Construcción segura de un laboratorio abierto de química de materiales
Resumen: Para mejorar aún más la conciencia innovadora y la capacidad de aprendizaje activo de los estudiantes, los colegios y universidades han fortalecido la construcción de la enseñanza experimental abierta. En vista de algunos riesgos de seguridad expuestos durante el proceso de enseñanza abierta del laboratorio de química de materiales, se incluyen cuatro aspectos: capacitación y evaluación de conocimientos de seguridad, archivo y gestión de seguridad de productos químicos, mantenimiento y educación de seguridad de instrumentos y equipos de uso común, y formulación. y simulacros de planes de emergencia. En este artículo se analizan algunas experiencias en la construcción segura de laboratorios de química de materiales para garantizar el buen desarrollo de la enseñanza experimental abierta y brindar apoyo para cultivar más talentos de reserva de investigación científica con capacidades de autoaprendizaje, superación personal e innovación.
Palabras clave: enseñanza experimental abierta, peligros ocultos, construcción segura de laboratorios de química de materiales
En los últimos años, con el fin de mejorar aún más la conciencia innovadora y la capacidad de aprendizaje activo de los estudiantes, los colegios y universidades Se ha fortalecido la construcción abierta de enseñanza experimental. Basado en el curso experimental de ingeniería de materiales inorgánicos de nuestra escuela, el autor estableció proyectos experimentales autoseleccionados integrales y basados en la investigación, lo que contribuye a mejorar la capacidad de los estudiantes para descubrir y resolver problemas de forma independiente [1]. Sin embargo, en el proceso de enseñanza abierta en los laboratorios de química de materiales, se han expuesto algunos peligros ocultos y también han surgido algunas situaciones y problemas nuevos [2, 3]. Primero, el laboratorio de química de materiales involucra el equipo mecánico y diversos químicos peligrosos necesarios para la síntesis de materiales. Los equipos incluyen mezcladores, molinos de bolas, reactores de alta presión, hornos, hornos de mufla, etc. Los productos químicos incluyen ácidos y álcalis corrosivos, soluciones orgánicas inflamables y explosivas, gases altamente tóxicos (como el sulfuro de hidrógeno) o polvos de metales pesados. En segundo lugar, la enseñanza abierta toma a los estudiantes como el cuerpo principal, y algunos estudiantes tienen poca conciencia de seguridad, poca capacidad práctica y base profesional, lo que plantea desafíos para el desarrollo fluido de la enseñanza experimental abierta. Finalmente, durante la apertura del laboratorio, debido al aumento de proyectos y contenidos experimentales, la alta tasa de utilización de instrumentos y equipos y el número limitado de instructores, la posibilidad de accidentes ambientales y de seguridad ha aumentado considerablemente. Por lo tanto, es particularmente importante fortalecer la educación y orientación sobre seguridad en los laboratorios universitarios, especialmente los laboratorios abiertos de química de materiales.
El autor fue a estudiar a la Universidad de la ciudad de Hong Kong en julio de 2014. Durante este período, tuvo un profundo conocimiento de la enseñanza abierta y del trabajo de seguridad de laboratorio y protección ambiental de la escuela, y también aprendió conceptos avanzados y prácticas. El artículo combina el conocimiento y la experiencia del autor en la construcción segura de laboratorios de química de materiales y presenta los puntos clave de la gestión de seguridad de los laboratorios abiertos de química de materiales. Es decir, se centra principalmente en la capacitación y evaluación de conocimientos de seguridad, el archivo y manejo de seguridad de productos químicos, el mantenimiento y educación en seguridad de instrumentos y equipos de uso común, y la formulación y simulacro de planes de emergencia.
1. Conocimientos de seguridad en el laboratorio
Dada la particularidad de los laboratorios de química de materiales, los estudiantes deben aprobar una capacitación en seguridad y habilidades básicas organizada por los responsables de seguridad antes de ingresar al laboratorio, y cumplir estrictamente con su conducta. según las normas de seguridad del laboratorio durante el funcionamiento.
1.1 Buenos hábitos de laboratorio
La actitud lo determina todo. Para obtener datos experimentales confiables, se debe establecer una actitud científicamente rigurosa y desarrollar buenos hábitos de laboratorio. El personal del laboratorio debe mantener las mesas de trabajo y los pisos limpios y secos. No deben comer, beber ni jugar en el laboratorio. No deberían estar corriendo por el laboratorio. Antes de salir del laboratorio, deberá quitarse la bata y lavarse bien las manos. Durante las manipulaciones experimentales, sólo se extraen las cantidades necesarias de productos químicos. Durante el experimento, no deje y limpie los derrames rápidamente. Debe obtener la aprobación de su departamento/supervisor de departamento antes de trabajar por la noche.
1.2 Protección personal
La salud es la capital de la revolución, y la protección personal hay que hacerla bien. El personal del laboratorio debe usar guantes y batas de laboratorio para proteger sus manos y cuerpo y evitar el contacto directo con productos químicos y superficies calientes. Utilice gafas de seguridad, antiparras o una careta para protegerse de derrames, escombros y luces brillantes. Las niñas tienen que recogerse el pelo largo y esconderlo en sus batas de laboratorio. Los estudiantes que usan lentes de contacto deben usar gafas.
1.3 Manipulación de cristalería
El personal del laboratorio no tiene permitido utilizar cristalería rota. Utilice guantes resistentes a cortes al retirar los tapones de goma o al insertar mangueras de goma. Tenga cuidado con los recipientes de vidrio calientes para evitar quemaduras. Comprender los usos de diversos tipos de material de vidrio, como vasos de precipitados, matraces, matraces Erlenmeyer, probetas medidoras, pipetas, etc. y elija la cristalería adecuada para su funcionamiento.
1.4 Uso de equipos eléctricos
El personal del laboratorio debe utilizar aparatos eléctricos y enchufes equipados con cables de tierra. Nunca utilices adaptadores o adaptadores para evitar sobrecargar el circuito. Cuando desenchufe una herramienta, tire siempre del enchufe, no del cable. Revise los cables y enchufes periódicamente para detectar daños. No opere el aparato si está mojado, si tiene las manos mojadas o si está parado sobre pisos mojados. Se deben utilizar equipos a prueba de explosiones en áreas donde se utilizan gases inflamables (como hidrógeno y acetileno). No está permitido trabajar solo con electricidad. Cuando trabaje en circuitos electrónicos activos, no toque objetos metálicos conectados a tierra.
2. Seguridad química
2.1 Uso seguro de productos químicos
El personal de laboratorio debe conocer la naturaleza y los peligros potenciales de los productos químicos utilizados. Observe las precauciones e instrucciones pertinentes al manipular productos químicos. Al realizar experimentos de reacciones químicas, no apunte el tubo de ensayo o la boca de la botella que contiene sustancias químicas hacia usted o hacia otros. Tenga cuidado con las sustancias químicas inestables, algunas de las cuales pueden encenderse o explotar espontáneamente en las condiciones adecuadas, como el litio y el sodio, que se queman rápidamente al entrar en contacto con el agua a temperatura ambiente. Las botellas grandes de productos químicos no deben mantenerse por encima de la altura de los hombros. Esté alerta a la actividad en la sala del laboratorio para evitar que otras personas cambien repentinamente de dirección de movimiento. Si se cae accidentalmente mientras sostiene cristalería o productos químicos en las manos, intente tirarlos lejos de usted y de los demás. Además, todos los contenedores en el laboratorio deben estar tapados y marcados con los ingredientes, el nombre, la fecha de configuración, el nombre del propietario y el número de sala del laboratorio. No se pueden utilizar productos químicos sin ingredientes ni nombres. Nunca utilices tu sentido del olfato para distinguir sustancias químicas.
2.2 Eliminación de residuos peligrosos
Los laboratorios de química de materiales generan grandes cantidades de residuos químicos cada día. Si estos desechos químicos se vierten en el lavabo o el inodoro a voluntad, inevitablemente causarán contaminación ambiental y pondrán en peligro la salud humana. ¿Según el Documento No. 15 de la Administración Estatal de Protección Ambiental? ¿Aviso sobre el fortalecimiento de la supervisión de la contaminación ambiental en los laboratorios? En nuestro país, la contaminación de laboratorio ha sido incluida en el ámbito de la supervisión ambiental. De acuerdo con las características y situación actual de las emisiones de residuos de laboratorio, una pequeña cantidad de gases tóxicos se puede diluir a través de la campana extractora y luego descargarse al aire libre. Una gran cantidad de gases tóxicos deben absorberse o quemarse por completo antes de descargarlos al aire libre. Los residuos químicos líquidos deberán eliminarse en contenedores designados, indicando el tipo y tiempo de almacenamiento de los residuos, y completando los registros pertinentes. Los líquidos residuales que contienen iones de metales pesados (cromo, germanio, cobre, manganeso) deben tratarse para cumplir con las normas antes de poder ser vertidos. La eliminación de productos químicos inestables debe seguir las instrucciones de funcionamiento. Por ejemplo, las tabletas de litio de desecho pueden destruirse en agua, pero si la velocidad de entrada es demasiado rápida, la reacción puede ser demasiado violenta y puede producirse una explosión. Los fragmentos de vidrio deben desecharse en contenedores de basura designados para evitar cortes en las manos.
3. Uso de varios equipos de uso común en laboratorios de química de materiales.
El personal de laboratorio debe comprender los peligros de los equipos mecánicos de uso común, dominar sus métodos operativos e inspeccionar y mantener los equipos con regularidad.
3.1 Centrífugas y molinos planetarios de bolas
Siga las instrucciones de funcionamiento, dichos equipos deben estar firmemente en su posición para garantizar que sus vibraciones no provoquen el colapso del objeto. No use corbatas, guantes ni ropa holgada. Asegúrese de que la carga esté distribuida uniformemente. Bloquee la cubierta antes de operar el equipo. No encienda el dispositivo hasta que se haya detenido por completo.
3.2 Reactor de Alta Presión
Sólo personal capacitado puede operar el autoclave. Comprenda las instrucciones de funcionamiento antes de utilizar el reactor de alta presión. No abra el autoclave hasta que la temperatura y la presión en el autoclave se hayan enfriado y vuelto a la normalidad. Al abrir el autoclave, párese en el lado con bisagras y use guantes aislantes cuando lo utilice.
3.3 Depósito de gas comprimido
Utilizar una válvula reductora de presión adecuada para evitar que la válvula reductora de presión se contamine con grasa o lubricante. Los tanques de gasolina deben mantenerse en posición vertical y bien asegurados para evitar que se vuelquen. No fuerce la apertura de la válvula del tanque de gasolina, especialmente si la válvula está atascada. Antes de transportar el tanque de gasolina en un carro, se debe cerrar la válvula del tanque de gasolina y quitar la válvula reductora de presión. Coloque el bidón de gasolina lejos de fuentes de fuego. Se deben usar gafas de seguridad al manipular y utilizar gases comprimidos.
3.4 Campana de extracción
Todos los procesos que involucren productos químicos volátiles deben realizarse en una campana de extracción. Cada campana extractora tiene su propósito específico, así que elija la campana extractora adecuada según las necesidades de su experimento. Los productos químicos deben colocarse profundamente en la campana extractora y las vitrinas deben colocarse lo más bajo posible para ventilar los vapores de manera efectiva. Nunca utilice una campana extractora para almacenamiento. Intente experimentar con la menor cantidad de productos químicos y tiempos de reacción más lentos para reducir la producción de humo.
4. Medidas de respuesta a emergencias
El laboratorio debe establecer un plan de emergencia y realizar simulacros periódicos para mejorar la adaptabilidad del personal del laboratorio y reducir las pérdidas por desastres.
4.1 Alarma de Incendio
¿En caso de incendio, el personal del laboratorio mantiene la calma y grita fuerte? ¿Alarma de incendios? , para advertir a las personas cercanas. Evacue la escena del incendio inmediatamente. Rompe el cristal de la alarma contra incendios. Cierre todas las puertas de cierre automático, puertas y puertas cortafuegos para evitar la propagación del fuego y el humo. Siga los procedimientos de evacuación para salir del edificio.
4.2 Lesión por descarga eléctrica
Si alguien resulta herido por una descarga eléctrica, no toque a la persona que recibió la descarga eléctrica. Corte la corriente inmediatamente (párese sobre una tabla de madera, gruesa). periódico o tapete de plástico y utilice un palo de madera no conductor para alejarse del conductor). Si recibió capacitación relevante y confirmó que la respiración y los latidos del corazón de la persona lesionada se detuvieron por completo, realice RCP de inmediato. Comuníquese con el hospital, la oficina de seguridad de la escuela y otros departamentos relevantes de manera oportuna.
4.3 Tratamiento de urgencia de lesiones generales
Si se inhalan gases nocivos (como sulfuro de hidrógeno o monóxido de carbono, etc.), la persona lesionada debe ser retirada inmediatamente de la zona infectada y Traslado a un lugar con aire fresco. Retire las materias extrañas de la boca y nariz del paciente, desate su ropa y manténgalo abrigado. Se puede realizar oxígeno o respiración artificial si las condiciones lo permiten. Si sustancias químicas entran en los ojos, enjuáguelos inmediatamente con abundante agua durante al menos 15 minutos y luego realice los siguientes tratamientos según dos sustancias diferentes: quemaduras por ácido, enjuague con solución alcalina de bicarbonato de sodio al 3%, enjuague con 3; % de solución de ácido bórico y luego enjuague con agua. Si se quema con productos químicos, trate la herida debajo de la tubería de agua lo antes posible y enjuáguela durante al menos 15 minutos. Quítese la ropa manchada con productos químicos y luego realice los siguientes tratamientos según dos sustancias diferentes: enjuague las quemaduras ácidas con una solución saturada de bicarbonato de sodio y enjuague las quemaduras alcalinas con una solución de ácido acético o una solución de ácido bórico al 3%. Finalmente, cubra la herida suavemente con una gasa esterilizada y envíe a la persona lesionada a recibir tratamiento lo antes posible.
5. Conclusión
Todos los contenidos de construcción de seguridad complementarios anteriores se proponen en respuesta a los riesgos de seguridad únicos de los laboratorios de química de materiales abiertos. Al popularizar el conocimiento sobre seguridad, ayuda al personal del laboratorio a desarrollar buenos hábitos científicos; al fortalecer la educación profesional, ayuda al personal del laboratorio a comprender los peligros potenciales de los productos químicos y sus métodos de protección a través de la capacitación de equipos y medidas de emergencia, puede fortalecer la operación y las capacidades de respuesta del personal del laboratorio; . Estas medidas pueden reducir eficazmente la aparición de accidentes en los laboratorios de química de materiales, son una sólida garantía para el desarrollo fluido de la enseñanza experimental abierta y brindan apoyo para cultivar más talentos de reserva de investigación científica con capacidades de autoaprendizaje, superación personal e innovación.
Materiales de referencia:
Li Lingjun. Práctica de enseñanza abierta de experimentos de ingeniería de materiales inorgánicos [J]. Science and Technology Innovation Herald, 2014 (24): 134.
[2] Liu Bin de la dinastía Song. Sobre la construcción de centros de demostración de enseñanza universitaria local [J]. Ciencia y Tecnología Experimentales, 2013 (3): 116-118.
[3]Chen Shuguang. Exploración de la reforma de la enseñanza experimental de la ingeniería de materiales inorgánicos [J] China Science and Education Innovation Herald, 2007 (17): 18.
[4]Peng Bin. ¿Laboratorio de química? ¿Tres desperdicios? [J]. Medio ambiente de Sichuan, 2004(23):118-121.