые спектроскопические методы.
Наиболее распространенными методами определения чистоты не-
ба
органических препаратов (в пределах точности 10~4%) для прак-
тических целей являются спектрографические и колориметриче-
ские методы.
Приведем несколько примеров, когда даже небольшие примеси
в реактивах и препаратах, применяемых в химических лаборато-
риях, значительно повышают опасность работы с ними.
1. Для демонстрации получения водорода в учебных лаборато-
риях используют реакцию взаимодействия цинка с кислотой. Тех-
нический цинк обычно содержит примесь мышьяка. Сам цинк не
является токсичным, но при взаимодействии цинка, загрязненного
мышьяком, с кислотой кроме водорода образуется арсин — веще-
ство- исключительно высокой токсичности, при вдыхании которого
могут иметь место тяжелые отравления.
2. При использовании в работе газообразного водорода необ-
ходимо избегать контакта его с кислородом воздуха. Поэтому ап-
паратуру или установку, в которой применяется водород, напри-
мер для гидрирования или для создания восстановительных усло-
вий, предварительно очищают от следов кислорода, продувая ус-
тановку инертным газом. Случается, что в водороде, находящемся
в баллоне, имеется примесь более 1% кислорода. В этом случае
работать с таким водородом опасно и баллон подлежит возвраще-
нию на завод-наполнитель. Если водород в лаборатории получает-
ся непосредственно на электролитической установке, загрязнение
водорода кислородом вдвойне опасно: во-первых, в этом случае
сама установка ненадежна, так как почти неизбежен ее взрыв, и,
во-вторых, если взрыв все же не произошел, то он может произой-
ти в процессе работы.
3. Ацетилен и хлор поставляются в лаборатории в баллонах.
Обычно ацетилен в качестве примесей содержит до 0,02% фосфо-
ристого водорода и до 0,08% сероводорода, а хлор часто загряз-
нен хлористым азотом. Эти примеси являются высокртоксичными
компонентами, поэтому, если анализ показал их присутствие, не-
обходимо примеси удалить. Удаляют их обычно пропусканием га-
за через соответствующие поглотители
4. Хлороформ, применяемый в лабораториях как растворитель,
обычно содержит примесь фосгена. Эта примесь не зависит от за-
вода-производителя, так как является продуктом разложения са-
мого хлороформа. Это особенно заметно при продолжительном
его хранении. Тепло способствует скорости образования фосгена,
что тоже надо иметь в виду при хранении хлороформа.
СИНИЛЬНАЯ КИСЛОТА И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫЕ
Синильная кислота, ее соли и органические производные ши-
роко применяются в исследовательских работах химических лабо-
раторий. Они часто используются и в многочисленных производст-
венных процессах.
Физические свойства. Безводная синильная кислота
54
при нормальных условиях — жидкость. Она бесцветна; примеси
придают ей желтоватый оттенок. Уд. в. 0,6969, т. кип. 26,65°,
т. пл.— 14,86°. Имеет запах горького миндаля, улавливаемого при
концентрации 0,002—0,005 мг/л. В смеси с воздухом образует
взрывчатые смеси, интервал взрываемости которых 3,6—12,8об.%.
С водой, спиртом, эфиром смешивается
вышением температуры упругость пара
стает (рис. 7). Высокая упругость па-
ра синильной кислоты способствует
также быстрому получению макси-
мальной концентрации ее паров.
Поэтому нужно обращать особое вни-
мание на герметичность посуды, в ко-
торой она хранится. В связи с высо-
кой ядовитостью синильную кислоту
в чистом виде хранить не рекомен-
дуется. При крайней необходимости
ее держат в стеклянных ампулах из
хорошего стекла при температуре
2—5°. Для обычных же работ поль-
зуются ее водными или спиртовыми
растворами.
Токсическое действие.
Задерживая и тормозя ферментатив-
во всех отношениях. С по-
синильной кислоты возра-
Рис. 7. Кривая зависимо-
сти упругости пара синиль-
ной кислоты от темпера-
туры
ные и окислительные процессы, синильная кислота и ее соли пара-
лизуют нормальные функции . кровообращения и дыхательного
центра.
Химические свойства. Только в очень чиётом состоянии
безводная синильная кислота достаточно устойчива. Под влияни-
ем примесей (влага, цианистые соли, аммиак и др.) она при хра-
нении медленно разлагается, особенно на свету, с образованием
аммиака, муравьиной и щавелевой кислот и не растворимых выво-
де веществ. При некоторых условиях сицильная кислота разла-
гается со взрывом. Исследования показали, что эти взрывы вызы-
ваются самопроизвольной полимеризацией и разложением жидкой
синильной кислоты. Присутствие аммиака, едкого натра, циани-
стых солей ускоряет полимеризацию и ее взрывное разложение.
Соляная, серная кислоты и медь, напротив, стабилизируют ее.
В литературе имеются указания, что в качестве стабилизаторов
' жидкой синильной кислоты могут служить хлороформ, хлорное
олово, хлороугольные эфиры, хлористый кальций и др. [11, 12].
Если синильную кислоту нужно сохранить для последующего ис-
пользования, ее запаивают в стеклянные ампулы с несколькими
кусочками хлористого кальция. В таких условиях она хранится
без заметных изменений. Стойкость синильной кислоты можно по-
высить также, добавив 0,01 %-ной серной кислоты.
Из неорганических соединений синильной кислоты только соли
щелочных металлов хорошо растворимы в воде. Эти соли легко
55
разлагаются при действии кислот, плавятся без разложения. Циа-
ниды переходных металлов мало растворимы в воде. Многие циа-
ниды этих металлов хорошо растворяются в избытке цианида ще-
лочного металла с образованием комплексов, например ферроциа-
нида калия, феррицианида калия. Приводим некоторые константы
цианистых соединений (табл. 8).
Таблица 8
Физические константы некоторых цианистых соединений
Вещество Т кип., °C Т. пл., °C Уд. вес
Цианистый водород 26,5 —14,0 0,69 (18°)
» аммоний 31,1 30 (разл.) —
Цианистое золото — — 7,12
Цианистый калий —— 634 1,52
в натрий 1496,0 563 —
Цианистая ртуть — 320 (разл.) 4,0
Цианистое серебро — 325 (разл.) 3,95
Цианосилан 49,6 32,4 —
.Хлорциан 12,5 —5,0 1,2
Бромциан 61,3 52,0 1,9
Иодциан 139,0 1— .—
Дициан —20,5 —34,4 —
Синильная кислота, ее соли и производные применяются как
инсектициды в сельском хозяйстве, поэтому в практике работы
многих агрохимических лабораторий они могут встретиться как
объекты аналитических исследований. Выполнять какие-либо ра-
боты с синильной кислотой или ее солями и производными можно
только при наличии хорошей вентиляции и вытяжного шкафа. Са-
мое синильная кислота ввиду ее большой ядовитости в агротехнике
не применяется. Обычно для этих работ используют ее препараты:
цианплав, циклон, цианамид, а также ее соли.
Цианплав содержит 42—47% цианистых солей кальция и нат-
рия (в пересчете >на синильную кислоту около 20%). Больше поло-
вины цианплава составляют примеси — хлористый натрий, хлори-
стый кальций, карбид кальция, кремневая кислота и уголь.
Циклон — это кизельгур, пропитанный смесью метилового эфи-
ра цианмуравьиной кислоты с этиловым эфиром той же кислоты
с примесью сильнораздражающих метилового и этилового эфиров
хлормуравьиной кислоты.
Цианамид кальция (дефолиант) —технический продукт, вы-
пускаемый для предуборочного удаления листьев хлопчатника, со-
держит около 50% цианамида кальция, 20—25% окиси кальция,
9—13% углерода, 5% хлористого кальция и небольшие количест-
ва кремнезема, сульфида железа и карбида кальция. По санитар-
но-гигиеническим соображениям к нему на заводе-изготовителе
добавляют 1—1,5%) минерального масла. Соли щелочных метал-
лов синильной кислоты применяют в гальванопластике и гальвано-
стегии, в специальных областях металлургии.
56
Организации, снабжающие химические лаборатории реактива-
ми, как правило, поставкой синильной кислоты или цианистого
водорода не занимаются. Обычно синильная кислота или циани-
стый водород готовятся непосредственно в лаборатории (см. [12,
13, 14]).
Получение кислоты или цианистого водорода надо проводить
при соблюдении всех мер безопасности и предосторожности, а так-
же тщательно проверять чистоту исходных реактивов. Практика
знает немало серьезных аварий и отравлений, происшедших по
причине применения загрязненных исходных материалов.
ГАЛОИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ЦИАНА
Хлор, бром, иод, фтор с ионом циана образуют галоидные сое-
динения. Их получают обычно действием галоидов на цианистый
калий или натрий в присутствии сернокислого цинка. Галоидоциа-
ны — бесцветные, чрезвычайно токсичные вещества с чесночным
запахом. Их водные растворы медленно реагируют с серебряными
солями, но легко взаимодействуют с щелочами. Они отличаются
большой реакционной способностью и в связи с этим ими широко
пользуются для введения циан-группы при синтезе 'нитрилов и
изонитрилов. По своим токсическим свойствам галоидоцианы не
менее токсичны, \ем синильная кислота. Учитывая же, что оба
иона в этих соединениях относятся к группе токсичных, нужно
ожидать, что действие их на организм может быть более токсич-
ным, чем HCN. Поэтому как при получении галоидных соедине-
ний циана, так и при применении их в 'неорганическом и органи-
ческом синтезах нужно обязательно принимать особые меры пре-
досторожности.
НИТРИЛЫ И ИЗОНИТРИЛЫ
Нитрилы — соединения, молекулы которых содержат ни-
трильную (цианистую) группу—C^N, соединенную с органиче-
ским радикалом. Они являются составной частью некоторых глю-
козидов и алкалоидов. Обычно их получают действием гаЛоидо-
алкилов на соли синильной кислоты, а также дегидратацией аммо-
нийных солей органических кислот с промежуточным образова-
нием амида кислоты.
Изонитрилы (карбиламины) — органические производные
синильной кислоты, отвечающие по строению ее изомерной фор-
ме —N=C. Распространенным методом их получения является
реакция взаимодействия серебряных, ртутных или свинцовых со-
лей синильной кислоты с галогеноалкилами (обычно иодистыми).
Изонитрилы более токсичны, чем нитрилы. Опасность работы с ни-
ми в химических лабораториях осложняется двумя обстоятельст-
вами: во-первых, исходным продуктом является одно из сильней-
ших токсических соединений, во-вторых, конечные продукты часто
не менее токсичны. Следовательно, эти работы должны проводить-
57
ся с максимальными мерами предосторожности. В частности, не-
обходимо: а) проверить доброкачественность синильной кислоты —
нет ли в ней следов начавшегося разложения; б) аппаратурное
оформление всех этапов работ должно исключать проникновение
газообразных продуктов реакции в лабораторное помещение; в)
на случай аварии следует иметь под руками достаточное количест-
во дегазатора (щелочь) и противогаз марки А; г) при непосредст-
венном контакте с аппаратурой, содержащей токсичные продукты
реакции, обязательно надевать резиновые перчатки; д) недопусти-
мо выпускать в вентиляционные короба неиспользованные про-
дукты реакции; на выходе из установки они должны проходить
поглотитель (щелочь); е) все работы, связанные с получением
нитрилов и изонитрилов, проводятся только в вытяжном шкафу с
хорошей тягой [15].
Безопасность работы с синильной кислотой,
ее производными и хранение их
1. Работа'с синильной кислотой и со всеми ее соединениями
должна выполняться в специальных лабораториях, предназначен-
ных для особо опасных работ. Эти лаборатории должны иметь 15-
кратный обмен воздуха в час, герметичные вытяжные шкафы.
2. Аппаратура, предназначенная для работы с соединениями
синильной кислоты, должна быть проверена на герметичность. Ес-
ли по характеру работы выделяется цианистый водород, то выпус-
кать его в вентиляционный короб недопустимо; цианистый водо-
род должен поглощаться мощным поглотителем, например ще-
лочью.
3. В -этих лабораториях должны на видном месте и в разных
местах находиться специально приготовленные и проверенные ин-
дикаторные бумажки (приготовление их см. гл. 6), а также про-
изводиться периодическое количественное определение концентра-
ции цианистых соединений в воздухе (см. гл. 6).
4. При работе с синильной кислотой и ее производными обяза-
тельно пользование спецодеждой, перчатками, предохранительны-
ми очками и противогазом.
5. К устройству лабораторий, предназначенных для работы с
цианистыми соединениями, должны быть предъявлены повышен-
ные требования в смысле их оснащения защитными средствами.
В частности, полы в этих лабораториях обязательно должны быть
покрыты метлахской плиткой, желательно такой же плиткой по-
крыть стены на высоту до 3 м. Возможны и другие варианты по-
крытий, способствующих уменьшению адсорбции цианистых сое-
динений поверхностями и облегчающих периодическую санитар-
ную обработку лаборатории.
6. Аналогичные условия должны быть предъявлены к лабора-
58
ториям, где установлены постоянно действующие термические и
гальванические ванны с применением цианистых солей.
7. К работе с цианистыми соединениями допускаются только
лица, прошедшие специальное медицинское обследование. Перед
началом работы эти лица должны получить подробный инструк-
таж о мерах безопасности работы с этими веществами и распи-
саться в журнале инструктажа о том, что они эти правила знают.
8, Исключительно аккуратно надо выполнять работу по распа-
ковке тары, в которой доставляют на склад или в лабораторию
цианистые соединения, остерегаясь случайного распыления. Эти
же правила надо соблюдать при взвешивании и расфасовке этих
соединений-в мелкую тару. Все виды этих работ надо производить
в вытяжном шкафу, в противогазе или респираторе, а также с
защитными очками и обязательно в резиновых перчатках.
9. Надо тщательно соблюдать правила даже при исполнении
на первый взгляд малоквалифицированной работы, например
мытья посуды после работы с цианидами или дегазации тары, и
поручать ее только опытным работникам. Только убедившись в
том, что опасная часть работы выполнена, можно поручать даль-
нейшую работу техническому персоналу.
10. Порядок хранения, учета и выдачи всех цианистых соедине-
ний регламентируется особыми правилами (см. гл. 8).
11. Хранение запасов синильной кислоты в силу ее неустойчи-
вости также представляет большую опасность, потому что, разла-
гаясь самопроизвольно, она может быть причиной взрывов и по-
жаров.
12. Недопустимо хранение синильной кислоты, а также всех ее
солей вместе с минеральными кислотами.
13. Держать синильную кислоту в хранилищах следует только в
случае крайней необходимости. Хранение ее допускается в запа-
янных ампулах при температуре 5—Т с обязательным принятием
мер к ее стабилизации. ?
К
ФТОР И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ
До последнего времени- фтор и его соединения, за исключением
плавиковой кислоты и небольшого числа ее солей, не так часто
применялись в химических лабораториях. Фторсодержащие соеди-
нения, особенно органические, являлись предметом исследований
только небольшого числа специальных лабораторий. В последние
годы потребность в постановке исследовательских и эксперимен-
тальных работ по химии фтора и его соединений неизмеримо воз-
росла. Фтор и его соединения находят широкое применение во
многих отраслях народного хозяйства; алюминиевая промышлен-
ность, сталеварение, металлургия цветных металлов, химия пласт-
масс—‘вот далеко не полный перечень использования неорганиче-
ских и органических соединений фтора.
В химических лабораториях обычно пользуются газообразным
59
фтором, поставляемым промышленностью в стальных баллонах.
Но при необходимости его можно получить и в лаборатории
электролизом смеси фторида калия и фтористого водорода, что,
однако, опасно ввиду возможности взрыва. Чаще в химических
лабораториях применяют соединения фтора — раствор фтористого
водорода в воде, или фтористоводородную, или плавиковую кис-
лоту (в некоторых лабораториях, особенно органических, необхо-
дим безводный фтористый водород).
Безводный фтористый водород в лаборатории поступает в спе-
циальных стальных баллонах и обычно содержит примесь воды и
некоторых металлов. Очистка его представляет большую слож-
ность и ае проводят только при необходимости выполнения вы-
сокопрецизионных работ. Фтористый водород исключительно
реакционноспособен, 40%-ный раствор фтористого водорода—фто,-
ристоводородную кислоту — лаборатории получают в парафиновых
сосудах или в свинцовых баллонах. Стеклянная тара для хранения
этой кислоты, а также всех ее солей непригодна. Характеристика
фтора и некоторых соединений его дана в табл. 9.
Таблица 9
Физические свойства некоторых соединений фтора
Соединение Т. кип., °C Т. пл., °C Плотность при 0° Уд. вес
Фтор —187,9 —223 1,1 1,10
Фтористый водород, безвод-
ный 19,54 —83,4 0,99 —
Фтористый водород, 40%-ный водный раствор, фтористо- 111,0 1.13
водородная кислота . . . -—. 1,07
Фтористый натрий 1700 988 — 2,78
Фтористый калий 1500 848 — —
Токсическое действие фтористого водорода и фтористоводород-
ной кислоты одинаково, только первый реагирует сильнее. В газо-
образном состоянии они действуют на верхние дыхательные пу-
ти. ПДК в воздухе 0,1 мг!мА. Очень опасны ожоги кожи и особен-
но глаз. Не смытая с кожи капелька фтористого водорода или
кислоты вызывает болезненную рану, долго не поддающуюся ле-
чению. Опасность состоит еще и в том, что действие этих веществ
на кожу начинает ощущаться только через 5—8 час (если пора-
женное место своевременно Ьбработать обильным количеством во-
ды или разбавленным раствором соды, то ожоги не возникают).
Поэтому, работая с фтористым водородом или плавиковой кисло-
той, при попадании на руки или на лицо капли какого-либо раст-
вора всегда нужно считаться с тем, что это может быть раствор
фтористого водорода, и обязательно принимать меры к устране-
нию возможного поражения. Необходимо помнить, что пренебре-
жение этим правилом может вызвать тяжелые последствия. Разу-
60
меется, работать с фтористым водородом или плавиковой кислотой
можно только в резиновых перчатках, защищая лицо специальной
маской, а глаза — защитными очками.
Летучие соединения фтора
Одним из наиболее важных свойств фтористых соединений яв-
ляется исключительно высокая летучесть многих неионных фтори-
дов. Наиболее летучими являются те, в которых атом металла ок-
ружен большим количеством атомов фтора, например четырех-
фтористая сера менее летуча, чем шестифтористая, пятифторис-
тый мышьяк более летуч, чем трехфтористый, а восьмифтористый
осмий имеет большую летучесть, чем шестифтористый. Изве-
стно, что фтор и многие его соединения имеют настолько высо-
кую химическую активность, что работать с ними в обычной ап-
паратуре невозможно: они вступают в химическое взаимодействие
со стеклом, кварцем, а некоторые из высших фторидов элементов
переходных групп разъедают даже платину. Из летучих неоргани-
ческих фторидов представляют опасность при работе фториды
азота, кислорода, серы, селена и теллура, фосфора, мышьяка,
сурьмы, кремния, германия и др. Например, дифторид кислорода
взрывает с парами воды, хлором, бромом. С точки зрения техни-
ки безопасности заслуживают особого внимания соединения фто-
ра с галогенами (табл. 10).
Таблица 10
Некоторые физические свойства межгалоидных соединений фтора
Соединение T. пл., ‘C T. кип., “C Агрегатное состояние
C1F —155,6 —100,1 Газ
C1F, — 83 11,75 »
BrF — 33 20,0 Жидкость
BrFs 8,8 127,6 »х
BrFs — 61,3 40,5 »
if5 9.43 100,5 » '
if7 6,0 "4,5 Газ \
В литературе отсутствуют сведения о токсичности межгалоид-
ных соединений фтора, но, по-видимому, она очень высока; свой-
ства этих соединений еще мало изучены. Судя по большой хими-
ческой активности, внедрения их в практику нужно ожидать в
ближайшие годы. Кратко остановимся на химической характери-
стике некоторых представителей этих фторидов.
Фторид хлора. Его химические свойства изучены еще весь-
ма недостаточно; это объясняется значительными эксперименталь-
ными трудностями, обусловленными большой химической актив-
ностью этого соединения. Сведения о химических свойствах фто-
61
ристого хлора почти_ полностью носят только качественный харак-
тер. Металлическое железо в виде порошка уже при комнатной
температуре воспламеняется при контакте с фторидом хлора.
Аналогично взаимодействуют с фторидом хлора бор и фосфор.
Фторид хлора разлагает воду с выделением кислорода и хлора.
С органическими веществами он взаимодействует с воспламене-
нием. Реакция идет настолько энергично, что не поддается регу-
лированию и контролю. Примесь фторида хлора к какой-либо
газовой смеси исключает возможность применения его как сред-
ства защиты от отравления противогазов всех марок, так как по-
глотители и сама маска (резиновая, пластмассовая) воспламеня-
ются. ч
Еще большую химическую активность имеет трехфтори-
стый хлор. Большинство элементов вступают во взаимодейст-
вие с ним со взрывом. Даже некоторые окислы, например окись
магния, окись лантана, воспламеняются в атмосфере трехфторл-
стого хлора. Очень высокую активность также имеют фториды
брома и иода.
Фторорганические соединения
За последние годы развитие химии фторорганических соедине-
ний заметно усилилось. Фтор, некоторые его кислоты — плавико-
вая, борфтористоводородная, фторсульфоновая, а также многие
неорганические фториды — фтористое серебро, трехфтористый ко-
бальт, фториды свинца, галогенов и др., являются фторирующими
агентами и легко вступают в реакции с органическими соединения-
ми, образуя фторорганические соединения. Ядовитость фторогани-
ческих соединений еще недостаточно изучена, однако имеется до-
статочно оснований считать многие соединения этого класса вы-
сокотоксичными. Обширные исследования [15] последних лет по-
казывают, что высокотоксичными являются соединения, содер-
жащие группы
Н
zO I
=P\F —с—F
Н
Многие из этих соединений обладают высокой токсичностью
замедленного действия, которая повышается, если одновременно
с указанными группами в соединениях имеются амино-, имино-
или амидогруппы. Некоторые соединения фтора, например фто-
ристый натрий, фтористый калий, хотя и не относятся к категории
ядовитых веществ, попадая в организм в виде пыли путем гидро-
лиза и окисления, участвуют в образовании токсичных соединений
(фторацетатов). Из описанных в литературе диамиды фторфосфа-
62
тов являются наиболее токсичными. Постановка работ с такого
рода соединениями требует специального обсуждения и недопу-
стима в обычных, даже хорошо оборудованных лабораториях.
Меры безопасности работы с фтором и его
соединениями
Жидкий фтор, как и многие его соединеия (плавиковая, бор-
фтористоводородная, фторсульфоновая кислоты и др.) тяжело по-
ражают кожу и слизистые оболочки.
Предельно допустимая концентрация фтора в воздухе рабочих
помещений не установлена. Она должна быть значительно ниже
ПДК фтористого водорода, которая равна 0,5 мг!м\ К ним можно
отнести большинство неорганических фторидов, фтороуглеводоро-
ды и их производные. Среди фторсоединений имеются вещества,
обладающие не только токсичностью, но и представляющие опас-
ность как вещества пожаро- и взрывоопасные (фторгалогены).
1. При работе с газообразным фтором необходимо иметь в
виду: а) чистый неразбавленный фтор является очень энергичным
агентом; при контакте с органическими веществами он может
вызвать воспламенение; б) фтор энергично реагирует с водой, вы-
деляя большое количество тепла, а также с асбестом и большин-
ством металлов; в) баллон с фтором требует очень осторожного
и внимательного отношения к нему во время работы. Он должен
находиться под надежной защитой (специальные сейфы, надеж-
ная бетонная стена и т. д.); г) выпуск фтора в вентиляционные
короба недопустим. Выделившийся во время реакций фтор или из-
быток его, вышедший из баллона, должен быть поглощен поглоти-
телем (хлористый натрий, хлористый кальций), но ни в коем слу-
чае не водой.
2. Все работы, связанные с выделением газообразного фтора и
всех его газообразных и парообразных соединений, выполняют
только в вытяжном шкафу при хорошей тяге. f.
3. При работе с фтором и его соединениями обязательно поль-
зоваться предохранительными очками, резиновыми перчатками
и защитным экраном. Ожоги фтором трудно поддаются лечению.
4. Необходимо иметь в виду, что надежных противогазов и рес-
пираторов, защищающих дыхание от вредного действия газооб-
разных паров летучих соединений фтора, не имеется, поэтому вы-
полнение работ в химических лабораториях с большими концент-
рациями легколетучих соединений фтора недопустимо.
5. При поражениях поверхности кожи жидкими соединениями
фтора необходимо тщательно промыть водой пораженное место
и покрыть его пастой, приготовленной из кальциевых органиче-
ских солей.
6. При выполнении работ, связанных с экспериментальным ис-
следованием пластических масс, содержащих фтор (фтороплас-
ты), иметь в виду, что опасными при работе являются не сами
63
фторопласты, а продукты их синтеза и разложения (мономеры,
димеры и т. д.).
ФОСФОР И ЕГО НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Фосфор и его неорганические и органические соединения яв-
ляются одними из наиболее часто употребляемых реактивов в
химических лабораториях. Для фосфора известно несколько ал-
лотропических модификаций, из которых практически в лаборато-
риях приходится встречаться только с двумя — белым и красным
фосфором. Токсичной является белая модификация. При хране-
нии белый фосфор постепенно переходит в более устойчивую
красную модификацию.
Белый фосфор — белая мягкая кристаллическая масса уд.
в. 1,8. Легко летуч, пары его в 4,3 раза тяжелее воздуха, он нерас-
творим в воде, хорошо растворяется в органических растворите-
лях (сероуглерод, бензол, эфир), обладает высокой химической
активностью, энергично окисляется на воздухе. При температуре
40° воспламеняется, поэтому белый фосфор хранят под слоем
воды.
При работе со следующими неорганическими соединениями
фосфора необходимо принимать меры предосторожности.
Фосфорная кислота. Оказывает значительное прижи-
гающее действие, вызывает воспалительные заболевания кожи.
Так же могут действовать и ее кислые соли.
Фосфористый водород, РН3. Высокотоксичное соеди-
нение. Предельно допустимая концентрация его в воздухе
0,3 лг/ж3. В лабораториях может быть продуктом многочисленных
реакций, например при действии кислот на фосфорсодержащие
металлы, при работе с цианамидом кальция, карбидом кальция,
ацетиленом и др.
Треххлористый и пятихлористый фосфор. Более
опасен первый. Дымит на воздухе. Токсичность его выше токсич-
ности паров соляной кислоты. Широко применяется в органиче-
ском синтезе.
Хлорокись фосфора, РОС1з. Имеет высокую токсич-
ность, как и треххлористый фосфор, дымит на воздухе; приме-
няется в синтезе эфиров фосфорной кислоты, а также в производ-
стве некоторых красителей [15, 16].
Фосфор пятисернистый, P2Sg. Используется в хими-
ческих лабораториях в ряде органических синтезов; легко воспла-
меняется.
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ФОСФОРА
50—60 лет назад химия органических производных фосфора
занимала в науке очень скромное место и была предметом изуче-
ния отдельных ученых. Тогда не предполагали, что некоторые
представители органических производных фосфора найдут себе
64
какое-либо практическое применение. В последние годы химия
фосфорорганических соединений бурно развивается; достаточно
указать, что по числу и значению исследований она значительно
опередила химию азот- и мышьякорганических соединений. Раз-
личные фосфорорганические соединения — фосфатиды, фосфоами-
дозы, фосфопротеиды и др., участвуют в фосфорном обмене орга-
низма животных и человека. Многие из этих соединений — фитин,
глицерофосфат кальция и др., применяются как лечебные препара-
ты и добавляются во многие пищевые продукты.
Среди органических соединений фосфора имеется много соеди-
нений, обладающих высокой токсичностью. Известно, что некото-
рые органические соединения фосфора, являясь сильнодействую-
щими ядовитыми веществами, относятся к группе отравляющих
веществ и как химические средства войны производятся в некото-
рых капиталистических странах. К ним относятся табун, зарин, зо-
ман [16, 17]4
Исследованием фосфорорганических соединений занимаются
многие научные и заводские химические лаборатории, поскольку
они находят широкое применение в народном хозяйстве: при фло-
тации руд, в производстве негорючих пластмасс, инсектицидов, ис-
пользуются как растворители и пластификаторы, а также идут в
качестве добавок к смазочным маслам и т. д.
Токсикология фосфорорганических соединений еще недостаточ-
но изучена, но ясно одно, что среди соединений этой группы зна-
чительная часть является ядовитой и требующей при работе при-
нятия мер безопасности.
В органическом синтезе для получения фосфорорганических
соединений применяют фосфористый водород, трех- и пятихлори-
стый фосфор, хлорокись фосфора и фосфорные кислоты; фосфори-
стый водород при замещении в нем атомов водорода на органиче-
ские радикалы образует соответствующие алкил-, арил- и т. п.
фосфины. Все фосфины сильно ядовиты, неустойчивы, способны
воспламеняться на воздухе. Первичные и вторичные алкилфос&и-
ны при окислении образуют соответствующие фосфиновые кисло-
ты, а последние путем дальнейшей обработки могут быть превра-
щены в эфиры, ангидриды, галоидоангидриды, амиды, аминоэфи-
ры и т. д. Многие из них обладают высокой биологической актив-
ностью. Для синтезов органических соединений фосфора в лабора-
ториях широко используют реакцию Арбузова, дающую возмож-
ность перейти от триалкилфосфитов к эфирам алкилфосфиновых
кислот, содержащих С — P-связь. Перегруппировка Арбузова ле-
жит в основе получения высокотоксичных инсектицидов [17].
Основные меры безопасности работы с белым
фосфором и соединениями фосфора
1. При работе с белым фосфором и соединениями фосфора сле-
дует учитывать, что опасность при неосторожной и невниматель-
3 Зак. 911 65
ной работе с ними может проявиться в Следующих формах? а) вос-
пламенении фосфора и ряда его соединений (фосфины), б) тяже-
лых термических и химических ожогах, в) отравлении.
2. Работа с летучими соединениями фосфора (фосфины, хлор-
окись фосфора, треххлористый фосфор, органические соединения
фосфора и др.), а также с концентрированными кислотами фосфо-
ра должна выполняться в вытяжном шкафу.
3. Лаборатория, где работают с белым фосфором и соединени- '
ями фосфора, обязательно должна иметь приточно-вытяжную вен-
тиляцию.
4. Следует иметь в виду, что некоторые соединения фосфора
(фосфор, фосфины и др.) на воздухе самовоспламеняются, поэто-
му все операции, связанные с их применением или выделением во
время реакции, надо проводить, используя соответствующие по-
глотители. Хранить эти соединения нужно в емкостях, исключаю-
щих их контакт с воздухом.
5. Предельно допустимая концентрация фосфора и его соедине-
ний в воздухе в пересчете на фосфор — 0,03 мг!мй.
6. Аппаратура при работе с белым фосфором, а также с ток-
сичными соединениями фосфора должна быть абсолютно герме-
тична. При повышенной концентрации в воздухе лаборатории ток-
сичных соединений фосфора разрешается работать только имея
при себе наготове противогаз марки Е, защитные очки и резино-
вые перчатки.
7. Хранить белый фосфор надо обязательно под слоем воды с
добавкой хлористого калия и хлористого кальция при температу-
ре не ниже 0° и в темном месте. Тара, в которой хранится белый
фосфор (стеклянные банки, металлические канистры, бочки), со
временем выходит из строя: лопается стекло, корродирует металл
и пр., поэтому емкость с фосфором обязательно ставится в резерв-
ную тару (противень, бачок и т. д.). Тара, предназначенная для
хранения токсичных производных фосфора, должна помимо назва-
ния вещества иметь этикетку с надписью «Яд». Тщательно следи- ,
те за тем, чтобы в таре, где хранится белый фосфор, было доста-
точно воды. Учтите, что со временем вода испаряется и ее необхо-
димо добавлять так, чтобы уровень был всегда на 5—10 см выше
верхних кусков или палочек фосфора.
8. Исключительную аккуратность надо соблюдать при расфа-
совке белого фосфора. Он легко режется ножом. Эту операцию
надо проводить под слоем воды и обязательно в резиновых пер-
чатках; для переноса фосфора в реакционный сосуд необходимо
пользоваться пинцетом.
9. При работе с растворами белого фосфора в органических
растворителях следует соблюдать осторожность, помня, что после
испарения растворителя из случайно пролитого раствора фосфор
немедленно воспламенится. Поэтому эти растворы хранят в двой-
ной таре. Эти же условия соблюдают при переносе их по лабора-
тории. Недопустимо иметь в лаборатории большие запасы раство-
66
' ра фосфора. На складах растворы фосфора в органических раст-
ворителях хранить воспрещается. Если такой раствор по неосто-
рожности пролит на пол или на стол,, немедленно надо засыпать
это место песком и затем песок собрать и закопать в землю вдали
от населенного пункта. В случае, когда указанный раствор попал
на спецодежду, ее немедленно надо снять и до уничтожения хра-
нить в бачке с водой. При попадании раствора на руки или лицо
обильно промывать их водой и 2%-ным раствором соды. Выливать
растворы белого фосфора в органических растворителях в канали-
зационную Сеть запрещается, так как фосфор может загореться в
канализационной сети.
10. Выполнение работы с белым фосфором и токсичными сое-
динениями фосфора можно поручать только квалифицированным
работникам после получения ими специального инструктажа от
руководителя работы, Выполнение работ с фосфором учащимися
допускается только в присутствии ведущего преподавателя.
11. Все работы, связанные с размельчением фосфора и его ток-
сичных соединений, надо производить обязательно под тягой в
закрытых ступках или в специально предназначенных .для этого
приборах.
12. Полезно использовать для работы с соединениями фосфора,
представляющими опасность, стеклянные перчаточные боксы, сое-
диненные с вытяжной вентиляцией.
13. Нагревание жидких соединений фосфора можно произво-
дить только в круглодонных колбах. Вести нагревание на открытом
пламени воспрещается.
14. После окончания работы посуда, приборы, установка, ис?
пользованные при работе с белым фосфором или токсичными сое:
динениямц фосфора, должны быть тщательно обеззаражены ис-
полнителем работы и только после этого их можно передать для
мытья обслуживающему персоналу.
15. При работе с соединениями фосфора обязательно га-
дать правила личной гигиены (мытье рук, душ, шапочка, косынка,
и т. д. . ’
16. В дни работы с токсичными соединениями фосфора не.'ре-
комендуется в качестве профилактического питания выдавать мо-
локо и молочные продукты, заменяя его другим эквивалентным по
питательности продуктом.
17. При работе с белым фосфором и токсичными соединениями
фосфора обязательно пользоваться резиновыми перчатками. Надо
помнить, что фосфорорганические .соединения представляют осо-
бую опасность в том отношении, что пары их способны проникать
в организм через кожу.
18. Необходимо учитывать, что фосфины часто являются про-
дуктами разложения фосфидов. Например, фосфид кальция яв-
ляется устойчивым при хранении в сухом помещении, а при повы-
шенной влажности разлагается с образованием фосфинов.
3*
67
МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ И РАБОТА С НИМИ
В металлоорганических соединениях связь металла с углеродом
осуществляется непосредственно без участия каких-либо промежу-
точных атомов. Значительная часть этих соединений отличается
высокой токсичностью и большой летучестью. Многие из них спо-
собны при соприкосновении с воздухом или влагой самопроизволь-
но воспламеняться, а некоторые — взрываться.
Очевидно, что работа с летучими токсичными металлоорганиче-
скими соединениями должна производиться в вытяжном шкафу с
достаточно хорошей тягой. Этому правилу надо следовать даже
тогда, когда соединение имеет малую летучесть, но токсично, на-
пример при работе с ртутьорганическими соединениями. В случае
очень летучих веществ, которые при атмосферном давлении кипят
при температуре порядка 20—25°, или при работе с летучими са-
мопроизвольно воспламеняющимися веществами наилучшим сле-
дует считать применение вакуумной аппаратуры, в которой лету-
чие вещества перемещаются при пониженном давлении в виде па-
ров в совершенно замкнутой системе. Кстати, эта техника, осуще-
ствляемая при полном отсутствии воздуха и влаги, может быть
использована для измерения многих физических констант данного
вещества (молекулярный вес, температура кипения, температура
плавления, растворимость, упругость паров), по этой методике мо-
жет быть определена также реакционная способность вещества
[18]. Например, если пропускать через трубку, наполненную по-
рошком алюминия или цинка, при температуре 200—400° пары
галоидного алкила (например, хлористого метила) или арилгало-
генида в присутствии катализатора — меди, то получается соответ-
ствующее металлоорганическое соединение цинкалкил или алюми-
нийалкил, самопроизвольно воспламеняющееся или взрывающееся
на воздухе.
Простое пропускание ацетилена через аммиачный раствор нит-
рата серебра при комнатной температуре вызывает осаждение бе-
лого осадка ацетиленида серебра. Высушенный осадок взрывается
при малейшем сотрясении.
Для получения некоторых алкильных производных бора в ла-
бораторной практике используют реакцию присоединения гидрида
бора к различным ненасыщенным соединениям — алифатическим
олефинам, ацетилену, бутадиену, хлористому винилу и стиролу.
Синтез металлоорганических соединений бора очень опасен, поэто-
му экспериментатор должен хорошо знать свойства исходных гид-
ридов бора и их реакции.
Все металлоорганические производные щелочных металлов
очень энергично реагируют с окислителями, поэтому все они при
соприкосновении с воздухом самопроизвольно разлагаются, а низ-
шие алкильные производные (как твердые, так и жидкие) само-
воспламеняются. Магний, бериллий, цинк, ртуть, кадмий при взаи-
модействии с ненасыщенными алкилами образуют диалкильные
68
производные. Все они жидкости, имеющие сравнительно большую
летучесть, на воздухе (особенно соединения магния, бериллия,
цинка) воспламеняются. Алкильные производные всех элементов
третьей группы периодической системы реагируют с кислородом
воздуха при комнатной температуре, при этом во многих случаях
самопроизвольно воспламеняются. Следы влаги этому способст-
вуют. Особо осторожным нужно быть с металлоорганическими со-
единениями алюминия, так как, по-видимому, из всех металлов
третьей группы он образует наиболее реакционноспособные ме-
талл ал килы.
Из металлоорганических соединений олова необходимо иметь
в виду опасность экспериментальной работы с летучими галоген-
производными алкил- и арилсоединений олова. Группа этих ве-
ществ (R3SnX) сильно действует на кожу, вызывая нарывы, и об-
ладает слезоточивым действием 1 [16, 18].
Если получение металлоорганических соединений яляется про-
межуточным в синтезе, то правильней проводить его непосредст-
венно реред применением в дальнейшей работе. Тем самым отпада-
ет забота о принятии особых мер предосторожности при его хра-
нении.
Относительно методов получения металлоорганических соеди-
нений имеется ряд монографий [19, 20], однако необходимо иметь
в виду, что в них не всегда говорится о необходимости принятия
специальных мер предосторожности. Авторы этих методик подчер-
кивают, что выполнение синтетических работ с металлорганиче-
скими соединениями должно находиться в, руках высококвалифи-
цированных и опытных химиков, и только. Поэтому во всех слу-
чаях, или по крайней мере если синтез металлоорганического со-
единения проводится впервые, необходимо принять все меры для
безопасности проведения предстоящей работы.
МЫШЬЯК И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ ।
Соединения мышьяка относятся к сильнодействующим ядови-
тым веществам. Учитывая, что они широко применяются в хими-
ческих лабораториях, необходимо сделать несколько замечаний о
химических свойствах этих соединений и правилах безопасности
работы с ними.
Сам металлический мышьяк обычно в работе не применяется,
за исключением редких случаев специального исследования, но его
неорганические и органические соединения широко используются.
Из неорганических соединений мышьяка наиболее употребительны
следующие.
Мышьяковистый ангидрид, As2O3 — это порошок бе-
лого цвета. Поставляется промышленностью в стальных бараба-
нах с завальцованной крышкой. Плохо растворим в воде, но хоро-
шо — в щелочах с образованием солей мышьяковистой кислоты и
* X-—галоген.
69
в ряде органических растворителей. Используется в лабораториях
стекольной промышленности, в лабораториях по изучению ядохи-
микатов, применяется для аналитических целей и для синтеза
мышьякорганических соединений.
Мышьяковый ангидрид, AS2Q5. Белая стекловидная мас-
са, легко расплывающаяся на воздухе, хорошо растворима в воде.
Мышьяковистый водород, AsH3— один из сильней-
ших ядов. Бесцветный тяжелый газ, т. кип. 62,5°, т. пл.— 113,5°,
плотность — 2,69. В чистом виде при обычной температуре доволь-
но стоек, при нагревании разлагается, горит с образованием
мышьяковистого ангидрида. Отравления им могут происходить не-
ожиданно, так как при взаимодействии кислот с металлами, содер-
жащими мышьяк как примесь, образуется AsH3. Особенно часто
он выделяется при действии минеральных кислот на свинец, медь,
железо, цинк, значительные количества мышьяка содержит серная
кислота, для которой SO2 получали из пирита. Часто мышьякови-
стый водород содержится в больших концентрациях в ацетилене.
Мышьяковистый водород часто является примесью к газооб-
разному водороду, а также сопутствует иногда реакциям соляной
и серной кислот с металлами, обычно это несколько осложняет ра-
боту. Отделение или поглощение мышьяковистого водорода необ-
ходимо тогда, когда в реакции он является побочным продуктом.
Имеется ряд методов поглощения мышьяковистого водорода. Наи-
более эффективным является применение ловушек со смесью двух
частей грубозернистой хлорной извести с одной частью влажного
чистого песка. Мышьяковистый и мышьяковый ангидриды относят-
ся к группе сильнодействующих ядовитых веществ, поэтому их
хранение, применение и выдача регламентируются специальными
правилами, а использование по назначению контролируется: в
каждом отдельном случае составляется акт комиссии, назначае-
мой администрацией.
Треххлористый мышьяк. Бесцветная маслянистая жид-
кость, дымящая на воздухе, легко летуча. Пары его в 6,3 раза тя-
желее воздуха, т. кип, 130,2°, т. пл. 18,0°, хорошо растворяется в
органических растворителях (хлороформ, эфир и др.). Вследствие
своей летучести более опасен, чем мышьяк. При контакте с водой
гидролизуется с образованием мышьяковистой и соляной кислот.
Применяется в химических лабораториях для синтеза многих ор-
ганических соединений.
Токсичность неорганических соединений
мышьяка
Из большого числа неорганических производных мышьяка вы-
сокотоксичными являются соединения трехвалентного мышьяка.
Соединения пятивалентного мышьяка менее опасны, но необходи-
мо иметь в виду, что пятивалентные соединения легко восстанав-
ливаются до трехвалентных, поэтому и с ними надо работать так
70
же осторожно, как и с соединениями трехвалентного мышьяка.
Особенно это необходимо иметь в виду при оценке токсичности
органических соединений мышьяка.
Органические соединения мышьяка
Свойства органических соединений мышьяка с химической и
токсилогической сторон более обследованы, чем, например, орга-
нические производные фосфора или кремния. Оказалось, что среди
мышьякорганических соединений много обладающих высокой ток-
сичностью. В некоторых капиталистических странах органические
соединения мышьяка служат предметом изучения как потенциаль-
ные источники боевых отравляющих веществ. Ниже приводим для
иллюстрации температуры кипения и ПДК некоторых токсичных
мышьяксодержащих органических соединений (табл. 11).
Таблица 11
Температура кипения и ПДК некоторых органических соединений мышьяка
Наименование соединения Т. кип., °C ПДК*, мг/л
Хлористый какодил 112 0,0005
Хлористый этиларсин 156 —
.м-Метилдихлорарсин ПО 0,0004
Метиларсин 97 0,0001
Фенилдихлорарсин — 0,001
Диэтиларсин г- не переносима
185 —
Окись метиларсина 95 0,005
Дикакодил 170 —
Окись какодила 120 —
Окись этиларсина — 0,005 не более 1 л^н
Дифениларсин окись . . . • 250
Дифенилцианарсин — 0,00005
* По литературным данным.
Меры безопасности работы с соединениями
мышьяка
1. Лаборатории, предназначенные для работы с соединениями
мышьяка, должны удовлетворять требованиям, установленным
для устройства лабораторий, применяющих в работе сильнодейст-
вующие ядовитые вещества. Стены и полы в этих лабораториях
дой^ны быть выполнены из материалов, не сорбирующих мышья-
ковистых соединений, и удобны для санитарной обработки.
2. В лаборатории должен быть обеспечен не менее чем 12—-16-
кратный обмен воздуха в час. Вытяжные шкафы должны иметь
достаточные размеры с тем, чтобы был возможен в них монтаж
71
установок. В лаборатории должны иметься боксы, подключенные
к вентиляционной системе, для выполнения работ, связанных с
расфасовкой, экстрагированием, кристаллизацией и пр. Вытяжные
шкафы обязательно должны иметь нижние отсосы для работы с
газообразными соединениями тяжелее воздуха, а также комплект
электроприборов для проведения работ, связанных с нагревани-
ем.
3. Все синтетические работы рекомендуется проводить в при-
борах и на установках, собранных на шлифах. Для работы с высо-
котоксичными соединениями мышьяка следует применять приборы
и установки, выполненные из стекла высшего качества.
4. В лаборатории должен иметься комплект индивидуальных
защитных приспособлений, в частности противогазы, респираторы,
перчатки, защитные очки, защитные экраны. Все работающие
обеспечиваются комплектом спецодежды.
5. Обязателен постоянный инструктаж по технике безопасности
работы с соединениями мышьяка для сотрудников этой лаборато-
рии. Инструкция, согласованная с органами охраны труда, долж-
на висеть на видном месте.
6. Все работы с токсичными мышьяксодержащими соедине-
ниями проводятся в вытяжном шкафу или в боксах. На случай
аварии работающий должен иметь при себе противогаз марки Е.
Работы с воспламеняющимися или взрывающимися соединениями
мышьяка выполняются при наличии защитного экрана и обяза-
тельно в Защитных очках.
7. Приборы, применяемые в работе с токсичными соединения-
ми мышьяка, после окончания работы должны быть обезврежены
(инертным газом, водой, дегазаторами). В лаборатории для этого,
а также на случай аварии должен иметься в достаточном количе-
стве надлежащий дегазатор (раствор едкого натра).
8. Пролитую на стол или на пол жидкость, содержащую ток-
сичное соединение мышьяка, необходимо засыпать опилками или
песком, затем осторожно собрать и сжечь или закопать глубоко в
землю вдали от населенных пунктов на специально выделенных
для захоронения ядовитых веществ могильниках.
9. Мышьяковистый ангидрид относится к группе веществ, поря-
док хранения и выдачи которых регламентируется особой инструк-
цией. Он хранится в сейфе под замком. Все растворы, содер-
жащие токсичные соединения мышьяка, должны быть в емкостях,
имеющих надпись «Яд» и название вещества. Хранение их
также разрешается только в запирающихся металлических
шкафах.
10. Все работающие с соединениями мышьяка должны помнить,
что основой безопасных условий работы является соблюдение пра-
вил личной гигиены и инструкций, регламентирующих порядок ра-
боты в лаборатории.
11. Периодически в лабораториях должен производиться ана-
лиз на содержание в воздухе токсичных соединений мышьяка.
72
12. Дегазация посуды, тары из-под окиси мышьяка производит-
ся раствором едкого натра или кальцинированной соды.
13. Противоядием при отравлении соединениями мышьяка яв-
ляется молоко, казеин которого образует с мышьяком нераствори-
мое соединение и тем самым значительно снижает поступление
мышьяка в кровеносную систему.
ХЛОР, ЕГО СОЕДИНЕНИЯ И МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ РАБОТЕ С НИМИ
Хлор и его соединения широко используются в работе химиче-
ских лабораторий. Хлор токсичен. Что же касается многочислен-
ных соединений хлора, то среди них есть много таких, которые
представляют некоторую опасность как по токсичности, так и по
склонности к самовоспламенению, самовозгоранию и взрывам.
Многие из соединений хлора од-
новременно являются и токсичны-
ми, и огнеопасными, и взрыво-
опасными.
Получение хлора даже лабо-
раторным путем (обычно НС1 +
+ КМпСЬ) надо проводить с боль-
шой осторожностью и быть очень
внимательным. Надо учесть, что
хлор, быстро распространяясь,
может создать опасные концент-
рации в помещении, поэтому не-
допустимо получать его при отсут-
ствии в лаборатории мощной
Таблица 12
Кислородные соединения хлора
Окисел и его агрегатное состояние Кислота
Окись хлора, газ Двуокись хлора, газ Шестиокись хлора, жид- кость Семиокись хлора, жидкость Хлорновати- стая Хлористая Хлорнова- тая Хлориая
ствии в лаборатории мощной приточно-вытяжной вентиляции.
Опыты, связанные с получением хлора и изучением его химических
свойств, надо проводить с очень малыми количествами исходных
веществ (полумикрометодом). Необходимость повышенного вни-
мания подчеркивается нами потому, что в практике учебных лабо-
раторий, даже вузов, неоднократно имели место взрывьи вследствие
ошибки или незнания (вместо соляной кислоты действовали на пер-
манганат концентрированным раствором серной кислоты).
Хлор образует ряд бескислородных и кислородных кислот.
Наиболее распространенной из них является соляная кислота. Со-
ляная кислота требует осторожного обращения ввиду того, что
выделяющийся из нее хлористый водород является высокотоксич-
ным газом; кроме того, при попадании на кожу, она дает серьез-
ные ожоги. Особенно опасно попадание сод^яной кислоты или па-
ров хлористого водорода в глаза. Все работы с концентрированной
соляной кислотой, особенно связанные с нагреванием, должны
проводиться только в вытяжном шкафу. При работе с нею обяза-
тельно использование предохранительных очков и резиновых пер-
чаток.
Хотя и менее распространенными, но более опасными являются
73
кислородные кислоты хлора. Приводим перечень окислов и кисло-
родных кислот хлора (табл. 12).
Все окислы хлора взрывчаты. Из кислот в свободном состоянии
получена только хлорная кислота, остальные кислородные- кисло-
ты хлора известны только в водном растворе.
Меры безопасности работы с кислородными
соединениями хлора
Окись хлора. В обычных условиях это газ буровато-жел-
того цвета, обладающий сильными взрывчатыми свойствами, лег-
ко сгущается в красно-коричневую жидкость с т. кип. 2°. Взрыв
окиси хлора легко происходит даже при простом переливании из
одного сосуда в другой, а также при нагревании газа или при со-
прикосновении его с горючими веществами. Окись хлора может
получаться при разложении хлорноватистой кислоты.
Хлористая кислота. Относится к сильным кислотам.
Она также сильный окислитель: уже 40%-ный водный раствор ее
воспламеняется три соприкосновении с горючими веществами. Со-
ли ее — хлораты — обладают высокой токсичностью. При нагрева-
нии хлорноватокислого калия он легко отдает кислород, чем обыч-
но пользуются в учебных химических лабораториях. Смеси этой
соли с легко окисляющимися веществами (серой, фосфором, саха-
ром и др.) взрываются от удара. При нагревании хлорноватокис-
лого калия до 60° с щавелевой кислотой выделяется двуокись
хлора.
Двуокись хлора. В обычных условиях — газ. При охлаж-
дении ниже +10° она сгущается в красно-коричневую жидкость.
Будучи сильно эндотермичным и весьма неустойчивым соединени-
ем, двуокись хлора энергично взрывается при соприкосновении со
способными окисляться веществами, а также при нагревании.
В литературе [21] описан случай, когда для получения кислорода по. реакции
хлорноватокислого калия с перекисью марганца вместо последней по ошибке
была взята похожая по внешнему виду сернистая сурьма. Произошел страшный
взрыв, на месте убивший экспериментатора. В другом случае при рйстирании
в ступке хлорноватокислого калия с серой экспериментатору взрывом были нане-
сены такие повреждения, что через несколько часов он умер.
Хлорная кислота. Является одной из наиболее распрост-
раненных в химических лабораториях кислот, применяемых для
разложения минералов, сплавов и др. Свободная чистая хлорная
кислота дымит на воздухе, является сильным окислителем.
С большинством органических соединений реагирует воспламе-
няясь или взрываясь, например, с деревом, бумагой, хлопчатобу-
мажной тканью и пр. С водой смешивается во всех отношениях, об-
разуя ряд гидратов. В чистом виде опасна, поэтому чаще применяют
ее водные растворы. Соли ее — перхлораты идут для приготовле-
ния взрывчатых соединений и пиротехнических составов. Перхло-
рат магния в лабораториях применяют как хороший осушитель.
Перхлораты не менее опасны, чем хлорная кислота.
74
• Из органических соединений хлорной кислоты особо опасными
являются ее эфиры. По своему бризантному действию они значи-
тельно превышают бризантное действие нитроглицерина. Все ра-
боты с применением хлорной кислоты в органической химии отно-
сятся к категории опасных и требуют принятия особых мер предо-
сторожности.
Хлорная кислота получается при взаимодействии перхлоратов
(натрия, калия, аммония) с концентрированной соляной кислотой.
Для очистки хлорной кислоты от примесей ее перегоняют в ваку-
уме (при нормальном давлении можно перегонять раствор, содер-
жащий не более 72% кислоты). Более концентрированные раство-
ры при нагревании разлагаются со взрывом. Все работы с хлор-
ной кислотой выполняются только в вытяжном шкафу, с примене-
нием экрана.
Основные меры по обеспечению безопасной работы с кислород-
ными соединениями хлора:
1. При работе с кислородными соединениями хлора требуется
' строгое выполнение установленных норм технологического режима
и рабочих инструкций.
2. Все работы выполняются в вытяжном шкафу, имеющем хо-
рошую приточно-вытяжную вентиляцию, с обязательным примене-
нием защитных, экранов и предохранительных очков.
3. Как правило, работу с соединениями хлорной и других кис-
лородных кислот следует проводить с малыми количествами (по-
рядка 5—10 г). Если соединение будет использоваться для другой
работы не сразу, то синтез кислородного соединения отложите, не
храните в рабочем столе запас этих очень опасных соединений.
4. Хранить Кислородные соединения хлора можно только в
растворе. В чистом, а тем более в сухом виде хранить их в лабо-
раториях и на химических .складах категорически воспрещается.
5. Помните, что большинство кислородных соединений Ллора
при контакте с органическими веществами (уголь, опилки, бума-
га, масло и др.), а также с легко окисляющимися неорганическими
соединениями, например трехвалентной, сурьмой, разлагаются со
взрывом.
6. Многие кислородные соединения хлора, например хлорат
натрия, являются высокотоксичными, поэтому работу с ними мож-
' но выполнять, только приняв надлежащие меры безопасности
(противогазы, герметичность аппаратура и т. д.),
7. При работе с сухими препаратами кислородных соединений
хлора допускается применение инструмента (пинцеты, совки и
т. п.), изготовленного только из цветных металлов.
8. При случайном распылении кислородных соединений необхо-
димо тщательно собрать рассыпанный продукт мягкой волосяной
щеткой, а место, где он был рассыпан, промыть водой.
9. При уборке лаборатории, где постоянно работают с кисло-
родными соединениями хлора, запрещается применять опилки,
75
тряпки и другие подобные предметы. Столы в этих лабораториях
можно протирать только после промывки их водой.
10. При работе с хлорной кислотой нельзя пользоваться защит-
ными перчатками, изготовленными из резины.
11. Помните, что попадание в глаза хлорной кис-
лоты равносильно полной потере зрения! Не поль-
зуйтесь при работе с ней неполноценными защитными очками!
Меры предосторожности и безопасности при
работе с органическими соединениями хлора
Ряд органических соединений образует с хлором хлорпроизвод-
ные, многие из которых обладают высокой реакционной способ-
ностью. Условно органические соединения хлора можно разбить
на следующие группы.
1. Хлорпроизводные углеводородов жирного ряда, циклопара-
финов и циклических непредельных углеводородов.
2. Хлорпроизводные углеводородов ароматического ряда.
3. Хлорпроизводные многоядерных углеводородов.
Они по своей токсичности и огнеопасности не одинаковы. Од-
ни из них совершенно безопасные и часто применяются в лабора-
ториях, например хлороформ, четыреххлористый углерод, другие
обладают сравнительно высокой токсичностью. Остановимся крат-
ко на характеристике некоторых из них.
Хлорпикрин, трихлорнитрометан, нитрохлороформ. Бес-
цветная маслянистая жидкость, имеющая резкий запах, т. кип. 113°,
плохо растворяется в воде, смешивается во всех отношениях с бен-
золом. Относится к очень реакционноспособным органическим со-
единениям и часто применяется в органических синтезах. По своим
токсическим свойствам относится к раздражающим дыхательные
органы ядовитым веществам. Отравление может иметь место толь-
ко при неосторожном обращении с хлорпикрином. Обнаруживает-
ся по запаху, прежде чем создается в воздухе опасная токсичная
концентрация. При концентрации 2 мг!мг уже вызывает слезотече-
ние, концентрация его в воздухе 100—150 мг!м? создает условия
для тяжелого поражения организма. В малых концентрациях
хло.рпикрин используют для тренировочных занятий при изучении
противогазов. Эти занятия, конечно, должны проводиться квали-
фицированным руководителем.
Все работы с применением хлорпикрина должны выполняться
при хорошей вентиляции в вытяжном шкафу. Обязательно нали-
чие в лаборатории и у работающих с хлорпикрином противогаза
марки А й достаточного количества дегазатора (раствор сернисто-
кислого натрия). В -литературе имеются указания, что пары хлор-
пикрина при контакте с металлическим калием или натрием взры-
вают с большой силой [21].
Фосген. Т. кип. 8,2°, имеет характерный запах прелого сена.
Растворим в керосине, бензоле, дихлорэтане, хлороформе и др.
76
Особенно хорошо растворим ъ толуоле и ксилоле, чем пользуются
в лабораторной практике. Ввиду большой реакционной способно-
сти фосген находит широкое применение в разнообразных органи-
ческих синтезах. В лабораториях фосген может образоваться в
результате окисления хлороформа, четыреххлористого углерода.
Особенно велика опасность образования фосгена при применении
для тушения пожара огнетушителей, заряженных четыреххлори-
стым углеродом, а также при термическом'распаде некоторых ор-
ганических соединений.
Фосген доставляется в лаборатории в стальных баллонах, ок-
рашенных в защитный цвет. Хранится баллон с фосгеном в запи-
рающемся помещении. Работа с фосгеном производится только в
лабораториях, специально оборудованных для работы с» сильно-
действующими ядовитыми веществами. В лаборатории должно
быть лицо, персонально отвечающее за правильное использование
баллона с фосгеном. Необходимо особенно тщательно следить за
исправностью вентиля баллона. Исправность его проверяется ват-
кой, смоченной аммиаком. Появление белого дыма хлористого ам-
мония является показателем неисправности вентиля и утечки фос-
гена из баллона. Иногда фосген поставляется в виде 12,5%-ного
раствора в толуоле или ксилоле.
Хотя синтез фосгена не сложен, непосредственное его получе-
ние в лаборатории не рекомендуется. Отравление фосгеном прояв-
ляется не сразу, а через 3—4 час поражаются дыхательные пути
и легкие. Концентрация его в воздухе 50 мг/м3 уже опасна для
жизни. Предельно допустимая концентрация его в воздухе лабора-
тории 0,5 мг/м3. Все работы с фосгеном нужно проводить в пред-
варительно проверенной герметизированной аппаратуре. На месте
работы должны иметься противогазы марки В и на случай ава-
рии— достаточное количество дегазатора (10%-ный раствор ам-
миака или сернистого натрия; см. гл. 6).
Эфиры хлорноватистой кислоты. К часто употреб-
ляемым в химических лабораториях реактивам относятся метил- и
этилгипохлорит. Метилгипохлорит при обычной температуре-ч газ
(т. кип. 12°), этилгипохлорит — желтое масло (т. кип. 36°). Оба
они относятся к легко взрывающимся соединениям. Надо иметь в
виду, что опасность работы с ними, особенно при долгом хране-
нии, усугубляется еще и тем, что они под Действием кислорода
воздуха окисляются в вещества перекисного состава, чувствитель-
ность к взрывам которых значительно выше. Поэтому при работе
с этими соединениями надо очень осторожно относиться к опера-
циям, связанным с нагреванием.
Хлористый метил, СНзС1. В химических, лабораториях
хлористый метил постоянно применяется при выполнении органи-
ческих синтезов как превосходный метилирующий и хлорирующий
реагент. Он также широко известен как экстрагент и растворитель
жиров и масел. С воздухом пары его образуют взрывоопасные
смеси. Предел взрываемости 8,1—17,2%. Обладает сильным токси-
77
ческим действием в- результате разложения- н образования в орга-
низме метилового спирта.
Хлористый метилен, CH2CI2. Обладая хорошей способ-
ностью растворять целлюлозу, жиры, смолы, часто для этих целей
используется в химических лабораториях. При нагревании откры-
тым пламенем разлагается с образованием токсических продуктов
разложения.
Хлороформ, CHCI3. Постоянно используется в химиче-
ских лабораториях как экстрагент и растворитель жиров, лаков,
масел, на свету разлагается с образованием фосгена. Обладает
высоким наркотическим действием.
Четыреххлористый углерод, СС14. Бесцветная жид-
кость, при нагревании разлагается с образованием фосгена. В хи-
мических лабораториях используется для экстракции различных
соединений тяжелых металлов, а также в синтезе и анализе. Из-
вестны случаи тяжелых отравлений при высоких концентрациях
СС14 в воздухе. Высокие концентрации СС14 в воздухе легко соз-
даются, так как упругость паров СС14 высока, а температура кипе-
ния — сравнительно низка (77°).
Дихлорэтан, С2Н4С12. Принадлежит к наиболее широко
применяемым в химических лабораториях растворителям и экст-
рагентам. Т. кип. 83,7е. Обладает характерным сладковатым за-
пахом, напоминающим запах хлороформа. Дихлорэтан относится
к группе высокотоксичных веществ, вызывающих общее отравле-
ние и поражение слизистых оболочек и кожи. Отравления возмож-
ны как при вдыхании паров, так и при всасывании его кожей. Ост-
рые отравления дихлорэтаном маловероятны. При хроническом
отравлении наблюдаются головная боль, усталость, тошнота, раз-
дражение дыхательных путей, кровоизлияние легких. При высоких
концентрациях-— поражения печени и почек. При использовании
дихлорэтана должны быть приняты специальные меры предосто-
рожности. Предельно допустимая концентрация дихлорэтана в
воздухе рабочих помещений составляет 50 мг!м?. Относительно
правил работы с дихлорэтаном имеется специальная инструкция
[22]. Эти правила необходимо иметь в виду также и при работе с
другими хлорорганическими соединениями.
Основные положения этих правил таковы.
1. Там, где это возможно, заменять дихлорэтан менее опасны-
ми веществами (см, гл. 2).
2. По возможности исключить непосредственный контакт рабо-
тающего с дихлорэтаном. Не допускать'непосредственного сопри-
косновения кожи работающего с дихлорэтаном (перчатки) или с
веществами, содержащими его.
3. Необходимы максимальная герметизация аппаратуры и пол-
ное удаление возможных выделений дихлорэтана вентиляционной
системой.
4. Все работы с применением дихлорэтана проводить только в
вытяжных шкафах.
78
5. Периодическое медицинское наблюдение за постоянно рабо-
тающими с дихлорэтаном.
Содержащие хлор производные кислот серы, например хлори-
стый тионил, хлористый сульфурил, хлорсульфоновая кислота и
ее метиловый эфир, относятся к веществам, обладающим удушаю-
щими свойствами, они, кроме того, сильно действуют на кожу и
слизистые оболочки.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С БРОМОМ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯМИ
Таблица 13
Упругость паров брома с изменением
температуры
t. °C Упругость пара, мм рт. ст. t. °C Упругость пара, мм рт. ст.
—12.0 30,0 37,4 257,0
0 66,0 40,0 392,0
10,4 111,4 58,8 760,0
20,0 173,0 —
бромиды
легко
вступают
В работе химических лабораторий бром и его соединения ис-
пользуются довольно часто. При температуре 58,7° бром кипит и
переходит в газообразное состояние. Упругость паров брома повы-
шается с ростом температуры (см. табл. 13}. Уд. в. брома 3,14. Па-
ры его тяжелее воздуха почти в
два раза (1л его весит при 0°
3,14 г).
Бром при вдыхании исключи-
тельно сильно поражает слизи-
стые оболочки верхних дыхатель-
ных путей и оставляет более тя-
желые последствия, чем хлор.
Особенно опасно поражение глаз.
Поэтому все работы с жидким и
газообразным бромом обязатель-
но выполнять в защитных очках и
резиновых перчатках. Бром ши-
роко применяется в органической
химии. Алифатические и ароматические
в реакцию с магнием. Этим пользуются в органическом синтезе для
получения магнийорганических соединений. Как правило, эти реак-
ции идут с выделением большого количества тепла, поэтому они
проводятся при энергичном охлаждении. По своей токсичности ор-
ганические бромпроизводные выше производных хлора. Многие
из бромпроизводных органических соединений помимо этого опасны
как легковоспламеняющиеся вещества. Среди них чаще встреча-
ются соединения, имеющие низкие температуры кипения и высокие
упругости паров.
В органическом синтезе большое применение находят активные
фтористые’ соединения брома — трех- и пятифтористый бром.
Взаимодействие пятифтористого брома с водой происходит со
взрывом.
Все работы с жидким бромом, а также со всеми его органиче-
скими токсичными соединениями обязательно проводятся в вытяж-
ном шкафу. Необходимо.помнить, что даже кратковременное вды-
хание паров брома или его органических производных опасно для
жизни. При работе с бромом надо учитывать, что пары его почти
в два раза тяжелее воздуха, поэтому работу с ними проводите в
79
вытяжных шкафах, имеющих нижние и боковые отсосы.
Попадая на поверхность кожи, бром производит тяжелые ожо-
ги. Работая с ним, применяйте для защиты рук резиновые перчат-
ки, шлемовые и защитные плексиглазовые экраны. Особенно тща-
тельно защищайте предохранительными очками глаза.
ОКИСЬ УГЛЕРОДА
Окись углерода чрезвычайно ядовитый газ без запаха. Пре-
дельно допустимая концентрация окиси углерода в воздухе рабо-
чих помещений — 30 мг]м\ Плотность ее при нормальных усло-
виях по отношению к воздуху — 0,967, вес 1 л при этих услови-
ях—1,25 г. Окись углерода хорошо растворима в жидком ам-
миаке и в ряде органических растворителей. Растворимость в во-
де при 25° — 20,8 см?1л. Она почти не поглощается активирован-
ным углем. В связи с этим обычно применяемые противогазы от
окиси углерода не защищают. Смеси окиси углерода с воздухом
взрывоопасны при концентрациях ее от 12,5 до 74,2 об. %. Темпе-
ратура воспламенения окиси углерода в смеси с воздухом 650°.
Смесь двух объемов окиси углерода и одного объема кислорода
взрывается. Окись углерода служит исходным продуктом для по-
лучения ацетона, фосгена, метилового спирта, муравьиной и щаве-
левой кислот, а также многих других органических соединений.
Окись углерода вырабатывается промышленностью и постав-
ляется в баллонах. Она может содержать примеси углекислого га-
за, кислорода, водорода, метана, азота и карбонила железа. Име-
ются методы очистки окиси углерода от этих примесей (10].
Выделение окиси углерода в окружающую среду и связанная
с этим опасность интоксикации может возникнуть в химических
лабораториях при неполном сгорании газов, органических ве-
ществ, подвергаемых сожжению, при приготовлении сплавов, при
проведений синтезов, где окись углерода является исходным про-
дуктом или продуктом разложения. В основе действия окиси угле-
рода на организм лежит ее высокое сродство к двухвалентному
железу гемоглобина, в 200—300 раз превышающее сродство желе-
за к кислороду. Вследствие этого окись углерода вытесняет кис-
лород из гемоглобина и образует карбоксигемоглобин — недея-
тельную форму гемоглобина, что ведет к нарушению транспорта
кислорода, развитию кислородной недостаточности и угнетению
тканевого дыхания.
Основные правила безопасной работы с окисью углерода.
1. Все работы, связанные с выделением окиси как исходного,
так и промежуточного или конечного продуктов синтеза, выпол-
няются только в вытяжном шкафу.
2. Необходимо максимально герметизировать аппаратуру или
установку, работающую с применением окиси углерода.
3. В необходимых случаях пользоваться противогазом марки
СО.
80
4. Контролировать содержание окиси углерода в воздухе лабо-
ратории, пользуясь индикаторными бумажками (см. гл. 6).
5. Следить за исправным состоянием вентиляции при работе с
окисью углерода.
6. В случае отравления окисью углерод^: а) немедленно пре-
кратить работу; б) вынести пострадавшего на свежий воздух;
в) оказать помощь (см. гл. 15); г) вызвать скорую помощь.
КАРБОНИЛЫ МЕТАЛЛОВ
Вещества, образовавшиеся при соединении окиси углерода с
некоторыми металлами, называются карбонилами. С точки
зрения безопасности работы в химических лабораториях необхо-
димо иметь в виду, что, как правило, карбонилы при неосторож-
ном с ними обращении или хранении могут вызвать токсические
поражения (отравления), а также могут взрываться или воспла-
меняться. В лабораториях приходится иметь дело с многими кар-
бонилами металлов. Практический интерес представляет тетра-
карбонил никеля
/СО—СО
Ni . | ,
\со—СО
образующийся при действии окиси углерода на порошок метал-
лического никеля в водородной среде. Карбонил никеля — про-
зрачная с неприятным запахом летучая жидкость, растворяется
во многих органических растворителях, мало растворима в воде.
Пары ее высокотоксичны, при нагревании до 60° на воздухе взры-
ваются. Карбонил никеля имеет высокую упругость паров, с гал-
лоидами реагирует со взрывом. Необходимо принимать / меры
предосторожности также при работе с карбонилами кобальта и
железа.
Карбонилы различных металлов применяются как катализато-
ры в многочисленных органических синтезах; например, они ис-
пользуются при каталитическом получении альдегидов, кетонов,
ацеталей, спиртов, аминов и т. д. Карбонил никеля как гидрогени-
зирующий катализатор используется в синтезе акриловой кислоты.
Если карбонилы применяются впервые в новых работах, надо про-
вести предварительный синтез с малыми количествами карбонила.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С СОЕДИНЕНИЯМИ СЕРЫ
По химическим свойствам сера типичный металлоид. При на-
гревании она легко окисляется, с атомарным водородом легко
реагирует при комнатной температуре, а с хлором и фтором — при
нагревании до 100°. Нагревание способствует также образованию
81
при взаимодействии серы с металлами многочисленных сульфи-
дов. С кислородом сера образует ряд окислов.
Сернистый ангидрид. Т. кип.— 10°, он хорошо раство-
ряется в метиловом и этиловом спиртах, уксусной кислоте, хлоро-
форме, эфире. Широко применяется в качестве селективного рас-
творителя в лабораториях органического синтеза. Используется
как экстрагент для извлечения из нефтей ароматических и ненасы-
щенных углеводородов и смолистых веществ, которые, в отличие
от парафиновых и нафтеновых углеводородов, хорошо в нем рас-
творяются.
Серный ангидрид. Жидкость, т. кип. —44,6°, соединяет-
ся с водой. В лабораториях применяется как сульфирующий агент
(олеум). ПДК сернистого и серного ангидридов в воздухе лабора-
торного помещения не должна превышать 2 мг!мя. При больших
концентрациях сернистый и серный ангидриды действуют раздра-
жающе на дыхательные пути. Острые и смертельные отравления
ими даже при высоких концентрациях маловероятны, но возмож-
ны различные заболевания.
Серная кислота. В зависимости от метода получения сер-
ная кислота бывает различного качества и сортов — камерная,
башенная, купоросное масло, олеум, аккумуляторная. Качество
серной кислоты регламентируется соответствующими ГОСТами.
В химических лабораториях чаще всего пользуются аккумулятор-
ной серной кислотой и олеумом (химически чистая кислота).
Нужно иметь в виду, что серная кислота, как правило, содержит
примесь мышьяка.
Некоторые вещества при взаимодействии с серной кислотой,
особенно с концентрированной, могут давать взрывы. К таким ве-
ществам, в частности, относятся соли хлорноватой и марганцовой
кислот и др.
Серная кислота относится к токсичным веществам. Помимо
того что ее пары и окислы очень вредны для организма, она силь-
но действует на кожные покровы. Ожоги серной кислотой трудно
поддаются лечению и даже при успешном лечении оставляют обе-
зображивающие следы, особенно на лице. Очень опасно попада-
ние серной кислоты в глаза; в большинстве случаев это оканчи-
вается полной или частичной потерей зрения.
Один студент-химик в лаборатории качественного анализа нагревал в про-
бирке спирт и уксусную кислоту вместе с концентрированной серной кислотой
для тогр, чтобы ознакомиться с запахом образующегося по реакции уксусного
зфира. Кипящая смесь брызнула ему в лицо и левый глаз. После тщательного
промывания страшные боли несколько утихли. В глазной больнице было уста-
новлено тяжелое повреждение роговицы глаза и потеря зрения иа 90%.
Следует помнить, что при разбавлении концентрированной сер-
ной кислоты водой выделяется большое количество тепла.
Запомните твердо правило разбавления концентрированной
серной кислоты: нужнЬ . кислоту медленной струей
приливать к воде, а неводук кислоте. При разбав-
82
лении олеума необходимо иметь в виду, что оно
производится не водой, а только концентрирован-
ной серной кислотой — путем медленного в л и в а-
нияолеумавкислоту.
В лабораториях серная кислота хранится в толстостенной сте-
клянной посуде емкостью не более 2 л, закрытой стеклянной проб-
кой и колпаком. Разбавленную кислоту можно держать на полках
или в шкафах, концентрированную — только на полках вытяжного
шкафа. Хранить кислоты под вытяжным шкафом не разрешается.
Концентрированная кислота, находящаяся в стеклянной таре,
должна стоять на случай аварии в кювете из пластмассы. При
расфасовке олеума на складе часто возникают трудности из-за
того, что олеум при низких температурах загустевает, становится
вязким и его неудобно в таком виде разливать в мелкую тару.
В этом случае надо бутыль или бочку с олеумом внести в теплое
помещение и начать расфасовку тогда, когда он примет вид мас-
лянистой жидкости.
Основные правила безопасности работы с сернистым и серным
ангидридами, а также с серной кислотой заключаются в следую-
щем.
L Все работы; при которых возможно выделение сернистого и
серного ангидридов, а также паров серной кислоты, проводить
только в вытяжном шкафу.
2. При работе с концентрированной серной кислотой или выпа-
ривании разбавленной кислоты в вытяжном шкафу обязательно
пользоваться резиновыми перчатками и предохранительными
очками..
3. Твердо выполнять указанное выше правило разбавления
водой концентрированной серной кислоты, а также олеума.
4. Помните, что ряд неорганических и органических веществ
бурно реагирует с концентрированной серной кислотой, а некото-
рые при контакте с ней взрываются. К
5. Будьте внимательны при нагревании в пробирках каких-ли-
бо растворов, содержащих серную кислоту; следите за тем, ч|обы
открытый конец пробирки не был направлен на вас или соседа.
6. Берегите глаза и лицо при работе с сердой кислотой, поль-
зуйтесь резиновыми перчатками и очками.
7. При попадании серной кислоты на руки или на лицо немед-
ленно промойте пораженное место' обильным, количеством воды.
Чем скорее и быстрее это будет сделано, тем менее тягостны будут
последствия.
8. При случайном попадании серной кислоты в организм, через
пищевод следует применять полоскание 5%-ным раствором дву-
углекислого натрия, молоко и взвесь окись магния, известковую
воду, растительное масло. Вызвать врача.
Сероводород. Бесцветный . газ, обладает неприятным, за-
пахом. Относится к группе высокотоксичных соединений. Так, как
он находит широкое применение в химических лабораториях, ве-
83
роятность отравления им очень велика. Для лабораторных надоб-
ностей его получают, пользуясь аппаратом Киппа (действие раз-
бавленной соляной кислоты (1:3) на сернистое железо). Для
очистки от хлористого водорода сероводород пропускают через
промывалку с водой. Полученный по этому методу сероводород
обычно содержит значительное количество водорода. Освобожде-
ние от водорода сложно и, кроме того, наличие его в сероводоро-
де не имеет существенного значения. Получение сероводорода,
конечно, проводится в вытяжном шкафу.
Необходимо иметь в виду, что в исходных препаратах (соля-
ная кислота и сернистое железо) как примесь может присутство-
вать мышьяк, следовательно, может иметь место побочная реак-
ция образования мышьяковистого водорода. Это значительно по-
вышает токсичность полученной смеси газов. Ядовитость сероводо-
рода часто недооценивается и работа с ним проводится без соблю-
дения должных мер предосторожности, между тем при концент-
рации уже в 0,1% он вызывает тяжелые отравления, а при содер-
жании его в воздухе 1 мг]л может вызвать мгновенную смерть.
Опасность работы с сероводородом заключается еще в том, что
он, обладая заметным запахом, вызывает у экспериментатора не-
приятные ощущения только в первые минуты. .При дальнейшей
работе в атмосфере сероводорода работающий перестает ощущать
его запах и незаметно для себя может серьезно отравиться.
Основные меры безопасности при работе с сероводородом
таковы:
1. Все виды работы с сероводородом проводить только в вы-
тяжном шкафу с хорошей вентиляцией.
2. Применять для получения сероводорода соляную кислоту
и сернистое железо, не содержащие мышьяка.
3. В лабораториях, состоящих из нескольких помещений, где
постоянно ведется работа с сероводородом, должна быть выделе-
на специально оборудованная комната — сероводородная.
4. В этой комнате приточно-вытяжная вентиляция должна
быть отрегулирована так, чтобы объем притока воздуха был мень-
ше объема воздуха, вытягиваемого вытяжным шкафом.
5. В лаборатории должны иметься противогазы марки КД.
6. Работа с сероводородом вне вытяжного шкафа недопустима.
К группе токсичных соединений серы относятся и такие, как
хлорсульфоновая кислота, хлористый тионил, хлористый сульфу-
рил, а также многочисленные серусодержащие органические со-
единения.
Серусодержащие органические соединения.
Органические соединения, содержащие серу, получаются замеще-
нием атома водорода органического соединения на сульфогруппу
—SO3H. Среди серусодержащих органических соединений имеется
много токсичных и высокотоксичных соединений. К ним, в частно-
сти,’ относятся меркаптаны, тиоэфиры, тиокислоты. Для иллюст-
рации приводим несколько примеров. Бутилмеркаптан — обладает
84
слезоточивым действием. Галоидозамещенные меркаптанов более
токсичны, например хлорметилмеркаптан обладает уже нарыв-
ными свойствами.
Из производных тиокислот можно отметить тиофосген.
Из сложных эфиров серной кислоты в лабораториях часто при-
меняется диметилсульфат, обладающий высокой летучестью и
токсичностью. Высокотоксична хлорсульфоновая кислота и осо-
бенно ее метиловый и этиловый эфиры.
Меркаптаны имеют сильный отвратительный запах; например,
мети'лмеркаптан может быть обнаружен по запаху при концентра-
ции порядка 2-10-9 мг!л. Этим свойством меркаптанов пользуют-
ся для контроля за состоянием газовых магистралей. Уже отме-
чалось в вводной части, что среди химических соединений есть
такие, которые, являясь высокотоксичными, в малых дозах нахо-
дят применение в медицине как лечебные препараты. К ним, на,-
пример, относятся стрихнин, препараты мышьяка и др. Оказывает-
ся, что "и некоторые представители меркаптанов, содержащие
тиоловые группы —SH, с большим успехом используются как
антидоты, т. е. вещества, блокирующие в организме человека со-
единения, относящиеся к группе ядовитых, поражающих крове-
творные и кр’овеносные системы.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С АЛКАЛОИДАМИ
Большинство алкалоидов относится к сильнодействующим
ядовитым веществам, и работа с ними требует ряда мер предосто-
рожности. По своей токсичности некоторые из них более ядовиты,
чем соли синильной кислоты. В химических лабораториях для ана-
литических и синтетических целей широко применяются морфин,
никотин, цинхонин, бруцин, стрихнин. Все они включены в список
сильнодействующих ядовитых веществ, и на них распространя-
ются все правила производства, получения, хранения и примене-
ния таких веществ. ' Поскольку большинство алкалоидов Мало
растворимы в воде и почти не летучи, возможность отравления^ими
сводится к попаданию их в желудочно-кишечный тракт. Вслед-
ствие этого, несмотря на их высокую токсичность, меры безопас-
ности работы с алкалоидами сводятся к следующему.
1. При работе с алкалоидами обязательно применение респи-
раторов и резиновых перчаток.
2. Взвешивание алкалоидов производится на весах, предназна-
ченных для взвешивания СДЯВ.
3. Не разрешается оставлять • перечисленные алкалоиды в
сухом или растворимом виде на рабочих столах без присмотра.
4. После окончания работы все алкалоиды должны быть убра-
ны в сейф или металлические шкафы.
5. Использованная химическая посуда после окончания работы
должна обезвреживаться непосредственным исполнителем работ.
85
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С СОЕДИНЕНИЯМИ
БЕРИЛЛИЯ
Бериллий идет для приготовления сплавов, имеющих самое
различное назначение, в том числе сплавов, применяемых в ра-
диоэлектронике. Помимо того, он используется для изготовления
радий-бериллиевых и полоний-бериллиевых источников излучения
нейтронов. В настоящее время исследовательские работы по бе-
риллию интенсивно развиваются не только в нашей стране, но и
за рубежом [23, 24].
Соединения бериллия, особенно фтористые, обладают значи-
тельной токсичностью и в медицинской практике заболевания, вы-
званные соединеиями бериллия, даже получили самостоятельное
название «бериллиоз». При острых отравлениях наблюдаются по-
ражения нервной системы и бронхо-легочного аппарата. На-
сколько высока токсичность соединений бериллия, видно хотя бы
из того, что ПДК в воздухе рабочих помещений для соединений
'бериллия установлена в 1 мкг1м\ т. е. такая же, как и для силь-
нодействующих ядовитых веществ.
Известны органические соединения бериллия, которые помимо
своей токсичности являются также огнеопасными. Так, диметил-
бериллий воспламеняется при комнатной температуре даже в
атмосфере углекислого газа. Низшие члены бериллийалкилов на-
столько опасны (на воздухе они воспламеняются), что получение,
а тем более хранение их возможно только под надежной защитой
инертных веществ (азот, аргон и др.) [18]. Правила работы с бе-
риллием и его соединениями в основном заключаются в следу-
ющем:
1. Все лабораторные работы с соединениями бериллия, находя-
щимися в виде порошков, паст, растворов, сплавов, должны вы-
полняться в отдельных изолированных от других лабораторий
помещениях.
2. Все операции, связанные с возможностью выделения в воздух
лабораторного помещения аэрозолей бериллия, следует проводить
в максимально механизированных и герметизированных установ-
ках. Если работа выполняется с большими количествами берил-
лия или его соединений, то лаборатория должна быть спланиро-
вана в трехзонном варианте (первая зона — размещение обору-
дования, вторая — ремонтный коридор,. третья — операторское
помещение).
3. Все операции, связанные с обработкой сухих порошкообраз-
ных продуктов (размельчение, растирание, фасовка и т. п.), долж-
ны проводиться в специальных герметических рукавного типа
боксах. В боксах во время выполнения работы должно поддер-
живаться разрежение.
4. Плавку металлического бериллид и получение его сплавов
необходимо проводить в специальных герметизированных ваку-
умных печах. Сброс воздуха из вакуум-насосов осуществляется
«6
непосредственно в вытяжную вентиляцию, где подвергается очист-
ке перед выбросом в атмосферу. Поглотителем служит 25%-ный
раствор едкого кали. В литературе имеются указания, что в ра-
диусе 2 км от места работы концентрация бериллия не должна
превышать 0,01 мкг!ма [25]. ПДК в производственных помещениях
не может превышать 1 мкг/м?. При этом в течение даже самого
короткого промежутка времени недопустимо пребывание в поме-
щении, где концентрация бериллия больше 25 мкг)мъ.
5. Лаборатория должна быть обеспечена мощной приточно-
вытяжной вентиляцией. Скорость прохождения воздуха через;
дверцы вытяжного шкафа должна быть не менее 1 м]мин.
6 Рее работающие с соединениями бериллия должны быть
обеспечены спецодеждой и защитными средствами (очками, респи-
раторами и т. д.).
7. Вынос спецодежды из лаборатории, а также хранение в ла-
боратории личных вещей категорически воспрещается.
8. В обязательном порядке все работающие с соединениями
бериллия должны периодически проходить медицинский осмотр.
9. Помещения лаборатории должны быть окрашены масляной
краской или эмалью в светлые тона.
ft). Отравления соединениями бериллия относятся к тяжелым
видам заболеваний. В литературе имеется указание, что до 50%
поражений бериллием являются смертельными [25]. Важно заме-
тить, что признаки отравлений бериллием проявляются даже че-
рез ряд лет после прекращения контакта с бериллием [26].'
ЛИТЕРАТУРА
1. Флюр и Ф. и Церник Ф. Вредные газы. М., ГОНТИ, 1939.
2. Краткая химическая энциклопедия, т. 3. М., Изд-во Сов. энциклопедия,
1964.
3. Лазарев В. В. Химически вредные вещества в промышленности, т. 1
и 2. М, Госхимиздат, 1961. £
4. Попов П. В. Справочник по ядохимикатам. М., Госхимиздат, 1955.
5. Эдере Ш. и ЭстенМ. Химическое оружие и его токсическое дей-
ствие. М., Воеииздат, 1938. ?
6. Справочник по технике безопасности и промышленной санитарии.' М.,
«Химия», 1964, стр. 114.
7. Селиванов М. П. Безопасность работы в химических лабораториях.
М., Медгиз, 1954.
8. Сб. «Методы определения запыленности . воздуха и свободного кварца в.
помещениях промышленных предприятий». М., Профиздат, 1956.
9. К а ц М. И. Техника безопасности при работе в химических лаборато-
риях. М„ Госхимиздат, 1960.
10. Рапопорт Ф. М„ Ильинская Ф. М. Лабораторные методы полу-
чения чистых газов. М., Госхимиздат, 1963.
11. Гу беи И. Методы органической химии, т. IV, кн. 1, вып. 1. М., Гос-
химиздат, 1949.
12. Синтезы органических препаратов, вып. 11. М., ИЛ, 1932, стр. 266.
13. В. 67, 1028, 1934.
14. Справочник химика, т. 1 и 2. М., Госхимиздат, 1962.
15. Ворожцов Н. Н. Основы синтеза промежуточных продуктов и краси-
телей. М., Госхимиздат, 1955.
8Г
16. Сои дер с Б. Химия и токсикология органических соединений фосфора
и фтора. М., Госхимиздат, 1961.
17. Труды первой конференпии по химии и применению фосфорорганических
соединений. М., Изд-во АН СССР, 1957.
18. Рохов Ю., Хорд Д., Льюис Р. Химия металлоорганических соеди-
нений. М„ ИЛ, 1963.
19. Макарова Л. Т., Несмеянов А. Н. Синтетические методы в об-
ласти металлоорганических соединений ртути. М., Изд-во АН СССР, 1945.
20. Кочешков К. А., Несмеянов А. Н. Синтетические методы в об-
ласти металлоорганических соединений элементов 3 группы. М.—Л., Изд-во
АН СССР, 1945.
21. Эгли-Рюст. Несчастные случаи при химических работах. Л. 1926.
22. Временные общие санитарные правила при работе с дихлорэтаном.
Справочник по технике безопасности и промсанитарии. М., Профиздат, 1950,
стр. 694.
23. Власов Н. А. Нейтроны. М., Физматиздат, 1955.
24. Старик И. Е. Основы радиохимии. М.—Л., Госхимиздат, 1959.
25. Reis lotkins. Machinist, 1953, рр. 97, 221—225.
26. Wiliams. Indust, chem., 33, 1957.
Глава 4
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКОFT
РТУТЬЮ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯМИ
Ртуть и ее разнообразные соединения находят широкое приме-
нение в работе химических лабораторий. В лаборатория^ повсе-
дневно работают с термометрами и манометрами, содержащими
металлическую ртуть. Она часто используется как затворная жид-
кость в различного типа и назначения затворах, в вакуумных на-
со(^х и т. д. В препаративной химии часто находят применение-
соединения ртути: хлорная ртуть (сулема), ртутные амальгамы
ртутьорганические соединения — диметилртуть, диэтилртуть и др~
Наконец, ею пользуются для изготовления прерывателей тока»,
как катализатором при различных химических реакциях и для
синтеза ртутных препаратов.
Металлическая ртуть и большинство ее соединений являются
очень ядовитыми и вредными для организма человека. К примеру».
0,1 г сулемы является смертельной дозой для человека, а предель-
но допустимая концентрация паров ртути в воздухе лабораторных
помещений по действующим правилам техники безопасности не
должна превышать 0,00001 мг/л или 0,01 г/м3. Понятно поэтому»
что безопасности работы с металлической ртутью и ее соединения-
ми должно уделяться исключительно большое внимание. ;
По своим физическим свойствам металлическая ртуть при нор-
мальных условиях является жидким металлом, обладающим боль-
шой текучестью. Температура кипения 356,6°. Пары ртути почти
в 10 раз тяжелее воздуха. Упругость пара металлической ртути с
повышением температуры резко возрастает (табл. 14).
В организм человека пары ртути проникают главным образом
через легкие. В них ртуть частично растворяется и отлагается в виде
металлических соединений в легочной ткани. Большая часть ртути
переходит в кровь и скапливается в почках, печени и мозгу. То же.
происходит при попадании ртути в организм через желудочно-ки-
шечный тракт или через кожу и слизистые оболочки. Острые отрав-
ления парами ртути встречаются редко; большинство заболеваний
является результатом хронического отравления.
89*
Металлическая ртуть — чрезвычайно подвижная жидкость, при
неаккуратной работе ее очень легко пролить на пол или на рабо-
чий стол, при этом она проникает в самые незначительные щели,
там легко переходит в мелкодисперсное состояние, создавая тем
самым колоссальную поверхность для своего испарения.
Таблица 14 Изменение упругости паров ртути в зависимости от температуры Пролитую на пол ртуть трудно собирать, особенно если в полу имеются щели и трещины. Па- ры ртути, быстро испаряясь, рас- пространяются по всему помеще- нию. В зависимости от температу-
t. «С р. мм рт. ст. t, “С р, атм
0 1,8-10“* 200,0 18,25 ры и концентрации они могут адсорбироваться на стенках и по-
39,8 5,9-10“3 300,0 248,6 толке и даже диффундировать в
46,2 9,5-10“2 400 450 2,04 4,25 13,80 соседние помещения. Сорбируясь
50,8 1,3-10“2 550 на стенах и потолке, ртуть созда-
100,0 2,8-Ю-1 650 34,0 ет еще большие возможности для
750 880 72,0 162, отравления помещений. Нужно иметь в виду, что один раз проли- тая на пол и немедленно не
убранная ртуть на многие месяцы отравляет лабораторию.
Хроническое отравление ртутью проявляется в виде расстрой-
ства нервной системы, повышенной возбудимости, головных болей,
дрожания рук и головы, быстрой утомляемости и, наконец, поте-
рей трудоспособности.
Осторожность необходима не только при работе с металличе-
ской ртутью, но и с ее солями, так как многие из них ядовиты.
Значительная часть ртутных солей неустойчива и разлагается с
выделением металлической ртути [1,2]. Из опасных неорганических
соединений ртути в химических лабораториях часто применяются
следующие.
Сулема, HgCl2. Поступает в лабораторию в виде белых кри-
сталлов, порошка или спрессованных палочек. Относится к груп-
пе сильнодействующих ядовитых веществ. Сулема, предназначен-
ная для дезинфекционных целей, как правило, окрашена каким-
либо красителем (обычно в светло-розовый цвет). Сулема широко
применяется в химических лабораториях для получения ртуть-
органических соединений, для аналитических целей (меркуромет-
рия), для получения амальгам и т. д.
Каломель, Hg2Cl2. Химически нестойкое соединение, при
хранении, особенно во влажных условиях и на свету, разлагается
с образованием металлической ртути и сулемы.
Цианистая ртуть, Hg(CN)2. Широко используется для
синтеза ртутьоргйнических соединений и в аналитических лабора-
ториях. Чрезвычайно ядовитое вещество.
Все ртутные соединения рекомендуется хранить в темном мес-
те в банках оранжевого стекла с притертыми пробками.
В зависимости от концентрации паров ртути в воздухе отрав-
90
ление организма наступает или очень быстро, что бывает, как мы
уже говорили, редко (острое отравление), или же ртуть, накап-
ливаясь в организме, комулятивно действует на него (хроническое-
отравление). В современной литературе [3, 4] большое внимание
уделяется так называемому микромеркуриализму, возникающему
при хроническом отравлении очень малыми концентрациями паров
ртути. Все работы, связанные с нагревом, очисткой и дистилля-
цией ртути должны выполняться в специально выделенных для
этого помещениях.
ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ, СВЯЗАННЫХ С ОЧИСТКОЙ
МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РТУТИ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИИ
В химических лабораториях необходимо установить твердый
порядок, чтобы отработанная и загрязненная металлическая ртуть,
обязательно собиралась в толстостенные стеклянные или фарфо-
ровые банки с тем, чтобы по мере накопления ее очистить от за-
грязнений и в дальнейшем использовать для работы. Недопустимо
грязную отработанную ртуть выбрасывать в мусоросборники или
в канализацию. Это относится также ко всем соединениям ртути-
Для проведения работ, -связанных с очисткой металлической
ртути, должна быть выделена специальная лаборатория, кото-
рая по своему устройству должна отвечать санитарным требовани-
ям, установленным специальными правилами. В зависимости от
того, для каких целей ртуть после очистки будет использована,
производится ее грубая или тонкая очистка. Имеется ряд вариан-
тов очистки металлической ртути. Мы остановимся только на не-
скольких из них: в табл. 15 дано описание полного цикла очистки
ртути, употребляемой в высоковакуумных аппаратах [6]. Ртуть,
поступающую со склада, и ртуть, бывшую в употреблении в газо-
аналитических установках, а также пролитую ртуть, собранную
амальгамированной пластинкой, очищают в следующей последо-
вательности. £
1. От механических загрязнений (пыль, окисная пленка и про-
чие инородные частицы) ртуть освобождают фильтрованием через
перфорированный бумажный фильтр, установленный обычным
способом на стеклянную воронку. Влажную ртуть предварительно
осушают кусочками фильтровальной бумаги.
2. Очистку ртути от жировых загрязнений (вакуумной смазки)
и от некоторых растворенных металлов производят следующим
способом. Заливают в пол-литровую банку около 250 мл ртути и
приливают туда такое же количество насыщенного раствора пер-
манганата. Плотно закрывают банку резиновой пробкой и энер-
гично встряхивают ее содержимое. После этого раствор осторож-
но отделяют от эмульгированной ртути и промывают 50 мл
10 %-ной азотной кислоты и затем водой.
3. Ртуть, очищенную от жировых и прочих органических за-
грязнений, для более тщательного удаления примесей дополни-
91
тельно обрабатывают разбавленной азотной кислотой и проду-
вают воздухом. Обе эти операции совмещают в одну, протягивая
воздух через ртуть, сверху которой налита азотная кислота. Воз-
дух не только окисляет примеси ртути, но способствует ее пере-
мешиванию, т. е. ускоряет про-
цесс очистки ртути. Продува-
ние воздуха производят, поль-
зуясь водоструйным насосом
или сжатым воздухом. Схема
промывного устройства показа-
на на рис- 8. Продувание воз-
Рис. 8. Схема очистки ртути азотиой Духа производят в зависимости
кислотой от загрязненности ртути в те-
чение 8—15 час. После промы-
вания ртути и полного освобождения от азотной кислоты ртуть
фильтруют через бумажный фильтр и разливают в чистые стеклян-
ные банки толстостенного стекла.
4. Для большинства работ такой очистки ртути бывает доста-
точно. Но если необходима ртуть прецезионной чистоты, то даль-
нейшую очистку производят методом дистилляции в вакууме.
Таблица 15
Очистка ртути от механических, органических и жировых загрязнений
и растворенных в ней металлов
Операция Удаляемые загрязнения
Фильтрование через замшу Продувание воздуха Промывание в беизиие > » калийном щелоке » » спирте > » растворе перманганата » » 10%-ной азотной кислоте » » 80 %-ной серной кислоте » » дистиллированной воде Осушение Дистилляция в вакууме при 180° Механические примеси (пыль, окисная пленка) Свинец, частично медь Масла и жиры » » » » » » Органические загрязнения Цинк, щелочи Свинец Остатки кислот Вода Олово, благородные металлы
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РТУТЬЮ
В практике часто бывает так, что стеклянные части прибора
или установок, работающих с использованием металлической рту-
ти, требуют ремонта или исправления в стеклодувной мастерской.
1. Необходимо усвоить твердое правило, что перед отправле-
нием в стеклодувную мастерскую приборы или детали установки
должны быть тщательно очищены от ртути. Для этого надо слить
ртуть из прибора, промыть его азотной кислотой или хромовой
смесью, з’атем сполоснуть водой и высушить. Для лучшей очистки
92
от ртути после промывания азотной кислотой или хромовой смесью
полезно промыть прибор 25%-ным раствором иода в 30%-ном рас-
творе йодистого калия. Необходимо помнить, что нарушение этого
правила заведомо создаст условия отравления мастера-стеклоду-
ва, выполняющего работу по ремонту и исправлению прибора, и
заражения ртутью помещения стеклодувной мастерской.
2. Приборы и установки, содержащие металлическую ртуть,
должны устанавливаться в лабораториях на эмалированных или
окрашенных масляной краской противнях. Аппаратура с открыты-
ми поверхностями ртути монтируется только в вытяжном шкафу.
Металлическая ртуть часто применяется в вакуумных установи
ках в качестве затворов. К преимуществам таких вакуумных ртут-
ных насосов следует отнести возможность получения ультравысо-
кого вакуума. Если замена ртутных насосов другими нежелатель-
на по какой-либо причине, то работу надо проводить в условиях,
исключающих загрязнение лабораторных помещений парами рту-
ти. Каркас крепления вакуумного аппарата должен быть металли-
ческим. Отдельные, приборы, содержащие ртуть, должны нахо-
диться в эмалированных противнях или в глубоких металлических
коробках. Если вакуумная установка небольшая, то вся она долж-
на стоядь в глубоком противне, но и в этом случае отдельные ча-
сти ее должны находиться под защитой стальных коробок или
колпачков. Использовать при монтаже такой установки деревян-
ные подкладки, корковые пробки и тому подобные материалы не-
допустимо.
3. Надо тщательно следить за тем, чтобы в манометрах и дру-
гих узлах, содержащих металлическую ртуть, не создавалось дав-
ление выше предусмотренного инструкцией. Следует обращать
особое внимание на качество стекла, пошедшего на изготовление
узлов установки, в которых будет находиться ртуть, а также на
доброкачественность всех спаев установки.
4. Работа с металлической ртутью допускается только тогда,
когда она не может быть заменена другими, безвредным» для здо-
ровья веществами.
5. Работы, связанные с нагреванием, промыванием и дистилля-
цией ртути, т. е. работы, проводимые с открытой поверхностью
ртути, а также применение аппаратов, из которых ртуть может
проливаться, ведутся в отдельных лабораториях, изолированных
от остальных рабочих помещений. Никакие другие работы в этих
лабораториях выполнять не разрешается.
6. Как правило, все ртутные приборы должны быть сконцетри-
рованы в одном помещении. Работы с мелкими ртутными прибо-.
рами или с аппаратами, в которых ртуть хорошо изолирована, мо-
гут проводиться в общих лабораторных помещениях, на специаль-
но выделенных и соответственно оборудованных лабораторных
столах. Эти приборы устанавливаются на эмалированных или ок-
рашенных масляной краской противнях.
7. Запасы ртути должны храниться на складах в толстостенной
93
стеклянной или фарфоровой посуде с герметическими пробками.
В целях предосторожности эта тара со ртутью,должна стоять на
металлическом противне, в бачке или в другой емкости (на слу-
чай аварии тары). Надо иметь в виду, что удельный вес ртути
13,54, поэтому емкость стеклянной или фарфоровой тары для
хранения ртути должна быть небольшой (максимум 500 мл). На
складе должен иметься достаточный запас посуды и приспособле-
ний для безопасной транспортировки ртути (металлические сет-
чатые футляры для стеклянной посуды)’.
8. Выдача ртути сотрудникам производится только с разреше-
ния начальника лаборатории или отдела в количестве, не превы-
шающем дневную потребность. В лаборатории ртуть хранится в
вытяжном шкафу.
9. Вся отработанная и загрязненная металлическая ртуть обя-
зательно должна собираться в толстостенные стеклянные иди фар-
форовые банки. По мере накопления ее очищают от загрязнений
и снова используют для работы. Недопустим^ грязную отработан-
ную ртуть выбрасывать в мусоросборники или в канализацию. Это
относится также ко всем соединениям ртути. Для проведения ра-
бот, связанных с очисткой металлической ртути, выделяется спе-
- цйальная комната, которая по своему устройству должна отвечать
санитарным требованиям, установленным специальными правила-
ми [5].
10. В помещениях, где имеются аппараты или приборы, содер-
жащие ртуть, или производятся какие-либо работы со ртутью, не
реже двух раз в год (в том числе обязательно в летнее время)
должен производиться анализ воздуха на содержание в нем паров
ртути.
11. В помещениях, где проводится работа со ртутью, должны
быть вывешены правила внутреннего распорядка лаборатории,
включающие специальные пункты по безопасности работы со
ртутью и ртутными приборами и аппаратами, а также по мерам
личной профилактики (см. гл. 3).
УСТРОЙСТВО И ОБОРУДОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ, ВЫДЕЛЕННЫХ
ДЛЯ РАБОТЫ СО РТУТЬЮ И РТУТНОЙ АППАРАТУРОЙ
1. В таких помещениях полы покрываются линолеумом, края
его и места прохождения через пол труб тщательно зашпаклевы-
вают. Поверхность шпаклевки покрывают натуральной олифой.
У края стен линолеум наклеивается с помощью замазки, крепле-
ние его гвоздями недопустимо. Пол, на который настилается лино-
леум, должен быть ровным, гладким, без щелей.
2. Стены, двери и окна тоже должны быть гладкими. Места
стыков стен между собой, с потолком и полом закругляются для
удобства уборки помещения. Панели стен, окна и двери красят
масляной краской на натуральной олифе.
3. «Ртутные» помещения, как правило, оборудуются водяным
94
отоплением. Отопительные приборы должны быть гладкими, с ре-
гулировкой нагрева и доступными для очистки. Температура в
этих помещениях не должна быть выше 16—18°.
4. Все «ртутные» помещения должны иметь общую приточную
вентиляцию (с устройством подогрева воздуха в зимнее время) и
местную вытяжную вентиляцию (вытяжной шкаф).
5. В вытяжных шкафах скорость движения воздуха в дверцах
при всех открытых створках должна быть не менее 0,5 м/сек при
обычных работах и 1,0 м/сек при работах, связанных с нагревом
ртути. Вентиляцию следует включать за 30 мин до начала работы
и выключать через 30 мин после окончания работы.
6. Рабочие столы, шкафы и другая рабочая мебель должны
иметь гладкие поверхности, покрашенные масляной краской, а так-
же ножки высотой не менее 20 см от уровня пола для удобства
уборки пола под ними. Постоянные рабочие столы могут быть при-
креплены кронштейнами. Пользование мягкой мебелью в этих по-
мещениях не допускается.
7. Столы для работ со ртутью в сосудах (как открытых, так и
закрытых), а также вытяжные-шкафы не должны иметь под рабо-
чей поверхностью ящиков и шкафчиков. Необходимо, чтобы столы
и вытАкные шкафы имели по краям возвышающиеся борта и^от-
верстия для стока ртути. Рабочая поверхность столов и шкафо&
покрывается ленолеумом, который должен огибать борт и закреп-
ляться за нижние поверхности.
АППАРАТУРА, ПРИБОРЫ ДЛЯ РАБОТЫ СО РТУТЬЮ,
х ИХ МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ
1. Аппаратура, в которой ртуть имеет открытую поверхность,
должна размещаться внутри -вытяжных шкафов.
2. Все краны аппаратуры, содержащей металлическую ртуть,
должны иметь специальные (не резиновые) крепления, чтобы ис-
ключить возможность выскакивания кранов под давлением деути.
Места присоединения каучуковых трубок закрепляются.
3. Каркас или стойки аппаратов должны быть железными, с
гладкой покрашенной поверхностью. Деревянные стойки допуска-
ются только в исключительных случаях; для них обязательна
шпаклевка всех щелей и мест соединения и последующая покрас-
ка всей стойки.
4. Моторы устанавливаются вдали от кранов и открытых кон-
цов аппаратуры для исключения возможности загрязнения их кап-
лями ртути с металлами, могущими образовать с ней амальгаму.
Для этого металлические части покрывают масляной краской или
лаком.
5. Для предупреждения поломок выступающих стеклянных ча-
стей аппаратуры со ртутью должны иметься ограждения.
' 6. Аппараты со ртутью не делжны располагаться непосредст-
венно у дверей, около проходов, у окон, выходящих на юг и юго-
95
запад, а также вблизи отопительных приборов или других йагре*
ваемых поверхностей.
7. Наполнение аппаратуры или приборов ртутью следует про-
изводить только внутри вытяжных шкафов на противнях и под
наблюдением ответственного лица. По окончании наполнения про-
литые капельки ртути тщательно собрать.
8. Все отверстия приборов, содержащих металлическую ртуть,
закрывают стеклянными или резиновыми пробками или колпачка-
ми. При невозможности такой изоляции прибора необходимо при-
менять другие приспособления, препятствующие испарению ртути:
покрывать отверстия слоем воды, присоединять к ним патрончики
с иодированным углем или активированной двуокисью марганца и
Др.
9. Для предупреждения загрязнения парами ртути масла на-
сосов необходимо в цепь перед масляным насосом включать пат-
рон с поглотителем паров ртути (активированная двуокись мар-
ганца, противортутный угольный поглотитель).
К выхлопным отверстиям ртутно-масляных насосов нужно при-
соединять фильтр с активированной двуокисью марганца или ко-
робку промышленного противортутного противогаза, или же с по-
мощью шлангов выводить выхлоп в вытяжные шкафы или трубо-
проводы вытяжной вентиляции. Масло насосов, загрязненное
ртутью, периодически сменять. Для контроля проскока пйров рту-
ти из выхлопа через фильтр подвешивать ртутные индикаторные
бумажки.
10. Неиспользуемые или неисправные аппараты и приборы со
ртутью необходимо сдавать на склад или в мастерские для ремон-
та, причем ртуть из аппаратов должна предварительно выливаться
на специально приспособленных для работы со ртутью столах. Хра-
нение неиспользуемой и битой ртутной аппаратуры в рабочих по-
мещениях воспрещается.
СОДЕРЖАНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ ДЛЯ РАБОТЫ СО РТУТЬЮ
ИЛИ ПОМЕЩЕНИЙ, В КОТОРЫХ ИМЕЮТСЯ РТУТНЫЕ АППАРАТЫ
И ПРИБОРЫ
1. Ежедневно в процессе работы и по окончании ее сотрудники
лаборатории производят тщательную очистку рабочего места и
аппаратуры от всех мельчайших капель ртути. Если ртуть проли-
та, следует немедленно ее собрать. Во избежание втирания ртути
в пол и распространения ее по помещению собирание капель на-
чинают с периферии загрязненного участка пола.
2. Собирать ртуть можно при помощи амальгированных плас-
тинок или кисточек из белой жести (амальгамирование достигает-
ся натиранием их ртутью). Приставшие к амальгамированным по-
верхностям капли ртути стряхивают в сосуд с водой. Собранная
ртуть подвергается очистке от амальгамы.
Можно применить и другой метод: к рабочему месту подводят
9в
шланги от водоструйного насоса или другого прибора для засасы-
вания. При собирании ртути для предупреждения загрязнения
ртутью шлангов, аппаратов и канализации между концом шланга
и засасывающим аппаратом ставят ловуш-
ку с водой для ртути (двугорлая склянка,
склянка Дрекселя и т. д.) (рис. 9).
3. Для сливания грязной ртути должна
иметься банка с водой, закрытая каучуко-
вой пробкой; выливание ртути в канализа^
ционные раковины не допускается.
4. Ежедневно до начала работы и по
окончании ее производится проветривание и
уборка всего помещения: подметание полов,
обтирание столов и мебели влажными
тряпками, щетками и т. д.
Кроме ежедневной уборки один раз в
месяц производят генеральную уборку по-,
мещений, включающую обметание щетками
потолка и стен, промывание мыльной горя-
чей водой всей мебели, оконных стекол, рам,
подоконников, вытяжных шкафов, дверей и
стен, окрашенных масляной краской.
5. Для уборки ртутных помещений долж-
ны быть отдельные щетки, ведра, тряпки,
использование которых в других, нертут-
ных, помещениях воспрещается. Тряпки и
щетки должны храниться в плотно закры-
вающемся шкафу (с дном без трещин и
щелей).
Рис. 9. Микропогло-
титель (микродрек-
сель)
МЕРЫ ЛИЧНОИ ПРОФИЛАКТИКИ
1. Сотрудники лаборатории, ностоянно работающие со ртутью,
обеспечиваются халатами, застегивающимися сзади и не имею-
щими карманов, головными косынками или шапочками. Спецодеж-
да должна храниться отдельно от домашней одежды, а также изо-
лированно от халатов других сотрудников. Запрещается уносить
спецодежду (халаты, косынки и др.) домой. Спецодежду меняют
и стирают не реже одного раза в неделю. Стирка ее в домашних
условиях воспрещается.
2. При высоком содержании паров ртути, например в случае
аварии при работе с нагретой ртутью для индивидуальной защиты
работников необходимо применять промышленный противортут-
ный противогаз. В лабораториях такие противогазы должны
иметься.
3. Для мытья рук сотрудникам выдаются мыло, щётки, поло-
тенца; По окончании работы и перед едой следует тщательно вы-
мыть руки. Хранение й прием пищи в рабочих помещениях вбс-
прещаются.
4 Зак. 911
97
ОЧИСТКА ПОМЕЩЕНИИ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ
РТУТЬЮ
Если установлено, что в рабочих помещениях концентрация
паров ртути выше предельно допустимой, необходимо немедленно
прекратить работу; удалить из лаборатории людей и приступить
к очистке помещения от ртути следующим образом:
1. Произвести очистку наружной поверхности аппаратуры, сто-
ек и т. п. Деревянные стойки заменить новыми. Места стыков и
щели в стойках прошпаклевать и покрыть масляной краской на
натуральной олифе.
2. Лабораторные столы и шкафы очистить от капель ртути.
Ящики, полки вынуть и просмотреть все щели и пазы. Очищенная
от видимых капель ртути мебель устанавливается на непроницае-
мую подстилку — клеенку, линолеум и т. п. и выколачивается.
Упавшие на подстилку капли собирают. Как правило, выносить из
Помещений загрязненную ртутью аппаратуру и мебель нельзя. Ес-
ли за борта лабораторных столов попали капли ртути, то эти бор-
та при уборке вскрывают.
3. Очищают сифоны водопроводных раковин с соблюдением
мер предосторожности против возможного разливания ртути из
сифонов по полу.
4. Имеющуюся мебель переставляют и найденную . под ней
ртуть собирают. Плинтусы отрывают от стен. Освободившуюся
поверхность тщательно просматривают. При обнаружении ртути,
вкрапленной в штукатурку за плинтусом, соответствующий учас-
ток штукатурки удаляют. Не плотно прилегающие к полу участки
линолеума, резины и др., а также плитки паркета и доски, под ко-
торыми предполагается скопление ртути, снимаются.
5. До окончания очистки помещения от ртути окна, двери, ра-
мы, мебель, радиаторы, пол и часть стен, покрытых масляной
„краской, промывают мыльной горячей водой при помощи щеток.
6. После Этого помещение проветривают и через 5 дней прово-
дят контрольный анализ воздуха. Если концентрация ртути снова
окажется выше предельно допустимой, то очйстка помещения
должна быть произведена повторно.
7. Если выше указанные мероприятия не дают заметного сни-
жения концентрации паров ртути, необходимо исследовать воздух
подполья, проба из которого забирается через специально сделан-
ное в полу’отверстие.
При обнаружении в подполье значительных концентраций па-
ров ртути воздух подпольного пространства изолируют от воздуха
рабочих помещений. Для этого щели закрывают линолеумом или
же засыпают порошком активной двуокиси марганца с последую-
щей шпаклевкой щелей замазкой.
Если перечисленные выше мероприятия все же Не дают поло-
жительного результата, то вскрывают пол и проводят тщательную
очистку подпольного пространства — удаляется засыпка поверхно-
98
<•
сти цементного перекрытия и после полной очистки от мусора все
поверхности покрывают слоем олифы или масляной краски; на де-
ревянные перекрытия можно накладывать для изоляции слой глй-
ны, штукатурки или битума.
ДЕГАЗАЦИЯ ПОМЕЩЕНИИ, ЗАРАЖЕННЫХ РТУТЬЮ
Дегазацией (обезвреживанием) называется ряд ме-
роприятий, проводимых для нейтрализации ядо-
витых или вредных веществ и ликвидирующих
полностью или частично их ядовитые или вред-
ные действия. Дегазация ртути должна удовлетворять сле-
дующим требованиям.
1. В результате дегазации желательно образование стойкого и
безвредного, соединения ртути.
1Г Дегазатор должен иметь способность вступать, в контакт со
всей поверхностью ртути и не давать с ней вредных соединений.
Из химических методов, обладающих большой эффектив-
ностью, рекомендовать что-либо" в данное время Н"е представляет-
ся возможным в силу недостаточной разработки данного вопроса.
В литературе описан ряд методов дегазации ртути химическими
дегазаторами. Все они в основном построены иа принципе окис-
ления ртути в окись ртути и в хлористую ртуть. Рассмотрим глав-
нейшие из этих методов [5, 6].
; Дегазация активированным углем с примесью
иода. Активированный уголь пропитывают 5%-ным раствором
иода. Этим углем засыпают места, где может быть металлическая
ртуть (щели, зазоры и т. п.). Метод не получил распространения
ввиду невозможности обеспечения полного соприкосновения угля;
- с поверхностью всей ртути. Кроме того, нужно иметь в виду, что L
У уменьшение концентрации паров ртути в помещении при адсарб-/
ции их углем, а также образовании иодной ртути является времен-
ным; при небольшом изменении внешних условий (повышении
температуры, влажности и т. п.) первоначальная концентрация па-
ров ртути восстанавливается. ' i
Дегазация сероводородом. Этот способ основан на
-* образовании сернистой ртути. Ои имеет, большие преимущества,
заключающиеся в возможности химического взаимодействия дега-
затора, находящегося в газообразном состоянии, со всей массой
К ртути, включая ртуть, адсорбированную стенами, потолком, ме-
белью и т. д. Сернистая ртуть — соединение стойкое, не обладаю-
щее токсическими свойствами, практически совершенно не лету-
чее. При этом методе на поверхности крупных капель ртути обра-
- зуется прочная пленка сернистой ртути, значительно снижающая
летучесть ртути. Мелко раздробленная ртуть целиком переводится
сереводором в это соединение. Однако, как показали исследова-
• ния, сероводородная дегазация может быть эффективна только
4*
99
при высокой концентрации сероводорода. Это обстоятельство сни-
жает применимость этого метода, так как сероводород также яв-
ляется ядовитым соединением, следовательно, применение его воз-
можно только в нацело герметичных помещениях и с прекращени-
ем работы в-этом помещении на 2—3 дня. Кроме того, со време-
нем образовавшаяся на поверхности металлической ртути пленка
сернистой ртути'под влиянием кислорода воздуха или от сотрясе-
ния разрушается. Следовательно, и этот метод не особенно эф-
фективен.
Дегазация марганцовокислым калием. Рекомен-
дуется проводить дегазацию металлической ртути перманганатным
методом следующим образом. Готовится раствор марганцовокис-
лого калия (1 г КМпО4 на 1 л воды). Раствор подкисляют соляной
кислотой уд. в. 1,12 из расчета 5 см на литр раствора. После пред-
варительной тщательной механической уборки ртути этим раство-
ром обильно заливают пол, особенно в местах, где имеются зазо-
ры, щели, и протирают рабочие столы, мебель. Как показали опы-
ты, непосредственно после дегазации концентрация паров ртути
в воздухе уменьшалась на 50—90%.
Дегазация «залежной» металлической ртути
водным раствором хлорного железа
Раствор хлорного железа является . хорошим химическим де-
меркуризатором, так как наряду с химическим действием он ока-
зывает на ртуть эмульгирующее действие. При этом ртуть перехо-
дит в выоокодисперсное состояние, отчего увеличивается ее актив-
ная поверхность и реакционная способность. Водные растворы
хлорного железа, в частности 20%-ный раствор, показывают кис-
лую реакцию вследствие гидролиза. Степень гидролиза увеличи-
вается по мере разбавления раствора. При стоянии раствора
хлорного железа выделяется основная соль по уравнению
FeCls + Н2О -♦ FeOCl + 2НС1.
•Но, несмотря на это, раствор хлорного железа можно считать
довольно устойчивым. При энергичном перемешивании мягкой
кистью или щеткой металлической ртути с водным раствором
хлорного железа капельки ртути деформируются и превращаются
в мелкий серый порошок (ртутная чернь). Вслед за этим в резуль-
тате химической реакции эмульгированная ртуть либо полностью
переходит в кислородные и хлорные соединения, либо эти соеди-
нения образуют на частицах ртути прочную защитную пленку.
Быстрота реакции зависит от количества и степени эмульгирова-
ния ее, т. е. от размеров капель ртути.
Приготовление 20%-ного раствора хлорного
железа. 20%-ный раствор хлорного железа готовится растворе-
нием нй холоду.200 г хлорного железа (водного) в 800 мл воды.
Ввиду бурного растворения порошок хлорного железа необходимо
100
всыпать понемногу при перемешивании в отмеренный объем во=
ды. Растворение можно производить в стеклянной, свинцовой или
толстостенной железной посуде. При применении отходов хлорного
железа, содержащих большое количество свободного хлористого
водорода, его необходимо нейтрализовать, так как образующаяся
в растворе соляная кислота при попадании ^на металлические
предметы будет их портить. Для этой цели прибавляют техниче-
ский мел (50—60 г на 1 л раствора хлорного железа). Добавле-
ние мела к раствору хлорного железа производится не ранее чем
за 1—2 час по употребления раствора, так как при длительном его
стоянии выделяется коллоидальный гидрат окиси железа
(Ре(ОН)з) и раствор густеет.
Применение раствора хлорного железа для
обезвреживания «залежной» ртути. После удаления
механическим путем всей видимой на полу ртути раствор налива-
ют на обрабатываемую поверхность из расчета 1 ведро на 25 м2
площади, затем пол несколько раз тщательно протирают мягкой
кистью или щеткой, смоченной раствором. Особенно тщательно
нужно протирать выбоины или трещины в полу, куда может по-
падать ртуть. Раствор хлорного железа рекомендуется оставлять
до полного высыхания (1,5—2 суток). В тех случаях, когда усло-
вия технологического процесса не позволяют производить длитель-
ную обработку помещения, раствор можно удалить вместе с эмуль-
гированной ртутью через 4—6 час. В случае образбвания ртутной
черни она может быть легко смыта струей поды или удалена щет-
кой. Однако следует избегать сильного трения во избежание раз-
рушения защитных оболочек на частицах ртути/После обработки
раствором поверхности пола ее надо несколько раз промыть мыль-
ной, а затем чистой водой. Раствор хлорного железа в качестве
демеркуризатора рекомендуется для обработки крашеного дере-
вянного пола, а также Пола из плиток или ожелезненного бетона.
t
ОРГАНИЧЕСКИ^ СОЕДИНЕНИЯ РТУТИ
Соли ртути и амальгамы широко применяются в синтезе $т/ть-
органических соединений. По токсичности эти соединения можно
разделить на 4 категории;
1. Соединения, в которых ртуть непосредственно связана с дву-
мя радикалами первых членов алифатического ряда, например
диметилртуть, диэтилртуть. Эти соединения обладают более высо-
кой токсичностью, чем металлическая ртуть. Кратковременное
вдыхание их паров вызывает тяжелые поражения центральной
нервной системы.
2. Ртутные соли органических кислот, например уксуснокислая,
бензойнокислая. Они высокотоксичны. При действии щелочей об-
разуют осадок окиси ртути.
3. Соединения, в которых ртуть связана с ароматическим ради-
калом, например салициловокислая ртуть, хлористый меркурфе-
101
нол, уксуснокислый меркурфенил и т. д. Соединения этого типа
не дают осадка с едкими щелочами. Токсичность их слабее, чем
соединений первого и второго типов.
4. Соединения, где ртуть связана с ароматическими радикала-
ми, Например дифенилмеркур. Они токсичны в том случае, когда
радикалы, с которыми связана ртуть, легко» отщепляются в орга-
низме с выделением’ртути.
Токсичность производных ртути определяется их взаимодейст-
вием с сульфгидрильными группами ферментов, ведущим к нару-
шению^ функциональной деятельности этих ферментов и тем самым
к расстройству физиологических процессов, в которых эти фермен-
ты занимают ведущее место. Известны своей повышенной токсич-
ностью.
Алкилсодержащие ртутьорганические соеди-
нения (например, диметилртуть, метилртуть) и их галоген-
производные, не менее токсичны, чем металлическая ртуть1.
Более токсичными являются ртутьорганические соединения, в ко-
торых одна валентность ртути связана с углеродом, а другая с
гидроксил-, циан-, хлор-, тиос^ьфатгруппамй.
НЕКОТОРЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ РТУТИ
Многце ртутьорганические соединения имеют низкую темпе-
ратуру воспламенения и обладают взрывчатыми свойствами [2].
С большой бризантной силой взрывает мерккарбид состава
CjHgeC^Hs. При взаимодействии спиртового раствора сулемы с
ацетиленом образуется ацетиленистая или гремучая ртуть состава
2HgCl2-C2H2-H2O, обладающая в сухом состоянии сильновзрыв-
чатыми свойствами. Гремучая ртуть — один из сильных детонаторов
[6]. Еще опаснее по силе взрыва азиды ртути. В то время как ази-
ды свинца и серебра можно приготовить сравнительно легко и бе-
зопасно, получение ртутной соли -азотистоводородной кислоты
должно быть отнесено к числу самых опасных и коварных опе-
раций в области экспериментальной химии. Во время охлаждения
(при кристаллизации азиде ртути) выпавшие кристаллы взрыва-
ются от легкого сотрясения. Один из исследователей [7] описывает
взрыв азида ртути. Когда однажды он попытался только 50 мг
азида ртути ввести в барометрическую пустоту, прибор и все стек-
лянные сосуды, стоявшие на столе в этой комнате, разлетелись
вследствие происшедшего взрыва на мелкие кусочки. В другом
случае менее одного грамма азида ртути взорвалось с таким оглу-
шительным звуком, что исследователи, бывшие в это время в ла-
боратории, потеряли способность реагировать на происшедшее и
1 В литературе [9] описан случай смертельного отравления двух канадских
химиков парами диэтилртути, хранившейся в смежной комнате. В другом слу- '
чае два химика в одном из институтов Лондона, работая с очень летучей диме-
тилртутыо,•-‘Покончили жизнь самоубийством иа почве развившегося психическо-
го заболевания.
102
только спустя некоторое время имели возможность констатировать
силу этого взрыва, к счастью для них обошедшегося без последст-
вий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пугачевич П. П. Техника работы со ртутью в лабораторных усло-
виях. М., Госхймиздат, 1961.
2. Мельников С. М Ртуть. М., Металлургиздат, 1951.
3. Справочник по технике безопасности и промсанитарии. М. Судпромгиз,
1959, стр. 463.
4. К л ю'ч ко Ю. Л., Атласов А. Г., Шапиро М. М. Анализ газов и
включений в стали. М., Госхимнздат, 1953.
5. Абличенков И. И. Обеззараживание помещений от металлической
ртути. ЖПХ, 1951, 3. z
6. Я в о р с к а я С. Ф. Дегазация зараженных ртутью лабораторий. «Сани-
тария и гигиена», 1945, в, 3.
7. Эгли-Рюст. Несчастные случаи при химических работах. Л., 192?.
Глава 5
ОРГАНИЧЕСКИЕ РАСТВОРИТЕЛИ
Следует иметь в виду, что многие растворители сами по себе
опасны как соединения, отпадающие значительной токсичностью,
или как вещества легковоспламеняющиеся и горючие. Однако
растворителями часто пользуются для создания безопасных усло-
вий работы, переводя в раствор особо опасные-вещества или сое-
динения. Например, в органическом синтезе обычно применяют
растврр фосгена в толуоле или ксилоле. Растворителями обычно
пользуются при работе с чувствительными к взрывам соединения-
ми* например при работе с перекисями, озоном, нитросоединения-
ми и др. Основными требованиями, которым должны удовлетво-
рять органические растворители, являются значительная раство-
ряющая способность, малая токсичность л минимальная огнеопас-
ность. Растворяющая способность зависит от природы растворите-
ля, его чистоты и температуры растворения. Большинство органи-
ческих растворителей содержит в том или ином количестве воду,
присутствие которой недопустимо при многих работах. Для удале-
ния воды применяют различные методы перегонки и осушения.
Органических растворителей известно очень много. Наиболее пол-
ный их перечень дан в монографии [1]; в ней помимо физических и
химических констант даны краткие сведения о тех или иных опас-
ностях, возникающих в работе с конкретными растворителями.
Классификация наиболее распространенных
органических растворителей:
1. Смеси углеводородов: петролейный эфир, бензин, лигроин,
скипидар.
2. Индивидуальные углеводороды: бензол, толуол, ксилол, про-
пан. бутан, пентаны и др.
3. Спирты: метиловый, этиловый, пропиловый, бутиловый, ами
левый, бензиловый и др.
4. Простые и сложные эфирц: метиловый, этиловый (серный),
изо-пропиловый, амиловый и др., эфиры уксусной кислоты и др.
5. Амины: диметиламин, этиламин, диэтиламин, моно-, ди- и
триэтаноламины, анилин и др.
104
6. Кетоны: ацетон, метилэтилкетон, циклогексанон и др.
7. Азот- ц серусодержащие соединения: нитрометан, ннтропро-
пан, нитробензол, сероуглерод и др.
8. Хлорорганические соединения: четыреххлористый углерод,
дихлорэтан, трихлорэтан, хлороформ, хлорбензол и др.
На практике часто применяют смеси органических растворите-
лей, которые, как показывает опыт, часто более эффективно раст-
воряют тот или иной продукт. Однако необходимо учитывать, что
применение смешанных растворителей, подчиняясь синергетичес-
кому эффекту, связано с повышением токсичности. В литературе
имеются указания на то, что ведутся усиленные поиски таких
азеотропных смесей, которые этому эффекту не подчиняются.
Следует иметь в виду, что большинство органических раство-
рителей является легковоспламейяющимися или горючими соеди-
нениями, многие весьма летучи и легко образуют с воздухом
взрывчатые смеси. Наиболее безопасными с этой точки зрения яв:
ляются растворители, относящиеся к классам хлорпроизводных и
нитропроизводных органических соединений.
Почти все органйческие растворители действуют на человече-
ский организм; некоторые из них (хлор-, нитропроизводные угле-
водородов) при значительной концентрации могут вызвать серь-
езнее отравления.
По степени их практической опасности растворители условно
делятся на следующие 4 группы.
1. Растворители, вызывающие в производственных условиях
преимущественно острые отравления с преобладающим явлением
«аркоза; бензины, уайт-спирит, этиловый, пропиловый, бутиловый
спирты, ацетон, этиловый эфир, амил-, пропил-, бутилацетаты.
Предельно допустимая концентрация их в воздухе 0,2 мг!л.
J 2. Растворители более токсичные, вызывающие преимущест-
венно острые отравления, а в ряде случаев серьезные и даже тя-
желые. Наряду с явлениями наркоза здесь нередки изменения
(обратимые или необратимые) в различных органах и системах
организма. Длительное воздействие этих веществ на 'организм в
небольших концентрациях может вызвать развитие явле^й хро-
нического отравления. Работа с такими растворителями, как пра-
вило, должна вестись в замкнутой аппаратуре или из укрытий и
при хорошей вытяжной вентиляции. К этой группе растворителей
относятся метанол, метилацетат, четыреххлористый углерод, дих-
лорэтан, трихлорэтилен, хлорбензол, диоксан. ПДК для этой груп-
пы растворителей 0,05 мг!л.
3. Растворители, обладающие высокой токсичностью, вызываю-
щие наряду с поражениями первых двух групп серьезные пораже-
ния и стойкие изменения функций кроветворных органов и нерв-
ной системы. К данной группе относят бензол, толуол, ксилол, се-
роуглерод, бромпроизводные углеводородов. ПДК для этой груп-
пы 0,01 мг!л, для бронированных углеводородов — 0,001 ме)л.
4. Особо опасные растворители.'В работе их применяют только
105
при невозможности заменить другими растворителями. К ним, в ча-
стности, относят тетрахлорэтилен, пентахлорэтилен.
Не менее важным фактором для оценки применимости в той
или иной работе растворителя является быстрота его испарения,
или его летучесть при данных условиях. По этому-признаку раст-
ворители разделяют на'следующие группы: легколетучие, средне-
летучие, малолетучие.
Сравнительная летучесть некоторых органических растворите-
лей приводится ниже.
Легколетучие: этиловый эфир, эфиры уксусной кислоты,
ацетон, бензин, бензол, трихлорэтилен, дихлорэтан, диоксан, то-
луол, метиловый спирт, четыреххлористый углерод, хлороформ.
Среднелетучие: ксилол, хлорбензол.
Малолетучие: гликоли, декалин, тетралин, нитропарафи-
с ны, ди-«зо-цианаты.
Токсичность органических растворителей не одинакова. Из ши-
роко применяемых растворителей ароматические растворители
являются более токсичными, чем углеводороды жирного ряда.
Кроме наркотического действия они обладают способностью дей-
ствовать на кроветворные органы и изменять состав крови. Среди
углеводородов этого ряда наиболее опасны бензол и его произ-
водные. Бензол имеет сравнительно высокую летучесть и при боль-
ших концентрациях (5—-10 мг/л) вызываем острые отравления.
Эфиры уксусной кислоты помимо раздражающих свойств отли-
чаются высокими наркотическими действиями. Среди хлорирован-
ных углеводородов наиболее токсичными являются хлороформ,
хлорметил, дихлорэтан и др.
При оценке опасности того или иного растворителя необходимо
исходить также из их огнеопасности. Среди растворителей есть
и ие огнеопасные, например хлорированные углеводороды, но они
обладают сравнительно высокой токсичностью;[2]. *
ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ, ВОСПЛАМЕНЕНИЯ И ПРЕДЕЛЫ
ВЗРЫВАЕМОСТИ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
Температурой воспламенения называется темпера-
тура горючей жидкости, при которой происходит воспламенение
ее от небольшого пламени (например, спички). Температуру вос-
пламенения нельзя отождествлять с температурой самовоспламе-
нения. Температурой самовоспламенения считается
температура, при которой равномерно нагретая горючая смесь ве-'
щества с воздухом загорается без внесения в нее открытого пла-
мени
Наименьшее количество вещества, которое в парообразном со-
стоянии в смеси с воздухом образует взрывчатую смесь, называет-
ся нижним пределом взрываемости. По мере увели-
чения концентрации паров вещества с повышением температуры
легкость, с которой смесь паров и воздуха воспламеняется, также
106
возрастает до определенного для каждого соединения максимума,
после чего вероятность воспламенения понижается. Эта концент-
рация называется высшим пределом взрываемости.
Чем больше интервал между нижним и верхним пределами взры-
ваемости, а также чем меньше иижний предел взрываемости, тем
опаснее применение данного вещества в работе.
Испаряемость вещества является величиной, обратно пропорцио-
нальной взрывоопасности, так как чем больше испаряемость, тем
скорее концентрация вещества переходит за пределы взрываемо-
сти. Плотность паров вещества прямо пропорциональна взрывае-
мости, потому, что чем тяжелее его пары по отношению к воздуху,
тем более вероятно их скопление у опасных мест и образование
взрывоопасных концентраций.
Температурой вспышки называется наинизшая темпе-
ратура, при которой пары горючих жидкостей в смеси с воздухом
дают вспышку при поднесении открытого огня. При этом воспла-
меняются только пары, а не сама жидкость.
Применяемые в химических лабораториях растворители долж-
ны удовлетворять следующим требованиям.
1. Они должны быть химически стойки, т. е. в течение длитель-
ного срока не разлагаться и не менять своих свойств при измене-
нии условий их хранения и применения. В частности, они не долж-
ны изменяться при воздействии воды и кислорода воздуха.
'2. Обладать определенной избирательной способностью, т. е.
растворять бпределенные вещества, ие образуя с ними прочных
химических соединений. •
3. Иметь узкие пределы температуры кипения, отличающиеся
от температур кипения растворяемого вещества так, чтобы раст-
Таблица 16
• Основные физико-химические свойства некоторых растворителей
Растворитель Пределы ки- пения, °C и i К h И th, Растворяем
целлюлозу 3 - ь । И к
Амилацетат 135—140 31 13 o.l +
Ацетон • 55—56 0 2,1 0,2 +
Бензин . . 67—90 0 3,5 0,3 н 1-
Бензол 80—81 0 3 0,1 ь—- J
Бутиловый спирт .... 114—118 34 33 0,2 -—
Бутилацетат 121—127 24 11,8 0,2 +
Гликоль 191—200 117 26,2 — —
Декалин 180—190 я—- 94 0,1 —
Диоксан 101 —— 4,1 — +
Дихлорэтан 83,7—87 14,5 4,1 0,05
Ксилол 137—139 28 13,5 0,1 —
Метиловый спирт .... 64-65 6,5 6,3 0,05 +
Сероуглерод ...... 46 0 1.8 0,01 + +
107
воритель или раствсфимое вещество, если это необходимо по ходу
работы, могли быть количественно разделены:
4. Они не должны химически взаимодействовать с материалом,
из которого изготовлена аппаратура или установка, в которой вы-
полняется работа.
5. Должны быть свободны от воды.
6. Если имеется выбор нескольких растворителей, то следует
отдать предпочтение имеющему меньшую токсичность, малую ле-
тучесть паров и болеее высокую температуру вспышки (см. табл.
16).
ОТДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
Петролейный эфир — смесь легкокипящих углеводоро-
дов, входящих в состав нефти и продуктов ее переработки. В со-
став петролейного эфира входят главным образом парафиновые,
алициклические и олефиновые углеводороды, имеющие 5 или 6
атомов углерода (пентан, гексан и др.). Температура кипения 35—
70°. В зависимости от условий работы в химических лаборатори-
ях применяют различные фракции с т. кип. 30—50, 40—60, 45—70°.
Часто в лабораториях эти фракции получают перегонкой легкого
продажного бензина. Петролейный эфир применяется в качестве
растворителя для жиров, углеводородов, эфирных масел и др.
Петролейный эфир огнеопасен, имеет низкую температуру вспыш-
ки, легко воспламеняется и образует с воздухом взрывоопасные
смеси. Температура всутышки его около 50°. Пределы взрывоопас-
ных концентраций с воздухом:' нижний— 1, верхний — 6 об.%. По-
вышенные концентрации паров петролейного эфира в воздухе ока-
зывают на организм наркотическое действие.
Бензол, СбН6, — углеводород ароматического ряда с т. пл
5,53°, т. кип. 80,4°, уд. в. 0,874. В обычных условиях и в чистом
виде бесцветная жидкость с характерным запахом. Токсичным
является не только сам бензол, но и ряд его производных. Бензол
обладает высокой летучестью. Почти не растворяется в воде, хо-
рошо растворим в органических растворителях (спирте, хлоро-
форме и т. п.). Имеет исключительно широкое применение в лабо-
раторной работе как растворитель, а также как исходный продукт
для многочисленных органических синтезов, в частности синтеза
фенолов, нитропроизводных, анилина. Бензол и его производные
сильно ядовиты и опасны в работе. Хроническое вдыхание его
паров даже в небольших концентрациях может вызвать тяжелое
заболевание. Высокие концентрации паров бензола поражают
центральную нервную систему и кроветворные органы. Предельно
допустимая концентрация паров бензола в воздухе, 0,02 мг)л. Ра-
боту, связанную с нагреванием бензола, надо проводить только
под тягой. Пары бензола тяжелее воздуха, поэтому вытяжной
шкаф, в котором работают с бензолом, должен иметь нижние и
боковые отсосы. Недопустимо применять бензол для чистки дета-
108
лей аппаратуры, а также для мытья рук при загрязнении их смо-
лами, красками и т. п.
Толуол, СбНзСНз. В чистом виде это бесцветная жидкость;
т. кип. 110,6°, в воде почти нерастворим. Является исходным про-
дуктом для получения многих красителей и некоторых взрывча-
тых веществ. Широко применяется как растворитель. Легко вос-
пламеняется. Пары его тяжелее воздуха в 3 раза. Предел взры-
ваемости 1,3—6,8 об. %; взрывается от слабой искры. На орга-
низм пары толуола действуют наркотически.
Метиловый спирт, метанол, древесный спирт. Бесцветная
жидкость, т. кип. 64,5°, хорошо, растворяется в воде. Широко при-
меняется в лабораторной работе как растворитель, а также в ряде
органических синтезов (получение формальдегида, реакция мети-
лирования и др.). Обладает высокой токсичностью и вызывает
тяжелые отравления. При постоянной работе с метиловым спир-
том опасно постепенное (комулятивное) нарастание его действия.
Помимо наркотического действия метиловый спирт вызывает орга-
ническое поражение зрительного нерва и сетчатки глаз, в связи с
чем цри отравлении метиловым спиртом может наступить полная
или частичная потеря зрения. Смертельная доза при приеме внутрь
метилового спирта 30 г; тяжелые отравления могут наступить
при приеме 5—10 г [2].
Метиловый спирт имеет запах, схожий с запахом этилового
спирта, и так же, как этиловый спирт, он бесцветен и прозрачен.
Отравление метиловым спиртом, возможно и при вдыхании его
паров. Он действует также на кожные покровы и особенно пора-
жает слизистые оболочки. Учитывая это, к хранению метилового
спирта надо относиться исключительно строго, как к веществу
очень опасному, и держать его под замком.
Метиловый спирт очень летуч. Его температура кипения 64,5°.
Предельно допустимая концентрация паров метилового спирта в
воздухе рабочих помещений 0,05 мг!л. Кроме того, надо иметь в
виду, что метиловый спирт относится к легковоспламеняющимся
веществам. Его температура вспышки 0—32. Он легче воды. Пре-
делы взрываемости 0—36,5 об. %. На основании этих физических
данных метиловый спирт относится к группе огнеопасных. Рабо-
тающие с метиловым спиртом должны иметь индивидуальные
средства защиты (очки, перчатки, противогазы и др.). Все работы,
связанные с применением его, выполняются в вытяжном шкафу.
Имеются специальные правила по технике безопасности работы
с метиловым спиртом [4].
Эфиры. В химических лабораториях эфиры являются очень
распространенными растворителями. Среди них используются как
простые, так и сложные эфиры алифатического и ароматического
рядов. Они более или менее опасны в зависимости от их инди-
видуальных свойств, вредно влияют на организм человека и по-
жароопасны. О степени огне- и пожароопасности эфиров можно
судить по температурам вспышки, самовоспламенения и воспла-
109
менения, а также по пределам взрываемости, испаряемости, точке
кипения и ряду других физических констант. Ниже приводятся
температуры вспышки, воспламенения и взрываемости некоторых
широта применяемых в химических лабораториях эфиров (табл.
Таблица 17
Температура вспышки некоторых эфиров
Название
Название -
Т. вся.,
•С
Этиловый эфир ..............
Метилацетат
Эгилацетат
Амилацетат
+25
Т а б.л и ц а 18
Температура воспламенения некото-
рых эфиров
Название '
Т. вел.,
°C
Эгилацетат.............
Метилацетат............
изо-Пропилацетат ....
Пропилацетат...........
Бутилацетат............
О
3-5
4
14
24
Таблица 19
Пределы взрываемости некоторых
___________эфиров__________
« Название Нижний предел, об. */. Верхний цредм. об. %
Этиловый эфир t,85 36,5
Метилацетат . 3,15 15,6
Этилацетат . . 2,18 П.4
Амилацетат . . 1,10
Этиловый эфир. Наиболее распространенным в химиче-
ских лабораториях растворителем, является этиловой эфир. Этот
эфир классификации «технический» обычно содержит воду, спирт
и ,в зависимости от длительности и условий хранения — большее
или меньшее количество (перекисей.
К образованию перекисей склонны, все простые эфиры, особен-
но циклические, такие, как диоксан и тетрагидрофуран. Перегонка
больших количеств эфира производится в специально оборудован-
ных лабораториях с принятием особых мер предосторожности.
В силу своей дешевизны и способности растворять многие органи-
ческие соединения этиловый эфир нахбдит широкое применение в
работе химических лабораторий. Необходимо помнить, что он
имеет низкую температуру кипения (34,48°), образует с воздухом
взрывоопасные смеси в пределах 1,85—36,5 об. %; При неакку-
ратном хранении на воздухе он окисляется с образованием пере-
кисей, легко взрывающихся при сотрясении сосуда нли при на-
гревании. Необходимо всегда помнить об особой огнеопасности
эфира. Пары его в 2,5 раза тяжелее воздуха, имеют низкую тем-
пературу вспышки и достаточно очень небольшого источника для
его воспламенения.
ПО
Воспламенение или взрыв паров эфиров в смеси с воздухом
возможны от следующих причин: а) от огня или искр; б) 'от вве-
дения в смесь горючих газов; в) от соприкосновения смеси с горя-
чей поверхностью различных предметов, имеющихся в лаборато-
рии (радиаторы отопления, нагретые электроплитки, тепло элек-
троламп и пр.): г) от сжатия или впуска паров через узкое отвер-
стие (теплота трения): д) от искр разряда статического электри-
чества.
Анид ин, CeHsNFh, — бесцветная, трудно, растворимая в воде
маслянистая жидкость со слабым запахом; т. кип. 182°, т. пл. 16°,
уд. в. 1,025, хорошо испаряется уже при комнатной температуре.
Анилин является важным- исходным продуктом для получения
многих красителей, взрывчатых веществ, широко используется в
текстильной и фармацевтической промышленности и др. . Имеет
большое применение в лабораторной практике для получения мо-
но- и диметиланилинов, дифениламина, фенола, сульфаминовой
кисЛоты, нитранилидов, в реакциях диазотирования, для получения
хлоранила, фуксиновых красителей.
Отравления анилином возможны как путем, вдыхания его па-
ров, так и при попадании жидкого анилина на кожу. В легких
случаях отравления парами анилина у пострадавшего появляются
синюха, особенно пальцев руй, губ, головная боль, головокруже-
ние; в более тяжелых случаях возникаЕгг тошнота, иногда рвота,
становится шаткой походка. При хроническом отравлении наблю-
даются дрожание рук, век, расстройство сердечной деятельности,
- синеватая или желтая окраска кожи. Предельно допустимая кон-
центрация паров анилина в воздухе 3,0 ма/л3.
Препаративную, работу с анилином необходимо проводить в
герметической аппаратуре под тягой.
Фенол, карболовая кислота (C6HsOH). Т. кип. 181°, т. пл. 43°.
В обычных, условиях белые призматические кристаллы, имеющие
характерный запах. Мало растворим в воде (8%), хорошо^рас-
творяется в водных растворах щелочей, хлороформе и в маыах.
На воздухе кристаллы фенола окрашиваются в красный цвет про-
дуктами окисления кислородом. Применяется для получения ряда
красителей, искусственных смол, пикриновой кислоты. Широко
используется для получения многочисленных химико-фармацевти-
ческих препаратов, в частности салициловой кислоты, ее эфиров,
анизола, дифенилового эфира, циклогексанола. Ядовит.
В случаях острых тяжелых отравлений наступает бессозна-
тельное состояние и смерть от паралича центральной нервной си-
стемы (без развития местных явлений). В легких случаях при
приеме внутрь ощущаются головокружение, тяжесть в голове, оглу-
шение, шум в ушах, учащенный пульс; при хроническом отравле-
нии — раздражение дыхательных путей, расстройство пищеварения,
тошнота, бессонница. В сильной степени действует на кожу, вызы-
вая раздражение и даже омертвление (при действии 2—3%-ного
раствора).. Предельно допустимая концентрация в воздухе
111
9
0,005 мг!л. Острые отравления даже три более высоких концен-
трациях в лабораторных условиях встречаются редко.
Работать с фенолом нужно внимательно и осторожно. Особен-
но следует опасаться вдыхания фенола непосредственно у аппа-
ратуры при реакциях, где применяются его концентрированные
растворы, а также избегать попадания фенола на кожу. При ра-
боте обязательна приточно-вытяжная вентиляция. На случай ава-
рии в лаборатории должны быть противогазы марки А. Работать
следует с предохранительными очками — попадание в глаза вле-
чет тяжелые повреждения глаз.
Нитробензол, СвНбМОг. В обычных условиях светло-жел-
тая жидкость с сильным запахом, напоминающим запах горького
миндаля. Т. пл.'5,5°, т. кип. 209°, уд. в. 1,204. Исключительно ядо-
вит. Применяется в препаративной работе химических лаборато-
рий. При нагревании способен воспламеняться. Пары нитробен-
зола вызывают отравление с потерей сознания. ПДК в воздухе
0,005 мг!л. Работа с нитробензолом должна проводиться, как пра-
вило, в вытяжном шкафу. При аварии надлежит пользоваться
противогазом марки А. Действует на кожные покровы, поэтому
работать с ним надо, имея предохранительные очки и перчатки.
Сероуглерод. Очень летучая и легковоспламеняющаяся
жидкость, обладает неприятным слегка эфирным запахом. В про-
'мышленности его получают почти исключительно по реакции дре-
весного угля £ парами серы при температуре 750—1000°. Упру-
гость пйра сероуглерода при 25° С составляет 360 мм рт. ст. Не-
большие количества сероуглерода содержатся в продуктах пере-
гонки нефти, а также в жидких фракциях каменноугольного дегтя.
Сероуглерод вступает в реакции различного типа. Он служит ис-
ходным продуктом для получения роданистых соединений, про-
изводных тиомочевины. Широко используется в качестве раство-
рителя для экстрагирования масел, жиров, воска, смол, однако
вследствие легкой воспламеняемости его предпочитают заменять
четыреххлористым углеродом и другими хлорпроизводными угле-
водородов. Сероуглерод крайне опасен — токсичен и легко вос-
пламеняется. Он оказывает сильно раздражающее действие на
кожу и глаза. Длительное вдыхание воздуха с высоким содержа-
нием (0,5 об. %) сероуглерода оказывает преимущественно нар-
котическое действие; короткое пребывание в атмосфере сероугле-
рода может привести к головной боли, головокружению, а также
к расстройству дыхания. Малые концентрации сероуглерода при
постоянном воздействии на организм приводят к тяжелым пора-
жениям нервной системы. Сероуглерод проникает в организм глав-
ным образом через легкие, однако незначительные количества его
могут попадать также через кожу или желудочно-кишечный тракт.
О безопасных концентрациях сероуглерода в воздухе имеются раз-
личные мнения. В настоящее время предельно допустимой кон-
центрацией Принято считать 10 мг1м3. Пределы воспламенения в
воздухе 1,25—50,0 об. %. Высокая упругость пара сероуглерода
112
при обычных температурах и сравнительно низкая температура
воспламенения делают его крайне опасным в работе. Искры корот-
кого замыкания электроприбора достаточно для его воспламене-
ния.
Хранение сероуглерода и работа с ним. Ввиду
легкой воспламеняемости на воздухе сероуглерод хранится под
слоем воды. При работе с ним надо соблюдать исключительную
осмотрительность и избегать применения его в больших количе-
ствах. Необходимо следить, чтобы температура в лаборатории
была возможно низкой (не более 14°), поблизости от места работы
не должно быть открытого огня или нагретых поверхностей (пли-
ток, батарей и т. п.). Хранение его на складах и в хранилищах
связано с рядом обязательных к выполнению требований: держать
его совместно с баллонами кислорода, ацетилена, водорода, амми-
ака, взрывчатыми веществами и т. п. недопустимо. Он относится
к группе сильнодействующих ядовитых веществ, в связи с чем
подлежит особому учету, и на него распространяются правила
работы, установленные для этой группы веществ.
Хлороформ, трихлорметан. Один из наиболее распростра-
ненных растворителей, применяемых в химических лабораториях.
Это прозрачная, бесцветная или слабо-желтая легкокипящая и
летучая жидкость, т. кип. 61,1°. На воздухе при действии света
хлороформ разлагается с образованием фосгена, хлора и хлори-
стого водорода. Известны несчастные случаи отравления фосгеном,
образовавшимся из хлороформа, хранившегося в теплом месте.
При взаимодействии хлороформа с концентрированной азотной
кислотой образуется токсичное отравляющее вещество — хлор-
пикрин. Хлороформ можно очистить от возможного присутствия в
нем фосгена действием на него фенолята натрия. Имеются указа-
ния на то, что в чистом виде хлороформ нельзя отнести к веще-
ствам, обладающим токсичностью. Токсическим компонентом в
нем принято считать образующийся фосген. Следует соблюдать
осторожность при нагревании хлороформа. Замечено, что йары
хлороформа под влиянием высокой температуры и кислорода, воз-
духа диссоциируют с образованием вредных для здоровья газов.
Рекомендуется хранить хлороформ в прохладном месте в склян-
ках с пришлифованными пробками из оранжевого стекла. Посту-
пающий в продажу хлороформ всегда содержит около 1 % этило-
вого спирта, который добавляют к нему в качестве стабилизатора.
От спирта его легко освободить встряхиванием с водой (операция
повторяется несколько раз) с последующим высушиванием над
хлористым кальцием и перегонкой. В пожарном отношении хло-
роформ безопасен, не горит и не воспламеняется.
Четыреххлористый углерод. Бесцветная, прозрачная,
легколетучая жидкость с запахом, напоминающие хлороформ.
Один из распространенных растворителей в химических лаборато-
риях. Технический продукт содержит до 4% сероуглерода, чем зна-
чительно обесценивается; применение в таком виде без предвари-
113
тельной очистки связано с повышенной опасностью, так как серо
углерод — один из сильнейших ядов. От сероуглерода четырех-
хлористый углерод очищают кипячением с раствором щелочи. Его
нельзя сушить над металлическим натрием, так как при этом об-
разуется взрывчатая смесь.
Из обычно используемых растворителей является наиболее
токсичным. Замечено, что пребывание человека даже в течение ко-
роткого времени (несколько кминут) при концентрации выше
0,06 об. % является смертельно опасным. Негорюч и в пожарном
отношении безопасен.
Дихлорэтан, СгНчСЬ, прозрачная жидкость с запахом
хлороформа; т. кип. 83,7°; пары дихлорэтана в 3,5 раза тяжелее
воздуха, мало растворим в воде, хорошо растворим в органиче-
ских растворителях, при воспламенении легко гасится водой. Ши- \
роко применяется в химических лабораториях как растворитель
и как вещество для экстракции жиров, масел, смол, алкалоидов.
Часто используется во многих органических синтезах, в частности
идет для синтеза гликоля, эфиров гликоля, хлористого винила,
этилендиамина и других аминов. Дихлорэтан относится к веще-
ствам, могущим вызвать общее отравление, а также поражение
кожных покровов. Вдыхание паров дихлорэтана весьма опасно.
ПДК его паров в .воздухе 0,05 мг/л.
При работе с дихлорэтаном или смесями, содержащими его,
не допускаются ручные операции, при которых возможен контакт
этого вещества с кожным покровом, например мытье химической
посуды. Все процессы, при которых возможно выделение паров
дихлорэтана, должны выполняться в герметичной аппаратуре под
тягой. При авариях необходимо пользоваться противогазом мар-
ки А. По вопросу о технике безопасности работы с дихлорэтаном
имеется специальная инструкция ГСИ [6].
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С ОРГАНИЧЕСКИМИ
РАСТВОРИТЕЛЯМИ
1. Из растворителей, отвечающих требованиям работы (кри-
сталлизация, экстракция и др.), выбирают тот, который имеет
наименьшую токсичность и пожароопасность.
2. По возможности применяют негорючие растворители—че-
тыреххлористый углерод, дихлорэтан, хлороформ, учитывая, одна-
ко, их токсичность.
3. Особенно осторожно следует работать с растворителями,
имеющими низкую температуру воспламенения, которые загора-
ются уже от соприкосновения с горячей поверхностью плитки или
нагретыми металлическими кольцами водяной бани.
4. При перегонке перечисленных растворителей следует поль-
зоваться специальными водяными банями, подогреваемыми за-
крытым греющим элементом.
114
5. Перед перегонкой долго хранившегося эфира его следует
проверить на содержание перекисей (.проба с подкисленным ра-
створом йодистого калия и крахмалом; синее окрашивание ра-
створа указывает на наличие перекисей). Если перекиси будут
обнаружены, удалить их.
6. Работй с растворителями должна проводиться, как правило,
в вытяжных шкафах, особенно если она связана с их нагрева-
нием.
7. В целях безопасности при работе с особо опасными веще-
ствами рекомендуется прибор защитить экраном. Работающий с
органическими растворителями должен быть обеспечен предохра-
нительными очками и спецодеждой (халатом). Халат должен
иметь застежки только спереди.
8. На месте работы необходимо иметь надлежащее противопо-
жарное оборудование и средства (огнетушители, кошмы из асбе-
ста, песок и т. д.; см. гл. 8).
9. Растворители, содержащие нитрогруппу, например нитробен-
зол, нельзя перегонять «досуха», как, впрочем, и все раствори-
тели, так как они могут содержать высшие продукты нитрования,
которые прн перегревании легко самовоспламеняются и даже
взрываются. Перегонку надо прекращать, когда в колбе останется
немного жидкости или когда температура кипения достигнет 214°.
10. Для работ с большими количествами легковоспламеняю-
щихся растворителей, а также в тех случаях, когда постоянно про-
изводится их очистка, перегонка, надлежит выделить специально
предназначенную для такого характера работ лабораторию.
11. Эта лаборатория должна иметь запасные выходы. Помимо
противопожарного оборудования и средств тушения пожара в ней
должны иметься аварийный душ, комплект противогазов и т. д.
12. Количество одновременно находящихся в лаборатории ра-
створителей не должно превышать дневной потребности лаборато-
рии. Запасы растворителей следует хранить в специальном»хра-
нилище. *»
13. В лабораториях растворители держат в толстостенной
стеклянной таре с притертой пробкой. Хранение растворителей —
легковоспламеняющихся жидкостей в тонкостенной таре-не раз-
решается.
14. Растворители, применяемые для мытья и очистки химиче-
ской посуды и приборов, нужно собирать в отдельные сборники
с тем, чтобы по мере накопления их регенерировать. Необходимо
иметь в виду, что растворители являются дорогостоящими реак-
тивами.
15. При работе с органическими растворителями следите,
чтобы они не попадали на одежду или халат. Пропитанная ра-
створителем одежда или халат при воспламенении за несколько
секунд может вызвать тяжелые и даже смертельные ожоги.
16. При работе с растворителями не рекомендуется носить
одежду (халат, белье, чулки и пр.) из капрона или других синте-
115
тических материалов. При загорании эти материалы плавятся,
значительно повышая степень ожоговых поражений.
17. При выборе менее огнеопасного растворителя учитывать,
что взрывные концентрации паров в воздухе создаются тем легче,
чем ниже его температура кипения. В ряде случаев огнеопасные
растворители могут быть заменены негорючими растворителями.
К ним относятся, например, хлорорганические углеводороды (см.
приложение V и VI).
18. Следует избегать применения смешанных растворителей,
выделяющих при смешении большое количество тепла, так как это
повышает их огнеопасности и способность к взрывам.
Перечень противопожарных мероприятий в лабораториях, при-
меняющих растворители, см. в гл. 8.
РАСТВОРЕНИЕ СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ
Сильнодействующие ядовитые вещества органического проис-
хождения (алкалоиды, нитрилы, изонитривы и др.), как правило,
растворяются в органических растворителях. Вещества неоргани-
ческого характера растворяются в воде, минеральных кислотах,
щелочах и иногда в органических растворителях, например, спир-
те- При растворении сильнодействующих ядовитых веществ необ-
ходимо соблюдать меры предосторожности, как и при других опе-
рациях с СДЯВ. Особенно осторожным нужно быть, растворяя
СДЯВ при нагревании в кислотах. Все операции, связанные с ра-
створением этих веществ, обязательно проводятся в вытяжном
шкафу.
По растворимости СДЯВ разделяют на: легкорастворимые,
растворимые, труднорастворимые, малорастворимые, практически
не растворимые. Кроме того, имеется еще группа- медленно раство-
римых веществ, для растворения которых необходимо продолжи-
тельное время. Как правило, СДЯВ растворяют при комнатной
температуре. Растворение, сопровождающееся небольшим нагре-
ванием, производят только в исключительных случаях.
Для определения растворимости СДЯВ берут навеску 0,01 г
вещества с точностью до 0,001, переносят в пробирку или склянку
с притертой пробкой, в которую налито отмеренное количество
растворителя, и взбалтывают до полного растворения. Количество
растворителя берется 3—5 мл, количество СДЯВ, как мы говори-
ли,— порядка 0,01 г. Препарат считается растворенным, если в
растворе не видны невооруженным глазом частицы вещества.
Нужно иметь в виду, что растворы сильнодействующих ядови-
тых веществ хранятся под замком с соблюдением всех правил со-
хранности и безопасности хранения, установленных для сухих
СДЯВ. Поэтому их нельзя оставлять без надзора на рабочем сто-
ле, тем более после окончания рабочего дня.
Если растворы сильнодействующего ядовитого вещества приш-
иб
ли в негодность или больше не нужны, они подлежат уничтоже-
нию. Уничтожение производится в порядке, установленном специ-
альной инструкцией (см.гл. 7).
ЛИТЕРАТУРА
1. Вайсбергер А., Проскауэр Э., Риддик Д., Тупс Э. Органи-
ческие растворители. М., ИЛ, 1958.
2. Лазарев В. В. Химически вредные вещества в промышленности, т. 1..
М., Госхимиздат, 1961.
3. Розенбаум П. Д. Гигиена труда при работе с органическими раство
рителями. Свердловск, 1946.
4. Справочник по технике безопасности и производственной санитарии е
химической промышленности. М., <Химия», 1964.
5. Кольтгоф И. М., Бельчер Р., Стенгер В. А., Матсуяма Дж.
Объемный анализ, т. 3. М., Госхимиздат, 1961.
6. Справочник по технике- безопасности и промсанитарии. М., Префиздат.
1950, стр. 466.
Глава 6
ИНДИКАЦИЯ И МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО
ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ЯДОВИТЫХ, ВРЕДНЫХ,
ОГНЕОПАСНЫХ И ВЗРЫВООПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ
К технике безопасности работы в химических лабораториях
следует отнести методы обнаружения ядовитых, вредных, огне-
опасных н взрывоопасных веществ. Эти методы должны отличать-
ся простотой, скоростью и достаточной точностью. Применение та-
ких методов, с одной стороны, дает возможность своевременно
предупредить наступление опасных в работе моментов; с другой
стороны, установив, что такие условия уже есть, принять неотлож-
ные меры к их устранению или, если это невозможно, использо-
вать средства и методы защиты От возникших опасностей.
Мы не можем дать описание всех методов определения ядови-
тых, вредных, огнеопасных и взрывчатых веществ. Этому вопросу
посвящен ряд специальных руководств и сборников [1—3], поэто-
му мы ограничимся рассмотрением наиболее простых, быстрых и
достаточно точных .методов, проверенных практикой. Особое вни<
мание мы уделим подбору методов индикации, потому что, как по-
казывает опыт, для целей безопасности работы часто бывает до-
статочно только качественного определения вредного вещества. .
Основной характеристикой различных методов индикации, яв-
ляется их чувствительность, селективность и избирательность. Из
большого числа опубликованных в периодической печати методов
индикации интересующих нас веществ мы приводим методики,
удовлетворяющие этим условиям. Вместе с тем, где это целесооб-
разно, мы стараемся использовать методы, рекомендуемые ГОСТа-
ми и Государственной фармакопеей СССР [4]. Прежде чем перей-
ти к рассмотрению химических методов индикации, - сделаем не-
сколько замечаний относительно возможности органолептического
определения некоторых ядовитых веществ -и соединений. Некото-
рые ядовитые вещества обладают специфическим запахом, что мо-
жет служить признаком присутствия их в воздухе, например, ха-
рактерным'запахом обладают спирты, фенолы, меркаптаны, неко-
торые нафтеновые кислоты и их амиды, эфиры, нитрилы, изонит-
<18
рилы и др. [5]. Из неорганических соединений запах имеют серово-
дород, аммиак, соединения трехвалентного мышьяка и др. Воз-
можность определения веществ по запаху зависит от многих при-
чин, в частности от свойств вещества, его агрегатного состояния,
концентрации, субъективной чувствительности и натренированно-
сти человека, от наличия примесей в веществе и др. Все же, как
показывает опыт, запах может служить предварительным крите-
рием зараженности воздуха (см. Приложение VII). В табл. 20
приводится классификация запахов некоторых органических сое-
динений, помогающих их идентификации [6).
Таблица 20
Запахи, характерные для некоторых соединений
Запах
Эфирный
Ароматный:
миндальный
камфорный
лимонный
Бальзамный:
цветочный
ландышевый
ванильный
Мускусный
Чесночный
Какодиловый
Пригорелый
Наркотический
Тошнотворный
Соединение
Этилацетат, этиловый спирт, ацетон, амилацетат
Нитробензол, бензальдегид, бензонитрил
Камфора, тимол, сафрол, эвгенол, карвакрол
Цитраль, линалоолацетат
Метилантраиилат, терпинеол, цитронеллол
Гелиопропаи, коричный спирт
Ванилин, анисовый альдегид
Тринитро-изо-бутилтолуол, амбровый мускус, мускои
Этйлсульфид
Какодил, триметиламин
изо-Бутиловый спирт, анилин, кумидин, бензол, крезол»
гваякол
Пиридин, пулегон
Скатол, индол
МЕТОДЫ ИНДИКАЦИИ |
Аналитические приемы, применяемые в экспрессном анализе
ядовитых, вредных, взрывоопасных и огнеопасных веществ, раз-
личны. В одних случаях используют принцип индикации на бума-
ге или принцип индикации с помощью индикаторных трубок, в
других — принцип колориметрии растворов по стандартным шка-
лам. В зависимости от характера и от техники выполнения эк-
спрессные методы делят на три группы: I) индикация с примене-
нием индикаторных бумажек; 2) колориметрия с применением ин-
дикаторных трубок; 3) колориметрия растворов по стандартным
шкалам.
Методы индикации с применением индикаторных бумажек,
пропитанных определенным реактивом, основаны на изменении ок-
раски этих бумажек при контакте с определяемым ядовитым,
вредным, взрывоопасным или огнеопасным веществом. Примене-
ние линейно-колористических методов с использованием иидика-
11»
горных трубок основано на получении окрашенного слоя инди-
каторного порошка при взаимодействии этого порошка (точнее,
нанесенного на него реактива) с определяемым веществом. Этот
метод применяется преимущественно в динамических условиях,
г. е. при анализе веществ, находящихся в газообразном состоянии.
Колориметрия растворов по стандартным шкалам представляет
собой ускоренные модификации обычных методов колориметрии,
широко применяемых в практике аналитической химии.
Одним из новых методов быстрой индикации является приме-
нение карандашей-индикаторов. Последние получают смешением
реактива с наполнителем и крепителем; полученной смеси прида- \
ют форму карандаша. Карандашом на бумаге, дереве или другом
материале наносят линию, окраска которой изменяется под дейст-
вием исследуемого вещества (газа, жидкости я т. д.). Индикатор-
ные карандаши более стабильны при /ранении по сравнению с
реактивной (индикаторной) бумагой.
Ниже приводим описание некоторых упрощенных приборов для
быстрого определения ядовитых, вредных и огнеопасных примесей
в воздухе.
ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ
Переносный газоанализатор УГ-1 [7] предназначен
для быстрого определения содержания сероводорода, хлора, ам-
миака, паров бензина, бензола, окислов азота и этилового эфира
в воздухе производственных помещений (рис. 10).
Принцип действия этого прибора основан на линейно-колори-
стическом методе анализа: при протягивании воздуха через инди-
каторные трубки происходит изменение окраски индикаторного
порошка; длина окрашенного слоя, пропорциональная концентра-
ции исследуемого вещества, измеряется по шкале, градуирован-
ной в миллиграммах на литр.
Газоанализатор состоит из воздухозаборного устройства, об-
щего для всех определяемых веществ, и индикаторных трубок для
каждого вещества. Прибор позволяет определять концентрации в
пределах:
Вещество Концентрация, мг/л
Сероводород 0—0,36
Хлор 0—0,15
Аммиак 0—0,40
Пары бензола 0—2,0
Пары толуола 0—2,0
Двуокись азота 0—0,2
Этиловый эфир 0—5,0
Воздухозаборное устройство газоанализатора позволяет вы-
полнять количественное определение и других газов и паров, если
соответственно подготовлена колористическая шкала зависимости
от концентраций и рода примесей.
Приготовление индикаторных трубок. В один конец стеклянной
трубки длиной 90 мм и внутренним диаметром 2,5—2,6 мм встав-
120
ляют стальной стержень длиной 80—81 мм. В противоположный
коцец трубки вкладывают прослойку из гигроскопической ваты
толщиной около 0,5 мм, которую подводят штырьком до соприкос-
новения с металлическим стержнем, затем вставляют в этот же
конец трубки тампон из медной проволоки — пыж— и плотно при-
жимают его к ватной прослойке. Вынув стальной стержень через
6
Рис. 10. Газоанализатор УГ-1 в рабочем состоянии с комплектом
принадлежностей:
1— шкала; 2—шток; 3— воздухозаборное устройство; 4— футляр
для иринадлежностей; 5 — ампулы с индикаторным порошком;
1 6 — индикаторная трубка; 7 — шаблон; 8 — воронка; 9 — штырек;
10 — стержень4, 11 пыжи; 12 — индикаторная трубка с колпачками
из сургуча; 13— трубка для индикации мест утечки аммиака
воронку с оттянутым концом, трубку заполняют индикаторным, по-
рошком из ампулы, вскрытой перед самым употреблением. Легким
постукиванием штырька о стенки трубки уплотняют порошок, до-
водя высоту столбика до 67—70 мм, сверху накладывают прослой-
ку из ваты и пыж. Слабое уплотнение порошка приводит к увели-
чению длины окрашенного столбика и размытости его границы.
Приготовленные индикаторные трубки закрывают колпачками
из алюминиевой фольги и погружают в расплавленный сургуч так,
чтобы последний закрыл концы фольги.
Ход определения. Индикаторную трубку освобождают от пре-
дохранительных колпачков. Постукивая штырьком о стенки труб-
ки, проверяют уплотнение индикаторного порошка; если между
столбиком и пыжом образуется просвет, его устраняют.
Исследуемый воздух через индикаторную трубку протягивают
12)
прибором УГ-Е Для этого во втулку прибора вставляют шток
так, чтобы стопор, скользил по Канавке штока, над которой указа-
ны исследуемый газ и объем пробы исследуемого воздуха. Дав-
лением руки ца шток сильфон сжимают до тех пор, пока наконеч-
ник стогГора'не совпадает с верхним углублением в канавке штока.
Затем соединяют резиновую трубку прибора с одним концом под-
готовленной индикаторной трубки, а другой ее конец направляют
к месту отбора пробы. Надавливая одной рукой на головку штока,
другой рукой отводят стопор. В это время происходит протяги-
вание воздуха через индикаторную трубку. После того как дви-
жение штока прекратится и стопор войдет в нижнее углубление
канавки, отбор воздуха еще продолжается в течение 2—3 мин под
влиянием остаточного вакуума в сильфоне. Отсчет концентрации
проводят по шкале прибора, градуированной в миллиграммах на
» литр, на которой обозначены исследуемый газ>н объем пробы воз-
духа.
При протягивании воздуха через индикаторные трубки проис-
ходит изменение окраски индикаторного порошка. Длина окра-
шенного слоя пропорциональна концентрации исследуемого веще-
ства, определяемой по шкале, градуированной в миллиграммах на
литр. ‘ .
Универсальный газоанализатор УГ-2 [8] предна-
значен для быстрого количественного определения окиси углерода, •
ацетилена, сернистого ангидрида, этилового эфира и ряда других
газообразных и парообразных примесей”в воздухе. Принцип дей-
ствия этого газоанализатора тот же, что и УГ-L
Газоанализатор УГ-2 в рабочем состоянии с комплектой при-
надлежностей представлен на рис. 11. Вес прибора с одним што-
ком около 1 кг; габариты 94 X 94 X 194 мм^
Газоанализатор состоит из воздухозаборного устройства, под-
ставки с двумя измерительными шкалами, индикаторных трубок
и фильтрующего патрона. К прибору прилагается набор принад-
лежностей, необходимых для приготовленья индикаторных трубок
и фильтрующего патрона.
От прибора УГ-1 газоанализатор УГ-2 отличается устройст-
вом отдельных частей. Пружина воздухозаборного устройства это-
го прибора находится в сжатом состоянии. При надавливании
штока пружина растягивается н сжимает резиновый сильфон, что
* способствует более плавному протягиванию воздуха.
Шкалы вынесены на съемную подставку, укрепленную в перед-
ней части плато прибора. Индикаторная трубка помещена между
шкалами, это позволяет, не отделяя ее от прибора, измерять дли-
ну окрашенного слоя. 4
Г азоанализатор снабжен фильтрующим патроном, соединенным
с индикаторной трубкой, это дает возможность задерживать при-
меси, мешающие определению анализируемого компонента газо-
воцсмеси.
В закрытой части корпуса прибора помещен резиновый силь-
<22
фон 1 с двумя фланцами. Внутри сильфона находится металличе-
ский стакан, в котором помещена пружина 2 в сжатом состоянии.
Для придания сильфону жесткости и сохранения постоянного объ-
ема во внутренних гофрах сильфона установлены распорные коль-
ца.
Рис. 11. Газоанализатор УГ-2:
J — фильтрующий патрои; 2—щиток; 3— футляр для принад-
лежностей; 4 — ампулы с индикаторным порошком; 5 — инди-
каторная трубка; 6 — шкала; 7 — воздухоиабррное устройство;
8— индикаторная трубка с колпачками из сургуча; 9— малая
трубка для продувания патрона; 10'— штырек; И — шаблон для
изготовления пыжей; 12 — металлическая коробка для хранения v
индикаторных трубок и патронов; 13— пустая запасная ампула;
14 — воронка с оттянутым концом; 15 — воронка; 16 — пыжи;
17 — стержень; 18 — отработанная индикаторная трубка;
, 19 — термометр
На верхней пластине газоанализатора расположены неподви^к-
ная втулка 3 для направления штоком 4 сильфона при его рабо-
те, отверстие для штуцера 9 с отводной резиновой трубкой 6 и от-
верстие 8 для хранения штока. На втулке 3 укреплен стопор 7,
служащий для фиксации штоком объема отбираемого .воздуха. На
цилиндрической поверхности штЪка имеются две продольные ка-
навки 5, каждая с двумя углублениями, расстояние между углуб-
лениями рассчитанб так, что при ходе штока от одного углубления -
к другому протягивается определенный объем воздуха. Под голов-
кой штока указаны название анализируемого вещества и объем
воздуха, который следует отобрать д^я анализа.
Отбор пробы воздуха производят после предварительного рас-
тяжения штоком пружины 2, сильфон при' этом сжимается.
12$
Рис. 12. Схема ручного газо-
анализатора для определения
вредных горючих газов:
! — батарея; 2, 3 — рукоятки
управления; 4 — гальвано-
метр; 5, 6 — постоявные со-
противления; 7, 8 — сопротив-
ления гальванометра; 9— срав-
нительная платиновая спираль;
(0 — измерительная платино-
вая спираль; 11 — изолиро-
ванная камера; 12 — измери-
тельная камера
Фильтрующий патрон. Стеклянную трубку с двумя или тремя
"перетяжками, суженную с концов до 5 и 8 мм, заполняют соответ-
ствующими поглотителями для отделения мешающих определению
примесей.
Патрон соединяют с индикаторной трубкой и закрепляют на
подставке прибора так, чтобы ниЖняя граница столбика порошка
а трубке совпала с нулевым делением шкалы.
С помощью газоанализатора УГ-2
можно определить: окись углерода — в
пределе от 0,015 до 0,4 мг/л в воздухе,
продолжительность определения 5—
8 мин-, ацетилен — от О до 6 мг/л, про-
должительность определения 3—6 цин;
сернистый ангидрид, пары диэтилово-
го эфира от 0 до 5 мг/л, продолжи-
тельность определения 7 мин.
В заводских и цеховых химических
лабораториях находят применение мно-
гочисленные конструкции переносных
газоанализаторов для определения
огнеопасных и взрывоопасных концент-
раций различных газов. Действие ука-
занных газоанализаторов обычно осно-
вано на сгорании определяемого (или
определяемых) компонента над плати-
новой спиралью с последующим изме-
рением теплового эффекта реакции.
Температуру платиновой спирали (ни-
ти) измеряют с помощью неравновес-
ного моста, одним из плеч которого яв-
ляется ©та цить. Принципиальная схе-
ма такого типа газоанализаторов по-
казана на рис. 12. В зависимости от
условий определения и свойств компо-
нентов конструктивно газоанализато-
ры ©того типа могут быть различны, обычно они оформлены для
работы с взрывоопасными веществами. При необходимости опре-
деления в смеси газов отдельных компонентов применяют соответ-
ствующие фильтры. Продолжительность анализа обычно составляет
15—30 сек; чувствительность 1—5 мг/л; точность определения 2—
5%. Описание и практическое применение некоторых моделей
таких газоанализаторов даны в литературе [9, 10].
ВРЕДНЫЕ И ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА
АММИАК
Индикация. 1 Для колориметрического определения аммиа-
ка в смеси с воздухом предложена индикаторная трубка, иапол-
124
ненная силикагелем, предварительно пропитанным щелочным ра-
створом комплексного соединения никеля с диметилгклиоксимом-
При протягивании через трубку воздуха, содержащего аммиак,
силикагель изменяет окраску в золотисто-желтую. Интенсивность
окраски пропорциональна концентрации аммиака [2].
Реактивы. Диметилглиоксим, 10%-ный щелочной раствор, сили-
кагель, 1%-ный раствор NaCl.
2. Можно поступить иначе: через индикаторную трубку с фар-
форовым порошком, Обработанным раствором бромфенолового си-
него, пропускать воздух, содержащий аммиак, тогда индикаторный
порошок становится серо-синего цвета, интенсивность которого
пропорциональна концентрации аммиака в пропущенном объеме
воздуха. Метод позволяет определять концентрации аммиака от О
до 0,4 мг/л. Пары кислот, щелочей и аминов мешают определе-
нию.
Реактивы. Бромфеноловый синий, 1 %-ный раствор в этиловом
спирте; 96%-ный этиловый спирт; фарфоровый порошок.
Приготовление индикаторного порошка. 100 г фарфорового по-
рошка при перемешивании равномерно увлажняют 10 мл 1%-ного
раствора в спирте бромфенолового синего. После улетучивания
спирта его хранят в запаянных ампулах.
Ход определения. Через индикаторную трубку протягивают
прибором УГ-1 250 мл воздуха. Соответствующая шкала прибора
имеет градуировку на два предела концентраций аммиака: от 0
до 0,04 мг!л при протягивании 250 мл исследуемого воздуха., в те-
чение 3 мин и от 0 до 0,4 мг/л при отборе 30 мл в течение 2 мин.
Через/1—2 мин после отбора пробы воздуха трубку отделяют от
прибора и измеряют длину окрашенного в серо-синий цвет слоя
порошка по приложенной шкале, градуированной в миллиграммах
на литр. Если столбик индикаторного порошка окрасится по всей
длине, повторяют определение, протягивая 30 мл воздуха.
Количественное определение содержания аммиака в воздухе
по ГОСТ-5606—50 основано 'на получении желтовато-бурой окрас-
ки раствора, содержащего аммиак, при прибавлении к нему реак':
тива Несслера. .
ОКИСЛИ АЗОТА '
1. При протягивании воздуха, содержащего двуокись азота, че-
рез индикаторную трубку, наполненную силикагелем, пропитан-
ным раствором солянокислого о-толидина, окраска индикаторного
порошка изменяется от серовато-белого до желто-зеленого. Чувст-
вительность 0,01 мг/л.
2. При протягивании воздуха, имеющего примесь двуокиси азо-
та, через индикаторную трубку с силикагелем, пропитанным реак-
тивом Грисса — Илосвая [6], индикаторный порошок, окрашивает-
ся в розовый цвет. К индикатору добавляют порошок цинка, дей-
ствующий в качестве восстановителя нитрат-иона до нитрит-иона.
Чувствительность определения 0,0025 мг!л.
125
3. При протягивании воздуха, содержащего примесь двуокиси
азота, через индикаторную трубку с силикагелем, пропитанным
спиртовым раствором дифениламина, образуется окрашенный в
зеленый цвет слой, длина которого пропорциональна концентрации
двуокиси азота. Концентрацию определяют в миллиграммах по
шкале, приложенной к газоанализатору УГ1!. Чувствительность
метода 0,05 леа/л. Кислоты и галогены мешают определению.
Известен также метод [3], состоящий в том, что силикагель,
пропитанный раствором риванола, при контакте с двуокисью азо-
та изменяет окраску от лимонио-желтой #о бледно-розовой и
красной. Чувствительность метода 0,004 мг/л при отборе 1 л воз-
духа. •
Другие исследователи применяли для определения двуокиси
азота свежеприготовленный раствор N-1-нафтилэтилендиамина в
1%-ном растворе сульфаниловой кислоты. Силикагель, пропитан-
ный этим раствором, изменяет окраску от желтой до красной.
Чувствительность метода 0,002 мг/л [2].
Суммарное определение окиси и двуокиси азота в воздухе мо-
жет быть проведено по следующей методике [2]. К индикаторной
трубке, наполненной порошком по одному из вышеописанных ме-
тодов, со стороны входа воздуха присоединяют поглотительный
прибор, содержащий свежеприготовленный раствор 5%-ного пер-
манганата калия. Для более быстрой и количественной окисли-
тельной реакции раствор подкисляют серной кислотой (1:1).
СЕРНИСТЫЙ АНГИДРИД
Имеется ряд методов индикации сернистого ангидрида в воз-
духе. Приводим некоторые из них.
1. При взаимодействии сернистого ангидрида в кислой среде
с фуксинформальдегидным реактивом появляется фиолетовая ок-
раска. По интенсивности окраски можно приближенно определить
концентрацию сернистого газа. Окислы азота мешают определе-
нию.
2. Воздух, содержащий примесь сернистого газа, протягивают
через индикаторную трубку с фарфоровым порошком, обработан-
ным нитропруссидом натрия, хлорида цинка и уротропина. На
индикаторном порошке при этом образуется окрашенный слой,
длина которого пропорциональна концентрации сернистого ангид-
рида' Метод может быть применен для определения сернистого
ангидрида при концентрациях последнего в воздухе в пределах от
0 до 0,2 мг/л. Сероводород, двуокись азота, пары серной кислоты
мешают определению. Для очистки исследуемого воздуха от ме-
шающих примесей перед индикаторной трубкой помешают фильт-
рующий патрон.
Реактивы. 10%-ный раствор хлористого цинка в соляной кис-
лоте; раствор нитропруссида натрия (2 г нитропруссида натрия
растворяют в 10 мл дистиллированной воды, к раствору добавля-
126
ют 2,4 мл глицерина, разбавленного водой в отношении 1:1)^
раствор готовят.в темной склянке и применяют только свежепри-
готовленным; уротропин, свежеприготовленный 20%-ный водной
раствор.
Приготовление порошка. 10 г фарфорового порошка увлажня-
ют 0,2 мл раствора хлористого цинка, затем обрабатывают 0,5 мл
раствора нитропруссида натрия. Порошок высушивают в сушиль-
ном шкафу, затем смачивают 0,5 мл раствора уротропина, пере-
мешивают и снова сушат.
Ход определения. Один конец индикаторной трубки присоеди-
няют к газоанализатору УГ-2, а второй — к узкому концу фильт-
рующего патрона, затем .протягивают через трубку исследуемый
воздух. Через 6 мин после отбора пробы трубку снимают, измеря-
ют длину окрашенного слоя и, пользуясь приложенной к прибору
шкалой, градуированной от 0 до 0,2 мг{л, определяют концентра-
цию сернистого ангидрида в исследуемом воздухе.
’ СЕРОУГЛЕРОД
Индикация. 1. К небольшому количеству сероуглерода в
пробирке прибавляют на холоду спиртовой раствор аммиака или
карбоната аммония и встряхивают — смесь окрашивается в корич-
невый цвет. При подкислении соляной кислотой окраска исчезает,
а после прибавления небольшого количества водного раствора
хлорида железа (III) появляется кроваво-красное окрашивание,
обусловленное образованием роданида железа.
2. При действии 1-хлор-2,4-динитробензола образуется сначала
ксантогенат и затем 2,4-тетранитродифенилсульфид.
Реактивы. Едкий натр 10%-ный; спирт 95%-ный; 1 -хлор-2,4-ди-
нитробензол, насыщенный раствор в 95 %-ном спирте; формальде-
гид, 40%-ный раствор.
Ход реакций. К 1 мл спиртового раствора исследуемого вещест-
ва прибавляют 2—3 капли 40%-н'ого формальдегида, 1 мл 10%-лого
едкого натра и 1 мл насыщенного раствора 1-хлор-2,4-динитрооен-
зола. В присутствии сероуглерода через 10 мин раствор становится
оранжево-желтым, а в отсутствие сероуглерода — лимонно-жёлтым.
Минимум открываемого сероуглерода 0,3 мг в пробе.
Количественное определение паров сероуглерода в воздухе ос-
новано на образовании окрашенного в желто-бурый цвет раствора
дитиокарбамата меди, получаемой действием уксуснокислой медн
на соединение сероуглерода с диэтиламином или пиперидином в
спиртовом растворе (выполняется по методике ГОСТ 5605—50).
МЫШЬЯКОВИСТЫЙ АНГИДРИД
Индикация 1. Крупинку исследуемого мышьяковистого ан-
гидрида кладут в стеклянную пробирку из тугоплавкого стекла.
Держа пробирку в наклонном положении, иад крупинкой, помеща-
127
ют несколько кусочков угля и осторожно их накаливают <на узком
пламени горелки. Затем нагревают исследуемое вещество. Если
это мышьяковистый ангидрид, то на холодной части пробирки об-
разуется серо-черное блестящее кольцо образовавшегося в резуль-
тате восстановления углем Металлического мышьяка.
2. Несколько кристалликов мышьяковистого ангидрида раст-
ворить в разбавленной (Г: 1) соляной кислоте. При действии на
раствор сульфида натрия или аммония выпадает желтый осадок
сульфида мышьяка. После окисления мышьяковистого ангидрида
азотной кислотой в солянокислом растворе [5] его можно опреде-
лить в виде молибденовой сини (11]. v
Количественное определение. Около 0,1 г препарата
(точная навеска) растворяют в 2—3 мл раствора едкого натра в
колбе емкостью 100 мл с притертой пробкой, прибавляют 15 мл
концентрированной соляной кислоты (уд. в. 1,19) и титруют 0,1 н.
раствором бромата калия до обесцвечивания раствора (индика-
тор— метиловый красный). 1 мл 0,1 н. раствора бромата калия
соответствует 0,004946 г мышьяковистого ангидрида.
МЫШЬЯКОВИСТЫЙ ВОДОРОД (АРСИН)
Индикация. При действии мышьяковистого водорода на
бумагу, пропитанную раствором хлорида ртути [2], появляется ко-
ричневое окрашивание. Интенсивность окраски зависит от кон-
центрации арсина в воздухе. Определению мешают сероводород и
сернистый ангидрид, дающие такую же окраску с хлоридом ртути.
Количественное определение основано на окисле-
нии мышьяковистого водорода бромом до мышьяковой кислоты.
Мышьяковая кислота с раствором молибдата аммония в серной
кислоте образует окрашенное в голубой цвет соединение — арсе-
номолибдат молибденила. Пользуясь стандартной шкалой,.опреде-
ляют по интенсивности окраски концентрацию мышьяковистого
водорода. Такую же окраску дают фосфин и фосфаты. Чувстви-
тельность метода — 0,002 мг в 10 мл раствора [11].
СЕРОВОДОРОД
Индикация. 1. При взаимодействии сероводорода с ацета-
том свинца образуется сульфид свинца темной окраски. Чувстви-
тельность 0,14 мг!л. Определению мешают меркаптаны. Реакция
проводится на фильтровальной бумаге.
Приготовление индикатора. В 100 мл- 1%-ной уксусной кислоты
растворяют 10 г ацетата свинца и добавляют к раствору 7 мл гли-
церина. Полученным раствором пропитывают полоски фильтро-
вальной бумаги и высушивают их на воздухе, не содержащем се-
роводорода. В месте предполагаемого присутствия сероводорода
индикаторная бумажка экспонируется 15 мин. Почернение подт-
верждает наличие сероводорода.
128
Реакция с ацетатом свинца лежит в основе линейно-колористи-»
веского количественного определения концентрации сероводорода
при помощи газоанализатора УГ-1. На крышке прибора УГ-1 име-
ются две шкалы для разных пределов концентрации сероводоро-
да — для концентрации 0—0,06 м?/л и для концентрации 0—
0,36 мг!л, рассчитанные соответственно на отбор 250 или 30 мл
воздуха.
При Низких концентрациях протягивают через индикаторную
трубку 250гмл и при высоких — 30 мл воздуха. После отбора про-
бы воздуха почерневшая часть индикаторной трубки сопоставляет-
ся с имеющейся при газоанализаторе стандартной шкалой, пока-
зывающей концентрацию сероводорода в миллиграммах на литр.
2. Метод основан на использовании силикагеля, пропитанного
цианидом серебра. Чувствительность метода 0,038—0,75 мг/л.
3. -Индикаторная бумага, обработанная смесью растворов мо-
либдата аммония и роданида кал)ия, в присутствий следов серово-
дорода в воздухе окрашивается в розовый (до красного) цвет.
4. При взаимодействии с нитропруссидом натрия, нанесенным
на фильтровальную бумажку, последняя в присутствии сероводо-
рода приобретает фиолетово-синюю окраску.
ФОСФОРИСТЫЙ ВОДОРОД (ФОСФИН)
Индикация. При пропускании через индикаторную трубку
воздуха с примесью фосфористого водорода последний, вступая
во взаимодействие с нитратом серебра, образует хорошо различи-
мьГй по оттенкам черный слой, длина которого пропорциональна
концентрации фосфористого водорода. Чувствительность определе-
ния 0,02 мг[л. Мышьяковистый, сурьмянистый водород и серово-
дород мешают определению. 0
Реактивы. 1,5%-ный раствор нитрата серебра.
Индикаторный порошок. 7,6 г силикагеля смачивают избытком
раствора нитрата серебра. После 15 мин стояния избыток нитрата
серебра на силикагеле декантируют. Порошок сушат при 90°
3 час. t
Ход определения. К поставленной вертикально индикаторной
трубке присоединяют насос и устанавливают скорость протягива-
ния воздуха через индикаторную трубку 1,3—1,4 л!мин. По длине
почерневшего слоя (сравнение с имеющимся при газоанализаторе
УГ-2 стандартом) определяют концентрацию в миллиграммах на
литр [2]. —
ЦИАНИСТЫЙ ВОДОРОД (СИНИЛЬНАЯ КИСЛОТА)
Приводим несколько методов быстрой индикации Цианистого
водорода в воздухе.
Индикация. 1. Смесью растворов ацетата меди и о-толуи-
дина пропитывают порошок силикагеля. При пропускании через
индикаторную трубку воздуха, содержащего пары синильной кис-
5 Зак. 911
129
лоты, индикаторный порошок окрашивается в синий цвет, Окйслй
азота, сероводород, хлор, бром мешают определению [2].
2. При протягивании исследуемого воздуха через индикаторную
трубку с силикагелем, пропитанным меднобензидиновым реакти-
вом, на индикаторном порошке образуется окрашенный слой. Ме-
ханизм реакций заключается в том, что цианистый водород, взаи-
модействуя с ацетатом меди, выделяет атомарный кислород, по-
следний окисляет бензидин с образованием бензидинВвой сини.
Чувствительность метода 0,001 мг!л при отборе 180 -мл воздуха.
Определению мешают окислители, которые дают такую же реак-
цию, а также соляная кислота, сероводород, сернистый ангидрид.
Реактивы. 0,3%-ный раствор ацетата меди; уксусная кислота, .
40%-ный раствор; 0,2 %-ный. водный раствор бензидина-основания.
К 100 мл раствора бензидина добавляют 0,3 мл уксусной кислоты,
хранят в темной склянке. .
Реактивный раствор готовят непосредственно перед употребле-
нием, для чего смешивают равные объемы раствора ацетата меди
и бензидина-основания. Данным реактивным раствором при тща-
тельном перемешивании пропитывают силикагель, затем его су-
шат на воздухе 20—30 мин.
Ход определения. Через индикаторную трубку, наполненную
порошком, протягивают, пользуясь газоанализатором УГ-2, 180 мл
воздуха в течение 15^-18 сек. Длину окрашенного слоя измеряют
по таблице стандарта в миллиграммах на литр.
2. Щелочным раствором пикрата калия или натрия обраб^тьь
вают полоски фильтровальной бумаги, которые окрашиваются в
желтый цвет. При экспонировании на воздухе в присутствии циа-
нистого водорода окраска индикаторной бумажки изменяет цвет
от желтого-К красному в результате образования соли «зо-пурпу-
ровой кислоты. Мешают определению все восстановители.
ФТОРИСТЫЙ ВОДОРОД
st
Индикация. 1. При протягивании воздуха, содержащего
примесь фтористого водорода, через индикаторную трубку.с сили-
кагелем, пропитанным щелочным раствором бромфенолового си-
него, появляется желтое окрашивание индикаторного порошка.
Чувствительность метода 0,0005 мг1л. Кислоты и щелочи мешают
определению.
'2. При действии фтористого водорода на цирконализариновый
индикатор в результате разрушения этого индикатора и образова-
ния комплексного аниона [ZrFe]" окраска силикагеля, который об-,
работай этим индикатором, обесцвечивается. Определению меша-
ют сульфаты и фосфаты.
3. При протягивании воздуха, содержащего фтор, через инди-
каторную трубку с силикагелем, пропитанным раствором флуорес-
цеина, бромида и карбоната калия, образуется окрашенный в
' красный цвет слой, длина которого пропорциональна концентра-
ции фтора [2].
130 v
3. Силикагель, пропитанный 0,5%-ным раствором (эфирным)'
роданида железа (слабо подкисленным), при контакте с летучими
фторидами окрашивается в желтый цвет. Длина окрашенного слоя
пропорциональна концентрации фторида.
ХЛОР
Индикация. 1. При протаивании воздуха, содержащего
хлор, через индикаторную трубку с силикагелем, пропитанным ра-
створом флуоресцеина, бромида" и карбоната калия, образуется
окрашенный в красный цвет слой, длина которого пропорциональ-
на концентрации хлора. Чувствительность метода 0,002 мг[л. Ме-
шают вещества, вытесняющие бром из бромидов.
Реактивный раствор. 30 г бромида калия и 1 а карбоната ка-
„ лия растворяют в 100 мл дистиллированной воды и добавляют
0,1 г флуоресцеина, предварительно растворенного в 1 мл 10%-ного
раствора едкого кали.
Индикаторный порошок. Навеску силикагеля (из расчета
1,2 мл реактивного раствора на 1 г силикагеля) обрабатывают ре-
активным раствором и сушат в сушильном шкафу 30 мин.
Ход определения. Через индикаторную трубку с порошком при-
бором УГ-1 протягивают при малых концентрациях хлора 300 см3
воздуха (при больших концентрациях—125 см3) и измеряют дли-
ну окрашенного слоя по соответствующей шкале, приложенной к
прибору. * _
2. Эту реакцию можно провести на индикаторной флуоресцеи-
новой бумажке, которая при контакте с хлором из желтой превра-
щается в красную. При концентрации 0,03 мг[л хлора розовое ок-
рашивание появляется уже через несколько секунд.
Приготовление индикаторной бумажки. 30 г бромистого калия,
2 г карбоната калия, 10 мл глицерина растворяют в 250 мл воды,
к раствору добавляют 0,2 г флуоресцеина, растворенного Bi 10%-
ном растворе едкого кали или натра. Полученным раствором' про-
питывают полоски фильтровальной бумаги и высушивают их на
воздухе. Окислители мешают определению. \
Для индикации хлора применяют и иодкрахмальные бумажки.
Реакция основана на вытеснении хлором иода из иодида калия и
появлении черной или синей окраски выделившегося иода с крах-
малом.
Приготовление индикатора. Полоски фильтровальной бумаги
пропитывают смесью 5%-ного раствора йодистого калия и 0,2%-
ного водного раствора крахмала с последующим высушиванием на
воздухе. Цвет приготовленных полосок бумаги должен быть бе-
лым. При концентрации хлора 0,00143 мг!л окраска появляется че-
рез 10 мин. Бром, окислы азота и другие окислители мешают оп-
ределению;
В литературе [2, 5] описан прибор для экспрессного определе-
ния в воздухе примесей вредных газов и паров, в том числе и хло-
5*
131
ра. Схема этого газоанализатора показана на рис. 13. Сосуд 1
служит )Лгя хранения чистого поглотительного раствора и для за-
полнения поглотительной трубки. Сосуд 2 играет в приборе роль
сборника для отработанной жидкости. Прибор снабжен поршне-
вым металлическим насосом, с помощью которого производится
протягивание исследуемого воздуха и наполнение микропоглотитё-
Рис. 13. Схема прибора Для определения вредных газов и паров
в воздухе:
1 — поглотительный сосуд; 2 — сборник для отработанной жидкости;
3 — шкала стандартов; 4 — поршневой насос
ля поглотительной жидкостью. Указанный прибор может быть ис-
пользован для определения хлора, окислов азота, сероводорода и
других вредных газов с точностью колориметрических визуальных
методов.
РТУТЬ
Индикация. Определение содержания паров ртути в возду-
хе основано на реакции образования ртутно-медной иодистой со-
ли состава Cui • Hgl2, вещества красного цвета. Данное вещество,
примешиваясь в разных количествах к иодистой меди Cui — веще-
ству белого цвета, придает ему окраску от желтовато-розовой до
оранжево-красной в зависимости от концентрации ртути. Ниже
приводим методику приготовления индикаторных бумажек, при-
меняемых для индикации паров ртути [12].
Сухие реактивные бумажки помещают в местах, где возможно
загрязнение воздуха парами ртути. Если через 4 час при темпера-
туре воздуха 15° бумажки не приобретают палево-розового цвета,
то концентрация паров ртути ниже предельно допустимой. Если
же окраска появляется, то ее сравнивают с цветом контрольной
бумажки. ,
Реактивы. Иодид калия, KI 10%-ный раствор; сульфат меди,
132 ,
СиБОч-бНгО, 10%-ный раствор; сульфит натрия, NaaSOs-THzO,
10%-ный раствор; этиловый спирт, С2Н5ОН, 90%-ный; азотная
кислота, HNO3, 25%-ный раствор.
Приготовление реактивных бумажек. Сливают равные объемы
растворов иодида калия и сульфата меди. Образовавшемуся осад-
ку дают осесть. Верхний слой раствора сливают декантацией.
Осевший осадок ‘отделяют фильтрованием через воронку для отса-
сывания. Осадок на фильтре промывают дистиллированной водой,
а затем раствором сульфита до обесцвечивания. Еще несколько
раз промывают водой, тщательно отсасывают осадок и переносят
его с фильтра в чисто вымытую стеклянную банку с притертой
пробкой, сюда же прибавляют этиловый спирт до образования па-
сты. Полученную пасту подкисляют азотной кислотой и?» расчета
1 капля на 50 дг массы; Ватой, навернутой на палочку, эту массу
наносят тонким и ровным слоем на полосы фильтровальной бума-
ги шириной 100 мм и высушивают их в эксикаторе. Высушен-
ные бумажки нарезают полосками шириной 10 мм, длиной 100 мм
и хранят в тщательно закрывающемся сосуде. Бумажки должны
быть сухими. В воздухе, содержащем пары ртути выше предельно
допустимой концентрации, бумажки окрашиваются в палево-розо-
вый цвет. По интенсивности окраски приблизительно можно су-
дить о концентрации ртути в воздухе.
' СУЛЕМА (РТУТЬ ДВУХЛОРИСТАЯ)
Индикация. При прибавлении к 5 мл водного раствора су-
лемы раствора иодида калия получается красный осадок, раство-
римый в избытке реактива.
Количественное определение. Около 0,5 г препарата
(точная навеска) помещают в коническую колбу емкостью 250 мл,
приливают 25 мл воды и прибавляют 2 г цинковой пыли, вставля-
ют обратный холодильник и нагревают на сетке в течение 1 часК
так, чтобы смесь слабо кипела. После охлаждения раствор фильт-
руют, осадок промывают 60 мл горячей воды. Промывные воды (,
присоединяют к основному фильтрату. К фильтрату прибавляют -
50 мл 0,1 н. раствора нитрата серебра, 5 мл азотной кислоты
(1:1) и титруют 0,1 н. раствором роданида аммония (индика-
тор— железоаммонийные квасцы). 1 мл 0,1 н. раствора нитрата
серебра соответствует 0,01358 г сулемы [4, 13].
•
ЦИАНИД РТУТИ (РТУТЬ ЦИАНИСТАЯ)
Индикация. При слабом нагревании в пробирке смеси из
0,1 г цианида ртути и 0,1 г иода сначала образуются желтые кри-
сталлы, при дальнейшем цагревании переходящие в квасные, а
затем возгоняющиеся и оседающие на холодных стенках пробирки
в виде белых игольчатых кристаллов.
133
* ЦИАНИД РТУТИ ОСНОВНОЙ (РТУТЬ ОКСИЦИАНИСТАЯ)
Индикация. - К 0,5 г испытуемого вещества прибавляют
10 млраствора едкого натра, 3 капли раствора железного купоро-
са и 1 каплю раствора хлорного железа. Смесь кипятят 3 мин и
по охлаждении подкисляют соляной кислотой. Цианид ртути ос-
новной дает синий осадок.
Количественное определение. Около 0,5 г исследуе-
мого вещества (точная навеска) растворяют в 150 мл воды, на-
гревают до 30—40°, прибавляют 0,5 г хлорида натрия, 1 каплю
метилового оранжевого и по охлаждении титруют 0,1 н. раствором
соляной кислоты. 1 мл Л н. раствора соляной кислоты соответству-
ет 0,02346 г основного цианида ртути [4]. '
ОЗОН
Озон встречается в производственных условиях везде, где
происходит образование электрических искр и тихих разрядов; он
образуется в воздухе под действием -ультрафиолетовых лучей, при
электролизе воды, при медленном окислении влажного фосфора
на воздухе.
Озон раздражает слизистые оболочки носа, глаз н дыхатель-
ных путей. Токсичность озона резко повышается при наличии в
воздухе окислов азота; совместно они действуют'в 20 раз сильнее,
чем порознь. Предельно допустимая концентрация озона в возду-
хе 0,1 мг1м3.
Линейно-колористическое определение. Красная
окраска силикагеля, пропитанного раствором фуксина, под дей-
ствием озона переходит в фиолетовую. Длина образующегося
фиолетового слоя пропорциональна концентрации Озона в возду-
хе. Чувствительность метода 0,4 мг в пробе'. Двуокись, азота до
2,4 мг в пробе не мешает определению.
СЕЛЕН И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ
Наиболее токсичными соединениями селена следует считать се-
леноводород, селенистую кислоту, органйческие соединения селе-
на.
Индикация. В растворе соединения селена можно обнару-
жить:
1. Реакцией с кодеином в концентрированной серной кислоте.
Появляется изумрудно-зеленое окрашивание, переходящее в сине-
зеленое, затем в синее и при долгом стоянии в оливковое.
2. При нагревании с солью гйдроксиламина и разбавленной
серной кислотой появляется красный осадок.
3. Реакция с тиомочевиной — появляется оранжево-красное
окрашивание.
4. Реакция с хлоридом олова и соляной кислотой (реактив
Батендорфа) — выпадает красный осадок селена; прн малых кон-
центрациях появляется бурое окрашивание.
134
‘5 . Селеноводород обнаруживается при пропускании его над
медной пластинкой (реакция Рейнпга). На пластинке оседает
красный осадок селена.
МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ
Индикация. 1. К 1 мл испытуемого раствора добавляют
2 мл воды. 0,4 мл этой смеси помещают в пробирку емкостью око-
ло 20 мл, снабженную притертой пробкой, приливают 5 мл
1,6%-ного раствора перманганата калия и 0,2 мл концентрирован-
ной серной кислоты. Смесь оставляют на 2—3 мин, затем после-
довательно, при постоянном помешивании, прибавляют 1 мл
€,3%-ного раствора щавелевой кислоты, 1 мл серной кислоты,
5 мл фуксинсернистой кислоты и оставляют на, 30 мин. Появление
сине-фиолетового или красного окрашивания указывает на при-
сутствие метилового спирта.
2. В пробирке смешивают несколько капель исследуемого раст-
вора с 1—2 каплями 5%-ной фосфорной кислоты и 2 каплями
5%-ного раствора перманганата ка'лия. Цотом в эту же пробирку
вносят несколько кристалликов бисульфита натрия и тщательно
все перемешивают. Когда раствор обесцветится, к нему добавляют
4 мл 12 н. серной кислоты и небольшое количество тонко измель-
ченной хромотроповой кислоты. Смесь нагревают в течение 1 мин
до 60° на водяной бане. Фиолетовое окрашивание, углубляющееся
при охлаждении, указывает на присутствие метилового спирта.
Открываемый минимум.— 3,5 Метилового спирта [6]. _
Количественное олр'ёделение содержания паров ме-
тилового ,спирта в воздухе, проводится по ГОСТ-5608—50. Оно
основано на окислении метилового спирта подкисленным раство-
ром перманганата калия до формальдегида и на последующем
определении последнего по реакций с фуксинсернистой кислотой.
ДВУОКИСЬ И ОКИСЬ УГЛЕРОДА '• Д
В химических лабораториях двуокисей окись углерода часто
находятся^ более повышенных КЙвдент^ациях, чем в других по-
мещениях. Основным источником поступления их в воздух являет-
ся процесс сгорания горючегр газа, которым в лаборатории поль-
зуются для нагревания. Предельно допустимые концентрации оки-
си углерода в воздухе — 20 мг/м3. ПДК-на двуокись углерода в
химических лабораториях не устанавливается. При-концентрациях
до 30 г/м3 двуокись углерода опасности не представляет.
Индикация двуокиси углерода. Для качественного
определения двуокиси углерода содержащий ее воздух пропускают
через раствор гидрат^ окиси бария —- по помутнению последнего
судят о содержании углекислого газа в газовой смеси. Этим мето-
дом можно определить 0,015 — 0,02% двуокиси углерода в возду-
хе. Имеются методы количественного определения двуокиси угле-
к * 135
рода, из них большое распространение получили методы, основан-
ные на принципах кондуктометрии [2].
Индикация окиси углерода. 1. Полоски фильтро-
вальной бумаги пропитывают 1%-ным раствором хлористого пал-
ладия PdCl2. Перед применением их смачивают 5?/0-ным раство-
ром уксуснокислого натрия. В присутствии окиси углерода инди-
каторная бумажка чернеет.
2. Если пропускать газовую смесь, содержащую окись углеро-
да, через нагретый до 40—50° раствор хлористого палладия и
,г7й - поглощать затем образовавшу-
юся во время реакции двуокись
углерода раствором гидрата
окиси бария, то по помутнению
последнего (образование кар-
боната бария) можно качест-
венно судить о присутствии
окиси углерода в исследуемой
газовой смеси. Окись углерода
в газовой смеси можно опреде-
лить также по появлению зе-
леного окрашивания при по-
глощении этого газа смесью
пятиокиси иода и дымящей сер-
ной кислоты, нанесенных на
пемзу.
Для определения малых ко-
личеств окиси углерода пред-
ложен портативный «газоанали-
затор [12]. Принцип действия
прибора основан на окислении
Рис. 14. Портативный газоанализа-
тор для определения окиси углерода:
1 — поглотители; 2 — сосуд Дьюара;
3 — трубка с йодноватым ангидри-
дом; 4 — электрический нагрева-
тель; 5 — термореле; 6 — трубки с
электролитической медью;
7 — поглотительный прибор
окиси углерода йодноватым ангидридом до двуокиси углерода с по-
следующим поглощением ее раствором едкой щелочи. Содержание
образовавшейся двуокиси углерода ойределяют титрованием по-
глощающего растврра. Прибор рассчитан на концентрации окиси
углерода 0,01—2 мг/л В40озйухе.
Схема прибора показана на рис. 14. Исследуемый воздух про-
ходит через систему поглотителей 1, где он освобождается от вла-
ги, непредельных углеводородов, двуокиси углерода и кислых га-
зов, и поступает в трубку 3, заполненную йодноватым ангидридом.
Трубка 3 помещена в сосуд Дьюара 2, наполненный вазелиновым
маслом, в которое опущены электрический нагреватель 4 и термо-
реле 5, включенное в сеть сигнального приспособления. Термореле
рассчитано так, чтобы сигнал включался при 150° и при охлажде-
ний до 100°. Воздух из трубки 3 проходит через трубку 6, запол-
ненную электролитической медью для поглощения выделившегося
при реакции иода, и поступает в поглотительный прибор 7 с 0,02 н.
раствором щелочи. Поглотительный раствор титруют 0,02 н. рас-
твором соляной кислоты; по изменению титра щелочи определяют
136
концентрацию окиси углерода. В качестве поглотительного раство-
раможно применять 0,001 н. раствор щелочи, подкрашенный фе-
нолфталеином, и отбирать пробу воздуха до обесцвечивания этого
раствора. Отключив трубку с йодноватым .ангидридом и электро-
литической медью, этим прибором можно определять двуокись
углерода.
ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА
Индикация. \ мл препарата подкисляют 0,2 мл разбавлен-
ной серной кислоты, прибавляют 2 мл этилового эфира и 0,2 мл
раствора бихромата калия. После взбалтывания эфирный слой
окрашивается в синий цвет.
ПЕРЕКИСИ И ГИДРОПЕРЕКИСИ
Качественное определение производится по одному из следую-
щих методов.
1. К ацетоновому раствору перекиси добавляют несколько ка-
пель водного 40%-ного раствора йодистого натрия. Появляется
желтое окрашивание, интенсивность которого возрастает со време-
нем. Хотя эта реакция с перекисями алкилов протекает медленнее,
чем с другими, все же она характерна для всех типов перекисей.
2. Для гидроперекисей специфична реакция с тетраацетатом
свинца — бурное выделение кислорода.
3. Чувствительной качественной реакцией на перекись водоро-
да является реакция с фенолфталеином в присутствии одной кап-
ли 0,01 М раствора сульфата меди. В щелочной среде даже в при-
сутствии следов перекиси водорода появляется фиолетовое окра-
шивание.
Количественное определение. Имеется несколь-
ко вариантов йодометрического определения перекисей и гидропе-
рекисей. Принцип этих определений основан на титровании* выде-
лившегося иода при взаимодействии перекиси или гидроперекиси
с иодистым калием и титровании иода тиосульфатом ^атрия.
Имеется ряд других методов, основанных на окислении олова (II)
в олово (IV).
v ФОСГЕН
Фосген — высокотоксичное соединение, вызывающее отек лег-
ких с последующим воспалительным процессом. Предельно допу-
стимая концентрация фосгена в воздухе 0,0005 мг!м3.
Индикация..!. При действии фосгена на бумагу, пропитан-
ную р-диметиламинобензальдегидом и дифениламином, появляется
темное окрашивание. Интенсивность окраски пропорциональна
концентрации фосгена. Чувствительность метода 0,004 мг!ч. Ме-
шающие определению фосгена хлор и хлористый водород погло-
щают в фильтрующем патроне при отборе пробы.
137
2. Газообразный фосген поглощают из воздуха толуолом, хло-
роформом, ледяной уксусной кислотой и др. Каплю растворителя,
содержащего фосген, в микротигле смешивают с крупинкой соли
коричной кислоты и фенилгидразина. Через 5 мин добавляют кап-
лю раствора 5°/сгной сернокислой меди. В присутствии фосгена, в
зависимости от его концентрации ' появляется окрдщивацие от
красно-фиолетового до розового оттенка [6].
АНИЛИН
В воздухе производственных. помещений анилин встречается в
виде паров.
Анилин является ядом, поражающим нервную и кровеносную
системы. Он вызывает превращение оксигемоглобина в метгемо-
глобин, а также дегенеративные изменения и распад эритроцитов.
Отравления возможны при вдыхании паров анилина, а также при
проникновении его в организм че'рез кожу. Предельно допустимая
концентрация паров анилина в воздухе 3 мг1м\
Индикация. При взаимодействии анилина с фенолом и
хлорамином образуется индофенол, щелочной раствор которого
окрашен в синий цвет. Интенсивность окраски пропорциональна
концентрации анилина. Чувствительность метода 0,5 мг в 1,5 мл
раствора.
Определению мешают аммиак, толуидины, n-фенилендиамин и
n-анизидин, давая аналогичную окраску и маскируя анилин.
Количественное определение содержания паров
анилина в воздухе основано на окислении анилина в присутствии
фенола и веществ, содержащих активный хлор, до индофенола.
Образовавшийся в результате реакции индофенол окрашивает
раствор в голубой цвет. Интенсивность окраски раствора сравни-
вают с окраской растворов стандартной шкалы.
СТРИХНИН АЗОТНОКИСЛЫЙ
Бесцветные блестящие игольчатые, не изменяющиеся на возду-
хе кристаллы. Растворяется в воде и спирте, растворы имеют
нейтральную реакцию.
Индикация. Цитрат стрихнина, растворяясь в концентриро-
ванной азотной кислоте, образует желтый раствор. При выпарива-
ний этого раствора выпадает желтый осадок, который от прибав-
ления раствора аммиака приобретает оранжевую окраску, а от
растгврра едкого кали — красно-фиолетовую.
Количественное определение. Точную навеску рас-
творяют в нейтральной смеси спирта с хлороформом и титруют
при постоянном' взбалтывании 0,1 н. раствором едкого натра, при-
меняя в качестве индикатора фенолфталеин. 1 мл 0,1 н. раствора
едкого натра соответствует 0,03974 г азотнокислого стрихнина [4].
138
ЭТИЛОВЫИ ЭФИР
Пары этилового эфира с воздухом образуют взрывчатые смеси.
Нижняя граница взрыва 1,25 об. % эфира. Этиловый эфир —нар-
котик. Пары его раздражают дыхательные пути. Предельно допу-
стимая концентрация этилового эфира в воздухе 0,3 г/м3.
Линейно-колористическое определение. При
протягивании воздуха, содержащего пары этилового эфира, через
индикаторную трубку с силикагелем, пропитанным 2,5%-ным рас-
твором хромового ангидрида в 6 н. серной кислоте, образуется зе-
леная окраска; длина •крашенного слоя пропорциональна кон-
центрации эфира. Чувствительность метода 0,5 мг!л. Определению
мешают ацетон, спирты, альдегиды, сероводород, давая с индика-
тором аналогичную окраску. ’.Для поглощения их применяют
фильтрующий патрон.
Обнаружение перекисей в эфире. 10 мл препарата
в течение 1 мин взбалтывают с 1 мл 10%-ного раствора иодида
калия. Окрашивание эфирного слоя свидетельствует о наличии
перекисей.
БЕНЗОЛ
Пары бензола в высоких концентрациях действуют главным
образом на центральную нервную систему: при хроническом воз-
действии наблюдается патология состава крови и кроветворных
органов. ПДК — 50 м.г!м3.
Индикация. При протягивании воздуха, содержащего пары
бензола, через индикаторную трубку с силикагелем, пропитанным
1,5%-ным раствором йодата калия в концентрированной (уд. в.
1,84) серной кислоте, образуется окрашенный в темно-серый цвет
слой, длина которого пропорциональна концентрации бензола.
Чувствительность метода 0,5 мг/л воздуха. Углеводороды жирного
и ароматического рядов мешают определению, давая аналогичную
реакцию.
Количественное определение паров бензола в воз-
духе основано на превращении бензола в динитробензол. Образу-
ющийся динитробензол определяют колориметрически в растворе
ацетона или метилзпгилкетона со щелочью по характерной красно-
фиолетовой окраске (см. ГОСТ-5511—50).
АКРОЛЕИН
Акролеин действует раздражающе на слизистые оболочки глаз
и дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация акро-
леина 2 мг1м3 воздуха.
Индикация. При взаимодействии акролеина с триптофаном
образуется соединение, окрашенное в голубой цвет. Реакция про-
текает на силикагеле, пропитанном триптофаном. Интенсивность
окраски пропорциональна концентрации акролеина.
139
Формальдегид, уксусный альдегид и фурфурол мешают опре-
делению.
АЦЕТИЛЕН
Ацетилен с воздухом образует взрывчатые смеси, нижняя гра-
ница взрыва 1,5 об. % ацетилена, верхняя 82 об. %. Особенно
сильно взрывается смесь, содержащая 1 объем ацетилена и 9
объемов воздуха. Ацетилен мало токсичен; отравления возможны
примесями, находящимися в нем, главным образом фосфористым
водородом. В больших концентрациях чистый ацетилен действует
как наркотик. Предельно допустимая концентрация не установле-
на. Рекомендовано считать допустимой нормой 0,5 мг)л.
Индикация. 1. Раствор закисной соли меди образует с
ацетиленом кирпично-красный осадок ацетиленистой меди. Раст-
вор готовят следующим способом: 1 г азотнокислой меди раство-
ряют в 50 мл воды, приливают 4 мл 20%-него раствора аммиака
и добавляют 3 г солянокислого гидроксиламина. Все это перено-
сят в мерную колбу емкостью 100 мл, тщательно перемешивают и
разбавляют водой до метки. Через приготовленный раствор пропу-
скают ацетилен.
2. Индикаторная бумага, пропитанная указанным ниже рас-
твором, при контакте с ацетиленом, изменяет окраску до коричне-
во-красного цвета.
Раствор. 3 г сернокислой меди, 3 г хлористого аммония и 5 г
солянокислого гидроксиламина растворяют в 88 мл воды. 9 мл
этого раствора смешивают с 1,5 мл аммиачного раствора азотно-
кислого серебра, пропитывают им подготовленные полоски инди-
каторной бумаги и сушат их.
ЭТИЛЕН
Индикация. 1. 0,5%-ный раствор хлористого палладия вос-
станавливается в присутствии этилена — образуется черный оса-
док или суспензия темно-серого цвета. Этилен может быть обна-
ружен при пропускании 200 мл газа через раствор хлористого
палладия. Скорость пропускания 10 мл!мин.
2. 0,0005 н. раствор перманганата калия обесцвечивается при
пропускании этилена. Раствор приготовляют растворением 0,316 г
перманганата калия в 100 мл дистиллированной воды. Из этого
раствора переносят 5 мл в мерную йолбу емкостью 1 л, добавляют
15 мл 2 н. серной кислоты и раствор доводят дистиллированной
водой до метки.
Количественное определение. Метод [12] основан на
окислении этилена окисью ртути. Определение проводят в спе-
циальном приборе при повышенной температуре. Выделившиеся в
результате реакции *
С2Н4 + 6HgO ->-2СО2 + 2Н2О + 6Hg>
140
пары ртути реагируют с селеном, нанесенным на бумагу. Окраска
бумаги переходит из красной в черную в результату образования
окиси ртути.
Приготовление реактивной бумаги. В 0,1 н. раствор цианида
калия вносят избыток порошкообразного селена и энергично
встряхивают. Образовавшимся раствором селеноцианида пропи-
тывают в течение 5 мин фильтровальную бумагу, после чего ее
вносят на 15—20 мин в атмосферу сухого хлористого водорода.
В этих условиях селеноцианид разлагается и на бумаге остается
осадок красного селена и хлорида калия. Приготовленную бу-
магу разрезают на полоски и сушат на воздухе.
ОКИСЬ ЭТИЛЕНА
Индикация. 1. Окись этилена можно обнаружить по реакции
образования йодоформа при действии раствора иода в водном
растворе иодида калия.
2. При действии газовой смеси (воздух, содержащий окись эти-
лена) на нейтральный насыщенный водный раствор роданида ка-
лия в присутствии 2—3 капель фенолфталеина окраска фенолфта-
леина меняется уже при наличии 0,025 мг окиси этилена. Коли-
чественное определение окиси этилена см. в работе [6].
МЕТОДЫ ИНДИКАЦИИ НЕКОТОРЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ
Нитраты. ВзрывчатьГе вещества и соединения на основе
нитратов можно идентифицировать, используя цветную реакцию
нитрата с дифениламином или дифенилбензидином, в результате
которой образуются продукты окисления синего цвета.
Х,л о р а т ы. Являются составной частью некоторых взрывча-
тых веществ. Их можно открыть, пользуясь реакцией с сульфатом
марганца и фосфорной кислотой, в результате которой образуется
комплексный фосфат трехвалентного марганца красного цвета.
Азиды. Открывают реакцией с солью трехвалентного* желе-
за. Образуется азид железа красного цвета.
Пикриновая кислота. Каплю раствора или несколько
кристалликов твердого вещества смешивают в микротигле vc кап-
лей 10%-ного раствора цианида калия и слабо нагревают. В при-
сутствии пикриновой кислоты возникает красно-бурая окраска.
Открываемый минимум — 2у.
Эфиры азотной кислоты. Нитроглицерин, тетрил, гек-
соген и др. открывают реакцией Грисса после восстановления
их до нитратов.
Проведение реакции. Несколько миллиграммов исследуемого
вещества смешивают с каплей сульфаниловой кислоты и каплей
раствора а-нафталамина. К смеси добавляют небольшое количест-
во цинковой пыли. В присутствии нитросоединений исследуемый
раствор или твердое вещество окрашивается образующимся азо-
красителем в красный цвет.
141
Реактивы. Сульфаниловая кислота, 1%-ный раствор в 30%-
ной уксусной кислоте; а-нафтиламин, 0,1%-иый раствор в 30%-ной
уксусной кислоте. Перед .применением оба раствора смешивают в
отношении 1:1. -
Гремучая ртуть. Для открытия этого соединения рекомен-
дуется несколько реакций.
1. Пиридиновый раствор гремучей ртути с хлороформенным
раствором брома вызывает красно;желтое окрашивание.
2. Тиосульфатный раствор гремучей ртути с 5%-ным раствором
соли Мора дает красное окрашивание раствора, вскоре переходя-
щее в оливково-зеленое.
3. Водный раствор гремучей ртути с 5%-ным раствором брома
в 10%-ном растворе едкого кали образует бромнитрозометан, име-
ющий васильковую окраску.
ЛИТЕРАТУРА
1. А-лексеева М. В., Андронов Б. Е., Гурвиц С. С., Житко-
ва А. С. Определение вредных веществ в воздухе производственных помеще-
ний. М., Госхимиздат, 1954.
2. Перегуд Е. М., Быховская М. С., Гернет Е. В. Быстрые мето-
ды определения вредных веществ в воздухе. М., Госхимиздат, 1962.
3. И о ф а н о в а М. И., Г о л ь д ф е й н Е. И., Гурвиц С. С. ЖОХ, 4, 34.
1935.
4. Перегуд Е. А. «Заводская лаборатория», № 15, 1949.
5. Б у л ы ч о в а А. И. Методы определения вредных веществ в воздухе
производственных помещений. М., Госхимиздат, 1952.
6. Шерешевская И. С., Воронцова Е. И. «Гигиена и здоровье»,
№ 3, 1941.
7. Алексеева М. В., Самородина В. Я- «Гигиена и санитария»,
№ 10. 1953.
8. Еремина Б. Г. Газовый анализ. М., Госхимиздат, 19557
9. Ворохобин И. Г., Филянская Н. Д. «Заводская лаборатория»,
№ 14, 1948.
10. Филяиская Н. Д., Козляева Т. Н., Вор ох о бин И. Г. Линей-
но-колористический метод анализа вредных газов и паров в воздухе. М., Проф-
издат, 1958.-
11. Алексеевский Е. В. Общий курс химии защиты, ч. 3. М., Оборон-
гиз, 1941.
12. Полежаев Н. К. «Гигиена труда и техника безопасности», № 6.4936.
13. Фармакопея, IX изд. М., Медгиз, 1962.
Глава 7
СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ДЕЙСТВИЯ ЯДОВИТЫХ
И ВРЕДНЫХ ГАЗОД (ПАРОВ) ПРИ РАБОТЕ
В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
Кардинальным решением вопроса безопасности работы в хими-
ческих лабораториях при выполнении операций, свяжанных с вы-
делением вредных и ядовитых газов и паров, является соблюде-
ние всех правил работы, рекомендуемых соответствующими ин-
струкциями и методиками.
Однако, как показывает практика, этого не всегда бывает до-
статочно, чтобы быть уверенным в безопасности работы. Кроме
того, в лабораториях часто приходится проводить работу с такими
высокотоксичными соединениями, которые даже при очень малой
концентрации могут быть весьма опасными, если не принять не-
которые дополнительные меры защиты.
На работах, связанных с выделением в воздух лабораторных
помещений вредных паров, газов и пыли, работающим в лабора-
тории должны предоставляться средства индивидуальной защиты:
противогазы, респираторы, шлемы, защитные очки, маски^щйтки,
экраны и др.
ПРОТИВОГАЗЫ И РЕСПИРАТОРЫ
В особо опасных по выделению ядовитых веществ лаборато-
риях помимо противогазов, выдаваемых работникам для индиви-
дуального пользования, должен иметься аварийный запас проти-
вогазов, хранящихся в легко доступном месте. При наличии в ла-
боратории значительного числа сотрудников, пользующихся сред-
ствами индивидуальной защиты (противогазы, респираторы), не-
обходимо выделить специальное лицо, на которое возлагаются
обязанности по снабжению и контролю за исправностью средств
индивидуальной защиты, своевременной перезарядкой фильтров,
химической дегазацией масок и т, п. [1].
Сотрудники, получающие согласно действующим нормам
приспособления индивидуальной защиты, должны проходить спе-
143
циальный инструктаж по обучению простейшим способам провер-
ки исправности противогазов и респираторов и тщательно трени-
роваться в пользовании ими [2].
Противогаз — прибор для защиты органов дыхания и глаз
человека от воздействия вредных и ядовитых веществ, содержа-
щихся в воздухе. По принципу действия противогазы делятся на
фильтрующие и изолирующие. В фильтрующих проти-
вогазах воздух обезвреживается путем фильтрации через вещест-
ва (например активированный уголь), поглощающие вредные при-
меси.'Использование активированного угля для противогаза впер-
вые было предложено Н. Д. Зелинским. Изолирующие противога-
зы полностью изолируют органы дыхания от окружающей атмос-
феры и обеспечивают поглощение углекислого газа в выдыхаемом
воздухе и подачу кислорода для дыхания. В некоторых случаях
вместо противогазов можно пользоваться респираторами. В насто-
ящее время промышленностью выпускаются противогазы и рес-
пираторы типов и марок [3, 4], приведенных в табл. 21.
Как видно из табл. 21, ряд типов противогазов подразделяется
на марки; противогазы разных марок служат для защиты от тех
или иных вредных веществ. Защитная способность противогаза
каждой марки и отличительный цвет его коробки указаны в
табл. 22.
Коробки фильтрующих противогазов содержат в основном сле-
дующие поглотители или химические вещества, предназначенные
для нейтрализации поглощения и защиты от вредных и ядовитых
газов (3, 4].
а. Активированный уголь — поглощает органические пары.
б. Первый слой по направлению вдыхаемого воздуха — хими-
ческий поглотитель (гидрат окиси кальция и едкий натр), следую-
щий слой — активированный уголь — поглощает кислые газы и ор-
ганические пары).
в. Поглотитель — силикагель, пропитанный хлористым цин-
ком, или купрамит — уголь, пропитанный медным купоросом (по-
глощает газы щелочного характера).
г. Первый слой —пемза, пропитанная солями свинца, следую-
щий слой — активированный уголь (поглощает аммиак и серово-
дород).
д. Первый слой — силикагель, второй слой — активированный
уголь, пропитанный солями меди и железа, третий слой — силика-
гель (поглощает мышьяковистый и фосфористый водород).
е. Первый слой — силикагель, пропитанный хлористым каль-
цием (для защиты гопкалита от влаги), второй слой — гопкалит
(смесь окислов меди и перекиси марганца) (поглощает окись уг-
лерода). Под горловиной патрона насыпают в качестве индикато-
ра слой карбида кальция. Как только хлористый кальций насытит-
ся влагой, он начинает пропускать водяные пары, и образуется
ацетилен, запах которого предупреждает о прекращении активно-
сти гопкалита.
144
145
г
5 «
S"
О .
X
о
X
X
X
s
X
3
ш о
tr о
X Л
&ж
X
2
я
8
СП
3 X
§»
03
m а
4е?
д CD
р
с ж
8
х
Э
ё
X
X
а
С СП
S X
2
x
к
8
сз
S
Я
5g а
Ч х с
S
X «
s
8
о 3
8
st
x
X
X
к
3
X
X
X
О
§s
и
q>
« «д
§ о
X
S
к
2
х
СП
3
X
X
l‘S
X
3 W
Таблица 22
Марки промышленных противогазов и их защитная способность [5]
Марка Цвет коробки Защита
А Коричневый От паров органических веществ (бензин, ке- росин, ацетон, бензол, толуол, ксилол, сероуг- лерод, спирты, эфиры, анилин, нитросоедине- ния бензола и его гомологи, галоидорганиче- ские соединения и др.)
В Желтый От кислых газов (сернистый газ, хлор, серо- водород, синильная кислота, окислы азота, хло ристый водород, фосген и др.)
Г Желтый и черный От паров ртути
Е Черный От мышьяковистого и фосфористого водорода
К Зеленый От паров аммиака
КД Серый От смеси сероводорода и аммиака ,
со Белый От окиси углерода
м Красный От всех перечисленных газов и паров, вклю- чая окись углерода, но с меньшим временем защитного действия
БКФ Защитного цвета . с бе- лой вертикальной полосой по середине коробки От кислых газов и мышьяковистого водорода и одновременно от дыма и тумана
Примечание. Противогазы марок А, В, Г, Е,-К и КД снабжены фильтра-
ми; дополнительно защищающими органы дыхания от ядовитых дымов
#и туманов. Промышленные противогазы нельзя применять в условиях
недостатка свободного кислорода ваздуха (для марок А, В, Г, К, Е,
КД, БКФ— менее 16 об. %, для марок СО и М — менее 18 об. %, а
также при содержании в воздухе вредных газов в количестве более
2 об. %.
Действие противогазов основано на одном из следующих Хими-
ческих процессов: а) гидролиз и нейтрализация продуктов гидро-
литического разложения; б) нейтрализация основных ядов*кислы-
ми поглотителями; в) поглощение ядов с образованием комплекс-
ных соединений; г) окисление ядов и поглощение продуктов их
окисления.
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОТИВОГАЗОМ
1. В лабораториях, где по характеру выполняемой работы воз-
можно появление газообразных ядовитых и вредных веществ, по-
мимо мер общего характера (вытяжная вентиляция, поглотители
вредных примесей и т. п.) должны иметься противогазы и запас-
ные фильтры типов и марок, указанных в табл. 21, 22.
2. Маски противогазов изготовляют трех размеров (размер
маски обозначается на ее подбородочной части), поэтому необхо-
димо с самого начала работы в лаборатории знать свой размер.
147
ф» оо Типы и характеристики промышленных респираторов [1] Таблица 23
Тип респиратора Защитные свойства Марки противогазовых патронов
Респиратор Ф-45 Защищает от всех видов грубой и тонкой пыли (диаметр частиц около 1 лк) . Для защиты от особо токсичной пыли не применяется. Фильтры — сменные. Срок службы фильтров при периодических очистках — примерно 1 месяц _ г
Респиратор Ф-46 Защищает или от пыли, или от газов. Противопыльные фильтры и про- тивогазовые патроны—сменные., Филбтры Ф-46 имеют такие же свойства, как и фильтры Ф-45. Патроны предназначены для зашиты от. газов при малых концентрациях (в несколько раз превышающих предельно допусти- мые) при выполнении легкой роботы. Срок службы патронов — несколько смен. Противогазовые патроны могут применяться для защиты от таких газов, предельно допустимые концентрации которых не меньше 0,001 мг/л. Могут применяться для защиты от паров ртути А. В. Г, К, КД
Респиратор ШФ-2 Защитные свойства такие же, как у респиратора Ф-46, от которого он отличается только лицевой частью (шлем вместо полумаски). Применяется при необходимости защиты глаз и кожи лица от раздражающих действий пыли и газов t То же
Универсальный респира- тор Р-2 » • Защищает одновременно и от пыли, и от газов. Защитное действие боль- ше, чем респиратора Ф-46. Противопыльные фильтры и противогазовые патроны — сменные. Может применяться при легкой физической работе и работе средней тяжести. Фильтры полностью задерживают все виды гру- бой и тонкой пыли (диаметр около 1 мк), То же
Примечание.
Назначение марок противогазовых
патронов такое же, как для противогазов
[см. табл. 22).
о
я я
S
оо
X 54
CD
я
я
g
ХО
е
X
я
Е
о л>
X
О W
Я
о
S
х о'
Я 3
о
ь =
ИР
S
Е
S X
*
е
ч? 5з
О X
х« й
и
Е
С
2
Z
о ь
Д
П> К
X £
° *
3
2
§
я
я
i
Я
о
s«
3
X
03
2
2 я
S 2
Я?В
X
Е
х
5 Е
3 2
О
О 3
й!
п
зро
Е " ’
Е
£ Я
X и
ё Р
X Ъ
3
3
X
W
X
2-ОП
КГ m «Г!
О
X S
р
g М
х« а
X
и я
я»о\
5 о
g|
к а
я я
Е
St
О
Я
я
S
з
X
я
,Е
Ю N5 гО W
Я铧
зе ь ® 5
S.S ° S’S
ь* 3g
CD - *<
ЕС 3 X
П (5 45 О ГЗ (5 (Т> £
45 со о X X
О -* (Т> Е
Ш ]3 Е
О п X Z
X X 3 X
о X ф X о
45 X X X
О ь X Ё о
X X X Xе
СО
СО
5
Е
- й
<» о
3 -г
S BJ
X
О ?
* §
X м
Е х
X
W
5
Е
г я
II
О »
-Е
д Я
5 о
2
го £
5? 'CD
5 <г
X ]д ь
£45 tJ
й 03 О
о „
g в*
X
О
Я
Ь
£
X
X
2
ганизация этопй обучения лежит на обязанности руководителя ла-
боратории.
4. Сумка противогаза надевается через правое плечо так, что-
бы она находилась на боку слева.
5. Каждый раз противогаз должен быть проверен на герметич-
ность. Проверка на герметичность состоит в следующем: делают
выдох, закрывают входное отверстие большим пальцем руки, де-
лают вдох — при этом не должен быть слышен шум входящего воз-
духа. к
6. После применения противогаза каждый раз маска его хо-
рошо дезинфицируется (обычно протирается ватой, смоченной
спиртом).
.7. Необходимо иметь в виду, что коробка противогаза заряже-
на определенным количеством поглотителя, рассчитанного с уче-
том средних условий (температура, концентрация, влажность) на
некоторый ограниченный период его использования в рабочем со-
стоянии (см. табл. 25).
8. Противогазы следует хранить в прохладном помещении с чи-
стым воздухом. В помещениях с теплым и очень сухим воздухом
резиновые части противогазов быстро портятся. Состояние проти-
вогазов при хранении необходимо периодически проверять;
9. Запасные противогазовые коробки должны быть плотно-
закрыты. Горловина коробок марок А, В, Г, КД, БКФ закрывается
колпачком с прокладкой, а отверстие в дне — резиновой пробкой.
Горловины коробок марок СО и М следует плотно закрывать на-
винтованными колпачками с резиновыми прокладками [3, 4].
ПОРЯДОК обезвреживания и УНИЧТОЖЕНИЯ ядовитых,
ВРЕДНЫХ И ОГНЕОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ
В химических лабораториях и на складах со временем скапли-
ваются вещества, дальнейшее хранение которых не безопасно. Ча-
сто бывает, что в результате продолжительного или неправильно-
го хранения они начали разлагаться или уже разложились и их
необходимо обезвредить и уничтожить.
Порядок обезвреживания и уничтожения многих химических
веществ, .не представляющих опасности, обычно не вызывает за-
труднений и перевод их в удобную для уничтожения форму произ-
водится непосредственно в лаборатории (см. Приложение VIII).
Значительно сложнее обстоит дело с обезвреживанием и уничто-
жением веществ и соединений, отнесенных к группе сильнодейству-
ющих ядовитых веществ, а также веществ, хотя и не относящихся
к ядовитым, но обладающих свойствами самовоспламенения, лег-
кого воспламенения, запахом и т. п. Вопрос о порядке обезврежи-
вания и уничтожения веществ решается исходя из их физических
и химических свойств.
Вещества, относительно летучие и мало реакционноспособные,
нанример производные ртути, можно уничтожать кипячением в вы-
150
тяжном шкафу с концентрированной азотной кислотой. Очень ре*
акционноспособные металлалкйлы электроположительных метал-
лов безопасно разлагать «Пиртами, предпочтительно высшими, На-
пример бутиловым или' амиловым, в атмосфере инертного газа,
например азота. В большинствеьслучаев эта обработка протекает
спокойно. Реакция с водой в этом случае проходит со взрывом.
Для уничтожения взрывчатых перекисей и гидроперекисей также
имеется ряд способов, например перекись бензоила и перекись ме-
тилэтилкетона разлагают избытком 20%-ного едкого натра.
Разложение очень летучих веществ, особенно самопроизволь-
но воспламеняющихся и высокотоксичных, обычно требует боль-
шой осторожности. В таких случаях их уничтожение необходимо
производить на специальном полигоне. Техника ликвидации заклю-
чается в следующем. На полигоне в яму глубиной 1,5—2 м закла-
дывают контейнеры или емкости и дистанционно взрывают их спе-
циальными взрывными шашками.- В необходимых случаях Для по-
глощения этих веществ или продуктов их разложения в яму поме-
щают также надлежащий поглотитель или дегазаторы. Негодные
для дальнейшей переработки отходы щелочных металлов (натрий,
калий в виде обрезков, окислившихся пленок и т. п.), в больших
количествах надлежит уничтожать вдали от населенных пунктов.
Место сожжения согласовывается с местными органами пожарно-
го надзора. Для этого на широком железном противне с бортами
разводится небольшой костер. В него бросают небольшими пор-
циями подлежащие сожжению отходы, по мере сгбрания добав-
ляются новые порции. При этом необходимо пользоваться специ-
альными приспособлениями, чтобы принимающие участие в сож-
жении сотрудники могли находиться от места сгорания не ближе
чем на 3 м. Все присутствующие должны быть >в соответствующей
спецодежде и иметь предохранительные очки или защитные; шле-
мы. Практикуемый иногда метод уничтожения отходов щелочных
металлов водой не рекомендуется, так как при этом могут Проис-
ходить взрывы металла при контакте с водой.
Отработанные кислоты, если они не могут быть регенерирова-
ны, после предварительной нейтрализации'выливают в землю вда-
ли от населенных пунктов или спускают в канализационный люк.
В целях предохранения канализационной сети от коррозии надо
избегать выливания отработанных кислот, даже после нейтрали-
зации, непосредственно в канализационную сеть. Обезвреживание
и уничтожение сильнодействующих ядовитых веществ (перечень
их см. гл. 9) производится в соответствии с «Временными пра-
вилами о порядке уничтожения СДЯВ, пришедших в негод-
ность, и о мерах личной и общественной безопасности», утверж-
денными НКВД и Наркомздравом СССР .[5]. При этом обезвре-
живание и уничтожение СДЯВ производят одним из методов-,
указанных в инструкции Государственной санитарной инспекции
Наркомздрава [5].
Необходимо тщательно следить за тем, чтобы одновременно с
1'51
V
пришедшими в негодность СДЯВ обезвреживалась или уничтожа-
лась тара, в которой хранится и доставляется СДЯВ. Надо приз-
нать неоправданными и опасными попытки некоторых снабженче-
ских организаций сохранить «материальные ценности» — освобо-
дившуюся от СДЯВ тару и использовать ее для других надобно-
стей. Следует иметь в виду, что многие СДЯВ с большим трудом
обезвреживаются, поэтому в целях безопасности лучше все виды
тары из-под СДЯВ уничтожить в соответствии с инструкцией Го-
сударственной санитарной инспекции [5], тем более что тара не
представляет большой ценности.
Необходимость уничтожения СДЯВ устанавливается руководи-
телем учреждения и его же приказом назначается ответственное
за уничтожение СДЯВ должностное, компетентное в этом вопросе
лицо. О времени и месте уничтожения ставятся в известность орга-
ны охраны общественного порядка и Госсанинспекции, которые
могут командировать для участия в этом мероприятии своего
представителя. Об уничтожении сильнодействующих ядовитых
веществ составляется акт. Способ обезвреживания и уничтожения
выбирается в каждом отдельном случае в зависимости от количе-
ства уничтожаемого вещества и местных условий, в которых это
уничтожение производится.
ПРАВИЛА УНИЧТОЖЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ СДЯВ [5]
1. Мышьяковый и мышьяковистый ангидриды.
Мышьяковый и мышьяковистый ангидриды обезвреживаются пу-
тем закапывания в землю, предпочтительно на скотомогильниках,
при соблюдении следующих предосторожностей. На расстоянии
не менее 1 км от жилья, водных источников и пастбищ скота вы-
капывают яму глубиной не менее 1 м. Соединения мышьяка в ко-
личестве до 100 г растворяют в 10%-ном растворе щелочи, равно-
мерно выливают в подготовленную яму и засыпают сверху песком.
В одном месте допускается закапывать не более 100 г мышьяко-
вого или мышьяковистого ангидрида.
Сулема. Ее растворяют в горячей воде из расчета 1 часть
сулемы на 1000 частей воды. Раствор выливают непосредственно в
канализационный коллектор через люк. Выливать даже разбавлен-
ный раствор сулемы через раковину в канализационную сеть нель-
зя, потому что под влиянием различных факторов из сулемы мо-
жет образоваться металлическая ртуть, осесть в канализационной
магистрали и создать возможность для ртутного заражения лабо-
ратории. Количество уничтожаемой в одном месте сулемы должно
быть не более 500 г.
Фосфор белый. Его уничтожают сжиганием на открытом
месте в^яме 0,7 м шириной и глубиной не менее 1 м. Это место
должно находиться на расстоянйи не менее 1 км от жилья, пище-
вых складов, рабочих мест, общественных зданий и древонасажде-
ний. В один .прием разрешается сжигать не более 200 г фосфора.
152
Уничтожение малых количеств («5—10 г) производят растворением
его в 15%-ном медном купоросе.
Если необходимо уничтожить более 200 г фосфора, то необхо-
димо иметь запасную тару с водой, куда избыток фосфора перено-
сят щипцами.
Тару с находящимся в ней под слоем воды фосфором достав-
ляют к месту сжигания. Здесь ее осторожно вскрывают, опроки-
дывают шестом длиной 3—4 м в яму и поджигают горячей лучи-
ной, прикрепленной к другому шесту. Шесты также сжигают. По
окончании горения фосфора яму засыпают.
При поджигании фосфора следует находиться с наветренной
стороны по отношению к яме, а- во время его горения отойти от
ямы шагов на 30—40 во избежание отравления.
Так как белый фосфор легко воспламеняется и при обыкновен-
ной температуре, то во избежание ожогов запрещается прика-
саться к нему руками, а также класть в карман загрязненные фос-
фором предметы (инструменты — зубило, щипцы и т. д.). Инст-
рументы очищаются многократным втыканием их в землю и прове-
дением через пламя.
Алкалоиды (никотин, бруцин, стрихнин, цинхонин). Нико-
тин, бруцин, стрихнин, цинхонин уничтожают сжиганием. *
Никотин целесообразно сжигать на противне, добавив к нему
предварительно денатурированный спирт (1 часть никотина на
10 частей спирта). Можно сжигать никотин и при смешивании
его с порошкообразным углем. Смешивание ведется в сосуде из
материалов, сгорающих целиком или легко накаливающихся,—
дерева, жести и т. п. Смешивать следует присыпая порошок угля и
помешивая деревянной мешалкой до состояния густой массы, не
выливающейся из сосуда. Сосуд с содержимым и мешалкой броса-
ют в костер. Остатки золы закапывают в землю.
Бруцин, стрихнин, цинхонин помещают в деревянную или бу-
мажную тару, обертывают ее обильно смоченной денатурирован-
ным спиртом или керосином бумагой и бросают в костер<на рас-
каленный противень. Остатки золы закапывают в землю.
Сжигание алкалоидов надо производить небольшими партиями,
не более 10 г одновременно, и с особенной тщательностью^ и осто-
рожностью в связи с высокой токсичностью и летучестью этих ве-
ществ.
Мытье рук после работы по уничтожению алкалоидов произ-
водится 1%-ным раствором соляной кислоты, а затем мылом.
Синильная кислота, ее соли, цианплав1. Подле-
жащие уничтожению синильная кислота, ее соли и. цианплав пред-
. варительно обезвреживают обработкой суспензией, состоящей из
железного купороса и гашеной извести: а) на 1 вес. ч. синильной
кислоты берут 24 вес. ч. железного купороса и 12 вес. ч. гашеной
извести; б) на 1 вес. ч. солей синильной кислоты — 6 вес. ч. же-
• Исключение составляют нерастворимые цианистые серебро, медь и свинец.
153
. лезного купороса и 3 вес. ч. гашеной извести. Суспензия готовится
каждый раз пб|)ед употреблением путем растворения извести и
железного купороса в воде. Раствор должен быть 10%-ным.
Для обезвреживания закрытый сосуд с синильной кислотой по-
гружают в емкость с холодным обезвреживающим раствором, по-
сле чего под слоем жидкости первый сосуд осторожно и постепенно
•Открывают, синильную кислоту перемешивают с суспензией в те-
чение 30 мин и оставляют стоять до полного обезвреживания i(3—
4 час) и затем выливают на свалку или в канализацию. Особая
•осторожность в отношении синильной кислоты необходима при
температуре наружного воздуха .выше 20°, так как при 27° синиль-
ная кислота кипит.
Соли синильной кислоты и цианплав постепенно и осторожно
вводят в свежеприготовленный обезвреживающий раствор, пере-
мешивают около 30 мин, оставляют стоять до полного разложе-
ния (3—4 час) и затем выливают на свалку или в канализацию.
При спуске обезвреженных растворов в канализацию обязательно
проследить, чтобы в те же стоки одновременно не спускались ки-
слые воды. Количество одновременно уничтожаемой синильной
кислоты или ее солей не должно'превышать 200 г.
• Сероуглерод. Сероуглерода количествах до 1..кг обезвре-
живают путем осторожного выливания на почву в открытом ме-
сте на расстоянии не менее 1 км от жилья, пастбищ и лесонасаж-
дений. Свыше 1 кг уничтожают сжиганием. Сжигание производит-
ся на открытом месте на расстоянии не менее 1 км от жилья, пи-
щевых складов, рабочих мест и общественных зданий, проездных
дорог и лесонасаждений, на площадке, окопанной канавой. Прджи-
гание производится на расстоянии лучиной, прикрепленной к ше-
сту длиной 3—4 м. При поджигании следует находиться с навет-
ренной стороны. Сероуглерод к месту сжигания доставляют под
сдоем воды. В один прием разрешается сжигать не более 10 кг
• сероуглерода. Сотрудники, работающие по обезвреживанию и
уничтожению перечисленных в настоящей инструкции СДЯВ,
должны быть в комбинезонах, рукавицах и противогазах марки
БН. При уничтожении синильной кислоты применяется противо-
газ марки Б, окрашенный в синий цвет. При сжигании сероугле-
рода и фосфора спецодежда должна быть из льняной ткани, пред-
почтительно пропитанной огнестойким составом. При сжигании
•фосфора необходимо также пользоваться резиновыми сапогами и
резиновыми перчатками.
При соприкосновении с алкалоидами, сероуглеродом и соеди-
нениями циана рукавицы должны быть резиновыми.
•Примечание. Выбор места для обезвреживания и уничтожения сильно-
действующих ядовитых веществ согласовывается с местным санитарным, а в
нужных случаях и с ветеринарным надзором.
. X дор пикрин. Хлорпикрин в количестве не свыше 5 л мо-
жет быть уничтожен следующими путями.
1. Выпариванием в летнее или зимнее время независимо от по-
154
годы (лучше в сухую) при слабом или среднем ветре с обязатель-
ным учетом его направления. Выпаривание производится на метал-
лических подносах, устанавливаемых на кострах в поле или на
свободном от застройки участке на расстоянии не менее 500 м от
жилых помещений, садов или огородов с живой растительностью.
В случае невозможности уничтожения хлорпикрина таким спосо-
бом, в. летнее время (в сухую погоду) хлорпикрин'можно испа-
рить из любой плоской посуды, выставленной на солнце. В подно-
сы или другую плоскую посуду хлорпикрин наливают слоем не вы-
ше 5 мм. Уничтожение закончено, когда весь хлорпикрин испарит-
ся. Если солнца нет и сыро, то хлорпикрин можно сжечь на голом
огне. Для этого в тех же местах и при тех же условиях устраивают
костер из отбросов (тряпье, обломки досок, стружки и т. п.) и
хлорпикрин осторожно, небольшими порциями, выливают непо-
средственно на горящий материал. Остаток от костра засыпают
землей и утрамбовывают.
2. Путем нейтрализации подогретым 20%-ным спирто-водным
(1 часть спирта+1 часть воды) раствором сернистого натрия, при-
готовленного из расчета 4 кг технического сернистого натрия на
1 кг хлорпикрина (сернистого натрия берется приблизительно на
50% больше против теоретического).
Проведение работы. В одну или в несколько бутылей емкостью
5 л каждая одновременно наливают по 4 л подогретого 20%-ного
спирто-водного раствора сернистого натрия, затем туда же нали-
вают по 0,2 л хлорпикрина, осторожно взбалтывают и оставляют
в вытяжном Шкафу на 6 час, периодически взбалтывая. По истече-
нии указанного времени получившуюся -смесь выливают в канали-
зацию или в случае отсутствия последней — в выгребные ямы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зубки н А. С. Индивидуальные средства химической защиты. AL, Гос-
химиздат, 1958.
2. Соловьев В. К. Пособие по противогазовой тренировке. М., Госхим-
кздат, 1944. t
3. Д о л и н П. А. Справочник по технике безопасности. М., Госэнергоиздат,
1961.
4. ГОСТ-10182, ГОСТ-10183—62.
5. Справочник по технике безопасности и промсанитарии. Временные прави-
ла о порядке уничтожения СДЯВ. М., Профиздат, 1950, стр. 697.
Глава 8
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКИХ
ЛАБОРАТОРИЯХ С ОГНЕОПАСНЫМИ И
ВЗРЫВООПАСНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
В химических лабораториях наряду с различными реактивами
применяются и хранятся вещества, представляющие опасность в
пожарном и взрывоопасном отношениях. К ним прежде всего от-
носятся вещества, имеющие легкую испаряемость, низкие темпера-
туры вспышки, воспламенения и самовоспламенения и пр.
Работа в лабораториях часто сопровождается выделением па-
ров и газов, образующих с воздухом легковоспламеняющиеся и
взрывоопасные смеси. Многие химические реакции сопровождают-
ся выделением большого количества тепла, что тоже может быть
причиной возникновения загораний и взрывов. Наконец, в лабора-
ториях могут одновременно находиться вещества, взрывающиеся
или воспламеняющиеся при контакте с водой, и вещества, которые
хранить можно только под слоем воды. Применение горелок, су-
шильных шкафов, всевозможных нагревательных приборов также
увеличивает пожарную опасность работы в лаборатории.
Возникать пожары в химических лабораториях могут и вслед-
ствие неправильно спроектированных или неисправных отопи-
тельной системы, электропроводки, электроарматуры, а также неис-
правно установленного электрооборудования. Это всё может при-
вести к искрению электромоторов, вспышкам при коротком замы-
кании в сети или электроприборах, разогреванию сети и приборов
в связи с их перегрузкой или использованием в сети больших пе-
реходных сопротивлений. Наконец, если все оборудование лабо-
ратории в порядке, то загорание, пожар, взрыв могут произойти
в результате неопытности сотрудников или их халатного отноше-
ния к соблюдению правил безопасности при обращении со взрыво-
опасными и огнеопасными веществами.
Необходимо различать огнеопасность или взрывоопасность са-
мого вещества и опасности условий, в которых они находятся в
определенный момент. В зависимости от этого соответственно уве-
личивается или уменьшается возможность возникновения пожара
или взрыва.
156
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ о ВЗРЫВАХ [1-3]
Рассмотрение вопросов безопасности работы со взрывчатыми
веществами, применяемыми для снаряжения боеприпасов, снаря-
дов, ракет, а также в народном хозяйстве при строительстве до-
рог, тоннелей, каналов, плотин, водохранилищ, не является пред-
метом нашей книги. В этой части мы ограничимся перечнем неко-
торых взрывчатых веществ и их наиболее важных физических кон-
стант (см. Приложение IX).
В основном мы рассмотрим вопросы безопасности работы с
взрывоопасными веществами, повседневно встречающимися в ра-
боте химических лабораторий. Поскольку природа взрыва, взрыв-
чатых и взрывоопасных веществ одинакова, теоретическое объяс-
нение явления взрыва тех и других веществ идентично.
Взрывчатыми веществами являются соединения или смеси,
способные к разве!вленным цепным реакциям (взрыву) с образо-
ванием газов и выделением значительных количеств тепла. Такая
реакция, возникнув в каком-нибудь месте вещества под действием
какого-либо импульса (нагрев, механический удар, детонация^,
распространяется с большой скоростью на всю массу взрывчатого
или взрывоопасного вещества.
Быстрое образование значительных объемов газов и нагрев по-
следних за счет теплоты реакции до высоких температур обуслов-
ливают внезапное развитие в месте взрыва больших давлений.
Природа воспламенения и самовоспламенения может быть тепло-
вой или цепной Теплота, выделяющаяся при медленном проте-
кании экзотермической реакции, рассеивается в окружающее про-
странство. При некоторых температурах, давлении и условиях теп-
лоотвода теплота не успевает перейти в. окружающее пространст-
во, вследствие чего температура в зоне реакции повышается. С ро-
стом температуры скорость реакции и скорость теплообразования
увеличиваются. Увеличивается и скорость теплоотвода, однако
медленнее, чем скорость реакции. Температура, при ’кото-
рой количество выделяющегося тепла больше
количества тепла отводимого, и при которой (.про-
исходит загорание вещества, называется темпе-
ратурой самовоспламенения. Она зависит от химиче-
ского состава смеси и от условий теплоотдачи. При температуре
самовоспламенения и более высокой температуре происходит про-
грессивное саморазогревание смеси и самоускорение реакции, при-
водящее к тепловому самовоспламенению или взрыву. Таким обра-
зом, при тепловом самовоспламенении теплота является одновре-
менно и причиной и следствием взрыва.
Теория цепного самовоспламенения и взрыва разработана
Н. Н. Семеновым и его учениками [1, 2]. Явление горения или взры-
ва рассматривается ими как сумма элементарных процессов, ка-
1 Качественное объяснение тепловой теории было дано голландским химиком
Вант-Гоффом (1883). Математическое обоснование теории теплового самовос-
пламенения дал советский ученый акад. Н. Н. Семенов (1928)..
157
чественно отучающихся между собой. Горение или взрыв им
представляется как разветвленная цепь этих элементарных про-
цессов. Отдельные звенья этой цепи могут обрываться вследствие
затухания элементарного процесса, в целом же разветвленность и
скорость процесса лавинообразно возрастают. При определенных
внешних условиях скорость разветвления цепей становится больше
скорости обрыва цепей. Вследствие этого медленно идущая реак-
ция может перейтй в самоускоряющуюся. При этом температура
реагирующей смеси не имеет существенного значения — реакция
будет идти, самоускоряясь, если даже температура смеси остается
постоянной. В случае цепного самовоспламенения теплота есть
следствие, а не причина взрыва- Наиболее распространенным ти-
пом самовоспламенения является комбинированное цепно-тепловое
самовоспламенение. Количественные выводы теории цепного и теп-
лового самовоспламенения имеют большое практическое значение
для расчета производств, связанных с процессами, где возможны
воспламенение, горение и взрыв. Явление взрыва может быть выз-
вано химическими или физическими причинами. Взрывы, вызывае-
мые химическими причинами, сопровождаются быстрыми химиче-
скими превращениями. При этом не обязательно, чтобы химиче-
ские превращения сопровождались значительным увеличением га-
зообразных продуктов по отношению к первоначальному объему
вещества. Например, при взрыве 1 кг тротила выделяется только
1,24 л газообразных продуктов, но выделяющаяся при этом теп-
лота так велика, что газообразные продукты разложения нагре-
ваются очень быстро и сильно, происходит увеличение объема про-
дуктов реакции и мгновенно резко увеличивается давление.
При взрывоопасных превращениях газо- и паровоздушных сме-
сей объём конечной газообразной системы продуктов превраще-
ния, отнесенный к нормальным условиям, может даже не превы-
шать начального объема смеси. Так, при взрыве смеси ацетилена
с воздухом, протекающего по уравнению
2С2На + 5О2 4СОа + 2Н2О,
объем образовавшихся при взрыве углекислоты и паров воды, от-
несенный к нормальным условиям, меньше объема начальной сме-
си.
При взрыве смеси водорода с кислородом
2Н2 + О2 2Н2О
объем образовавшихся паров воды, отнесенный к нормальным ус-
ловиям, даже значительно меньше начального объема смеси. Это
и понятно, если учесть, что возникновение большого давления при
взрыве является следствием нагрева продуктов термического раз-
ложения до очень высокой температуры.,Давление же данной мас-
сы газа при постоянном объеме прямо пропорционально абсолют-
158
ной температуре, т. е.
Ра =
Р1 ^2
Тг ’
где pi и р2— давления газа при абсолютных температурах Т\ и
Т2. Если, например, в результате взрыва продукты разложения бу-
дут нагреты до температуры 1365° (начальная температура 0°), то
начальное давление, равное 1 ат, повысится до
Ра
1-1635' пт
--------- = о ат.
273
Взрывоопасными веществами называются сое-
динения или смеси, которые в условиях техноло-
гического процесса, применения, хранения или
транспортировки способны под влиянием какого-
либо импульса к быстрому самораспространяю-
щемуся химическому превращению (горению или
взрыву). Отличительная особенность взрывоопасного вещества
от взрывчатого состоит в том, что для химического превращения
взрывчатых веществ не требуется присутствия кислорода воздуха,
в то время как для большинства взрывоопасных веществ присутст-
вие кислорода обязательно.
Понятие «взрывчатое вещество» охватывает все вещества и сме-
си веществ, которые содержат потенциальные запасы химической
энергии (эндотермические соединения), могущей освобождаться в
результате воздействия какого-либо импульса и оказать разруши-
тельное действие на окружающую среДу (см. Приложение XII).
Этими импульсам^ могут быть повышение температуры, электри-
ческая искра, удар сотрясение, трение и др. Для очень чувстви-
тельных к взрыву веществ достаточно бь!вает легкого падения на'
вещество небольшой пылинки.
Резюмируя сказанное, можно охарактеризовать взрывы: ^а) эк-
зотермическим характером разложения вещества или соедийения;
б) силой звуковой волны, возникающей вследствие короткого,
сильного и быстрого сотрясения воздуха (внезапное увеличение
объема продуктов разложения вещества); в) разрушительным
действием на окружающее пространство.
Скорость распространения реакции взрыва в веществе состав-
ляет от нескольких метров в секунду до 100 м/сек. Если реакция
взрыва достигает сверхзвуковой скорости, то такое явление назы-
вают детонацией.
К взрывному распаду склонны многие неорганические и ®рга-
нические соединения. Из них в практике работы химических лабо-
раторий встречаются перекиси, озониды, галогеназотистые соеди-
нения, хлораты, перхлораты, соли гремучей кислоты, нитраты,
нитриды, азиды, органические нитросоединения, мнргие диазосое;
динения,. ацетилениды.
159
Ранее было указано, что соединения взрывчатого характера
могут образоваться как промежуточные или побочные продукты
проводимого в лаборатории синтеза.
Так, при взаимодействии ацетилена с растворами солей сереб-
ра, меди, двухвалентной ртути и некоторых других металлов об-
разуются ацетилениды — вещества, обладающие взрывчатыми
свойствами. Более сильными взрывчатыми веществами являются
соединения, образованные производными ацетилена. Наличие в
ацетиленидах окислительных групп (нитратной, броматной, пер-
хлоратной и др.), а также галогенов'повышает их взрывчатые
свойства. Или другой пример — электролиз аммонийных солей. При
проведении электролиза, например ^лорида аммония, в определен-
ных условиях на платиновом аноде образуется жидкий трихлорид
азота, взрывающийся даже от движения электрода.
Образование взрывчатых соединений возможно даже в таких,
казалось бы, безопасных реакциях, как получение сплавов метал-
лов. Известно, например, что соединение никеля и алюминия, взя-
тых в грамматомных количествах, происходит со взрывом. Взрыво-
опасные вещества могут находиться в газообразном, жидком и
твердом состояниях. Примером взрыва газообразных веществ
может быть взрыв горючих газов в смеси с воздухом, если они
взяты в определенных объемных отношениях. Взрывоопасные
смеси с воздухом могут давать при испарении легковоспламеняю-
щиеся жидкости и, наконец, взрыв может быть результатом соз-
дания в воздухе определенной концентрацйи веществ, обладаю-
щих пирофорными свойствами. Например, пирофорный никель
взрывается в воздухе даже при комнатной температуре.
Огнеопасными веществами считаются вещест-
ва, способные под действием ист сйч ника воспла-
менения (огонь, раскаленное тело, электрическая
искра и т. д.) или химической реакции, идущей с
выделением тепла, к самораспространяющему-
ся химическому превращению (горению, взрыву).
К огнеопасным веществам относятся все горючие вещества и сое-
динения, в том числе взрывчатые и взрывоопасные. По степени
опасности огнеопасные вещества делятся на три группы: самовоз-
горающиеся, легковоспламеняющиеся и трудновоспламеняющиеся.
За показатель огнеопасности принимают температуру самовоспла-
менения, температуру вспышки и способность вещества образовы-
вать с воздухом взрывоопасные смеси.
Самовозгорающимися называются вещества,
способные воспламеняться под действием тепло-
ты, выделяющейся при химическом, физическом
или биологическом процессах. Наибольшую опасность
представляют вещества и соединения, самовозгорающиеся: а) при
соприкосновении с кислородом воздуха — белый фосфор, карбиды
щелочных металлов, сульфиды железа, порошки алюминия и желе-
за, фосфористый и кремнистый водород; б) при контакте с гало-
160
генами (хлор, бром) на свету — ацетилен, красный фосфор* водо-
род, метан, этилен и др.; в) при взаимодействии с азотной кисло-
той — скипидар, этиловый спирт, керосин, триэтиламин, целлюлоз-
ные материалы; г) при соприкосновении с перекисью натрия —
метиловый, этиловый, пропиловый, бутиловый спирты, анилин, эти-
ловый эфир и уксусная кислота. Хромовый ангидрид вызывает
самовозгорание метилового, бутилового и изо-амилового спиртов,
уксусного масляного, бензойного и пропионового альдегидов, аце-
тона, уксусной кислоты; перманганат калия — глицерина, этилен-
гликоля. Самовозгораются при соприкосновении с водой щелочные
металлы, поджигая выделяющийся при реакции с водой водород.
Легковоспламеняющимися считают вещества,
способные при температурах производственных
помещений быстро воспламеняться даже от ма-
локалорийных источников воспламенения (искры
выключателей, реле, контактов и т. п.). К ним относятся горючие
газы и аэрозоли, жидкости, имеющие температуру вспышки до 45°,
и твердые вещества с температурой самовоспламенения до 150°.
Горючие газы (метан, этан, водород, окись углерода и др.) способ-
*ны образовывать взрывоопасные смеси с воздухом при любой тем-
пературе. Такими же свойствами обладают легковоспламеняю-
щиеся жидкости (т. всп. ниже 45°), когда они нагреты выше тем-
пературы вспышки. К таким жидкостям относятся бензин, бензол,
ацетон, этиловый эфир, метиловый, этиловый, пропиловый и бути-
ловый спирты и др.
ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ, ВОСПЛАМЕНЕНИЯ И
САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ
Огнеопасность горючих жидкостей определяется тремя физи-
' ческими константами — температурами вспышки, воспламенения и
самовоспламенения (см. Приложение XI).
-Загорание горючего вещества от сопри ilo с н о-
вения с посторонним источником тепла — пламе-
нем, нагретым телом или электрической искфой —
называется воспламенением. Воспламенение отличается
от самовоспламенения наличием постороннего источника тепла.
Среди газов воспламеняются только горючие газовые смеси, на-
пример смесь метана с воздухом, паров бензола и других горючих
жидкостей с воздухом или кислородом, хлора с водородом и т. д.
Температура, до которой необходимо нагреть
горючую жидкость, соприкасающуюся с возду-г
хом, чтобы при приложении к ней небольшого
пламени жидкость загорелась, называется тем-
пературой воспламенения.
Оценка опасности легковоспламеняющейся жидкости по одной
лишь температуре вспышки недостаточна. Некоторые исследовате-
ли [4] предлагают в критерий опасности включить ряд факторов,
6 Зак. 911
161
влияющих на возникновение опасных концентраций, в частности
испаряемость, нижний предел взрываемости, плотность паров и
скорость диффузии. С учетом этих величин зависимость выра-
жается уравнением
ь=-^4-
р N
где L — степень опасности; d — плотность паров ЛВЖ; р — испа-
ряемости и N — нижний предел взрываемости. Если принять сте-
пень опасности ацетона за 1, то эту формулу можно представить в
таком виде:
т f>N
ац- fdd
Руководствуясь данной формулой, ЛВЖ по степени их опасности
можно разделить на следующие группы (табл. 26).
Таблица 26
Распределение ЛВЖ по степени опасности, рассчитанной по отношению к опасности ацетона, принятой за единицу
лвж Степень опасности лвж Степень опасности
Легкий бензин 0,22 Пропилацетат 3,60
Сероуглерод 0,25 Толуол ......... 4,07
Этиловый эфир 0,28 Метиловый спирт . . . 5,25
Ацетон 1,00 Этиловый спирт .... 8,50
Метилацетат 1,00 Ксилол 12,30
Бензол 1,17 Бутилацетат 13,50
Этилацетат 1,75 Бутиловый спирт . . . 14,10
Примечание. Чем ниже число, тем опаснее жидкость.
Температурой вспышки называется та мини-
мальная температура жидкости, при которой ее
пары способны воспламениться от какого-либо
источника тепловой энергии. Температура воспламе-
нения некоторых горючих жидкостей совпадает с температурой
вспышки. Это относится, например, к этиловому эфиру, бензолу,
бензину и.т. д., имеющим низкие температуры вспышки. Для боль-
шинства легковоспламеняющихся жидкостей температура воспла-
менения выше температуры вспышки.
ЗАВИСИМОСТЬ ОПАСНОСТИ ВЗРЫВА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ
В практике технических исследований температура вспышки
определяется, как правило, для паров горючих и легковоспламе-
няющихся жидкостей. Чем ниже температура вспышки паров, тем
больше опасность взрыва. Для горючих газообразных веществ, та-
162
ких, как ацетилен, водород, метан, окись углерода, пропан, пропи-
лен, аммиак, этилен, этан и др., температура вспышки не опреде-
ляется и не имеет практического значения, так как температура
кипения этих веществ весьма низкая и, следовательно, степень
опасности взрыва весьма велика. Для
газообразных продуктов, являющихся
результатом испарения жидких или
твердых веществ <при нормальных или
близких к нормальным температурах
и давлениях, относительная опасность
взрыва будет уменьшаться с повыше-
нием температуры вспышки паров
(рис. 15). Практически можно считать,
что вещества с температурой вспышки
около 60—70° не представляют угрозы
взрыва.
Ввиду отсутствия достаточной чет-
Рис. 15. Зависимость опасно-
кости в установлении предела темпе- сти взрыва от температуры
ратуры вспышки, при которой опас- вспышки. Опасность взрыва
дана в процентах
ность взрыва достигает максимума, г
для практических целей следует при-
нять, что 100%-ная опасность наступает уже при температуре
вспышки, равной 0°. Для горючих газов с низкой температурой уста-
новленных значений температуры вспышки во всех случаях прини-
мается 100%-ная опасность взрыва.
Зная температуру кипения органического соединения, в состав
которого входят углерод, водород, сера, кислород, хлор, фтор, бром
или только некоторые из этих элементов, можно найти температу-
ру вспышки по следующей эмпирической формуле:
ЛСП = ТКНП-18Г* .
В этом уравнении Д’ — эмпирический коэффициент, в^дичина
которого может быть приближенно рассчитана. Найдено, йто он
равен алгебраической сумме произведений числа атомов, входя-
щих в состав органического соединения элементов, на соответству-
ющий коэффициент и математически выражается так:
Л = 4С + Н + 4S + (— 20) 4- (— 2С1) + 3F + (— 5Вг2).
Найдем его для некоторых органических соединений.
1. Бензол. /<=4-6+1-6—30.
2. Анизол (брутто формула СуНвО). /<=4-7 + 1-8-1-(—2)=34.
3. Бромистый ацетил (брутто формула СгНзОВг). Л=4-2 +
+1 -3+ (—2) + (—5) =4.
Пр'имер. Рассчитаем температуру вспышки этих органиче-
ских соединений:
т. всп. бензола = т. кип. — 18У К =80—18^30^—17,2;
6*
163
т. всп. анизола = т. кип. — 18 УзТ = 155— 104 = 41;
т. всп. бромистого ацетила = т. кип. —18]/7( = 77—18-2=41.
По температуре вспышки наиболее распространенные горючие
жидкости делятся на 4 класса (см. Приложение XII).
.. Для возникновения взрыва г а з о в о з д у ш н о й
смеси ее температура должна повыситься на-
столько, чтобы при реакции образовался избы-
ток тепла, который нагрел бы прилегающие слои
смеси до загорания. Эта температура называется темпе-
ратурой самовоспламенения, или начальной тем-
пературой горения. При такой температуре горение охваты-
вает весь объем газа и скорость реакции взаимодействия становит-
ся почти мгновенной. Температура самовоспламенения зависит от
величины нагревающей поверхности, продолжительности соприко-
сновения ее с газовой смесью и от температуры газовой смеси.
ЗАВИСИМОСТЬ ОПАСНОСТИ ВЗРЫВА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ
Рис. 16. Зависимость опас-
ности взрыва от темпера-
туры самовоспламенения.
Опасность взрыва дана в
процентах
Для большинства газообразных веществ и паров жидкостей,
используемых в химических лабораториях, температура самовос-
пламенения лежит в пределах от 100
до 800° (см. Приложение XIII).
Однако встречаются соединения,
воспламеняющиеся даже при комнат-
ной температуре. К таким соединениям
относятся, например, водородные сое-
динения фосфора, бора, кремния, неко-
торые металлоорганические соедине-
ния, цинкэтил, ряд межгалоидных
соединений, галоидные соединения
фтора и т. д.
Чем ниже температура самовоспла-?
менения газовой смеси, тем значитель-
нее опасность взрыва (рис. 16). Уста-
новить точную зависимость этих двух
величин не представляется возможным,
однако для определения относительной
опасности взрыва можно условно пред-
положить, что температура самовос-
пламенения 100° будет представлять
собой высший предел, или 100%-ную
опасность взрыва. Такой температуры
в производственных условиях может легко достигнуть поверхность
аппарата при нарушении теплоизоляции, при трении вращающихся
деталей машин, при ударе и т. п. Наоборот, температура 780—800°
164
может быть достигнута при специальном разогреве или сильном
Ъгневом источнике; возникновение взрыва в этом случае маловеро-
ятно и опасность практически равна нулю. Следовательно, относи-
тельная опасность взрыва будет изменяться обратно пропорцио-
нально величине температуры самовоспламенения.
В зависимости от температуры самовоспламенения смеси газов
установлены 4 группы взрывоопасных газо- и паровоздушных сме-
сей [7] (табл. 27).
Таблица 27
Группы взрывоопасных смесей
Группа взры- воопасной смеси Температура самовоспламе- нения смеси Примеры смесей с воздухом
А более 450 Метан, аммиак, уксусная кислота, дихлорэтан, про- пан, ацетон, триэтнл^мин, бензол, пиридин, хлорбен- зол
Б 300—450 Бутиловый спирт, этилацетат, дивинил, метиловый спирт, этиловый спирт, бутиловый спирт
В 175—300 Скипидар, гексан, ацетальдегид, этиловый эфир, се- роводород
Г 120—175 Сероуглерод
В результате многочисленных исследований [4—6] было уста-
новлено:
1. Температура самовоспламенения даров смеси, состоящей из
двух или трех жидкостей, ниже средней арифметической темпера-
туры самовоспламенения отдельных жидкостей, входящих в состав
смеси.
2. По мере увеличения молекулярного веса веществ в преде-
лах гомологического ряда температура самовоспламенения его
снижается; у изомеров она более высокая, чем у веществ нормаль-
ного строения.
3. Предельные углеводороды имеют более высокую темдерату-
ру самовоспламенения по сравнению с непредельными углеводо-
родами, имеющими то же число углеродных атомов.
4. У низших углеводородов бензольного ряда температура
самовоспламенения выше, чем у углеводородов жирного ряда с
одинаковым количеством углеродных атомов.
5. Жидкие углеводороды с прямой цепью имеют температуру
самовоспламенения значительно ниже, чем парафины, олефины и
ароматические соединения с разветвленной цепью.
6. Температуры самовоспламенения углеводородов выше, чем
у соответствующих им спиртов, альдегидов.
7. У углеводородов с большой вязкостью температура самовос-
пламенения ниже, чем у углеводородов с меньшей вязкостью.
Условно вещества и соединения по причинам самовоспламене-
ния можно разделить на 3 группы. *
165
I. Вещества, воспламеняющиеся при соприкосновении с возду-
хом (белый фосфор, галогены фтора, силан, цинковая и алюминием
вая пыль, сернистые металлы, фосфины, .древесный уголь, сажа
и др.).
2. Вещества, воспламеняющиеся при соприкосновении с водой .
(щелочные металлы, карбиды, гидриды, силаны).
3. Органические вещества, воспламеняющиеся при контакте с
окислителями (кислородом, галогенами, азотистой и азотной ки-
слотами, перекисью, окислами хрома и свинца, селитрами, хлора-
тами, перманганатом калия, перхлоратами).
ЗАВИСИМОСТЬ ВЗРЫВООПАСНОСТИ ОТ ПРЕДЕЛА ВЗРЫВАЕМОСТИ
ГАЗОВОЙ СМЕСИ
Зависимость опасности
от
нижнего предела
Рис. 17.
взрыва
взрываемости (опасность взрыва
в процентах,
взрываемости в объемных про-
центах)
Минимальная концентрация горючего газа в
воздухе, при которой возможен взрыв газовой
смеси, называется нижним пределом взрываемо-
сти. Концентрация газа в воздухе, выше которой
взрыв не происходит, называется верхним преде-
лом взрываемости. Для каждого газа экспериментально
установлены нижний и верхний пре-
делы, и эти пределы различны (см.
Приложение XIV). Чем шире диапа-
зон между нижним и верхним пре-
делами взрываемости газа в смеси с
воздухрм, тем более взрывоопасным
является данный газ. На величину
нижнего и верхнего пределов влия-
ет ряд внешних факторов. Так, при
повышении концентрации азота в
воздухе повышается нижний предел
взрываемости, т. е. смесь данного
газа становится менее опасной; нао-
борот, повышение концентрации ки-
слорода снижает нижний предел, и
смесь этого газа с воздухом де-
лается более опасной. Повышение
температуры, как правило, расширя-
ет диапазон взрываемости.
С точки зрения оценки опасно-
сти взрыва данной смеси газов
большое значение имеет нижний предел взрываемости. Из часто
применяемых в лабораториях горючих веществ наименьший пре-
дел взрываемости имеют пары нафталина (0,9 об. %), сероуглеро-
да (1 об. %), бензола (1 об. %). Наибольшим нижним преде-
лом взрываемости обладают окись углерода (12 об. %), аммиак
(16 об. %). Как видно из рис. 17, для установления критерия, оп-
ределяющего зависимость взрывоопасности от предела взрываемо-
нижний предел
166
сти, можно условно считать, что все газы, имеющие нижний предел
взрываемости 1 об. % и ниже, обладают 100%-ной опасностью
взрыва; для газов же с нижним пределом взрываемости более
16 об. % опасность можно считать равной нулю.
Для правильного понимания значения пределов взрываемости
нужно иметь в виду, что для взрыва смеси газов необязательно
достижение предела взрываемости во всем объеме емкости или
помещения. Если имеется источник импульса (искра, открытое пла-
мя и т. д.), взрыв может произойти в зоне появления этого импуль-
са с последующим распространением на весь объем. Поэтому в ла-
бораториях надо тщательно следить за тем, чтобы при образова-
нии взрывоопасных газовых смесей источники воспламенения от-
сутствовали.
Для оценки взрываемости горючего газа можно пользоваться
следующей эмпирически найденной формулой:
к
где К — число, характеризующее опасность, и Е — нижний предел
взрываемости.
Для соединений, содержащих углерод, водород, серу, кислород,
хлор, фтор, бром,
К = 4С + Н + 4S — 20 — 2С1 — 5Вг,
т. е. при К<0 вещество не опасно, при К>0— опасно. У четырех-
хлористого углерода К=4—8=—4, и он применяется для тушения
пожаров.
Пример. Рассчитаем нижний предел взрываемости для бен-
зола:
Кед = 4-6 4-1-6 = 30,
t.
Е = ~ = 1,4%.
OV - *
V
В правой части верхнего уравнения находился алгебраическая
сумма произведений постоянных коэффициентов. Коэффициенты,
стоящие у знака элемента в уравнении K=4C + H+4S—20—2С1—
—3F—5Вг, постоянны и, как видно из этого уравнения, они равны
для углерода — плюс 4 для кислорода — минус 2
» водорода — плюс 1 » хлора — минус 2
» серы — плюс 4 » фтора — минус 3
» брома — минус 5
Справочных таблиц пределов взрываемости для случаев, когда
в воздухе имеется несколько горючих газо- или парообразных ком-
понентов, не имеется. Однако экспериментально найдена некоторая
зависимость пределов взрываемости от концентраций компонентов,
167
участвующих в образовании данной газовой взрывоопасной систе-
мы.
Зная пределы взрываемости газов или паров каждого компонен-
та, входящего в состав смеси, можно рассчитать приближенно
пределы взрываемости всей смеси по уравнению
L ________________100____________
Pl Р-2 . Рз Рп
Ni N2 N3 + Nn
где L — предел взрываемости сложной смеси; рг, Рз, Рп —
относительные количества составных частей горючего вещества в
процентах и, следовательно, Р1+Р2+Р3 + —+Рп= 100; Ni, N2, Ns, —
..., Nn — пределы взрываемости каждого горючего вещества в воз-
духе.
Пример. Определить приближенно нижний предел взрыво-
опасной смеси, состоящей из 20 об. % аммиака, 10 об. % окиси
углерода и 70 об. % ацетона.
Решение. Найдем по таблице.нижние пределы компонентов сме-
си; они равны для аммиака 15,5, для окиси углерода — 12,5 и для
ацетона — 2,55; тогда
15,5 + 12,5 + 2,55
Следовательно, практически выполнение исследования этой си-
стемы при концентрации менее 33 об. % безопасно.
ЗАВИСИМОСТЬ ОПАСНОСТИ ВЗРЫВА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
КИПЕНИЯ ВЕЩЕСТВА
Известно, что чем ниже температура кипения вещества, тем оно
взрывоопаснее. Практически следует считать весьма опасными все
вещества с температурой кипения ниже ,+ 20°, т. е. обычной темпе-
ратуры лаборатории. Наоборот, жидкости, кипящие при темпера-
туре выше 113°, не образуют взрывчатой смеси с воздухом при 25°
и ниже, так как при этих температурах нельзя получить достаточ-
но высокой концентрации их паров.
Для установления критерия опасности по взрыву в зависимо-
сти от температуры кипения (рис. 18) вещества можно условно
считать, что температура кипения 20° и ниже представляет высший
предел, или 100%-ную опасность взрыва. Для всех веществ с тем-
пературой кипения выше 120° степень опасности можно считать
равной 0%. В интервале от 0 до 120° расположатся степени опасно-
сти по взрыву для всех веществ.
168
ЗАВИСИМОСТЬ ВЗРЫВООПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВА
ОТ ПЛОТНОСТИ ЕГО ГАЗА
Газы с плотностью (или удельным весом), большей чем плот-
ность воздуха, представляют в производстве большую угрозу
взрыва, так как они могут скопляться в нижних зонах помещения
Рис. 18. Зависимость опасности
взрыва от температуры кипения
(опасность взрыва в процентах)
Рис. 19. Зависимость опасности
взрыва от плотности газа
и особенно в каналах, приемниках и т; п. Наименьший удельный
вес имеет водород (0,069), а наиболее тяжелыми из обычно встре-
чающихся в химических производствах являются пары толуола
(3,20) и нафталина (4,45).
Большинство паров и газов взрывоопасных продуктов, с кото-
рыми приходится встречаться на практике, имеет удельными вес от
0,5 до 3. Для установления критерия, определяющего зависимость
степени взрывоопасности от удельного веса газа (рис. 19), можно
условно принять, что газы с удельным весом 3 и выше представ-
ляют 100%-ную степень опасности. Наоборот, газы легче воздуха
более чем в два раза не будут представлять существенной опасно-
сти.
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ ПОЖАРОВ, ЗАГОРАНИИ
И ВЗРЫВОВ ПРИ РАБОТЕ В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
Как мы уже говорили, работа в химических лабораториях по-
стоянно связана с возможностью возникновения загораний, пожа-
ров и взрывов. Несмотря на разнообразие причин их возникнове-
ния, при строгом соблюдении выработанных практикой правил ра-
169
боты и условий ее выполнения этих происшествий деожно избежать
или во всяком случае значительно сократить их число и уменьшить
их последствия.
К мероприятиям, предупреждающим возникновение пожаров,
загораний и взрывов, прежде всего относятся:
1, Устройство помещений, используемых под химические лабо-
ратории, в соответствии с противопожарными правилами [5, 7]. Хи-
мические лаборатории, постоянно связанные с получением и при-
менением газообразных веществ, дающих в смеси с воздухом вос-
пламенение или взрыв (водород, ацетилен, окись углерода и т. д.),
с применением легковоспламеняющихся жидкостей (эфир, серо-
углерод^ бензин, ацетон и др.), а также с использованием многочи-
сленных веществ, воспламеняющихся или взрывающихся в опреде-
ленных условиях, необходимо отнести по степени пожарной опас-
ности к категории Б [7]. При наличии признаков особой (повышен-
ной) опасности химические лаборатории относят к предприятиям
категории А. Признаками особой опасности являются, например,
работы с взрывчатыми веществами высокой чувствительности, с
веществами, воспламеняющимися произвольно при контакте с воз-
духом, и т. п.
2. Правильная организация и постановка работы в химической
лаборатории с учетом химических, физико-химических и физиче-
ских свойств исходных, промежуточных и конечных продуктов хи-
мических реакций и условий их проведения.
3. Устройство химических лабораторий, предназначенных для
работы с огнеопасными и взрывоопасными веществами, должно
производиться в соответствии с нормами, предусмотренными про-
тивопожарными нормативами [7]. Переоборудование или измене-
ние технологического направления, усиливающего пожароопас-
ность лаборатории, должно предварительно согласовываться с ор-
ганами пожарного надзора. Очень важно при планировке лабора-
торных помещений предусмотреть, чтобы лаборатории, в которых
постоянно ведутся работы с легковоспламеняющимися жидкостя-
ми и взрывоопасными веществами, располагались в изолирован-
ных помещениях с отдельным входом. При этом необходимо также
учесть, чтобы взрыве- и огнеопасные пары и газы не могли про-
никнуть из одной лаборатории в другую. Трубопроводы санитар-
но-технических- коммуникаций должны иметь отличительную
окраску. Все запорные приспособления (краны, вентили, задвиж-
ки ит. п.) располагаются в легко доступных для наблюдения ме-
стах, содержатся в исправном состоянии и должны быстро пере-
крываться. В химических лабораториях желательно устройство
полов из материалов, не дающих искр при ударах (безыскровый
бетон, асфальт с мелким наполнителем, ксилолит и др.). В хими-
ческих лабораториях или вблизи от них должна иметься пожарная
сигнализация. Большую роль в профилактике пожаров, взрывов
и загораний имеют наглядные предупредительные надписи и пла-
каты. Они особенно необходимы в учебных лабораториях.
170
В кратком обзоре трудно предусмотреть все, даже наиболее
опасные объекты и виды химических работ, которые по своему
содержанию нуждаются в обязательных профилактических мерах
со стороны пожаробезопасности их проведения. Поэтому ограни-
чимся несколькими примерами.
1. При работе с некоторыми веществами (смесь метана с хло-
ром, водорода с хлором и др.) требуются особые меры предосто-
рожности, имея в виду, что при сильном искусственном освещении
или на солнечном свету такие смеси бурно реагируют со взрывом.
2. Надо быть особенно бдительным относительно возможности
образования в воздухе лабораторного помещения взрывчатых сме-
сей нёкоторых веществ в газообразном и парообразном состояниях.
Все горючие газы в смеси с кислородом или воздухом при атмос-
ферном давлении могут образовывать взрывчатые смеси, если эта
смесь лежит в интервале взрывоопасных концентраций (см. При-
ложение XIV). Из горючих газов особого внимания в этой связи
заслуживают следующие: водород, окись углерода, метан, этащ
этилен, пропан, ацетилен, сероводород, фосфористый, мышьякови-
стый и сурьмянистый водороды.
В смеси с воздухом или кислородом при атмосферном давлении
могут взрываться также пары горючих жидкостей. Из них особенно
надо иметь в виду метиловый, этиловый, амиловый спирты, эфиры,
бензин, бензол, толуол, ксилол, керосин, парафиновые масла, гало-
идо-производные углеводородов, летучие сложные эфиры, анилин,
толуидин к ксилидин.
3. Причиной многочисленных случаев пожаров и взрывов мо-
жет быть неправильное и неосторожное обращение с ацетиленом
и карбидом кальция. Приемы работы с ацетиленом и методика его
получения, а также меры безопасности подробно описаны в со-
ответствующих правилах и инструкциях [5, 8, 9] (см. также гл. 12).
4. С веществами, легко отдающими свой кислород, не.следует
нагревать, растирать, толочь или даже просто неосторожно сме-
шивать любые горючие вещества. Это обычно приводит к взрыву
смеси, часто большой бризантной силы. Взрыв может произойти
также при взаимодействии сухих сильных окислителей с восстано-
вителями. Веществами, легко отдающими свой кислород при хими-
ческом взаимодействии или при нагревании, являются, например,
соли хлорноватистой, хлорноватой и хлорной кислот, соли азот-
ной кислоты, перманганаты, перекиси, озониды и др.
5. При определенных условиях взрывчатыми также являются
следующие комбинации смесей: а) хлорноватокислый калий-1-маг-
ний на холоду или при нагревании; б) хлорноватокислый калий +
4-серная кислота;'в) хлорноватокислый калий в сернокислой сре-
де-Псоли марганцовой кислоты.
Надо иметь в виду возможность воспламенений и взрыва при
следующих сочетаниях: бром + фосфор; азотная кислота + фосфор;
хлорная кислота+горючие вещества; хлорная кислота + фосфор;
171
хлорная кислота + горючие вещества; хлорная кислота + фосфор-
ный ангидрид; цинковая пыль-|-порошок серы; окись азота + серо-
углерод; азотистокислый калий+железистосинеродистый калий;
калий + бензол; ферросилиций+влага; пикриновая кислота+орга-
нические основания; щелочные металлы-!-влага.
6. При работе с водородом следует помнить, что он горюч и в
смеси с кислородом или воздухом образует взрывчатую смесь.
Приборы, в которых получают водород или проводят химические
реакции в атмосфере водорода, должны быть тщательно провере-
ны на герметичность. После вытеснения воздуха из прибора током
водорода проверить водород на чистоту (,см. гл. 6).
Важным условием противопожарной безопасности химических
лабораторий является соблюдение правил хранения химических
веществ, соединений и материалов, используемых в лаборатории.
Правила хранения химических веществ на складах и в хранили-
щах более подробно описаны в гл. (9щпоэтому здесь ограничимся
некоторыми практическими указаншти, имеющими отношение к
хранению их непосредственно в лабораториях.
1. Легковоспламеняющиеся и горючие вещества должны в ла-
боратории храниться в толстостенных стеклянных банках с при-
тертыми пробками. Банки помещают в специальный металличе-
ский шкаф (ящик) с крышкой, стенки и дно которого выложены
асбестом. Допустимо хранение их непосредственно в металлической
таре. В лаборатории для шкафа необходимо выбрать удобное ме-
сто— вдали от источников нагревания и в стороне от проходов.
Удобнее, конечно, иметь для этих целей небольшую кладовую при
лаборатории.
2. Со склада горючие и легковоспламеняющиеся жидкости в
лабораторию доставляют с соблюдением всех мер предосторож-
ности.
3. Для предохранения стеклянной тары от случайных повреж-
дений транспортировка в ней горючих и воспламеняющихся жид-
костей производится в корзине, изготовленной из проволочной сет-
ки. Если эти вещества доставляют в лабораторию в металличе-
ской таре, то заблаговременно должна быть обеспечена безопасная
расфасовка их в стеклянную тару (см. гл.^4^. Запасы легковос-
пламеняющихся и горючих жидкостей в лаборатории должны быть
минимальны — в пределах дневной потребности.
4. Постоянный и эффективный обмен воздуха является обяза-
тельным условием работы любой химической лаборатории. Нор-
мальная работа приточно-вытяжной вентиляции имеет не только
санитарно-гигиеническое значение, но является важным профилак-
тическим средством противопожарной охраны. Все работы с лег-
ковоспламеняющимися и горючими веществами и жидкостями
-должны производиться в вытяжном шкафу. При работе с особо
опасными .веществами обязательно применение предохранитель-
ных экранов. Если такие работы выполняют в вытяжных шка-
фах, то створки (окна) делают из небьющегося или армирован-
172
ного стекла. Кроме того, выполнение таких работ допускается
только в предохранительных очках.
Для большинства химически^ работ,—проводимых в лаборато-
риях, необходим нагрев, осуществляемый газом или электрически-
ми нагревательными приборами. Более подробно правила пользо-
вания нагревательными приборами были'приведены раньше. Здесь
же мы остановимся на использовании нагревательных приборов
с точки зрения безопасности их применения.
1. Работа с легковоспламеняющимися жидкостями недопусти-
ма в лаборатории, где имеется открытый огонь, особенно при ра-
боте с жидкостями, имеющими низкие температуры вспышки (см.
Приложение XI)»
2. Нагревание и разгонка горючих жидкостей производятся в
круглодонных колбах на закрытых электроплитках с регулятором
температуры. Колбу помещают на масляную, водяную или песча-
ную баню.
3. При нагревании более 0,5 л легковоспламеняющихся жидко-
стей необходимо под прибор ставить кювету достаточной емкости,
"чтобы предотвратить разливание горючей жидкости по столу в
случае аварии.
4. При работе с масляными банями обязательно следить по
термометру, чтобы масло не нагревалось выше температуры вос-
пламенения.
5. При работах, требующих сильного нагревания или нагрева-
ния в течение продолжительного времени, поверхность рабочего
стола от источника нагрева (горелки, электроплитки) может силь-
но нагреться и воспламениться. Поэтому под источник нагрева
надо обязательно класть смоченный водой лист асбеста.
6. При перегонке не допускайте полного испарения жидкости
из перегонных колб, при этом колба может лопнуть и нагретые
пары вещества загореться. Имейте в виду, что многие, органиче-
ские и неорганические вещества при нагревании в суком' виде
взрываются, поэтому будьте осторожны при выпаривании. Э,то осо-
бенно относится к перекисным соединениям, озонидам, нитрбсоеди-
нениям, соединениям хлорной, хлорноватистой и хлорноватой кис-
лот, аммиачным соединениям серебра, ртути и многим другим.
Известной осторожности требует также операция высушивания
огнеопасных и взрывоопасных веществ. Если это твердые веще-
ства, лучше ограничиться высушиванием их между листами филь-
тровальной бумаги на воздухе (если, конечно, это можно по усло-
виям работы). Прежде чем использовать для высушивания этих
веществ сушильные шкафы, убедитесь в его исправности и пра-
вильности показания термометра. Учтя свойства подлежащего
сушке вещества, отрегулируйте температуру сушильного шкафа.
Конечно, другие вещества, совместно с огнеопасными и взрыво-
опасными веществами в сушильном шкафу находиться не должны.
Практика работы химических лабораторий знает немало случаев
173
взрывов и пожаров из-за нарушений правил высушивания хими-
ческих веществ в сушильном шкафу.
Для хранения горючих газов, в лабораториях иногда исполь-
зуют стеклянные и металлические газометры. При наполнении га-
зом газометра не забывайте обязательно заменить воду, исполь-
зуемую в газометрах как затвор. Вода в газометре, бывшем до
этого в работе, может содержать в большой концентрации раство-
ренные в ней газы и при некотором сочетании (водород+хлор,
метан+хлор и др.) в газометре может образоваться взрывчатая
смесь. z
7. Выполняя в химической лаборатории какую-либо подготови-
тельную работу или проводя синтез, для безопасности работы
часто не безразлична последовательность добавления участвую-
щих в реакции препаратов. Общеизвестным, например, является
то, что нельзя разбавлять концентрированную серную кислоту во-
дой. Ввиду того что реакция серной кислоты с водой является
сильно экзотермической, образовавшимися парами воды кислоту
может выбросить из сосуда. Напоминаем, что разбавление серной
кислоты производится медленным добавлением малых порций сер-»
ной кислоты к воде. Такой же порядок приливания серной кисло-
ты сохраняется в неорганических или органических синтезах неза-
висимо от того, с водными или неводными растворами проводится
работа.
Для иллюстрации важности соблюдения последовательности
внесения реактивов рассмотрим несколько примеров.
При получении хлорпропионовой кислоты (по реакции азотная
кислота + хлорпропионовый альдегид), если добавлять азотную
кислоту к альдегиду, то реакция идет столь, бурно, что возникает
взрыв, при обратном порядке добавления реакция идет нор-
мально.
В циангидринном синтезе .(присоединение синильной кислоты
к карбонильной группе) к смеси ацетальдегида с синильной кис-
лотой для создания щелочной среды добавляется цианистый ка-
лий. Во избежание взрыва необходимо к цианистому калию добав-
лять смесь ацетальдегида с синильной кислотой, а не наоборот.
Из других мероприятий, имеющих отношение к предупрежде-
нию пожаров, загораний и взрывов в химических лабораториях,
можно указать на следующие.
1. Работу, связанную с опасностью воспламенения, вспышки
или взрыва, как правило, надо выполнять стоя. Недопустимо даже
на короткое время при работе с такими веществами оставлять
рабочее место без присмотра.
2. Запрещается выливать легковоспламеняющиеся и горючие
жидкости в канализацию. Отработанные жидкости надо собирать
в специальную герметично закрывающуюся тару, которую в кон-
це рабочего дня выносят из лаборатории. Они идут на последую-
щую регенерацию или уничтожаются.
3. Если случайно прольется сколько-нибудь легковоспламеня-
174
ющейся или горючей жидкости, необходимо: а) немедленно пога-
сить в лаборатории все горелки и выключить электрические нагре-
ватели; б) закрыть двери, открыть окна и форточки; в) собрать
пролитую жидкость тряпкой или полотенцем, которое выжать над
широким сосудом, и затем вещество перелить в склянку с проб-
кой; г) прекратить проветривание после полного исчезновения
запаха пролитой в лаборатории жидкости.
При уборке берегите глаза, руки, так как многие растворители
являются токсичными, поражают кожу—• могут причинить ожоги
и вызвать дерматиты. Используйте при этих работах предохрани-
тельные очки и резиновые перчатки.
4. В помещениях лаборатории воспрещается: а) загромождать
и захламлять коридоры и проходы, а также подходы к средствам
пожаротушения; б) мыть и протирать полы и столы керосином,
бензином и другими растворителями; в) сушить какие-либо пред-
меты на отопительных приборах; г) оставлять на рабочем месте
и хранить в рабочих столах и шкафах промасленные тряпки (кон-
цы) и бумагу; д) хранить в лаборатории вещества неизвестного
происхождения и без этикеток.
5. Следует иметь в виду, что взрывоопасные соединения могут
образоваться в процессе реакции или при длительном хранении
растворов некоторых веществ. Например, при хранении комплекс-
ных аммиачных солей серебра—азиды серебра. Будьте вниматель-
ны и осторожны при работе о такими соединениями!
6. Работы с веществами, обладающими высокой чувствитель-
ностью к взрыву, как правило, должны выполняться в специально
оборудованных камерах (боксах, кабинах, сейфах и т. п.). Управ-
ление приборами и установками при работе с ними должно быть
дистанционное и вынесено в безопасную зону.
7. В каждой лаборатории назначается дежурный из числа ра-
ботающих в ней ежедневно. В обязанности его входит проверка
полного выключения всех коммуникаций, имеющихся в лаборато-
рии (газ, вода, вентиляция, электрообеспечение и т. п.). Он также
обязан проверить, удалены ли из лаборатории горючие и легко-
воспламеняющиеся жидкости в места их хранения, убцаны ли
отработанные горючие растворители, мусор, промасленные тряп-
ки, а также проследить, чтобы все склянки и посуда с реактивами
и другими химическими веществами были закрыты пробками.
Убедившись в выполнении этих мероприятий, дежурный запирает
лабораторию и ключ сдает дежурному вахтеру, отмечая в жур-
нале время сдачи ключа от лаборатории. Дежурный назначается
из числа штатных работников, но не учащихся. Там, где в лабо-
раториях имеются штатные должности лаборантов, эти обязанно-
сти выполняет дежурный лаборант.
8. По окончании работы или отдельной операции каждый со-
трудник на своем рабочем месте должен выключить газ, воду и
обесточить электроприборы и установки.
9. Выполнять какие-либо работы, не связанные с заданием или
175
не предусмотренные рабочим планом, без ведома руководителя
лаборатории воспрещается.
10. Во всех лабораториях должна на видном месте висеть ин-
струкция (с учетом специфики работу лаборатории) по предупре-
ждению пожаров, загораний и взрывов, а также правила ликви-
дации возникших в лаборатории пожаров. Все сотрудники долж-
ны быть тщательно проинструктированы о порядке выполнения
этих мероприятий.
11. Легковоспламеняющиеся '(дающие взрывы) вещества сле-
дует хранить (в небольших количествах, в местах защищенных от
пыли, влаги и света.
12. При перегонке и экстрагировании огнеопасных веществ
необходимо применять электрические нагреватели (с закрытым
сопротивлением).
13. Нарушение производственно-технической дисциплины или
правил, обеспечивающих безопасность производства на взрыво-
опасных предприятиях или во взрывоопасных цехах, наказывается
по УК РСФСР исправительными работами на срок до одного го-
да, или штрафом до 100 руб., или увольнением от должности. Те
же действия, если они повлекли гибель людей или тяжкие послед-
ствия, наказываются лишением свободы на срок до семи лет.
Нарушение правил хранения, использования, учета или перевозки
взрывчатых веществ, если эти действия могли повлечь тяжелые
последствия, наказываются лишением свободы на срок до одного
года или исправительными работами на тот же срок. Те же дей-
ствия, если они повлекли тяжелые последствия, караются
лишением свободы на срок до семи лет (10].
СРЕДСТВА И ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ЛИКВИДАЦИИ ПОЖАРОВ
В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
В связи с тем, что в химических лабораториях ведут работы
с веществами, обладающими различными огне- и взрывоопасными
свойствами, в этих лабораториях необходимо иметь средства ту-
шения загораний и пожаров. Надо учитывать, что в процессе ту-
шения пожара могут образоваться различные вещества токсиче-
ского действия или вещества, способствующие большему развитию
пожара. Ниже приводятся некоторые варианты веществ, приме-
няемых для ликвидаций загораний (табл. 28).
Нри оцецке средств тушения загораний и пожаров необходимо
также учитывать химические превращения, имеющие место в усло-
виях повышенной температуры. Поведение некоторых химических
веществ в условиях пожара описано в табл. 29.
Количество химических веществ, применяемых и постоянно
имеющихся в химических лабораториях, настолько обширно и
разнообразно, что, даже имея ориентировочные сведения о пове-
дении химических веществ во время пожара, трудно остановиться
на выборе определенного средства тушения пожара. Поэтому во-
,176
Таблица 28
Средства тушения загораний некоторых химических веществ [3]
Вещество Средства тушения С чем воспламеняются или взрываются Факторы, вызывающие или ускоряющие по- жар или взрыв
Азотная кислота Азотнокислый калий н натрий Алюминий в порош- ке 7 Аммиак Амилацетат Аммоний азотнокис- лый Аммоний марганцо- вокислый Анилин Ацетилен у Ацетон Бензол и бензин Бром Водород 1/ Перекись водорода Калий и натрий ме- талличёские Керосин Метан Сера Сероуглерод Спирт метиловый Формальдегид Фосфор желтый Фтор Хлор Этилен 1/ Этиловый эфир Вода, известь Удалить из зоны по- жара, вода Песок, асбест Водяной пар Пена, песок Вода Вода Пена, песок Водяной пар Пена Пена Раствор едкой ще- лочи Водяной пар, СО2 Вода >- Сухой песок Пена, песок Водяной пар, СО2 Вода, влажный пе- сок Пепа, песок Пена Песок, СО2 Песок, СО2 Двуокись углерода Водяной пар, СО2 Двуокись углерода, азот Пена, СО2 Органические веще- ства, горючие жидкости Органические веще- ства, сероводород Сероводород Хлор Кислород, воздух Органические веще- ства , Органические веще- ства Кислород Хлор Перекись водорода, воздух Хлорная кислота, кислород Эгилфосфат, карбид натрия Хлор ' Органические вещё- . ства, металличе- '-^хкая пыль Вода - Перманганаты Хлор, кислород Перекись свинца, хлорноватокислые соли Перекись, серная кислота Воздух Перекись натрия Окислители, сера Водород Водород, метан, ацетилен Хлор Кислород, хлорная кислота, хлор Соприкосновение Взаимодействие Удар Взаимодействие Искра Удар, нагрев Удар, нагрев Искра Солнечный свет Взаимодействие, ис- кра Взаимодействие Взаимодействие Солнечный свет ч Взаимодействие ) Взаимодействие Взаимодействие Взаимодействие Взаимодействие Взаимодействие Искра Взаимодействие Взаимодействие Взаимодействие Взаимодействие Искра Взаимодействие
прос о средствах тушения рассматривается в каждом случае от-
дельно. Любая лаборатория должна иметь полный набор всех
средств тушения пожаров. К ним относятся вода, огнетушители,
асбестовые одеяла или кошмы, ящики с сухим песком, лопата или
совок.
Специфика тушения водой. Вода по сравнению с дру-
177
Таблица 29
Разложение некоторых химических веществ при высоких температурах
Вещество Образующиеся вещества
Ароматические вещества, содержа- щие серу Ацетон Бензол Кислоты жирные Пленка, целлулоид Скипидар Спирт метиловый Этиловый эфир Эфиры жирного ряда Сероводород, меркаптаны, тиоэфиры, тиофен, сернистый ангидрид Кетоны Дифенил, антрацен Акролеин, кротоновый альдегид Окись углерода, окислы азота, цианистые со- единения Изопрен, гомологи бензола, антрацен и т. д. Окись углерода, водород, формальдегид, ме- тан и др. Ацетальдегид, этан, перекиси и соединения винила Альдегиды
гими средствами является наиболее доступным средством огне-
тушения. Основное огнегасительное свойство воды заключается в
ее наибольшей по сравнению с другими веществами теплоемкости.
При тушении пожара воду направляют на поверхность горящих
веществ, вследствие чего-температура ее резко понижается до гра-
ницы, при которой они не воспламеняются. Один литр воды при
тушении поглощает 539 ккал, превращаясь в пар и тем самым
препятствуя притоку кислорода к горящему телу. В здании, где
размещена химическая лаборатория, должна быть оборудована
система пожарной водопроводной сети, обеспечивающая, если это
будет необходимо, использование воды как огнегасящего сред-
ства.
Однако применять воду для тушения загораний и пожаров не
всегда целесообразно, а в некоторых случаях недопустимо. Так,
нельзя тушить водой вещества, вступающие с ней в реакцию с
выделением тепла или с образованием опасных соединений (ме-
таллический натрий, калий, карбид кальция и т. п.). Нельзя при-
менять воду для тушения горящего магния, его сплавов, алюми-
ния в порошке или стружках. Бесполезно и опасно тушение горя-
щих углеводородов, по удельному весу более легких, чем вод#,
например бензина, бензола, скипидара, керосина, смазочных масел
и т. п. Для тушения электроустановок и электрооборудования, на-
ходящегося под напряжением, воду также применять нельзя.
Огнетушители — аппараты для тущения начинающихся
пожаров с помощью различных огнегасительных средств. Они
должны находиться в постоянной готовности к действию и обычно
представляют собой прочные металлические сосуды цилиндриче-
ской формы разных объемов. Они разделяются на жидкостные,
пенные, газовые и сухие (порошковые). Жидкостные огне-
178
тушители содержат растворы некоторых солей. Имеются огнетуши-
тели, заряженные хлористым магнием, хлористым кальцием, бу-
рой, квасцами, нашатырем, хлористым натрием и т. и. Пенные
огнетушители основаны на образовании во время их действия
химической или воздушно-механической пены. Газовые огнетуши-
тели (рис. 20) при работе выбрасывают углекислый газ, пары
Рис. 20. Содово-кислотный
огнетушитель:
Л — заряженный;
Б — в действии;
1 — раствор бикарбоната
натрия с' пенообразовате-
лем; 2 — стеклянная кол-
ба с серной кислотой; 3 —
ударник для разбивания
колбы с кислотой; 4 —
спрыск для выхода струи
пены с двуокисью углерода;
5 ’— пружина; 6, 7 — ручки
Рис. 21. Сухой огнету-
шитель:
1 — баллон с углекисло-
той; 2 — вентиль; 3 —
сопло для порошковой
струи; 4 — резиновый
колпачок; 5 — порошок,
состоящий из бикарбо-
ната натрия с примеськ^
веществ, предупреж-
дающих его комкование;
6 — предохранитель отв
взрыва, отрегулирован-'
ный на 15 ат
четыреххлористого углерода, бромэтила и др. Наконец, сухие
огнетушители обычно заряжены бикарбонатом натрия. Наиболее
распространены химические пенные и углекислотные огнетушите-
ли (рис. 21).
Для приведения в действие пенного огнетушителя его пере-
ворачивают и ударяют ударником о твердый предмет. При этом
стеклянная колбочка, находящаяся в огнетушителе, разбивается,
кислотная часть заряда соединяется со щелочной (раствором би-
карбоната натрия), образуется пена и выделяется углекислый газ.
выбрасывающий своим давлением пену через спрыск.
179
Для тушения горючих жидкостей более эффективными явля-
ются густопенные химические огнетушители.
Действие жидкопенных огнетушителей основано на реакции
2NaHCO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + 2Н2О + 2СО2.
Выделяющийся по реакции углекислый газ в присутствии
пленкообразующих веществ (лакрица, сапонин и др.) на выходе
образует пену.
При применении углекислого огнетушителя следует: а) левой
рукой взяться за рукоятку; б) огнетушитель снять с кронштейна;
в) повернуть раструб в направлении огня; г) поворотом махович-
ка открыть вентиль.
Выбрасываемую из раструба струю газа («снега») направить
на очаг огня, причем жидкое горючее (бензин, масло, нефть, спирт
и др.) следует тушить начиная с края огня, стремясь перекрыть
струей углекислоты поверхность горящей жидкости. Подводить
струю углекислоты к жидким веществам, которые могут быть раз-
брызганы, следует наклонно к поверхности. Не следует направлять
струю углекислоты в упор на поверхность горящей жидкости во
избежание разбрызгивания ее и увеличения горящей поверхно-
сти.
Необходимо отметить, что огнетушители, заряженные четырех-
хлористым углеродом, имеют ряд недостатков, которые исключа-
ют возможность их применения в закрытых помещениях. Во-пер-
вых, при определенных условиях четыреххлористый углерод может
разлагаться с образованием фосгена; во-вторых, при тушении эти-
ми огнетушителями выделяется много дыма, что затрудняет
использование других средств тушения, и, нако’нец, имеется ряд
соединений, которые, вступая в химическое взаимодействие с че-
тыреххлористым углеродом, могут осложнить ликвидацию загора-
ния или пожара. Применение для тушения загораний и пожаров
бромистого метила или этила имеет тот недостаток, что работы
по пожаротушению в закрытых помещениях надо проводить в про-
тивогазе.
Вопрос о выборе средств'тушения загораний и пожаров должен
решаться в зависимости от свойств хранимых или находящихся в
работе химических веществ. Например, при загорании белого фос-
фора полезно использовать водный раствор перманганата калия
или сульфата меди.
Основные обязанности всех сотрудников химической лаборато-
рии при обнаружении загорания или пожара следующие.
1. Немедленно сообщить по телефону пожарному посту или по-
жарной команде о загорании или пожаре или включить пожарную
сигнализацию.
2. Удалить из лаборатории в безопасное место все огнеопасные,
взрывоопасные вещества и баллоны с газами (особенно с хлором,
фосгеном, горючими газами и др.).
180
3. Одновременно перекрыть магистральные вентили, краны
газовой сети,-вентиляции, обесточить все электропроводки.
4. Чрезвычайно важно при ликвидации пожара быстро обду-
мать организацию всех работ по его ликвидации, распределить
роли между всеми сотрудниками, которые обязаны принимать уча-
стие в этих работах, сохранять спокойствие и не покидать терри-
тории учреждения или предприятия без разрешения администра-
ции.
5. При загорании одежды во время возникновения пожара по-
страдавший обычно пытается бежать, следуя чувству страха.
В этом случае его надо остановить, повалить на пол и гасить пла-
мя одежды асбестовым одеялом, кошмой из плотной ткани. В ла-
бораториях, работающих с легковоспламеняющимися и горючими
веществами и жидкостями, в подходящем и доступном месте дол-
жен иметься исправный водяной душ, предназначенный для быст-
рой ликвидации загораний одежды или волос.
е 6. Рекомендуется иметь в лаборатории заранее разработанную
инструкцию с указанием обязанностей всех сотрудников при воз-
никновении загораний или пожара.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ВЗРЫВООПАСНЫХ ЛАБОРАТОРИИ
В лабораториях постоянно применяются легковоспламеняю-
щиеся и горючие соединения, которые, находясь в газообразном
или парообразном состоянии, с воздухом при определенных усло-
виях могут образовывать взрывоопасные смеси, взрывающиеся от
искры какого-либо электрического устройства. Поэтому вопрос о
правильной организации энергетического обеспечения работы хи-
мических лабораторий имеет важное значение.
Основными требованиями правильной организации этого обес-
печения являются: а) исключить возможность искро- и дугообра-
зования при эксплуатации Электрических устройств, приборов и
включений; б) не допускать чрезмерного нагрева (если ^того не
требуется по технологии работы) устройств, приборов и подводок
к ним. <
Электрическое оборудование в зависимости от его способности
давать искрение может быть разделено на следующие 3 груп-
пы [12].
1. Машины с коллекторами или кольцами, контакторы, рубиль-
ники и т. п., искрящие в нормальных условиях постоянно или
часто.
2. Осветительная аппаратура, искрящая в нормальных условиях
очень редко.
3. Трансформаторы и т. п., искрящие только в аварийных слу-
чаях, — короткое замыкание.
В тех случаях, когда при выполнении какой-либо операции
возможно воспламенение или взрыв, необходимо применять элек-
трооборудование во взрывозащищенном исполнении.
181
Оформление взрывозащищенного электрического оборудования
должно удовлетворять следующим общим требованиям: а) изоля-
ция токоведущих частей должна иметь повышенную стойкость к
сырости и химическим реагентам; б) вращающиеся части прибо-
ров, могущие при задевании друг за друга вызывать искрение,
должны изготовляться из цветного металла или закрываться взры-
вонепроницаемой оболочкой; в) температура внешней оболочки
изоляции не должна превышать установленной правилами для изо-
ляции электрооборудования взрывоопасных помещений.
Часто нагревательные приборы служат причиной загорания,
если их нерабочие части сильно разогреваются, например накали-
вается низ электрической плитки при длительном непрерывном
пользовании ею. При нахождении плитки на деревянном столе это
может привести к загоранию его поверхности. Как мы говорили
уже, длительное пользование электрическими нагревательными
приборами возможно в том случае, если под ними находится тол-
стый слой асбеста._ ®
Тепло, выделяемое при прохождении электрического тока, или
искра, возникающая при размыкании электропроводки, также
служат причиной вспышки, если вблизи находятся легковоспла-
меняющиеся материалы. Нельзя в слабый участок цепи включать
несколько нагревательных приборов или двигателей, так как под-
водящий провод может разогреться и его изоляция вспыхнет. Же-
лательно на таких участках сети ставить отдельные предохрани-
тели, рассчитанные на малую силу тока, или автоматические огра-
ничители тока. При наличии в воздухе легкогорючих газов или
ларов (водород, ацетилен, пары эфира) возможны вспышки от
искры при включении вилки в штепсель. Поэтому не следует поль-
зоваться штепселями вблизи мест, где в воздухе могут быть такие
газы и пары.
Иногда в химических лабораториях пользуются самодельными
приборами (плитки, нагреватели) и подводками тока, нарушаю-
щими элементарные правила электротехники, применяют провода
произвольного сечения (износ изоляции и т. п.), а также сильно
перегружают сеть, включая в нее выходящее за нормы количество
электроприборов и двигателей. Это, как правило, ведет к большо-
му перегреву проводов и загоранию их. В целях предупреждения
таких случаев необходимо на входе электропроводок ставить авто-
матические ограничители тока и предохранители.
В лабораториях, предназначенных для постоянной работы с
легковоспламеняющимися веществами, все управление электро-
приборами, а также включение и выключение их должны нахо-
диться вне помещения данной лаборатории.
Учитывая разнообразие технологических процессов, проводи-
мых в химических лабораториях, необходимо иметь местную ин-
струкцию о правилах безопасности работы в данной лаборатории,
включив в нее указания и о порядке пользования электроустрой-
ствами и приборами. Вспомогательные электроприборы, работа
182
которых сопровождается искрообразованием при действии контак-
тов (телефон, электрочасы и т. п.), во взрывоопасных и огнеопас-
ных лабораториях могут быть установлены только /во взрывобез-
опасном оформлении.
Необходимо организовать систематическую проверку техниче-
ского состояния электрохозяйства химической лаборатории: а) не
допускать эксплуатации неисправных электроустановок и электро-
сетей, а также не оставлять без надзора действующие установки,
особенно в ночное время; б) следить за своевременным отключе-
нием всех установок после окончания работы; в) периодически
проверять исправность изоляции электропроводок.
При загорании проводов сети и установок необходимо; а) обес-
точить все линии электрообеспечения, находящиеся .в сфере заго-
рания или пожара; б) принять меры к ликвидации загорания все-
ми имеющимися средствами. Помнить, что, если линия не обесто-
чена, тушить загорание водой нельзя.
БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТЫ С ЩЕЛОЧНЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Щелочные металлы (литий, натрий, калий, рубидий, цезий) и
их соединения находят широкое применение в работе химических
лабораторий.
Относясь к наиболее химически активным элементам, щелоч-
ные металлы, а также некоторые их соединения представляют при
работе с ними некоторую опасность и требуют принятия ряда мер
предосторожности.
Поскольку наиболее часто, в работе химических лабораторий
применяют натрий и его соединения, в данном разделе .книги бу-
дут описаны меры безопасности работы с этим металлом и его
соединениями. Остальные щелочные металлы мы только сравним
по их химической активности.
НАТРИЙ .
t.
Натрий наиболее дешевый и доступный из щелочных металлов.
Чрезвычайно активен к кислороду, водороду, сере, фосфору,» галои-
дам, органическим соединениям, инертен к азоту. При хранении на
воздухе легко окисляется, образуя гидрат окиси и соль угольной
кислоты. Воду и лед (даяСе при —90°) натрий разлагает с выде-
лением водорода. Хранят натрий обычно в сухом керосине, бен-
зине или трансформаторном масле (обязательно отсутствие даже
следов воды!). Под слоем керосина, бензина и др. натрий может
храниться продолжительное время, надо только следить за тем,
чтобы бензин, керосин и др. не содержали посторонних примесей.
Пр а вида работы с натрием
Металлический натрий, разлагая воду, образует гидрат окиси
натрия и выделяет газообразный водород. В лаборатории натрий
поступает в запаянных банках (сухая упаковка). Следует иметь
183
в виду, что при упаковке натрия в банку может попасть влажный
воздух и образовать взрывчатую смесь водорода с воздухом.
Вскрывать натрий в такой таре надо очень осторожно, избегая
ударов молотком или другими предметами.
В лабораториях натрий хранят обычно под керосином в стек-
лянных банках из толстостенного стекла, закрываемых корковой
пробкой. Притертых пробок следует избегать. Банка наполняется
керосином так, чтобы над металлическим натрием находился не-
большой слой керосина. В целях безопасности банки с натрием
помещают в предохранительную металлическую тару с песком
да дне (на случай аварии).
При работе с металлическим натрием всегда надо пользоваться
защитными очками. Если нужно для опыта небольшое количество
«атрия, кусок его осторожно вынимают пинцетом или щипцами
из банки, кладут на чистый лист бумаги и не торопясь ланцетом
или ножом отрезают нужное количество, освобождают от пленки
окиси и сейчас же используют в работе. Остаток натрия кладут в
банку с керосином. Для хранения обрезков натрия должна иметься
другая тара, тоже с керосином. Эти обрезки в последующем пере-
рабатывают (см. ниже) или уничтожают.
Предосторожности при применении
металлического натрия как осушителя
Металлический натрий является наиболее сильным осушающим
«средством для нейтральных органических растворителей, таких,
как эфиры и углеводороды. Применение для этих целей натрия
возможно только при условии предварительного высушивания рас-
творителей другими веществами. Особенно тщательно должен
быть высушен эфир, так как, будучи влажным, он с натрием мо-
жет взорваться. Чаще всего натрий применяют в виде порошка
пли проволоки. Приготовление порошка описано ниже. После
внесения натрия в сосуд с жидкостью, подлежащей осушению,
этот сосуд закрывают пробкой с хлоркальциевой трубкой. Плотно
закупоривать сосуд не следует, так как при взаимодействии нат-
рия с влагой выделяется водород, вследствие чего сосуд может
разорвать.
Предосторожности при сплавлении
металлического натрия с органическими
веществами
Сплавление какого-либо вещества с металлическим натрием
применяется для обнаружения в веществе ионов циана, серы, гало-
генов. При этом легко образуются цианид натрия, сульфид нат-
рия и соединение натрия с галогеном, которые просто открыть
любой качественной реакцией. Для сплавления вещества с нат-
рием кусочек его размером около 3 мм (не более 30 мг) поме-
184
щают в пробирку из стекла «Пирекс». Пробирку погружают в
баню с разогретым минеральным маслом (но не с водой) и держат
ее там до расплавления натрия (т. пл. 97,7°). В этот момент го-
релку убирают и вносят в пробирку на кончике ножа или шпателя
около 20 мг исследуемого вещества, если оно твердое, или 2 мик-
рокапли, если оно жидкое. Когда в пробирке произойдет вспыш-
ка, сплавление можно считать законченным. После охлаждения
до комнатной температуры к сплаву прибавляют по каплям мети-
ловый или этиловый спирт на тот случай, если в пробирке остался
непрореагировавший металлический натрий (образования алкого-
лята натрия). Затем переносят содержимое в другую пробирку и,
держа ее так, чтобы отверстие не было направлено на себя или
на соседа, вносят в нее пипеткой 1 мл воды. Смесь кипятят, пере-
мешивают, добавляют еще 2—3 мл воды и фильтруют через ма-
ленький фильтр.
В фильтрате качественно определяют циан-, сульфид- или га-
логен-ионы.
Приготовление порошкообразного натрия. При
проведении органических синтезов часто необходимо иметь порош-
кообразный натрий. Конечно, получить его механическим путем
невозможно. Обычно порошкообразный металлический натрий по-
лучают следующим путем. Предварительно очищенный от окиси
натрий помещают в колбу с обратным холодильником и заливают
десятикратным (по весу) количеством толуола или ксилола, высу-
шенного предварительно над натрием. Смесь нагревают до тех
пор, пока весь натрий не расплавится (т. кип. натрия 97,7°, т. кип.
толуола 110°, т. кип. ксилола 144,4°). Затем колбу закрывают проб-
кой и, завернув ее в полотенце, энергично встряхивают так, чтобы
образовались мельчайшие капельки натрия. По мере остывания
(полезно охлаждать) образовавшийся мелкий порошок оседает на
дно сосуда. Толуол или ксилол декантируют, а натрий в колбе
заливают другим инертным растворителем (например,
ром) или же непосредственно вводят в реакцию.
сухим эфи-
Меры предосторожности при работе с натрием
и хранение его
Металлический натрий (а также калий, литий) для малоопыт-
ного или небрежно относящегося к соблюдению правил безопас-
ности работника представляет большую опасность — об этом сви-
детельствует сравнительно большое число пожаров и взрывов»
имеющих место в лабораториях. В основном меры безопасной ра-
боты с металлическим натрием (а также другими щелочным»
металлами) можно свести к следующему:
1. При обращении с металлическим натрием следует помнить:
соприкосновение металла с водой может дать воспламенение и да-
же1 взры|в;, при попадании металла на кожные покровы и Слизи-
стые оболочки образуются тяжелые ожоги. Металлический натрий
185
может иметь примеси, по своему составу являющиеся перекисными
соединениями, гидридами и др., которые при контакте с режущим
инструментом могут давать вспышки и взрывы. Л
2. Расфасовку поступающего в лабораторию или на химиче-
ский склад металлического натрия в мелкую тару разрешается
производить только при полной гарантии невозможности попада-
ния воды в зону расфасовки натрия. В этом помещении не должно
быть коммуникаций водопровода, парового или водяного отопле-
ния и канализации.
3. Не разрешается в лаборатории иметь металлический натрий
в количестве более дневной потребности. Хранение натрия на хи-
мических складах осуществляется в соответствии с правилами
противопожарного режима для пожарно-взрывоопасных предприя-
тий (13].
4. Металлический натрий поступает в химические лаборатории
в запаянных жестяных банках или барабанах емкостью ® 2,5, 5 и
25 л. Металл в банках или барабанах находится в виде целого
блока или в виде отдельных кусков весом около 300 г. Поверх-
ность металла защищена от воздуха слоем смазки, состоящей из
смеси минерального масла и парафина.
5. Вскрытие банок или барабанов с натрием производят в сле-
дующем порядке: а) банку с натрием перед вскрытием тщательно
осматривают; вскрывать неисправную банку с натрием запрещает-
ся (тара с пробоинами и трещинами в стенках и швах, со взду-
тым дном и стенками или с явными признаками коррозии считает-
ся неисправной); б) после осмотра банку с натрием устанавли-
вают в вертикальном положении на стол с приподнятыми бортами
и специальным предохранительным щитом, паяльником или спе-
циальным ножом открывают верхнюю крышку банки; в) специ-
альным приспособлением (клещи, вилки и т. п.) из банки извле-
кают куски натрия; г) если металл залит в банку сплошным бло-
ком, то перед извлечением его банку вскрывают по вертикальному
шву специальными клешами, обильно смазанными маслом; вскры-
вать банку зубилом запрещается; д) одновременно можно вскры-
вать только одну банку или барабан.
6. Кусок или блок натрия, вынутый из банки, протирают спе-
циально подготовленными промасленными концами и режут.
7. Резание металлического натрия производят в специальной
бронекамере специальным ножом, ручки которого находятся вне
камеры, или тонким тросиком.
8. Сразу после разрезания натрия его кладут в широкогорлую
толстостенную банку с обезвоженным трансформаторным маслом
или керосином. Слой масла или керосина над натрием должен
быть не менее 15 лии.
9. Тара после освобождения от натрия гасится водой в специ-
ально отведенном для этого месте.
10. При расфасовке следует учесть что натрий не должен на-
ходиться на воздухе более 10—15 мин.
186
Стеклянная тара с металлическим натрием должна быть поме-
щена в металлический футляр (или ящик). Хранение натрия без
предохранительного футляра воспрещается.
11. При плавлении натрия или приготовлении его сплава тем-
пературу не следует повышать более 120°. Перегрев может при-
вести к взрыву, поэтому эту операцию надо осуществлять, проверяя
температуру сплава по термометру. Плавление металлического
натрия производится обязательно под слоем парафина, минераль-
ного масла, толуола или'ксилола. Перед началом плавления с по-
верхности металла надо срезать окисные пленки.
12. Вся тара, применяемая для постоянного или временного
хранения металлического натрия, тщательно проверяется на отсут-
ствие влаги.
13. Все работы с металлическим натрием обязательно прово-
дить, пользуясь резиновыми перчатками и предохранительными
очками.
14. В лабораториях, где работают с металлическим натрием»
должны быть в исправном состоянии противопожарные сред-
ства: сухая сода или мел в ящиках, асбестовые одеяла, лопаты,
совки, сухой песок, баллоны с инертным газом (азот, двуокись
углерода).
15. При работе с металлическим натрием нельзя пользоваться
водяными или паровыми банями. Для этих целей надлежит при-
менять масляные, песчаные, воздушнйе бани.
16. Тщательно следите за тем, чтобы в посуде после окончания
работы не остался натрий. Спустя некоторое время он покроется
белой пленкой гидроокиси и по ошибке можно для мытья этой по-
суды применять воду, а это повлечет взрыв или загорание. Эти
правила необходимо соблюдать при работе со всеми щелочными
металлами, а также при хранении их.
В химических лабораториях при постоянной работе с натрием
часто накапливаются остатки этого металла — поверхностные
срезы окислов, отработанный натрий И т. п., которые для синте-
за уже не могут .быть использованы. Выбрасывать остатки метал-
лического натрия в раковины или в мусоросборники нельзя—Vэто
приведет к взрыву и пожару.
Остатки натрия, которые нельзя использовать в работе, уничто-
жают одним из следующих методов: а) превращают натрий в
алкоголят путем заливания его избытком метилового или этило-
вого спирта; б) сжигают на железном противне вдали от населен-
ного пункта с принятием мер предосторожности.
В одной из лабораторий института студент по небрежности выбросил кусоч-
ки отходов натрия в раковину. Натрий воспламенился. Студент «не растерялся»,
он вспомнил, что натрий уничтожают, пользуясь метиловым или этиловым спир-
том. Не долго думая, он взял недалеко стоявшую колбу с метиловым спиртом
и стал гасить им загоревшийся натрий и после этого удивлялся, почему метило-
вый спирт не ликвидировал, а усилил загорание. К счастью, отходов натрия бы-
ло выброшено в раковину немного и загорание было ликвидировало песком.
В другом случае лаборантка по небрежности вместо керосина в банку с ме-
187
тёллическим натрием пыталась «налить диметилсульфат. От первых же порций
банка с натрием у ней в руках разорвалась. С тяжелыми повреждениями рук
лаборантка была отправлена в больницу.
СОЕДИНЕНИЯ НАТРИЯ
Из соединений натрия широко применяется перекись нат-
рия. Надо учитывать, что многие органические соединения при
контакте с перекисью взрываются или воспламеняются. Гидрат
окиси натрия (едкий натр) находит повседневное применение в
любой химической лаборатории. Раствор его, попадая на кожу,
ч вызывает ожог, степень которого зависит от концентрации, раство-
ра и времени контакта с кожей. Ожоги щело^ми относятся к
группе труднозаживаюших; тяжесть поражения усиливается, если
щелочь к тому же имела повышенную температуру. Особенно
опасно попадание щелочи в глаза. В тяжелых случаях это может
вызвать потерю зрения. Первая помощь в этих случаях — обиль-
ное промывание водой и немедленный вызов врача.
Некоторые органические соединения, например нитрогидразин,
органические азиды, диазоэфиры, соли диазония, и некоторые
алифатические полигалоидные соединения (хлороформ, четырех-
хлористый углерод) при нагревании реагируют с щелочными ме-
таллами со взрывом. При взаимодействии натрия с озоном обра-
зуется озонид натрия — крайнр нестойкое и взрывоопасное соеди-
нение. Металлический натрий находит в органической химии раз-
нообразное применение (для получения алкоголят, сушения эфира
и др.), наряду с другими металлами он образует большую .группу,
натрийорганических соединений. Все натрийорганические соедине-
ния, имеющие связь металл—углерод, энергично реагируют с окис-
лителями. При соприкосновении с воздухом они самопроизвольно
воспламеняются.
Амид натрия находит большое применение в многочислен-
ных синтезах аминирования, получения синильной кислоты, многих
фармацевтических препаратов, используется как восстановитель.
Получение амида натрия нужно проводить всегда непосред-
ственно перед применением его в реакции. Это необходимо для'
безопасности работы, потому что амиды щелочных металлов, реа-
гируя с кислородом, углекислотой и влагой воздуха, образуют
взрывоопасные смеси. Даже в случае хранения амида натрия под
слоем сухого углеводорода нужно тщательно следить и защищать
его от доступа воздуха и отбрасывать кусочки, окрасившиеся в
желтоватый или темный цвет. Амиды (не только натрия, но и
других элементов — калия, бария) очень чувствительны к воздуху,
образуя различные продукты окисления, которые в момент обра-
зования являются инициаторами взрывного разложения амида,
поэтому необходимо тщательно предохранять полученный препа-
рат от контакта с воздухом. Это обычно обеспечивается хранением
его в запаянных ампулах в атмосфере инертного газа, например
азота. * >
188
После окончания синтеза амида натрия аппаратура, использо-
ванная для его получения, должна быть тщательно промыта ме-
тиловым спиртом. В практической работе возникает иногда необ-
ходимость провести гидролиз амида натрия. Как было сказано
ранее, при контакте с водой амид натрия взрывается, поэтому
сначала действуют на него спиртом (метиловым или этиловым)
и к продуктам этой реакции добавляют воду. Как при получении,
так и при работе с амидом натрия нужно быть очень осторожным.
Попадание на поверхность кожи раствора амида натрия в ^жидком
аммиаке вызывает очень тяжелые ожоги, так как, во-первых,
происходит обмораживание вследствие быстрого испарения ам-
миака, во-вторых, аммиак и амид натрия вызывают щелочной
ожог и, в-третьих, при загорании «атрия возникает тепловой ожог.
Если амид натрия все же попадает на кожу, то надо очень быстро
промыть пораженное место обильным количеством воды, затем
обработать пораженное место 2%-ным раствором уксусной кисло-
ты, смазать мазью для ожогов и немедленно после этого обра-
титься к врачу для оказания дальнейшей медицинской помощи.
ДРУГИЕ ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ
Калий по своей химической активности превосходит натрий,
но уступает рубидию и цезию. Абсолютно сухой кислород не дей-
ствует на калий даже при нагревании. Калий разлагает воду и
лед (при температуре —105° и выше), выделяя водород, загорает-
ся в хлоре, фторе и парах брома, энергично при нагревании реаги-
рует с серой, селеном и теллуром. Окиси, сернистые и галоидные
соединения тяжелых металлов восстанавливаются калием до ме-
талла. В ацетилене расплавленный калий сгорает со взрывом
Нагретые пары калия разъедают стекло, восстанавливая силикат
до свободного кремния. При хранении металлического калия в
соприкосновении с воздухом поверхность его постепенно покры-
вается более или менее толстым слоем перекиси (с промежуточ-
ной прослойкой из окиси). Пользование таким окислившимся ка-
лием часто влечет засобой сильные взрывы. . \
Литий. Энергично разлагает воду, в хлоре, парах брома и
иода воспламеняется. Будучи накален, литий горит в углекислом
газе. Образует прочные соединения с кислородом, азотом, фосфо-
ром, серой и водородом. Хранят литий в парафине. Необходимо
иметь в виду, что в закупоренных банках, где под слоем
парафина хранится литий, создается сравнительно высокий вакуум
и, если банка сделана из некачественного стекла, может произойти
взрыв. Причиной создания вакуума является соединение лития
даже при обыкновенной температуре с кислородом и азотом воз-
духа. Особую активность лития необходимо иметь в виду при
хранении металлического лития.
Рубидий. По химической активности рубидий превосходит
литий, натрий, калий. При хранении на воздухе рубидий окисляет-
189
ся столь быстро, что зачастую эта реакция сопровождается рас-
плавлением и сгоранием металла в окись. Металл, имеющий по-
верхность, свободную от окислов, самопроизвольно воспламеняет-
ся в абсолютно сухом кислороде. Он легко разлагает воду, причем
эта реакция сопровождается выделением большого количества
тепла. С хлором и фтором рубидий реагирует с воспламенением, а
с жидким бромом—со взрывом, образуя соответствующие галоид-
ные соединения.
Цезий. В химическом отношении этот металл является наи-
более активным из описанных щелочных металлов. На воздухе
окисление цезия даже при нормальной температуре идет настоль-
ко быстро, что он плавится и воспламеняется. Энергично разлагает
воду и даже лед при температуре —116°.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С СОЕДИНЕНИЯМИ
АЗОТА
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
Соединения азота с точки зрения техники безопасности работы
в химических лабораториях заслуживают особого внимания. Мно-
гие как неорганические, так и органические соединения его явля-
ются высокотоксичными, многие идут на получение взрывчатых
веществ. Сам азот не обладает ни ядовитыми, ни раздражающими
свойствами, он пассивен в процессе горения. Но при вдыхании
больших концентраций его у человека появляются патологические
явления, связанные с недостатком кислорода (кессонная болезнь).
В то же время в различных формах своих соединений азот уча-
ствует в жизненно важных физиологических процессах. Наруше-
ния нормального течения азотного обмена в организме часто
являются причиной тяжелых заболеваний. В лабораториях нахо-
дят широкое применение следующие соединения азота: азотная и
азотистая кислоты, аммиак, хлористый нитрозил и др.
Азотная кислота. Поступает в химические лаборатории
с содержанием 68—69% НЬЮз (концентрированная кислота) в
алюминиевой или в другой кислотоупорной таре; при более сла-
бой концентрации — в стеклянной таре.
Азотная кислота является сильным окислителем: органические
вещества при взаимодействии с концентрированной кислотой ча-
сто воспламеняются, сероводород, спирт и скипидар — взрывают-
ся. Будет непростительной небрежностью вытирать тряпками или
ветошью разлитую азотную кислоту на полу или на столе. Надо
иметь в виду, что пропитанный азотной кислотой хлопчатобумаж-
ный материал может воспламеняться. Пары азотной кислоты (точ-
нее, окислы азота) раздражающе действуют на дыхательные пути,
на йоже вызывают тяжелые ожоги. Двуокись азота в опасных
концентрациях обычно появляется при проведении работ, связан-
но
ных с нагреванием азотной кислоты, при нитровании органиче-
ских соединений. Отравляющее действие окислов азота проявляет-
ся не сразу. Бывают случаи, когда сотрудник, работавший с
опасными концентрациями окислов азота, хорошо чувствовал себя
в лаборатории, но через некоторое время тяжело заболевал оте-
ком легких, часто кончавшимся смертельным исходом.
Соли азотной кислоты: аммонийная, натриевая, калиевая
и кальциевая селитры. Обращение с ними требует мер предосто-
рожности, особенно в сухих смесях с органическими или неорга-
ническими компонентами. В литературе описан взрыв аммонийной
селитры, в результате которого погибли 565 и ранены 1977 чело-
век, причем сила его была такова, что на расстоянии 70 км от ме-
ста взрыва были выбиты стекла [14].
Азотистая кислота. Неустойчива. Даже в разбавленном
виде она быстро разлагается с образованием азотной кислоты и
окиси азота. Соли ее, называемые нитритами, обладают высо-
кой токсичностью. Они широко применяются в органическом син-
тезе для получения органических красителей и др.
Аммиак и его производные. Аммиак и его водные рас-
творы постоянно применяются во всех химических лабораториях.
В лаборатории он поступает в баллонах или в виде 25 %-кого вод-
ного раствора. Аммиак в жидком и газообразном состояниях ока-
зывает раздражающее действие на дыхательные пути 'и кожу.
ПДК его в воздухе 20 мг/м3. Концентрация аммиака в воздухе от
0,6 до 1 об. % смертельна. Даже в противогазе концентрация ам-
миака выше 2% непереносима. Безводный жидкий аммиак на ко-
же вызывает тяжелые ожоги, действуя не только как щелочь, но
и как обмораживающее вещество, так как обладает высокой теп-
лотой испарения (при 0° 327 кал!г). Поэтому на рабочем месте при
работе с жидким аммиаком должны быть устройство для быст-
рого обмывания пораженных мест водой и средства, нетрализую-
щие щелочь (5%-ный раствор борной кислоты для промывания
глаз и 2%-ный раствор уксусной кислоты для промывания пора-
женной кожи). Опасность поражения аммиаком часто недоЗцени-
вается, особенно в учебных лабораториях. Необходимо с самого
начала работы разъяснить учащимся, чтобы все операции, связан-
ные с применением высоких концентраций аммиака, а тем более
с нагреванием его, проводились только в вытяжном шкафу, и тре-
бовать от них соблюдения этих условий. Газообразный аммиак
образует воспламеняющиеся и взрывоопасные смеси с воздухом
только при очень больших концентрациях (от!6 до 26 об. %), по-
этому его пожароопасность относительно невелика.
Аммиак принадлежит к группе химических соединений,, обла-
дающих высокой химической активностью. Он является родона-
чальником многочисленных токсических, огнеопасных и взрывча-
тых веществ.
При замещении в молекуле аммиака двух водородов получа-
ются имиды, а при замещении одного водорода — амиды.
191
Наряду с производными металлов известны продукты заме-
щения водорода аммиака на галоид, например хлористый
азот, образующийся в виде желтых маслянистых капель при дей-
ствии хлора на концентрированный раствор хлористого аммония.
При соприкосновении со многими органическими веществами или
при ударе хлористый азот разлагается с сильным взрывом, выде-
ляя большое количество тепла. Еще более чувствительным к взры-
ву является иодистый азот, он взрывается от звучания высоких
тонов скрипки. Иодистый азот взрывается даже под водой. *
Продуктом замещения одного из водородов аммиака на гидро-
ксильную группу является гидроксиламин. Он используется
в лабораториях как сильный восстановитель. С кислотами гидро-
ксиламин образует соли. Все соединения гидроксиламина являют-
ся ядовитыми, а сам он при нагревании взрывается.
Важным продуктом частичного окисления аммиака является
гидразин. Он находит большое применение в лабораторной
практике как один из сильных восстановителей. Взаимодействие
гидразина с азотистой кислотой ведет к образованию азотистово-
дородной кислоты. Сам гидразин и его производные являются
веществами высокой токсичности.
Аз отисто в одород и ста я кислота и ее соли —
азиды относятся к сильнейшим и очень чувствительным взрывча-
тым веществам. Из них наиболее известны азиды свинца, хлора,
иода, серебра, ртути. В то время как азид свинца и серебра можно
приготовить сравнительно легко и безопасно, приготовление азида
ртути должно быть причислено к числу самых опасных и ковар-
ных операций в области- химии [4, 15] — при охлаждении обра-
зуются кристаллы азида ртути исключительно красивого и пра-
вильного строения, которые взрываются с оглушительным треском
при малейшем сотрясении. Азиды щелочных металлов не взрыв-
чаты, их обычно используют для получения других азидов. Поми-
мо своей взрывоопасности азиды обладают высокотоксичнымп
свойствами.
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
В органической химии известны различные классы соединений,
содержащих азот; к ним относятся нитро-, амино-, иминосоедине-
ния и др.
Многие из них являются высокотоксичными, легковоспламеня-
ющимися и взрывчатыми. Опыт работы химических лабораторий
показывает, что значительная часть несчастных случаев, отравле-
ний, аварий и взрывов происходит при работе с азотсодержащими
органическими соединениями.
Нитросоединения. Имеют <в своем составе нитрогруппу —
NO2; связанную ю атомом углерода. Нитросоединения могут быть
алифатические и ароматические. Реакция получения этих соедине-
ний называется нитрованием. В качестве нитрующих агентов при-
меняют азотную кислоту различной концентрации, смесь концен-
192
трированиых азотной и -серной кислот (нитрующая смесь) и др.
Операция нитрования является одним из основных методов
получения нитросоединений. Этим методом обычно получают нит-
росоединения ароматического ряда. Чаще всего нитруемыми про-
дуктами являются бензол, толуол, ксилол, этилбензол, нафталин,
хлорбензол, бензойная кислота и др. В зависимости от условий
и методики продуктами нитрования могут быть соединения, содер-
жащие одну и более нитрогрупп.
Нитрование связано с определенной опасностью, для устране-
ния которой надо заблаговременно принять соответствующие ме-
ры. С одной стороны, большинство участвующих в реакции нитро-
вания продуктов являются веществами и соединениями высокой
токсичности, с другой — большинство продуктов реакции нитро-
вания в определенных условиях взрывоопасны и огнеопасны.
Исключительно большую роль в обеспечении безопасного прове-
дения реакции нитрования играют надежность аппаратуры, исполь-
зуемой для проведения реакции, и чистота исходных реактивов.
Недосмотр при аппаратурном оформлении «ли применение некон-
диционных реактивов могут привести к взрыву и аварии. Реакция
нитрования обычно протекает с выделением большого количества
тепла, поэтому при проведении ее необходимо охлаждение.
К числу часто встречающихся несчастных случаев в лаборато-
риях относится отравление выделяющимися при нитровании газа:
ми. Бурые пары окислов азота сопровождают почти все процессы
нитрования, а также процесс подготовки кислот для нитрации.
ПДК этих газов в лабораторий не должна превышать 0,5 г/л3
воздуха. Сложность и опасность отравления окислами азота за-
ключаются еще и в том, что симптомы отравления появляются
только через несколько часов, а иногда и через несколько дней,
когда, оказать нужную помощь бывает уже поздно. При проведе-
нии нитрования необходимо иметь в виду, что особенно предрас-
положены к взрыву эндотермические соединения. Замещение в фе-
ноле трех атомов водорода на'нитрогруппу приводит к образова-
нию токсичного и сильно взрывчатого соединения — тринитрофе-
нола (мелинит). К взрывчатым соединениям относятся также про-
дукты нитрования толуола, ксилола и др. (
Эфиры азотистой и азотной кислот. Азотистая й азот-
ная кислоты с алифатическими и ароматическими спиртами обра-
зуют сложные эфиры. Эти эфиры мало летучи, поэтому опасность
образования токсических концентраций их в воздухе маловероят-
на. Из сложных эфиров азотистой и азотной кислот в химических
лабораториях применяют или синтезируют приведенные в табл. 30.
Азотная кислота с глицерином в присутствии серной кислоты
при энергичном охлаждении образует нитроглицерин — одно из
сильнейших взрывчатых веществ, очень чувствительное к удару
или сотрясению.
Помимо приведенных примеров имеется обширная группа ами-
ио-, нитрозосоединений, азо-нитрокрасителей и т. д.
7 Зак. 911 193
Таблица 30
Наиболее часто используемые в химических лабораториях сложные эфиры
азотистой и азотиой кислот
Наименование Т. кип., СС | Наименование i Т. кип., СС
Метилнитрит —12 Метиленнитрат 65
Этилнитрит 17 Этиленнитрат 86
Этиленнитрит 98 Диннтрогликоль 116
Бутилнитрат 75
Амилнитрат 97
Большинство соединений, относящихся к азотсодержащим органи-
ческим соединениям, в той или иной мере являются токсичными и
взрывчатыми.
ОСНОВНЫЕ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ
С АЗОТНОЙ, АЗОТИСТОЙ КИСЛОТАМИ И ИХ ПРОИЗВОДНЫМИ
1. Все работы, связанные с нагреванием азотной кислоты, вы-
полнять только в вытяжном шкафу.
2. Концентрированная азотная кислота и особенно нитрующая
смесь при попадании на кожу и особенно на лицо и в глаза вызы-
вают очень тяжелые ожоги, с трудом поддающиеся лечению.
Работающий с ними обязательно должен быть в предохранитель-
ных защитных очках и в перчатках.
3. Помните, что значительная часть нитропроизводных арома-
тического ряда — взрывчатые соединения. Учтите, что такого ха-
рактера соединения могут получаться как продукт побочной реак-
ции при отклонении от условий проведения нитрования, указан-
ных в методике, или в результате недоброкачественности исход-
ных материалов.
4. Работа с особо опасными нитропроизводными (тринитрото-
луолом, тринитрофенолом и др.) должна проводиться в специаль-
но оборудованных лабораториях или боксах.
5. Значительная часть азотсодержащих органических соедине-
ний опасна не только как чувствительные к взрыву соединения, но
и как соединения, обладающие высокой токсичностью. Например,
азиды по своей токсичности эквивалентны стрихнину.
6. Прежде чем начать работу по нитрованию какого-либо орга-
нического соединения, надо ознакомиться с физическими и хими-
ческими свойствами исходных, промежуточного и конечного про-
дуктов нитрования (упругость паров, летучесть, температура
кипения и т. д.).
7. Перед началом нитрования органического соединения про-
верьте качество исходных веществ, кислот, правильность сделан-
ных предварительно расчетов, приготовления нитрующей смеси,
крепление аппаратуры, отсутствие каких-либо дефектов в стеклян-
ной части аппаратуры и т. д.
194
8. Обеспечьте и проверьте исправность бесперебойного охлаж-
дения или, где необходимо, нагревания, исправность перемешиваю-
щего устройства. Помните, что соблюдение температурного режима
является важным фактором безопасности проведения нитрования.
9. Нитрование лабильных соединений проводите, принимая
специальные меры предосторожности. Например, альдегиды нит-
руйте при пониженной температуре, амины — азотной кислотой,
не содержащей окислов азота, и в присутствии избытка серной
кислоты._
10. При синтезе о-нитросоединений с применением ацетилнит-
рата имейте в виду, что ацетилнитрат чувствителен к влаге; кро-
ме того, следует избегать его нагревания, так как это может при-
вести к взрыву.
11. При получении нитробензола и работе с ним помните, что
он является одним из высокотоксичных соединений (особенно его
пары) и вызывает ожоги кожи и дерматиты. При попадании нитро-
бензола на кожу пораженное место обмойте спиртом, а затем
теплой водой с мылом.
Необходимо особо тщательно следить за герметичностью при-
бора при перегонке нитробензола. Нитробензол, как, впрочем, и
другие вещества, никогда не отгоняйте из колбы «досуха», так
как, помимо того что колба может лопнуть, продукты перегонки
могут содержать высшие продукты нитрования, которые при пере-
гревании легко самовоспламеняются и даже взрываются. Пере-
гонку нитробензола нужно прекращать, когда в колбе останется
немного жидкости или когда температура кипения достигнет 214°.
Не менее вредны пары и пыль нитробензола. Отравление мо-
жет произойти даже в результате попадания его в организм че-
рез кожу.
12. Среди нитросоединений имеется много соединений, которые
вообще нельзя ни перегонять, ни нагревать. К такого характера
веществам относится, например, 2,4-нитротолуол, который, будучи
взрывоопасным, к тому же является сильнейшим ядовитым веще-
ством. Во избежание поражений к нему нельзя прикасаться ру-
ками.
При работе с нитросоединениями неукоснительно придержи-
вайтесь правила — операции с ними (перемешивание, размельче-
ние, просеивание и др.) производить- с использованием защитных
очков, резиновых перчаток и выполнять эти операции нужно толь-
ко под тягой.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С АММИАЧНЫМ
РАСТВОРОМ СЕРЕБРА
В химических лабораториях часто возникает необходимость в
покрытии серебром различных изделий и деталей приборов (со-
суды Дьюара, линзы, зеркала и др.). При выполнении этой работы
из-за несоблюдения правил работы и невнимательного отношения
7*
.195
часто происходят взрывы. Эти взрывы, по-видимому, объясняются
тем, что наряду с образованием серебра при взаимодействии вос-
становительного раствора с аммиачным раствором'серебра обра-
зуются смеси азида и амида серебра, которые взрываются при не-
большом сотрясении.
При работе с аммиачными растворами серебра в целях безо-
пасности необходимо соблюдать следующие правила: детали при-
бора или сосуд, которые надо посеребрить, должны быть очень
тщательно вымыты сначала горячей водой с содой, потом хромо-
вой смесью, промыты водой и после этого ополоснуты дистилли-
рованной водой.
Приготовленные для серебрения растворы годны к употребле-
нию не больше одного месяца. Сохранять их надо раздельно в
темном прохладном месте; тщательно беречь от пыли и особенно
от органических примесей. Необходимо иметь в виду, что при дол-
гом стоянии аммиачного раствора серебра в нем может образо-
ваться азид серебра. Прежде чем использовать в работе аммиач-
ный раствор серебра, не взбалтывая раствора, внимательно про-
верьте, не образовались ли на дне или стенках сосуда черные
кристаллы. Если они есть, то, следовательно, образовался азид
серебра, и брать в руки этот сосуд очень опасно. Достаточно
малейшего сотрясения и может произойти взрыв большой разру-
шительной силы. Такой раствор надо уничтожить. Для этого его
разбавляют дистиллированной водой до растворения кристаллов.
После этого из раствора можно осадить серебро в виде хлорида,
действуя раствором хлористого натрия.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ПЕРЕКИСЯМИ
Перекись водорода и ее неорганически^ и органические про-
изводные находят широкое применение в работе химических лабо-
раторий как сильные окислители. В химические лаборатории пе-
рекись водорода поступает в виде растворов 3 — 30%-ной концен-
трации. Более концентрированные растворы ее можно получить
отгонкой под уменьшенным давлением воды из разбавленных рас-
творов (очень опасно!),
Ввиду того что хранение 30%-ных растворов перекиси водо-
рода связано с опасностью ее активного разложения (взрыва),
в лабораториях избегают держать большие количества перекиси
водорода. Опасность самопроизвольного взрыва ее повышается в
присутствии даже следов некоторых тяжелых металлов.
Из1 неорганических соединений перекиси водорода в лаборато-
риях часто применяют перекиси щелочных и щелочноземельных
металлов. В последние годы область применения перекисей в ра-
боте химических лабораторий значительно расширилась. С уча-
стием перекисей в лабораториях проводятся многочисленные не-
органические и органические синтезы. Перекисные соединения
находят применение как инициаторы полимеризации, они образу-
196
ются как промежуточные продукты в синтезе производных фенола,
ацетона.
Перекисные соединения характеризуются наличием —О—О-груп-
пы и способностью выделять активный кислород. На этом осно-
вано использование некоторых перекисей для получения так на-
зываемого «химического кислорода» при отбеливании, использо-
вание их для регенерации воздуха в закрытых помещениях и в
аппаратах изолирующего типа, в горноспасательной технике.
При полном замещении атомов водорода в перекиси водорода
металлами (неорганические перекиси) или органическими ради-
калами (органические перекиси) получаются перекиси типа
R—О—О—R, где R —металлы или органические радикалы. При
частичном замещении водорода перекиси на радикал образуются
гидроперекиси (R—О—ОН).
В настоящее время известно очень большое число перекисей
и гидроперекисей. Это твердые или жидкие продукты, значитель-
ная часть их взрывоопасна при обычной температуре, а некоторые
из них взрываются в момент образования (см. Приложение XVI).
Работа с перекисями и гидроперекисями опасна в том отно-
шении, что многие из них обладают свойством самопроизвольно
разлагаться вплоть до взрыва. Для начала разложения некоторых
из них даже не обязательно наличие начального импульса —
тепла, например надмуравьиная кислота при комнатной темпера-
туре взрывается при контакте с некоторыми твердыми вещества-
ми. Отмечено также, что катализаторами взрыва надуксусной кис-
лоты могут быть следы марганца или платиновой черни. В лите-
ратуре имеются данные о том, что надкислоты в концентрирован-
ном виде настолько неустойчивы, что взрываются при контакте с
любым металлом [16].
Основные мероприятия по безопасности хранения перекисей
и гидроперекисей, а также их производных (надкислоты, эфиры
и т. д.) сводятся к следующему. j
1. Хранение этих соединений должно осуществляться кйк огне-
опасных и взрывоопасных веществ.
2. Температура хранения их не должна быть выше 25°.
3. Там, где работают с перекисями, недопустимо пользоваться
открытым огнем (зажигать горелки, спички и т. д.). Исключить
возможность искрообразования от электроприборов и установок.
4. Предохранять эти соединения от возможности их загорания
или взрыва от искр при работе металлическими инструментами,
а также й$кр статического электричества.
5. Ряд соединений этого типа чувствителен к удару, толчкам,
сотрясениям; это необходимо иметь в виду при их транспортировке
и хранений.
6. Необходимо иметь в виду, что тяжелые металлы являются
активными катализаторами разложения перекисей и гидропереки-
сей. Учитывая это, органические перекиси и гидроперекиси допу-
стимо хранить в емкости из стекла или полиэтилена.
197
7. Зная большую склонность перекисей и гидроперекисей к раз-
ложению и их недостаточную, как правило, химическую устойчи-
вость, хранение их в лаборатории в количествах более дневной
потребности не допускается.
8. При постановке в лаборатории синтеза перекисей, гидро-
перекисей и их эфиров учитывать, что все эти процессы идут с вы-
делением большого количества тепла, поэтому необходимо подго-
товить энергичное охлаждение. Например, при получении гидро-
перекиси формила должно быть обеспечено охлаждение не ниже
—20°, при получении перкислот и их эфиров—(не менее —5°.
9. При загорании, воспламенении, взрыве перекисей и гидро-
перекисей для ликвидации возникших пожаров надлежит приме-
нять воду и сухие огнетушители.
10. Пришедшие в негодность или имеющие признаки разложе-
ния перекиси и гидроперекиси уничтожают путем сожжения,
закапывания в глубокие ямы вдали от населенных пунктов.
11. Для хранения перекисей и гидроперекисей применяются
стеклянные емкости оранжевого стекла.
12. Все работы с концентрированной перекисью водорода, не-
органическими и органическими перекисями выполняются в герме-
тичной аппаратуре. Не допускается при монтировании аппара-
туры применение корковых пробок.
13. Все работающие с перекисями или гидроперекисями должны
быть обеспечены надлежащим комплектом спецодежды (халат,
косынка, шапочка, перчатки, очки) и постоянно находиться под
медицинским наблюдением.
14. Иметь в виду, что сера, уголь, порошок алюминия и дру-
гие пирофорные материалы с перекисью натрия и рядом других
перекисей и гидроперекисей воспламеняются, а в присутствии пере-
кисей и следов влаги взрываются.
15. Без надобности не взбалтывайте сосуды, содержащие пере-
кись водорода, а также ее органические производные. Это связано
с большим риском и опасностью. Перекисные соединения неустой-
чивы. Раз начавшийся процесс разложения мгновенно нарастает
и скорость его, увеличиваясь, приводит к взрыву.
16. Обязательным условием работы с перекисью водорода, не-
органическими и органическими перекисями и гидроперекисями
является соблюдение чистоты рабочего места; оберегайте от за-
грязнений приборы и аппаратуру.
17. Недопустимо (см. гл. 4) применять в работе долгостоящий
серный эфир. Для получения чистого эфира (не содержащего пе-
рекисей) небольшие порции его сначала встряхивают с раствором
железного купороса, затем для поглощения кислых примесей и
осаждения железа в виде гидроокиси его отстаивают в присутствии
едкого натра. После этого, чтобы связать остатки альдегидов, его
встряхивают с раствором хромовой кислоты, перегоняют над сухой
содой и, наконец, сушат над натрием.
18. Предупредить образование перекисей и гидроперекисей
198
можно также, если при хранении растворителей, склонных к об-
разованию этих примесей, а также при работе с этими раствори-
телями изолировать их от воздуха, т. е. работать в инертной среде
и в отсутствие света. В некоторых случаях в целях предупрежде-
ния образования перекисей и гидроперекисей рекомендуется ис-
пользовать стабилизаторы [16].
19. Очистка растворителей от перекисей и гидроперекисей про-
изводится также обработкой активированной окисью алюминия,
добавлением высококипящих углеводородов. При отсутствии поли-
меризующихся соединений иногда достаточно кипячения в колбе
с обратным холодильником.
20. Из гидроперекисей наибольшими взрывчатыми свойствами
отличаются гидроперекиси, у которых радикалом являются метил
и этил. С увеличением молекулярного веса гидроперекисей их
взрывчатый характер ослабевает. Из перекисей алкилов взрывча-
тыми свойствами обладают перекись метила, перекись метилэтила,
перекись этила. Из гидроперекисей ацилов сильно взрывчатыми
свойствами отличаются гидроперекиси формила и ацетила, по-
следняя взрывает уже при комнатной температуре. По силе взрыва
перекись ацетила относят к соединениям, имеющим свойства бри-
зантных взрывчатых веществ. Перекись бензоила опасна при обез-
воживании. Отмечено, что при содержании в перекиси бензоила
воды меньше 25% она приобретает свойства взрывчатого соеди-
нения.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С ОЗОНОМ И ОЗОНИДАМИ
В химических лабораториях озон применяется как сильный
окислитель и для получения озонидов. Там, где постоянно рабо-
тают с озоном, для его получения и всех других работ, связанных
с озонированием, выделяют специально оборудованную отдельную
лабораторию.
Получение озона основано на том, что под влиянием ^тихого
электрического разряда кислород воздуха частично превращается
в озон. В целях увеличения выхода озона пользуются в этик уста-
новках не кислородом воздуха, а чистым кислородом из баллона.
Кислород, поставляемый в баллонах промышленностью, соглас-
но ГОСТ 5583—50 бывает технический и медицинский. Для син-
теза озона применяется медицинский кислород (баллон должен
иметь этикетку «Кислород медицинский»). В соответствии с ука-
заниями ГОСТа кислород для медицинских целей не должен со-
держать водорода, окиси углерода, газообразных кислот и осно-
ваний, озона и других газов-окислителей. Испытание кислорода
для медицинских целей производится непосредственно на заводе-
наполнителе и отмечается в паспорте данной партии кислорода.
Необходимо иметь в виду, что кислород должен быть абсо-
лютно свободным от водорода. Для этого- непригодец кислород,
полученный при электролизе, так как он всегда содержит водо-
199
род. Из-за примеси водорода в кислороде, применяемом для по-
лучения озона, возможны сильные взрывы.
Установка для получения озона состоит из следующих основ-
ных узлов [15, 16]: а) системы очистки кислорода; б) озонатора;
в) электрической части.
Система очистки. Из баллона 1 (см. рис. 22), снабжен-
Рис. 22. Принципиальная схема установки получения озона:
1 — баллон с кислородом; 2 — редуктор; 3 — предохранительный
затвор; 4 — кран; 5 — поглотители с хлористым кальцием и натронной
известью; 6— реометр; 7 — поглотитель со стеклянной ватой; 8 — труб-
ки Бертло; 9 — батарериый ящик; 10 — источник тока высокого напря-
жения; «И— потребители озона; 12— установка для разложений избы-
, точного озона
200
ного редуктором 2, кислород поступает в предохранительный за-
твор 3. Разность уровней ртути должна быть 2—3 см. Затвор
соединяется при помощи крана 4 с муфтой холодильника 5. По-
следнюю наполняют СаС12. Сверху и снизу осушитель удержи-
вается тампонами из стеклянной ваты. Вторую муфту от холодиль-
ника 5 загружают примерно наполовину натронной известью, за-
тем помещают безводный СаС12 слоем в 10—15 см, а остальную
часть трубки заполняют стеклянной ватой. Муфты с обоих концов
закрывают резиновыми пробками. 6 — реометр, заполнен при-
мерно наполовину маслом, применяемым для вакуумных насосов.
7 — муфта от холодильника, неплотно наполненная стеклянной ва-
той. Все части этого узла установки соединены между собой
с помощью толстостенных резиновых трубок. Систему очистки не-
обходимо поместить в нескольких метрах от озонатора. , После
сборки этого узла установки через нее пропускают в течение 30 мин
быстрый ток кислорода для удаления малейших частей пыли.
Озонатор. Превращение кислорода в озон осуществляется
с помощью тихих электрических разрядов, происходящих в труб-
ках Бертло, заполненных кислородом (их может быть в одной
установке от 3 до 10), изготовленных из мягкого стекла. Каждая
трубка охлаждается водой. Трубка внутри имеет электрод для
подачи разрядного тока. Электрод до дна не доходит на 1 см.
Между собой трубки Бертло соединены на шлифах или через ртут-
ные затворы. Трубки Бертло монтируются в батарейном стакане.
Озонатор снабжен трансформатором переменного тока в 110 в
с вторичной- обмоткой, обеспечивающей напряжение от 8000 до
15 000 в при мощности около 400 вт или больше. Внутренние элек-
троды трубок Бертло присоединены к одному из выводов вторич-
ной обмотки трансформатора. Этот провод необходимо заземлить,
так как в противном случае трубки холодильника будут служить
проводниками и водопроводная линия окажется под током. Второй
вывод вторичной обмотки трансформатора присоединяют к*элек-
троду в батарейном стакане. Батарейный стакан следует располо-
жить так, чтобы не произошло случайного заземления. Вся,уста-
новка высокого напряжения должна быть огорожена защитными
сетками в соответствии с правилами для установок высокого на-
пряжения.
После прохождения через установку кислород содержит до
8% озона. Имеются и другие модели озонаторов.
Озонатор устанавливается обязательно в вытяжном шкафу.
В целях безопасности включение озонатора блокируется с ра-
ботой вытяжного шкафа (при открытых дверцах шкафа озонатор
работать не может).
ПРАВИЛА РАБОТЫ НА УСТАНОВКЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОЗОНА
1. До подачи напряжения на установку необходимо: а) при-
соединить прибор с веществом для озонирования к установке;
б) подать ток кислорода (скорость 5—6 л/час по реометру); в) при-
201
соединить электроды к высоковольтным шинам; г) опустить дверцу
вытяжного шкафа; д) вывесить плакат предупреждения: «Стой,
высокое напряжение!»; е) перед подачей напряжения громко пре-
дупредить «Включаю!»; ж) включить ток, питающий трансформа-
тор установки озонирования, и ток для освещения тяги; з) про-
верить включение сигнальной лампы высокого напряжения.
2. На установках озонирования (высокое напряжение) разре-
шается работать тогда, когда в лаборатории присутствует не ме-
нее двух сотрудников.
3. Категорически запрещается: а) входить за ограждения во
время работы установки; б) передвигать ограждения и произво-
дить какие-либо регулировочные работы внутри ограждения;
в) протягивать руки за ограждения; г) закорачивать или отклю-
чать блокирующие устройства; д) снимать запрещающие и пре-
дупреждающие знаки и плакаты; е) оставлять установку, находя-
щуюся под напряжением, без присмотра.
ТОКСИЧНОСТЬ ОЗОНА
Концентрации озона, превышающие предельно допустимые
нормы, могут быть не только в помещениях, где находится уста-
новка его получения, но и в лабораториях, занимающихся изуче-
нием процессов получения азотной кислоты, перекиси водорода,
электролизом воды, а также в лабораториях спектрального, рент-
геновского, электронографического анализа. Он служит также
исходным веществом для получения неорганических и органиче-
ских озонидов.
Озон, являясь одним из сильнейших окислителей, при малых
концентрациях в воздухе (менее 0,1 мг)мъ) действует на организм
человека благоприятно — повышает трудоспособность, улучшает
дыхание, уничтожает запахи. При больших концентрациях (выше
0,5 мг/м3) он оказывает отрицательное действие — в воздухе ощу-
щается неприятный резкий запах, раздражающий слизистые обо-
лочки дыхательных путей и глаз. При длительном и системати-
ческом пребывании в этих условиях наступает токсическое пора-
жение организма с тяжелыми последствиями. ПДК озона 0,1 мг/м3.
Повышенные концентрации озона легко устраняются при хорошо
работающей вентиляционной системе.
ОЗОНИДЫ
Действие озона на органические соединения может проявлять-
ся двояко — как одного из сильнейших окислителей или как эле-
мента, присоединяющегося по месту двойных или тройных связей
в органических соединениях с образованием озонидов.
Окисление органических соединений может быть выполнено и
другими методами, получение же озонидов обязательно связано
с применением озона. Важным свойством озонидов является то,
2(’2
что они разлагаются водой по месту нахождения двойных связей
в исходном органическом соединении.
Озонирование органических веществ производится в растворе.
В качестве растворителя могут быть использованы только такие
вещества, которые стойки к действию озона, не реагируют с озо-
нируемым веществом или образующимся озонидом и легко отде-
ляются от озонида по окончании реакции. Наиболее распростра-
ненными растворителями при озонировании являются хлороформ,
четыреххлористый углерод, хлористый метил, гексан, ацетон, ле-
дяная уксусная кислота, безводная муравьиная кислота, метил-
этилкетон и т. д. В каждом отдельном случае подбор растворителя
производится с учетом свойств получаемого озонида, условий про-
хождения реакции озонирования и пр.
Проводить озонирование органических веществ без раствори-
теля нельзя, так как большинство озонидов либо твердые, либо
вязкие маслянистые вещества, как правило, они взрывчаты.
Являясь мало горючими, растворители снижают вероятность
взрывов озонидов. Они хорошо летучи и легко отделяются от озо-
нидов при слабом нагревании, а в вакууме — при комнатной тем-
пературе. При получении склонных к взрывам озонидов в лабо-
раториях при озонировании широко пользуются такими раствори-
телями, как хлористый метил и хлористый этил.
Органические озониды не находят практического применения,
синтез их проводится для исследования строения вещества или
для получения какого-либо продукта. Последующей стадией после
получения озонида является его расщепление. Обычно для этого
пользуются водой или каким-либо восстановителем. В качестве
восстановителей применяют сернистую кислоту, цинковую пыль,
железосинеродистый калий и др. Метод озонирования в органиче-
ском синтезе используется для получения многочисленных пред-
ставляющих значительный интерес органических соединений. На-
пример, расщеплением озонида окиси мезитила получают метил-
глиоксаль. В чистом виде озониды хранить очень рискованно и
опасно. Неоднократно имели место случаи неожиданных самопро-
извольных взрывов озонидов при хранении. Поэтому необходимо
принять за правило: полученный озонид вслед за его получением
и очисткой 'немедленно использовать в работе, для которой он
предназначался.
Взрывоопасность озонидов. Работа, связанная с по-
лучением озонидов, особенно органических, требует особых мер
предосторожности в силу того, что многие органические озониды
взрываются [16, 17].
В лаборатории проф. Л. МГУ научный сотрудник К- проводил работу по
синтезу алкилцнклогексеиа. Плоскодонная колба с полученным продуктом была
передана в лабораторию спектрального анализа. Через три дня после снятия
спектра колба с продуктом синтеза была возвращена сотруднику К- и поставле-
на им на полку в лаборатории. Через некоторое время неожиданно в лаборато-
рии произошел сильнейший взрыв. Взрыв был направленного действия. Несмот-
ря на то что колба была тонкостенная и закрыта только корковой пробкой, вся
203
сила взрыва была направлена на дно колбы. В полке толщиной 8 см, .где стояла
колба, взрывом было пробито отверстие, по величине равное дну колбы, и с та-
кими гладкими краями, что такой обработке мог бы позавидовать хороший то-
карь. Можно полагать, что причиной взрыва явилось образование озонида в про-
дукте синтеза алкилциклогексена за,время, пока колба находилась в лаборатории
спектрального анализа, где могла быть повышенная концентрация озона.
Основные правила безопасности работы с озоном, его получе-
нием и меры безопасности при проведении озонирования органиче-
ских соединений заключаются в следующем.
1. Все виды работ в химических лабораториях, связанные с по-
лучением и применением озона, могут проводиться только при на-
личии хорошей приточно-вентиляционной системы. Предельно до-
пускаемая концентрация озона в воздухе лабораторных помещений
не должна превышать 0,0001 мг!л.
При постоянной работе с озоном в лаборатории необходимо
периодически делать количественное определение озона в воздухе.
2. При получении озона из кислорода тихими электрическими,
разрядами в озонаторах надо тщательно проверять используемый
кислород на отсутствие в нем водорода, так как следы водорода
могут привести к взрыву установки.
3. Установка получения озона монтируется в вытяжном шкафу;
включение тока установки обязательно блокируется с автоматиче-
ским закрытием дверей вытяжного шкафа. Окна вытяжного шкафа
должны быть остеклены армированным стеклом.
4. Установка озонирования работает в режиме высокого напря-
жения, поэтому при работе на ней обязательно соблюдение всех
правил работы с приборами и установками тока высокого напря-
жения (см. выше и гл. 11).
5. Большинство озонидов взрывчаты. Сила взрыва зависит от
индивидуальных свойств озонида и его количества. Перед тем как
приступить к получению озонида неизвестного состава, надо про-
вести синтез его в малых количествах (граммы) и испытать его
чувствительность. Для этого несколько миллиграммов озонида по-
мещают на конце платинового шпаделя и вносят в пламя горелки.
По характеру вспышки ориентировочно определяют его опасность.
6. Независимо от степени чувствительности хранить запасы озо-
нида в лаборатории не рекомендуется. Под влиянием кислорода
воздуха, влаги и других примесей в озонидах могут идти хими-
ческие процессы с образованием произвольно взрывающегося
соединения.
7. При крайней необходимости допускается хранить озониды
с принятием мер предосторожности в растворенном состоянии или
под <вакуумом в эксикаторе на холоду.
8. При озонировании выделяется большое количество тепла,
поэтому реакционный сосуд, в котором проводится реакция озони-
рования, и растворитель охлаждаются до определенной темпера-
туры с учетом свойств исходного вещества и конечного продукта.
9. Получение озонидов проводят в среде растворителя; по-
204
следний подбирается, принимая во внимание свойства исходных
веществ и полученного озонида. При этом также учитывается воз-
можность последующего отделения из растворителя синтезирован-
ного озонида.
10. Работа по озонированию выполняется обязательно с исполь-
зованием индивидуальных мер защиты. Для этого пользуются за-
щитными очками с зеркальными стеклами, мягкими эластичными
перчатками и, если необходимо, дополнительными защитными экра-
нами (от взрывов).
11. Лаборатория, предназначенная для проведения работ, свя-
занных с озонированием, должна быть оборудована пожарным ин-
струментарием и приборами пожаротушения как особо опасное в
пожарном отношении помещение.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С АЦЕТИЛЕНОМ
Ацетилен — горючий, взрывоопасный газ, первый член ряда не-
предельных углеводородов общей формулы СпН2п-2- Химически
чистый ацетилен обладает слабым эфирным запахом. Технический
ацетилен обычно содержит примеси фосфина, арсина и др. Помимо
применения его для кислородно-ацетиленовой сварки и резки ме-
таллов, а также в многочисленных областях химической промыш-
ленности он используется в химических лабораториях.
Наиболее часто ацетилен получают по реакции взаимодействия
карбида кальция с водой и из природных газов и нефтепродуктов
путем термического разложения.
При разбавлении ацетилена такими газами, как азот, метан,
пропан, взрывоопасность ацетилена уменьшается. Ацетилен сравни-
тельно хорошо растворяется в жидкостях (см. табл. 31).
Упругость пара ацетилена 32,528 мм рт. ст. при 20°; т. кип.
—83,8°; плотность при 7'кр = 0,565; т. пл. — 81,8°.
Несмотря на обилие литературы по химии ацетилена [9, 17],
Таблица 31
Растворимость ацетилена в некоторых растворителях
Растворитель Температура, °C Давление, мм рт. ст. Число объемов аце- тилена, растворенно- го в- данном раство- рителе
Ацетон —80 760 2000
Ацетон 15 12* 300
Диметилформамид 25 760 33,5
Ацетон . 15 760 25
Уксусная кислота 15 760 6
Спирт 15 760 6
Бензол 15 760 4
Вода 15 760 1,15
Давление выражено в ати.
205
многие реакции его до конца еще (не исследованы. Это, по-види-
мому, объясняется и тем, что многие производные ацетилена хими-
чески очень активны, насыщены энергией и настолько неустойчивы,
что взрываются или в момент образования, или при малейшем
механическом воздействии, или при контакте с другими соедине-
ниями. Покажем это на некоторых примерах. Найдено, что, не-
смотря на все предосторожности, ацетилен взрывается при по-
пытке растворить его в растворе пятихлористой сурьмы. При
взаимодействии хлорноватистой или бромноватистой кислоты с
ацетиленом при некоторых условиях можно получить галогениро-
ванные ацетилены, но они настолько неустойчивы и экзотермичны,
что мгновенно самовоспламеняются на воздухе и взрываются.
Если через раствор гипохлорита пропускать ацетилен до отчетли-
вого помутнения, то при малейшем сотрясении в растворе слышен
сильный треск, а в темноте можно наблюдать внутри раствора
вспышки. В химии ацетилена таких примеров много. Вот почему
начинающие работать с ацетиленом должны обратить сугубое
внимание на тщательное.ознакомление с соответствующими описа-
ниями реакций, где имеется в виду его применение.
Особенно опасны взрывы жидкого ацетилена. Сила давления,
развивающаяся при этом, достигает 6000 ат. О проведении работы
со смесью ацетилена с хлором малоопытным работникам лучше
даже не думать, так как опасность ее такова, что работа под силу
только высококвалифицированным сотрудникам.
В практике химических лабораторий в целях безопасности ра-
боты часто пользуются уменьшением опасности вещества путем
растворения его в соответствующем растворителе. К таким соеди-
нениям относятся, например, гидроперекись и перекись ацетила,
взрывающиеся с большой силой при простом прикосновении к ним,
когда они в сухом виде. Однако, будучи растворены, они совер-
шенно безопасны. Ацетилен обычно растворяют в ацетоне. Ацети-
лен и его моноалкильные производные (алкины), отвечающие об-
щей формуле RC = CH, легко образуют металлоорганические со-
единения. В этих соединениях один или два водорода ацетилена
замещены металлом. Такие металлоорганические соединения назы-
ваются ацетиленидами.
Ацетилениды относятся к группе веществ, обладающих высо-
кой чувствительностью, к взрывам. Многие из них взрываются
от небольшого удара и даже легкого сотрясения. Особенно
опасны при работе ацетилениды серебра, ртути, меди, золота. Тре-
буется исключительная предусмотрительность при работе с хлор-
производными ацетилена.
Студент Щ. пропускал газообразный три хлор ацетилен над сухим едким нат-
ром. При нагревании свыше 100° образовался дихлорацетилен. По недосмотру
экспериментатора дихлорацетилен вступил в контакт с воздухом, и установка
с большой силой взорвалась. Экспериментатор иотерял при этом три пальца
правой руки. Уже после окончания учебы в другом научном институте им же
проводилась аналогичная реакция с хлорпроизводными ацетилена. При проведе-
нии этого исследования произошла страшная катастрофа, при которой он погиб.
206
Работа в малоисследованных областях химии, конечно, связана
с известным риском, но оправдывать фразой «наука требует жертв»
неряшливость в работе, пренебрежение уже имеющимся опытом,
а также несоблюдение иногда элементарных правил безопасности
работы являются глубокой ошибкой. Еще раз необходимо под-
черкнуть, что, прежде чем проводить намеченный план исследова-
ния с применением новых веществ, бывает полезно провести наи-
более опасные этапы исследования в полумикро- или микромас-
штабах. '
ЛИТЕРАТУРА
1. Семенов Н. Н. Цепная реакция и теория горения. М., «Знание», 1957.
2. Семенов Н. Н. УФН, 23, № 3, 1940; УФН, 24, № 4, 1940.
3. Р е м п е л ь Г. Г., Л и к и н В. А. Безопасность труда при работе с взрыв-
чатыми веществами. М., Госхимиздат, 1963.
4. К а ц М. И. Техника безопасности при работе во взрывоопасных и огне-
опасных производствах. М., Госхимиздат, 1961.
5. Шварц Ю. К. Пожары и взрывы от химико-технологических причин.
М„ 1939.
6. Ройзен В. С. Техника безопасности и противопожарная техника в хи-
мической промышленности. М., Госхимиздат, 1961.
7. Противопожарные требования. Основные положения проектирования СН
и П-245—62. М., Госстройиздат, 1962.
8. К о р ф Э. И., К а ц М. И. Техника безопасности и противопожарная тех-
ника в химической промышленности. М., Госхимиздат, 1961.
9. Химия ацетилена. Сб. переводных статей. М., Госхимиздат, 1954.
10. УК РСФСР, ст. 216, 217. М., Госюриздат, 1960.
11. Долин П. А. Справочник по технике безопасности. М., Госэнергоиздат,
1961.
12. Справочник по технике безопасности и промсанитарии. М., «Химия»,
1964, стр. 483.
13. Справочник по технике безопасности и промсанитарии. М., «Химия»,
1964, стр. 375.
14. Ш т е т б а х е р А. Пороха и взрывчатые вещества. ОНТИ, 1936.
15. Губен И. Методы органической химии, т. III, вып. 3. М., 1935.
16. Кариожицкий В. Органические перекиси. М., ИЛ, 1961.
17. Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости. Спр. под ред. Ц. А. Та-
расова-Агалакова. М., Госхимиздат, 1956, стр. 17.
Глава 9
ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ ЯДОВИТЫХ, ОГНЕОПАСНЫХ
И ВЗРЫВООПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СКЛАДАХ
И В ЛАБОРАТОРИЯХ
В химических лабораториях применяют сотни неорганических
и органических реактивов, а иногда и тысячи (до 20 000).’ Среди
них имеются взрывоопасные, огнеопасные, ядовитые вещества, сжа-
тые и сжиженные газы. Кроме того, в лабораториях, особенно
исследовательских, синтезируют многочисленные химические соеди-
нения, которые используют для дальнейших работ или сохра-
няют как стандартные или опытные образцы.
Хранение химических препаратов на складах и в лабораториях
является важным и ответственным участком работы. Химический
склад должен бесперебойно снабжать все лаборатории необходи-
мыми для работы препаратами должного качества. Следователь-
но, они всегда должны быть на складе и по качеству соответство-
вать ГОСТам.
По своим физическим и химическим свойствам химические ве-
щества очень разнообразны и требуют определенных, им прису-
щих, условий хранения. Например, на складе или в лаборатории
могут быть вещества, которые можно хранить только под водой
(белый фосфор, сероуглерод), ^вещества, которые при малейших
следах влаги взрываются (металлический натрий, калий), неко-
торые реактивы неустойчивы даже при соблюдении всех правил
хранения — они (особенно при наличии примесей) разлагаются.
Последнее часто является причиной возникновения пожаров, взры-
вов и тяжелых аварий. Вот почему к вопросу безопасности хра-
нения химических веществ как в лабораториях, так и на химиче-
ских складах нужно относиться очень серьезно и внимательно.
Многие химические вещества в той или иной степени огнеопас-
ны, а некоторые исключительно огнеопасны и при хранении их не-
обходимо принимать особые меры предосторожности. Другие
являются опасными при возникновении загорания или пожара,
становятся объектами их распространения.
С точки зрения пожарной безопасности все химические веще-
208
ства делятся на 8 групп. Установлены правила их хранения на
химических складах и нормы совместного хранения (см. табл. 32).
Химические лаборатории, за исключением крупных институтов
Таблица 32
Нормы совместного хранения опасных веществ [1,2]
№ группы Вещество Группы веществ, с котор'ы- ми не допускаются к совместному хранению
’ I Взрывчатые вещества: динамит, нитроглицерин, гремучий студень, дымный и бездымный пороха и т. д. II, VIII III, IV, V, VI, VII,
11 ш IV 5 Хлораты и селитры: аммонийная, калиевая, кальциевая, иатрневая и т. п. Сжатые и сжиженные газы: а) горючие и поддерживающие горение: ацета- лей, водород, водяной газ, воздух сжатый-'й жидкий, дивинил, кислород, нефтяной газ. окись этилена, пропилен, сероводород; б) негорючие газы: азот, аргон, гелий, неои, сернистый ангидрид, углекислый газ Са мовозгорающиеся н воспламе- няющиеся вещества: карбид кальция, металлический калий, метал- лический кальций, натрий, фосфор белый, фос- фористые кальций и натрий, промасленные и волокнистые материалы и опилки I, Ша, IV, V, VI, VII I, II, IV, V, VII, VIII. Не допускается так же совместное хранение раз- ноименных газов группы Ша (горючие н поддержи- вающие горение) IV, V, VIII I, II, III, V, VI, VII, VIII
Легковос'пламеняющиеся жидко- сти: .дцетои,. бензин, бензол, ксилол, нефть, серо- углерод, скипи дар,^щэты, эфиры органических кислот, эфиры серныоГ*петролейный I, VII, II, Ша, б, IV, VI, VIII t
1 Y IV, V, VIII
i Vi Отравляющие -и снльнодействую- щие вещества: мышьяковистый ангидрид, мышьяковистые препараты, соли ртутные и цианистые, фосген, хлор, хлорпикрин I,
Г Вещества, могущие вызвать вос- пламенение: бром, калий марганцовокислый, кислоты силь- ные (азотная, серная), хлориды органические, хромовая кислота и ее соли I, VIII II, Ша, IV, V, VI,
VIII 4 Легко горючие материалы: гвата, джут, пенька, сажа, солома, стружка древесная, хлопок,-щепа I, VIII II, III, IV, V, VI,
209
и вузов, не являются потребителями больших количеств всех огне-
опасных и сильнодействующих ядовитых веществ, и, конечно, они
не могут иметь многочисленных дифференцированных складов и
хранилищ. Однако это не дает права администрации лаборатории
хранить огнеопасные и ядовитые вещества где и как угодно.
Учитывая объем и характер работы, даже на ограниченной
площади химического склада или хранилища, необходимо обеспе-
чить полную безопасность хранения химических веществ.
Приведенный в табл. 32 перечень веществ и соединений нужно
рассматривать как примерный и, руководствуясь принципами их
распределения по группам, отсутствующие в перечне вещества от-
носить к той или иной группе. Кроме того, необходимо иметь в
виду, что многие вещества могут обладать несколькими призна-
ками. В этом случае вещество надо относить к группе, охватываю-
щей вещества наибольшей опасности.
ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ХРАНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ ,
1. Устройство и оборудование химических складов и хранилищ
должно производиться по установленным нормам (СН-245—62),
а также в соответствии с инструкциями, изданными в развитие
этих нормативов.
2. Помещения, предназначенные для устройства склада или хра-
нилища химических веществ, должны быть оборудованы отопле-
нием, освещением и вентиляцией. Температурные условия хране-
ния регламентируются исходя из физических и химических свойств
веществ.
3. На складское хранение химические вещества, реактивы, со-
единения поступают в таре и упаковке, установленной соответст-
вующими ГОСТами и техническими условиями.
4. Каждая бочка, бутыль, баллон, ящик и т. д. должны иметь
четкие надписи, ярлыки или бирки. При хранении эти надписи ча-
сто становятся неясными или совсем исчезают. За этим необхо-
димо следить и своевременно надписи восстанавливать. Кроме
того, на каждую партию одноименного продукта должен иметься
паспорт с указанием чистоты продукта, возможных примесей
и т. д. На химические вещества в мелкой расфасовке эти сведения
указываются на этикетках.
5. Администрация химического склада обязана обеспечить чет-
кое хранение документов, так как в процессе работы часто возни-
кает необходимость иметь характеристику поступивших в лабо-
раторию реактивов.
6. Необходимо иметь в виду специфику хранения ряда хими- <
ческих препаратов и реактивов.
Количество химических реактивов, применяемых в химических
лабораториях, обширно. Как правило, в больших институтах и
учебных заведениях оно составляет 8000—20 000 наименований.
210
Поэтому постановка хранения является основой безопасности хра-
нения веществ на химических складах.
7. При планировке помещений склада необходимо руководство-
ваться нормативами, установленными по вопросу о совместимости
хранения в одном помещении отдельных групп и классов химиче-
ских веществ (см. табл. 32).
8. Белый фосфор хранят в таре под водой или под слоем
5%-ного раствора хлористого кальция, причем слой воды или рас-
твора хлористого кальция над фосфором должен быть не менее
5 см и тара должна иметь свободное пространство не менее 7%
общего объема тары. На таре должны быть наклеены две этикетки:
одна — на белом фоне желтая широкая полоса с нарисованным
черепом в углу надпись: «Яд»: вторая — на белом фоне красная
широкая полоса, на ней изображен факел и написано: «Самовоз-
горается». Белый фосфор поставляется в жестяных банках весом
до 25 кг. Опыт показывает, что хранить фосфор в жестяной таре
•продолжительное время ненадежно. Жесть при неблагоприятных
условиях, имеющихся часто на химических (складах, подвергается
коррозии, ржавеет, через образовавшиеся дыры и щели вода из
тары вытекает, и фосфор самовозгорается. В целях предотвраще-
ния таких случаев при хранении белого фосфора в заводской таре
(жестяные банки) эту тару обязательно помещать во вторую
сухую примерно такого же объема (бачок, ведро и т. д.). Хранить
растворы белого фосфора в органических растворителях, а также
в аммиаке в лабораториях ина складах опасно.
Ввиду повышенной летучести и огнеопасности под слоем воды
хранится также сероуглерод, С водой он не взаимодействует и в
ней не растворяется. Указанные выше рекомендации для хранения
белого фосфора полезно использовать и при хранении сероугле-
рода.
9. При хранении легковоспламеняющихся жидкостей нужно
тщательно следить за температурой хранилища. Учесть, что все
эти жидкости имеют низкие температуры вспышки и пары их легко
воспламеняются от небольших искр.
Легковоспламеняющиеся, взрывчатые вещества, а также силь-
ные окислители, например перекись водорода, перекись натрия,
концентрированная хлорная кислота и др., следует хранить в огра-
ниченных количествах в местах, защищенных от пыли, влаги и
света. '
10. Министерством здравоохранения СССР и Государственным
комитетом Совета Министров СССР по химии утвержден пе-
речень сильнодействующих ядовитых веществ, в отношении кото-
рых применяется порядок приобретения, сбыта, отпуска, хранения,
учета и перевозки, установленный постановлением Совнаркома
СССР от 26 января 1938 г. № 78 [3].
11. Нарушение установленных правил производства, хранения,
отпуска, учета, перевозки сильнодействующих ядовитых, взрывча-
тых и радиоактивных веществ является преступлением против об-
211
шественной безопасности, порядка и здоровья людей. Виновные в
нарушениях этих правил привлекаются к уголовной ответственно-
сти (ст. ст. 217, 224 УК РСФСР).
12. Хранение каких-либо химических веществ на складах и в
лабораториях в таре, не имеющей надписей, ярлыков, бирок, не
допускается. Если таковые обнаружены на складе, они подлежат
уничтожению или анализу.
13. Поступающие на химические (склады химические вещества
учитываются в порядке, установленном для складов материальных
ценностей.
ГI 14. Химические склады должны быть обеспечены противопожар-
7 ными средствами и оборудованием — противогазами, респиратора-
J ми, защитными очками, спецодеждой, аптечкой^
15. На химических складах должны иметься технические весы
для взвешивания веществ с точностью до 0,1 г и аналитические
весы для СДЯВ (точность до 0,001 г).
16. Для расфасовки химических веществ должен иметься ком-
плект расфасовочного инвентаря (цилиндры, шпатели, ложечки,
пластмассовые и металлические совки, лопаточки и т. д.). В целях
сохранения чистоты химических реактивов и безопасности работы
необходимо закрепить комплект перечисленного инвентаря за опре-
деленным химическим веществом. Использованный инвентарь надо
тотчас же мыть или очищать.
17. Химические склады и хранилища опасных цеществ должны
быть оборудованы автоматическими и другими индикаторными
устройствами, а также сигнализаторами об опасных концентрациях
газов и паров в воздухе помещений складов. •
18, Хранение при химических лабораториях сильнодействую-
щих ядовитых, взрывчатых, .огнеопасных, радиоактивных веществ
допускается только в пределах дневной потребности. Для хранения
перечисленных вещестВ~в рабочее время в лабораториях или в со-
седних с ней помещениях должны быть выделены металлические
шкафы (сейфы) с запором. Совместное хранение указанных ве-
ществ не разрешается.
19. В каждом отдельном случае исполнитель работы после ее
окончания должен решить вопрос об условиях хранения продук-
ции незавершенной работы с учетом всех мер безопасности.
20. Хранение химических веществ, перечисленных в п. 18, в ра-
бочих столах не допускается.
ПРАВИЛА хранения на складах и в лабораториях
НЕКОТОРЫХ КИСЛОТ И ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ
‘ С НИМИ
В химических лабораториях потребляют большое количество
минеральных кислот. Все эти кислоты относятся к группе опасных
токсичных соединений, поэтому вопросам их хранения необходимо
уделять постоянное внимание.
212
Основные правила их хранения заключаются в следующем.
1. Во/избежание разрыва бутылей при тепловом расширении
тару заполняют кислотой не более 0,9 объема емкости. Если кис-
лоты хранятся в стеклянной таре, то каждая бутыль должна на-
ходиться в корзине или иметь плотную обрешетку.
Хранение кислот в подвальных
помещениях не допускается, так как
при возникновении пожара тушение
пожара и эвакуация кислот в этих
условиях затруднительны.
2. Полы в хранилищах кислот
должны быть сделаны из кислото-
упорных материалов; деревянные
полы непригодны.
3. Совместное хранение других
химических реактивов с кислотами
не разрешается. Особую опасность^
представляет совместное хранение
азотной, хлорной, серной кислот с Л
органическими веществами. ____—
4. Склады кислот должны быть
защищены от прямых солнечных лу-
чей. -
5. Категорически воспрещается
переносить на спине бутыли с кисло-
тами. Для транспортировки кислот
при складе должны быть тележки
Рис. 23. Приспособления для пере-
возки м разливки кислот
(рис. 23).
6. В лабораториях концентрированные кислоты в количествах,
определяемых текущей потребностью, хранятся на специально
устроенных полках под тягой. Недопустимо для хранения кислот
использовать нижнюю часть вытяжного шкафа, так как там обыч-
но монтируются коммуникации, подводки газа, канализации; воды,
которые под действием кислот будут быстро корродировать.
7. Разбавленные кислоты хранятся в толстостенной стеклянной
таре на рабочих местах. f
8. Хранилище кислот должно иметь хорошую приточную и вы-
тяжную вентиляции.
9. Расфасовка кислот производится с применением специальных
сифонов и насосов.
10. При всех работах с концентрированными кислотами обяза-
тельно пользоваться" защитными очками и резиновыми перчатками.
^11. В хранилище кислот надлежит иметь достаточные количе-
ства нейтрализующих средств (содовые и известковые растворы)
для нейтрализации случайно пролитых кислот.
12. При разбавлении концентрированной серной кислоты водой
во избежание несчастных случаев (ожоги, аварии и т. д.) обяза-
тельно соблюдать установленный порядок разбавления концентри-
213
рованной серной кислоты — к отмеренному объему воды медленно
приливать кислоту, а не наоборот.
13. При разбавлении концентрированной серной кислоты, при
смешении концентрированных серной и азотной кислот и вообще
при смешивании веществ, сопровождающемся выделением тепла,
пользоваться только тонкостенной химической или фарфоровой
посудой.
14. Расфасовку кислот лучше организовывать в специально
оборудованных помещениях при химическом складе с тем, чтобы
концентрированные кислоты в лаборатории поступали в таре ем-
костью 1—2 л.
15. Недопустимо засасывать кислоты в пипетку ртом. Для на-
полнения пипеток следует пользоваться резиновой грушей или дру-
гим приспособлением. Случайно попавшая в рот кислота наносит
тяжелые поражения слизистых оболочек, трудно поддающиеся
лечению.
ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ
И ГОРЮЧИХ ЖИДКОСТЕЙ
Легковоспламеняющиеся жидкости имеют температуру вспыш-
ки не выше 45°. Жидкости, температура вспышки которых вы-
ше 45°, называются горючими. В целях большей дифференциации
легковоспламеняющиеся жидкости делят на два класса: 1) жидко-
сти повышенной опасности, имеющие температуру вспышки не
выше 28°; 2) жидкости опасные, с температурой вспышки от 28 до
45° включительно.
Примерный перечень легковоспламеняющихся и горючих
жидкостей см. в Приложении XII.
Помещения и склады, предназначенные для хранения легко-
воспламеняющихся и горючих жидкостей, должны соответствовать
требованиям и нормативам, указанным в СН»П-11—62 [4]. Как
правило, указанные хранилища должны находиться вне основного
производственного здания, их следует строить из огнестойких ма-
териалов.
Основные мероприятия по профилактике пожаров и взрывов
при хранении легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
должны быть направлены на устранение разливания жидкости по
помещению и выделения паров в воздух. Это достигается: а) по-
стоянным наблюдением за состоянием тары, в которой хранятся
жидкости; б) правильной расфасовкой жидкостей в мелкую тару;
в) немедленной уборкой случайно пролитых жидкостей; г) нали-
чием хорошей вентиляции; д) герметизацией емкостей, предназна-
ченных для хранения жидкостей.
В лаборатории допускается хранение легковоспламеняющихся
жидкостей в количестве не более дневной потребности. Для хра-
нения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в лабора-
тории должен иметься металлический шкаф.
214
На складах легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и
в лабораториях, их применяющих, воспрещается пользование от-
крытым огнем, курение и выполнение каких-либо работ, могущих
дать искру.
Относительно мероприятий по электрообеспечению и мер по-
жарной защиты см. гл. 8 и 11.
СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Среди обширного числа ядовитых химических веществ по раз-
личным признакам и назначению выделяются группы так назы-
ваемых сильнодействующих ядовитых веществ.
В соответствии со справочником [3] как сильнодействующие ядо-
витые вещества выделены:
1. Мышьяковый ангидрид.
2. Мышьяковистый ангидрид.
3. Сулема.
4. Синильная кислота.
5. Соли синильной кислоты (цианистый натрий, цианистый ка-
лий, цианистый кадмий, цианистое серебро, цианистая и оксициа-
нистая ртуть, цианистый свинец, цианистая медь, цианистый цинк,
цианистый барий, цианистый кальций), цианистые препараты
(цианплав, «циклон»),
6. Нитрил акриловой кислоты.
7. Меркаптофос.
8. Гранозан.
9. Этилмеркурфосфат.
10. Этилмеркурхлорид.
11. Альдрин.
12. Дильдрин.
13. Меркуран.
14. Фосфор (белый). " t
15. Бруцин.
16. Никотин.
17. Стрихнин. \
18. Цинхонин.
19. Хлорпикрин.
20. Сероуглерод.
Этим постановлением установлен особый порядок приобрете-
ния, сбыта, отпуска, хранения, учета и перевозок перечисленных
веществ.
Предусмотрен список сильнодействующих лекарственных пре-
паратов и соединений (список А), в состав которого (см. (5])
включены:
1. Мышьяковистый ангидрид.
2. Апоморфин хлористоводородный.
3. Ареколин бромистоводородный.
4. Арренал (двунатриевая соль метилмышьяковой кислоты).
215
5. Атоксил (арсенилат натрия).
6. Атропин сернокислый.
7. Кокаин хлористоводородный.
8. Героин (диацетилморфин хлористоводородный).
9. Гоматропин бромистоводородный (бромистоводородная соль
тропионового эфира миндальной кислоты).
10. Сулема.
11. Ртуть двуиодистая.
12. Ртуть цианистая.
13. Ртуть оксицианистая.
14. Ртуть салициловокислая.
15. Мышьяковистокислый калий.
16. Морфин хлористоводородный.
17. Миарсенол.
18. Арсенат натрия.
19. Какодилат натрия.
20. Новарсенол.
21. Омнопон (пантопон).
22. Осарсол (стоварсол).
23. Физостигмин салициловокислый.
24. Пилокарпин хлористоводородный.
25. 'Скополамин бромистоводородный.
26. Атропин сернокислый.
27. Морфин хлористоводородный.
28. Стрихнин азотнокислый.
29. Вератринум (смесь алкалоидов).
Перечисленные вещества аптеками отпускаются по рецептам
лечащего врача, оформленным в соответствии с установленным ор-
ганами здравоохранения порядком. Фармокопеей установлены ра-
зовые и суточные максимальные дозы приема этих веществ.
Санитарные правила оборудования и содержания хранилищ
сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ), утвержденные
Главной государственной санитарной инспекцией (ГСП) Мини-
стерства здравоохранения СССР 1 [4], рассматривая порядок и пра-
вила хранения ядовитых и вредных веществ, к сильнодействую-
щим ядовитым веществам относят более широкий перечень ве-
ществ, чем это обычно принято считать. По этой номенклатуре
дается следующая классификация СДЯВ (табл. 33).
Хранилища СДЯВ химических лабораторий (институтов, учеб-
ных заведений и т. п.) относятся к категории расходных складов
и их разрешается размещать на территории предприятия или
учреждения, к которому относится химическая лаборатория.
Место расположения хранилища должно быть согласовано с
ГСП и пожарной охраной.
Как правило, эти хранилища должны быть расположены в от-
* Указанные правила пересматриваются в настоящее время Министерством
здравсЛэхраненйя СССР.
216
Таблица 33
Классификация СДЯВ [4]
Группа Характеристика Типичные представители
1 Сыпучие и твердые СДЯВ, не летучие при температуре хранения до 40° Сулема, мышьяковый ангидрид, мышьяковистый ангидрид, фосфор бе- лый, алкалоиды (бруцин, никотин, стрихнин, цинхонин и др.)
2 Сыпучие и твердые СДЯВ, лету- чие при температуре до 40° Соли синильной кислоты: циайистые натрий, калий, кальций, кадмий, барий, свинец, цинк, серебро, цианистая и оксицианистая ртуть, цианистая медь и другие цианистые препараты (циан- плав, «циклон»)
3 Жидкие летучие СДЯВ, храни- мые в емкостях под давлением (сжатые и сжиженные газы): Подгруппа А Подгруппа Б Аммиак, окись углерода Хлор, сернистый газ, сероводород, фосген
4 Жидкие летучие СДЯВ, храни- мые в емкостях без давления: Подгруппа А Нитро- и аминосоединения аромати- ческого ряда, синильная кислота, 25%-ная аммиачная вода
Подгруппа Б Хлорпикрин, сероуглерод,, тетраэтил- свинец, хлорная смесь (смесь сероуг- лерода с четыреххлористым углеродом), дифосген, дихлорэтан
5 Дымящие кислоты н их произ- водные Сериая с уд. в. 1,87—1,94, азот- ная с уд. в. 1,4 и более, соляная с уд. в. 1,15—1,19 и более, форсу ль- фоновая н плавиковая кислоты, хлор- ангидриды сернистой, серной и пиро- серной кислот
дельно стоящих зданиях. Устройство хранилищ в подвалах жилых,
общественных, производственных и вспомогательных зданий не до-
пускается.
Хранилища СДЯВ всех групп должны быть строго специали-
зированы. Совместное и смешанное хранение веществ, относя-
щихся к различным группам, не допускается.
Не допускается совместное хранение в одном складском поме-
щении СДЯВ, могущих вступать во взаимодействие друг с другом
(цианистых соединений и кислот, цианистых соединений и хлор-
пикрина, хлора и аммиака и др.). Хранение указанных СДЯВ
разрешается только в совершенно изолированных отсеках (сек-
217
циях) одного складского здания, имеющих самостоятельные входы
с противоположных сторон здания и изолированных друг от друга
Как видно из табл. 33, сильнодействующие ядовитые вещества
распределены на 5 групп с учетом возможности их совместного
хранения. Этой классификацией регламентируются порядок раз-
мещения складов и хранилищ перечисленных в классификации ве-
ществ, предельно допустимые количества, требования к устройству,
оборудованию и содержанию этих складов и хранилищ [4].
В химических лабораториях, особенно исследовательского на-
правления и в учебных заведениях, рабочие столы сотрудников и
студентов часто содержат различные по своим свойствам вещества,
хранящиеся в ампулах, колбах, бюксах, стаканах. Иногда эти ве-
щества хранятся небрежно, без учета их специфических свойств.
По этой причине могут 'неожиданно возникать пожары, взрывы,
повышаться концентрации вредных веществ в воздухе лаборатор-
ных помещений. Поэтому повседневно надо следить и тщательно
проверять хранимые в рабочих столах препараты. Необходимо
требовать, чтобы вещества не хранились без указания наимено-
ваний, и безусловно воспретить хранение в рабочих столах ве-
ществ, относящихся к категории огнеопасных, взрывоопасных и
токсических.
ПРАВИЛА ТРАНСПОРТИРОВКИ СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ
ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ
1. На право транспортировки сильнодействующих ядовитых
веществ администрация должна получить разрешение органов
охраны общественного порядка. Для этого в эти органы сообща-
ют фамилию и должность ответственного за перевозку лица и
фамилии сопровождающих транспорт (водителя автомашины и
охраны).
2. Все лица, сопровождающие СДЯВ, в том числе и водитель
транспорта, должны быть обеспечены исправными надлежащей
марки противогазами и спецодеждой. У сопровождающего, кроме
того, должна иметься аптечка оказания первой помощи. Автома-
шину надо предварительно подготовить для перевозки такого ви-
да веществ: иметь комплект противопожарного оборудования, в
частности два огнетушителя «Богатырь» № 1 и «Богатырь» № 3,
лопату, два ведра, лом, кошму, сухой песок и др.
3. Ответственный за перевозку должен иметь при себе необхо-
димый инвентарь для починки тары (молоток, клещи, гвозди, за-
мазку и пр.), а также при перевозке СДЯВ в вечернее или ночное
время электрический фонарь с запасными батареями. Транспорт
должен обеспечиваться запасной тарой, соответствующей упаковке
перевозимого яда. В пути лица, сопровождающие СДЯВ, должны
следить за исправным состоянием тары и в случае обнаружения
неисправности остановить транспорт для ее исправления. В случае
невозможности исправления тары и больших повреждений ее надо
218
сгрузить СДЯВ в безопасном месте и оставить под охраной,
сообщив об этом в местные органы здравоохранения и милиции.
В последующем принять необходимые меры к ликвидации проис-
шествия. Совместная перевозка СДЯВ с другими химическими
веществами или другими грузами недопустима.
Транспортировка СДЯВ железнодорожным, водным и воздуш-
ным транспортом регулируется особыми правилами [6].
4. Санитарными правилами, утвержденными Главным санитар-
ным инспектором СССР {6], установлен порядок хранения, транс-
портировки и применения ядохимикатов, применяемых в сельском
хозяйстве. Этими правилами сильнодействующие ядохимикаты
отдельно не перечисляются, но указывается, что они подлежат спе-
циальной охране и что перевозка их транспортом производится в
порядке, установленном для перевозки сильнодействующих ядо-
витых веществ. В некоторых справочниках (7] только ограниченное
число ядохимикатов, применяемых в сельском хозяйстве, относят
к очень ядовитым,, например анабазинсульфат, парижскую зелень,
мышьяковистокислый кальций, меркаптофос, калий мышьяково-
кислый, серную кислоту, меркуран, метафос, бромистый метил,
натр едкий, натрий цианистый, никотинсульфат, октаметил, препа-
рат НИУИФ-1, препарат НИУИФ-2, препарат НИУИФ-100, про-
тарс, родан, сулема, сероуглерод, фосфид цинка, хлорпикрин,
цианплав.
Этими правилами устанавливаются порядок допуска лиц для
работы с ядохимикатами, обеспечение средствами защиты и спец-
одеждой, порядок дезактивации последней, меры предосторожности
при хранении, перевозке и использовании.
ЛИТЕРАТУРА
1. Долин П. А. Справочник по технике безопасности. М., Госэнергоиздат,
1961. •
2. Р о й з е н В. С. Техника безопасности и противопожарная техника в хи-
мической промышленности. М., Госхимиздат, 1961.
3. Справочник по технике безопасности и промсанитарии в химической про-
мышленности. М., «Химия», 1964, стр. 340. 4
4. Справочник по технике безопасности и производственной санитарии.
М., Судпромгиз, 1959, стр. 372.
5. Фармакопея, IX изд. М., Медгиз, 1962.
6. Справочник по технике безопасности и промсанитарии в химической про-
мышленности. М., «Химия», 1964, стр. 349.
7. Попов П. В. Справочник по ядохимикатам. М., Госхимиздат, 1956.
Глава 10
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ СО СТЕКЛОМ
И ПРИБОРАМИ ИЗ СТЕКЛА
Стекло отличается очень ббльшим сопротивлением сжатию
{400—12000 кг!см2), а также значительным сопротивлением растя-
жению (300—900 кг/см2). Очень большим недостатком стекла яв-
ляется малое сопротивление его при ударе (1—3,1 кг/см2). Физи-
ческие’ и химические свойства стекла зависят от его сорта и ко-
леблются в довольно широких пределах. Поэтому при изготовле-
нии лабораторных приборов для той или иной цели следует под-
бирать соответствующий сорт стекла.
Обыкновенное мягкое натриевое или калиевое стекло неустой-
чиво к резким изменениям температуры и обладает довольно боль-
шой растворимостью в щелочах и кислотах; оно находит примене-
ние для изготовления бутылок, банок, склянок, колб Бунзена,
склянок Вульфа и т. д. Специальное мягкое стеклю, применяемое
для изготовления лабораторной посуды и приборов, отличается
довольно большой устойчивостью к действию воды и едких ве-
ществ, но оно недостаточно устойчиво к резким изменениям темпе-
ратуры. В лабораториях для изготовления приборов и установок
чаще всего применяют стекло марок 35; 46 (молибденовое) или
мягкое стекло № 23 (для менее ответственных узлов).
Кроме ценных механических свойств эти сорта обладают
малым коэффициентом линейного расширения и относительно
большой устойчивостью к действию воды, кислот, оснований и со-
лей; температура размягчения равна 570°.
Стекло «Дюран» имеет температуру размягчения 540° и значи-
тельно меньший коэффициент линейного расширения, но зато оно
менее устойчиво к действию воды и щелочей. Применяется оно для
изготовления посуды и приборов, предназначенных для работы в
условиях резкого перехода и изменений температуры (перегонные
конические, круглодонные колбы и др.).
Еще более устойчиво к действию изменений температуры стек-
ло «Пирекс». Оно отличается большим содержанием кремнекисло-
ты (до 80%) и устойчиво к действию кислот; устойчивость его к
220
Таблица 34
Некоторые сорта стекла, применяемые в СССР для изготовления
лабораторной посуды и приборов
Сорт Температура начала размягче- ния, °C Коэффициент линейного рас- ширения, а-10—7
№23 480—520 84—87
№ 59; 846; нейтральные 590—610 60—62
№12 свинцовое 480—500 87—90
№112 бариевое 510—540 —
№ 46; 35 молибденовое 560—600 46—54
«Пирекс» 550—620 33—36
Кварцевое стекло 1500 5,8
действию щелочей очень мала. В табл. 34 приводим основные
качественные показатели стекла, применяемого для изготовления
лабораторных приборов и посуды [1, 2].
Изделия из стекла широко применяют в химических лаборато-
риях. В стеклянной таре хранят, как правило, химические реакти-
вы, из стекла монтируют и изготовляют большинство приборов и
установок и, наконец, в лабораториях применяют для работы хи-
мическую посуду преимущественно из стекла. Работнику химиче-
ской лаборатории повседневно приходится иметь дело со стеклом
и приборами из него. Не всегда в лабораториях есть мастера-
стеклодувы, поэтому каждый химик должен овладеть простейши-
ми приемами обработки стекла.
ОБЩИЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ В ЛАБОРАТОРИИ
С ИЗДЕЛИЯМИ ИЗ СТЕКЛА
Опыт работы в химических лабораториях показывает, что зна-
чительная часть несчастных случаев и аварий происходит из-за
неправильного обращения со стеклом, его недоброкачественно’сти,
несоблюдения элементарных мер безопасности работы с ним. Наи-
более часто имеют место следующие несчастные случаи и ава-
рии.
Попадание осколков стекла в глаза: а) при обработ-
ке стекла (сверление, резка трубок и пр.); б) при аварии прибора
или установки (неосторожность, низкое качество стекла, наруше-
ние температурного режима и пр.); в) при неожиданных разры-
вах приборов и установок вследствие неправильного хода реакции,
загрязненности исходных препаратов и реактивов.
Ожоги рук — при неосторожном обращении со стеклянны-
ми трубками, стаканами, колбами и другой химической посудой,
нагретых до высокой температуры.
Ранение рук и лица происходит вследствие: а) разрывов
сосудов (бутылй, колбы и пр.), при нарушении правил разбавле-
221
ния и хранения кислот, а также хранения легколетучих и имею-
щих большую упругость паров химических соединений; б) аварий,
связанных с нарушением правил хранения таких реактивов, как
фтористоводородная кислота, белый фосфор, металлический нат-
рий, калий, литий и т. п.; в) аварий, происходящих в связи с при-
менением изделий из стекла, не отвечающего по своему качеству
условиям проведения реакции (агрессивность среды, высокая тем-
пература, высокое давление или разрежение и т. п.).
Остановимся на некоторых практических советах, связанных с
обеспечением безопасности обращения со стеклом и изделиями из
него. Чтобы открыть у колбы пробку, которую «заело», имеется
много различных приемов. Наиболее распространенными из них
являются следующие: по пробке сначала следует осторожно посту-
чать снизу вверх небольшим деревянным молоточком, обшитым
кожей, или же просто деревянной дощечкой. Постукивать надо со
всех сторон, но так, чтобы не разбить сосуд или не отколоть вы-
ступающую часть пробки. Обычно уже таким способом удается
открыть сосуд. Если этот прием не помогает, следует осторожно
прогреть горлышко сосуда так, чтобы не нагрелась пробка. Тогда
горлышко немного расширится и пробку можно будет вынуть.
Понятно, этот способ нельзя применять, если в сосуде хранится
легковоспламеняющийся, горючий, взрывчатый реактив или ядо-
витое вещество.
Сосуды, которые приходится часто нагревать до высокой тем-
пературы (например, колбы Кьельдаля), полезно в течение 10—
20 мин прокипятить в концентрированном растворе хлористого
натрия. Это несколько повысит их прочность.
При работе на установке из .стекла в условиях, когда имеется
хотя бы небольшая вероятность аварии, разрыва сосуда и т. п.,
обязательно примите меры к ограждению всей установки защит-
ным экраном из плексигласа, а наиболее опасные узлы защитите
металлической сеткой или металлическим кожухом.
Все виды механической и термической обработки стекла про-
водите обязательно с использованием предохранительных очков.
При смешении или разбавлении веществ, сопровождающемся вы-
делением тепла, следует пользоваться термостойкой стеклянной
или фарфоровой посудой.
Нагретый сосуд «ельзя закрывать притертой пробкой до тех
пор, пока он не охладится.
Перенося сосуды с горячей жидкостью, следует брать их по-
лотенцем или держалками, большой сосуд при этом следует дер-
жать обеими, руками: одной — за дно, а другой — за горловину.
Большие химические стаканы с жидкостью нужно поднимать толь-
ко двумя руками так, чтобы отогнутые края стакана опирались
на указательные пальцы.
Даже простая работа со стеклом (соединение стеклянных
трубок, колб и т. д. с пробками, резиновыми трубками, разрез
трубок, палочек и пр.) при отсутствии навыков в работе приводит
222
часто к порезам и ранению рук. С самого начала работы в хими-
ческой лаборатории нужно хорошо овладеть техникой этих опера-
ций. При надевании резиновых трубок на стеклянные надо пра-
вильно подобрать их диаметр, не пользоваться тонкостенными
стеклянными трубками и оплавлять их концы, смачивать при наде-
вании внутреннюю сторону резиновой трубки водой, вазелином или
глицерином. Во избежание порезов рук при сборке стеклянных
приборов и соединений отдельных частей их резиновыми трубками
заворачивайте все стеклянные детали в полотенце.
Все операции должны производиться осторожно, без нажима
и без больших усилий. Так же производят соединение стеклян-
ных трубок с пробками.
При порезах рук стеклом надо в первую очередь удалить из
раны мелкие осколки, затем промыть раны 2%-ным раствором
перманганата калия или спиртом и, смазав иодной настойкой, за-
бинтовать.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РЕАКЦИИ
В СТЕКЛЯННЫХ АМПУЛАХ
Часто в лабораториях проводят реакции под повышенным дав-
лением. При проведении такой работы в микро- или полумикро-
масштабах часто пользуются стеклянными ампулами. Для этого
стеклянную трубку из высококачественного стекла (молибденово-
го или «Пирекс») нагревают, вытягивают капилляр длиной 4—
6 см и запаивают его с одного конца. Рассчитанное количество ком-
понентов реакции аккуратно вносят в приготовленный капилляр и
запаивают второй конец его. Если реакцию .намерены проводить
при температуре до 100°, нагрев производят пользуясь водяной
баней, если же при более высокой температуре, то применяют спе-
циальные электропечи с термопарой для измерения температуры.
Поместив капилляр в печь, необходимо следить с самого начала
за ходом реакции, так как ампулы часто взрываются. t
Поскольку синтез такого характера проводится в микро- "или
полумикромасштабах, этот взрыв не может быть опасным, уели
печь хорошо экранирована. Но и в этих случаях надо работу про-
водить осторожно и пользоваться защитными очками. После ох-
лаждения, не вынимая капилляра из печи, запаянный конец его
размягчают пламенем горелки для того, чтобы образовавшиеся
газы вышли из ампулы. В том случае, когда необходимо сохра-
нить газообразные продукты реакции, вскрытие ампулы проводят
в специальном приборе.
В стеклянные ампулы разрешается запаивать сконденсирован-
ные газообразные вещества, имеющие температуру кипения не ни-
же 20°. Вещества, разлагающиеся при нагревании со взрывом, за-
паивать в ампулы воспрещается.
Запаивать ампулу можно только в том случае, когда объем
занятого веществом пространства не превышает 50% ее общего
объема. Перед запаиванием ампулу с веществом необходимо охла-
223
дить ниже температуры кипения помещаемого в нее вещества или
смеси веществ. Нижняя часть ампулы во время запаивания долж-
на быть погружена в соответствующий хладоагент таким образом,
чтобы уровень последнего был выше уровня вещества в ампуле.
Для охлаждения ампул следует пользоваться негорючими охлаж-
дающими смесями.
Запаянные ампулы хранят в металлических сетках или сетках
из другого защитного материала. Вскрытие хранящихся ампул
производится так: охлаждают конец ампулы, где находится веще-
ство, ниже температуры его кипения и затем вскрывают пустой
конец. Затем на расстоянии 1 см от конца оттянутой ее части очень
осторожно делают царапину напильником или специальным ножом.
Полезно место надреза предварительно>смочить водой. Когда над-
рез сделан, обтирают надрезанный конец чистой ватой и, держа
ампулу в левой руке так, чтобы открываемый конец ее был направ-
лен в сторону от работающего и от соседей, правой рукой быстрым
движением в сторону, противоположную сделанному надрезу, от-
ламывают надрезанную часть. Если оттянутый конец имеет сравни-
тельно толстые стенки и не ломается, к надрезу нужно прикоснуть-
ся раскаленным до красна концом оттянутой стеклянной палочки
или же раскаленной железной проволокой. Все эти операции про-
водятся под тягой и с использованием защитных очков.
Когда в ампуле находится вещество в жидком состоянии, при
вскрытии ампулы нужно быть особенно осторожным. Если после
взятия реактива часть его остается в ампуле, последнюю нужно
снова запаять на паяльной горелке. Если вещество имеет низкую
температуру воспламенения, то запаивание производится при силь-
ном охлаждении конца с остатком реактива охладительной смесью
(в зависимости от нужной температуры охлаждения) [2].
ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ СО СТЕКЛОМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ
В ВАКУУМНЫХ УСТАНОВКАХ И ПРИБОРАХ
Большая часть применяемых в химических лабораториях ва-
куумных установок изготовляется в местных стеклодувных мастер-
ских из стекла и кварца по чертежам и схемам, составленным со-
трудниками. Учитывая, что во многом безопасность работы на этих
установках зависит от качества стекла и мастерства стеклодува,
нужно обращать большое внимание на то, чтобы такие работы
поручались наиболее квалифицированным мастерам-стеклодувам
и чтобы стекло или кварц, применяемые для их изготовления, от-
вечали требованиям вакуумной технологии.
Учтите, что квалифицированный мастер-стеклодув может очень
помочь в выборе надлежащего материала для изготовления при-
бора или установки, если ему объяснить назначение установки и
режим работы (температура, вакуум,' давление, среда и т. д.).
Для грубой ориентировки в этом вопросе можно указать, что стек-
ла № 23, 59, 846, 12, 112, «Пирекс» и частично кварцевое являют-
224
ся химически стойкими стеклами. Здесь следует отметить, что
кварцевое стекло, являясь химически весьма стойким в отношении
кисдот и ряда других реагентов, растворяется в щелочах и для
работы с ними непригодно. Если предполагается, что в приборе
будут резко меняться температуры, то для изготовления такого
рода приборов необходимо использовать стекла №' 46 и 35 (мо-
либденовое) или кварцевое. В целях безопасности работы в усло-
виях резко меняющейся температуры и вообще высокой темпе-
ратуры, высокого вакуума или давления избегайте приборов и
установок -из стекла, имеющего брак.
Визуально можно обнаружить следующие виды брака: а) пу-
зыри (исключают возможность применения такого стекла для из-
готовления вакуумной аппаратуры); б) камень — посторонние
включения в стекло, которые могут быть причиной растрескивания
узлов установки, изготовленных из такого стекла; в) крупка —
включения в массу стекла, нерасплавленного кварца (ввиду неод-
нородности стекло ненадежно в ответственных приборах и уста-
новках).
Основными составными частями стекол, применяемых в ваку-
умной технике, являются двуокись кремния, трехокись бора, в ка-
честве присадок добавляют в определенных пропорциях окислы
натрия, калия, кальция, бария, алюминия, марганца и др. Все они
имеют цель придать стеклу определенные физические и химиче-
ские свойства.
При работе в вакуумной аппаратуре из стекла надо иметь в
виду основные правила:
1. Чем больше разность внешнего и внутреннего давлений ва-
куумной установки, тем большая при прочих одинаковых условиях
опасность взрыва (раздавливания аппаратуры).
2. Установку или отдельные узлы, находящиеся под вакуумом,
обязательно надо экранировать проволочным экраном (сеткой).
3. Работу с применением вакуума обязательно проводит^ в пре-
дохранительных очках или плексигласовых шлемах.
4. В вакуумных установках и приборах плоскодонную посуду
(перегонную колбу, приемник) применять нельзя. \
Большое применение в химических лабораториях находят ва-
куум-эксикаторы, предназначенные для более полного и быстрого
высушивания веществ (рис. 24). Некоторые вакуум-эксикаторы
имеют систему электрического обогрева. Работа с ними требует
большой осторожности. Впускной кран нужно поворачивать плав-
но и медленно, так как иначе находящееся в эксикаторе вещество
распыляется или разбрызгивается сильной1 струей воздуха. При
включении в вакуумную сеть эксикатора, особенно первый раз,
лучше завернуть его в полотенце и медленно повышать вакуум.
Наиболее часто вакуум-эксикаторы взрываются именно в этот мо-
мент.
Практика показывает, что применение для вакуум-эксикатора
некачественного стекла часто является причиной взрывов. Опас-
8'/4 Зак. 911
225
ность этих взрывов увеличивается, если в качестве осушителя ис-
пользуется концентрированная серная кислота.
Стеклянные и кварцевые сосуды, предназначенные для работы
под вакуумом, должны быть предварительно испытаны на макси-
мальное разрежение; перед испытанием сосуд следует обернуть
полотенцем или надеть на него металлическую сетку. Такого же
характера меры предосторожности надо принимать при выполне-
нии фильтрования под разрежением.
Рис. 24. Схема соединения вакуум-эксикатора с вакуум-насосом:
1 — вакуум-эксикатор; 2 — манометр; 3 — предохранительная склянка
Работы с ядовитыми, огнеопасными, взрывоопасными веще-
ствами, а также работы, проводимые при повышенных давлениях
или в высоком вакууме,' следует вести в приборах и посуде из вы-
сококачественного стекла. Оно должно быть термически стойким,
иметь стенки равномерной и достаточной толщины.
Наиболее удовлетворяет этим требованиям химическая посу-
да с нормальными шлифами; к сожалению, она еще мало доступ-
на для массового применения. При этом необходимо проследить,
чтобы шлифы были герметичны без смазки. Корковые пробки в
вакуумных приборах и посуде с нормальными шлифами исполь-
зуют только при работе с щелочными растворами.
Эти замечания, конечно, не охватывают все многообразие ра-
боты со стеклом в химических лабораториях. Важно понять, что
при работе по химии мелочей нет, и любая операция, как прави-
ло, связана с некоторым риском. Надо Приучить себя к строгой
педантичности — работать неторопливо, аккуратно, обдуманно.
ЛИТЕРАТУРА
1. Веселовский П. Стеклодувное дело. М., Изд-во АН СССР, 1955.
2. Воскресенский П. К- Техника лабораторных работ. М., Госхимиз-
дат, 1962.
Глава 11
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ
УСТРОЙСТВАМИ
В работе химических лабораторий использование электрическо-
го тока настолько широко развито, что на современном уровне
науки трудно говорить о какой-либо серьезной работе в области
химии, проводящейся без применения электронагревательных при-
боров.
При пользовании электрической энергией необходимо соблю-
дать правила по ее применению и преобразованию. В настоящей
главе мы этим и займемся.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАБОРАТОРИИ ПО СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
Такую классификацию можно провести условно, руковод-
ствуясь количеством признаков опасности. К признакам опасности
в лаборатории относятся: а) влажность, б) высокая температура,
в) токопроводящие полы, г) заземление металлического оборудо-
вания, д) токопроводящая пыль, едкие пары и т. п. Особо опас-
ными считаются лаборатории, имеющие два или более перечис-
ленных признака. Лаборатории с повышенной опасностью имеют
один из перечисленных признаков и, наконец, к лабораториям' без
повышенной опасности относятся такие, где нет ни одного призна-
ка опасности.
Большинство химических лабораторных помещений должны
быть отнесены к помещениям с повышенной опасностью, ai в от-
дельных случаях и к помещениям особой опасности.
Касаясь нормы допустимого напряжения, следует отметить,
что существующая в данное время классификация напряжений
[1] на малые, низкие и высокие не определяется безопасностью,
так как установки низкого напряжения для человека тоже опас-
ны. Опасность поражения электрическим током зависит не только
от величины напряжения, но и от Среды, т. е. от характера поме-
щения, в котором производится работа, так как под действием
8 Зак. 911 227
этой среды изменяется электрическое сопротивление .человека, а
следовательно, и величина тока, который может пройти через тело
человека при неизменном напряжении.
Напряжение можно считать безопасным: а) в помещениях без
повышенной опасности—65 в; б) в помещениях с повышенной
опасностью — 36 в; в) в помещениях особо опасных—12 в.
Химические лаборатории обеспечиваются обычно переменным
и постоянным током. В тех же случаях, когда в лабораторию по-
дается только переменный ток, для его преобразования в постоян-
ный пользуются соответствующими установками. Обычно к хими-
ческим лабораториям подводится двух- и трехфазный ток, послед-
ний преимущественно для технических надобностей. Опасность
прикосновения к дву^ фазам электроустановки или линии подвод-
ки не требует комментариев, но опасно ли прикосновение к одной
фазе (проводу электроустановки, находящейся под напряжением) ?
Безусловно! Касаясь Остановок с заземленной нейтралью транс-
форматора, человек попадает под фазовое напряжение, так как
земля, на которой стоит человек, является как бы нулевым про-
водом. В электроустановках с изолированной нейтралью при по-
вреждении изоляции в сети отключения установки не происходит,
и человек может попасть под линейное напряжение. Всегда сле-
дует избегать прикосновения к токоведущим частям.
При работе с электрооборудованием и электроприборами при-
чинами возникновения несчастных случаев могут быть следующие:
1. Работа с неисправным электрооборудованием.
2. Прикосновение к металлическим конструкциям, корпусам
приборов и другим незаземленным металлическим предметам, слу-
чайно оказавшимся под током.
3. Контакт с находящимися под током неизолированными про-
водами или с проводами, имеющими поврежденную изоляцию.
4. Любое нарушение правил применения индивидуальных
средств защиты, пренебрежение к правилам техники безопасно-
сти.
При пользовании электрической энергией в химических лабора-
ториях запрещается:
1. Вскрывать электрические щитки, магнитные пускатели и де-
лать какие-либо исправления в них.
2. Проводить включение электропотребителей вблизи легко-
воспламеняющихся жидкостей.
3. Применять для подключения электропотребителей проводни-
ки с поврежденной изоляцией и без оконцевателей.
4. Оставлять включенные электропотребители без присмотра.
5. Работать с электронагревательными приборами без подло-
женных под них термоизоляционных подкладок.
6. Работать с незаземленным электрооборудованием.
Клеммы лабораторных щитков должны содержаться в чистоте,
регулярно очищаться от пыли и загрязнений. Подсоединение по-
требителей к клеммам, отъединение их и чистка клемм должны
228
F
выполняться при снятом напряжении. Для снятия напряжения С
клемм необходимо отключить соответствующий автомат на лабо-
раторном щитке. Высоковольтное электрооборудование химиче-
ской лаборатории может подключаться к сети только после пись-
менного разрешения на его эксплуатацию специальной комиссии.
По окончании рабочего дня кроме отключения всех электропотре-1
бителей лаборатории необходимо снять напряжение с лаборатор-
ных щитков, отключив автоматы на соответствующих шахтных
щитках, размещенных у входа в лабораторию. Если по характеру
работы необходима непрерывная круглосуточная работа электро-
потребителя, то она разрешается администрацией и пожарной
охраной при условии непрерывного наблюдения за работой элек-
тропотребителя дежурным персоналом лаборатории.
ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Случайное прикосновение человека к частям, находящимся под
напряжением, и, как следствие, прохождение через него электри-
ческого тока могут иметь самый различный исход, определяемый
электрическими параметрами как сети, так и человеческого тела.
Приближенно можно считать, что степень поражения электри.че-
ским током определяется силой тока, которая является функцией
напряжения, сопротивления цепи (в том числе и самого организ-
ма) (табл. 35).
, Действие электрического тока на человека может вызвать по-
ражения двух видов: электрический удар и электротравму.
Электрический удар возникает при непосредственном
контакте человека с токоведущей частью сети. В первый момент,
когда сопротивление тела еще велико, а поражающий ток мал,
удар проявляется в незначительном сокращении мышц (судорога)
пальцев рук. Если при этом пострадавший не сумел освобо-
диться от тока, сопротивление его тела падает, преходящи^ через
него ток увеличивается, сокращение мышц нарастает и уже не
позволяет оторваться от провода. В дальнейшем судороги перехо-
дят на мышцы дыхательного аппарата, и дыхание прекращается.
Механизм электрического удара еще недостаточно изучен. Пер-
вая помощь при электрическом ударе <в основном сводится к быст-
рому обесточиванию пострадавшего и принятию должных мер к
оживлению человека и оказанию ему первой помощи (см. гл. 15).
Электротравма может возникнуть в виде ожога и так на-
зываемых электрических знаков и электрометаллизации. Пораже-
ние электрическим током может быть нанесено как через отдель-
ные части и узлы электроустановок, так и через неизолированные
или с поврежденной изоляцией провода. Токи высокого напряже-
ния могут поражать разрядом на расстоянии через воздух, а так-
же через землю.
В условиях химической лаборатории нарушение правил эксплу-
атации электрических устройств может вызвать поражение элек-
8*
229
Таблица 35
Воздействие электрического тока на организм человека в зависимости
от силы тока [2]
Сила тока, а Характер воздействия
переменный ток 50—60 гц ПОСТОЯННЫЙ ток
0,6—1,5 2—3 5—7 8—10 20-25 50-80 90—100 зооо и более Начало ощущения, легкое дрожа- ние рук Сильное дрожание пальцев рук Судороги в руках Руки трудно, но еще можно отор- вать от электродов Сильные боли в пальцах, кистях рук и руках Руки парализуются, немедленно оторвать их от электродов невозмож- но. Очень сильные боли. Затрудняет- ся дыхание Паралич дыхания. Начало трепета- ния желудочков сердца Паралич дыхания. При длительно- сти 3 сек и более паралич сердца Паралич дыхания и сердца при воз- действии дольше 0,1 сек. Разрушение тканей тела теплом тока Не ощущается То же Зуд, ощущение нагрева Усиление нагрева Еще большее усиление наг- рева. Незначительное сокраще- ние мышц рук Сильное ощущение нагрева. Сокращение мышц рук. Судо- роги, затруднительное дыхание
трическим током; возникновение загораний, пожаров, ' взрывов;
вредное действие на организм ионизирующих излучений.
Практика работы химических лабораторий показывает, что наи-
большее число несчастных случаев происходит от соприкосновения
с находящимися под током голыми проводами, шинами, открыты-
ми частями рубильников, металлическими незаземленными корпу-
сами электрического оборудования.
Степень опасности и возможность поражения током зависят от
того, каким образом человек «включился» в установку. Прикосно-
вение к двум фазам систем трехфазного тока приводит одновре-
менно к присоединению человека к двум различным фазам одной
и той же системы, находящейся под напряжением (рис. 25): чело-
век оказывается включенным под полное линейное напряжение
сети. Величина тока, проходящего через его тело, определяется по
формуле
/ =—i-
' Я, ’
где 7Ч — ток, протекающий через человека, a; Un — линейное на-
пряжение сети, в" /?ч — сопротивление тела человека, ом.
230
Однополюсное включение — это прикосновение человека к то-
коведущим частям одной фазы установки, находящейся под на-
пряжением. В случае, показанном на рис. 26, человек включается
в сеть с изолированной нейтралью небольшой протяженности на-
пряжением до 1000 в. Человек, прикасаясь непосредственно к од-
WW
—г-
д___1_
I фаза
Пфаза
Шфазц
Фаза
' '-Пфаза
-ШФаза
, \м Мг \i3
» |
Рнс. 25. Двухфазное включение
Рис. 26. Однофазное включение
ной из фаз или через проводник тока с сопротивлением, близким
к нулю (металлическая труба, инструмент и пр.), оказывается
включенным по отношению к двум другим фазам через сопротив-
ление изоляции проводов относительно земли. Величина тока, про-
шедшего через человека,, в этом случае может быть определена
по формуле
I
з/?,+ /?из ’
где 17ф — фазовое напряжение, в; — сопротивление изоляции
сети, ом; R4 — сопротивление тела человека, ом.
Как видно из равенства, если
сопротивление изоляции ировод-
ника тока достаточно велико, то
сила тока, прошедшего через че-
ловека', мала, и сеть напряжения
до 1000 в с изолированной ней-
тралью может быть безопасной.
В сетях с изолированной нейт-
ралью возникшее замыкание на
землю может быть длительное
время незамеченным, так как ве-
личина токовой утечки двух дру-
гих фаз обычно бывает мала для
того, чтобы сработала максималь-
Рнс. 27. Однофазное включе-
ние при заземленной нейтрали
источника тока
ная токовая защита; опасность
поражения электрическим током в данном случае продолжает оста-
ваться длительное время.
При заземлении нейтрали источника тока напряжение фазовых
проводов относительно земли при нормальном режиме работы се-
ти равно фазовому напряжению. Человек, коснувшийся в данном
случае непосредственно фазы (рис. 27), оказывается под фазовым
231
напряжением и подвергается воздействию тока:
/ч = —-3----,
Ач + Ао
где Ro — сопротивление заземления нейтрали системы,
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ
С ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫМИ ПРИБОРАМИ
Электрическая энергия является наиболее удобным и эконо-
мичным способом нагревания, получения высоких и очень высоких
температур. Беспламенные нагревательные приборы применяются
также для того, чтобы уменьшить опасность пожара. Их исполь-
зование исключает загрязнение воздуха продуктами сгорания га-
за, что является важным фактором с гигиенической точки зрения,
а также способствует улучшению условий проведения химических
реакций не изолированно от атмосферы. Приборы, которые обыч-
но применяют в любой лаборатории, — электрические плитки, ба-
ни, сушильные шкафы, термостаты и др. —дают нагрев до 400°;
электрические печи (тигельные, трубчатые, криптольные, дуговые,
индукционные) имеют рабочую температуру в зависимости от ма-
териала нагревания и типа печи 1000—3000°. Ясно, что получение
высоких температур связано с применением более опасного для
работающих по силе, напряжению и мощности электрического то-
ка, Высокотемпературные лабораторные электрические печи, как
правило, работают под вакуумом или с защитной газовой средой.
Большая часть лабораторных печей снабжается автоматическими
регуляторами температуры.
Для электрических установок мощностью больше 4 кет необ-
ходимо иметь подводку трехфазного тока.
Постоянный ток для печей (кроме дуговых) мало пригоден, так
как при нагревании выше 800° фарфор и другие керамические ма-
териалы подвергаются электролизу и вследствие этого становятся
хрупкими.
В лаборатории необходимо иметь один общий рубильник для
включения и выключения всей внутрилабораторной сети. От этого
рубильника ведут постоянную проводку к рабочим местам и рас-
пределительным щитам. Приборы с небольшой мощностью (до
800 вт) включают в штепсели, применяемые для обычной сети.
Более мощные нагревательные приборы необходимо присоединять
к рубильникам или распределительным щитам.
Для обесточивания каждая лаборатория должна иметь два ме-
ста выключения тока: один — на щитке внутри лаборатории и вто-
рой— вне лабораторного помещения. Оба они должны имёть внеш-
ние отличительные признаки (по окраске), быть доступны и изве-
стны всем работающим в лаборатории.
232
Электронагревательные приборы при неправильном их исполь-
зовании могут быть источниками возникновения загораний. Их
нельзя оставлять без присмотра, надеясь на их техническую ис-
правность. Практика знает немало случаев (особенно при исполь-
зовании печей и сушильных шкафов) взрывов и пожаров вслед-
ствие отсутствия надзора за приборами. Основные правила без-
опасности применения электрических нагревательных приборов
сводятся к следующему:
1. В химических лабораториях надлежит использовать электро-
нагревательные приборы заводского изготовления. При их эксплу-
атации руководствоваться паспортом и инструкцией завода-изго-
товителя.
2. Самостоятельное изготовление этих приборов в мастерских
или в лаборатории должно поручаться квалифицированным работ-
никам, которые могут обеспечить их качественное изготовление и
проверку.
3. Электронагревательные приборы, находящиеся в эксплуата-
ции, должны ежедневно осматриваться обслуживающим персона-
лом и очищаться от грязи и пыли.
4. При большом числе работников лаборатории, особенно лабо-
ратории в учебных заведениях, правила пользования основными
нагревательными приборами (шкафы, печи и т. п.) должны быть
вывешены на видном месте.
5. Все нагревательные приборы независимо от их мощности
должны иметь постоянное место с достаточной тепловой изоля-
цией как снизу, так и со стороны стены. В качестве изоляционного
материала используют керамиковые плиты, асбест и другие ма-
териалы.
6. Воспрещается устанавливать нагревательные приборы в ла-
бораториях, где по условиям работы могут образоваться взрыво-
опасные смеси: горючие газы или пары с воздухом или кислоро-
дом, а равно и с другими газами-окислителями, например хло-
ром; горючие пыли с воздухом при переходе их во взвешенное
состояние.
7. На электрических плитках нельзя нагревать закупоренными
любые аппараты или сосуды, кроме специально предназначенных
для такого нагревания.
8. Нагревание и отгонку этилового эфира, спирта, бензола,
ацетона, уксусноэтилового эфира, сероуглерода, петролейного эфи-
ра и других горючих и легковоспламеняющихся жидкостей разре-
шается производить только на водяной или воздушной бане с
электрообогревом или на специальных плитках со скрытым нагре-
вательным элементом и токоведущими частями.
9. Недопустимо работать или хранить воспламеняющиеся или
легколетучие вещества (эфир, эфирные растворы, бромистый
этил и др.) вблизи термостата, зажженной горелки и т. д. Если
даже горелка находится на большом расстоянии, опасайтесь пере-
носа паров указанных веществ движением воздуха (сквозняком).
233
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ НА УСТАНОВКАХ И ПРИБОРАХ
УЛЬТРАВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ (УВЧ)
Работа генераторов высокой частоты сопровождается образо-
ванием в рабочих помещениях, где они находятся, электромагнит-
ных полей высокой частоты, непрерывно воздействующих на об-
служивающий персонал. Токи высокой частоты при напряженно-
сти поля порядка десятков вольт на метр поля оказывают вредное
влияние на организм человека. Степень вредности определяется
напряжением поля, длиной волны и продолжительностью пребы-
вания человека в зоне электромагнитных полей. Особо сильное
воздействие на организм человека оказывают сантиметровые
волны.
При длительном пребывании в зоне электромагнитных полей
УВЧ наступает преждевременная утомляемость, появляются го-
ловные боли, может повышаться температура тела, возникать рас-
стройство вегетативной нервной системы.
В связи с широким применением электронных приборов и уста-
новок в физико-химических и аналитических лабораториях в рабо-
те этих лабораторий часто применяются генераторы электромаг-
нитных волн УВЧ с длиной волны ют 1 см до 50 м.
Хотя механизм физиологического действия электромагнитных
полей на организм человека еще недостаточно изучен, в медицин-
ской литературе [3] имеется много сообщений относительно вред-
ного действия на организм человека токов УВЧ и правил, ограни-
чивающих их применение.
Основные меры безопасности работы с приборами и установка-
ми УВЧ заключаются в следующем: а) точное соблюдение режима
работы прибора или установки, указанного в паспорте; б) столы,
на которых монтируют или устанавливают эти приборы и ус-
тановки, не должны иметь металлических деталей; в) лица, рабо-
тающие на этих приборах и установках, во время работы не долж-
ны иметь при себе изделий из металла (часы, браслеты, шпильки
и пр.).
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В ЛАБОРАТОРИЯХ
ГЕНЕРАТОРОВ САНТИМЕТРОВЫХ ВОЛН
В последние годы различные модели генераторов сантиметро-
вых волн как одного из источников излучений нашли применение
в исследовательской работе ряда химических лабораторий. Про-
мышленностью выпускаются для этой цели магнетроны, клистро-
ны, лампы бегущей волны, лампы обратной волны и т. д.
Действующими правилами установлено [4, 3], что интенсивность
облучения рабочих мест оценивается по величине плотности пото-
ка мощности и выражается в милливаттах на квадратный санти-
метр (мет/см2).
При испытании, настройке и эксплуатации генераторов элек-
234
тромагнитных волн сантиметрового диапазона (от 1 до 12 см)
возможно излучение волн в рабочее помещение. Систематическое
облучение сантиметровыми волнами может оказать неблагоприят-
ное действие на организм человека (нарушение функционального
состояния нервной и сердечно-сосудистой систем). При достаточно
большой интенсивности излучения возможно повреждение глаз
(помутнение хрусталика). Для предупреждения неблагоприятного
действия сантиметровых волн необходимо соблюдать меры предо-
сторожности, защиты и профилактики, основные положения кото-
рых заключаются в следующем:
1. Интенсивность облучения работающих не должна превышать
интенсивности, установленной правилами.
2. При работе обязательно пользование защитными очками (с
латунной сеткой) независимо от длительности работы.
3. Генераторы сантиметровых волн размещаются в специально
предназначенных для этого лабораториях. Выполнение в этих ла-
бораториях каких-либо работ другого характера не допускается.
4. В каждой такой лаборатории должна быть разработана и
вывешена местная инструкция безопасности работы с учетом мощ-
ности и модели генератора.
5. Не реже одного раза в два месяца в лаборатории и соседних
помещениях производится контрольное измерение интенсивности
излучения. Данные излучения заносят в специальный журнал.
6. Работа в условиях облучения, превышающего предусмотрен-
ные правилами нормы, не разрешается.
7. Для снижения интенсивности облучения применяют специ-
альные поглотители энергии и экранирование источников излуче-
ния металлическими камерами, покрытыми поглощающими излу-
чение материалами.
ПРАВИЛА ПО УСТРОЙСТВУ, СОДЕРЖАНИЮ И БЕЗОПАСНОСТИ
РАБОТЫ ЛАБОРАТОРИЙ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА
В последние годы методы спектрального анализа нашли широ-
кое применение. Являясь одним из передовых методов* анализа,
спектральный анализ обладает высокой точностью и ‘быстротой
выполнения. Мероприятия по технике безопасности при работе ла-
бораторий спектрального анализа должны обеспечить:
1. Устранение из воздушной среды озона, окислов азота, окис-
лов металлов, окиси углерода, а также ядовитых соединений
(ртуть, мышьяк, теллур и др.), анализ соединений которых может
проводиться на спектрографе.
2. Защиту работающих от шума источников возбуждения спек-
тра и от ультрафиолетовой радиации.
3. Безопасную работу с электрическими генераторами источни-
ков возбуждения спектра.
В соответствии с действующими правилами (4, 5] спектральные
лаборатории должны размещаться в сухих и отапливаемых поме-
235
щениях, снабженных естественным и искусственным освещением,
водопроводом, канализацией и хорошей приточно-вытяжной венти-
ляцией.
Поскольку анализ ядовитых веществ (соединения мышьяка,
селена, ртути и др.) недопустим вне хорошей тяги, в лаборатории
должен иметься вытяжной шкаф для размещения в нем источни-
ка возбуждения спектра указанных соединений.
В качестве источников возбуждения спектра допускается ис-
пользование конденсированной искры при напряжении не выше
15000 в, дуги переменного тока в дуговом и искровом режимах
при напряжении не выше 220 в и газоразрядных трубок, питае-
мых постоянным и переменным током, при напряжении не выше
1500 в. В научно-исследовательских работах допускается примене-
ние и других источников возбуждения спектра (4].
Генераторы, служащие для питания источников возбуждения
спектра, должны отвечать всем требованиям безопасности работы
с ними и иметь надлежащие средства защиты от высоких напря-
жений (ограждение, блокировка, сигнализация).
Необходимо тщательно следить за исправностью всех заземле-
ний и занулений, предусмотренных паспортами установок.
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ НА ПРИБОРАХ
И УСТАНОВКАХ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
С развитием физико-химических методов исследования и широ-
ким применением электронной техники в химических лабораториях
часто необходимо пользоваться приборами и установками высоких
напряжений электрического тока, например установками для полу-
чения озона, фтора, сантиметровых волн, волн ультравысокой ча-
стоты и т. д. Высоким считается напряжение, превышающее по
величине некоторый условный уровень, который в электротехнике
по правилам безопасности работы с высоким напряжением [7] при-
нят за 250 в (относительно земли).
В согласии с правилами техники безопасности необходимо:
1. Перед началом работы ознакомиться с правилами техники
безопасности работы в высоковольтной лаборатории.
2. Тщательно проверить установку и относящиеся к ней устрой-
ства: питающие трансформаторы, положение регулятора напряже-
ния, высоковольтную проводку, заземление, ограждение, блоки-
ровку и наличие предупреждающих и воспрещающих плакатов.
3. Не приступать к работе при обнаружении неисправности
даже части ограждающего устройства.
4. При включении высокого напряжения лицо, включающее
установку, обязано предупредить работающих с ним командой:
«Включаю!».
5. После подачи (высокого напряжения не касаться никаких
проводов, даже если они изолированы;
6. При работе с аппаратами, имеющими конденсаторы, после
236
отключения напряжения разрядить их коротким замыканием об-
кладок и заземлением их.
7. Заземление установок и аппаратов высокого напряжения,
заземляющий зажим, накидка, штанга должны быть в таком ме-
сте, где они всегда видны всем работающим.
Более подробные указания о мерах безопасности при работе
с установками высокого напряжения см. в работах [3, 6].
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С АККУМУЛЯТОРАМИ
Наряду с переменным током в химических лабораториях для
ряда работ необходим постоянный ток. Для этого часто исполь-
зуют аккумуляторы.
Аккумулятор — это гальваническая система, способная
накапливать под действием электрического тока химическую энер-
гию и отдавать ее во внешнюю цепь в виде электрической энергии.
В химических лабораториях используются различные аккумулято-
ры: свинцовые (кислотные), кадмиево-никелевые, железо-никеле-
вые. Последние два относятся к щелочным аккумуляторам. В свин-
цовом аккумуляторе активным веществом положительного элек-
трода является двуокись свинца, отрицательного — губчатый ме-
таллический свинец. Электролитом служит раствор серной кислоты
уд. в. 1,18. Щелочные аккумуляторы по сравнению с кислотными
имеют некоторые преимущества, в частности за ними проще уход,
при применении они имеют меньший саморазряд и не выделяют
вредных испарений.
При аккуратной работе и соблюдении элементарных правил
безопасности работа с аккумуляторами безопасна.
Между тем практика знает немало примеров тяжелых ожогов,
возникновения загораний и пожаров, а также случаев отравления,
причиной которых были аккумуляторы. Можно получить ожог да-
же при работе с аккумулятором, имеющим малое напряжение
(6 в). При коротком замыкании контактов всегда бывают мощные
искры, которых достаточно для воспламенения легковоспламеня-
ющихся жидкостей (см. Приложение XVII).,
В крупных лабораториях аккумуляторное хозяйство довольно
большое. Они требуют постоянного ухода, контроля, наблюдения,
перезарядки. Поэтому при таких лабораториях обычно организу-
ются специальные аккумуляторные зарядные станции. Работа на
этих станциях относится к особо вредным. Устройство их и прави-
ла работы должны соответствовать правилам техники безопасно-
сти при эксплуатации электрических установок {1, 7].
Серьезное внимание должно быть уделено вопросам вентиля-
ции аккумуляторных помещений. Процесс зарядки аккумуляторов
сопровождается выделением водорода, образующего с воздухом
взрывоопасную смесь. Пределы ее взрываемости довольно широ-
кие (9—60 об. %), а причиной воспламенения может быть искра
короткого замыкания или источник открытого огня (спичка) и т. д.
237
В литературе описан ряд случаев сильнейших взрывов на заряд-
ных станциях от зажженной папиросы.
Аккумуляторное помещение оборудуется приточно-вытяжной
вентиляцией, обеспечивающей не менее пятикратного обмена воз-
духа в час.
Основные правила безопасности работы при зарядке и пере-
зарядке аккумуляторов таковы:
1. Зарядка аккумуляторов производится в специально предназ-
наченном для этой цели помещении. Кислотные и щелочные акку-
муляторы заряжают в отдельных помещениях.
2. Эти помещения должны быть, сухие, светлые и снабжены
приточно-вытяжной вентиляцией, рассчитанной на пятикратный об-
мен воздуха в час.
3. Для зарядки кислотных аккумуляторов помещение (стены и
потолок) окрашивают кислотоупорной краской. Ею же должны
быть окр.ашены все оконные переплеты и металлические конструк-
ции.
4. На дверях аккумуляторной с наружной стороны должны
быть вывешены плакаты: «Аккумуляторная», «Огнеопасно!»,
«С огнем не входить!».
5. Двери аккумуляторной должны закрываться самозапираю-
щимся замком, отпирающимся с внутренней стороны без ключа;
она должна быть постоянно заперта.
6. В помещении аккумуляторной должны иметься диэлектриче-
ские перчатки, защитные очки, дистиллированная вода и раствор
соды.
7.. Всё работы с серной кислотой, ее хранение, составление рас-
творов и т. п. должны производиться в соответствии со специаль-
ной инструкцией (см.гл. 8).
8. Кислота должна храниться в отдельных помещениях в плот-
но закупоренных бутылях. Бутыли должны находиться в плетеных
корзинках с ручками для подъема бутылей.
9. Перенос бутылей с кислотой должны производить два лица
при помощи специальных носилок или корзин с ручками.
10. Для переливания кислоты из бутылей надлежит применять
специальные сифоны. При составлении раствора кислоту надо вы-
ливать тонкой струей из небольшой посуды емкостью 1—2 л в со-
суд с водой. Вливание воды в кислоту воспрещается!
11. Работа с серной кислотой должна производиться обяза-
тельно в защитных предохранительных очках и в резиновых пер-
чатках.
При случайном разливании кислоты для ее нейтрализации
поблизости должна находиться бутыль с концентрированным рас-
твором соды.
12. Воспрещается проверять наличие напряжения в аккумуля-
торе пальцами рук; для этого применяют переносные вольтметры.
13. При необходимости определения положительного и отри-
цательного полюсов аккумулятора применять бумажный индика-
238
тор. Ийдйкатор представляет собой полосы фильтровальной бума-
ги, пропитанной смесью равных объемов двух растворов: а) <1; г
фенолфталеина в 100 мл 95%-ного этилового спирта, б) 5 г хло-
ристого натрия в 100 мл воды.
Перёд употреблением индикатор смачивают водой, затем при-
касаются к нему одновременно проволочками, присоединенными к.
обоим полюсам аккумулятора. Место, где касается отрицательный
электрод, окрашивается в малийово-красный цвет.
14. Учтите, неосторожное замыкание контактов аккумулятора
голыми руками может причинить тяжелые ожоги.
15. Пользование в аккумуляторной электрическими печами не
допускается.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ НА ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ И ПОЖАРООПАСНЫХ ЛАБОРАТОРИЯХ
По характеру работы во многих химических лабораториях об-
разуются смеси воздуха с газами и парами, которые при достиже-
нии определенных пределов (см. Приложение XIV) могут оказать-
ся взрывоопасными. В таких условиях достаточно небольшой
искры для воспламенения и взрыва этой смеси. Это относится к
лабораториям, где применяют органические растворители и лег-
ковоспламеняющиеся жидкости. Следовательно, взрыву в лабо-
ратории должны предшествовать два фактора: образование в ла-
боратории определенной концентрации взрывоопасной смеси газов,
наличие какого-нибудь источника зажигания, энергии которого
достаточно для воспламенения смеси.
Напомним (подробнее см. гл. 8), что образование взрывоопас-
ных концентраций паров и газов весьма вероятно в случаях:
1. Отсутствия герметичности аппаратов и установок, содержа-
щих легковоспламеняющиеся жидкости или взрывоопасные газы,
или аварии с ними.
2. Нарушения правил обращения с этими жидкостями и хране-
ния их в' лабораториях или в хранилищах (проливание ^а пол,
хранение в открытых сосудах и т. п.).
3. Неправильного режима работы приточно-вытяжной вентиля-
ции. Относительно правил и порядка работы в химический лабо-
раториях с легковоспламеняющимися жидкостями см. гл. 8 и 9.
Электрическое оборудование, приборы, установки по своей спо-
собности создавать искрение, т. е. импульс для воспламенения,
можно разделить на 3 группы:
1. Искрящее в нормальных условиях, постоянно или очень ча-
сто, например электромашины с коллекторами или кольцами, кон-
такторы, рубильники и т. п.
2. Искрящее в нормальных условиях очень редко — осветитель-
ная арматура при смене ламп, включение и выключение, звонки
и т. п.
3. Искрящее только в аварийных случаях — короткозамкнутые
двигатели, трансформаторы и т. п.
239
Основными условиями безопасного применения электрических
приборов, установок и оборудования химических лабораторий, вы-
полняющих работы, связанные с возможностью создания взрыво-
опасных концентраций паров и газов, являются:
1. Вынос всех приборов включений, выключений, переключе-
ний, распределительных щитов, ящиков из помещения лаборато-
рии.
2. Повышенная стойкость протий сырости и химических реаген-
тов изоляции всех токоведущих проводок и частей аппаратуры.
3. Установка всего силового электрооборудования вне помеще-
ния лаборатории. Если это невозможно, то вращающиеся части,
которые могут вызвать искрение, должны быть изготовлены из
цветного металла или закрыты взрывонепроницаемой оболочкой.
4. При работе с эфиром, сероуглеродом и другими аналогичны-
ми веществами температура оболочек взрывозащитного оборудо-
вания не должна превышать 80°.
Электрическое оборудование таких химических лабораторий
должно соответствовать действующим правилам устройства элек-
тротехнических установок [1, 2, 6].
МЕРЫ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ ОБРАЗОВАНИЯ СТАТИЧЕСКОГО
ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
Под статическим электричеством, или статической электриза-
цией, в настоящее время понимают процесс образования и накоп-
ления положительных или отрицательных зарядов, который может
происходить в результате механического взаимодействия твердых,
жидких и газообразных тел. К этим явлениям относятся электри-
зация при трении или распылении твердых и жидких тел, электри-
зация в потоках воды, пыли.
Статическое электричество характеризуется высоким напряже-
нием и малой силой тока. Для образования статическогочэлектри-
чества имеются условия в лабораториях, выполняющих работы с
большими количествами горючих жидкостей, или в лабораториях,
где используются двигатели с ременной передачей и мешалки,
установленные по принципу фракционной или ременной передачи
движения.
В качестве Мер предосторожности при возможном накоплении
статического электричества на поверхностях установок или круп-
ных емкостей для хранения легковоспламеняющихся и горючих
жидкостей можно рекомендовать:
1. Контролирование напряженности электрического поля при
помощи электроскопов, электрометров, статических вольтметров.
2. Тщательное заземление опасной установки.
3. Проведение наиболее опасных операций в атмосфере инерт-
ного газа.
4. Регулирование относительной влажности воздуха на уровне
65%.
240
5. Применение при производстве опасных операций электропро-
водящей обуви.
ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОПОРАЖЕНИЙ
Защитными средствами называются такие приборы, аппараты
и переносные приспособления, которые имеют целью защитить пер-
сонал, работающий с электрическими установками или вблизи
частей, находящихся под напряжением, от поражения электриче-
ским током. Все защитные средства делятся на 4 группы.
1. Изолирующие (диэлектрические перчатки, дорожки, штанги
и т. п.).
2. Переносные указатели напряжения и токоизмерительные
клещи (контрольные лампы, индикатор тока).
3. Переносные временные защитные заземления, переносные
ограждения и предупредительные плакаты.
4. Защитные средства от действия дуги, продуктов горения,
механических повреждений (защитные очки, противогазы и т. п.).
ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАНУЛЕНИЕ КАК МЕРЫ ЗАЩИТЫ
ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Защитное заземление устраивается для снижения напря-
жения относительно земли до практически безопасной величины.
Такое напряжение возникает на нетоковедущих частях металличе-
ских электроустановок вследствие нарушения изоляции и замыка-
ния на корпус. Для этого преднамеренно соединяют металлические
части с землей при помощи проводника.
Заземление является довольно надежной и практически доступ-
ной мерой для обеспечения безопасности работ.
Согласно действующим правилам по устройству электроуста-
новок защитному заземлению подлежат все металлические части
электроустановок и оборудования, находящиеся в химических ла-
бораториях. t
В сухих помещениях с сухими изолирующими полами заземле-
ния установок не требуется при напряжении 380 в и ни^ке для
переменного тока и 440 в и ниже — для постоянного тока, если
исключена возможность одновременного прикосновения к электро-
оборудованию и к другим заземленным металлическим предметам.
В качестве заземлителей используют металлические конструкции
зданий, трубы и т. п., а при их отсутствии делают искусственное
заземление с помощью стальных полос.
В процессе эксплуатации прибора или установки за состоянием
защитного заземления должен быть установлен периодический кон-
троль.
Зануление представляет собой соединение электрооборудо-
вания с неоднократно заземленным нулевым проводом. Зануление
имеет также целью автоматическое отключение электрооборудова-
ния .в случае, если на нем возникает напряжение в результате по-
241
вреждения изоляции. Зануление как средство защиты не обеспе-
чивает в полной мере безопасности. В момент короткого замыка-
ния в нулевом проводе возникает опасное напряжение, которое
будет существовать до тех пор, пока не перегорит предохранитель
или не отключится автомат. Тем временем не только поврежден-
ный объект, но и другое оборудование, присоединенное к нулевому
проводу, окажется под напряжением.
Если в установке, где имеется зануление, какая-либо часть
будет иметь защитное заземление, то от поврежденного объекта
через нулевой провод опасное напряжение перейдет по защитному
заземлению на неповрежденное оборудование. Поэтому одновре-
менное устройство заземления и зануления недопустимо. В случае
обрыва нулевого провода зануленные объекты оказываются под
большим напряжением, которое может сохраняться долгое время,
до тех пор, пока не будет устранен обрыв провода. Рекомендуется
заземлять нулевой провод не только у трансформатора, но также
и в местах разветвления проводки протяжением более 100 м
и обязательно в конечном пункте цепи.
Для защиты сети от перегрузки ее снабжают предохраните-
лями. Их располагают в разных частях сети. Понятно, что приме-
няются такие предохранители, которые отвечают по своей мощ-
ности допустимой нагрузке для каждого участка внутрилабора-
торной сети.
Штепселя и розетки для включения электрических на-
гревательных приборов должны располагаться на торцовой сто-
роне рабочего стола или на стене около рабочего места. Не
допускается устанавливать штепсель на стене над рабочим столом.
Подход к штепселю должен быть всегда свободен. Необходимо
требовать, чтобы периодически проверялась целостность изоляции
электросети, как приборами, так и наружным осмотром. Сопри-
косновение проводов, провисание, неисправности трубок проводки,
разбитые изоляторы и т. д. требуют немедленного устранения.
Электропроводка переносных ламп должна быть выполнена самым
тщательным образом, исключающим возможность обрыва и корот-
ких замыканий. Для присоединения передвижной аппаратуры сле-
дует применять исключительно провода с резиновой оболочкой,
которые должны быть подвешены и закреплены так, чтобы они по
возможности были защищены от механических повреждений и от
попадания на них жидкостей. Такие провода должны немедленно
заменяться, как только на них обнаружат признаки повреждений.
Вся проводка должна быть проложена на фарфоровых изоляторах
или роликах.
Не допускается: подвешивать провода на гвозди, пропускать
их через отверстия без изоляционных трубок, оставлять незащи-
щенными в местах, где они могут быть повреждены, оставлять без
изоляции оголенные провода, применять холодную пайку путем
скручивания, крючкового соединения проводов, перегружать элек-
тросеть, пользоваться разбитыми штепселями и выключателями.
242
Электросеть должна быть смонтирована так, чтобы было воз-
можно выключить (обесточить) снаружи как отдельные помеще-
ния, так и все помещения этажа, здания.
При пользовании переносными приборами освещения, надлежит
принимать все меры предосторожности от соприкосновения ламп
с легковоспламеняющимися веществами. Колпаки ламп и колбы
ламп нужно периодически .вытирать и очищать от пыли. Часто в
лабораториях завертывают осветительные электролампы бумагой,
материей. Это совершенно недопустимо. Бумага или материя от
нагрева может воспламениться и, если в лаборатории высокая кон-
центрация паров или газов легковоспламеняющихся или горючих
жидкостей, может возникнуть пожар.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ,
СИГНАЛИЗАЦИИ И АВТОБЛОКИРОВКИ В ХИМИЧЕСКИХ
ЛАБОРАТОРИЯХ
В химических лабораториях имеются все данные для широкого
внедрения автоматики, сигнализации и автоблокировки. Система
контроля безопасности работы в химических лабораториях, рабо-
тающих с ядовитыми и вредными веществами, построенная на ана-
лизе воздушной среды методами химического анализа, несовер-
шенна: выполнение анализа идет во времени и в случае накопле-
ния высокотоксичных примесей в воздухе его результаты явля-
ются материалом для запоздалой сигнализации.
В последние'годы автоматизация контроля и графическая за-
пись многих химических процессов широко внедряются в различ-
ные области химии. Химические процессы и современные условия
их проведения дают химикам достаточно много параметров, на
основе которых можно сконструировать приборы и системы авто-
матизации, сигнализации и автоблокировки, например изменения
в химических процессах температуры, давления, иногда объемов,
электропроводности, электросопротивления. Проведение многих
процессов связано с опасностью взрыва, пожара, поражения элек-
трическим током и пр. Такого рода работы могут быть проведены,
если имеется надежная система сигнализации или автоблокиров-
ки, исключающая возможность неожиданного несчастного случая
или аварии.
Сигнализация — система устройства и приспособлений,
имеющая задачей своевременно предупредить о неисправностях
технологического оборудования, установки, повышающих опас-
ность работы или пребывание в данной лаборатории, например
выход из строя вытяжной вентиляции может быть сблокирован
с звуковым или световым сигналом. Сигнализация о неисправно-
стях, грозящих опасностями, может быть использована в лабора-
ториях высоких давлений, лабораториях, применяющих высокий
вакуум. Световую сигнализацию хорошо использовать с целью по-
стоянного контроля за исправным состоянием приточно-вытяжной
243
вентиляции. Автоматические газоанализаторы с успехом можно
применить для подачи сигнала в момент наступления опасных кон-
центраций примесей в воздухе и т. д.
Автоблокировка — система или устройство, сблокирован-
ное с прибором или установкой, работа на которых связана с рис-
ком повышенной опасности. Автоблокировка этих установок по-
строена по принципу одновременного включения и установки и
средства защиты, например приборы по озонированию обычно
сблокированы с дверцами окон вытяжных шкафов. При неисправ-
ности вытяжного шкафа или при открытых окнах его установка
не включается. По принципу автоблокировки обычно включаются
рентгеновские установки, у-излучатели большой мощности (кобаль-
товые пушки), автоклавы высоких и сверхвысоких давлений
и т. п. [8].
Как мы уже говорили, большую роль в создании условий безо-
пасности работы в химических лабораториях имеют предупреди-
тельные или предостерегающие плакаты об опасности приближе-
ния к установкам или частям их, находящимся под током, и
запрещающие, например, включение рубильников и т. д. Иногда
применение таких плакатов дублируется еще и световой сигнали-
зацией. Особо опасные установки, работающие в специально пред-
назначенных для них помещениях, во время работы блокируются
с запирающим устройством входной двери в лабораторию. К та-
кого типа лабораториям относятся, например, лаборатории рент-
генофазового анализа и т. п.
ЛИТЕРАТУРА
1. Справочник по технике безопасности и промсанитарии. М.—Л., Судпром-
гиз, 1960, стр. 261.
2. Кузнецов А. И. Правила безопасности в электрических установках.
М., Госэнергоиздат, 1952.
3. Франке Б. И. Сравнительная опасность токов высокой частоты и ме-
ры защиты при работе с ВЧ-установками. Сб. научн. работ ин-тов охраны тру-
да ВЦСПС. 6, № 67. 1951.
4. Русанов А. К. Спектральный анализ руд и минералов. М.—Л., ОНТИ,
1948.
5. Справочник по технике безопасности и промсанитарии. М.—Л., Судпром-
гиз, 1959, стр. 393.
6. Справочник по технике безопасности и промсанитарии. М.—Л., Судпро.м-
гиз, 1959, стр. 37.
7. Куликов И. Г. Аккумуляторы. М., Оборонгиз, 1958.
8. Г мелин П., Кренерт И. Контролирующие и регулирующие прибо-
ры в химической промышленности. М., 1935.
Глава 12
ПРАВИЛА РАБОТЫ С БАЛЛОНАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ
СЖАТЫЕ, СЖИЖЕННЫЕ И РАСТВОРЕННЫЕ ГАЗЫ
ТИПЫ ГАЗОВЫХ БАЛЛОНОВ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
И МАРКИРОВКА. УСТРОЙСТВО ГАЗОВЫХ БАЛЛОНОВ
В химических лабораториях широко используют газы. По своим
физико-химическим свойствам сжатые, сжиженные и растворенные
газы разделяются на 3 подгруппы:
1. Горючие и поддерживающие горение (ацетилен, водород,
окись этилена, хлористый метил, бутилен, пропилен, дивинил, сжа-
тый и жидкий воздух, кислород).
2. Негорючие (азот, аргон, гелий, неон, сернистый ангидрид,
углекислый газ).
3. Газы, относящиеся к группе сильнодействующих ядовитых
веществ (СДЯВ) (аммиак, окись углерода, хлор, сернистый газ,
сероводород, фосген).
Газы перевозят и хранят в сжатом, сжиженном и растворен-
ном виде. Наиболее распространенный вид тары для ^азов —
стальные баллоны, изготовляемые в соответствии с действующими
ГОСТами (1] из бесшовных труб углеродистой стали.
В зависимости от давления баллоны изготовляют пятФ типов
(табл. 36).
По емкости баллоны делятся на: а) баллоны малого объема,
до, 12 б) баллоны средней емкости, от 12 до 55 л; в) баллоны
большой емкости, свыше 55 л.
Для внешнего отличия, а также в целях предохранения наруж-
ной поверхности газовых баллонов от коррозии баллоны снаружи
окрашены масляной или эмалевой краской и на них сделаны со-
ответствующие каждому газу надписи и знаки отличия (табл. 37).
Работа с газами, находящимися в баллонах, опасна и требует
большой осторожности, внимания и соблюдения установленных
правил обращения с баллонами и инструкций по безопасности
работы с ними. При нарушении этих правил и инструкций может
иметь место взрыв баллона, а если используется горючий газ, то
245
Таблица 36
Типы баллонов и их основная характеристика
Тип баллона Наполнитель Давление, кг/см'
рабочее испытательное
гидравли- ческое пневмати- ческое] ।
А Кислород, водород, азот, метан, сжа- тый воздух и благородные газы 150 225 150
Б Углекислый газ 125 190 125
В Ацетилен 30 60 30
Г Аммиак, хлор, псевдобутилен 30 60 30
Д Сернистый ангидрид 6 12 —
Таблица 37
Цвета окраски, отличительные надписи и полосы для баллонов с газами
Газ (назначение баллонов) Цвет баллона Надпись на валлоне Цвет надписи Цвет полосы
' Азот Черный Азот Желтый Коричневый
Аммиак Желтый Аммиак Черный —
- Аргон (сырой) Черный Аргон (сырой) Белый Белый
Аргон (технический) » Аргон (технический) Синий Синий
Аргон (чистый) Серый Аргон (чистый) Зеленый Зеленый
Ацетилен Белый Ацетилен Красный —
' Бутилен Красный Бутилен \ Желтый Черный
Водород Темно-зеле- ный Водород Красный —
Воздух Черный Сжатый воздух Белый —
Гелий Коричневъй Гелий » —
Закись азота Серый Закись азота Черный —-
«Кислород Голубой Кислород » —
w Кислород (медицин- ский) » Кислород (медицин- ский) » —-
< Нефтегаз Серый Нефтегаз Красный —
' Псевдобутилен Красный Бутилен Желтый Черный
' Сероводород Белый Сероводород Красный Красный
Сернистый ангидрид Черный Сернистый ангидрид Белый Желтый
Углекислый газ » Углекислота Желтый —
Фосген Защитный Алюминие- — — Красный
’ Фреон* вый Фреон N . . . Черный —
- Хлор Защитный — •—1 Зеленый
Циклопропан Оранжевый Циклопропан Черный —
Этилен Фиолетовый Этилен Красный —
Все другие горючие газы Красный Наименование газа Белый —
Все другие негорючие газы Черный » > Желтый —
* Баллон с фреоном 11 имеет одну синюю полосу, баллон с фреоном 12 полос
не имеет, фреон 13—три красные полосы, фреон 22—две желтые полосы.
246
и возникновение пожара; токсичные газы могут вызвать тяжелые
отравления работающих.
Прежде чем начинать работу с использованием газов, находя-
щихся в баллонах под большим давлением, необходимо работни-
кам, особенно неопытным, тщательно ознакомиться с правилами
и инструкциями, регламентирующими порядок работы с данным
газом; затем проверить состояние баллона, его креплецие, исправ-
ность имеющейся при баллоне арматуры. Надо ясно представлять,
какое количество данного газа потребуется для выполнения наме-
ченной работы и с какой скоростью он будет потребляться. При
необходимости дополнительной очистки газа следует заранее про-
думать систему поглотителей и аппаратурно оформить ее.
Газы, поступающие в баллонах, всегда бывают загрязнены при-
месями сопутствующих газов. Состав и количество примесей за-
висят от исходных материалов, использованных для его получения,
и метода получения. Например, кислород может иметь до 1,5%
примесей — окиси углерода, озона, углекислого.газа.
УСТРОЙСТВО ГАЗОВЫХ БАЛЛОНОВ И АРМАТУРА
Баллон представляет собой стальной цилиндр с горловиной.
Общий вид баллонов, применяемых для хранения газов, показан
на рис. 28. В горловину баллона ввернут вентиль для впуска и
выпуска газа, ниже вентиля на горловину насажено кольцо с резь-
бой, на которое навертывается предохранительный колпак, защи-
щающий вентиль от повреждений. Колпак имеет два отверстия
для опломбирования баллона. Баллоны для хранения хлора имеют
несколько иное устройство, так как хлор в баллоне находится под
давлением в жидком состоянии. Вентиль хлорного-баллона имеет
сифонную трубку, которая доходит почти до дна баллона. Чтобы
поступающий в вентиль по сифонной трубке жидкий хлор не за-
труднял регулировку тока хлора, при работе баллон с хлором
перевертывают вверх дном (вниз вентилем), тогда по сбфонной
трубке в вентиль поступает газообразный хлор, ток которого мож-
но точно регулировать. Наиболее ответственными деталям^ арма-
туры всех газовых баллонов являются вентили, манометры и ре-
дукционные устройства.
Вентиди. В целях устранения возможности опасной ошибки
при работе с газовыми баллонами вентили для баллонов с водо-
родом, кислородом, азотом и другими газами, находящимися в бал-
лонах под высоким давлением, изготавливаются из латуни *. В ниж-
ней конической части вентиль (рис. 29) снабжен резьбой, с по-
мощью которой он плотно ввертывается в горловину баллона.
Вентиль открывается и закрывается поворотом маховичка. Для
впуска и выпуска газа вентиль имеет боковой штуцер, снабженный
резьбой и закрываемый предохранительной заглушкой, которая
1 Вентили для баллонов с хлором, аммиаком, ацетиленом делают из стали.
24?
предохраняет резьбу от повреждений, а также от попадания в бо-
ковой штуцер пыли, грязи, масла. Для баллонов с горючими га-
зами (водород, метан, этан и др.), образующими с кислородом
и воздухом взрывчатые смеси, конструкция вентилей отличается
тем, что боковой штуцер вентиля имеет не обычную резьбу,
а левую.
Рис. 28. Устройство га-
зовых баллонов:
а — простого; б — с си-
фоном;
1 — корпус; 2 — сифон-
ная трубка; 3 — вен-
тиль; 4 — колпак; 5 —
пятка баллона
Рис. 29. Вентиль
точной регули-
ровки (игольча-
тый):
1 — штуцер; 2 —
навинчивающаяся
гайка; 3 — махо-
вичок
Вентиль ацетиленового баллона не имеет маховичка и бокового
штуцера — его открывают торцовым ключом, надеваемым на
наружный квадратный конец шпинделя.
Редукторы. Давление газов в баллонах, поступающих в хи-
мические лаборатории, бывает различное (см. Приложение XV).
Давление в хлорных баллонах при 20°С ~30 ат, кислородных —
150 ат, ацетиленовых— 16 ат и т. д. Конечно, применять в ра-
боте газ, выходящий из баллона под таким давлением, не всегда
удобно и нужно; большей частью его необходимо снизить до
2—3 ат. Для этой цели предназначены редукционные вентили или
редукторы (рис. 30). В зависимости от назначения редукторы бы-
вают различных конструкций, отличающиеся пропускной способ-
ностью, величиной допускаемого ими рабочего давления, принци-
пом действия и, наконец, материалом, из которого они изготов-
248
лены. Лабораторные редукторы имеют пропускную способность,
до 1 jw3 и снабжены микрометрическим винтом, при помощи ко-
торого можно точно дозировать расход газа. Обычно редукторы
имеют два манометра: один показывает давление газа в баллоне,
другой — струи выходящего из баллона газа.
Рис. 30. Присоединение редуктора к баллону:
1 — горловина баллона; 2 — вентиль; 3 — маховичок; 4 — накидная
гайка; 5 — манометр высокого давления; 6 — редуктор; 7-—регули-
ровочный винт; 8 — манометр низкого давления; 9 — запорный кран
Манометры. Это наиболее ответственная часть арматуры,
предназначенная для соединения газового баллона с установкой
или прибором. Необходимо иметь в виду, что манометр показы-
вает не истинное давление, имеющееся на выходе газа из бал-
лона, а превышение давления его над атмосферным.
Манометры должны быть проверены и запломбированы мест-
ными органами Комитета стандартов мер и измерительных при-
боров. Проверка их должна проводиться не реже одного раза в
год, а также после каждого проведенного ремонта. В лаборатории,
постоянно применяющей сжатые газы, должен иметься специаль-
ный контрольный манометр для самостоятельной периодической
проверки всех других манометров.
Манометры не допускаются к применению в случаях, когда:
а) отсутствует пломба; б) просрочен срок его проверки; в) стрел-
ка манометра при его выключении не возвращается к упорному
штифту или в случае отсутствия штифта отклоняется от нулевого
показания шкалы на величину, превышающую половину допусти-
мой погрешности (по паспорту) для данного манометра; г) раз-
бито стекло.
249
Манометр надо выбирать с такой шкалой, чтобы при рабочем
давлении стрелка его находилась в средней трети шкалы. На ци-
ферблат манометра должна быть нанесена красная черта через
деление шкалы, соответствующее разрешенному рабочему давле-
нию (взамен этой черты можно использовать металлическую пла-
стинку, прикрепляемую снаружи манометра).
Маркировка баллонов. На верхней сферической части
каждого баллона заводом-изготовителем должны быть отчетливо
выбиты клейма в следующем порядке:
1. Товарный знак завода-изготовителя.
2. Номер баллона.
3. Вес баллона в килограммах (фактический): для баллонов
малой емкости (до 12 л) —с точностью до 0,1 кг, для баллонов
средней емкости (от 12 до 55 л) — с точностью до 0,2 кг; вес бал-
лонов большой емкости (свыше 55 л) выбивается в соответствии
с ГОСТом или ТУ на их изготовление.
4. Дата (месяц и год) изготовления или испытания и год сле-
дующего испытания.
5. Назначенное рабочее давление (Р) в кг/см2.
6. Пробное гидравлическое давление (Л).
7. Емкость баллона в литрах: для баллонов до 12 л включи-
тельно— номинальная; для баллонов от 12 до 55 л — фактическая,
с точностью до 0,3 л; для баллонов свыше 55 л — в соответствии
с ГОСТом или ТУ на их изготовление.
8. Клеймо ОТК завода-изготовителя круглой формы диаметром
10 мм.
9. Номер стандарта (для баллонов большой емкости).
Дата освидетельствования указывается так: баллон для ... (на-
звание газа) изготовлен и испытан в мае 1958 г. После испытания
на баллоне должна быть выбита дата, например 5-58—63, указы-
вающая время, когда произведено освидетельствование, и дату
следующего освидетельствования. Место на баллонах, где выбиты
паспортные данные, должно быть покрыто бесцветным лаком и
обведено краской в виде рамки. На баллонах емкостью менее 5 л
или с толщиной стенки менее 5 мм паспортные данные могут быть
указаны на пластинке, припаянной к баллону, или нанесены эма-
левой или масляной,краской.
ПРАВИЛА РАБОТЫ С БАЛЛОНАМИ, НАПОЛНЕННЫМИ СЖАТЫМИ,
РАСТВОРЕННЫМИ И СЖИЖЕННЫМИ ГАЗАМИ [2]
При работе с сжатыми, растворенными и сжиженными газами
следует соблюдать особую осторожность. Опасность работы с та-
кими баллонами обусловлена возможностью взрыва или пожара
с неизбежными при этом человеческими жертвами. Кроме того,
нужно учесть, что баллоны могут быть наполнены сильнодейству-
ющими ядовитыми газами (хлор, фосген и др.).
250
Основными мероприятиями безопасной работы с баллонами, со*
держащими сжатые, сжиженные и растворенные газы, являются:
1. К работе с баллонами могут быть допущены лица не моложе
18 лет, прошедшие соответствующее обучение и имеющие опыт в
обращении с ними.
2. В химическую лабораторию можно принимать только бал-
лоны, прошедшие на складе перед отправкой проверку на свобод*
ное отвинчивание предохранительного колпака, исправность вен-
тиля и резьбы бокового штуцера, свободный выход газа из
баллона.
3. В лаборатории баллоны с газами устанавливаются в специ-
ально устроенных для них стойках или прикрепляются к рабочему
столу или к стене железными хомутами.
4. При транспортировке и установке баллонов необходимо
охранять их от толчков, ударов, падений. Транспортировка их
производится на специальных тележках или носилках. Внутри ла-
боратории их кантуют вручную два лица, принимая меры
предосторожности. Недопустимо переносить баллоны на плечах,
имея в виду, что при сбрасывании баллона может произойти его
взрыв.
5. Баллоны устанавливают возможно дальше от источников
тепла (термостатов, электропечей, батарей парового отопления
и т. д.). Необходимо принять меры к тому, чтобы они не нагре-
вались солнечными лучами. От ближайшего радиатора или отопи-
тельного прибора до баллона расстояние должно быть не менее
1 м, от газовых горелок—1,5 м, от печей и других источников
тепла с открытым пламенем — не менее 5 м.
6. Все газовые баллоны должны быть обеспечены исправными
редукторами и иметь исправные вентили.
7. Хранение в лаборатории более одного баллона, наполненного
одним и тем же газом, не допускается. Воспрещается одновремен-
но иметь в лаборатории баллоны с горючими газами и баллон
с кислородом. t
8. Хорошо установив баллон и укрепив его у рабочего места,
снимают с колпака пломбу, отворачивают ключом колпак, внима-
тельно осматривают вентиль баллона, проверяют, не поврежде-
на ли резьба штуцера и нет. ли просачивания газа через вентиль.
9. Баллоны с опасными для людей газами (хлор, фосген и др.)>
должны быть проверены на герметичность особенно тщательно.
10. Работать с баллонами, содержащими хлор, фосген, серово-
дород, сернистый газ, аммиак, можно только в предназначенных
Для работы с этими газами лабораториях, имеющих вентиляции»
повышенной мощности (15—20-кратный обмен воздуха).
11. При работе с водородом, перед тем как пускать водород
в прибор или установку, надо тщательно продуть установку или
прибор инертным газом, вытеснив из нее и всех ее соединений
воздух.
12. Неплотности в вентиле баллона и редукторе, просачивание
251
через них газа можно определять только смачиванием мыльной
водой (образование пузырей в мыльной пленке), но ни в коем слу-
чае не применять для этого открытое пламя (спички, горелки
и т. п.). Если вентиль неисправен, то пользоваться баллоном не
разрешается и баллон подлежит возврату на завод-наполнитель
с надписью: «Полный, вентиль неисправен».
13. После окончания работы вентиль баллона должен быть
закрыт.
14. Категорически воспрещается: а) самостоятельно исправлять
и ремонтировать вентиль баллона, б) подтягивать резьбовые соеди-
нения на вентиле, редукторе, соединительных трубках в то время,
когда баллон находится в работе.
Приступая к работе с использованием газовых баллонов [3—6],
необходимо:
1. Убедиться по окраске баллона и надписи, что в баллоне на-
ходится именно тот газ, который нужен для работы.
2. Проверить исправность и надежность соединительных тру-
бок, по которым газ будет подводиться к установке или прибору.
3. Внимательно осмотреть вентиль баллона, проверить, нет ли
на нем жира или смазки, не просачивается ли газ, не поврежде-
на ли резьба бокового штуцера.
4. Продуть вентиль, поворачивая маховичек на четверть обо-
рота и закрыть его.
5. Осмотреть накидную гайку редуктора и прокладки к ней,
•ослабить регулировочный винт редуктора, поворачивая его влево,
и присоединить редуктор к боковому штуцеру.
6. Закрепив редуктор, начать медленно и осторожно открывать
вентиль баллона, поворачивая маховичок против часовой стрелки.
Когда манометр высокого давления редуктора покажет давление
газа в баллоне, то с помощью регулировочного винта редуктора
выпускать газ и установить ток его нужной скорости по числу про-
ходящих через счетчик пузырьков. В качестве счетчика обычно
применяют склянку Тищенко.
7. При работе со всеми газами (за исключением аммиака)
в счетчик пузырьков наливают концентрированную серную кис-
лоту, при работе с аммиаком —50%-ный раствор едкого кали.
8. Стеклянный лабораторный прибор, присоединенный к бал-
лону со сжатым газом, должен всегда иметь сообщение с атмос-
ферным воздухом, так как в наглухо закрытом приборе давление
быстро возрастает и прибор может взорваться.
9. Перед началом работы следует рассчитать потребное для
реакции количество газа» Это исключит излишний расход газа и
бесполезное пропускание его в реакционную смесь, когда реакция
уже закончилась.
10. Необходимо помнить, что в отправляемом для наполнения
газом баллоне должно оставаться остаточное давление 0,5—1,5 ат.
Это необходимо для того, чтобы на заводе могли произвести ана-
лиз на содержащийся в баллоне газ. После выпуска газа до оста-
252
точного давления вентиль плотно закрывают, снимают редуктор,
повертывают заглушку, на штуцер вентиля навертывают колпак и,
сделав на баллоне надпись мелом: «Пустой», отправляют на завод-
наполнитель.
- Большую опасность баллоны со сжатым газом представляют
во время пожара, поскольку от нагревания повышается давление
газа внутри баллона. При температуре 600° остаточная прочность
баллонов составляет 30—40% начальной. Наиболее опасны при
пожаре баллоны с ацетиленом и сжиженными газами. При крити-
ческой температуре в баллонах со сжатыми газами резко повы-
шается давление, так как весь газ переходит ® газообразное со-
стояние. В ацетиленовых баллонах при температуре 70—75°
наступает резкий скачок давления, поскольку уменьшается раство-
римость ацетилена в ацетоне. При 100° ацетон совершенно не рас-
творяет ацетилена. Весь ацетилен выделяется из ацетона и давле-
ние возрастает до 200 ат и выше. Разрыв ацетиленового баллона
происходит при температуре около 100°. Баллоны со сжатыми га-
зами (кислород, водород, азот) выдерживают температуру по-
рядка 200—300° и разрываются при 400—500°.
Чтобы предупредить загорание и взрывы баллонов, необхо-
димо:
1. Защита от коррозии сверху и внутри баллона. Для этого
баллоны сверху периодически красят. При профилактическом
осмотре баллоны изнутри очишают и промывают.
2. Защита баллонов от механических воздействий. Для этого
баллоны снабжают «башмаками» и хранят в специальных гнездах
или клетках в закрепленном состоянии, а вентили защищают сталь-
ными или чугунными предохранительными колпаками.
3. Периодическое освидетельствование баллонов органами гос-
надзора не реже одного раза в 5 лет, а баллонов с газами, вызы-
вающими сильную коррозию (Cl2, CH3CI, H2S, SO2, НС1),— не
реже одного раза в 2 года.
4. Защита баллонов от действия низких температур. Пр^ экс-
плуатации баллонов в суровых климатических условиях их необ-
ходимо хранить только в отапливаемых помещениях. При _ пере-
возке зимой накрывать войлочными матами и тщательно защищать
от ударов.
5. Температура в хранилищах с газовыми баллонами регули-
руется в соответствии с физико-химическими свойствами газов; она
не должна быть выше 35°.
Общие правила хранения газовых баллонов в хранилищах и
в лабораториях регламентируются «Временными правилами проек-
тирования, оборудования и содержания складов для хранения
сильнодействующих ядовитых веществ» [5] и «Правилами совме-
стного хранения огне- и взрывоопасных веществ» [5].
Основное содержание этих правил сводится к следующему.
1. Газы, относящиеся к группе сильнодействующих ядовитых
веществ, делятся на две подгруппы: 1) подгруппа А — аммиак,
253
окись углерода, 2) подгруппа Б — хлор (фосген), сернистый газ,
сероводород.
2. Сжатые и сжиженные газы также делятся на две подгруппы:
1) горючие и поддерживающие горение: водород, ацетилен, окись
этилена, пропилен, дивинил, блаугаз, водяной газ, кислород сжа-
тый и жидкий, воздух сжатый и жидкий, сероводород; 2) инерт-
ные и негорючие газы: аргон, гелий, неон, азот, углекислый газ,
аммиак, сернистый ангидрид.
3. Для каждого наименования газов, находящихся в баллонах,
должно быть выделено и надлежащим образом оборудовано от-
дельное хранилище (секция общего баллонного склада). Совмест-
ное хранение разноименных горючих и поддерживающих горение
газов не допускается.
4. Для хранения газовых баллонов выделяются огнестойкие
склады или, если территория склада охраняется, хранение их до-
пускается под навесом. Баллоны с инертными газами могут хра-
ниться совместно с горючими газами. Хранение баллонов с газами,
относящимися к группе сильнодействующих ядовитых веществ,
допустимо только в закрытых хранилищах. Правила хранения бал-
лонов с хлором (фосгеном) см. в [6].
5. Хранение в хранилищах для баллонов с сжатыми, сжижен-
ными и растворенными газами каких-либо иных химических ве-
ществ не допускается. Воспрещается хранить в этих складах и
горючие материалы.
6. Необходимо, чтобы полы в складах, предназначенных для
хранения горючих газов, были сделаны из материала, исключаю-
щего возможность искрообразования от удара, трения. Лучшим
материалом для полов в этих складах являются асфальт, кирпич,
земля.
7. Окна и двери склада должны открываться наружу, стекла
закрашиваются белой краской.
8. Хранилища баллонов обеспечиваются эффективной приточно-
вытяжной вентиляцией, которая устраивается в проемах фрамуг.
Вытяжная вентиляция может быть только механической.
9. На склад баллоны с сжатыми, сжиженными, растворенными
газами должны поступать с предохранительными колпаками, на-
винченными на головку баллона, и с заглушками, навинченными
на боковые штуцера вентилей. При наполнении порожних балло-
нов на заводах баллоны обязательно пломбируются.
10. Погрузка,_ выгрузка, переноска баллонов должны произво-
диться с большой осторожностью. Транспортировка их внутри
склада или лаборатории должна производиться на специальных
носилках или тележках. Другие методы переноса (на руках, плече
и т. д.) недопустимы.
II. Баллоны, снабженные «башмаком», хранятся в вертикаль-
ном положении и прикрепляются к стене или стойке. Баллоны, не
имеющие «башмаков», хранятся в горизонтальном положении на
специальных стеллажах.
254
12. При обнаружении неисправности баллона его надо вынести
со склада в безопасное место. В дальнейшем с ним поступают со-
гласно указаниям специалистов (руководителей).
13. При загорании или пожаре на складе или прилегающей
к нему территории баллоны с сжатыми, сжиженными и растворен-
ными газами немедленно должны быть вынесены за пределы опас-
ной зоны.
14. Склады баллонов должны быть достаточно освещены. Элек-
тропроводка делается взрывозащитной (см. гл. 11). Если по усло-
виям оперативной работы склада возможно, то ограничиться на-
ружным освещением через остекленную часть склада.
15. Отопление устраивается и соответствии с действующими
строительными нормами (СН-1245—62).
16. На расстоянии не менее 10 м от склада баллонов с газами
не допускается применение открытого огня, а также курение, за-
жигание спичек, сварочные работы и т. п., о чем вывешиваются
предупредительные надписи.
17. Необходимо тщательно следить за тем, чтобы баллоны не
имели утечек газов. Особенно опасны утечки газов из баллонов
с окисью этилена, хлором, фосгеном.
18. Склады и хранилища должны быть обеспечены по нормам
противопожарным инвентарем, подсобными материалами (песок,
известь, огнетушители, вода и пр.), а также средствами зашиты
от вредных и ядовитых газов (противогазы, респираторы, предо-
хранительные очки, перчатки и т. п.).
Некоторые специальные правила работы и хранения кислорода,
ацетилена, хлора, фосгена описаны ниже.
ПРАВИЛА ПРИМЕНЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ БАЛЛОНОВ
С КИСЛОРОДОМ
Они заключаются в следующем:
1. Баллоны, хранящиеся на складе, нужно защищать ©т пря-
мых солнечных лучей.
2. Все детали наполнительных устройств (вентили и пр.) должны
изготовляться из меди и ее сплавов (латунь, бронза). Изготовле-
ние деталей из стали не допускается.
3. Баллоны должны иметь клеймо о прохождении гидравличе-
ского испытания, быть окрашены в голубой цвет, иметь надпись
черными буквами «Кислород» и «башмак» для устойчивости.
4. Остаточное давление в баллонах для кислорода должно быть
не менее 0,5 кг/см.
5. Недопустимо применять для смазки штуцера, вентиля какие-
либо масла и жиры.
6. В помещении, где хранятся баллоны с кислородом, должна
быть вывешена надпись, предупреждающая о категорическом вос-
прещении курить, зажигать огонь в этом помещении.
7. Запрещается снимать колпак с баллона, применяя молоток,
.255
зубило и другие средства механического характера, могущие выз-
вать искру. Если колпак не отвертывается, баллон возвращается
обратно поставщику.
8. После снятия колпака и заглушки следует осмотреть и про-
верить: а) штуцер кислородного баллона на отсутствие видимых
следов масла и жиров и исправность резьбы штуцера и вентиля;
б) наличие и исправность уплотняющей кожаной или фибровой
прокладки в гнезде присоединительного штуцера.
9. Перед присоединением редуктора к кислородному баллону
необходимо: а) осмотреть входной штуцер и накидную гайку ре-
дуктора и убедиться в исправности резьбы гайки, в отсутствии сле-
дов масла и жиров, а также в наличии и исправности уплотняю-
щей прокладки и фильтра на входном штуцере редуктора; б) про-
вести продувку штуцера баллона плавным кратковременным
открытием вентиля для удаления посторонних частиц. Неисправ-
ная фибровая прокладка должна быть заменена новой.
10. Пользоваться редуктором с неисправной резьбой в накид-
ной гайке и другими недостатками, а также работать с неисправ-
ными манометрами или с баллонами, имеющими просроченные
клейма госпроверителя, запрещается.
11. Разборка и ремонт вентилей баллонов своими средствами
запрещаются. Ремонт должен производить завод-наполнитель.
В тех случаях, когда из-за неисправности вентиля баллона газ
не может быть использован, баллон подлежит отправке заводу-
наполнителю с надписью мелом: «Осторожно! Полный».
12. Запрещается соприкосновение баллонов и шлангов с токо-
ведущими проводами, на что следует обращать особое внимание
в лабораториях, применяющих электроприборы.
13. Присоединение кислородного редуктора к баллону должно
производиться специальным ключом, постоянно находящимся при
баллоне. Подтягивание накидной гайки редуктора при открытом
вентиле баллона запрещается.-
14. Вся подводка от баллона с кислородом до потребляющей
установки должна быть исправной и предохранена от возможных
повреждений.
15. Запрещается присоединение к ведущим шлангам кислород-
ного баллона вилок, тройников и т. д. для разводки газа на не-
сколько установок или приборов.
16. Воспрещается применение дефектных шлангов, а также под-
мотка их изоляционной лентой или другими материалами.
17. Необходимо тщательно следить за надежностью присоеди-
нения шлангов от кислородного баллона к ниппелю установки или
прибора.
18. При длительных перерывах в подаче газа вентили кисло-
родных баллонов должны быть тщательно закрыты. Не допускает-
ся оставлять в рабочем состоянии кислородные баллоны без наблю-
дения.
19. Вентили баллонов для кислорода должны ввертываться
256
с применением глёта, не содержащего жировых веществ, фольги
или жидкого натриевого стекла, и не должны иметь просаленных
деталей и прокладок.
20. Трубки, штуцеры, накидные гайки и другие части, сопри-
касающиеся со сжатым кислородом, следует ставить только мед-
ные или латунные, но не из углеродистой стали, так как последняя
быстро ржавеет и, кроме того, может дать искру от случайного
удара.
21. Манометры, подключаемые к кислородным баллонам, сле-
дует тщательно промывать спиртом, так как после хранения на
складе у них во внутренней полости трубки могут оставаться мел-
кие частицы сгустившейся смазки.
22. Недопустимо работать с кислородными баллонами при на-
личии даже следов масла или жиров на руках, инструментах и пр.,
имея в виду, что взаимодействие кислорода с жирами и маслами
происходит с воспламенением и взрывом [4].
ПРАВИЛА РАБОТЫ С АЦЕТИЛЕНОВЫМИ БАЛЛОНАМИ
Химическая характеристика ацетилена и его производных опи-
сана в гл. 8. Там было указано, что лучшим растворителем для
ацетилена является ацетон. Для хранения и транспортировки аце-
тилена применяют стальные баллоны емкостью 40 л. Эти баллоны
заполнены пористой массой, пропитанной ацетоном. Ацетон служит
для растворения ацетилена. Ацетилен собирается в порах напол-
нителя, не заполняя сплошь всего объема баллона. Благодаря это-
му даже при возникновении взрывного распада ацетилена в ка-
кой-либо части баллона этот распад не распространяется на всю
массу газа.
Количество и качество пористой массы и ацетона, используе-
мых в ацетиленовых баллонах, регламентируются ГОСТ 5948—51,
а порядок наполнения баллона ацетиленом (давление, темпера-
тура)— ГОСТ 5454—57.
По своей конструкции ацетиленовые баллоны несколько отли-
чаются от других.
Необходимо помнить, что особенно опасным химическим свой-
ством ацетилена является его способность образовывать при кон-
такте с некоторыми цветными металлами взрывчатые соедине-
ния— ацетилениды. Это особенно относится к таким металлам,
как медь, серебро, золото, или сплавам — бронза, латунь и т. п.
Вот почему надо тщательно следить за тем, чтобы была исклю-
чена возможность контакта ацетилена с такого рода металлами
или сплавами.
Ацетилен, получаемый в баллонах, обычно содержит примесь
серы, водорода, арсина, фосфина. Присутствие их усиливает опас-
ность работы с ацетиленом и, кроме того, они значительно сни-
жают качество ацетилена, если он используется для получения
257
какого-либо ацетиленового производного. Обычно в лабораториях
эти примеси стараются устранить, пропуская ацетилен через по-
глотители (гл. 8). При содержании в ацетилене фосфина более
0,1% вследствие повышенной опасности взрыва такой ацетилен
использовать в химических лабораториях недопустимо и баллон
подлежит возврату на завод. При работе с ацетиленовыми балло-
нами и их хранении должны выполняться следующие основные
правила:
1. В аппаратуре, трубопроводах и приборах, работающих в сре-
де ацетилена, не должны применяться детали из меди или сплавов,
содержащих меди более 70%, а также нельзя применять для ре-
монта и изготовления аппаратов и арматуры серебряный припой.
2. Для измерения давления ацетилена следует применять толь-
ко ацетиленовые манометры (белая окраска корпуса и надпись
на циферблате «Ацетилен»). На шкале манометра должна иметься
красная черта, соответствующая предельному давлению.
3. В помещении, где постоянно работают с ацетиленом, запре-
щается пользоваться стальными инструментами, при работе с ко-
торыми может возникнуть искра. Все применяемые инструменты—•
ключи, молотки, зубила и пр. — должны быть изготовлены из ла-
туни, алюминия, дерева и других неискрящих материалов.
4. При эксплуатации ацетиленовых баллонов повороты венти-
лей надо производить плавно, без резких рывков. В нерабочем
состоянии вентиль должен быть закрыт предохранительным кол-
паком. Вентиль ацетиленового баллона открывается специальным
торцовым ключом. Пользоваться для этих целей гаечным ключом
не разрешается.
При хранении баллонов с ацетиленом соблюдают следующие
условия:
1. Хранилища должны удовлетворять требованиям для складов,
предназначенных к хранению баллонов, указанным в СН-П-5—62.
2. Совместное хранение ацетиленовых баллонов и баллонов с
кислородом, хлором и водородом недопустимо. Порожние ацетиле-
новые баллоны должны храниться отдельно от наполненных.
3. При хранении предохранять ацетиленовые баллоны от нагре-
ва отопительными-приборами й солнечными лучами. Отопительные
приборы могут находиться не ближе 1 м от баллонов. Стекла окон
хранилища закрашиваются белой масляной краской. Температура
хранения не должна быть выше 15—20°.
4. Периодически проверять состояние ацетиленовых баллонов.
Если замечено на ощупь рукой, что баллон с ацетиленом имеет
температуру более высокую, чем температура помещения, то его
срочно необходимо вынести из склада и при участии специалиста
разрядить.
5. Хранилища должны быть оборудованы стойками. Хранятся
баллоны только в вертикальном положении.
6. Склад или хранилище должны быть обеспечены полным ком-
плектом пожарного оборудования [4].
258
ПРАВИЛА РАБОТЫ С БАЛЛОНАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ ХЛОР
И ФОСГЕН
При обычной температуре и атмосферном давлении хлор пред-
ставляет собой газ зеленовато-жёлтого цвета. Он почти в 2,5 раза
тяжелее воздуха. При охлаждении до —33,7° хлор превращается
при атмосферном давлении в жидкость. При давлении 5—7 ат хлор
сжижается и при обычной температуре. Один килограмм жидкого
хлора при нормальных условиях дает при испарении 316 л газа.
Учитывая, что с повышением температуры упругость насыщенного
пара хлора значительно увеличивается (см. табл. 38), баллоны,
предназначенные для его хранения, должны обладать большим
запасом прочности.
Фосген при обычных условиях (760 мм рт. ст. и 20°)—газ, не
имеющий окраски. Температура кипения фосгена +8,2°, поэтому
он легко сжижается. Газообразный фосген в 3,5 раза тяжелее воз-
духа. При 20° один литр жидкого фосгена, испаряясь, дает 325 л
газа. Баллоны, предназначенные для хранения фосгена, ввиду зна-
чительного увеличения давления с повышением температуры
должны обладать повышенной прочностью.
Таблица 38
Упругость насыщенного пара хлора и фосгена, атм
Температура, °C 0 20 40 » 60
Хлор Фосген 3,7 0,72 6,6 1,55 11,5 2,47 18,2 5,2
Баллоны, в которых поставляются хлор и фосген, окрашены
в защитный цвет. На них имеются поперечные полосы —зеленого
цвета для хлорных и красного для баллонов с фосгеном. Баллоны
с хлором и фосгеном обычно имеют вентили, снабженные .-сифон-
ными трубками, доходящими почти до дна баллона. При ’работе
эти баллоны находятся в перевернутом состоянии (вентилем вниз).
Для этого их обычно закрепляют в особые стойки под тягой; в та-
ком положении ток газообразного хлора или фосгена можно удоб-
но регулировать. Если баллон не перевернуть, получается очень
сильный ток хлора или фосгена, и вентиль сильно охлаждается,
покрывается толстым слоем инея и испарение замедляется.
Хлор и фосген относятся к сильнодействующим отравляющим
веществам, поэтому работа с ними должна проводиться очень
осторожно с необходимыми мерами безопасности. К этим мерам
прежде всего относятся:
1. Работа с-применением хлора и фосгена проводится в спе-
циально оборудованных для такого характера работ лабораториях.
259
2. Эти лаборатории должны иметь вентиляцию повышенной
мощности, обеспечивающую не менее чем 12-кратный обмен воз-
духа в час.
3. На видном месте должна висеть инструкция, подробно ука-
зывающая порядок пользования баллонами с хлором и фосгеном.
4. Такая лаборатория должна находиться под постоянным кон-
тролем одного из квалифицированных работников, отвечающего
за исправность баллонов с хлором и фосгеном.
5. Лаборатория должна быть обеспечена надлежащим комплек-
том защитной одежды, респираторов, противогазов,- предохрани-
тельных очков и противопожарного оборудования, а также иметь
в достаточном количестве дегазирующие средства.
6. При работе с хлором и фосгеном разрешается пользоваться
только специальными стальными редукторами. Пользование редук-
торами другого типа недопустимо.
7. Признаками появившейся утечки хлора из баллона помимо
специфичного запаха являются: а) понижение температуры балло-
на, б) шипение и появление пузырьков при смачивании подозри-
тельного места водой, в) посинение иодокрахмальной индикатор-
ной бумажки. Кроме того, утечку можно обнаружить при помощи
ватки, смоченной водным раствором аммиака: в присутствии хлора
появляется белый дымок.
8. При обнаружении течи хлорного баллона его надо удалить
со склада, а выделившийся хлор поглотить 20%-ным раствором-
гипосульфита и соды. Такой раствор должен быть приготовлен
заранее.
9. Недопустимо применять для поглощения хлора водный рас-
твор аммиака, при этом может образоваться хлористый азот —
соединение, взрывающееся с большой силой.
10. Баллоны с хлором должны размещаться на химических
складах отдельно от баллонов с другими газами. Для них необ-
ходимо устроить специальные стеллажи или гнезда. Рекомендуется
хранить баллоны в вертикальном положении, вентилем вверх.
11. При приеме баллона с хлорой на химический склад надо
обратить особое внимание на исправность оболочек и вентилей. Эти
баллоны нельзя смешивать с ранее поступившими. В течение пер-
вых двух суток необходимо наблюдать за их состоянием — нет ли
утечки хлора из баллона.
12. При переноске, перевозке и укладке баллонов с хлором
следует избегать ударов, нельзя их бросать, особенно тщательно
надо оберегать вентили.
13. После использования баллона в нем должна быть опреде-
лена полнота опорожнения путем взвешивания пустого баллона.
На полностью опорожненные баллоны при отправке их на завод-
наполнитель оформляются документы, указывающие количество
оставшегося в них хлора.
14. Склады надо обеспечить химическими огнетушителями. Все
сотрудники склада должны иметь противогазы. На складе жела-
260
тельно иметь кислородную маску и обязательно в достаточном
количестве дегазаторы.
15. Прежде чем войти в склад, обязательно нужно проверить,
нет ли в воздухе помещения хлора, используя для этого инди-
каторы.
16. Если обнаружена течь хлора из баллона, то она должна
быть приостановлена заливкой водой негерметичных мест (в месте
протекания вода замерзает, образуя лед), затем принимаются дру-
гие меры безопасности.
17. Необходимо тщательно следить за исправным состоянием
соединительных подводок (резиновых, каучуковых шлангов) от
баллона до потребляющей установки или прибора. Под влиянием
химической активности хлора или фосгена эти шланги теряют
свою эластичность, трескаются, ломаются и герметичность уста-'
новки может нарушаться.
18. Хранение баллонов с отравляющими газами требует повсе-
дневного контроля, оборудования специальной вентиляции и ряда
других мер предосторожности, в первую очередь на складе должно
быть достаточное количество проверенных исправных противогазов
надлежащих марок и запасы дегазаторов на случай аварии (хлор-
ная известь, гипохлорит кальция).
ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЖИДКИМИ
ВОЗДУХОМ, КИСЛОРОДОМ, АЗОТОМ И НЕКОТОРЫМИ ДРУГИМИ
ГАЗАМИ
Известно, что сжиженные газы находят широкое применение:
ацетиленом пользуются для автогенной сварки, кислород приме-
няют для питания реактивных двигателей, жидкий азот — для соз-
дания инертной среды в многочисленных технологических процес-
сах. Кроме того, сжиженные газы часто применяются как хладо-
агенты [1].
Есть много веществ, температура кипения которых ниже нуля,
т. е. при нормальных условиях это газы (см. Приложение XVIII).
Чтобы глубоко исследовать физические и химические свойства га-
зов, часто возникает необходимость иметь их в жидком состоянии.
Низкие температуры широко применяются в работе химиче-
ских лабораторий. Создание не очень низких температур (поряд-
ка —75°) обычно не вызывает затруднений, для этого пользуются
охлаждающими смесями различного состава, например льда с со-
лями аммония, калия, кальция и т. д. или «сухого льда» с ацето-
ном, хлорированными углеводородами, и пр. (см. Приложе-
ние XIX). Проведение исследований при температурах ниже —75°
несколько сложнее и может быть осуществлено при применении
более энергичных охладителей. Широко применяется глубокое
охлаждение при низкотемпературном разделении сложных газовых
смесей. В основе низкотемпературной дистилляции и ректйфикации
лежит различие давления насыщенных паров отдельных компонен-
9’/2 Зак. 911
261
Таблица 39
Температура кипения некоторых газов
Наименование Т. кип., °C Наименование Т. кип., °C
Воздух —192—195 Гелий —268,9
Кислород —182,9 Неон —245,9
Азот —195,8 Аргон —185,7
Водород —252,8 Криптон —152,9
Двуокись углерода .... —78,2 Ксенон —107,1
тов газовой смеси. При низкотемпературном разделении газ пред-
варительно охлаждают и переводят в жидкое состояние, а затем
проводят дистилляцию или ректификацию полученной жидкости
на отдельные компоненты или фракции, пользуясь разницей в дав-
лении паров отдельных компонентов. Теория и методика разделе-
ния газовых смесей достаточно освещены в литературе.
В качестве "охладителей в химических лабораториях использу-
ются жидкий азот, иногда с добавкой жидкого кислорода, жидкий
воздух и реже жидкий кислород (см. табл. 39). Жидкие газы хра-
нят в сосудах Дьюара. Сосуд Дьюара имеет двойные стенки, воз-
дух между которыми откачан. Они бывают стеклянные и метал-
лические, а по форме — цилиндрические и шаровые. Внутри стенки
стеклянных сосудов посеребряны, что значительно способствует
уменьшению теплообмена путем излучения. Внутренняя шейка ша-
рового металлического сосуда Дьюара имеет небольшую толщину
и изготовляется из металла с малой теплопроводностью (напри-
мер, из нержавеющей стали). Для защиты от механических по-
вреждений стеклянные сосуды Дьюара помещают в сетчатую ме-
таллическую или деревянную оболочку.
Свободно испаряющийся при обычных условиях сжиженный
воздух имеет температуру кипения около —192°. Состав его непо-
стоянен, так как азот как более низкокипящий улетучивается ско-
рее кислорода. По мере удаления азота цвет жидкого воздуха из-
меняется от светло-голубого до синего. При температуре жидкого
воздуха свойства многих веществ и соединений изменяются, хими-
ческие реакции замедляются. Органические вещества и соедине-
ния с жидкими воздухом и кислородом образуют оксиликвиты —
взрывчатые вещества большой бризантной силы.
ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С ЖИДКИМИ ГАЗАМИ
В ЛАБОРАТОРИИ
1. Стеклянные сосуды Дьюара и другие стеклянные и кварце-
вые сосуды с двойными стенками, предназначенные для хранения
жидких Тазов, должны быть помещены в защитный футляр. Поль-
зоваться этими сосудами без защитных футляров не разрешается.
262
i
i Перед наполнением сосудов жидким газом надо, чтобы они были
? целыми, исправными, внутри тщательно вымыты и высушены.
2. Наполнять сосуды Дьюара жидкими газами следует, поль-
зуясь металлической 1воронкой, следя за тем, чтобы она не сопри-
касалась со стенками сосуда и чтобы трубка воронки была длин-
нее горловины сосуда Дьюара.
3. Для охлаждения органических жидкостей жидким воздухом
или азотом пользуются медным змеевиком, погружаемым в охлаж-
даемую жидкость. Пользоваться для охлаждения органических ве-
ществ жидким кислородом не разрешается. Применение жидкого
кислорода допустимо только как добавка к жидкому азоту с целью
повышения его температуры кипения. ~
4. Не рекомендуется одновременно работать в лаборатории
более чем с одним сосудом Дьюара с жидким газом.
5. Во время хранения и работы сосуды Дьюара должны быть
прикрыты колпачками или стеклянной ватой. На сетке сосуда с
жидким кислородом должна быть бирка с надписью «Кисло-
род».
6. В лабораториях, применяющих жидкие газы, необходимо
обращать особое внимание на соблюдение чистоты в лабораториях.
Жидкий кислород при контакте с органическими веществами обра-
зует взрывоопасные соединения, поэтому: а) недопустимо хранить
по соседству с сосудом Дьюара, в котором жидкий кислород, орга-
нические вещества; б) нельзя протирать внутри сосуд Дьюара по-
лотенцем, тряпками и т. п.; в) запрещается проводить операции
с жидким кислородом руками, загрязненными маслом, смазка-
ми и пр.
7. При попадании на незащищенную кожу рук, лица жидкие
воздух, кислород, азот вызывают тяжелые ожоги, трудно поддаю-
щиеся лечению. Все работы с применением этих жидких газов обя-
зательно выполнять в предохранительных очках.
8. В лабораториях, где работают с жидкими газами, не разре-
шается иметь баллоны с водородом, метаном и другими горючими
газами.
9. Сосуды Дьюара с 'жидким воздухом, кислородом, Дзотом
хранить вдали от отопительных и нагревательных приборов. Во
время работы с жидким воздухом не разрешается зажигать огонь,
а также избегать включения электроприборов.
10. Транспортировка сосудов Дьюара должна обязательно про-
изводиться в футлярах в целях предотвращения аварий. Для пе-
реноса их полезно использовать специально изготовленный по раз-
меру сосуда проволочный предохранительный футляр. Металличе-
ские сосуды переносятся двумя лицами, для чего эти сосуды
снабжены двумя ручками.
11. Горловины сосудов Дьюара прикрывают кусочком стеклян-
ной ваты, а не закрывают пробкой. Нужно помнить, что если для
этой цели воспользоваться пробкой, то вследствие испарения газа
(воздуха, кислорода и т. д.) в сосуде повышается давление и при
9»/а* 263
большой изношенности сосуда возможен взрыв. Пользоваться
обычной ватой, а тем более хлопчатобумажными тканями, недо-
пустимо [7].
ЛИТЕРАТУРА
1. Справочник по технике безопасности и промсанитарии, т. 2. М.—Л., Суд-
промгиз, 1959, стр. 219.
2. Справочник по технике безопасности и промсанитарии, т. 2. М.—Л., Суд-
промгиз, 1959, стр. 217.
3. Юрьев Ю. К. Практические работы по органической химии, вып. 1—2.
Изд-во МГУ, 1961.
4. Жиляев А. В. Предупреждение аварий баллонов. М., Машгиз, 1957.
5. Справочник по технике безопасности и производственной санитарии. М.,
Судпромгиз, 1959, стр. 490.
6. Глизманенко Д. К. Жидкий кислород и его использование. «Кисло-
род», № 3. 1945.
7. Справочник по технике безопасности и промсанитарии, т. 2. М.—Л., Суд-
промгиз, 1959, стр. 217.
Глава 13
ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ И ВАКУУМА В ХИМИЧЕСКИХ
ЛАБОРАТОРИЯХ
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ В ХИМИЧЕСКИХ
ЛАБОРАТОРИЯХ
В химических лабораториях повышенное и высокое давления
применяются при проведении различных каталитических реакций
полимеризации, а также при алкилировании, этерофикации, гало-
генировании, карбоксилировании, гидратации, гидрогенизации, гид-
ролизе, нитровании, окислении и ряде других химических реакций.
Их также применяют в случаях, когда оптимальная температура
реакции выше температуры кипения вещества или применяемого
в данной работе растворителя.
Работы при очень высоких давлениях проводят только в лабо-
раториях специального назначения, поэтому в данной главе мы
рассмотрим меры безопасной работы с давлением до 1000 ат.
; Приборы, в которых проводят реакции под давлением, назы-
ваются автоклавами. Они бывают двух классов — автокл&ы низ-
кого давления, рассчитанные на давления- до 10 ат, и автоклавы
высокого давления — до 1000 ат. Последние более часто ^исполь-
зуются в химических лабораториях. Автоклавы — это толстостен-
ные металлические сосуды, чаще цилиндрической или шаровой
формы. Автоклав закрывается крышкой, герметизация достигается
затвором с помощью конусного уплотнения или уплотняющих ко-
лец, изготовленных из цветных металлов (медь, алюминий и др.)
или пластмасс (резины, асбеста и др.; рис. 31).
Автоклавы изготовляют из специальных сталей. Для предохра-
нения стенок от коррозии при контакте с агрессивными вещества-
ми их внутри иногда покрывают лаком, эмалью или другими кор-
розионно устойчивыми покрытиями. По конструкции автоклавы
бывают без перемешивания, вращающиеся, качающиеся, с переме-
шивающим устройством (мешалкой) и др. Обычно они снабжены
одним или двумя манометрами. Имеются модели автоклавов с при-
9 Зак. 911
265
Рис. 31. Автоклав высо-
кого давления:
1 — корпус; 2 — ниж-
ний фланец; 3 — болты;
4 — затвор; 5 — верх-
ний фланец; 6 — удли-
нитель головки; 7 — гай-
ка; 8 — манометр; 9 —
карман для измерения
температуры
метением нагревания при помощи съемных электропечей. Совер-
шенные модели имеют включения для присоединения к ним прибо-
ров, показывающих, записывающих и регулирующих температуру,
давление, состав реагентов и другие параметры.
Для безопасности обслуживания лабораторные автоклавы вы-
сокого давления устанавливают в специальные сейфы (кабины),
изготовленные из стальных плит, бетона
или кирпича. Сверху сейфы должны иметь
щелевое перекрытие с тем, чтобы в случае
аварии газы могли свободно пройти через
это перекрытие, а оскоЛки аппаратуры за-
держаться.
К работе с автоклавами допускается
только обученный персонал, знакомый
с аппаратурой, приборами и правилами
техники безопасности работы.
Необходимое давление в автоклаве соз-
дается сжатым газом из баллона или ком-
прессором. Присоединение автоклава к бал-
лону или компрессору производится посред-
ством гибких цельнотянутых медных или
железных капиллярных трубок (2—6 мм),
способных выдерживать давление свыше
200 ат.
Впуск и выпуск газа производится через
вентиль точной регулировки.
Сборка и .подготовка автоклава к рабо-
те производится механиком, специально
обслуживающим автоклавную. Он должен
быть хорошо знаком с общими приемами
слесарного дела и предварительно пройти
стажировку под руководством мастера вы-
сокой квалификации. Прежде чем новый
автоклав использовать в работе, необходи-
мо проверить герметичность его соедине-
ний [1, 2]. Для этого на автоклав навинчи-
вают крышку и, присоединив его к балло-
ну с азотом или водородом, создают давле-
ние в 10—20 ат. Закрыв вентиль, отъединя-
ют автоклав от баллона и погружают его
в сосуд с водой. Появление пузырьков газа показывает, что авто-
клав закрыт не герметично. Убедившись в том, что автоклав не
пропускает газа, крышку отвинчивают и проверяют его чистоту,
так как из манометра/могли попасть в автоклав масло или раство-
ритель. //Л сялпл ?
Для иллюстрации приводим описание заряжения лабораторно-
го автоклава при работе по гидрированию непредельных и арома-
тических углеводородов водородом при давлении до 120 ат {3].
266
В чистый автоклав наливают углеводород в количестве не более
50 мл (при емкости автоклава 150 мл), прибавляют катализатор
(обычно никелевый) в количестве до 10% от веса углеводорода
и после этого на автоклав навинчивают крышку. Обычно по ок-
ружности обоих фланцев против отверстий для болтов проставле-
ны порядковые цифры, те же цифры имеют и болты. Присоединяя
крышку автоклава к телу, необходимо следить за тем, чтобы циф-
ры в верхнем и нижнем фланцах соответствовали друг другу. Сна-
чала гайки завинчивают крест-накрест от руки, затем при помощи
ключа с большой рукояткой. Чтобы не было перекоса, подтягива-
ние производят равномерно. После этого прн помощи капиллярной
трубки присоединяют автоклав к баллону с электролитическим
водородом и создают в автоклаве давление 10—20 ат. Проверяют
автоклав на герметичность, устанавливают его на качалку. Водо-
род выпускают, но так, чтобы остаточное давление было 2—3 ат,
после чего вновь создают давление 10—30 ат и вновь газ выпу-
скают. Это необходимо сделать для того, чтобы вытеснить из при-
бора воздух. Наконец, доводят давление до нужного и начинают
работу.
Разгрузка автоклава после проведения опыта производится
только после охлаждения автоклава до комнатной температуры.
Сначала, приоткрыв вентиль, выпускают медленно избыток газа.
Если загруженные в автоклав вещества, кипят при низкой темпе-
ратуре, выходящий газ полезно пропустить через охлаждаемый
змеевик. После выпуска избытка газа автоклав можно разбирать,
т. е. отвинтить болты и снять крышку.
Основные причины аварий лабораторных автоклавов; а) де-
фекты автоклавов, б) нарушение технологического режима и пра-
вил эксплуатации, в) неисправность арматуры и приборов, г) кор-
розионный износ прибора.
Обязательным условием при работе с автоклавом является »
плавное повышение в нем давления и температуры. Резкое, а тем
более скачкообразное изменение этих параметров способствует
быстрому износу автоклава, он становится малонадежным в рабо-
те. Необходимо твердо знать, что никакие операции (регулировка
болтов и т. п.) с автоклавом, находящимся под давлением, произ-
водить нельзя. Работа с автоклавом требует большой осторожно-
сти, точного соблюдения всех правил по технике безопасности. Ос-
новные показатели условий работы данного автоклава (макси-
мальное давление, температура, емкость и пр.) указываются в пас-
порте. Во избежание несчастного случая и аварии надо твердо со-
блюдать установленные для данного автоклава нормативы [2, 3].
МЕРОПРИЯТИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
1. Все аппараты, работающие под давлением, как вновь уста-
новленные, так и вышедшие после ремонта, должны подвергаться
пробному гидравлическому и пневматическому испытанию. Опрее-
9*
267
сование их производится давлением, большим номинального на
10—100% в зависимости от назначения и условий работы аппара-
та. Испытание на прочность производится не реже одного раза
в 3 года.
2. В случае выявления неполадок в установке высокого давле-
ния необходимо приостановить работу.
3. При разборке автоклава и связанной с ним арматуры долж-
ны соблюдаться все меры предосторожности: уменьшение давле-
ния до атмосферного, проверка на отсутствие избыточного давле-
ния по манометру, постепенное ослабление болтов и т. д.
4. Автоклавы должны быть снабжены измерительными прибо-
рами— манометрами, термометрами, должны иметь соответствую-
щие ограждения и предохранительные устройства, предотвращаю-
щие возможность чрезмерного повышения давления и темпера-
туры.
5. Все манометры должны быть исправны и проверяться не ме-
нее одного раза в год. Из числа рабочих манометров следует вы-
делить проверенные, которые надо использовать как контрольные,
и периодически сверять с ними остальные. В случае несоответ-
ствия показаний контрольного и рабочего манометров последний
передается для проверки в соответствующие органы (Палата мер
и измерительных приборов).
6. Опасность при неосторожном обращении могут представлять
даже стандартные приборы. Иногда следует помещать манометры
внутри сейфов и их показания наблюдать с помощью зеркала или
безопасного смотрового глазка.
7. Быстрое охлаждение аппарата высокого давления вызывает
термические напряжения на его стенках. Газ, который продиф-
фундировал в толщу стенок, при быстром снятии давления разру-
шает их. В нагретой аппаратуре следует довести давление до нор-
мального и лишь затем постепенно охлаждать ее.
8. В установке очень высокого давления управление и регули-
ровка производятся обычно из соседнего помещения, т. е. дистан-
ционно.
9. Воспрещается применять в работе автоклавы кустарного из-
готовления или не имеющие паспорта испытания.
10. При работе с высокими давлениями вообще и с лаборатор-
ными автоклавами в частности допускается применение только за-
пломбированных и проверенных манометров.
11. При работе с автоклавами нельзя превышать параметры
давления и температуры, указанных в паспорте или на фланце
прибора.
12. При работе с ацетиленом и его гомологами, а также с ам-
миаком следует применять особые меры предосторожности: полно-
стью исключить из аппаратуры медные части (прокладки, конусы
и пр.), применять манометры только со стальной трубкой.
13. Стекла манометров необходимо защитить предохранитель-
ной сеткой.
268
14. Когда установка находится в режиме высокого давления,
недопустимо подтягивать болты, крепления отдельных узлов аппа-
ратуры для усиления герметизации и устранения возможной утеч-
ки газа. Несоблюдение этого правила неоднократно приводило к
авариям и несчастным случаям.
15. Если высокое давление в автоклаве создается с использо-
ванием компрессорной установки, то устройство и порядок ее ра-
боты должны отвечать правилам безопасности работы устройства,-
содержания и обслуживания воздушных компрессорных устано-
вок [3].
Для проведения некоторых работ под давлением порядка 10—
20 ат в химических лабораториях часто пользуются толстостенны-
ми запаянными трубками из молибденового стекла. Если при ре-
акции образуются газообразные продукты, то для работы следует
брать небольшое количество вещества (порядка 50—200 мг).
Трубку запаивают на паяльной горелке таким образом, чтобы на
ее конце образовался ровный толстостенный капилляр длиной
около 1 см. Для нагрева до 100° используют водяную баню, а для
температур выше 100° — специальные экранированные электропе-
чи. Методика запаивания и вскрытия таких ампул нами описана
в гл. 10.
ПРИМЕНЕНИЕ ВАКУУМА В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
Вакуумом называется состояние разрежения пространства, за-
полненного газами. Вакуум считается высоким тогда, когда это
давление практически приближается к нулю, т. е. когда оно изме-
ряется миллионными, миллиардными или еще меньшими долями
атмосферного давления.
После получения вакуума его необходимо сохранить в течение
некоторого времени. Проблема сохранения вакуума связана с при-
менением в вакуумной технологии соответствующих стекол, ме-
таллов, изоляционных материалов и т. д., а также с умением^плот-
но и прочно соединять или спаивать их между собой.
Измерения давлений, начиная с давлений, близких к атмосфер-
ному, и до самых низки/, приближающихся к нулю, измерения ско-
рости откачки, а также обнаружения течи в вакуумной системе
составляют предмет измерения вакуума.
Обычно работы, выполняемые в химических лабораториях с
применением вакуума, таковы {4, 5]: а) перегонка органических со-
единений с целью понижения температуры их кипения; б) высуши-
вание химических препаратов с целью понижения температуры
высушивания и ускорения этого процесса; в) покрытие деталей
приборов металлическими пленками; г) измерение упругости паров
химических веществ; д) различные адсорбционные и абсорбцион-
ные процессы; е) вакуумная плавка металлов и определение га-
зов, содержащихся в них; ж) плавление, кристаллизация и фильт-
рование химических веществ.
269
Выполнение этих работ связано с экспериментом, требующим
если не высших степеней разряжения, то по крайней мере давле-
ний порядка нескольких миллиметров ртутного столба. Для дру-
гих работ необходим еще более высокий вакуум, порядка долей
миллиметра. Для создания такого вакуума требуется довольно
сложная вакуумная техника, при работе с которой може*г возник-
нуть опасность.
Рис. 33. Схема сложной ва-
куумной установки:
1 — откачиваемая емкость;
2 — ионизационный мано-
метр; 3 — ионизационный
вакууметр; 4 — термомано-
метр; 5 — термовакууметр;
6 — задвижка вакуумная;
7, 11 — вакуум-провод; 8—
высоковакуумпый диффу-
зионный насос; 9 — проме-
жуточный (бустерный) на-
сос; 10 — вакуумные вен-
тили; 12 — масляный ро-
тационный насос
Рис. 32. Схема простой ва-
куумной установки:
1 — откачиваемый сосуд;
2 — вакууметр; 3 — ваку-
ум-провод; 4 — вентиль,
5 — вакуум-насос; 6 — па-
трубок
В зависимости от степеней
разрежения условно принято счи-
тать вакуум сверхвысоким, если
давление в системе ниже 10-8л!Ж
рт. ст., высоким, если оно 10-3—
10-8 мм рт. ст., средним, если его
пределы 1—КН3 мм рт. ст. и, на-
конец, низким, когда давление в
системе больше 1 мм рт. ст.
Современные устройства, применяемые в вакуумной технике,—
вакуумные насосы, вакууметры и течеискатели — позволяют на-
дежно получать, сохранять и измерять вакуум порядка 10-п—
10-13 мм рт. ст.
Для создания вакуума в химических лабораториях применяют
поршневые, масляные, ртутные и ротационные насосы, а также
стеклянные и металлические водоструйные насосы.
Простейшая схема вакуумной установки показана на рис. 32.
Такая установка обычно применяется для получения вакуума до
КН мм рт. ст. Для получения более высокого вакуума применяет-
ся вакуумная установка, показанная на рис. 33.
В щей газ эвакуируют в два приема. Вначале при помощи фор-
вакуумного ротационного масляного насоса создается вакуум по-
рядка КН мм рт. ст., затем включаются в работу промежуточный
(бустерный) и паромасляный диффузионный насосы, могущие соз-
дать разрежение в откачиваемом объеме до 10-8 мм рт. ст.
Измерение низких давлений осуществляют манометры различ-
270
ных типов: механические, компрессионные, тепловые, ионизацион-
ные и магнитные электроразрядные. Все они, в случае их исправ-
ности, не сложны в работе. Часто для измерения давлений в ва-
куумной установке применяют ртутные стеклянные манометры.
При работе с ними требуется большая осторожность, так как при
резком перепаде давления манометр может разбиться, а ртуть
пролиться и загрязнить лабораторию, поэтому вакуумная установ-
ка, в которой используются ртутные манометры или ртутные на-
сосы, должна находиться в специальной металлической кювете.
Для обнаружения течи в вакуумных приборах и установках
применяют обычно один из следующих методов:
1. Компрессионный метод, заключающийся в создании внутри
испытуемого сосуда или установки давления, превышающего ат-
мосферное, и применении того или иного внешнего указателя не-
герметичности (задувание или колыхание пламени, образование
пузырьков на мыльной пленке и т. п.).
2. Метод искры (для обнаружения течи в стеклянных деталях),
заключающийся в том, что при прикосновении электрода высоко-
частотного трансформатора (типа Тесле) к поверхности стекла
возникает разряд. При наличии течи свечение разряда будет крас-
ным или лиловым, при отсутствии течи — серым.
3. Масс-спектрометрический метод, но он менее доступен, так
как Требует наличия сложной масс-спектрометрической установ-
ки [6].
ПЕРЕГОНКА ПОД УМЕНЬШЕННЫМ ДАВЛЕНИЕМ
Когда жидкость при нормальных условиях имеет слишком вы-
сокую температуру кипения или когда она при нагревании до вы-
сокой температуры подвергается разложению или изменению, ее
перегоняют под уменьшенным давлением.
Понижение температуры кипения жидкости, достигаемое умень-
шением давления, способствует сохранению химической индивиду-
альности перегоняемого вещества (рис. 34). Чем выше вакуум при
перегонке вещества, тем ниже температура, при которой оно будет
перегоняться, и тем больше уверенности в том, что оно нё будет
изменяться.
Прибор для перегонки под вакуумом состоит из перегонной
колбы, снабженной капилляром и термометром, холодильника,
приемника, манометра, стеклянного крана и предохранительной
склянки Вульфа, включаемой между насосом и манометром.
Для соединения деталей применяют специальные вакуумные
резиновые трубки, которые отличаются от обыкновенных более
толстыми (3—6 мм) стенками.
Для перегонок в вакууме не требуется особенно высоких раз-
режений; обычно пользуются водоструйным (6—20 мм рт. ст. оста-
точного давления) или масляным насосом (0,05—0,1 мм). Пары
веществ, находящихся в эвакуированных приборах, должны кон-
271
денсироваться при охлаждении в холодильнике и собираться в
приемник.
Следует соблюдать следующие правила [4] безопасности при
работе с вакуумом при перегонке.
1. Обязательно надевать защитные очки.
2. Перед наполнением перегонной колбы вакуум-прибора про-
верить его на герметичность. При испытании прибора на герме-
тичность обязательно обернуть полотенцем перегонную колбу и
приемник.
Рис. 34. Прибор для перегонки под вакуумом:
/ — колба Кляйзена; 2, 4, 6 — пробки; 3—капилляр; 5 — термометр;
7 — холодильник; 8 — Ьриемник; 9 — предохранительная склянка; 10 —
манометр; 11 — трехходовой кран
3. После испытания колбу следует наполнять только через во-
ронку с длинным концом, вставленную в горло колбы.
4. Перед вакуумной перегонкой из вещества должны быть уда-
лены растворители (эфир, спирт, бензол, толуол и др., особенно
вода). Отгоняйте полностью растворитель на >водоструйном насосе
и лишь тогда включайте масляный вакуум-насос.
5. Не следует на масляных вакуум-насосах перегонять веще-
ства, нри перегонке или частичном разложении которых выделя-
ются кислые пары. Такие вещества следует перегонять в вакууме
водоструйных насосов.
6. Нельзя создавать вакуума в перегонной колбе, наполненной
горячей жидкостью. После отгонки растворителя содержимое кол-
бы надо охладить и лишь тогда включать вакуум-насос.
7. Перед пуском насоса трехходовой кран переводят в поло-
жение, при котором прибор и вакуум-насос соединены с атмо-
сферным воздухом. Включив мотор, осторожно и медленно пере-
крывают краном сообщение с воздухом и открывают кран вакуум-
манометра.
8. Начинайте подогревание перегонной колбы лишь после до-
стижения постоянства разрежения в приборе, при этом надо сле-
дить, чтобы температура перегоняемой жидкости поднималась
медленно.
272
9. Окончив перегонку на вакуум-установке и дав колбе охла-
диться, перекройте кран вакуум-манометра, а затем плавно и по-
степенно поверните трехходовой кран в положение, при котором
прибор и вакуум-насос соединяются с атмосферой; лишь тогда
нужно выключать мотор. Нарушение этого правила приводит к пе-
ретягиванию масла из насоса в предохранительную систему с по-
глотителями (натронная известь, хлористый кальций, активирован-
ный уголь) и выводит из строя насос.
10. При работе в вакууме со взрывчатыми веществами нужно
быть особенно осторожным. Если вещество взрывается на воздухе,
то следует тщательно смазывать шлифы прибора, чтобы не было
подсоса воздуха, иначе неминуем взрыв.
11. Следует во всех случаях очень тщательно подбирать смаз-
ку, так как некоторые органические соединения могут давать со-
смазкой взрывчатые вещества, что особенно опасно при работе с
вакуумом. Еще лучше пользоваться аппаратурой на шлифах
высокой точности и обходиться без смазки.
12. Никогда не следует допускать местных перегревов — это»
также приводит к взрыву.
ВЫСУШИВАНИЕ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ И
УМЕНЬШЕННОМ ДАВЛЕНИИ
Высушивание веществ, легко разлагающихся или изменяющих-
ся при нагревании до 100°, обычно производят в вакууме.
Для этой цели пользуются так называемыми вакуум-сушиль-
ными шкафами. Обычно они бывают цилиндрической формы с гер-
метически закрывающейся круглой боковой дверцой. Внутри их
имеются две полки, в отдельных случаях — одна. Вакуум-сушиль-
ный шкаф — двухстенный, с рубашкой, в которую наливают жид-
кий теплоноситель. Подогрев проводят газовой горелкой или элек-
тричеством. Чаще в лабораториях пользуются вакуум-экси^ато-
рами.
Вакуум-эксикаторы — приборы, применяемые для высушивания'
в вакууме веществ, трудно отдающих растворители. Вакуум-экси-
каторы закрываются стеклянными крышками, края которых при-
терты к верхней части цилиндра. В крышке имеется отверстие, за-
крывающееся резиновой пробкой с вставленной в нее трубкой с
краном, или же она имеет тубус с притертой пробкой, в которой
находится стеклянная трубка с краном. Это дает возможность со-
единять эксикатор с вакуум-насосом и, создавая внутри эксика-
тора уменьшенное давление, вести высушивание под вакуумом.
Между вакуум-эксикатором и вакуум-насосом обычно помещают
манометр и предохранительную склянку (см. рис. 34).
Некоторые вакуум-эксикаторы имеют приспособление для обо-
грева электричеством. В таком эксикаторе можно вести высуши-
вание в вакууме при подогреве.
Впускать воздух в вакуум-эксикатор нужно очень осторожно,
273.
так как струя врывающегося воздуха может разбросать высуши-
ваемое вещество. Поэтому впускной кран нужно поворачивать
•очень медленно и поднимать крышку только после того, как дав-
ление в эксикаторе станет равным внешнему.
Перед работой новые вакуум-эксикаторы нужно обязательно
•испытать, так как нередко непроверенные эксикаторы при разре-
жении лопаются. Особенно это относится к большим вакуум-экси-
каторам. Перед испытанием новый вакуум-эксикатор следует за-
вернуть в полотенце или старый халат и только после этого под-
вергать вакууму. Испытание вакуум-эксикатора следует проводить
три максимально возможном вакууме не менее 15 мин.
ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С ВЫСОКИМ ВАКУУМОМ
Выработать общие правила на все случаи, которые могут
встретиться в практике, очень трудно, ибо уж очень широк диапа-
зон применения вакуума. В каждой области его использование
специфично, поэтому применяемые установки и приборы отлича-
ются друг от друга. Но тем не менее есть много и общего. Главная
опасность при работе с вакуумом — это возможность взрыва с вы-
текающими отсюда последствиями.
Общие правила безопасности работы с применением вакуума
заключаются в Следующем:
I. При конструировании установки нужно учитывать физиче
ские и химические свойства вещества и тех компонентов, которые
будут находиться совместно в установке или приборе.
2. Установка должна быть изготовлена мастером высокой ква-
лификации из стекла (или металла) лучшего качества.
3. В вакуумных установках не допускается соединение отдель-
ных узлов или деталей какими-либо трубками, переходами без
спая. Не рекомендуется соединение отдельных узлов при помощи
притертых переходов.
4. Установка перед началом работы должна быть проверена на
герметичность соответствующим ожидаемому разрежению измери-
тельным прибором (манометр).
5. В тех случаях, когда применяются ртутные манометры и
ртутные затворы, необходимо тщательно следить и охранять эти
узлы установки.
6. Вся установка или наиболее ответственные ее узлы должны
быть экранированы металлической сеткой или армированным стек-
лом.
7. Работа выполняется точно по рекомендованной методике.
Отклонения от методики должны быть согласованы с руководите-
лем работы или обоснованы данными наблюдения за ходом ра-
боты.
8. Работа при высоком и сверхвысоком вакууме с особо опас-
ными веществами (взрывчатыми, ядовитыми) проводится в специ-
ально предназначенных для этих работ лабораториях.
274
9. Выполнение такого рода работ допускается, если в лабора-
тории присутствует одновременно не менее двух сотрудников.
10. Находясь около работающей под высоким вакуумом уста-
новки, обязательно надевать предохранительные очки или защит-
ные шлемы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сборник материалов по технике безопасности и промышленной санитарии
в химической промышленности. М., «Химия», 1964, стр. 430.
2. Ц и к л и с Д. С. Техника физико-химических исследований при высоких
давлениях. М., Госхимиздат, 1958.
3. Чиркни С. И. Техника безопасности при эксплуатации сосудов, рабо-
тающих под давлением. М., Оборонгиз, 1955.
4. Чму то в К- В. Техника физико-химического исследования. М., Госхим^
издат, 1954.
5. Королев Б. И. Основы вакуумной техники. М., Госэнергоиздат, 1959.
6. Д ю ш м а н С. Научные основы вакуумной техники. М., ГОНТИ, 1950.
Глава 14
. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКИХ
ЛАБОРАТОРИЯХ С РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
И С ИОНИЗИРУЮЩИМИ ИЗЛУЧЕНИЯМИ
Все живые существа — микроорганизмы, растения, животные и
люди — постоянно испытывают действие естественного фона раз-
личных видов лучевой энергии.
В природе кроме световых, инфракрасных и ультрафиолетовых
лучей существуют лучи высоких энергий, которые образуются при
распаде ядер атомов вещества. К ним относятся а-лучи, представ-
ляющие поток ядер атомов гелия, р-лучи — поток отрицательно
заряженных частиц атомов (электронов), у-лучи — электромагнит-
ное излучение, испускаемое атомными ядрами. Различные виды
ионизирующих излучений широко используются в различных об-
ластях науки, промышленности и в сельском хозяйстве. При дозах,
значительно превышающих дозы естественного фона и допустимо-
го облучения, лучевая энергия может вызвать более или менее
серьезные заболевания организма.
Еще не так давно поражение ионизирующей радиацией относи-
лось к явлениям, природа которых была неизвестна. Современная
наука вскрыла особенности поражения ионизирующими излуче-
ниями и наметила пути к предотвращению и лечению этих пора-
жений.
Мы знаем, что всем видам излучений (рентгеновское, у-лучи,
а- и р-частицы, нейтроны, протоны) присуще одно общее свой-
ство— все они вызывают в любом веществе, через которое они
проходят, образование электрически заряженных частиц — ионов.
Отсюда и их название — ионизирующее излучение, или ионизиру-
ющая радиация. Все ткани нашего организма способны поглощать
энергию радиации, которая преобразуется в организме в энергию
химических реакций или в тёпловую энергию.
Механизм действия ионизирующего излучения на живой орга-
низм сложен *. Основной причиной - поражений является поглоще-
1 Многие стороны этого вопроса н в настоящее время являются дискуссион-
ными.
276
ние энергии излучения клетками живой ткани, вследствие чего хи-
мические и биохимические процессы их нарушаются и это посте-
пенно приводит к химическим, физиологическим и, наконец, к пато-
логическим изменениям. Характер полученного клеткой пораже-
ния, вероятно, зависит от многих факторов: типа облученной тка-
ни, специфичности составляющих ее молекулярных образований,
плотности ионизации и времени, в течение которого она подверга-
лась облучению. Известно, что подавляющее большинство хими-
ческих элементов имеют изотопы, среди которых значительное
число является радиоактивными. Применяя их в работе, химик,
естественно, подвергает себя той или иной опасности, если им не
будут приняты соответствующие меры предосторожности.
Решение этих вопросов требует глубокого знания механизма
биологического действия радиации.
Центральной проблемой техники безопасности работы с радио-
активными веществами является защита человека от вредного
действия ионизирующей радиации. По мере развития атомной про-
мышленности, химии радиоактивных элементов, широкого приме-
нения радиоактивных индикаторов в разнообразных областях на-
родного хозяйства все большее число людей включается в работу
с радиоактивными веществами.
Ионизирующая радиация имеет одно очень коварное свойство:
даже в малых дозах, не вызывающих заболевания, облучение ос-
тавляет свой след в организме. Установлено, что результаты облу-
чения могут сказаться по прошествии длительного времени.
Проблема последствий радиации стоит сейчас в центре внимания.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ОПРЕДЕЛЕНИЯ [1]
1. Ионизирующее излучение —электромагнитное или корпуску-
лярное излучение (а-, р-, у-, рентгеновское, нейтронное), способ-
ное при взаимодействии с веществом прямо или косвенно созда-
вать в нем заряженные атомы и молекулы-ионы.
2. Радиоактивность — самопроизвольное превращение атомных
ядер химических элементов, сопровождающееся испусканием иони-
зирующих излучений. '
3. Изотопы — атомы одного и того же химического элемента,
ядра которого имеют одинаковый заряд, но разные массовые
числа.
4. Радиоактивный изотоп — изотоп, обладающий радиоактив-
ностью, характеризуется видом испускаемых излучений, энергией
излучения, числом частиц и квантов, испускаемых при распаде од-
ного атома, периодом полураспада.
5. Радиоактивное вещество — вещество, в состав которого вхо-
дят естественные или искусственные радиоактивные изотопы.
6. Период полураспада — время, в течение которого распадает-
ся половина радиоактивных атомов изотопа.
7. Проникающая способность ионизирующих излучений — спо-
собность их проходить через вещества определенной толщины.
277
8. Поток излучения — число корпускул или квантов, проходя-
щих в единицу времени через единицу площади поверхности, пер-
пендикулярной к потоку излучения.
9. Интенсивность излучения — количественная и качественная
характеристика излучения, определяемая произведением потока
излучений на энергию, присущую корпускулам или квантам, со-
ставляющим поток излучений.
10. Рассеянное излучение — излучение в веществе или вне его,
возникающее в результате преобразования первичного излучения
и.рассеяния его веществом.
11. Наведенная активность—радиоактивность, созданная в ве-
ществе под воздействием на него ионизирующих излучений.
12. Герметичный источник излучения — радиоактивное вещество,
заключенное в такую оболочку или находящееся в таком физиче-
ском состоянии, при которых исключается возможность распро-
странения радиоактивного вещества в окружающей среде при
предвиденных условиях его использования и износа.
13. Открытый источник — радиоактивное вещество находящееся
в такой оболочке или физическом состоянии, при которых возмож-
но его распространение в окружающей среде.
14. Облучение — действие ионизирующих излучений на живой
организм или материалы.
15. Внешнее облучение — облучение от источников излучений,
находящихся вне объекта, организма (у-, рентгеновыми лучами,
Р-частицами и электронами, тепловыми, промежуточными и быст-
рыми нейтронами, протонами и многозарядными ионами).
16. Внутреннее облучение — облучение, возникающее в-резуль-
тате попадания радиоактивных веществ внутрь объекта, орга-
низма.
17. Радиационная опасность — опасность для здоровья людей
и животных от действия ионизирующих излучений.
18. Предельно допустимая доза облучения (ПДД)—наиболь-
шая доза, эффективное действие которой на организм не вызывает
в нем необратимых физиологических изменений. Устанавливают
годовую, недельную, разовую и т. п. предельно допустимые дозы
облучения.
19. Предельно допустимая концентрация (ПДК) — предельно
допустимое количество (активность) радиоактивного изотопа в
единице объема или веса, поступление которого в организм есте-
ственными путями (с суточным потреблением воды, пищи и воз-
духа) не создает в критических органах организма или организма
в целом доз облучения, превышающих предельно допустимые.
20. Радиоактивное загрязнение — попадание радиоактивного ве-
щества на организм или на предметы (спецодежда, оборудование
и т. д.).
21. Активность радиоактивного изотопа — мера количества ра-
диоактивного изотопа, выражаемая числом распада ядер атомов
в единицу времени.
278
22. Кюри — единица измерения активности. Кюри — активность
препарата данного изотопа, в котором в 1 сек происходит 3,7-10ю
актов распада. Обозначается кюри. Производные от кюри —- мил-
ликюри (1 мкюри =±= 10~3 кюри), мийрокюри (1 мккюри = 10-6 кю-
ри = 1О-3 мкюри).
23. Миллиграмм-эквивалент радия — грамм-эквивалент .радио-
активного препарата, у-излучение которого при данной фильтрации
и при тождественных условиях измерения создает такую же мощ-
ность дозы, что и у-излучение I мг радия — государственного эта-
лона радия СССР при платиновом фильтре толщиной 0,5 мм. Обоз-
начается мг -же радия1. Точечный источник в 1 мг радия, нахо-
дящийся в равновесии с продуктами распада, после начальной
фильтрации через платиновый фильтр толщиной 0,5 мм создает на
расстоянии 1 см в воздухе мощность дозы 8,4 р/ч [2, 4].
24. Доза рентгеновского, или у-излучения, — мера излучения,,
основанная на его ионизирующей способности. Под поглощенной;
дозой излучения понимается энергия ионизирующего излучения,,
поглощенная в единице массы облучаемого вещества. Единица,
поглощенной дозы — рад равна 100 эрг на грамм облученного ве-
щества.
25. Рентген—доза рентгеновского, или у-излучения, в воздухе, при<
которой сопряженная корпускулярная эмиссия на 0,001293 г воз-
духа производит в воздухе ионы, несущие заряд в одну электро-
статическую единицу количества электричества каждого знака.
Число 0,001293 представляет значение массы одного кубического-
сантиметра атмосферного воздуха в граммах при температуре О0,
и давлении 760 мм рт. ст., обозначается р.
26. Физический эквивалент рентгена — доза любого ионизирую-
щего излучения, при котором энергия, поглощенная 1 г вещества,,
равна потере энергии на ионизацию, создаваемую в 1 г воздуха
дозой 1 р рентгеновых или у-лучей. Обозначается фэр. Доза в.
1 фэр соответствует образованию 2,08-109 пар ионов на 0,001293 г
воздуха. 1 фэр=84 эрг/г= 1,61-10!2 пар ионов (a = 5,3-107 Аэв/г).
При облучении биологической ткани поглощается около 93 эрг
энергии излучения.
27. Биологический эквивалент рентгена — количество энергии
любого вида излучения, поглощенного в биологической ткани,,
биологическое действие которой эквивалентно действию 1 р рент-
геновых, или у-лучей. Обозначается бэр. Для разных видов излу-
чения бэр различен.
28. Естественный фон — мощность дозы ионизирующих излуче-
ний для данной местности, создаваемая космическими излучения-
ми и ионизирующими излучениями естественно-радиоактивных ве-
ществ, содержащихся в почве, строительных материалах и живых
объектах, при отсутствии посторонних источников ионизирующих
излучений. На земной поверхности мощность дозы, создаваемая 1
1 Или мг же Ra.
279*
•естественным фоном, изменяется в пределах от 0,003 до 0,025 мр/ч,
а в отдельных местах и больше. При расчетах естественный фон
принимают равным 0,01 мр/ч. При проектировании лабораторий,
учреждений, предприятий допускается превышение уровня естест-
венного фона (присущего данной местности) в результате прово-
димых в них работ не более чем на 0,01 мр!ч.
29. Свинцовый эквивалент защитного материала — выраженная
в миллиметрах толщина свинца, ослабляющая мощность дозы дан-
ного излучения в (воздухе в той же мере, как и испытуемый обра-
зец материала.
КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ПО СТЕПЕНИ
ОПАСНОСТИ
Радиоактивное вещество, заключенное в такую оболочку или
находящееся в таком физическом состоянии, когда в условиях его
применения исключается возможность распространения его в ок-
ружающую среду, называется закрытым источником излучения.
Вещество, находящееся в такой оболочке или физическом состоя-
нии, когда возможно его действие на окружающую среду, назы-
вается открытым источником излучения. Задачей правильного раз-
мещения, планировки и оборудования радиохимических лаборато-
рий является обеспечение радиационной безопасности для обслу-
живающего персонала и устранение радиоактивного загрязнения
окружающей среды. Наиболее строгие требования предъявляются
к радиохимическим лабораториям, в которых проводят работу с
открытыми радиоактивными источниками. В этом случае степень
возможной опасности определяется рядом факторов, основными из
которых являются следующие:
1. Физическое состояние радиоактивного вещества.
2. Вид и энергия излучения.
3. Активность.
4. Период полураспада.
5. Относительная радиотоксичность вещества.
6. Количество радиоактивного вещества на рабочем месте.
7. Характер технологического процесса использования радио-
активных веществ.
Радиоактивные вещества в открытом виде как потенциальные
источники внутреннего облучения по убывающей степени радио-
токсичности разделяются на 4 группы. Критерием этой токсичности
являются предельно допустимые концентрации радиоактивных ве-
ществ в воздухе рабочих помещений (см. Приложение XX и
табл. 40).
В зависимости от группы радиотоксичности и активности ве-
ществ, используемых на рабочем месте, работы с радиоактивными
(открытыми) веществами делят на 3 класса (табл. 41).
В зависимости от годового потребления радиоактивных ве-
ществ в открытом виде лаборатории, учреждения, предприятия
280
Таблица 40
[Классификация изотопов по группам радиотоксичности [1]
Группа Характеристика
А Элементы с особо высокой радиотоксичностью. К этой группе относятся все изотопы, приведенные в Приложении XX, для которых ПДК в воздухе рабочих помещений равна 1 10~13 кюри] л и меньше
Б Элементы с высокой радиотоксичностыо. Сюда относятся все изотопы, для которых в воздухе рабочих помещений ПДК нахо- дится в интервале 1-10~*3—1-10-11 кюри/л
В Элементы со средней радиотоксичностью. Это все изотопы, для которых ПДК в воздухе рабочих помещений 1-Ю-11—1-10~9 кюри/л
Г Элементы с наименьшей радиотоксичностыо. К этой группе относятся все изотопы, для которых ПДК в воздухе рабочих помещений более 1 10~9 кюри/л
разделяются, на 3 категории: первая категория — с годовым по-
треблением более 100 кюри, вторая — с годовым потреблением от 10
до 100 кюри и третья — с годовым потреблением до 10 кюри.
Таблица 41
Классификация радиохимических лабораторий
и работ по классам в зависимости от группы
токсичности и активности изотопов, применяемых
на рабочем месте, мкюри
Группа 1-й класс 2-й класс 3-й класс
А >10 0,01—1 0,0001—0,01
Б >100 0,1—100 0,001—0,1
В >1000 1—1000 0,01—1
Г >10 000 10—10 000 0,1—10
ТРЕБОВАНИЯ К ЛАБОРАТОРИЯМ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫМ
ДЛЯ РАБОТЫ С РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
Работа с радиоактивными веществами, по токсичности и актив-
ности относящаяся к 1-му и 2-му классам, может проводиться
только в специально оборудованных для таких работ «горячих ла-
бораториях». Эти лаборатории организуют обычно в отдельно
стоящих зданиях или в изолированных крыльях общего здания
химической лаборатории. В них должна иметься приточно-вытяж-
ная вентиляция, обеспечивающая не менее 10-кратный обмен воз-
духа в час. Система вентиляции в этих лабораториях снабжается
281
специальными фильтрами, очистными устройствами с тем, чтобы
летучие радиоактивные не попадали в атмосферу. Специальные
требования предъявляются также к канализационной системе этих
лабораторий.
В лабораториях работ 1-го класса все операции, связанные с
химической обработкой и применением радиоактивных изотопов,
выполняются с помошью приборов дистанционного управления.
Сами радиоактивные препараты в этом случае находятся в другом
изолированном от исполнителя помещении. В лабораториях 2-го
класса безопасность многих работ может быть обеспечена выпол-
нением ее в боксах различных конструкций (2]. Для работ с высо-
коактивными препаратами защита, имеющаяся у этих боксов, уже
недостаточна для исполнителя, и тогда необходимо пользоваться
«горячей лабораторией». В основу планировки помещений, пред-
назначенных для работ 1-го класса, должен быть положен прин-
цип деления их на три зоны в зависимости от степени возможного
радиоактивного загрязнения.
Первая зона предназначается для размещения оборудования
камер, боксов, коммуникаций и пр., являющихся основными источ-
никами радиоактивных загрязнений. Эта зона не может служить
местом постоянной работы, она предназначена для кратковремен-
ного пребывания только на период, необходимый для подготови-
тельных работ, требующихся для начала работы с радиоактивным
изотопом.
Вторая зона предназначается для ремонтно-транспортных опе-
раций, связанных с доставкой, выгрузкой и загрузкой изотопов, а
также ремонта оборудования и приборов по обслуживанию первой
зоны.
Третья зона — место постоянного пребывания большинства ра-
ботающих в лаборатории. В этой зоне размещаются операторские
и щитовые приборы.
Более подробно порядок работы в радиохимических лаборато-
риях, предназначенных для работ 1-го и 2-го классов, освещается
в специальной литературе [1, 3, 4].
Иногда возникает необходимость организации радиохимической
лаборатории на базе уже существующих химических лабораторий.
Переоборудование таких лабораторий для радиохимических работ
1-го класса, по-видимому, невозможно, поскольку такого рода ра-
боты не могут выполняться в здании, где ведутся другие работы.
Для работ 2-го и особенно 3-го классов это может быть выполне-
но без больших затрат. Организация таких лабораторий целесо-
образна в отдельных отсеках, секциях общего здания. Желатель-
но, чтобы лаборатория имела отдельный вход. При наличии не-
большой площади, предназначенной для расположения радиохими-
ческих работ, примерная планировка их может быть рекомендо-
вана в варианте, указанном на рис. 35 (5, 6].
При работах любого класса в зависимости от сложности выпол-
няемых операций на рабочем месте разрешается: а) хранение ра-
282
дйбактивных веществ с активностью, в 100 раз больше приведен-
ной в табл. 40; б) проведение простых операций с жидкими радио-
активными веществами, активность которых в 10 раз больше
нормы; в) обычные химические операции с веществами, активность
Рис. 35. Примерная планировка радиохимической лаборатории:
/ — счетное помещение; // — помещение для работы с низкими актив-
ностями; /// — помещение для работы с высокими активностями.
Стрелки показывают направление воздушных токов;
1 — стол; 2 — шкаф; 3 — письменный стол; 4 — лабораторный стол;
5 — этажерка; 6 — бак для отбросов; 7 — вытяжной шкаф; 8 — рако-
вина; 9 — склад сильиоактивиых препаратов
которых не превышает установленной для работ данного класса;
г) сложные операции с жидкими радиоактивными веществами с
активностью, в 10 раз меньшей норм, указанных в табл. 40; д) опе-
рации на рабочем месте с сухими пылеобразующими и порошко-
образными радиоактивными веществами с активностью, & 100 раз
меньшей норм, указанных в табл.АО.
Работы, относящиеся к 3-му классу, могут проводиться в об-
щих помещениях, оборудованных соответственно требованиям,
предъявляемым к химическим лабораториям; однако эти работы
предпочтительно проводить в отдельных помещениях. В лаборато-
риях для работ 3-го класса стены на высоту не менее 2 м окра-
шивают масляной краской. Остальная часть стен и потолок по-
крываются клеевой краской. Полы покрывают линолеумом или
пластикатом.
ПОРЯДОК ПОЛУЧЕНИЯ, ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ
РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Радиоактивные вещества получают по заранее сделанной за-
явке (годовой) в местных снабжающих организациях. На получе-
283
нйе необходимых изотопов нужно иметь разрешение районной гос-
санинспекции. Без этого разрешения радиоактивные вещества не
отпускают.
Чтобы не создавать трудностей при использовании радиоактив-
ных изотопов, рекомендуется заказывать их в таком состоянии,
расфасовке и упаковке, которые не требуют дополнительной обра-
ботки. Руководитель лаборатории должен обеспечить надлежащее
хранение, строгий учет поступления и расходования радиоактив-
ных веществ. Учет ведется по активностям, указанным в сопрово-
дительных документах. В лаборатории или на предприятии адми-
нистрацией выделяется специальное лицо из числа квалифициро-
ванных работников радиохимической лаборатории, которому пору-
чают прием, хранение, выдача и учет радиоактивных веществ
в соответствии с разделом 3 санитарных правил [1]. Перевозка,
а также транспортировка радиоактивных веществ внутри пред-
приятия производятся в соответствии с существующими правила-
ми [7]. Хранение радиоактивных веществ в специально устроенных
хранилищах допускается в количестве не более годового запаса.
Устройство, размещение, планировка и оборудование хранилищ
согласовывают и утверждают местными органами госсанин-
спекции. Они должны удовлетворять следующим основным требо-
ваниям:
1. Иметь соответствующую защиту от излучения и приточно-
вытяжную вентиляцию, оборудованную специальными фильтрами
для задержки радиоактивных веществ.
2. Двери помещений хранилищ должны запираться снаружи и
открываться изнутри без ключа.
3. Хранилища должны быть размещены на уровне нижних от-
меток зданий.
4. Если в лаборатории выполняется работа с радиоактивными
веществами активности 3-го класса, то радиоактивные изотопы и
вещества могут храниться в отдельном отсеке (или сейфе) обще-
го склада хранения химических реактивов. В остальных случаях
радиоактивные вещества хранятся в отдельных хранилищах.
5. Отделка и оборудование хранилищ должны отвечать требо-
ваниям, предъявляемым к работам соответствующего класса, но
не ниже 2-го.
6. В хранилищах должна быть предусмотрена возможность
круглосуточной работы вентиляционных установок, обеспечиваю-
щих обмен воздуха в вытяжных шкафах.
7. Вещества, при хранении которых возможно выделение радио-
активных газообразных продуктов или аэрозолей, должны хранить-
ся в вытяжном шкафу в закрытых сосудах.
8. Стеклянные сосуды с радиоактивными жидкостями следует
помещать в металлические или пластмассовые сосуды такой ем-
кости, чтобы вся хранящаяся жидкость при повреждении стекла
не была разлита.
284
ОБЩИЕ ПРАВИЛА ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ
С РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
1. Работы с радиоактивными изотопами и измерения должны
проводиться в отдельных помещениях. В тех случаях, когда коли-
чество радиоактивных веществ, применяемых вх работе, менее
0,1 мг-экв для у-излучающих и до 1 мкюри для 0-излучающих
изотопов, эти работы можно вести под тягой в общих помеще-
ниях.
2. Устройство химических лабораторий, санитарно-техническое
оборудование, удаление и обезвреживание отбросов, содержащих
радиоактивные изотопы, а также порядок учета, хранения и транс-
портировки должны соответствовать санитарным правилам рабо-
ты с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих
излучений [1, 3].
3. Все работающие с радиоактивными изотопами должны быть
ознакомлены с правилами пользования санитарно-техническими
устройствами и защитными приспособлениями, с мерами личной
гигиены и безопасными методами работы, а также сдать админи-
страции лаборатории соответствующий экзамен. Через каждые
6 месяцев производится повторная проверка усвоения правил ра-
боты, фиксируемая в журнале инструктажа.
4. В химических лабораториях, где проводят работы с радио-
активными веществами, должен проводиться дозиметрический кон-
троль; фиксируемый в журнале учета. В зависимости от объема и
характера работ дозиметрический контроль должен осуществлять-
ся специально назначенными и подготовленными в этой области
сотрудниками.
5. Дозиметрический контроль проводится с целью предупреж-
дения переоблучения работающих, а также попадания радиоактив-
ных веществ внутрь организма. Контроль позволяет своевременно
выявить и устранить источники излучений и загрязнений воздуха
активными аэрозолями.
6. Работы с радиоактивными изотопами выполняют н£ про-
тивнях из фарфора, пластмассы, нержавеющей стали или покры-
тых эмалью, установленных на рабочих столах или в вытяжных
шкафах и снабженных водосливными отростками. Целесообразно
покрывать противни фильтровальной бумагой, особенно в случаях,
когда производят работы с растворами радиоактивных изото-
пов.
7. Запрещается засасывать ртом радиоактивные растворы в пи-
петки. Для этого следует пользоваться механическими приспособ-
лениями (резиновые груши, шприцы и др.) или специальными
пипетками.
8. При центрифугировании растворов необходимо следить за
тем, чтобы не загрязнялись открытые части центрифуги. Крышки
должны иметь автоблокировку с моторами и не открываться до
полной остановки аппарата.
10 Зак. 911
285
9. При работе с растворами и порошками, излучающими р-ча-
стицы, должны применяться переносные экраны из материалов с
малым атомным номером, например из стекла, плексигласа, алю-
миния и т. д., с необходимой толщиной стенок.
10. При работе с у-излучающими радиоактивными изотопами
необходимо применять защитные экраны из свинца или другого
материала. Во всех случаях нужно по возможности максимально
удалять источник у-излучения от работающего. С этой целью сле-
дует применять различного типа ручные захваты (манипуляторы).
11. Во всех помещениях, где проводится работа с радиоактив-
ными изотопами, необходимо ежедневно делать уборку влаж-
ным способом с обязательным мытьем поверхностей столов и шка-
фов. Полная уборка помещений (мытье стен, окон, дверей) про-
водится не реже одного раза в месяц.
12. Работающие с радиоактивными растворами, порошками или
с открытыми радиоактивными препаратами общей активностью
свыше 1 мкюри должны быть дополнительно обеспечены пленоч-
ными полихлорвиниловыми фартуками и нарукавниками или пле-
ночными халатами, тапочками или ботинками.
13. Персонал, убирающий помещение, должен быть снабжен
(помимо перечисленной выше спецодежды) фартуками, нарукавни-
ками, галошами или резиновыми сапогами.
14. При работах, сопровождающихся аэрозольным загрязнени-
ем воздуха радиоактивными веществами (работы с радиоактивны-
ми порошками, кипячение радиоактивных растворов и т. п.), не-
обходимо применять респираторы специального типа или какие-
либо изолирующие дыхательные приборы (плексигласовый ска-
фандр, в отдельных случаях — кислородные изолирующие прибо-
ры). Респираторы на основе бумажных, ватных и т. п. фильтров,
например Ф-45, Ф-46, малоэффективны для защиты от мелкодис-
персного радиоактивного аэрозоля (5].
15. При выходе из лаборатории в столовую и прочие помеще-
ния, где не ведут работы с радиоактивными изотопами, необхо-
димо снимать халаты, перчатки и другие защитные предметы
одежды.
16. Прием пищи и хранение пищевых продуктов в лаборатор-
ных помещениях категорически запрещается.
17. Необходимо тщательно мыть руки, особенно перед едой,
курением и уходом с работы. Во всех случаях, когда дозиметриче-
ским прибором обнаружено наличие загрязнения, следует немед-
ленно вымыть руки. Ногти должны быть всегда коротко остри-
жены.
18. Во всех помещениях, где производится работа с изотопами,
запрещается курить.
19. При лабораториях должна быть выделена комната или спе-
циальные шкафы, стоящие вне рабочих помещений, для хранения
домашней и специальной одежды. Данные шкафы должны иметь
два отделения — для специальной и для домашней одежды. Вно-
286
сить одежду в лаборатории, где проводят работы с радиоактив-
ными изотопами, запрещается.
20. При работе с радиоактивными веществами необходимо ог-
раждать защитным экраном приборы с радиоактивными вещества-
ми так, чтобы работающий за защитой не получал в течение рабо-
чего дня более безопасной дозы облучения (0,017 бэр) [1, 3].
21. Время пребывания вблизи недостаточно закрытых радио-
активных препаратов необходимо сократить до минимума.
22. В лаборатории должны находиться только те радиоактив-
ные препараты, которые необходимы в данное время.
23: Для защиты головы от 0-лучей рекомендуется устанавли-
вать между работающим и источником излучения зеркальное стек-
ло или плексиглас не тоньше 5 мм.
24. Все работы с открытыми радиоактивными веществами, при
которых возможно поступление радиоактивных веществ в воздух
(выпаривание, кипячение, прокаливание, высушивание и т. д.),
нужно проводить в вытяжном шкафу.
25. Работы, связанные с распылением радиоактивных веществ,
ведут в сухих камерах.
26. При возможности выбора следует использовать для работы
изотопы и их химические соединения, обладающие наименьшей
радиотоксичностью, например Sr89 вместо Sr90 и т. д.
27. Перед началом работы с радиоактивными веществами не-
обходимо тщательно подготовить рабочее место таким образом,
чтобы работающий не подвергался облучению свыше предельно
допустимой дозы.
28. Пр.едметы и посуда, которые постоянно подвергаются воз-
можности загрязнения от соприкосновения с активными вещества-
ми, должны соответствующим образом маркироваться и хранить-
ся отдельно от чистых предметов.
29. С растворами радиоактивных веществ следует работать в
посуде из жароупорного химически стойкого стекла.
30. Вскрытие запаянных ампул с радиоактивными веществами
надлежит производить в специальном герметичном приборе йли
вскрывать их в толстостенных сосудах под водой в вытяжном шка-
фу или в боксе.
31. Взятие навесок активных препаратов надлежит производить
на специально предназначенных для такого характера работ ана-
литических весах, но обязательно в боксе или в специальных
шкафах.
32. Высушивание радиоактивных препаратов следует произво-
дить в специально выделенных для этого сушильных шкафах.
33. Центрифугирование радиоактивных препаратов в жидком
виде ведут в плексигласовых пробирках, служащих охранным со-
судом или емкостью для раствора.
34. Прокаливают радиоактивные вещества в вытяжном шкафу,
пользуясь охранным тиглем.
Ю* 287
35. Фильтрование, где это возможно, рекомендуется заменять
центрифугированием.
36. К работе в радиохимических лабораториях допускаются ли-
ца, получившие предварительно специальную подготовку и ин-
структаж. Все работающие должны твердо придерживаться суще-
ствующих в лаборатории правил и выполнять работу, соблюдая
инструкции по технике безопасности работы, имеющиеся в лабора-
тории.
37. Все операции с легколетучими радиоактивными вещества-
ми, имеющими температуру кипения ниже 150° (при давлении
760 мм рт. ст.), необходимо выполнять в полностью изолированной
и герметичной системе.
38. Работать в лаборатории, имея порезы рук, лица, воспре-
щается.
39. Хранение радиоактивных изотопов производится в контей-
нерах, которые ставят в металлические ящики, имеющие защиту
от излучений. Толщина стенок контейнера должна отвечать сани-
тарным правилам.
40. Полученный изотоп должен быть записан исполнителем ра-
боты в рабочий журнал. По установленной форме должен вестись
учет расхода полученного изотопа.
41. Все радиоактивные отходы и отбросы собирают в специ-
альные сборники.
42. Литературу и рабочие журналы не разрешается хранить в
лабораториях, где выполняют работы с радиоактивными веще-
ствами. Для чтения литературы и записей в рабочие журналы
должно быть выделено специальное помещение. Выносить лите-
ратуру и рабочие журналы с территории радиохимической лабора-
тории не разрешается.
43. Все работающие с радиоактивными веществами обязаны
периодически проходить медицинское обследование и два раза в
год инструктаж по технике безопасности работы с радиоактивны-
ми веществами.
44. Нарушения правил хранения, использования, учета или пе-
ревозки радиоактивных веществ, если они могли повлечь тяжкие
последствия, наказываются лишением свободы на срок до одного
года или исправительными работами на тот же срок. Те же дей-
ствия, если они повлекли тяжелые последствия, наказываются
лишением свободы на срок до семи лет (ст. 217 УК РСФСР).
ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ у-ИСТОЧНИКОВ И РАБОТА
С НИМИ [1, 3, 8]
1. у-источники должны находиться в контейнерах и храниться
в специальных хранилищах.
2. Категорически запрещается оставлять у-источники для по-
стоянного или временного хранения в рабочих помещениях лабо-
раторий, кладовых и т. д. во избежание утери, хищения источни-
288
ков, а также переоблучения ими людей, которые по незнанию мо-
гут вскрыть и разобрать оставленный заряженный контейнер.
3. При временном перерыве в работе (обед и пр.) дефектоско-
пист должен сдавать у-источник в хранилище или оставаться с ним
на своем рабочем месте.
4. Доверять у-источник для временного хранения другим ли-
цам категорически запрещается.
5. Основными мерами по уменьшению облучения являются:
а) уменьшение времени-пребывания в зоне действия у-лучей;
б) увеличение расстояния между у-источником и работающими;
в) применение надежной защиты в виде контейнеров и экранов от
прямого и рассеянного у-излучения.
6. В у-дефектоскопии необходимо применять контейнеры, поз-
воляющие без извлечения из них источников производить просве-
чивание направленным пучком у-лучей в виде расходящегося ко-
нуса.
7. При просвечивании все манипуляции, связанные с открыва-
нием и закрыванием крышки контейнера или передвижением у-ис-
точника в рабочее положение, необходимо производить только
дистанционно, с помощью специальных стержневых держалок или
других приспособлений.
8. Время, затрачиваемое на установку контейнера или самой
ампулы, должно быть минимальным, поэтому всю подготовитель-
ную работу необходимо производить до начала просвечивания.
9. Открыв крышку контейнера или установив у-источник про-
тив лучевого окна для проведения просвечивания, надо быстро
отойти на безопасное расстояние, определяемое защитными свой-
ствами контейнера и интенсивностью рассеянного излучения; это
расстояние можно уточнить путем дозиметрических замеров. При
просвечивании запрещается находиться в опасной зоне действия
открытого (направленного) пучка у-лучей.
10. Во избежание излишнего облучения нельзя заглядывать в
открытый заряженный контейнер. Чтобы определить положение
или наличие ампулы в открытом контейнере, необходимо пользо-
ваться наклонным зеркалом. '>
11. Не следует находиться без крайней необходимости вплот-
ную к закрытому контейнеру с у-источником. Это может быть при-
чиной переоблучения.
12. При просвечивании направленным пучком у-лучей пучок
следует посылать в сторону от работающих: вниз, вверх, если там
нет людей, или в капитальную стену.
13. В места, где проводится просвечивание, посторонние лица
не допускаются.
14. В соответствии с «Санитарными правилами» № 333—60
перезарядка контейнеров должна проводиться специальными орга-
низациями, имеющими разрешение на эти работы от местных ор-
ганов санитарного надзора, и в специальных камерах, оборудо-
ванных манипуляторами.
289
15. В аварийных случаях при загрязнении радиоактивным ве-
ществом помещения вследствие нарушения целостности ампулы
необходимо: а) оградить участок радиоактивной опасности и по-
кинуть его; б) сообщить о случившемся своему начальнику (адми-
нистрации) для принятия срочных мер по сбору радиоактивного
вещества и обезвреживанию загрязненного участка, а также для
сообщения в местные органы санитарного надзора.
16. Лица, непосредственно занятые сбором радиоактивного ве-
щества в герметически закрывающийся сосуд, должны быть снаб-
жены совками с длинными ручками, резиновыми перчатками, ком-
бинезонами, обувью, головными уборами, а при высоких концен-
трациях радиоактивной пыли — ватно-марлевыми респираторами.
17. Для полной очистки загрязненного места работы сбор
радиоактивного вещества должен проводиться под контролем до-
зиметрических приборов, обнаруживающих у- и р-загрязнения.
18. Дозиметрический контроль степени очистки загрязненного
участка — чрезвычайно ответственная работа, и ее ни в коем слу-
чае нельзя доверять технически йе подготовленным и не прове-
ренным в работе людям. Радиоактивное порошкообразное веще-
ство, будучи не полностью собрано (что можно установить только
хорошим дозиметрическим контролем), впоследствии будет разне-
сено ногами работающих по всему помещению; это вызовет радио-
активное загрязнение обуви, одежды и даже тела ничего не подо-
зревающих людей.
О РАБОТЕ С УРАНОМ, ТОРИЕМ, ИХ СПЛАВАМИ И СОЕДИНЕНИЯМИ [3]
Уран и торий обладают большим периодом полураспада и от-
носятся к группе малоактивных веществ, испускающих а-частицы.
В виде примеси в уране и тории могут присутствовать вещества,
обладающие р- и у-излучениями. В основном эти излучения явля-
ются признаком наличия в уране и тории дочерних продуктов рас-
пада. Существенную опасность уран и торий могут представлять
при проникновении внутрь организма. Торий относится к элемен-
там особо высокой токсичности, его действие сказывается чрезвы-
чайно сильно при поступлении в организм через дыхательные пути.
ПДК тория в воздухе рабочих помещений равна 5-Ю-15 кюри/л,
или 0,02 мг]м?. Для урана ПДК 0,02 лг/л3.
Если суммарное количество тория и урана на рабочем месте
меньше 0,04 и 1,5 г соответственно, то работа с ними проводится
обычным порядком, как со стабильными изотопами. По степени
возможной радиационной опасности работы с открытым торием и
ураном делятся на три класса (табл. 42).
В лабораторных условиях уран, торий и продукты их распада
могут проникать внутрь организма через дыхательный тракт при
вдыхании радиоактивной пыли разной степени дисперсности и че-
рез желудочно-кишечный тракт вследствие прикосновений ко рту
рук, спецодежды и используемого оборудования, загрязненных ра-
диоактивными веществами.
290
Таблица 42
Классификация работ в зависимости от количества естественных
урана и тория иа рабочем меоте
Название Классы
I 2 3
Торий Уран 10 мкюри-, 40 кг, не более 100 мкюри, 150 кг, не более 0,01—10 мкюри; 0,04—40 кг 0,1—100 мкюри; 0,15—150 кг 0,0001—0,01 мкюри; 0,4—40 г 0,001—0,1 мкюри; 1,5—150 г
ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
С УРАНОМ, ТОРИЕМ, ИХ СОЕДИНЕНИЯМИ И СПЛАВАМИ
1. Химические лаборатории, в которых выполняются работы с
ураном, торием, их соединениями и сплавами, по своему устрой-
ству и оборудованию должны соответствовать требованиям, предъ-
являемым к радиохимическим лабораториям 3-го класса (см.
стр. 283).
2. Хранение урана, тория, их соединений и сплавов производит-
ся с соблюдением всех требований, установленных для хранения
открытых радиоактивных веществ и соединений.
3. Все работы с соединениями урана и тория, которые связаны
с возможным поступлением радиоактивных эманаций и аэрозолей
в воздух помещений (дробление, растирка, просеивание и т. п.),
необходимо проводить в отдельных специально оборудованных
помещениях в вытяжных шкафах. В этих же помещениях произво-
дятся фасовка, пересыпка и взвешивание этих препаратов.
4. Работы, связанные с нагреванием и выпариванием растворов,
а также с растворением радиоактивных руд, должны выполнять-
ся только в вытяжном шкафу.
5. Работы с этими растворами, а также с порошками руд й со-
единений необходимо проводить на эмалированных или пластмас-
совых подносах, кюветах, которые удобно дезактивировать. При
работе с растворами эти подносы или кюветы необходимо покры-
вать фильтровальной бумагой.
6. Все препараты, соединения и сплавы, содержащие уран и
торий, не находящиеся в работе, хранить в защитном контейнере.
7. В целях уменьшения дозы радиоактивных излучений необхо-
димо пользоваться настольными переносными защитными экрана-
ми, снижающими дозы облучения до предельно допустимой вели-
чины.
8. Для защиты глаз от jj-излучений необходимо применять ин-
дивидуальные средства защиты в виде щитков, экранов, шлемов
из органического стекла.
291
9. Все работы с радиоактивными препаратами урана и тория
необходимо выполнять только в спецодежде (халаты, шапочки,
производственная обувь и т. д.). Все работающие обязаны соблю-
дать правила по ежедневному дозиметрическому контролю и лич-
ной гигиене.
10. Во всех помещениях, где проводятся работы с соединения-
ми урана и тория, воспрещается принимать пищу, пить, курить и
хранить личные вещи.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ С РЕНТГЕНОВСКИМИ
УСТАНОВКАМИ
Наряду с радиоактивными изотопами высоковольтные рентге-
новские аппараты являются в настоящее время основными источ-
никами жесткого излучения, широко используемого как метод ис-
следования в разнообразных областях химии. В последние два
десятилетия непрерывно совершенствовалась аппаратура для по-
лучения рентгеновых лучей. По сравнению с радиоактивными изо-
топами рентгеновские аппараты как источники жестких излучений
имеют ряд преимуществ. Они могут быть включены и выключены
в любой момент и используются только тогда, когда необходимо
произвести облучение. Они позволяют изменять жесткость и ин-
тенсивность излучения, а это расширяет возможности их примене-
ния. В выключенном состоянии они не представляют никакой опас-
ности для обслуживающего персонала. Отсутствуют неудобства,
связанные с особыми условиями хранения, частой сменой изото-
пов, особенно в случае применения изотопов с малым периодом
полураспада.
В химических лабораториях рентгеновские излучения применя-
ются: в области рентгеноструктурного и рентгенофазового анали-
зов, в области радиационной химии, в аналитической химии. При
использовании рентгеновских установок необходимо иметь в виду
следующие опасности: рентгеновское излучение (у-излучение); вы-
сокое напряжение, используемое для питания рентгеновской уста-
новки; повышенная концентрация озона и окислов азота, образу-
ющихся при работе высоковольтных установок. Поэтому при орга-
низации работы на рентгеновских установках необходимо:
1. Обеспечить защиту от действия на организм рентгеновского
излучения.
2. Организовать защиту от поражения высоким напряжением.
3. Иметь необходимую вентиляцию помещений.
Воспрещается [3] размещать рентгеновские лаборатории в под-
вальных и полуподвальных помещениях. В лаборатории должна
поддерживаться постоянная температура не ниже +17° и влаж-
ность в пределах 50—60%. Стены и потолки окрашивают в свет-
лые тона. Принято, чтобы на каждую стационарную рентгеновскую
установку с одной трубкой при напряжении до 50 кв приходилось
292
не менее 20 м3, до 100 кв — не менее 30 м3, до 200 кв — не менее
40 м3 помещения. При этом для обработки рентгеновских снимков
выделяется вспомогательная комната объемом не менее 8 jw3. Лабо-
ратория должна иметь приточно-вытяжную вентиляцию, обеспечи-
вающую трехкратный обмен воздуха при работе установок мощ-
ностью до 100 кв и шестикратный — при работе установок большей
мощности.
Двери помещения аппаратной, а также дверцы, щитки и кожу-
хи аппаратуры обязательно должны иметь блокировку. Все метал-
лические части и узлы установки, находящиеся под электрическим
напряжением, надежно заземляются. Использование в качестве
заземления труб газовой сети, канализации и водопровода катего-
рически воспрещается. Периодически в рентгеновских лаборато-
риях должна проводиться проверка уровня рентгеновского излуче-
ния дозиметрической службой. Такая же проверка делается и в
смежных помещениях. По существующим нормам мощность дозы
в лаборатории не должна превышать 0,3 р и в смежных помеще-
ниях — 0,03 р.
Характер защиты от рентгеновского излучения зависит от типа
используемой установки. Их принято разделять на три типа:
1. Установки типа А, генерирующие длинновол-
новые излучения с энергией менее 4 кэв. Если излуче-
ние этой установки не выпускается специально на воздух, то оно
не представляет опасности. Такое излучение, выведенное наружу,
сильно поглощается воздухом.
Для защиты сотрудников, которые могут оказаться поблизости,
достаточно экранировать облучаемое пространство и объекты при
помощи местных металлических экранов. Для этой цели применя-
ют листовой алюминий или пластмассу толщиной 1 мм, или ли-
стовое железо толщиной 0,5 мм.
2. Установки типа Б, генерирующие излучение с
энергией от 4 до 60 кэв и мощностью на антикатоде
не выше 1500 вт. Такие установки при рациональной конструк-
ции и соблюдении правил эксплуатации не представляют больщой
опасности и при выполнении перечисленных ниже [6] мер предосто-
рожности могут быть расположены в одном помещении с работаю-
щими людьми.
3. Установки типа В, генерирующие коротковол-
новое излучение с энергией от 60 до 400 кэв' и мощ-
ностью на антикатоде выше 150 вт. Такие установки
могут представлять большую опасность и требуют не только мест-
ной, но и общей защиты.
Как правило, в исследовательских химических лабораториях
применяют рентгеновские установки, относящиеся к типу Б. Основ-
ные меры и правила безопасности работы на этих установках сво-
дятся к следующему:
. 1. При размещении рентгеновской установки должна быть обес-
печена возможность свободного доступа ко всем частям установки.
293
2. В случае открытой высоковольтной проводки высота поме-
щения должна быть не менее 3 м.
3. Помещения должны быть сухими и иметь влажность не вы-
ше 70%, температуру воздуха в пределах 17—35°.
4. Рентгеновская лаборатория должна иметь приточно-вытяж-
ную вентиляцию, обеспечивающую пятикратный обмен воздуха
в час.
5. При рентгеновской лаборатории должно быть отдельное
вспомогательное помещение для обработки фотоматериалов.
6. Высоковольтная подводка к рентгеновским аппаратам долж-
на отвечать нормам, установленным нормативами устройства элек-
трических установок.
7. Защитные устройства при работе на рентгеновских установ-
ках должны обеспечивать защиту как от действия первичного, так
и вторичного (рассеянного) излучения.
8. Рентгеновские установки типа Б общей мощностью не более
3000 вт могут быть установлены в помещении, где постоянно на-
ходятся сотрудники, если соблюдены следующие условия: а) ме-
таллические части, находящиеся под электрическим напряжением,
закрыты; доступ к высокому напряжению предохраняется блоки-
ровкой; б) рентгеновские трубки находятся внутри защитных ко-
жухов, окна которых закрываются плотно заглушками; в) окна
кожухов трубок снабжены приспособлениями, позволяющими ре-
гулировать величину просвета и снижать до необходимого мини-
мума сечение выходящего пучка первичных рентгеновых лучей;
г) окна защитного кожуха должны быть оборудованы клапанами,
автоматически прикрывающими окна при снятии прибора, исполь-
зовавшегося у этих окон; д) все части приборов (рентгеновских
камер), подвергающихся воздействию первичных или вторичных
рентгеновых лучей, имеют местную защиту (коллиматор, пристав-
ленный к окну, обмотан свинцовой лентой или заключен в свинцо-
вую трубку; открытая рентгеновская камера прикрыта защитным
кожухом, например из жести толщиной 0,5 мм и т. п.); е) наводка
приборов на рентгеновы лучи стабильна, не нуждается в периоди-
ческой поправке, осуществляется быстро: установочные винты, на-
ходящиеся в непосредственной близости от трубки, снабжены ме-
ханическим приводом, управляемым из легко доступного и уда-
ленного от трубки места; ж) в структурных аппаратах части
трубки и ее защитного кожуха, возвышающиеся над оперативным
столом, и приборы, на нем установленные, отгорожены защитными
экранами или шторками, пересекающими прямое прохождение лу-
чей от приборов к лицам, находящимся в помещении; эти экраны
или шторки могут отодвигаться лишь при наводке приборов на
рентгеновы лучи.
Соблюдение этих условий при надлежащем выборе материала
и толщины защитных устройств обеспечивает соблюдение допусти-
мой дозы как в самом рабочем помещении, так и в смежных по-
мещениях и прилегающей территории без каких бы то ни было
294
дополнительных требований к стенам, полу, потолку, дверям и
окнам помещения, в котором размещены рентгеновские установки.
Относительно порядка работы и мер безопасности на установ-
ках типа В, а также расчет защиты от рентгеновского излучения
см. в специальной литературе (6, 9]. Как показывает опыт работы
с рентгеновыми лучами, работа на установках, излучающих эти
лучи, без надлежащей защиты вредна для здоровья. Последствия
поражения этими лучами сказываются иногда не сразу, а по про-
шествии некоторого времени. Эти поражения проявляются в виде
ожогов кожи, изменения состава крови и необратимых нарушений
функциональной деятельности внутренних органов.. В настоящее
время принято считать, что при облучении рентгеновым, или у-из-
лучением, предельно допустимая или условно безвредная доза рав-
на 0,05 р в день. Это дает для 6-часового рабочего дня мощность
дозы
Рц = - = 2>3 мкр/сек (микрорентгена в секунду)
и для. 4-часового рабочего дня 3,5 мкр/сек.
Воздействие рентгеновского излучения не одинаково на все
участки человеческого организма. Одни участки к этому излуче-
нию очень чувствительны, другие нет; в одном случае эти излу-
чения поражают значительную часть человеческого тела, в других
только очень ограниченную его часть. Поэтому указанные выше
дозы средней мощности не следует рассматривать как имеющие
критическое значение. В одних случаях они будут являться макси-
мальными, в других — минимальными и могут быть даже более
высокими. Например, при местном облучении только рук эта доза
может быть увеличена в 5 раз при условии, что все тело получит
дозу не выше предельно допустимой.
Для защиты от рентгеновского излучения применяют защит-
ные средства, изготовленные из свинца, свинцового t стекла,
просвинцованной резины, стали, кирпича, бетона, баритббетона
(см. ОСТ—7770).
Защита от вредного действия выделяющихся при работе вы-
соковольтной установки газов (озон, окислы азота) должна быть
обеспечена приточно-вытяжной (вентиляцией. При этом необхо-
димо иметь в виду, что эти газы тяжелее воздуха, поэтому вы-
тяжные каналы должны быть расположены невысоко над уровнем
пола.
МЕРЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ И ЛИЧНОЙ ГИГИЕНЫ
Работающие с открытыми радиоактивными веществами и источ-
никами ионизирующих излучений при выполнении работ должны
быть обеспечены средствами индивидуальной защиты (см. Прило-
жение XXI). При работах в условиях возможного образования
аэрозольного загрязнения воздушной среды радиоактивными ве-
295
ществами выше допустимых концентраций (см. Приложение XX)
необходимо применять специальные противоаэрозольные респира-
торы типа «Лепесток» или обычные изолирующие дыхательные
аппараты. При ликвидации загрязнений, возникших в результате
аварии, необходимо пользоваться пневмокостюмами типа ЛГ-4.
Стирка спецодежды (хлопчатобумажной) производится в специ-
альных прачечных. Выполнение стирки в домашних условиях ка-
тегорически воспрещается. Выход в спецодежде за пределы поме-
щений определенного класса не допускается. Для хранения спец-
одежды в лабораториях 3-го класса выделяются специальные
шкафы. В лабораториях 1-го и 2-го классов для этой цели устраи-
ваются специальные помещения (санпропускники). Во всех слу-
чаях после окончания работы с радиоактивными веществами обя-
зательно вымыть руки и проверить чистоту рук и тела на радио-
метрическом приборе [4]. Вопросы порядка, дисциплины и неукос-
нительного выполнения всех правил техники безопасности при ра-
боте с радиоактивными веществами и ионизирующими излучения-
ми для радиохимических лабораторий являются более важными
и ответственными, чем в обычных химических лабораториях.
Студент Н. в целях ускорения работы пренебрег элементарными правилами
безопасности работы с радиоактивным марганцем. Не пользуясь дистанционны-
ми захватами, он руками перенес ампулу с 10 мг марганца из контейнера в
установку. Только 3 сек его рука имела непосредственный контакт с ампулой,
а результат — тяжелый ожог второй степени кисти руки и лечение в течение че-
тырех месяцев.
ЗАЩИТНАЯ ТЕХНИКА
В связи с широким развитием работ по применению радио-
активных веществ и источников ионизирующих излучений в разно-
образных областях науки, промышленности и сельского хозяйства
встал вопрос о необходимости обеспечения этих работ защитной
техникой.
К защитной технике от радиоактивных и ионизирующих излу-
чений относятся:
1. Оборудование и мебель лаборатории:
а) боксы перчаточные и комбинированные,
б) вытяжные шкафы,
в) манипуляционные столы,
г) лабораторные столы, стулья, шкафы, полки.
2. Приспособления защитные:
а) блоки защитные,
б) экраны, стоящие на полу, и настольные,
в) сейфы стационарные и нестационарные,
г) стерилизаторы.
3. Приспособления для дистанционной работы:
а) манипуляторы.
4. Специализированные приспособления:
а) приспособления для закрывания, открывания, дозирования,
296
б) приспособления для физико-химических работ.
5. Оборудование транспортировки и хранения:
а) оборудование внутренней транспортировки,
б) оборудование внешней транспортировки,
г) контейнеры лабораторные, транспортные для радиоактивных
отходов.
6. Оборудование для радиоактивных отходов и
фильтрационные установки:
а) сборники отходов,
б) фильтры и фильтрационные установки.
7. Средства индивидуальной защиты:
а) специальные одежда, обувь и перчатки,
б) средства для защиты органов дыхания.
Перечисленное оборудование и приспособления серийно выпу-
скаются промышленностью [2].
ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
В зависимости от объема работ с радиоактивными изотопами
из числа сотрудников, связанных с этой работой, в химической ла-
боратории организуют службы радиационной безопасности или же
функции этой службы возлагают на специального уполномоченного
по технике безопасности, назначаемого руководством лаборатории
и выполняющего эти обязанности по совместительству с основной
работой.
Порядок работы и ее объем, права и обязанности службы ра-
диационной безопасности или уполномоченного регламентируются
утверждаемой руководством лаборатории инструкцией. Количест-
венное определение уровня активности и ионизирующих излучений
является задачей дозиметрической службы.
Приборы, предназначенные для измерения дозы ионизирующих
излучений или мощности дозы, называются дозиметрами ионизи-
рующих излучений.
По принципу, лежащему в основе устройства прибора, разли-
чают дозиметры ионизационные, люминесцентные (в том, числе
сцентилляционные), химические, фотодозиметры и калориметриче-
ские дозиметры. Наиболее распространены ионизационные прибо-
ры, основанные на применении электрического разряда в газе.
В качестве датчика в таких приборах используется камера (иони-
зационная), т. е. воздушный конденсатор, в котором газ под дей-
ствием излучений ионизируется и начинает проводить электриче-
ский ток. По количеству электричества, протекающего через ка-
меру, можно судить о дозе излучения. Для индивидуального
контроля используются этого типа дозиметры малого размера (на
перстковые). Люминесцентные дозиметры отличаются более высо-
кой чувствительностью.
В последнее время разрабатываются новые приборы, основан-
ные на химических методах, применении полупроводников и т. д.
297
Химические дозиметры — это растворы хлорированных органиче-
ских соединений, сульфата железа, солей церия и т. д., в которых
под влиянием облучения протекают реакции радиолиза. Путем
регистрации накопления продуктов радиолиза удается определить
самые различные дозы электронов, у-лучей и быстрых нейтронов
от нескольких до миллиона рентгенов [5, 10].
Индивидуальные дозиметры различных конструкций и моделей
выпускаются промышленностью.
ДЕЗАКТИВАЦИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИИ
Процесс удаления радиоактивных веществ с поверхности раз-
личных объектов в целях снижения активности до уровня, не пред-
ставляющего опасности для человека, называется дезактивацией.
Заражение различных объектов может быть поверхностным, а мо-
жет быть и более глубоким, если радиоактивное вещество в жид-
ком состоянии. В зависимости от физико-химических свойств
объектов заражения и интенсивности заражающего вещества при-
меняются различные методы дезактивации: физические, химиче-
ские и физико-химические. Во всех случаях при заражении поме-
щения лаборатории, независимо от причин его возникновения,
положение объявляется аварийным. Впредь до ликвидации зара-
жения вся работа прекращается, все коммуникации (газ, венти-
ляция и т. д.) выключаются, работающие должны покинуть поме-
щение лаборатории, кроме лиц, занятых работами по дезактива-
ции. Порядок и план ликвидации зараженности проводится по
предварительно утвержденной руководством инструкции.
Радиоактивные вещества, слабо связанные с поверхностью за-
раженного объекта, удаляют физическими методами: мытьем
водой, удалением щетками и пылесосами, снятием верхнего слоя
покрытия и т. д.
Химическая дезактивация основана на использовании свойств
многих радиоактивных веществ вступать ib реакции с дезактива-
торами, в результате чего происходит их растворение и они легко
смываются. В большинстве случаев в качестве дезактиваторов
применяют такие химические соединения, которые в растворе об-
разуют с радиоактивным веществом растворимый комплекс. Наи-
более важными комплексообразователями, применяемыми для этих
целей, являются соли щавелевой, угольной и лимонной кислот.
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ЛИКВИДАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
1. Правила, устанавливающие порядок ликвидации загрязнения
в случае аварии, вывешивают на видном месте в лаборатории
Кроме того, руководителем лаборатории должен быть проведен
устный инструктаж по этим правилам всех работающих в данной
лаборатории.
2. В лаборатории необходимо иметь аварийный запас инвен-
таря и соответствующих дезактиваторов.
298
3. О случившейся аварии немедленно ставить в известность
дозиметрическую службу.
4. Если загрязняющим является сухое вещество, то его следует
собрать слегка увлажненной тряпкой, не размазывая по чистым
участкам; если загрязняющим является раствор радиоактивных
веществ, то его следует собрать сухими, легко впитывающими
тряпками или фильтровальной бумагой, не размазывая по чистым
участкам.
5. Большое количество пролитых радиоактивных жидкостей сле-
дует засыпать сухими опилками или собрать при помощи перенос-
ных вакуумных насосов.
6. После удаления основных количеств радиоактивного веще-
ства оставшееся загрязнение устраняется обработкой поверхности
специальными моющими растворами (см. Приложение XXII). Эту
обработку производят тряпками,- щетками или тампонами, смочен-
ными моющими растворами.
7. После дезактивации поверхность объекта обильно промы-
вается водой, протирается сухими чистыми тряпками и проверяется
на активность соответствующими дозиметрическими приборами.
8. Использованные загрязненные тряпки и щетки собирают
в пластикатовые мешки или другие емкости и удаляют как ра-
диоактивные отходы в соответствии с существующими правилами.
9. Необходимо тщательно следить за чистотой кожных покро-
вов, особенно рук. Загрязнение кожи может явиться причиной за-
несения радиоактивных веществ внутрь организма. При очистке
кожных покровов от радиоактивных загрязнений следует помнить,
что она будет тем эффективнее, чем раньше к ней приступили, так
как длительная задержка радиоактивных загрязнений на коже
приводит к большой фиксации их и затрудняет очистку.
10. При загрязнении рук радиоактивными веществами рекомен-
дуется троекратно намыливать их мылом, тщательно растирать
щеткой и смывать теплой водой. Лучше для этого применять спе-
циальные сорта мыла.
11. Для более успешной очистки рук надо коротко стрцчь ногти
и следить за эластичностью кожи, так как сухая кожа, Трещины
и мозоли ухудшают ее очистку. Царапины и порезы могут также
способствовать проникновению радиоактивных веществ в организм.
12. При сильных загрязнениях для мытья рук применяют со-
ответствующие адсорбенты, комплексообразователи и раствори-
тели.
13. Надо помнить, что универсальных дезактиваторов нет и
можно рекомендовать только несколько составов. Например, при
загрязнении торием и фосфатом рекомендуется применять мыло
с добавкой трилона Б, гексаметафосфата, порошка «Новость». Для
очистки от загрязнения радием — каолиновое мыло. В ряде слу-
чаев рекомендуется 1—2%-ный раствор лимоннокислого натрия,
углекислого натрия, перманганата калия и др.
14. Работающие с радиоактивными изотопами должны быть
299
обеспечены индивидуальными средствами защиты: халатами из
неокрашенного мелескина, шапочками, резиновыми перчатками
(хирургические). Если проводится работа с открытыми радио-
активными веществами общей активностью свыше 10 мкюри, то
работающие должны быть обеспечены хлопчатобумажными ком-
бинезонами, спецбельем и обувью.
СБОР, УДАЛЕНИЕ И ЗАХОРОНЕНИЕ ТВЕРДЫХ
И ВЫСОКОАКТИВНЫХ ЖИДКИХ ОТХОДОВ
В процессе работы с радиоактивными изотопами в химических
лабораториях накапливаются радиоактивные отходы — соединения,
содержащие радиоактивные вещества, а также материалы и пред-
меты, находившиеся в контакте с этими радиоактивными вещест-
вами, надобность в которых отпала. Эти отходы могут быть в виде
растворов, осадков, фильтровальной бумаги, разбитой химической
посуды, пришедшего в негодность мелкого лабораторного инвен-
таря, спецодежды и т. п. Соблюдая экономию при работе с радио-
активными веществами, к решению вопроса об уничтожении того
или иного реактива и предметов следует в каждом случае подхо-
дить индивидуально. Например, было бы расточительным уничто-
жить этиловый эфир или спирт, использованный для промывки
какого-либо нерадиоактивного или ядовитого осадка; обычно та-
кой эфир или спирт регенерируется и используется снова. Но
едва ли целесообразно заниматься регенерацией эфира или спир-
та, содержащего сильнодействующее ядовитое вещество или име-
ющего даже невысокую радиоактивность. Аналогично, по-видимо-
му, надо подходить к оценке целесообразности переработки спла-
вов, содержащих даже дорогостоящие и драгоценные металлы или
их соединения (цирконий, рутений, золото, серебро, платина и др.).
К уничтожению радиоактивных отходов неприменимы обычные
химические методы, используемые для дегазации вредных веществ.
Преступно выбросить даже короткоживущие изотопы вместе с
другим мусором в мусоропровод или в канализацию.
Система удаления и захоронения твердых и высокоактивных
жидких отходов, содержащих радиоактивные вещества, включают
в себя сбор этих отходов внутри учреждения и временную изоля-
цию их в местном хранилище радиоактивных веществ, транспор-
тировку и захоронение в специально выделенных для этой цели
местах.
Места захоронения выделяются органами санитарного надзора
в централизованном порядке для всего города или населенного
пункта. Эти станции (пункты) обеспечиваются специальным транс-
портом для перевозки радиоактивных отходов, квалифицированным
штатом сотрудников и свою работу проводят согласно особым по-
ложениям.
Радиоактивные отходы в лабораториях собирают в контейнеры-
сборники, отдельно от обычного мусора. Контейнеры-сборники для
300
радиоактивных отходов должны быть стандартными. Их конструк-
ция, форма, размеры согласовываются со станцией захоронения и
местными органами санинспекции. Они должны плотно закрывать-
ся, их внутренняя поверхность должна быть гладкой, выполненной
из нержавеющей стали или другого материала, допускающего
обработку кислотами и дезактивирующими растворами. Твердые от-
ходы надлежит собирать в крафт-мешки или пластиковые мешки
разового пользования, помещенные в сменные контейнеры. Для
сбора высокоактивных жидких отходов следует применять сменные
герметически закрывающиеся контейнеры, которые после заполне-
ния подлежат транспортировке на станцию захоронения.
Внутри помещений контейнеры-сборники транспортируются на
специальных тележках с ручкой, длина которой должна быть не
менее одного метра. Заполненные контейнеры-сборники до отправ-
ления на станцию захоронения держат в отведенном для них месте
в общем хранилище радиоактивных веществ. Твердые и жидкие
радиоактивные отходы, содержащие короткоживущие изотопы с
периодом полураспада не свыше 15 дней, выдерживаются в тече-
ние времени, обеспечивающего снижение активностей до уровня,
не более чем в 100 раз превышающего предельно допустимые кон-
центрации радиоактивных веществ для воды открытых водоемов.
При достижении этого уровня твердые радиоактивные отходы пе-
реводят в раствор и вместе с жидкими отходами при обильном
разбавлении через специальный люк спускают в канализационную
сеть.
При этом осуществляется надлежащий дозиметрический кон-
троль с оформлением соответствующего акта.
ЛИТЕРАТУРА
1,- Санитарные правила работы с радиоактивными веществами и источника-
ми ионизирующих излучений. М., Госатомиздат, 1960. '.
2. Защитная техника. Информационный справочник Всесоюзного объедине-
ния «Изотоп». М., Атомиздат, 1963. .
3. Инструкция по работе с радиоактивными веществами и другими йсточии-
ками ионизирующих излучений в научных учреждениях АН СССР. М., Изд-во
АН СССР, 1963.
4. Реформатский И. А. Лаборатории для работ с радиоактивными ве-
ществами. М., Атомиздат, 1963.
5. Бондаренко И. П., Б у д а р о в а П. В. Основы дозиметрии и защи-
ты от излучений. М., «Высшая школа», 1962.
6. Прайс Б., Хортон К-, Спинин К- Защита от ядерных излучений.
М.—Л., ИЛ, 1959.
7. Лещинский Н. И. Транспортирование радиоактивных веществ. М.,
Атомиздат, 1962.
8. Павлов П. И. Памятка по технике безопасности для радиографа. М.,
Атомиздат, 1962.
9. Ардашников С. Н. и др. Защита от радиоактивных излучений. М.,
Металлургиздат, 1961.
10. Кабакчи А. М., Лаврентович Я- И., Пеньковский В. В.
Химическая дозиметрия ионизирующих излучений. М., Изд-во АН СССР, 1963.
Глава 15
ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ ОТРАВЛЕНИЯХ [1, 2]
При работе с ядовитыми веществами в лабораториях бывают
происшествия, когда до прибытия неотложной помощи, отправле-
ния на медицинский пункт или до прибытия врача необходимо
оказание пострадавшему помощи, и чем скорее она будет оказана,
тем меньше будет последствий отравления . Помощь должна быть
такой, которая показана при данном отравлении (см. Приложе-
ние XXIII).
Нет противоядий и других видов помощи, которые были бы
одинаково действенны в любом случае. Но всегда следует позабо-
титься об удалении пострадавшего из опасной зоны, освободить от
стесняющей дыхание одежды, остерегаться охлаждения тела. При
остановке дыхания следует применять искусственное дыхание и,
если необходимо (см. указания при характеристике соответствую-
щих веществ), кислород. Очень важно для пострадавшего создать
абсолютный покой, не давать ему делать бесполезных движений.
При попадании ядовитого вещества в жидком или твердом виде
внутрь (с пищей и другое случайное отравление) следует попытать-
ся вызвать рвоту (механическим путем посредством щекотания нё-
ба) или вызывающими рвоту средствами. Последние применять
только по рекомендации врача. Лиц, потерявших сознание, нужно
стараться привести в чувство какими-либо внешними раздражения-
ми и поддерживать в бодрствующем состоянии до оказания меди-
цинской помощи.
Случаи отравления бывают очень разнообразные. Путями попа-
дания ядовитых веществ в организм могут быть пищеваритель-
ный тракт, дыхательные пути и, сравнительно редко, кожа и сли-
зистая оболочка; чаще всего происходят отравления газами. В хи-
мических лабораториях приходится иметь дело обычно с острыми
отравлениями, хронические отравления встречаются реже. Боль-
шинство химических соединений, особенно органических, более или
менее токсично, некоторые из них мы описали в гл. 3. Каждый
химик должен быть хорошо знаком с токсическими свойствами тех
веществ, с которыми он работает.
302
ОТРАВЛЕНИЕ ГАЗАМИ
Окись углерода. Очень ядовита, вызывает тяжелые и даже
смертельные отравления, если содержится в воздухе в количестве
>0,34%. Светильный газ содержит 7—14% СО; благодаря харак-
терному запаху светильного газа наличие его в воздухе легко мо-
жет быть обнаружено. Более опасен водяной газ, содержащий
35—40% СО; применение этого газа в лабораториях запрещено.
Признаки отравления окисью углерода. Головокруже-
ние и головные боли, слабость, рвота, шум в ушах, судороги и по-
теря сознания.
Пострадавшего нужно немедленно вынести на свежий воздух,
ослабить тугозатянутые места одежды и применить искусственное
дыхание кислородом—чистым или с добавкой 5% СОг. Искус-
ственное дыхание следует применять длительно, до 4 час. Отрав-
ленного необходимо держать в тепле, завернуть в одеяло и согре-
вать грелками. Немедленно вызвать врача.
Сероводород также очень ядовит, благодаря характерному за-
паху его легко обнаружить уже в концентрации 0,0014—0,0028 жг/л.
Максимальная допустимая концентрация сероводорода в воз-
духе (при длительном воздействии) 0,01 мг)л. Длительное вдыха-
ние сероводорода, особенно при больших концентрациях, притуп-
ляет обоняние и поэтому опасаться отравления нужно особенно
тогда, когда, несмотря на заведомое присутствие в воздухе серо-
водорода, перестает ощущаться его запах.
Признаки отравления. Головокружение и головные бо-
ли, тошнота, общая слабость, потеря сознания. В некоторых слу-
чаях может наступить внезапная смерть вследствие поражения
дыхательных путей.
Пострадавшему следует обеспечить доступ свежего воздуха,
делать искусственное дыхание, дать вдыхать кислород с добавкой
5—7% СО2.
Окислы азота тем более опасны, что действие их проявляется
не сразу, а лишь по истечении некоторого времени. Максимально
допустимое содержание этого газа в воздухе составляет 0,006 мг/л.
Концентрация 0,2—0,3 мг/л может угрожать жизни пострадавшего.
Признаки отравления. Окислы азота действуют прежде
всего на слизистую оболочку и дыхательные пути, затем вызывают
раздражение глаз, сухость в горле, кашель, иногда тошноту и
рвоту. Отравления окислами азота особенно опасны для лиц, стра-
дающих слабостью сердца.
При отравлении необходимо дать дышать чистым кислородом,
а ввиду возможного отека легких и нарушений кровообращения
следует избегать всяких усилий; отравленному нужен полный по-
кой. Пострадавшего необходимо держать в тепле, завернуть в
одеяла, применять теплые компрессы. Следует вызвать врача.
Хлор обладает резко выраженным раздражающим действием
на верхние части дыхательных путей. Удушливый, так называемый
303
«хлорный» кашель весьма характерен для действия больших кон-
центраций этого вещества. Кашель при продолжительном действии
хлора усиливается и может завершиться спазмой отдельных уча-
стков дыхательных путей и затем прекращением дыхания. Даже
при кратковременном действии хлора'надо опасаться острого отека
легких. Уже при концентрации 3 мг/м3 хлор вызывает раздраже-
ние гортани и кашель. Концентрация 150 мг/м3 при длительном
воздействии на организм вызывает серьезное заболевание, кон-
центрация 300 мг/м3 опасна для жизни, а 2 г/м3 смертельна при
пребывании в этих условиях более 30 мин.
Первая помощь. При отравлении хлором надо немедленно
удалить пострадавшего из зараженной атмосферы, освободить от
одежды, стесняющей дыхание, согреть его грелками и давать кис-
лород для дыхания. Противогаз марки А обеспечивает хорошую
и длительную защиту от хлора.
Бром поражает дыхательные пути, подобно отравлению хлором,
вызывает еще более сильное поражение глаз и всех слизистых
оболочек. При попадании на кожу дает ожоги.
Первая помощь. Отравленного нужно вынести в лежачем
положении на свежий воздух и применять искусственное дыхание,
иногда до 4 час. Если пострадавший не потерял сознания, следует
применить ингаляцию разбавленным аммиаком и полоскание горла
раствором соды.
Фосген действует подобно хлору, но в 15 раз более ядовит. От-
равление проявляется не сразу.
Из физических и химических свойств фосгена обращаем вни-
мание на его хорошую растворимость в бензине, бензоле, дихлор-
этане, хлороформе и других органических растворителях. В воде
фосген растворяется плохо. Энергично реагируя как с газообраз-
ным, так и с растворенным в воде аммиаком, фосген образует мо-
чевину и хлористый аммоний, т. е. безвредные продукты. Поэтому
аммиак (любой водный раствор) может быть использован для по-
глощения (дегазации) фосгена. Термическая устойчивость фосгена
невелика.
Токсические свойства фосгена и первая по-
м о щ ь. Для фосгена характерно действие на нижние отделы ды-
хательных путей — мелкие и мельчайшие бронхи и альвеолы.
Основным поражением является острый отек легких. Фосген обла-
дает скрытым периодом действия на организм. При концентрации
80 мг/м3 фосгена наступает тяжелое заболевание. Концентрация
300 мг/м3 смертельна после пребывания в ней в течение 15 мин.
Противогаз марки А надежно обеспечивает защиту при пребыва-
нии в атмосфере, зараженной фосгеном, в течение 15—20 мин.
Сернистый газ сильно раздражает слизистые оболочки, вызы-
вая кашель и чихание. Организм быстро привыкает к действию его
в небольших концентрациях. Допустимая концентрация — 0,02 .иг/л.
Отравленного следует вынести на свежий воздух и применять
ингаляцию раствором соды (вдыхание с паром).
304
Аммиак сильно действует на слизистые оболочки: вызывает
слезотечение и воспаление глаз, сильный кашель, жжение в горле,
кроме того, у пострадавшего появляются тошнота и приступы
одышки.
Отравленного нужно вынести на свежий воздух, применить
искусственное дыхание и, если он находится в сознании, применить
ингаляцию разбавленной уксусной кислотой.
Синильная кислота и ее соли образуются при действии силь-
ных кислот на цианиды, а также при действии серной кислоты на
железосинеродистый калий.
Первая помощь. В случае отравления требуется немедлен-
ная врачебная помощь. Если пострадавший потерял сознание, сле-
дует применить искусственное дыхание и медицинские средства,
поддерживающие деятельность "сердца. При отравлении цианидами
необходимо вызвать рвоту, а затем дать 250 мл воды, содержащей
10 мл 3%-ной перекиси водорода. В случае отравления цианидами
или синильной кислотой пострадавшему следует дать также рас-
твор тиосульфата натрия или метиленовой сини.
Кислоты и щелочи. При отравлении немедленно вызвать врача,
а до его прихода давать пострадавшему пить много воды, затем
несколько столовых ложек эмульсии (1 чайная ложка смеси, со-
стоящей из 2 частей порошкообразного активированного угля,
1 части окиси магния и 1 части танина, в стакане воды). После
этого следует давать смягчающее питье (молоко, свежий яичный
белок, овсяный отвар или даже одну чайную ложку вазелинового
масла).
Отравления твердыми ядовитыми веществами — солями мышья-
ка, ртути, свинца, бария и др.— сравнительно редки. В случае
такого отравления следует дать рвотного и вызвать врача, кото-
рый сделает промывание желудка. При отравлении солями тяже-
лых металлов вызывать рвоту молоком или куриным белком
В случае отравления соединениями мышьяка или ртути после рво-
ты необходимо дать чайную ложку горчицы или столовую ^ложку
поваренной соли, или столько же сернокислого цинка, размешав
их в теплой воде. <
Если в организм через пищевой тракт попадут ядовитые
органические жидкости: ацетон, формалин, метиловый, амиловый
спирты, йнилин и т. д., необходимо вызвать рвоту, а затем дать
молоко и белок куриного яйца.
В каждой лаборатории администрация по согласованию с охра-
ной труда возлагает на одного из работников обязанности по ока-
занию первой помощи при отравлениях. Этот работник должен
быть обучен в местной поликлинике приемам оказания первой по-
мощи. Он должен следить за состоянием аптечки, имеющейся в
лаборатории, проверять наличие' в ней всех необходимых медика-
ментов и материалов (см. Приложение II), проверять наличие но-
1 При отравлении фосфором и его соединениями нельзя давать больному
молоко, жиры, яйца.
305
силок, инструкций по технике безопасности, инструкций по оказа-
нию первой помощи, исправность телефонной связи с медицинским
пунктом. Помимо оказания первой помощи он должен вызывать
для оказания дальнейшей помощи или давать поручение другим
сотрудникам о вызове врача.
ОЖОГИ [3]
Ожоги — весьма часто встречающиеся ц химических лаборато-
риях травматические повреждения. Различают ожоги термические,
электрические, химические и лучевые. Наиболее распространенны-
ми в лабораториях являются ожоги термические и химические.
ТЕРМИЧЕСКИЕ ОЖОГИ
Термические ожоги по своей тяжести могут быть четырех сте-
пеней. Наиболее тяжелой формой ожога является ожог третьей
и четвертой степеней. Причинами термических ожогов в химиче-
ских лабораториях могут быть:
1. Прикосновение голыми руками к раскаленным или сильно
нагретым предметам лабораторного оборудования. Этого вида
ожоги имеют место при невнимательной работе в лаборатории (по
рассеянности берут в руки газовые горелки, раскаленные «про-
скочившим» пламенем, нагретые до высокой температуры метал-
лические, стеклянные, фарфоровые предметы и др.).
2. Загорание легковоспламеняющихся или горючих жидкостей
при нарушении правил работы с ними или вследствие растрески-
вания недоброкачественного материала (стекла), из которого из-
готовлена аппаратура или посуда. Особо тяжелые последствия мо-
гут иметь место, если в результате разрыва емкости с легковос-
пламеняющейся или горючей жидкостью одежда и тело облиты
этой жидкостью и она воспламенилась. В этих случаях, как пра-
вило, пострадавший теряет способность правильно управлять
своими действиями, стремится бежать, что еще более усиливает
начавшееся загорание. Прежде всего пострадавшего надо пова-
лить на пол и затем гасить огонь асбестовым одеялом или другим
материалом.
После ликвидации загорания немедленно оказать первую
помощь:
1. Снять одежду с обожженных частей тела; если необходимо,
разрезать ее ножницами.
2. Обожженную поверхность покрыть сухой асептической повяз-
кой, не предпринимая ничего без врача для очистки поверхности
ожога от приставших остатков одежды.
3. Все остальные меры помощи оказывает только медперсонал.
ХИМИЧЕСКИЕ ОЖОГИ
Эти ожоги возникают от действия на кожу различных химиче-
ских веществ, главным образом кислот и едких щелочей. Однако
химические ожоги могут причинять и растворимые соли некоторых
зов
тяжелых металлов, например нитрат серебра, а также некоторые
органические соединения (нитробензол, фенол и многие другие).
Из кислот наиболее опасными являются концентрированные
азотная и фтористоводородная кислоты, вызывающие очень болез-
ненные и долго не заживающие повреждения. Серьезные пораже-
ния наносит «царская водка» (смесь концентрированных азотной
и соляной кислот). Концентрированная серная кислота не менее
опасна, особенно для глаз, но, если ее быстро удалить с поверх-
ности кожи и после этого пораженное место тщательно промыть
спиртом и водой, остается лишь слабое раздражение кожи.
Сильные и тяжелые ожоги вызывают щелочи, особенно боль-
шой концентрации. Это объясняется более глубоким проникнове-
нием щелочи внутрь кожного покрова и образованием с белками
верхних и глубоких слоев кожного покрова необратимых соедине-
ний. Тяжесть ожогов кислотами и щелочами значительно повы-
шается, если эти реагенты нагреты.
Первая помощь при ожогах кислотами и щело-
чами. Удалить ватным тампоном жидкость, промыть поражен-
ные места обильным количеством воды и обработать нейтрализую-
щими веществами. При ожогах кислотами (соляной, азотной, сер-
ной, фосфорной), а также хлором или бромом в качестве нейтра-
лизатора применяют 2%-ный раствор карбоната аммония или
бикарбоната натрия. При ожогах щелочью — 2%-ный раствор
уксусной кислоты или 1 % -ный раствор соляной кислоты. При ожоге
фтористоводородной кислотой — промыть обильным количеством
воды и наложить компресс с пастой, приготовленной из гидрата
окиси магния.
Тяжелые ожоги образуются при действии на кожу белого фос-
фора. В случае такого ожога нужно пораженное место тщательно
промыть водой и сделать компресс из 1 % -ного раствора медного
купороса. Избегать пользования при ожогах фосфором мазью от
ожогов, имеющейся в наборе медикаментов аптечки, так как^фос-
фор в жирах растворяется и действие его еще более усиливается.
ОСНОВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРОФИЛАКТИКЕ И ОКАЗАНИЮ
ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПРИ ОЖОГАХ, ПОЛУЧЕННЫХ В ХИМИЧЕСКИХ
ЛАБОРАТОРИЯХ
1. При термических ожогах первой степени обожженное место
надо присыпать двууглекислым натрием, рисовым или картофель-
ным крахмалом или тальком. Хорошо помогают примочки из, све-
жеприготовленных растворов 2%-ной питьевой соды или 2%-ного
марганцовокислого калия. Лучшим средством для примочек яв-
ляется 96 %-ный этиловый спирт. При более тяжелых ожогах не-
обходимо немедленно отправить пострадавшего в лечебное учреж-
дение.
2. При ожогах химическими веществами, особенно кислотами и
щелочами, пораженный участок кожи быстро промывают большим
307
количеством воды, затем на обожженное место накладывают при-
мочку: при ожогах кислотой — из 2%-ного раствора соды, при
ожогах щелочью — из слабого 1—2%-ного раствора уксусной кис-
лоты.
3. Если несчастный случай произошел при работе, связанной
с применением металлического натрия или калия, а также фос-
фора, то необходимо тампоном ваты снять с кожи и одежды остат-
ки этих веществ, а затем промывать.
4. При ожогах бромом его следует быстро смыть с поверхно-
сти кожи несколькими порциями этилового спирта и затем сма-
зать пораженное место мазью от ожогов, имеющейся в лаборатор-
ной аптечке.
5. При воспламенении одежды не бегать! Необходимо загасить
огонь на горящем, набросив на него асбестовое или шерстяное одея-
ло или, наконец, пальто, халат и т. д. Погасив пламя, приступить
к оказанию первой помощи.
6. Лучшей профилактикой ожогов глаз является обязательное
пользование при опасных работах предохранительными очками.
Если же ожог глаз все же произошел, надо немедленно обильно
промыть глаза водой. Все остальные мероприятия проводит толь-
ко врач.
7. При переносе сосуда с горячим раствором необходимо за-
щитить руки резиновыми перчатками или полотенцем. Держать
сосуд вдали от себя обеими руками или пользоваться деревянны-
ми (пластмассовыми) поддонами с высокими бортиками.
8. Кислоты, щелочи и другие едкие жидкости разливать только
при помощи стеклянных сифонов с грушей или других каких-либо
нагнетательных приспособлений.
9. При выполнении этой операции обязательно пользоваться
предохранительными очками.
10. При нагревании жидкостей для предотвращения выбрасы-
вания их при кипении пользоваться стеклянными или фарфоро-
выми капиллярами, опущенными на дно сосуда
ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ ОЖОГАХ ГЛАЗ (4, 5]
Тщательно оберегайте при работе в лаборатории глаза! Ожоги
глаз в лабораториях возможны по многим причинам: при неакку-
ратной работе, при плавлении металлов, от брызг при выпарива-
нии веществ и перемешивании прокаливаемых солей, при нагре-
вании различных жидкостей, растворении кислот и т. д. Ожоги
могут быть вызваны вредными примесями в воздухе в виде аэро-
золей, пара, например аэрозоля едкого натра, едкого кали,
гидроокиси аммония, пикриновой кислоты и др. Очень опасны для
глаз щелочи, они быстро вступают во взаимодействие с тканями
глаза, проникают в глубокие слои его. Это крайне затрудняет,
а в ряде случаев делает невозможным полное удаление щелочи из
308
глаз даже при длительном и обильном промывании их водой. Чрез-
вычайно опасно попадание в глаза концентрированных и горячих
растворов щелочей. Не говоря уже о том, что поражение глаз ще-
лочью обычно требует продолжительного лечения, очень часто это
заканчивается потерей зрения.
Избегайте растворения сухих щелочей в воде при нагревании!
Процесс растворения щелочи идет с выделением большого коли-
чества тепла, а при нагревании раствор может расплескаться и
разбрызгаться из сосуда.
Очень внимательным и осторожным надо быть при работе с
кислотами. Особенно опасны поражения глаз минеральными кис-
лотами— азотной, серной, соляной, плавиковой, хлорной.
Помните основное и важное правило: растворяйте и разбав-
ляйте кислоты водой, приливая к последней кислоту, а не на-
оборот!
При попадании брызг кислоты в глаза их немедленно нужно-
промыть обильным количеством воды и затем 3%-ным раствором
бикарбоната натрия.
Опасность для глаз представляют органические растворители,
например бензин, эфиры, четыреххлористый углерод и др. Пора-
жения глаз органическими растворителями болезненны. Их послед-
ствия значительно облегчаются, если своевременно приняты меры
первой помощи.
Патологические изменения органов зрения могут иметь место
и при работе со многими другими химическими веществами: свин-
цом, ртутью, окисью углерода, сероуглеродом, диметилсульфатом,
аммиаком, трихлорэтаном, мышьяком, перекисью водорода. Попа-
дание последней в глаза приводит либо к частичной потере зрения,
либо к полной слепоте. Нужно твердо помнить, что даже самые
легкие, но частые повреждения роговицы глаза могут резко сни-
зить ее сопротивляемость и привести к крайне нежелательным по-
следствиям. Работая в жарком помещении, в пыли, в окружении
взвешенных в воздухе химически активных веществ или при рез-
ком освещении, а также вблизи от источников излучений, не остав-
ляйте без защиты свои глаза. Восстановить поврежденное зрение
не всегда удается. Пользуйтесь защитными очками!
ЗАЩИТА ГЛАЗ ОТ РАДИОАКТИВНЫХ ПОРАЖЕНИИ
И ИЗЛУЧЕНИЙ [5]
Опасность для глаз представляет и работа с радиоактивными
* веществами, поэтому она должна проводиться с предосторожно-
стями,. предусмотренными специальными инструкция-ми. Вредное
влияние на организм, вызываемое радиоактивным распадом, обыч-
но делят на две группы.
К первой группе относят влияние радиоактивных излучений в
виде а-, р-частиц и нейтронов; ко второй — влияние электромаг-
нитного излучения в виде у-лучей.
309
а- и р-лучи обладают различной проникающей способностью,
а поэтому защита от этих излучений глаз не одинакова. Если от
a-излучений достаточно применять легкие, безоправные очки-маски
из тонких (0,3—0,4 мм) прозрачных пленок каких-либо пластмасс,
то для защиты от p-излучений этого недостаточно и требуется за-
щищать глаза очками с органическим или силикатным стеклом,
а от у-излучений и этой защиты уже недостаточно и нужно при-
менять экраны (свинцовые, бетонные), иногда даже с дистанцион-
ным управлением. Наиболее чувствительной частью глаз к рент-
геновым, у-лучам и нейтронам является хрусталик. Под влиянием
этих излучений может произойти помутнение хрусталика (ката-
ракта).
Практика показывает, что повреждения глаз в лабораторных
условиях более часто имеют место в результате несоблюдения пра-
вил безопасности работы, нарушений технологического режима и
часто пренебрежения обязательным пользованием защищающими
глаза предохранительными очками. Лица, посвятившие себя работе
в области химии, должны приучиться использовать защитные очки
и иметь их постоянно на рабочем месте. Глаза — основное орудие
при работе в химических лабораториях. Берегите их!
Профилактика поражений органов зрения при работе с раз-
личными видами лучистой энергии сводится к применению различ-
ных защитных очков: покрытых окисью металла — если требуется
защита от инфракрасных лучей (стеклодувные работы), обычных
очков — при работе с ультрафиолетовыми лучами, очков, из латун-
ной сетки — при работе с сантиметровыми излучениями.
Общее правило безопасности работы с радиоактивными веще-
ствами и со всеми видами излучений: не находись без нужды в
сфере действия радиоактивных излучений и в зоне действия иони-
зирующих излучений!
МЕРЫ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПРИ ПОРАЖЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ
током
Во всех случаях поражения электрическим током первой и са-
мой действенной мерой пойощи является немедленное обесточи-
вание пострадавшего. Однако это требует осмотрительности и свя-
зано с большой опасностью. Необходимо помнить, что прикосно-
вение к токоведущим частям вызывает судорожное сокращение
мышц. Высвободить провод из рук становится невозможно и в
то же время прикасаться к человеку, находящемуся под током, без
применения надлежащих мер предосторожности опасно для жизни
оказывающего помощь. Если отключение установки не может быть
произведено достаточно быстро, то необходимо принять меры к от-
делейию пострадавшего от токоведущих частей.
Для этого при напряжении до 1000 в следует воспользоваться
сухой одеждой, палкой, доской или каким-либо другим сухим не-
проводником. Для изоляции рук при спасении, в особенности если
ЗЮ
необходимо коснуться частей тела пострадавшего, не покрытых
одеждой, надо надеть резиновые перчатки, галоши, обмотать руки
шарфом или воспользоваться другими подручными вещами. При
этом рекомендуется действовать по возможности одной рукой.
Когда ток проходит в землю через человека и последний судорож-
но сжимает в руках один провод, проще прервать ток, подсунув
под ноги доску, фанеру или приподняв ноги. В случае необходи-
мости надлежит перерубить или перерезать отдельно каждый про-
вод инструментом с изолированными ручками. И только после
освобождения пострадавшего от действия тока можно оказать ему
помощь.
Оказание первой помощи состоит в следующем:
1. Если пострадавший в сознании, но до этого был в обмороке
или продолжительное время находился под током, ему необходимо
обеспечить полный покой до прибытия врача.
2. При бессознательном состоянии, но сохранившемся дыхании,
нужно уложить пострадавшего удобно, ровно, расстегнуть одежду,
создать приток свежего воздуха, удалить лишних людей. Давать
нюхать нашатырный спирт, обрызгивать водой, растирать и согре-
вать тело. Срочно вызвать врача. Если пострадавший плохо ды-
шит, очень редко и судорожно,— делать искусственное дыхание.
3. При отсутствии признаков жизни (нет пульса, дыхания, не
бьется сердце) нельзя пострадавшего считать мертвым. Смерть
часто бывает лишь мнимой, кажущейся. Необходимо, не теряя вре-
мени и по возможности на месте происшествия, до прибытия врача
делать искусственное дыхание.
Прежде чем приступить к искусственному дыханию, быстро,
не теряя лишней секунды, освободить пострадавшего от стесняю-
щей одежды — расстегнуть ворот, снять пиджак и пр., так же
быстро освободить рот пострадавшего от посторонних пред-
метов, мешающих дышать, удалить вставные челюсти; если рот
крепко стиснут, следует его раскрыть, вставив между задними
коренными зубами дощечку, ручку ложки и т. п. Имеется несколь-
ко способов искусственного дыхания. Они достаточно широко., осве-
щены в литературе [2].
ЛИТЕРАТУРА
1. Карасик В. М. и др. Первая помощь при острых отравлениях. Л.,
Медгиз, 1949.
2. Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева. М.—Л.,
Госхимиздат, 1954.
3. Грановский Л. Б. Первая помощь при химических ожогах. Горь-
кий, 1944.
4. Березинская Д. И. Ожоги глаз кислотами и щелочами. «Вести,
офтамологии», 12, вып. 3, 1938.
5. Найман И. М. Защита глаз на производстве. М_, Госхимиздат, 1961.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИЛОЖЕНИЯ
I. Предельно допустимые концентрации вредных газов, паров,
пыли и других аэрозолей в воздухе рабочей зоны производствен-
ных помещений.
II. Комплект лабораторной аптечки.
III. Температуры кипения и ПДК некоторых нитрилов и изо-
нитрилов.
IV. Температуры кипения некоторых хлорорганических раство-
рителей.
V. Температуры кипения и вспышки важнейших растворителей.
VI. Температуры кипения и давление паров малоопасных рас-
творителей.
VII. Чувствительность индикации по запаху.
VIII. Некоторые дегазаторы.
IX. Температуры вспышки и теплота .взрыва некоторых взрыв-
чатых веществ.
X. Чувствительность к удару некоторых сильновзрывчатых хи-
мических соединений.
XI. Температуры воспламенения, вспышки и кипения наиболее
распространенных легковоспламеняющихся жидкостей.
XII. Температуры вспышки некоторых наиболее распространен-
ных веществ.
XIII. Температуры самовоспламенения некоторых веществ.
XIV. Пределы взрываемости некоторых газо- и парообразных
смесей с воздухом при 20°С и 760 мм рт. ст.
XV. Давление и состояние газа в баллонах.
XVI. Органические перекиси и озониды.
XVII. Упругость паров наиболее распространенных веществ в
химических лабораториях при различных температурах, мм рт. ст.
XVIII. Свойства индивидуальных газов.
XIX. Охлаждающие смеси.
XX. Предельно допустимые концентрации радиоактивных ве-
ществ в воде и воздухе.
XXI. Комплект средств индивидуальной защиты.’
XXII. Составы, рекомендуемые для дезактивации лабораторных
помещений.
XXIII. Вещества, вызывающие отравления, и применяемые про-
тивоядия.
312
Таблица 1
Предельно допустимые концентрации вредных газов, паров, пыли
и других аэрозолей в воздухе рабочей зоны производственных помещений
Вещество
Предельно допусти-
мая концентрация,
ли/л3
Газы и пары
Акролеин..............................................
Амилацетат............................................
и-Аминоанизол.........................................
Аммиак................................................
Анилин................................................
Ацетальдегид..........................................
Ацетон.........•......................................
Ацетон циангидрин.....................................
Бензин растворитель ..................................
Беизии топливный—сланцевый, крекинг и др.
Бензол ...............................................
Бензотрихлорид........................................
Бисхлорметилнафталин..................................
Бромистый метил.......................................
Бромистый метилен.................................. -
Бромоформ.........................................
Бутилацетат...........................................
Бутиловый эфир акриловой кислоты......................
1, 4-Бутиндиол (пары и аэрозоль конденсата)...........
Валериановая кислота .................................
Винилацетат...........................................
Винилбутиловый эфир ..................................
Винилтолуол...........................................
Гексаметилен диамин...................................
Гексаметиленди-изо-циаиат.............................
Гексоген (циклотриметилеи, тринитроамии)..............
Гидразин-гидрат, гидразин и его производные...........
Гидроперекись изопропилбензола........................
Двуокись хлора........................................
Декалии ..............................................
Дивинил (1,3-бутадиен), псевдобутилен.................
Диметиламин...........................................
Диметилбензиламин.....................................
Диметилдиоксан........................................
Диметилтерефталат.....................................
Диметилформамид.......................................
Динил (смесь 25% дифенила и 75% дифенилоксида) . . . .
Динитрил адипиновой кислоты...........................
Динитробензол.........................................
Динитро-о-крезол (пары и аэрозоль)....................
Дииитротолуол.........................................
Диоксан...............................................
Дихлорбензол .........................................
Дихлорметилоксициклобутан.............................
Дихлоргидрин..........................................
Дихлорфенилтрихлорсилан...............................
2,0
100
1
20
3
5
200
0,9
300
100
20
0,2
0,5
1
10
5
200
10
1
5
10
20
50
1
0,05
1
0,1
1
0,1 t
100
100
1
5
10
0,1
ю
10
20
1
0,05
1
10
20
0,5
5
1
313
П родолжение
Вещество
Предельно допусти-
мая концентрация,
мг/м?
Дихлорэтан.............................................
1,1-Дихлорэтилен (винилиден дихлорид)..................
Диэтиламин.............................................
Изопрен................................................
изо-Пропилбензол (кумол) ..............................
ызо-Пропилнитрат.......................................
Иод....................................................
Камфора ..........................-....................
Капроновая кислота.....................................
Капролактам (аэрозоль).................................
Карбонат циклогексиламина..............................
Керосин (в пересчете на С) ............................
Кротоновый альдегид....................................
Ксилидин...............................................
Ксилол.................................................
Лигроин (в пересчете на С) ............................
Масляный ангидрид......................................
Масляная кислота.......................................
Метакриловая кислота...................................
Метилацетат............................................
Метилгексилкетон.......................................
Метиловый эфир акриловой кислоты.......................
Метилпирролидон (пары и аэрозоль конденсата)...........
Метилпропилкетон.......................................
Метилфторфенилдихлорсилан..............................
Метплэтилкетои.........................................
Моиобутиламин..........................................
Моповинилацетилен......................................
Монометиламин..........................................
Монохлордиметиловый эфир (по хлору с пересчетом иа мо-
лекулу) ..............................................
Монохлор-, дихлорстирол................................
Монохлорциклогексан....................................
Мышьяковистый водород..................................
Нафталин ..............................................
Непредельные спирты жирного ряда (аллиловый, кротонило-
вый и др.)..........................................
Нитрил акриловой кислоты...............................
п-Нитроанизол..........................................
Нитрометан.............................................
Нитроэтан..............................................
Нитропропан............................................
Нитробутан.............................................
Нитроксилол............................................
Нитросоединения бензола................................
Нитрохлор-, динитрохлор-соединения бензола.............
Нитроциклогексан.......................................
Озон...................................................
Окислы азота (в пересчете иа N2O5).....................
Окись углерода.........................................
Окись этилена..........................................
10
50
30
40
50
5
1
3
5
10
10
300
0,5
3
50
300
1
10
10
юо
200
20
ЮО
200
1
200
10
20
5
0,5
50
50
0,5
20
2
0,5,
3
30
30
30
30
5
3
1
1
o,t
5
20
1.
314
Продолжение
Вещество
Предельно допусти-
мая концентрация,
мг/м?
Перфтрр-пзо-бутилен.....................................
Пиколины (смесь изомеров)...............................
Пиридин.................................................
Пропаргиловый спирт.....................................
Пропилацетат............................................
Пропилпропионат.........................................
Ренацит II (смесь трихлортпофеиола, дисульфида трихлор-
тиофенола и парафина)...................................
Ртуть металлическая ....................................
Серная кислота, серный ангидрид.........................
Сернистый ангидрид .....................................
Сероводород ............................................
Сероводород в смеси с углеводородами Ci—С5..............
Сероуглерод ............................................
Сильван (2-метилфуран)..................................
Скипидар ...............................................
Сольвент-нафта..........................................
Спирт метиловый.........................................
» этиловый ...........................................
> пропиловый..........................................
» амиловый ...........................................
» бутиловый ..........................................
» п-гексилорый........................................
» п-гептиловый........................................
» и-октиловый.........................................
» и-нониловый.........................................
» п-дециловый.........................................
» октафторамиловый....................................
» тетрафторпропиловый........................- . . . .
Стирол, а-метилстирол...................................
Тетрагидрофуран.........................................
Тетралин ...............................................
Тетранитрометан.........................................
Тетрахлорпропан.........................................
Тетрахлопентан .........................................
Тетрахлоргептан .......... . ...........................
Тетрахлорнонан (аэрозоль конденсата)....................
Тетрахлорундекан (аэрозоль конденсата) . ...............
Тетраэтилсвинец.............................‘...........
Тетраэтоксисилан .......................................
Тиофен..................................................
Толуидин ..... .........................................
Толуилендиамин .........................................
Толуиленди-озо-цианат...................................
Толуол .................................................
Тринитротолуол .........................................
Трихлорбензол ..........................................
Трихлорнафталин (смесь тетра-и пеитахлорнафталинов) . . .
Трихлорпропан ..................’.......................
Трихлорсилан..................................._........
Трихлорэтилен...........................................
0,1
5
5
1
200
70
5
0,01
1
10
10
3
10
1
300
100
50
1000
200
100
200
100
100
100
200
200
20
20
5
100
100
0,3
2 <
1
1 .
1 ;
5
0,005
20
20
3
2
0,5
50
1
10
1
2
I
10
315
П родолжение
Вещество
Предельно допусти-
мая концентрация,
мг/м1
Триэтилен ...............................................
Триэтоксисиламии.........................................
Уайт-спирит (в пересчете на С)...........................
Углеводороды (в пересчете иа С)..........................
Уксусная кислота.........................................
Фенилметилдихлорсилан ...................................
Феиол....................................................
Формальдегид.............................................
Фосген...................................................
Фосфамид (о, о-диметил-З-метилкарбамидометилдитиофосфат)
(пары и аэрозоль)........................................
Фосфористый водород .....................................
Фосфорный ангидрид.......................................
Фосфор белый.............................................
Фталевый ангидрид (пары и аэрозоль конденсата)...........
фтористый водород .......................................
Фтористоводородной кислоты соли (в пересчете на HF) . . .
Фурфурол.................................................
Хинои (пара-, бензо ) ...................................
Хлор.....................................................
Хлорбензол...............................................
Хлорированные дифенилы ..................................
Хлорир энная окись дифенила..............................
Хлорированные нафталины (высшие).........................
Хлористый беизоил .......................................
Хлористый вииил .........................................
Хлористый водород и соляная кислота (в пересчете на НС1) .
Хлористый метилен........................................
Хлорметилтрихлорсилан ...................................
Хлорпеларгоиовая кислота ................................
Хлоропрен................................................
Хлорпропионовая кислота .................................
Цианистый водород и соли синильной кислоты (в пересчете
на HCN).................
Цианистый беизил........
Циклогексан..............................................
Циклогексанои ...........................................
Циклогексаиоксим.........................................
Циклогексиламин..........................................
Циклопентадиенилтрикарбоиил марганца ....................
Четыреххлористый титан (по содержанию НО в воздухе) . .
Четыреххлористый углерод.................................
Экстралин................................................
Эпихлоргидрин ...........................................
Этилацетат ..............................................
Этиловый, диэтиловый эфир................................
Этилендиамин.............................................
Этилтолуол ..............................................
Эфирсульфонат (п-хлорфеиил-п-хлорбензосульфонат) (пары
и аэрозоль) ..........................................
10
1
300
300
5
1
5
1
0,5
е,5
0,1
1
0,03
1
0,5
1
10
0,05
1
50
1
0,5
0,5
5
30
5
50
1
5
2
5
0,3
0,8
80
10
10
1
0,1
1
20
3
1
200
300
2
50
2
316
Продолжение
Вещество
Предельно допусти-
мая концентрация,
мг/м*
Пыль и другие аэрозоли
Пыль минеральная
и органическая
Пыль, содержащая более 70% свободной SiO2 в ее кристал-
лической модификации (кварц, кристобаллит, тридимит,
конденсат) ..............................................
Пыль, содержащая больше 10% и до 70% свободной SiO2
Пыль гранита.............................................
Асбестовая пыль и пыль смешанная, содержащая более 10 %
асбеста .................................................
Пыль стеклянного и минерального волокна.................
Пыль других силикатов (тальк, оливии и др.), содержащая
меиее 10% свободной SiO2.................................
Пыль слюды-сырца с примесью свободной SiO2 до 28% . . .
Пыль слюды (фагоцит, мусковит)..........................
Пыль барита, апатита, фосфорита, цемента, содержащая ме-
нее 10% SiO2.............................................
Пыль искусственных абразивов (корунда, карборунда) . . .
Пыль цемента, глин, минералов и их смесей, ие содержащих
свободной SiO2 ..........................................
Пыль угольная и утольнопородная, содержащая более 10%
свободной SiO2...........................................
Пыль угольная, .содержащая до 10% свободной SiO2 . . .
Пыль угольная, ие содержащая свободной SiO2..............
i Пыль табачная и чайная....................................
Пыль растительного и животного происхождения (хлопчато-
, бумажная, льняная, мучная, зерновая, древесная, шерстя-
* ная, пыль пуха н др.), содержащая 10% и более свобод-
ной SiO2....................................................
Пыль растительного и животного происхождения, содержа-
щая до 10% SiO2..........................................
} Пыль пресспорошка фенопластов и рмииопластов..............
Пыль амииоэнантовой, аминопеларгоновой кислот............
Пыль асбестобакелитовая, асбесторезиновая................
Прочие виды минеральной и ристительиой пыли, не содер-
жащие SiO, и примесей токсических веществ................
Алдрин (гексахлордиэидометилеигексагидронафталин) (пары
и аэрозоль) .............................................
Аллодан (бисхлорметилгексахлорбициклогептен) (пары и аэ-
розоль) .................................................
Гекса' .юраи (гексахлорцикло гексан) (пары и аэрозоль) . . .
Гексахлоран, у-изомер (гексахлорциклогексан) (пары и аэро-
• золь).....................................................
Гексахлорбеизол ........................................
Гептахлор-1 (или За) 4, 5, 6, 7, 8-гептахлор-За, 4, 7,
7а-тетрагидро-4, 7-эидометиленииден) пары и аэрозоль) . .
[ Дилдрин (гексахлорэпоксидэндометиленоктагидронафталин)
। (пары и аэрозоль).........................................
I Динитрородаибензол........................................
] Дифенилолпропан...........................................
I
I
[
| 11 Зак. 911
Г,
к
1
2
2
2
3
4
2
4
5
5
6
2
4
10
3
2
4
6
8 t
8
10
0,01
0,5
0,1
0,05
0,9
0,1
0,01
2
5
317
Продолжение
Вещество
Предельно допусти-
мая концентрация,
мг/м*
ДДТ (дихлордифеннлтрихлорэтан) (пары и аэрозоль) ....
Карбофос (пары и аэрозоль)...............................
Меркаптофос (смесь тионовых изомеров о, о-диэтил-р-этил-
меркаптоэтилтиофосфата) (пары и аэрозоль)................
Меркуран (смесь этилмеркурхлорида и у-изомера гексахлор-
циклогексана) (пары и аэрозоль)..........................
Метафос (диметил-4-нитрофенилтиофосфат) (пары и аэро-
золь) ...................................................
Метилмеркаптсфос (смесь тионового и тиолового изомеров
Р-меркаптозтилдиметилтиофосфата) (пары и аэрозоль) . .
М-81 (о, о-диметил-р-этилмеркаптоэтилдитиофосфат) (пары
и аэрозоль) .............................................
Метилэтилтиофос (пары и аэрозоль)........................
Нитрофоска азотносернокислотная..........................
Нитрофоска фосфорная, сульфатная и бесхлориая............
Октаметил (октаметилтетрамид пирофосфориой кислоты)
(пары и аэрозоль)........................................
Пентахлорнитробензол (пары и аэрозоль)...................
Полихлорпинеи (пары и аэрозоль)..........................
Порофор ЧХЗ-5 (п-метилуретанбензолсульфогндразид) . . .
Препарат 125 (натриевые соли продуктов нитрования фено-
лов, выделенных из смол полукоксования сланцев или
угля) (пары и аэрозоль)..................................
Ренацит-lV (цинковая соль пентахлортиофенола)............
Тисфсс (диэтил-л-нитрсфеннлтиофосфат)..................
Фторцирконат . . . .'....................................
Хлорпндаи (октахлорэндометиленгексагидроиндан) (пары и
аэрозоль)................................................
Хлорэтан (хлорированные бициклические соединения) (пары
и аэрозоль) .............................................
Этилмеркурфосфат (по содержанию ртути в воздухе (пары
и аэрозоль)..............................................
Этилмеркурхлорид (по содержанию ртути в воздухе) (пары
и аэрозоль) .............................................
0,1
0,5
0,02
0,005
0,1
0,1
0,1
0,03
5
2
0,02
0,5
0,2
0,05
3
2
0,05
1
0,01
0.2
0,005
0,005
Аэрозоли металлов, металлоидов и их соединен ий
Алюминий, окись алюминия, сплавы алюминия..............
Бериллий и его соединения .............................
Ванадий и его соединения:
а) дым пятиокиси ванадия...........................
б) пыль пятиокиси ванадия..........................
в) феррованадий ...................................
2
0,001
0,1
0,5
1
318
П родолжение
Вещество
Предельно допусти-
мая концентрация,
жг/ж3
Вольфрам, карбид вольфрама.............................
Германий, окись германия...............................
Железа окись с примесью фтористых или марганцовых сое-
динений ..........................•....................
Кадмия окись...........................................
Кобальт металлический и окись кобальта.................
Марганец (в пересчете на МпО2).........................
Молибден, растворимые соединения в виде аэрозоля кон-
денсата ...............................................
Молибден, растворимые соединения в виде пыли...........
Молибден, нерастворимые соединения.....................
Мышьяковый и мышьяковистый ангидриды...................
Никель, окись никеля...................................
Свинец и его неорганические соединения.................
Селен аморфный.........................................
Щелочные аэрозоли (в пересчете на едкий натр)..........
Селенистый ангидрид ..................................•
Сулема.................................................
Таллия иодид, бромид...................................
Тантала окислы.........................................
Торий .................................................
Теллур ................................................
Титана окислы..........................................
Трихлорфеиолят меди ...................................
Урай, растворимые соединения...........................
Уран, нерастворимые соединения.........................
Хромовый ангидрид, хроматы, бихроматы (в пересчете
на СгО>................................................
Цинка окись............................................
Цирконий металлический и его нерастворимые соединения
(циркон, двуокись, карбид).............................
6,0
2,0
4,0
0,1
0,5
0,3
2,0
4,0
6,0
0,3
0,5
0,01
2,0
0,5
0,1
0,1
0,01
10,0
0,05
0,01
10,0
о,1
0,015
0,075
0,1
5,0.
5,0;
11»
319
Таблица I!
Комплект лабораторной аптечки
Бинты....................................................
Индивидуальные перевязочные пакеты......
Вата....................................
Термометр ..............................
Бумага компрессная......................
Горчичники .............................
Пипетки глазные...................................................
Вазелин..................................................
Нашатырный спирт.........................................
Настойка иода............................................
Борная кислота ..........................................
Марганцовокислый калий...................................
Настойка валерианы.......................................
Валидол .................................................
Настойка ландыша.........................................
Кальцекс . ............................................................................................
Пенициллин в таблетках...................................
Уротропин по 0,5 г.......................................
Аспирин по 0,5 г ........................................
Пирамидон по 0,5 г.......................................
Анальгин по 0,3 г........................................
Кодеин...................................................
5 шт.
3 шт.
50 г
1 шт.
2 листа
5 шт.
2 шт.
15 г
15 г
15 г
15 г
3 г
15 г
5 г
15 г
10 табл.
1 трубочка
10 табл.
10 табл.
10 табл.
10 табл.
10 табл.
Таблица III
Температуры кипения и ПДК некоторых нитрилов и изоиитрилов
Наименование Т. кип, °C ПДК. -иг/ж*
Метил-ызо-нитрил 60 0,03
Этил-изо-нитрил 78 0,00001
Акрилонитрил 78 0,05
Ацетонитрил . 81 0,05
Аллил-ызо-нитрил 87 17,0
Нитрил метакриловой кислоты 90 0,6
Пропион-нитрил 97 0,02
Нитрил-изо-маСляной кислоты 108 0,02
Бензонитрил 110 0,03
Нитрил адипиновой кислоты 295 0,5
Бутил-изо-нитрил 116 0,05
Фенил-изо-нитрил 166 0,06
Таблица IV
Температуры кипения некоторых хлорорганических растворителей
Растворитель Формула Т. кип., °C
Хлористый метилен СН2С12 40—41
Дихлорэтан* технический — 55,0
Хлороформ СНС18 61,2
Тетрахлорметаи СС14 76,8
Дихлорэтан (1, 2) С1Н2С—СН2С) 83,7
320
Продолжение
Растворитель Формула Т. кип., *С
Трихлорэтилен НС1С=СС12 87,2
Трихлорэтан (I, 1, 2) Н2С1С — СС1Н2 113,5
Тетрахлорэтилен С12С = СС12 120,8
Тетрахлорэтан симметричный НС12С —СС12Н 146,3
Пентахлорэтан . . . , НС12С—СС13 162,0
* Дихлорэтан (цис-) имеет температуру кипения 69,3°, дихлорэтилеи (транс-)
48,4°. дихлорэтилеи (1,1) 37°.
Таблица V
Температура кипения и вспышки важнейших растворителей
Наименование Т. кип. при 760 мм pm. ст., °C Т. всп., °C
Хлористый этил 12,27 —50,0
Ацетальдегид 20,16 —27,2
Фуран 31,33 —40,0
н-Пентан • 36,07 —49,2
Этиловый эфир 35,6 —40,0
Сероуглерод 46,0 —20,0
Ацетон 56,1 —10,0
н-Гекеан 68,7 —25,7
Трифторуксусная кислота 72,4 Не горюча
Масляный альдегид 74,78 —6,7
Этиловый спирт 78,32 +8,0
Хлороформ 61,2 Не горюч
Метиловый спирт 64,7 +6,5
Этилацетат 77,2 —2,2
Четыреххлористый углерод 76,5 Не горюч
Бензол 80,1 —8,0
Диоксан 101,2 _ t
Толуол 110,6 +4,4
Пиридин 115,3 +23,3
Уксусная кислота 118,5 +41,7
изо-Амиловый спирт 132,1 +45,6
Нитробензол 210,9 +92,3
н-Бутиловый спирт 117,72 +27,8
изо-Бутиловый спирт 107,89 +23,8
Хлорбензол 131,68 +24,4
Таблица VI
Температуры кипения и давление паров малоопасных растворителей
Растворитель Т. кип., °C Давление паров при 20°, мм рт. ст.
о-Толуидин 200 57
Циклогексанон 155 1
ч- Амиловый спирт 138 2
321
Продолжение
Растворитель Т. кип., °C Давление паров при 20°, мм рт. ст.
Бутиловый спирт 117 4
Амилацетат 149 6
Этиленгликоль 126 8
Хлорбензол • 131 9
о-Ксилол 144 10
Октан 125 10
Этилбензол 136 10
Метилгликоль 118 12
Таблица VII
Чувствительность индикации по запаху
Вещество Наименьшая ощущаемая концентрация, мг/м3 Вещество Наименьшая ощущаемая концентрация, мг/м3
Акролеин 1—4 Окислы азота 200
Аллиловый спирт .... 3 Пиридин 0,04
Амилацетат 0,02—90 Пропиловый спирт . . . 5—10
Амиловые спирты .... 0,1—0,6 Сернистый ангидрид . . 7—13
Аммиак 7—40 Сероводород 8
Бензальдегид 0,15 Синильная кислота . . . 1,1
Бензол 5 Толуол 2
Бром 1,5—33 Уксусная кислота . . . 400
Бутилмеркаптан .... 0,003—0,16 Уксусный альдегид . . . 0,1—4
Бутиловый спирт .... 1 Фенол 4
Дифенилцианарсин . . . 0,005 Фосген 5—20
Дифосген 0,4—9 Фосфористый водород . . 20—200
пзо-Амилмеркаптан . . . 0,002 Хлор 14,6
Иприт 0,00003—1 Хлорацетофенон .... 0,2
Камфора 5 Хлороформ 0.3
Ксилол 0,8 Хлорпикрин 0,6—100
Люизит 15 Этилдихлорарсин .... 1
Метилмеркаптан .... 0,000002 Этилмеркаптан 0,00004
Метиловый спирт .... 600 Этиловый спирт .... 250—5700
Нитробензол 10—40 Этиловый эфир 1
Таблица VIII
Некоторые дегазаторы
Хлорная известь
Гипохлорит кальция (двух- и трехос-
новные)
Хлористый сульфурил
Сернистый натрий
Монохлорамин
Дихлорамин
Хлорная вода
Гипосульфит натрия
Уротропин
Формалин
Железный купорос
Вода, пар
Аммиак
Щелочи
322
Таблица IX
Температуры вспышки и теплота взрыва некоторых взрывчатых веществ
Наименование Теплота взрыва, ккал/кг Т. всп., °C
Аммонит № 6 960 280
Аммонит № 8 730 240
Бездымный порох 750—1100 —
Гексоген 1300 230
Гремучая ртуть 410 180
Дымный порох 660 —«
Нитроглицерин 1480 220
Тетрил 1100 200
Тротил 970 200
ТЭН 1400 215
Таблица X
Чувствительность к удару некоторых сильновзрывчатых
химических соединений
Класс соединений Наименование Взрывается от удара при падении 2 кг ударника с высоты, см
Фульминаты, высо- кочувствительные взрывчатые ве- щества Иницируклцие взрывчатые вещества Бризантные взрывчатые вещества Иодистый азот Азид ртути Гремучее золото Циануртриазид Сернистый азот Ацетиленид серебра Гремучее серебро Гремучая ртуть Азид свинца Нитроглицерин Нитрогликоль Оксиликвит Пикриновая кислота Тринитротолуол Динитробензол От легкого прикосновения Обламывания кристаллика Легкого давления 0,9 2,0 2,2 2,5 4,0 8,0 6,0 7,0 8,0 40,0 110,0 _ 150 *
Таблица XI
Температуры воспламенения, вспышки,' и кипения наиболее
распространенных легковоспламеияющихси жидкостей
Вещество Т. воспл., “С Т. всп., °C Т. кип.. °C
Амилацетат 25 25 149,2
Амиловый спирт 37,8 40,0 37,8
Ацетон —17,8 —17,0 56,24
Бензол —10,7 — 81
«-Бутиловый спирт 37,8 34 117,7
Дихлорэтан — 14,4 83,4
Ксилол 27,3 23,0 144,4
Метилацетат —10 —13,0 56,3
Метиловый спирт П.1 —1.0 64,5
323
Продолжение
Вещество Т. воспл., «С Т. всп., °C Т. кип.. “С
Нитробензол 92,2 - 90,0 210,8
Пиридин 23,3 — 115,5
Пропиловый спирт • . —• 22,0 82,0
Скипидар —• 30,0 150,0
Толуол 4.4 6,0 110,6
Уксусная кислота — 40,0 118,0
Хлорбензол — 27,0 132,0
Этилацетат —2,2 —5,0 77,1
Этиловый спирт 12,2 9,0 78,3
Этиловый эфир 9,4 —20,0 34,5
Таблица XII
Температуры вспышки некоторых наиболее распространенных веществ
Группа Вещество Т. всп.. °C
1. (т. всп. ниже Ацетон —1,8
28°) Амилацетат Бензины (смесь углеводородов) Сероуглерод Бензол Дихлорэтан Ксилол Метиловый спирт 25 От —50 до +28 —25 —15 14,4 23 —1
2. (т. всп. Толуол Этиловый спирт Эти новый эфир 6 9 —20
.Амиловый спирт 40
38—45°) Керосины Скипидар 28—45 ' 34
3. (т. всп. Моторное масло 70—120
45—120°) Мазут 60—100
4. (т. всп. выше Диметилфталат 132
120°) Ди этилфталат Дибутилфталат Парафины 141 163 158—195
Таблица XIII
Температуры самовоспламенения некоторых веществ
,, I Т. самовос- II „ I Т. самовос
Наименование плам., °C II Наименование I плам.. °C
Амиловый спирт .... 518 Метан 730
Аммиак 780 Окись углерода .... 725
Ацетальдегид 185 Сероуглерод 105
Ацетилен 480 Серный эфир 400
Ацетон 724 Сероводород 290
Бензол 580 Толуол 633
Водород 570 Уксусная кислота . . . 599
Гексан 503 Хлороформ 500
Глицерин 523 Этилацетат 610
Дихлорэтан 449 Этиловый спирт .... 557
Ксилол 618
324
Таблица XIV
Пределы взрываемости некоторых газо-и парообразных смесей с воздухом
при 20° С и 760 мм рт. ст.
Вещество
Нижний пре-
дел, об. %
Верхний пре-
дел, об. %
Аммиак..........................................
Ацетилен .......................................
Ацетон...............•..........................
Бензин (в пересчете на гексан) .................
Бензол..........................................
Водород . ...................................
Водяной газ.....................................
Диэтиловый эфир.................................
Метан...........................................
Метиловый спирт.................................
Окись углерода..................................
Пропан .........................................
Скипидар .......................................
Толуол.........................................
Этан............................................
Этилен .........................................
Этиловый спирт .................................
15,5 27,0
2,5 80,0
2,5 12,8
1,2 6,9
1.4 6,7
4,0 75,0
12,0 66,0
1,8 36,5
5,0 14,9
6,7 36,5
12,5 75,0
2,4 9,5
0,8 —
1.2 7,7
3,2 12,4
2,7 28,6
3,2 18,9
Таблица XV
Давление и состояние газа в баллонах
Газ
Макси-
мальное
давление
газа в бал-
лоне, ат
Состояние
t
Сернистый ангидрид.....................
Ацетилен...............................
Пропан, бутан..........................
Аммиак.................................
Хлор...................................
Фосген ................................
Углекислота............................
Метан, этилен..........................
Кислород...............................
Водород................................
Азот.......................-...........
Сжатый воздух..........................
30
30
30
30
125
150
150
150
150
150
Сжиженный
Растворен в ацетоне, про-
пропитывающем по-
ристую массу
Сжиженный
>
»
>
»
Газообразный
>
>
>
»
325
Таблица XVI
Органические перекиси и озониды
Наименование Краткая характеристика
Гидроперекиси алкилов Перекись метила Перекись метилэтила Перекись этила Гидроперекиси ацилов Эфиры гидроперекисей ацилов Перекиси ацила Перекиси производные альдеги- дов и кетонов Озонид этилена, озонид бутилена Озонид бензола Озонид трихлорэтилена Взрывчатый характер (очень сильно прояв- ляющийся у гидроперекисей метила и этила) ослабевает с увеличением молекулярного веса В высшей степени взрывчата, очень чув- ствительна к нагреванию и толчкам Чувствительна [к механическим воздейст- ствиям. Взрывается с большой силой Чувствительна к нагреванию, мало взрыв- чата при комнатной температуре Взрывчатый характер резко выражен для гидроперекисей формила, ацетила и некото- рых других надкислот Взрывчаты при нагревании Наиболее опасна в работе перекись ацети- ла, взрывающаяся при комнатной температу- ре, даже при легком встряхивании. Опасны также хлорпроизводные этой перекиси, а также перекиси двухосновных кислот Взрывается при нагревании или толчках перекись ацетальдегида. Опасны перекиси бензальдегида, метилэтилкетона, триперекись ацетона Жидкости с резким запахом, взрываются при малейшем сотрясении, а также при кон- такте с щелочью, порошками металлов Сильновзрывчатый озонид. По этой при- чине недостаточно изучен и исследован Крайне опасный среди озонидов. Взрывает- ся прн малейшем сотрясении Таблица XVII
Упругость паров наиболее распространенных веществ в химических
лабораториях при различных температурах, мм. рт. ст.
Вещество t, °C
—20 0 20 40 60 70
Ацетон 184 421 860 1190
Бензол — — 74 181 388 547
Дихлорэтан 5,8 20 61 155 341 484
Метиловый спирт — 29 96 260 615 —
Сероуглерод 46 127 296 616 854 1570
Этиловый спирт 2,5 12,2 44 139 350 540
Этиловый эфир 62 184 442 821 1728 2293
326
Таблица XVIII
Свойства индивидуальных газов
Название Т. кип., °C Т. пл., “С
Неуглеводородные газы
Азот —195,8 —209,8
Аммиак — 33,0 — 77,7
Водород —252,8 —259,1
Двуокись углерода — 78,5 — 56,6
Кислород —183,0 —218,4
Сероводород — 61,8 — 82,9
Фтор —188,0 —223,0
Фтористый водород + 19,4 — 92,3
Хлор — 34,6 —103,0
Хлористый водород — 83,7 —112,0
Углеводородные газы
изо-Бутан — 10,2 —145,0
Метан —161,5 —184,0
Перфторметан —128,0 —184,0
Циклопропан — 34,4 —126,6
Этилен —103,8 —169,2
Этаи — 88,3 —182,8
Инертные (редкие) газы
Гелий ...............................................
Неон.................................................
Аргон ...............................................
Криптон..............................................
Ксенон...............................................
Радон ...............................................
—268,9
—245,9
—185,7
—152,9
—107,1
— 61,8
—272,2
—248,7
—189,0
—157,0
—112,0
—110,0
Т а б л и цта XIX
Охлаждающие смеси
Состав
Хлористый аммоний 30 вес. ч. + лед 100 вес. ч...................
» кальций 30 вес. ч. + лед 100 вес. ч......................
» » (кристаллический) 250 вес. ч. + лед 100 вес. ч. .
» аммоний 25 вес. ч. + лед 100 вес. ч......................
» натрий 33 вес. ч. + лед 100 вес. ч.......................
> кальций (водный гидрат) 1 вес. ч. + лед 0,8 вес. ч. . .
Спирт этиловый + твердая углекислота............................
Хлороформ + твердая углекислота.................................
Аиетон + твердая углекислота ...................................
Этиловый эфир + твердая углекислота.............................
if, °C
— 5,1
—10,9
—12,4
—15,4
—21,3
—40,3
—72,0
—74,0
—77,0
—90,0
327
Таблица XX
Предельиодопустимые концентрации радиоактивных веществ в воде и воздухе'
Изотопы ПДК. кюри/л
в воде откры- тых водоемов и источников водоснабжения в воздухе
рабочих поме- щений санитарно-за- щитных зон населенных пунктов
Тритнй-3 . - 3 • 10“7 2 1(Г8 2 10“9 7 - 10“"
Бериллий-7 5 • 10~7 1 • IO-9 1 • IO-10 1 • 10““
Углерод-11 . . — 3 • 10~9 3 • 10“10 3 10““
Углерод-14 .... 2 • 10“7 4 • 10“9 4 • 1О“10 4 • 10““
Кислород-15 — 1 • 10“9 1 • 10“10 1 >10“П ,
Азот-13 — 2 • 10“9 2 • 1О“10 2- 10“"
Азот-16 — 6 - io-10 6 • 10““ 6 • 10“12
Азот-17 — 2 10-’ 2 • 10“10 2 - IO-11
Фтор-18 1 10“7 3 • ю-9 3 • 10“10 з • ю-“
Натрий-22 9 • КГ* 9 • 10-12 9 10“13 9 • 10“u
Натрий-24 8 10“’ 1 - io—10 1 10““ 1 • io-12
Кремний-31 6 • 10“8 1 • 10“9 1 • 10“1° 1 • 10““
Фосфор-32 5 • 10“9 7 - 10-“ 7 • 10“12 7 - 10“ls
Сера-35 7 • 10“9 3 • Ю-10 3 • 10““ 1 10“12
Хлор-36 7 • 10“9 2 • 10““ 2 • IO-12 2 10“13
Хлор-38 1 10-7 2 - 10~9 2 • Ю-10 2 10““
Аргон-37 — 6 • 10~6 6 • 10“7 6 • 10“s
Аргон-41 — 2 • 10“9 2 - 1О“10 1 10““
Калий-42 6 • кг9 1 • 10~w 1 • 10““ 1 - 10~12
Кальций-45 3 • 10“9 3 • 10““ 3 • 10“12 3 - 10“13
Кальций-47 1 • 10~8 2 • IO-10 2 - 10““ 2 • 10“12
Скандий-46 . 1 • ю-8 2 • 10“" 2 • 10-12 2 • 10“18
Скандий-47 3 • 10“8 5 • 10“10 5 10“" 5 - 10“12
Скандий-48 . ... 8 • 10-9 .1 • 1О“10 1 10“" 1 • 10“12
Ваиадий-48 ....... 8 • 10“9 6 • 10““ 6 • 10“12 6 • 10“18
Хром-51 . . 5 • 10“7 2 • 10“9 2 • 10“*° 2 IO-11
Санитарные правила работы с радиоактивными веществами. М., Атомиздат,
328
Продолжение
Изотопы ПДК. кюри/Л
в воде откры- тых водоемов и источников водоснабжения в воздухе
рабочих помещений санитарно-за- щитных зон населенных пунктов
Марганец-52 9 • 10“9 1 • 1О“10 1 . 1(Г" 1 .10-12
Марганец-54 3 • 10“8 4 • 10-11 4 • 10-12 4 • 10~13
Маргаиец-56 3 - I0 8 5 • 1О“10 5 • 10-11 5 • 10“12
Железо- 55 3 • 10“8 3 - Ю-10 3 • Ю-11 1 • 10-12
Железо-59 1 • 10-8 3 - 10-11 3 • 10~12 3 - 10~13
Кобальт-57 1 • 10“ 7 2 • 1О“10 2 IO”11 2 • 10~12
Кобальтм-58 6 - Ю” 7 9 10“9 9 10“‘° 9 • 10“и
Кобальт-58 3 • ю-8 5 • 10“п 5 • 10“12 5 • 10“13
Кобальт-60 1 • ю-8 9 • 10-12 9 10-13 9 • 10~м
Никель-59 6 - ю-8 5 1О“10 5 10-11 5 - 10-12
Никель-63” 8• 10“9 6-40-11 6 • 10-12 6 • 10~’3
Ннкель-65 3 • ю-8 5 Ю-10 5 • 10-11 5 • 10~12
Медь-64 6 - ю-8 1 • 10“9 1 • io-10 1 • ИГ11
Цинк-65 1 - 10“8 6 - ю-11 6 • 10-12 2 • 10“12
Цинкм-69 2 • Ю“8 3 • Ю-10 3- 10-11 3 • 10“12
Цинк-69 5 • 10“7 7 • 10-9 7 • 1О“10 7 • Ю“п
Галлий-72 1• 10“8 2 - 40“10 2 • 10“п 2 • 10~12
Германий-71 5 • 10“7 6 10-9 6 • ю-10 6 - Ю“и
Мышьяк-73 1 - 10“7 4 • Ю-10 4 • 10“" I. io-12
Мышьяк-74 . . 2 • 10“8 1 • Ю“10 1 • 10“п 1. 10~12
Мышьяк-76 6 • IT9 1 Ю-10 1 • ю-11 1 . 10“12
Мышьяк-77 2 • 10“8 4 • Ю-10 4 10~п 4 - 10~12
Селен-75 8 - 10-8 1 • IO”10 1 10“" 1 • 10“12
Бром-82 1 • 10-8 2 • 1О“10 2 • IO”11 2 • 10“12
Криптон-77 — 3 • 10~9 3 • 10-1° 3 • 10-"
Криптоим-85 — 6 • 10“9 6 • 1О~10 2 • 10“и
Криптон-85 . ... — 1 • 10“8 1 • 10“9 3 • 10—11
Криптои-87 — 1 • 10~9 1 • 1О“10 3 • 10~12
Криптон-88 — 6 • Ю“10 6 . 1(ГН 6 • 10-12
329
Продолжение
Изотопы ПДК, кюри /л
в воде откры- тых водоемов н источников водоснабжения в воздухе
рабочих помещений санитарио-за- щитных зон населенных пунктов
Рубидий-86 - 7 • 10-9 7 • 10-“ 7 - 10-12 7 • 10~13
Рубидий-87 0,1* 1*# 0,1** 0,01**
Рубидий-88 — 1 • 10“9 1 - Ю“10 1 • 10~“
Стронцийм-85 2 • 10~6 3 • 10~8 3 - 10~9 3 ю~10
Стронций-85 3 • 10-8 1 • 10—‘° 1 • ю—“• 1 • 10~12
Стронций-89 3 • 10~9 3 • 10“*1 3 10~12 3 . кг13
Стронций-90 3 • 10-“ 3 • 10-13 3 • 10~14 3 . ю-15
Строниий-91 1 10~8 3 10-1° з.. 10-11 3 • 10-12
Стронций-92 2 • 10~8 3 • 10—10 3 10~“ 3 • ю-12
Иттрий-90 6 • 10~9 1 . ю-10 1 -40-11 1 .10-12
Иттрийм-91 1 - 10“8 2 • 10~8 2 - 10-9 2 • 10—10
Иттрий-91 8 10“9 3 ю-" 3 10~12 3 - ю-13
Иттрий-92 2 • 10~8 3 ю~10 3 • 10““ 3 • 10~12
Иттрий-93 8 • 10~9 1 ю-10 1 • ю-“ 1 • 10~12
Цирконнй-93 2 10-7 1 . ю~10 1 • 10“" г. Ю-12
Цирконий-95 2 10“8 3 • 10~~” 3 иг12 3 - ю-13
Цирконий-97 5 • 10“9 9 • 10-“ 9 • 10~12 9 • 10-13
Ниобнй-93 1 • 10~7 1 • Ю“10 1 кг" 1 . ю-12
Ниобнй-95 3 - 10~8 1 • ю-10 1 • 10-11 1 • 10“12
Ннобий-97 3 • КГ7 5 • 10“9 5 • 10-10 5 - Ю~“
Молибден-99 1• 10“8 2 • Ю-10 2 10“" 2 • 10~12
Технеций-96 3 • К ~6 3 10~8 3 • 10“9 3 • 10~1с
Технеций 96 1 • 10~8 2 10-,° 2 IO-11 2 10-12
Технецийм-97 5 • 10-8 2 • 1О~10 2 • 10-“ 2 - IO-12
Технеций-97 2 10~7 3 • 1(Г“ з • кг” 3 • 10-12
Технецийм-99 8 • 10-7 1 • 10~8 1 • КГ9 1 • 10~к
Технецнй-99 5 - 10~8 6 .до-11 6 - 10-12 6 • ГО-13
* ПДК выражена в мг/л.
** ПДК выражена в мг/м3.
330
/7родолжение
Изотопы ПДК, кюри/л
в воде откры- тых водоемов н источников водоснабжения в воздухе
рабочих по- мещений санитарно-за- щитных зон населенных пунктов
Рутений-97 1 • 10“7 2 • 10“9 2 • 1О“10 2 • IO-11
Рутений-103 2 • 10“8 8 - 10““ 8 • 10-12 8 • 10“13
Рутений-105 3 • io-8 5 - 10“10 5 • 10“11 5 - 10~1а
Рутений-106 3 • 10“9 6 • 10“12 6 • 10”13 6 • 10—14
Родий-103 з ю-6 6 • Ю"8 6 10-9 6 • io-10
Родий-105 3• 10“8 5 - 10~10 5 10““ 5 • 10-12
Палладий-103 8 • 10“8 7 - 10~10 7 • 10-“ 7 • 10—12
Палладий-109 2 10~8 4 • 10“10 4 10““ 4 • 10-12
Серебро-105 3•10“8 8 • 10-11 8 • 10“12 8 • 10—13
Серебро-ПО 9 10“9 1 10~" 1 • io-12 1 • 10~13
Серебро-111 1 10“8 2 • 10“10 2 10-“ 2 10“12
Кадмий-109 5 • 10-8 5 • 10~“ 5 10“12 5 - 10~13
Кадмийы-115 7 • Ю“9 4 • 10“’1 4 • 10~12 4 • 10“13
Кадмий-115 1 10“8 2 - 10~10 2 • 10““ 2 1(Г12
Индий-113 4 • 10“7 7 • 10“9 7 КГ 10 7 - 10-“
Индий-114 5 • КГ9 2 • 10—11 2 • 10-12 2 • 10-13
Индийм-115 1 10~7 2 - 10“9 2 • 10“" 2 - IO-"
Индий-115 •- 0,1* ]** 0,1** 0,01** 5 10~13
Олово-113 2 10~8 5- 10-“ 5 • 10“12
Олово-125 5 10~9 8 • 10““ 8 • 10~12 8 • 10-13
Сурьма-122 8 - 10-9 1 . io-10 1 10““ 1 10~12
Сурьма-124 7 10-9 2 • 10““ 2 • 10~12 2 • 10~13
Сурьма-125 3 • Ю-8 3 10““ 3 • 10“12 3 10~13
Сурьма-129 — 2 - 10-9 2 • Ю~10 2 • IO-"
Теллур-125 3 10“8 1 - 1О“10 1 • 10~“ 1 - 10~12
Геллурм-127 7 • 10 9 4 • 10~“ 4 10~12 4 10~13
Теллур-127 5 • IO-8 9 10“10 9 IO-11 9 • 10~12
* ПДК дана в мг/л.
•• ПДК выражена в мг/м3.
331
„ , Продолжение
Продолжение ____________________________________—:--------------- - ..........
Изотопы ПДК. кюри/л Изотопы ПКД. кюри/л
в воде откры- тых водоемов и источников водоснабжения в воздухе в воде откры- тых водоемов н источников водоснабжения в воздухе
рабочих поме- щений санитарно-за- щитных зон населенных пунктов рабочих помещений саиитарио-за- щитных зон населенных пунктов
Теллурм-129 3 10-9 3 - ю-11 3 10“12 3 - ю-13 Церий-143 1 • 10-8 2 • IO-10 2 - IO-11 2 • 10“12
Теллур-129 2 - 10“7 4 IO-9 4 • IO-10 4 IO-11 Церий-144 3 • 10_9 6 Ю~12 6 • 10-13 6 • 10~“
Теллур-131 1 • 10-8 2 . 10—10 2 • 10-“ 2 • 10~12 Церий-145 — 5 • 10-9 5 • Ю-10 5 • 10““
Теллур-132 6 10”9 1 - Ю-10 1 ю-“ 1 • ю~12 Празеодим-142 '. 9 IO-9 2 • Ю-10 2 • 10-11 2 • IO”12
Теллур-133 . — 2 • IO”9 2 • Ю-10 2 • 10—11 Празеодим-143 1 IO-8 2 • Ю-10 2 • 10-11 2 • 10 12
Иод-126 5 • 1О“10 8 • 10-12 8 • 10~13 8 • 10~“ Празеодим-144 — 3 IO-9 3 • 1О“10 3 • 10“"
Иод-129 1 • 10“10 2 - 10“12 2 • 10~13 2 10-“ Празеодим-145 5 • IO-9 5 - 10~10 5 - 10-“
Иод-131 ....... 6 Ю-10 9 10~12 9 • 10~13 9 • 10-“ Празеодим-146 — 2 • IO”9 2 • Ю-10 2 • 10““
Иод-132 2 10-8 2 • Ю-10 2 • 10-“ 2 • 10-12 Неодим-144 0,1* 1** 0,1** 0,01**
Иод-133 2 • IO-9 3 • 10~“ з • ю-12 3 • 10“13 Неодим-147 2 • 10-8 2 • Ю-10 2 • 10“" 2 - 10-12
Иод-134 4 10-8 5 - 10~10 5 10-“ 5 • 10-12 Неодим-149 8 • 10~8 1 -10-9 1 • ю-10 1 • 10-11
Иод-135 7 • IO-9 1 1О~10 1 • IO-" 1 • ю-12 .Прометий-147 6 • КГ—8 6 • 10-“ 6 - 10-12 6 • 10-13
Ксенон-131 . . . . . . . — 2 • 10-8 2 • IO-9 1 • 10-,с Прометий-149 1 • 10-8 2 - Ю-10 2- И”11 2 • 10-12
Ксенон-133 — 1 • 10“8 1 • IO'9 3 • 10-“ Самарий-147 0,1* 1** 0,1** 0,01**
Ксенон-135 — 4 • IO”9 4 • 1О“10 1 - 10-" Самарий-151, 1 • 10-7 6 10-“ 6 • ю-12 6 Ю-13
Цезий-131 2 10-7 3 • IO-9 з ю-10 3 • 10“" Европийм-152 2 • 10-8 3 • 10-'° 3 кг11 3 • 10-12
Цезийм-134 3 • 10~7 6 • IO'9 6 • Ю“10 6 • ю-11 Европий-152 2 • 10“8 1 • 10-“ 1 • 10-12 1 10“13
Цезий-134 1 • IO-9 1 • io—11 1 • ю~12 1 • ю-13 Европий-154 6 • IO-9 4 • IO"12 4 • 10“13 4 • 10-м t
Цезий-135 1 • 10“8 9 • 10-11 9 10~12 9 IO-13 Европий-155 6 • 10-8 7 • Ю”11 7 • 10“12 7 • КГ13
Цезий-136 7 • IO”9 2 10-‘° 2 • 10-11 2 • 10~12 Гадолиний-153 6 • io-8 9 • 10-“ 9 • Ю-12 9 • Ю“13
Цезий-137 1 • IO-9 1 • ю-11 1 • ю-12 1 • io-13 Гадолиний-159 4 2• 10~8 4 • IO-10 4 • 10-“ 4 - 10-12
Цезий-138 — 1 - IO'9 1 • 10~10 1 • io-11 Тербий-160 1 • 10-8 з • ю-“ 3 • 10“12 3 • 10“13
Барий-131 5 • 10-8 4 • 10-10 4 • IO-11 4 • 10~12 Диспрозий-165 1 • io-7 2 • IO-9 2 • 10“'° 2 • 10-“
Барий-139 1 • io-6 4 - IO-9 4 • 1О-10 4 • IO-11 Диспрозий-166 ...... 1 • 10~8 2 • Ю-10 4 - 10-11 2 • КТ12
Барий-140 7 • IO-9 4 • 10-“ 4 • 10~12 4 • 10-13 Гольмий-166 9 • IO-9 2 • 10“10 2 • 10-11 2 • 10“12
Лантан-140 7 - IO-9 1 ю-10 1 • IO-11 1 10-12 Эрбий-169 . 3 IO-8 4 - Ю-10 4 • 10-10 4 • 10-12
Лантан-141 Лантан-142 Церий-141 3 10-8 3 • IO-9 3 • IO-9 2 • IO-10 ЬЭ 00 W 111 •— о о 3 Ю-11 з • ю-“ 2 - 10~12 Эрбнй-171 * ПДК выражена в мг ♦♦ ПДК дана в мг[м?. 3 • Ю-8 !* 6 • Ю-10 6 Ю“10 6 • 10“12
332
333
Продолжение
Продолжение ПДК. Кюпи!л
11КД, кюри/л в воздухе
Изотопы в воде откры-
Изотопы в воде откры- в воздухе тых водоемов рабочих
и источников санитарно-за- населенных
и источников рабочих санитарно-за- населенны]» водоснабжения помещений щитных зон пунктов
в одоснаб жен ия помещений щитных зон пунктов
Тулий-170 1 • Ю“8 3 - ю-11 3 ю-12 8 • Ю“13 Золото-199 4 • 10-8 8 • 1О“10 8 • 10““ 8 - 10“12
Тулий-171 1 • ю-7 1 • 10—10 I • 10-“ 1 10“и Ртуть„-197 5 • 10-8 8 • 10“1° 8 • 10-“ 8 10“12
Иттербий-175 3 10-8 6 10—10 6 • 10““ 6 • 10“15 Ртуть-197 9 - 10“8 1 - 10“9 1 • 1О“10 1 • 10““
Лютеций-177 Гафний-181 3 • 10“8 2 К)8 5 • 1О-10 4 10—11 5 • 10“" 4 • 10“12 5 10“IS 4 • 10“13 Ртуть-203 5 10“9 7 • Ю““ 7 10“12 7 • 10“13
Тантал-182 1 • 10“8 2 • 10-“ 2 • 10“12 2 • 10“13 Галлий-200 ........ 7 • 10“8 1 - 10 9 1 • io-10 1 . 10 11
Вольфрам-181 1 io-7 1 . io-10 1 - ю-“ 1 10“15 Галлий-201 5 • 10“8 9 • 1О“10 9 - IO-11 9 • 10“12
Вольфрам-185 3 - 10“8 1 • 1О“10 1 • ю-“ 1 • 10“ls Галлий-202 2. 10-8 2 • 10~'° 2 - IO-" 2 • 10“12
Вольфрам-187 Рений-183 2 - 10-8 8 - 10~8 3 - 10“10 2 - 10—10 3 • 10““ 2 10-“ 3 - 10““ 2 • 10“,! Галлий-204 2- 10-8 3 • Ю-11 3 - 10~12 3 10“13
Рений-186 I - ю-8 2 • 10-10 2 • 10““ 2 • 10“IS Свинец-203 1 • 10“7 2 • Ю“9 2 • 10“1(1 2 - 10““
Рений-187 0,1* 1** 0,1** 0,01” . Свинец-210 1 • 10“" 3 10“14 з • ю~18 3 - 10“18
Рений-188 Осмий-185 9 - Ю“9 2 10“8 СП ND О О 1 1 2 10-“ 5 10“12 2 • 10-15 5 10“13 Свинец-212 5 10“9 R 2 • 10““ 1 • 10“10 2 10“12 2 - 10“13 1 • 10~12
Осмийм-191 7 10“7 9 10“9 9 • 1О“10 9 • 10-11 Висмут-206 1-10 1 - 10-“
Осмий-191 5 10“8 4 • 10—10 4 IO-11 4 • 10““ висмут-207 2 • 10“8 1 . Ю-" 1 • 10-12 1 • 10“13
Осмий-193 2 • 10-8 3 • 10“’° 3 • IO-11 3 • 10“ls Висмут-210 1 • ю-8 6 10“12 6 • 1013 6 - 10“14
Иридий-190 Иридий-192 5 • 10“8 1 • 10“8 4 • 10~10 3 IO-11 4 • IO-11 3 10“12 4 10“1! 3 • 10“13 Висмут-212 1 • ю“7 1 • 10-10 1 - 10-“ 1 • 10“К
Иридий-194 9 10“9 2 • Ю-10 2 • IO-11 2 • 10“ls Полоний-210 2 • 10“П 1 - 10-14 1 10“15 1 • 10“16
Платина-191 3 - Ю~8 6 1О“10 6 ю-“ 6 10“IS Хстатий-211 5 • 10“‘° 7 - 10“12 7 10“13 7 • 10“14
Платинам-193 3 10~7 5 • 10“9 5 -10-‘° 5 • 10““ Радон-220 1 ю-“ 3 • ю-'2 1 • 10“12
Платин а-193 3 - 10~7 3 • 16“19 3 • IO-" 3 • 10““ 3 ю-“
Платина-197 3 10“7 5 • 10~9 5 • 10“10 5 • 10““ Радон-222 — 1 • 10““ 3 • 10“12
Платина-197 3 ю-8 6 - 10“'° 6 • 10““ 6 - 10“15 Радий-223 2 • 10-10 2 10“13 2 • 10-14 2 • 10“15
Золото-196 4 10“8 6 - Ю”10 6 • 10“" 6 10“15 Радий-224 7 • IO-10 7 10“13 7 • 10“14 7 • 10~IS
Золото-198 1 • 10“8 2 - 1О-10 2 • 10““ 2 - 10“,s । Радий-226 5 IO-11 3 • 10“14 3 - 10“15 3 • 10“16
8 • 10“12 4 • 10“14 4 10“1в
* ПДК дана в мг/л. Радий-228 4 10-15
** ПДК выражена в мг/м3.
335
334
Продолжение
Изотопы ПДК, кюри/л
в воде откры- тых водоемов и источников водоснабжен ия в воздухе
рабочих помещений санитарно-за- щитных зон населенных пунктов
Актиний-227 6 - 10“10 2 10-15 2 • Ю-16 2 • 10“17
Актиний-228 3 ю-8 2 • 10-“ 2 • 10~12 2 • 10“13
Горий-227 5 10“9 2 10~13 2 • 10-14 2 • IO-15
Горий-228 , 2 10“9 6 io-15 6 • io-16 6 • 10-17
Торий-230 5 1О-10 2 IO-15 2 • 10-16 2 Ю-17
Горий-231 7•10“8 1 - ю-9 1 io-10 1 • ю-“
Торийм-232 1 • 10““ 2 • 10~15 2 • 10-16 2 • 10-17
Торий-232. 0,1* 0,02** 2 • Ю-3" 2 • 10-4’*
Горий-234 5 • 10-9 3 • ю-“ 3 • ю-12 3 • 10-13
Торий (ест.)м 2 • 10-“ 5 • 10-15 5 • 10-16 5 • 10-17
Горий (ест.) 0,1* 0,02** 2 • 10-3" 2 • 10-4”
Протактиний-230 7 • 10-8 8 • 10~13 8 • 10-14 8 • 10-16
Протактиний-231 .... з ю-‘° 1 • ю-15 1 • ю-16 1 • 10~17
Протактиний-233 3 • 10~8 2 • Ю-10 2 • 10-“ 2 • 10~12
Уран от 230 до 237 ... 3 • 10~“ 2 • 10”14 2 • 10~15 2 • 10“16
Уран-238 0,05* 0,02** 2 10-3" 2 • 10“4”
Уран-240 1 - 10-7 2 • IO”10 2 • 10-“ 2 • 10~12
Уран (ест.) 0,05* 0,02** 2 . 10-3’’ 2 • 10-4”
Плутоний-239 5 10-“ 2 • 10~15 2 • IO-16 2 • 10-17
Все изотопы непутания, плу- тония (кроме плуто- ния-239), америция, берк- лия, калифорния, кюрия 1 - io-10 5 • 10-15 5 • 10-16 5 • Ю“17
* ПДК выражена в лг/л.
•* ПДК дана в мг/м3.
336
Таблица XX)
Комплект средств индивидуальной защиты
Комплект основных средств индивидуальной защиты
«ля работ в лабораториях 2-го и 3-го классов:
а) халат из отбеленного мелексина арт. 555, 553 или отбеленной диагонали
арт. 569:
б) шапочка из того же материала;
в) тапочки;
г) перчатки ВТУГлаврезинпрома №УТ-995—58.
I
Комплект основных средств индивидуальной защиты
«ля работ в лабораториях 1-го класса:
а) комбинезон из отбеленного мелескина арт. 555, 553 или отбеленной диаго
вали арт. 569;
б) шапочка из того же материала;
в) нательное белье из бязи арт. 50, 52, 55, нолотна арт. 60, 63 или ситца
арт- 6;
г) носки трикотажные неокрашенные;
д) ботинки или тапочки;
е) перчатки резиновые.
Дополнительные средства индивидуальной защиты лри выполнении работ
связанных с ликвидацией загрязнений ввиду аварийного случая [1].
Таблица XXIJ
Составы, рекомендуемые для дезактивации лабораторных помещений [3]
Номер состава Раствор Количество
1 Контакт Петрова 300 мл
Вода 1 л
2 Контакт Петрова 300 мл
Щавелевая кислота . 1 10 г
Поваренная соль 50 г t
Вода 1 л
3 «Новость» 10 г или ОП-72 3 г
Соляная кислота (37%-ная) уд. в. 1,19 40 г или 100 мл
Гексаметафосфат натрия 4 г
Вода 1 л
Загрязнен подвергаю ные поверхности, не поддающиеся отмывке составами тся дополнительной обработке моющим составом № 4. № 1, № 2, № 3
4 Марганцовокислый калий Серная кислота Вода 40 г 5 г 1 л
После дезактивации поверхности составом № 4 (в течение 10—15 мин) проводится
обработка составом № 2.
337
Если загрязненный материал не стоек к кислотам (корродирует или растворяет-
ся), то рекомендуется обрабатывать его щелочными растворами состава № 5.
Номер состава Раствор Коли- чество
5 Едкий натр Трилон Б Вода 10 г 10 г 1 л
Ценное оборудование, приборы следует дезактивировать раствором лимонной или
щавелевой кислоты следующего состава:
6
Лимонная (или щавелевая) кислота............................
Вода........................................................
а также тринатрийфосфатом или гексаметафосфатом натрия:
Тринатрийфосфат или гексаметафосфат натрия...............
Вода.....................................................
10—20 а
1 л
10—20 а
1 л
Таблица XXIII
Вещества, вызывающие отравления, и применяемые противоядия [2, 3]
Вещества, вызывающие отравления Противоядия
ж Алкалоиды (кроме группы морфина) идкие и твердые вещества Дать одну-две полные столовые ложки очищенного дре- весного угля или измельченного карболена размешанных в стакане воды. Вызвать рвоту
Алкалоиды группы морфина Бромистая камфора (0,5 г) или кордиамин (30 капель), крепкий чай нли кофе. В случае необходимости сле- дует делать искусственное дыхание и давать вдыхать кислород илн карбоген — смесь кислорода с 6 И двуокиси углерода
Альдегиды Выпить стакан 0,2%-ного раствора аммиака, а через несколько минут — стакан молока
338
Продолжение
Вещества, вызывающие отравления Противоядия
Аммиака раствор Пить очень слабый раствор уксусной кислоты или лимонный сок. Вызвать рвоту. Дать растительное масло, молоко или яичный белок
Бария растворимые соли Вызвать рвоту. Дать слабительное: сернокислый магний или сернокислый натрий
Бензол При отравлении через пищевод вызвать рвоту. Дать слабительное, сделать искусственное дыхание и дать вдыхать кислород. Дать кофе
Иод Вызвать рвоту. Дать 1%-ный раствор серноватистокис- лого натрия, крахмальный клейстер, молоко
Фенол Вызвать рвоту. Дать известковую воду, или взвесь оки- си магния (15 гокиси магния на 100 мл воды; всегоследует дать 500 мл по одной столовой ложке через каждые 5 мин), или разбавленный раствор марганцовокислого ка- лия (1:4000). В тяжелых случаях дают5%-ный раствор серноватистокислого натрия и для вдыхания кислород
Минеральные кис- лоты При отравлении через пищевод полоскать рот водой и 5%-ным раствором двууглекислого натрия. Дать молоко и взвесь окиси магния (10 г окиси магния в 150 мл воды), илн известковую воду и растительное масло, или жидкое
мучное тесто
Марганцовой кисло- Дать воды. Вызвать рвоту, Дать молоко, яичный белок
ты соли (пермангана- ты) или крахмальный клейстер
Мышьяк или сурь- ма Вызвать рвоту. Дать слабительное (сернокислый магний), после чего в 300 мл воды растворить 100 а сернокислого окисного железа, добавить 20 г окиси маг- ния, растертой в 300 мл воды, смесь сильно взбалтывать и давать пострадавшему по одной чайной ложке через 10—15 мин по прекращении рвоты
339
Продолжение
i Вещества, вызывающие отравления Противоядия
Наркотики (этило- вый эфир, хлороформ, спирты, снотворные и другие наркотические вещества) Дать 0,03 г фенамина, или 0,1 г коразола, или 30 ка- пель кордиамина, или 0,5 г бромистой камфоры. После этого дать крепкий чай или кофе. При необходимости делать искусственное дыхание и давать вдыхать кисло- род
Нитросоединения • Вызвать рвоту. Дать слабительное. Совершенно недо- пустимо давать спирт, жиры или растительные масла
Олова соединения Вызвать рвоту. Дать взвесь окиси магния в воде, рас-
у тительное масло
Пиридин Давать пить чай или кофе в большом количестве. Делать искусственное дыхание
Ртути соединения Немедленно дать три сырых яйца в молоке (около 1 л). Вызвать рвоту. Дать смесь состава: 1 г фосфорновато- кислого натрия, 5 мл 3%-ной перекиси водорода и 10 мл воды, считая, что указанные количества берутся на каж- дые 0,1 г хлорной ртути, попавшей в желудок
Свища соединении Дать большое количество 10%-ного раствора сернокис- лого магния
Серебра соединения Дать большое количество 10%-ного раствора поваренной соли
Фтористый натрий Дать известковую воду или 2%-ный раствор хлористого кальция
Цианистоводородная (синильная) кислота и ее соли При отравлении через пищевод дать 1%-ный раствор серноватистокиелого натрия или 0,025%-иый раствор марган- цовокислого калия, содержащий двууглекислый натрий. Вызвать рвоту. Немедленно давать вдыхать с ваты амил- иитрит (накапать на вату 10 капель амилнитрита). Если улучшения иет, сделать искусственное дыхание с обиль- ным применением кислорода
340
Продолжение
Вещества, вызывающие отравления Противоядия
Цинка соединения Вызвать рвоту. Дать сырое яйцо в молоке
Щавелевая кислота Вызвать рвоту. Дать известковую воду, касторовое мас- ло
Фосфор Пары кислот соля- ной и серной (при наг-* ревании выше 200°) Дать 200 мл 0,2%-ного раствора сернокислой меди. Не давать жиров или растйтельиых масел Газообразные вещества Свежий воздух, покой
Пары азотной кис- лоты (окислы азота) Покой. Вдыхание кислорода
Аммиак (из балло- на) Чистый воздух, покой. При потере сознания—искусствен ное дыхание
Ацетона пары Чистый воздух. При потере сознания — искусственное дыхание »
Бензола пары Свежий воздух (избегать охлаждения), покой. Вдыхание кислорода
Иода пары Вдыхать водяные пары с примесью аммиака, глаза про- мыть 1%-ным раствором серноватистокислого натрия
Фтористоводородной (плавиковой) кислоты пары Вдыхание аммиака, чистый воздух, покой
Сернистый газ Промывание носа и полоскацие полости рта 2%-иым раствором двууглекислого натрия. Покой
341
Продолжение
Вещества, вызывающие отравления Противоядия
Сероуглерод Чистый воздух, покой. При необходимости—искусствен- ное дыхание
Сероводород Чистый воздух, в тяжелых случаях — искусственное ды- хание, кислород
Хлор Покой, даже при умеренном отравлении вдыхание кисло- рода
Брома пары Вдыхание 3—5 %-ной газовоздушной смеси, содержащей аммиак, промывание глаз, рта и носа раствором двуугле- кислого натрия (питьевая сода). Покой, вдыхание кисло- рода
Окись углерода, ацетилен, светильный газ Свежий воздух. Не допускать охлаждения тела. Если дыхание слабое или прерывистое, дать вдыхать кислород. Если дыхание остановилось, делать искусственное дыха- ние в сочетании с кислородом. Покой
Ртути пары Внутрь яичный белок, касторовое масло
Свинец и его соеди- нения, пары Немедленно отправить в больницу
Фенола пары Чистый воздух, покой
Окиси цинка пары Как можно больше молока, покой
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ..................................................... 3
Введение ,.................................... . . . 4
Глава 1
Организация работы по охране труда и технике
безопасности в химических лабораториях . . 7
•Общие правила организации работы в химических лабораториях . . 7
Правила распорядка и осуществление общего контроля по технике
безопасности................................................ 9
Основы техники безопасности.......................................12
Обеспечение спецодеждой и защитными приспособлениями «... 15
Глава 2
Планировка, устройство и санитарно-техническое
оборудование химических лабораторий . . . 17
Планировка лаборатории и ее оборудование ....................... 18
Приточная и вытяжная вентиляции лабораторий.................... 22
Обеспечение лабораторий горючим газом и правила пользования им . 29
Глава 3
Ядовитые и вредные вещества. Меры безопасности
работы с ними в химических лабораториях . 33j
Классификация веществ по токсичности...................., . - 34
Механизм действия ядов и токсичность.............................36
Физико-химические основы газообразного состояния ядовитых и вред-
ных веществ.....................•...........................38
Предельно допустимые концентрации ядовитых газов, паров и пыли в воз-
духе рабочих помещений......................................42
Образование в химических лабораториях аэрозолей и профилактические
меры борьбы с ними..........................................44
Общие правила работы с ядовитыми и вредными веществами ... 46
Безопасность работы и чистота химических препаратов..............52
Глава 4
Меры безопасности работы с металлической ртутью
и ее соединениями..........................................89-
Правила выполнения работ, связанных с очисткой металлической ртути
от загрязнений............................................. 91
Основные правила работы с металлической ртутью...................92
Устройство и оборудование помещений, выделенных для работы со ртутью
. и ртутной аппаратурой ,...................................94
343
Очистка помещений, загрязненных металлической ртутью .... 98
Органические соединения ртути...................................... Ю1
Глава 5
Органические растворители......................................... 104
Температура вспышки, воспламенения и пределы взрываемости органиче-
ских растворителей...................................... . 106
Отдельные представители органических растворителей................108
Меры безопасности работы с органическими растворителями . . . , 114
Глава 6
Индикация и методы количественного определении
некоторых ядовитых, вредных, огнеопасных и
взрывоопасных веществ................................. 118
Методы индикации . .................................. . , 119
Вредные и идввитые вещества............................... 124
Глава 7
Средства защиты от действия ядовитых и вредных
газов (паров) при работе в химических лабо-
раториях ................................................... 143
Противогазы и респираторы...................................143
Порядок обезвреживания и уничтожения ядовитых, вредных и огнеопас-
ных веществ.............................................150
Глава 8
Меры безопасности работы в химических лаборато-
риях с огнеопасными и взрывоопасными веще-
ствами ................................................. . . 156
Основные понятии о взрывах [1—3]...................................157
Мероприятия по предупреждению пожаров, загораний и взрывов при ра-
боте в химических лабораториях............................. 169
Электрооборудование взрывоопасных лабораторий......................181
Безопасность работы с щелочными металлами........................ 183
Меры предосторожности при работе с соединениями азота..............190
Меры предосторожности при работе с аммиачным раствором серебра . 195
Меры предосторожности при работе с перекисями . . .... 196
Меры безопасности работы с озоном и озонидами......................199
Меры безопасности работы с ацетиленом..............................205
Глава 9
Правила хранения ядовитых, огн.е опасных и взрыво-
опасных веществ на складах и в лабораториях 208
Правила безопасности хранения химических веществ ............210
Сильнодействующие ядовитые вещества .... ... 215
Глава 10
Меры предосторожности при работе со стеклом и
приборами из стекла....................................• • 220
Общие правила работы в лаборатории с изделиями из стекла . . . 22.
Глава 11
Меры безопасности работы с электрическими уст-
ройствами .............................................
Классификация лабораторий по степени опасности электротехнических
устройств...............................................99q
Действие электрического тока на организм человека..........
Меры безопасности при работе с электронагревательными приборами . 232
Меры безопасности работы на установках и приборах ультравысокой
частоты (УВЧ) ... -............................................234
Меры безопасности применения в лабораториях генераторов сантиметро-
вых волн..................................................... 234
Правила по устройству, содержанию и безопасности работы лабораторий
спектрального анализа ........................................... . 235
Основные правила безопасности работы на приборах и установках высо-
кого напряжения.............................................. 236
Меры безопасности работы с аккумуляторами............................237
Меры безопасности работы на электроустановках во взрывоопасных и
пожароопасных лабораториях.....................................239
Меры по предупреждению образования статического электричества в хими-
ческих лабораториях............................................. , 240
Защита от электропоражений......................................... 241
Использование автоматического регулирования, сигнализации и автобло-
кировки в химических лабораториях........................ . , , 243
Глава 12
Правила работы с баллонами, содержащими сжатые,
сжиженные и растворенные газы..................................245
Типы газовых баллонов, их классификация и маркировка. Устройство га-
зовых баллонов............................................... 245
Правила работы с баллонами, наполненными сжатыми, растворенными и
сжиженными газами [2]..........................................250
Правила безопасности при работе с жидкими воздухом, кислородом, азо-
том и некоторыми другими газами.............................. 261
Глава 13
Правила безопасности работы с применением высо-
кого давления и вакуума в химических лабора-
ториях. . . . ............................... , , 265
Применение высокого давления в химических лабораториях .... 265
Применение вакуума в химических лабораториях ..................269
Глава 14
Меры безопасности работы в химических лаборато-
риях с радиоактивными веществами и с ионизи-
рующими излучениями .................................. . • 276
Основные понятия и определения [1]........................... > 277*
Классификация радиоактивных веществ по степени опасности . . . 280
Требования к лабораториям, предназначенным для работы с радиоактив-
ными веществами.................................................. 281 .
Порядок получения, хранения и транспортировки радиоактивных веществ 283
Общие правила предосторожности при работе с радиоактивными вещест-
вами ...................................................... 285.
Меры безопасности работы с рентгеновскими установками .... 292
Защитная техника............................. .... 296
Дезактивация радиоактивных загрязнений ........ 298
Глава 15
Первая помощь при отравлениях [1,2].......302
Отравление газами ...................................... 303
Ожоги [3]................................... 306
Меры первой помощи при поражении электрическим током . . ЗЮ
Приложение
312
Николай Васильевич Костии
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ
В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
Тематический план 1965 г. № 15
Редактор Коробцова Н. А.
Технический .редактор Ермаков М. С.
Корректор Петкевич М. М.
Сдано в набор 22/Х 1965 г.
Подписано к печати 10/V 1966 г.
Бумага типогр. № 2
Л-45351 Формат 60x90’/16 Физ. печ. л. 21,75
Уч.-изд. л. 23,97. Изд. Ns 849
Зак. 911 Тир. 18.000 экз. Цена 1 р. 35 к.
Издательство
Московского университета
Москва, Ленинские горы
Административный корпус
Типография Изд-ва МГУ.
Москва, Ленинские горы
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
Страница Строка Напечатано Следует читать
33 7 снизу отравления отправления
70 8 сверху т. кип. 62,5° т. кип. —62,5°
100 14 сверху 5 см 5 мл
300 21 сверху ЯДОВИТОГО не ядовитого
323 8 снизу 37,8 137,8
Зак. 911