Работа в химической лаборатории неизбежно связана с рядом опасных и вредных факторов. Для обеспечения безопасности людей необходимо соблюдать определенные правила. Неумелое или небрежное обращение с химическими реактивами и оборудованием может привести к несчастному случаю.

Химическая лаборатория оборудована специальными рабочими столами, шкафами и полками для реактивов, посуды, растворов. Для работы с ядовитыми летучими веществами имеются вытяжные шкафы. Лаборатория снабжена водопроводом и канализацией.

Мебель и оборудование располагаются так, чтобы проходы между столами и выход из лаборатории были всегда свободными для обеспечения возможности быстрой эвакуации людей в экстренных случаях.

В химической лаборатории обязательно имеются средства противопожарной безопасности, а также аптечка для оказания первой помощи.

Общие правила поведения в лаборатории

Лабораторные работы выполняются студентами во время, предусмотренное расписанием занятий. Категорически запрещается работать в лаборатории в неустановленное время без разрешения преподавателя.

В лаборатории никогда нельзя работать одному.

Запрещается посещение студентов, работающих в лаборатории, посторонними лицами, а также отвлечение студентов посторонними работами и разговорами.

В лаборатории необходимо соблюдать порядок и тишину. Шум и посторонние разговоры отвлекают внимание и могут привести к ошибкам в работе.

Нельзя находиться в лаборатории в верхней одежде. Следует работать обязательно в халате, застегивающемся спереди, иметь при себе полотенце. Студенты без халата к выполнению работ не допускаются .

Запрещается проводить какие-либо опыты, не предусмотренные программой практикума, приносить свои реактивы, выносить реактивы из лаборатории.

К выполнению лабораторной работы можно приступать после тщательного изучения методики и правил работы с приборами.

На рабочем столе должны находиться необходимые реактивы, оборудование и посуда, рабочий журнал. Поверхность стола должна быть чистой и сухой. Не следует загромождать стол посторонними предметами, ставить на него портфели, сумки и т.д.

Во время работы не следует спешить и суетиться. Торопливость, беспорядочность и неряшливость приводят к неудачам в работе, а иногда и к несчастным случаям. Если при выполнении работы возникают какие-либо затруднения, нужно обратиться за советом к лаборанту или преподавателю.

При выполнении лабораторной работы все операции необходимо выполнять над столом.

После окончания работы следует вымыть посуду, отключить электроприборы, выключить воду, привести в порядок рабочее место и сдать его лаборанту. Бумагу, использованные фильтры, мусор, осколки разбившейся посуды необходимо выбрасывать в мусорное ведро, ни в коем случае не в раковину. О случаях нарушения порядка (разбита посуда, испорчены реактивы и т.п.) необходимо сообщить преподавателю или лаборанту.

МИНИСТЕРСТВО ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ВНИИТБХП)

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ

МОСКВА

ИЗДАТЕЛЬСТВО “ХИМИЯ”

1979

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящие правила являются переработанным и дополненным изданием “Основных правил безопасной работы в химической лаборатории”, утвержденных Госкомитетом химической промышленности при Госплане СССР 10 февраля 1964 года.

В новой редакции Правил учтены современные требования, предусматриваемые системой стандартов безопасности труда (ССБТ) и другими общегосударственными нормативными документами, а также замечания и предложения предприятий и организаций Министерства химической промышленности: Государственного научно-исследовательского и проектного института азотной промышленности и продуктов органического синтеза, Всесоюзного научно-исследовательского института химических реактивов и особо чистых химических веществ, Научно-исследовательского института пластических масс, Государственного научно-исследовательского и проектного института лакокрасочной промышленности, Новомосковского, Щекинского и Северодонецкого производственных объединений “Азот”, Саратовского ПО “Нитрон”, Дзержинского ПО “Капролактам” и других.

При пересмотре Правил дополнительно введены такие разделы, как: “Правила безопасной работы с газовыми приборами”, “Ответственность за нарушение правил безопасности”, подразделы: “Меры безопасности при работе с перекисными соединениями”, “Меры безопасности при работе с бельным фосфором и его соединениями”, “Методы и первичные средства пожаротушения”. “Правила безопасной эксплуатации лабораторных автоклавов” и др. Выделены в самостоятельные разделы “Правила работы с вредными веществами” и “Правила обезвреживания и уничтожения вредных веществ”.

Правила содержат требования и нормативы, соблюдение которых обязательно для работников химических лабораторий предприятий и организаций Министерства химической промышленности. На основании настоящих Правил разрабатываются общезаводские инструкции с учетом специфики работы в химических лабораториях.

С введением в действие настоящих Правил утрачивают силу “Основные правила безопасной работы в химической лаборатории”, утвержденные Госкомитетом химической промышленности при Госплане СССР 10 февраля 1964 г.

СОГЛАСОВАНО с ЦК профсоюза рабочихнефтяной, химической и газовой промышленности

УТВЕРЖДЕНО Министерством химической промышленности

РАЗДЕЛ 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Организация работы по технике безопасности, производственной санитарии и охране труда в лаборатории возлагается на руководителя (начальника, заведующего) лаборатории, по отдельным участкам - на их руководителей в соответствии с действующим “Положением о единой системе работы по технике безопасности на предприятиях и в организациях Министерства химической промышленности”.

1.2. К самостоятельной работе в химических лабораториях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, инструктаж, обучение безопасным методам труда и сдавшие экзамен на допуск к самостоятельной работе, согласно действующему “Положению об аттестации работников, проверке знаний и допуске персонала к самостоятельной работе на предприятиях, в организациях и учреждениях Министерства химической промышленности СССР”.

1.3. Все работающие в лаборатории должны быть обеспечены необходимой спецодеждой и средствами индивидуальной защиты (противогазом, респиратором, очками, резиновыми перчатками и др.) в соответствии с действующими “Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи спецодежды, спецобуви и предохранительных приспособлений”.

1.4. Записи о получении и сроках проверки средств индивидуальной защиты органов дыхания ведутся в специальном журнале руководителем лаборатории или в газоспасательной станции.

1.5. Работающие в лаборатории могут приступать к работе только надев спецодежду и необходимые средства индивидуальной защиты, предусмотренные инструкцией по технике безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности.

1.6. По окончании работы, а также перед едой необходимо тщательно мыть руки, лицо и полоскать рот.

1.7. Запрещается выполнение в лаборатории работ, не связанных с заданием и не предусмотренных рабочими инструкциями.

1.8. Ремонтные работы в помещениях лаборатории с применением огня (газо- и электросварочные работы) можно проводить только при наличии письменного разрешения главного инженера предприятия (заместителя директора института по научной части) по согласованию с руководителем лаборатории и пожарной охраной.

1.9. Хранение химических веществ на складах и в лабораториях в таре, не имеющей надписи, запрещается. Если таковые обнаружены, они подлежат анализу для определения состава данного вещества и в случае его непригодности - уничтожению.

1.10. Запрещается совместное хранение в непосредственной близости друг от друга веществ, могущих оказать влияние одно на другое и вызвать в результате химического взаимодействия пожар или взрыв (например, азотная кислота и какие-либо органические вещества).

1.11. На каждый сосуд с химическим веществом должна быть наклеена этикетка, на которой указываются наименование продукта, его квалификация и другие данные в соответствии с ГОСТ 3885-73. Типы этикеток, размеры и порядок расположения надписей должны соответствовать ТУ 6-09-3966-75.

1.12. Запрещается применение лабораторной посуды для личного пользования.

1.13. В помещении лаборатории курить, хранить и принимать пишу запрещается.

1.14. Приточно-вытяжная вентиляция во всех помещениях включается за 30 минут до начала проведения работ и выключается по окончании рабочего дня. При этом вначале включают вытяжную вентиляцию, а потом приточную; выключают - приточную, а затем вытяжную. Работы в лаборатории должны проводиться только при исправной вентиляции. В случае обнаружения каких-либо неисправностей вентиляции необходимо сообщить об этом руководителю лаборатории.

1.15. Все работы с чрезвычайно и высокоопасными веществами следует проводить только в вытяжных шкафах, скорость воздуха в рабочем проеме которых необходимо принимать не менее 1,5-2 м/с.

1.16. Запрещается уходить с рабочего места и оставлять без присмотра включенные нагревательные приборы и работающее лабораторное оборудование, перечень которого определен инструкцией по технике безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности.

1.17. Каждый работник лаборатории должен уметь пользоваться средствами пожаротушения и знать место их расположения.

1.18. В каждом рабочем помещений лаборатории на видном и легкодоступном месте должна находиться аптечка, содержащая необходимые медикаменты для оказания первой помощи.

1.19. При работе в вечернее и ночное время, а также при выполнении особо опасных работ в любое время суток, в лаборатории должно находиться не менее двух человек, один из них назначается старшим.

1.20. В лаборатории должны быть инструкции по технике безопасности в соответствии с Перечнем обязательных инструкций, предусмотренных действующим “Положением о должностных и обязательных инструкциях на предприятиях и в организациях Министерства химической промышленности CССР”.

1.21. По окончании той или иной операции (работы), не дожидаясь конца рабочего дня, необходимо выключить воду, газ, сжатый воздух, электроприборы, применявшиеся при выполнении данной операции.

1.22. По окончании рабочего дня каждый сотрудник лаборатории обязан проверить, отключены ли приборы и аппараты, и привести в порядок свое рабочее место (проверить, закрыты ли форточки, удалены ли из помещения лаборатории мусор и промасленные тряпки, остатки горючих и легковоспламеняющихся веществ, отработанные жидкости, все ли склянки и посуда с химическими веществами закрыты пробками и поставлены на отведенные места и т. п.), а уходящий последним - закрыть общий газовый и водяной краны, выключить общий силовой электрорубильник, вентиляцию, освещение, запереть лабораторию и передать ключи дежурному охраны, о чем сделать отметку в журнале.

1.23. Мероприятия по технике безопасности при работе в лаборатории спектрального анализа должны соответствовать действующим “Правилам по устройству и содержанию лабораторий и пунктов спектрального анализа”, а при работе с радиоактивными веществами - “Основным санитарным правилам работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений”.

1.24. Отвод промывных вод и их очистку следует предусматривать в соответствии с действующими “Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий” (СН 245-71) и “Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами”, определяющими условия спуска и степень чистоты сточных вод.

РАЗДЕЛ 2 ТРЕБОВАНИЯ К ПОМЕЩЕНИЯМ И ОБОРУДОВАНИЮ ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЙ

2.1. Химические лаборатории должны быть расположены в помещениях с естественным освещением, отоплением, водопроводом и канализацией.

2.2. Помещения лаборатории должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения в соответствии с действующими “Правилами пожарной безопасности при эксплуатации предприятий химической промышленности” и, как правило, оборудованы средствами автоматической пожарной сигнализации (датчиками, извещателями).

2.3. Оборудование помещения лаборатории, предназначенной для работ со ртутью, должно соответствовать требованиям действующих “Санитарных правил проектирования, оборудования, эксплуатации и содержания производственных и лабораторных помещений, предназначенных для проведения работ со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением”.

2.4. Комнаты, предназначенные для работ с чрезвычайно и высокоопасными веществами, должны быть изолированы от остальных помещений лаборатории, иметь отдельный вход и вытяжные шкафы, не связанные с вентиляцией других помещений.

2.5. Вентиляция лабораторных помещений предусматривается приточно-вытяжная с механическим побуждением и должна быть оборудована вентиляционными устройствами для отсоса воздуха только из вытяжных шкафов. Воздухообмен в лабораторном помещении должен быть рассчитан так, чтобы фактические концентрации вредных веществ в воздухе помещений не превышали предельно допустимых концентраций, указанных в санитарных нормах проектирования промышленных предприятий СН 245-71.

2.6. Вентиляционные устройства в лабораторных помещениях, где проводятся работы с веществами, вызывающими коррозию, должны быть выполнены из антикоррозионных материалов или иметь антикоррозионные покрытия.

2.7. Вытяжные шкафы должны быть оборудованы верхними и нижними отсосами.

2.8. Рабочие столы и вытяжные шкафы, предназначенные для работы с пожаро- и взрывоопасными веществами, должны быть покрыты несгораемым материалом, а при работе с кислотами, щелочами и другими химически активными веществами - материалами, стойкими к их воздействию, и иметь бортики.

2.9. Светильники в вытяжном шкафу по своему исполнению должны соответствовать категории и группе взрывоопасных смесей, которые могут там образоваться. Штепсельные розетки и выключатели должны быть расположены вне вытяжного шкафа.

2.10. Вытяжные шкафы, лабораторные и рабочие столы в специальных помещениях (ртутных комнатах) не должны иметь под рабочей поверхностью ящиков и шкафов.

2.11. Газовые и водяные краны на рабочих столах и в шкафах должны быть расположены у передних бортов (краев) и установлены так, чтобы исключалась возможность случайного открытия крана.

2.12. Газопроводы в лабораторных помещениях должны быть выполнены в соответствии с требованиями действующих “Правил безопасности в газовом хозяйстве” и окрашены согласно ГОСТ 14202-69;

газопроводы должны вводиться непосредственно в помещение лаборатории;

на вводе газопровода в помещение должно устанавливаться отключающее устройство в доступном для обслуживания и освещенном месте;

газопроводы, подведенные к рабочим столам и вытяжным шкафам, должны иметь краны, позволяющие включать отдельные горелки;

газопроводы в помещениях должны прокладываться открыто, в местах, удобных для обслуживания и исключающих возможность их повреждения.

2.13. Искусственное освещение в лаборатории должно соответствовать строительным нормам и правилам (СНиП II-А.9-71). Местное освещение должно применяться в комбинации с общим. Применение только местного освещения запрещается. Светильники местного освещения должны быть устроены так, чтобы работник мог по желанию изменить направление светового потока.

2.14. Все движущиеся части механизмов лабораторных установок должны быть ограждены.

2.15. Электроаппаратура, применяемая для нагрева ЛВЖ, должна быть с закрытой спиралью и проводами, покрытыми химически стойкой изоляцией. Контакты электроаппаратуры должны быть надежными и не допускать искрения.

2.16. Для мытья большого количества химической посуды следует выделять изолированные моечные помещения, которые должны быть расположены, по возможности, в центре обслуживаемых ими лабораторий. Моечные должны быть оборудованы специальными моечными столами: один с вытяжным шкафом - для удаления вредных сильно пахнущих веществ и мытья хромовой смесью; два открытых - для мытья содовым раствором и чистой водой. Допускается устройство мест для мойки посуды в каждом лабораторном помещении в вытяжном шкафу.

2.17. В зданиях, где расположены лаборатории, а которых ведутся работы с вредными веществами, проникающими через кожу и действующими на кожу и слизистые оболочки, должны предусматриваться души и фонтанчики с автоматическим их включением в количестве и в местах, обеспечивающих пользование ими не позднее, чем через 6-12 с после поражения.

2.18. Для хранения личной одежды и спецодежды должны быть выделены изолированные помещения.

2.19. Оборудование помещений лабораторий спектрального анализа должно соответствовать требованиям действующих “Правил по устройству и содержанию лабораторий и пунктов спектрального анализа”.

РАЗДЕЛ 3 ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ С ПОЖАРО И ВЗРЫВООПАСНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

3.1. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИМИСЯ И ГОРЮЧИМИ ЖИДКОСТЯМИ

3.1.1. Легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие жидкости (ГЖ) следует доставлять в лабораторию в плотно закрытой посуде, помещенной в специальный металлический ящик с ручками.

3.1.2. Общий запас одновременно хранящихся в каждом рабочем помещении ЛВЖ не должен превышать суточной потребности. При выполнении работ, требующих увеличения их расхода и в связи с этим количества хранимых ЛВЖ, руководитель работ должен получить письменное разрешение руководства предприятия (организации), согласованное с пожарной охраной. Кроме того, должна быть разработана специальная инструкция, предусматривающая дополнительные меры безопасности.

3.1.3. Запрещается хранение в лабораторных помещениях ЛВЖ с температурой кипения ниже 50 O C (дивинил, изопрен, диэтиловый эфир и т. п.).

3.1.4. ЛВЖ и ГЖ должны храниться в лабораторном помещении в толстостенной стеклянной посуде с плотно закрывающимися пробками, помещенной в специальные металлические ящики с крышками, стенки и дно которых должны быть выложены асбестом. Список ЛВЖ и ГЖ с указанием допустимой нормы хранения каждого вещества для данного помещения утверждается руководителем лаборатории и вывешивается в месте их хранения.

Примечание. Емкость стеклянной посуды для ЛВЖ и ГЖ не должна превышать 1 л, посуда большей емкости должна быть снабжена герметичным футляром.

3.1.5. Все работы с ЛВЖ и ГЖ должны проводиться в вытяжном шкафу при работающей вентиляции, выключенных газовых горелках и электронагревательных приборах. Запрещается концентрировать работы с пожароопасными веществами в одном месте. ЛВЖ и ГЖ могут находиться на рабочем месте лишь в количествах, необходимых для работы.

Примечание. На работы с ЛВЖ и ГЖ, проводимые по условиям эксперимента вне вытяжного шкафа (жидкостная хроматография, тонкая ректификация и т. п.), составляются специальные инструкции.

3.1.6. Ведя перегонку ЛВЖ и ГЖ, необходимо постоянно следить за работой холодильника.

3.1.7. Нагрев и перегонку ЛВЖ и ГЖ следует проводить в вытяжном шкафу на предварительно нагретых банях, заполненных соответствующим теплоносителем. Диаметр бани должен превышать размер используемого нагревательного прибора (электрические плитки с закрытой спиралью), а свободный объем бани должен превышать объем помещаемых ЛВЖ и ГЖ.

3.1.8. Запрещается нагревать на водяных банях вещества, которые могут вступать в реакцию с водой со взрывом или выделением газов.

3.1.9. При случайных проливах ЛВЖ (сероуглерод, бензин, диэтиловый эфир и др.), а также при утечках горючих газов необходимо немедленно выключить все источники открытого огня, электронагревательные приборы; в дневное время обесточить комнату отключением общего выключателя, а при больших количествах разлитого вещества выключить все источники открытого огня, электронагревательные приборы и в соседних (прилегающих) комнатах. Место пролива жидкости следует засыпать песком, загрязненный песок собрать деревянными лопатой или совком. Применение стальных лопат или совков запрещается. При утечках горючих газов необходимо принять меры к выявлению и устранению причин появления газа.

3.1.10. Запрещается внесение пористых порошкообразных и других подобных им веществ (активированного угля, губчатого металла, пемзы и др.) в нагретые ЛВЖ и ГЖ.

3.1.11. Сосуды, в которых проводились работы с ЛВЖ и ГЖ, после окончания исследований (опыта) должны быть немедленно промыты.

3.1.12. Запрещается выливать ЛВЖ и ГЖ в канализацию. Отработанные жидкости следует собирать раздельно в специальную герметично закрывающуюся тару, в которой их в конце рабочего дня передают из лаборатории для регенерации или уничтожения.

3.1.13. Запрещается сушить сырой диэтиловый эфир металлическим натрием без предварительной сушки прокаленным хлористым кальцием.

3.1.14. Диэтиловый эфир следует хранить в посуде из темного стекла, изолированно от других веществ в холодном помещении, так как при хранении диэтилового эфира на свету образуется взрывчатое вещество перекись этила.

3.1.15. Спецодежду, загрязненную ЛВЖ и ГЖ, а также окислителями, необходимо немедленно заменить во избежание возможного воспламенения.

3.1.16. При решении вопроса о совместном хранении ЛВЖ и ГЖ необходимо руководствоваться действующими правилами “Правила пожарной безопасности при эксплуатации предприятий химической промышленности”.

3.2. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ СО ЩЕЛОЧНЫМИ МЕТАЛЛАМИ (НАТРИЕМ, КАЛИЕМ И ДР.) 

3.2.1. Работая со щелочными металлами, необходимо во избежание взрыва соблюдать особую осторожность: не допускать соприкосновения их с водой или с галогенсодержащими соединениями в отсутствии растворителей. Запрещается работать со щелочными металлами в помещении, в котором относительная влажность длительно превышает 75%.

3.2.2. Для транспортирования банки со щелочными металлами необходимо упаковывать в железные ящики и пересыпать асбестовой крошкой. Банки и ящики бросать и переворачивать запрещается.

3.2.3. Поступившие в лабораторию или химический склад щелочные металлы разрешается расфасовывать в мелкую тару только при полном исключении возможности попадания воды в зону расфасовки.

3.2.4. Банки или барабаны со щелочными металлами вскрывают в следующем порядке:

банку тщательно осматривают (вскрывать неисправную банку с металлом запрещается); после осмотра банку устанавливают в вертикальном положении на стол с приподнятыми бортиками и предохранительным щитком и вскрывают ножом верхнюю крышку банки: специальными приспособлениями (клещами, пинцетом) из банки извлекают кусок щелочного металла; если металл залит в банку сплошным блоком, ее вскрывают по вертикальному шву клещами, обильно смазанными маслом; одновременно можно вскрывать только одну банку или барабан; вскрывать банку зубилом запрещается. В случае обнаружения неисправности необходимо отложить неисправную банку и сообщить об этом руководителю для принятия мер.

3.2.5. Резать щелочные металлы необходимо на фильтровальной бумаге сухим острым ножом. Первичная резка металла должна производиться под слоем трансформаторного масла или керосина с целью снятия верхнего перекисного слоя.

3.2.6. Отходы (обрезки) щелочных металлов необходимо собирать раздельно в толстостенную посуду. Их следует полностью залить обезвоженным керосином или маслом.

3.2.7. Небольшие количества отходов щелочных металлов следует уничтожать, превратив их в алкоголят избытком обезвоженного этанола.

3.2.8. Посуда и приборы, в которых находились щелочные металлы, должны быть тщательно осмотрены и после удаления остатков металла обработаны этанолом, а затем обмыты водой.

3.2.9. Работать со щелочными металлами нужно обязательно на противнях в вытяжном шкафу, обитом внутри листовой сталью с асбестовой прокладкой, вдали от источников воды и огня. Работающий должен надеть защитные очки и резиновые перчатки.

3.2.10. При работе со щелочными металлами необходимо пользоваться масляными, песчаными или воздушными банями.

3.2.11. Щелочные металлы следует хранить в обезвоженном керосине или маслах без доступа воздуха, в толстостенной, тщательно закупоренной посуде. Склянки со щелочными металлами необходимо помещать в металлические ящики с плотно закрывающимися крышками, стенки и дно которых выложены асбестом.

3.2.12. Вынимать щелочные металлы из тары и переносить их в сосуды следует только сухим пинцетом или тигельными щипцами. Керосин с поверхности кусков металла удаляются фильтровальной бумагой.

3.3. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ПЕРЕКИСНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ

3.3.1. В помещении лаборатории разрешается хранить запас перекисных соединений, не превышающий суточной потребности. Перекисные соединения необходимо хранить в специальных металлических ящиках при температуре значительно ниже температуры их разложения. Нестабильные органические перекиси следует хранить при пониженной температуре; например, перекись метилэтилкетона при температуре не выше 10 O C, перекись ацетилена при температуре не выше 5 O C. Список перекисных соединений с указанием нормы хранения каждого вещества для данного помещения утверждается руководителем лаборатории и вывешивается в месте хранения этих веществ.

3.3.2. При хранении и транспортировании необходимо иметь в виду, что ряд соединений этого типа чувствителен к ударам, толчкам, сотрясениям и трению.

3.3.3. Для хранения жидких перекисей и гидроперекисей применяются емкости из полиэтилена или темного стекла. Твердые перекиси, чувствительные к механическим воздействиям, следует хранить в контейнерах-коробках, покрытых изнутри полиэтиленом или парафином.

3.3.4. Запрещается применять навинчивающиеся крышки и корковые пробки.

3.3.5. Все работы с концентрированной перекисью водорода, неорганическими и органическими перекисями выполняются в герметичной аппаратуре с использованием защитных экранов.

3.3.6. Запрещается пользоваться загрязненными перекисями, их необходимо изъять из употребления и уничтожить. Во избежание загрязнения продукта его следует хранить в фабричной упаковке.

3.3.7. Дробление и просеивание небольших количеств неорганических перекисей необходимо проводить в специальной камере из негорючего материала.

3.3.8. При проведении синтеза перекисей и их эфиров следует помнить, что все эти процессы идут с выделением большого количества тепла, поэтому необходимо обеспечить эффективное охлаждение.

3.3.9. Запрещается допускать соприкосновение следов влаги и пирофорных материалов с перекисными соединениями.

3.3.10. Во избежание взрыва перекисных соединений запрещается отгонять эфиры досуха. При перегонке в колбе обязательно должно оставаться небольшое количество эфира.

3.3.11. Хранить вещества, склонные к образованию перекисей, необходимо в инертной среде и при отсутствии света.

3.3.12. В связи с неустойчивостью перекисных соединений не следует взбалтывать сосуды с ними, так как начавшийся процесс разложения мгновенно нарастает и приводит к взрыву.

3.3.13. По окончании работы с перекисными соединениями необходимо тщательно убрать рабочее место и очистить использованную посуду. Разлитую жидкую перекись необходимо засыпать песком (немедленно), при этом тряпки и другие материалы для удаления следов перекиси применять запрещается.

3.3.14. Разложение перекиси щелочных и щелочноземельных металлов, подлежащих уничтожению, необходимо проводить по специальной инструкции.

3.4. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С БЕЛЫМ ФОСФОРОМ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯМИ

3.4.1. Хранить белый фосфор необходимо только под слоем воды.

3.4.2. Все работы с фосфором необходимо проводить в вытяжном шкафу при включенной вентиляции. Работающий должен надеть защитные очки и резиновые перчатки. Для переноски фосфора в реакционный сосуд следует пользоваться пинцетом.

3.4.3. При работе с фосфором рабочее место должно быть оборудовано водопроводным краном и бачками с раствором сернокислой меди. Аппаратура при работе с белым фосфором должна быть герметичной.

3.4.4. При работе с растворами белого фосфора в сероуглероде необходимо соблюдать особую осторожность. Если такой раствор пролит на пол или стол, следует немедленно засыпать это место песком, затем собрать песок и закопать в специально отведенном месте. Особенно опасны растворы белого фосфора в органических растворителях, так как такие растворы трудно изолировать от действия окружающего воздуха.

3.4.5. Растворы белого фосфора в органических растворителях необходимо хранить и транспортировать в двойной таре. При работе с растворами фосфора следует избегать хранения их на открытом воздухе, особенно в сосудах с большим зеркалом испарения.

3.4.6. Выбрасывать фосфор и выливать его растворы в канализацию запрещается.

3.4.7. При попадании фосфора на одежду следует немедленно смыть его водой. Запрещается удалять белый фосфор незащищенными руками.

3.4.8. Нагревать жидкие соединения фосфора следует только в круглодонных колбах. Нагревать их открытым пламенем запрещается.

3.5. МЕТОДЫ И ПЕРВИЧНЫЕ СРЕДСТВА ПОЖАРОТУШЕНИЯ

3.5.1. Каждый работник лаборатории, заметивший пожар, задымление или другие признаки пожара, обязан:

а) немедленно вызвать пожарную часть по телефону или пожарному извещателю;

б) принять меры по ограничению распространения огня и ликвидации пожара;

в) поставить в известность руководителя лаборатории, который должен известить сотрудников, принять меры к их эвакуации и ликвидации пожара.

3.5.2. В случае воспламенения горючей жидкости необходимо:

а) немедленно выключить газовые горелки, электронагревательные приборы и вентиляцию;

б) вынести из помещения все сосуды с пожароопасными веществами и баллоны со сжатыми газами;

в) применять наиболее эффективные для данного случая средства пожаротушения.

3.5.3. Воспламенившиеся ЛВЖ, не смешивающиеся с водой, а также горючие вещества, растворимые в воде, необходимо тушить асбестовым полотном или огнетушителем.

3.5.4. Горящие электропровода и электроприборы, находящиеся под напряжением, необходимо обесточить и тушить углекислотными огнетушителями. Запрещается тушить их водой.

3.5.5. Горящий фосфор следует тушить мокрым песком, пеной, огнетушителями с комбинированными порошковыми составами, обильно поливать водой.

3.5.6. Горящий металлический калий или натрий необходимо тушить порошковыми огнетушителями, сухим песком, асбестовым полотном или сжиженными инертными газами. Применение воды запрещается.

3.5.7. Для тушения органических перекисей следует применять воду, для неорганических - сухой песок, порошковые составы.

РАЗДЕЛ 4 ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ С ВРЕДНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

4.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1.1. Работы с чрезвычайно и высокоопасными веществами рекомендуется проводить в специально оборудованных шкафах (типа “Изотоп”), имеющих отверстия для рук с вмонтированными резиновыми перчатками. Воздух, удаляемый местными отсосами, перед выбросом в атмосферу подлежит очистке. Вентиляция должна работать круглосуточно.

4.1.2. Первые опыты с новыми веществами, физикохимические свойства которых мало известны, необходимо проводить под наблюдением руководителя темы (работы) с обязательным использованием защитных приспособлений. Для этих опытов должны применяться минимальные количества веществ.

4.1.3. Жидкие вещества следует заливать в сосуды сифоном или специальными пипетками с резиновой грушей.

4.1.4. Измельчать твердые вещества следует в закрытых ступках и взвешивать под тягой, применяя средства индивидуальной защиты.

Примечание. Допускается в отдельных случаях взвешивать эти вещества в плотно закрывающейся посуде на технических (аналитических) весах, установленных вне вытяжного шкафа.

4.1.5. Пролитые чрезвычайно и высокоопасные жидкости необходимо немедленно обезвредить, а затем смыть водой.

Просыпанные вещества следует собрать, а участок, на который они попали, обезвредить и тщательно промыть водой.

Вредные вещества следует обезвреживать в соответствии со специальной инструкцией и с учетом требований настоящих Правил.

4.1.6. Нагревать вещества следует в круглодонных колбах на водяных, масляных или песочных банях, применение открытого огня запрещается. Фильтры и бумага, использованные при работе с чрезвычайно опасными веществами, должны дегазироваться в соответствующем растворе и уничтожаться.

4.1.7. Остатки растворов чрезвычайно опасных веществ, необходимых для текущей работы, следует ежедневно по окончании рабочего дня сдавать ответственному лицу.

4.1.8. Чрезвычайно опасные вещества должны храниться в специальной комнате в металлическом шкафу под замком и пломбой. Тара для хранения этих веществ должна быть герметичной.

4.1.9. Хранение, учет и расходование чрезвычайно опасных веществ возлагается на ответственное лицо (заведующего лабораторией, его заместителя, инженера-химика). Эти вещества выдаются для работы по требованию за подписью руководителя предприятия (организации) и заведующего лабораторией. На израсходованное их количество составляют акт. Расход веществ в лаборатории учитывается в специальном журнале установленной формы (таблица 1). Количе-ство выданных веществ

Расписка получа-теля

Количе-ство израсходо-ванного вещест-ва, кг

Остаток на каждое число (воз-врат), кг

4.1.10. Расфасовка сыпучих и разлив жидких веществ на складе реактивов не допускаются. Эти вещества выдаются со склада лабораториям в заводской таре.

4.1.11. Загрязненные чрезвычайно опасными веществами спецодежду, полотенца и т. п. следует немедленно дегазировать и передать в стирку. По окончании работы защитные очки, перчатки, шлем-маску подвергают обезвреживанию (дегазации) согласно действующей в данной лаборатории инструкции.

4.1.12. Ведя работу с вредными веществами, необходимо иметь два полотенца: одно для посуды, другое - для рук.

4.1.13. Запрещается совместно хранить рабочую и домашнюю одежду, обувь, белье.

4.2. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЦИАНИСТЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ

4.2.1. Работники лаборатории, имеющие ссадины, царапины на руках, могут быть допущены к работе с цианистыми соединениями только с разрешения врача.

4.2.2. Работать с цианистыми соединениями необходимо в спецодежде, перчатках, защитных очках, имея при себе противогаз с коробкой марки “В”.

4.2.3. Нельзя допускать распыления цианистых соединений при распаковке.

4.2.4. Случайно просыпанную цианистую соль тщательно собирают в специальный сосуд; пол и поверхность, загрязненные цианистыми солями, немедленно обезвреживают суспензией купороса и гашеной извести (гипохлорита натрия) и несколько раз промывают чистой водой.

4.2.5. При случайном проливе растворов цианистых соединений место пролива необходимо обработать щелочным раствором железного купороса, засыпать песком, затем песок собрать и закопать в специально отведенном месте.

4.2.6. Запрещается прикасаться незащищенными руками к цианистым соединениям.

4.2.7. Снимать спецодежду, загрязненную цианистыми соединениями, необходимо осторожно, чтобы цианистые соединения не попали на тело.

4.2.8. Синильную кислоту необходимо хранить в запаянных ампулах при температуре 5-7 O C.

4.2.9. Запрещается курить и принимать пищу в местах работы с цианистыми соединениями. Перед приемом пищи и курением необходимо вымыть руки 1%-ным щелочным раствором железного купороса, а затем теплой водой с мылом.

4.3. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ХЛОРОМ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯМИ

4.3.1. Работа с хлором должна проводиться, как правило, только в дневную смену.

4.3.2. Хлорную кислоту и другие кислородные соединения хлора следует применять при работе в количествах не более 0,005-0,01 кг.

4.3.3. При работе с хлором и его вредными соединениями необходимо пользоваться соответствующими средствами индивидуальной защиты (перчатки, защитные щитки, противогаз с коробкой марки “В”).

4.3.4. Хранить кислородные соединения хлора можно только в растворах. Хранить их в чистом, а тем более в сухом виде в лабораториях и на складе запрещается. Хлор необходимо хранить в соответствии с требованиями, изложенными в разделе 8 настоящих Правил.

4.3.5. Необходимо помнить, что большинство кислородных соединений хлора при взаимодействии с органическими веществами (крахмал, сахар, масло и др.) и легко окисляющимися неорганическими соединениями (сера, красный фосфор, сульфиды фосфора, трехсернистая сурьма, цианиды) разлагается со взрывом.

Работа в любой лаборатории неизбежно связана с целым рядом вредных и опасных факторов. Но разумеется, никто в таких местах не трудится просто так. Все в обязательном порядке соблюдают технику безопасности в лаборатории. Правил существует великое множество. Так как тема важная, ее следует рассмотреть более подробно.

Кто допускается к работе?

Такой вопрос также относится к теме техники безопасности в лаборатории. Итак, вот общие положения, касающиеся приема специалиста на должность сотрудника такого предприятия:

• Кандидат должен быть совершеннолетним, прошедшим медицинское освидетельствование.
• Нанятый сотрудник допускается к практической работе после прохождения инструктажа и собеседования, касающегося вопросов техники безопасности.
• Если специалиста переводят на новые виды работ, проводят внеплановый инструктаж.
• Сотрудник обязан пользоваться средствами индивидуальной защиты и спецодеждой.
• Каждый назначенный работник подчиняется начальнику лаборатории, который отвечает за соблюдение правил и ведет журнал отчетности.

Еще надо отметить, что повторные инструктажи обязательно проводятся дважды в год, а также при каких-то изменениях или несчастных случаях.

Средства защиты

Их использование прописано в каждой инструкции по технике безопасности в лаборатории. Все средства защиты выдаются руководством. А положения следующие:

• Работа в химлаборатории подразумевает ношение хлопчатобумажного халата.
• Если выполняются действия, которые чреваты выделением пыли или газов, органы дыхания необходимо защитить противогазом или респиратором.
• При работе с едкими веществами нужно применить средства индивидуальной защиты для рук и глаз, а также фартуки.
• Чтобы обезопаситься от воздействия солей, щелочей, кислот и растворителей, надо применить резиновые перчатки. Они должны быть без проколов, порезов и иных повреждений. Изнутри перчатки необходимо присыпать тальком.
• Для защиты глаз обязательно применение очков, щитков и масок.

Пожарная безопасность

Соблюдение техники безопасности при работе в химической лаборатории направлено не только на сохранение здоровья и жизни сотрудников, но и на недопущение аварийных ситуаций. Самая разрушающая из всех существующих - это, разумеется, пожар.

Каждое лабораторное помещение обязано соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.004-91, а также иметь средства тушения огня по ГОСТ 12.4.009-83.

Прочие требования

К другим положениям пожарной безопасности относятся такие правила:

• В помещении обязаны быть пожарные краны и рукава, песок и огнетушители, а также дополнительные средства пожаротушения.
• На видном месте должен находиться план эвакуации сотрудников.
• Начальство обязано назначить группу из 3-5 человек, которые в случае пожара организуют спасение сотрудников и инвентаря, потушат огонь.
• Каждый работник должен уметь обращаться со взрыво- и огнеопасными веществами, огнетушителем, газовыми приборами, противогазами и т. д.
• При обнаружении задымления или запаха гари нужно сразу же вызвать пожарную часть, принять меры по ликвидации огня и предотвратить его распространение, а также уведомить начальство о случившемся.
• В лаборатории и соседних помещениях нельзя хранить горючие материалы, а также загромождать проходы.
• Установка нагревательных и прочих приборов осуществляется лишь после разрешения начальства и специалиста, отвечающего за противопожарные мероприятия. Монтаж их проводится только на термоизолирующих подставках.
• Неисправные приборы и механизмы эксплуатировать запрещено.
• По завершении работы нужно отключать воду, газ и электроэнергию везде.

Знание этих положений техники безопасности в лаборатории сводит к минимуму риск возникновения пожара.

Принципы

Техника безопасности в лаборатории химии основывается на таких положениях:

• Категорически запрещено заниматься в помещении посторонними делами - есть, пить, курить и т. д.
• Нужно тщательно следить за чистотой реактивов. Запрещено опускать уже использованную пипетку в ту емкость, где содержится другое вещество.
• Нельзя выливать взятый для анализов реактив обратно в тару.
• Один и тот же инструмент запрещено применять для отбора разных веществ.
• Нельзя наклоняться над сосудами, в которых кипит жидкость, либо заглядывать в них. Даже если нужно смешать в них вещества, надо держаться на расстоянии.
• Если идет работа с опасными реактивами, то в лаборатории должно быть как минимум два сотрудника.
• Эксплуатировать можно лишь исправные оборудование и приборы.
• Когда заканчиваются аналитические работы, надо отключить электричество, газ и воду.

Эксплуатация электроустановок

Правила техники безопасности в химической лаборатории включают в себя рекомендации относительно работы с электроприборами. Важно запомнить следующие моменты:

• Оперативное обслуживание электрических установок осуществляется лишь специалистами, имеющими допуск и удостоверение.
• В процессе эксплуатации таких приборов надо соблюдать правила противопожарной безопасности.
• Установки, в которых напряжение более 1000 В, обслуживает лишь специально обученный человек.
• Подключать переносные приемники можно лишь через трансформатор (но не автоматический). Перед этим важно убедиться в том, что он исправен.
• Чтобы защититься от электротока, надо использовать защитные диэлектрические средства.

Работа с едкими веществами

Щелочи и кислоты опасны, а потому любой контакт с ними потенциально рискованный. Поэтому нужно соблюдать правила техники безопасности при работе в лаборатории с едкими веществами:

• Реактивы надо хранить в предназначенных для этого упаковках с этикетками.
• Растворы концентрированных кислот и щелочей нужно содержать в небольших объемах, обязательно в толстостенной таре из стекла. Их объем должен быть от 1 до 2 литров. Хранить под тягой.
• Переливание таковых веществ осуществляется лишь в вытяжном шкафу.
• Чтобы перенести малый объем реактивов, используются пипетки с грушами из резины.
• Нейтрализация осуществляется лишь после разбавления.
• Чтобы приготовить кислоту, вливать в воду ее надо при охлаждении. Но не наоборот. Иначе посуда может треснуть, а это чревато кислотными брызгами.
• Реагенты, пролитые на пол или стол, надо тут же засыпать песком, а потом нейтрализовать содой или мелом после прекращения вскипания. Затем проводится уборка.
• Если используется кусковая щелочь, ее надо измельчить. Важно принять меры предосторожности, иначе пыль попадет в глаза и на тело. Поэтому дробление кусков нужно производить после их заворачивания в ткань.
• Щелочи готовят в фарфоровой таре с широким горлом. Обязательно на поддоне с тягой.
• Сосуды, в которых содержатся концентрированные щелочи, закрывают пробками из резины.

Как мыть химическую посуду?

Еще один важный вопрос, касающийся техники безопасности в лаборатории. Вот главные правила:

• Посуду моют тут же после использования.
• Выбирая способ очистки, надо исходить из природы загрязнения, а также учитывать способность веществ окисляться и растворяться в воде.
• Работая ершом, нужно проявить аккуратность, дабы не разбить стенки сосуда и не проткнуть дно.
• Все перечисленное надо выполнять, предварительно надев резиновые перчатки. Если же используются агрессивные жидкости (хромовая смесь, например), нужна также маска или защитные очки.
• Мыть посуду должен тот, кто с ней работал, так как он осведомлен о характере загрязнения.

Кстати, чистой считается тара, на стенках которой не остаются отдельные капли, а когда стекает вода, то видно ее тонкую и равномерную пленку. Такую посуду можно ставить в сушильный шкаф. Но температура должна быть установлена в пределах 80-100 °С.

Работа в физической лаборатории

Немного внимания нужно уделить и этой теме. Выше было многое сказано о соблюдении техники безопасности в химической лаборатории. Каковы же положения, действующие в физической? Правила, касающиеся допуска к работе, аналогичны. В остальном имеются кое-какие особенности. Вот общие правила:

• Трогать, включать и выключать рубильники и прочие приборы запрещено, если на это не давал разрешения руководитель или старший лаборант.
• Если замечены нарушения или неисправности, надо об этом сообщить старшему по должности.
• Работая, нужно выполнять те обязанности, которые были поручены начальством.
• Нельзя отвлекать внимание других сотрудников.
• При несчастном случае надо немедленно сообщить об этом начальству или старшему лаборанту.
• По завершении всех дел надо привести в порядок свое место, а также отчитаться об окончании работы старшему.

Работа в условиях напряжения

Человека может поразить ток как высокого, так и низкого напряжения. К сожалению, встреча с электричеством часто завершается летальным исходом. Чтобы этого не допустить, нужно соблюдать технику безопасности при работе в лаборатории.

• Включать или выключать осветительные, силовые и электротехнические приборы/рубильники без данного руководителем разрешения.
• Осуществлять в схемах, которые находятся под напряжением, переключения.
• Оставлять их без наблюдения.
• Без предупреждения и спроса включать исследуемую электрическую схему.
• Заходить за установленные ограждения либо протягивать туда руки.
• Контактировать с оборудованием, которое не заземлено.
• Перевешивать или снимать запрещенные/предупреждающие плакаты.

Руководство должно помнить, что рабочие места обязаны располагаться таким образом, чтобы исключить возможность одновременного прикосновения к прибору или оборудованию, а также к паро-, газо- или водопроводным трубам. Говоря иначе, пространства должно быть достаточно.

Работа в медицинской лаборатории

Ее сотрудники подвергаются воздействию целого ряда опасных факторов, среди которых химические, биологические, психические и т. д.

В отличие от техники безопасности в аналитической лаборатории или какой-либо другой, тут учитывается еще больший ряд особенностей. Вот лишь некоторые правила:

• Сотрудник должен проявлять внимательность, чистоплотность и аккуратность.
• Выполняя практические работы, все наблюдения надо выписывать в лабораторный журнал.
• Использовать нужно лишь чистые реактивы, посуду и приборы.
• В процессе опытов надо использовать лишь растворы указанной концентрации, соблюдая установленную дозировку.
• Ядовитые и дорогостоящие реактивы нужно сливать не в раковину, а в отдельные склянки.

Работа в микробиологической лаборатории

Инструктаж по технике безопасности в лаборатории микробиологии довольно подробный. К основным положениям относятся такие правила:

• В помещении можно находиться исключительно в белом халате и шапочке/косынке.
• Работник несет ответственность за свое трудовое место и за оборудование, которое за ним закреплено.
• При эксплуатации спиртовки надо предварительно продуть спиртовые пары, скопившиеся под крышкой. Для этого нужно приподнять фитиль. Зажженную спиртовку переносить запрещено.
• Контактируя с культурами микроорганизмов, необходимо проявлять максимальную аккуратность. Содержимое пробирки не должно попасть на одежду, пол, стол и т. д. В противном случае надо тут же уведомить руководство о случившемся и провести дезинфекцию.
• Нельзя допускать распыления микроорганизмов, оставлять открытыми колбы, пробирки и т. д.
• На таре с микроорганизмами должны быть четкие надписи чернилами по стеклу. На емкостях с растворами - этикетки.
• Все пинцеты, иглы и петли после контакта с микроорганизмами надо прожигать в пламени и закреплять в штативе. Взвесь, которая пролилась, должна быть обезврежена.
• После завершения работы использованную посуду стерилизуют посредством автоклавирования или кипячения. Потом ее моют. Пипетки дезинфицируют 3-процентным раствором хлорамина, затем моют и стерилизуют.
• Работая с бактерицидными лампами, сотрудник должен использовать защитные очки.

И разумеется, самое важное правило техники безопасности в лаборатории микробиологии заключается в безукоризненном соблюдении сотрудниками гигиены.

Заключение

Все вышеперечисленное - это лишь основные правила и положения техники безопасности. Их намного больше, и ни одним нельзя пренебрегать. К сожалению, случаи производственного травматизма и профессиональных заболеваний встречаются намного чаще, чем хотелось бы.

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ХИМИЯ»

Учебное пособие

Белгород 2015г.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ.. 3

ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА.. 10

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. 15

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. 27

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. 51

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. 55

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5. 62

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

Работа в химической лаборатории неизбежно связана с рядом опасных и вредных факторов. Для обеспечения безопасности людей необходимо соблюдать определенные правила. Неумелое или небрежное обращение с химическими реактивами и оборудованием может привести к несчастному случаю.

Химическая лаборатория оборудована специальными рабочими столами, шкафами и полками для реактивов, посуды, растворов. Для работы с ядовитыми летучими веществами имеются вытяжные шкафы. Лаборатория снабжена водопроводом и канализацией.

Мебель и оборудование располагаются так, чтобы проходы между столами и выход из лаборатории были всегда свободными для обеспечения возможности быстрой эвакуации людей в экстренных случаях.

В химической лаборатории обязательно имеются средства противопожарной безопасности, а также аптечка для оказания первой помощи.

Общие правила поведения в лаборатории

1. Лабораторные работы выполняются студентами во время, предусмотренное расписанием занятий. Категорически запрещается работать в лаборатории в неустановленное время без разрешения преподавателя.

2. В лаборатории никогда нельзя работать одному.

3. Запрещается посещение студентов, работающих в лаборатории, посторонними лицами, а также отвлечение студентов посторонними работами и разговорами.

4. В лаборатории необходимо соблюдать порядок и тишину. Шум и посторонние разговоры отвлекают внимание и могут привести к ошибкам в работе.

5. Нельзя находиться в лаборатории в верхней одежде. Следует работать обязательно в халате, застегивающемся спереди, иметь при себе полотенце. Студенты без халата к выполнению работ не допускаются .

7. Запрещается проводить какие-либо опыты, не предусмотренные программой практикума, приносить свои реактивы, выносить реактивы из лаборатории.

8. К выполнению лабораторной работы можно приступать после тщательного изучения методики и правил работы с приборами.

9. На рабочем столе должны находиться необходимые реактивы, оборудование и посуда, рабочий журнал. Поверхность стола должна быть чистой и сухой. Не следует загромождать стол посторонними предметами, ставить на него портфели, сумки и т.д.

10. Во время работы не следует спешить и суетиться. Торопливость, беспорядочность и неряшливость приводят к неудачам в работе, а иногда и к несчастным случаям. Если при выполнении работы возникают какие-либо затруднения, нужно обратиться за советом к лаборанту или преподавателю.

11. При выполнении лабораторной работы все операции необходимо выполнять над столом.

12. После окончания работы следует вымыть посуду, отключить электроприборы, выключить воду, привести в порядок рабочее место и сдать его лаборанту. Бумагу, использованные фильтры, мусор, осколки разбившейся посуды необходимо выбрасывать в мусорное ведро, ни в коем случае не в раковину. О случаях нарушения порядка (разбита посуда, испорчены реактивы и т.п.) необходимо сообщить преподавателю или лаборанту.

ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА

В лаборатории используется стеклянная, фарфоровая, металлическая посуда. Наиболее часто опыты проводят в стеклянной посуде.

Стеклянная химическая посуда условно делится на три группы: посуда общего назначения, мерная посуда, специальная посуда.

Посуда общего назначения используется для самых разнообразных целей. Изготавливается она из обычного и термостойкого стекла.

Пробирки (рис. 1) служат для проведения опытов с небольшими количествами веществ. Обычная лабораторная пробирка имеет размеры 15´150 мм и емкость около 20 мл. При проведении опыта не следует заполнять пробирку более чем на 1/3 объема. Перемешивают реактивы в пробирке легким встряхиванием, постукивая по ней. Нельзя перемешивать вещества резким встряхиванием, закрыв отверстие пробирки пальцем. Нагревают жидкость в пробирке на водяной бане или на открытом пламени, закрепив ее в пробиркодержателе. При этом нагревают не дно пробирки, а сначала верхнюю часть жидкости, затем прогревают всю пробирку. Пробирку держат отверстием от себя и от работающих рядом, чтобы в случае внезапного выброса горячей жидкости она ни на кого не попала.

Химические стаканы (рис. 2) – тонкостенные сосуды цилиндрической формы. Они предназначены для выполнения различных операций – приготовления растворов, проведения некоторых химических реакций и т.д. Химические стаканы изготавливаются в соответствии с ГОСТ, емкость их бывает различной – от 50 мл до 2 л. Различаются они и по форме (высокие и низкие, с носиком и без носика).

Плоскодонные и конические колбы (рис. 3) применяются для самых различных работ (приготовление растворов, фильтрование и т.д.). Небольшие конические колбы, иначе называемые колбами Эрленмейера, применяются для титрования. Емкость плоскодонных конических колб может быть различной – от 25 мл до 5 л. Изготавливают разнообразные колбы: с узким и широким горлом, с обычным цилиндрическим горлом и с отогнутыми краями, а также со специальным пришлифованным горлом. Такие колбы герметично закрываются специальными пробками стандартных размеров. Если колба изготовлена из термостойкого стекла, на ней имеется соответствующее обозначение: ТС, матовый прямоугольник или кружок.

Круглодонные колбы (рис. 4) предназначены для проведения синтезов, могут использоваться при перегонке жидкостей. Они могут иметь одно, два, три, реже четыре горла стандартных размеров. Как правило, одно из них более широкое, остальные узкие.

Химические воронки (рис. 5) различной емкости используются для переливания жидкостей, для фильтрования. Угол воронки чаще всего составляет 60°. Хвостовая часть воронки имеет косой срез, необходимый для того, чтобы переливаемая жидкость стекала по стенке сосуда и не разбрызгивалась.

Эксикаторы (рис. 6) используются для сохранения химических веществ в сухой атмосфере. Эксикатор представляет собой толстостенный стеклянный сосуд с широкой притертой крышкой. На дно эксикатора помещают влагопоглощающее вещество, например прокаленный хлорид кальция. Сверху кладут фарфоровую решетку, на которую ставятся чашки или бюксы с веществами. Эксикатор герметично закрывается крышкой. Герметичность обеспечивается специальной смазкой, которая наносится на пришлифованные поверхности. Крышку открывают, перемещая ее в горизонтальном направлении. Эксикатор переносят, придерживая крышку.

Капельницы (рис. 7) предназначены для работы с индикаторами.

Мерная посуда применяется для измерения объемов жидкостей. Она калибрована, т.е. имеет метку, отмечающую определенный объем жидкости. Калибрование точной мерной посуды производят при температуре 20°С, что указывается на посуде. Отклонение температуры на ± 5°С не вызывает значительного изменения объема. Поэтому с мерной посудой работают при температуре, отличающейся в указанных пределах от той, при которой производилась калибровка. В случае необходимости делают соответствующий пересчет.

Если мерная посуда, кроме метки, отмечающей общий объем, имеет еще метки, которые делят общий объем на части, то такая посуда называется градуированной. При работе с градуированной посудой необходимо установить цену деления.

Мерные (измерительные) цилиндры, мензурки позволяют грубо измерить объем жидкостей. Для точного измерения предназначены мерные колбы, бюретки, пипетки.

Для правильного измерения объема жидкости мерную посуду наполняют ею так, чтобы мениск касался метки, при этом глаз должен находиться на уровне метки. Уровень смачивающих стекло прозрачных жидкостей (воды, водных растворов, спирта) устанавливают по нижнему краю вогнутого мениска, а для непрозрачных и темноокрашенных – по верхнему краю.

Мерные цилиндры и мензурки (рис. 8) используют при приготовлении растворов. Мензурки в отличие от мерных цилиндров имеют коническую форму. Емкость мерных цилиндров от 10 мл до 2 л, мензурок – от 50 до 500 мл. Измерение объемов жидкостей при помощи мензурок дает меньшую точность.

Мерные колбы (рис. 9) предназначены для приготовления растворов точной концентрации. Это мерная посуда на наливание, они имеют одну метку на длинном узком горлышке. Мерные колбы бывают различной емкости – от 50 мл до 2 л. Они бывают с притертой пробкой и без нее.

Пипетки и бюретки (рис. 10)– это мерная посуда, используемая при проведении химического анализа. Пипетки предназначены для отбора точных объемов анализируемых растворов. Бюретки используются для титрования (см. работу 1).

Фарфоровая химическая посуда также довольно часто используется при выполнении химического эксперимента.

Выпарная (выпарительная) чашка (рис. 11)– круглодонная тонкостенная емкость с носиком или без. Применяется для упаривания и выпаривания растворов.

Ступка (рис. 12) – толстостенная фарфоровая посуда.Нижняя внешняя поверхность ступки плоская, а внутренняя – сферическая. Ступки используют для измельчения и растирания твердых веществ с помощью пестика .

Тигли (рис. 13) применяются для прокаливания веществ. Они бывают различной емкости от 2 мл до 100 мл.

В лаборатории также применяются фарфоровые стаканы, кружки и т.д.

Рис. 1. Пробирки		Рис. 2. Химические стаканы
Рис.3. Плоскодонные конические колбы		Рис. 4. Круглодонная колба
Рис. 5. Воронка	Рис. 6. Эксикатор	Рис. 7. Капельницы
Рис. 8. Мерный цилиндр		Рис. 9. Мерные колбы
Рис. 10. Пипетки: Мора(а), градуированные (б) и бюретка (в)		Рис. 12. Ступка и пестик
Рис. 11. Выпарительная чашка
Рис. 13. Тигель

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Общие понятия

Раствор – гомогенная (однородная) система, состоящая из двух или более компонентов, относительные количества которых могут изменяться в широких пределах . В истинном растворе растворенные вещества равномерно распределены в виде молекул или ионов в растворителе. Обычно растворителем считают тот компонент, который в чистом виде существует в том же агрегатном состоянии, что и полученный раствор. Например, в случае раствора соли в воде растворителем является вода. Если оба компонента до образования раствора находились в одинаковом агрегатном состоянии, например жидком (спирт и вода), то растворителем чаще всего считается компонент, находящийся в растворе в относительно большем количестве. Наибольшее практическое значение имеют жидкие растворы.

Растворы электролитов – это растворы диссоциирующих на ионы солей, кислот и оснований. В них растворенные вещества присутствуют в виде молекул и ионов (слабые электролиты) или только в виде ионов (сильные электролиты). Электрическая проводимость этих растворов выше, чем растворителя.

Растворы неэлектролитов – это растворы веществ, не диссоциирующих в растворителе. Они практически не проводят электрический ток. Неэлектролиты в растворе диспергированы до молекул.

Раствор, находящийся при данных условиях в равновесии с растворяемым веществом, называется насыщенным раствором. В нем содержится максимально возможное количество растворенного вещества при заданной температуре.

Раствор, в котором при данных условиях предел растворимости не достигнут, называется ненасыщенным. Концентрация растворенного вещества в нем меньше, чем в насыщенном растворе.

Раствор, в котором при данной температуре содержится большее количество растворенного вещества, чем в насыщенном растворе, называется пересыщенным. Такие системы являются метастабильными, т.е. при отсутствии внешних воздействий могут достаточно долгое время оставаться без изменений, но при введении, например, маленького кристалла растворенного вещества весь избыток его в растворе быстро выпадает в осадок, раствор переходит в устойчивое состояние и становится насыщенным.

Титриметрический анализ

3.1. Сущность титриметрического метода анализа

Титриметрия (титриметрический анализ) – это количественный химический метод анализа, основанный на точном измерении объема стандартного раствора (титранта), вступающего в реакцию с определяемым веществом.

Стандартным называется раствор реагента с точно известной концентрацией. Стандартный раствор добавляется из бюретки по каплям к определенному объему анализируемого раствора. Этот процесс называется титрованием.

Состояние системы, когда количество добавляемого титранта эквивалентно количеству определяемого вещества, называется точкой эквивалентности , или теоретической точкой конца титрования . Для фиксирования точки эквивалентности используют различные индикаторы или инструментальные методы. Резкое изменение окраски индикатора соответствует конечной точке титрования, которая, строго говоря, не всегда совпадает с точкой эквивалентности.

Титриметрия как метод анализа имеет ряд достоинств. Во-первых, этовысокая скорость и точность анализа, а также применимость для определения различных количеств веществ. Во-вторых,этим методом в одном и том же растворе часто можно определять одновременно несколько веществ. Еще одно достоинство –возможность автоматизировать титрование.

В титриметрии применяются реакции, удовлетворяющие следующим требованиям.

· Реакция должна протекать быстро.

· Реакция должна быть стехиометрична и протекать строго по уравнению.

· Она должна протекать количественно, почти до конца, т.е. константа равновесия реакции К р ³ 10 8 .

· Основной реакции не должны мешать побочные реакции и посторонние вещества.

· Должна четко фиксироваться точка эквивалентности с помощью подходящего индикатора.

Вычисления в титриметрии

В основе расчетов в титриметрическом анализе лежит закон эквивалентов : вещества взаимодействуют друг с другом в эквивалентных количествах . В случае реакций между растворами (титруемого вещества и титранта) его записывают следующим образом

,

где С Н1 и С Н2 – молярные концентрации эквивалента реагирующих веществ (нормальные концентрации),

V 1 и V 2 – объемы растворов.

По известным значениям объемов растворов и концентрации титранта рассчитывают молярную концентрацию эквивалента для исследуемого раствора (нормальность), а далее при необходимости можно найти молярную концентрацию, содержание определяемого вещества в г/л, массу определяемого вещества в образце и т.д.

При серийных анализах удобно пользоваться титром стандартного раствора по определяемому веществу.

Например, T(KMnO 4 /Fe 2+) = 0.005585 г/мл означает, что одним миллилитром стандартного раствора KMnO 4 можно оттитровать 0,005585 г ионов Fe 2+ .

Цель работы.

1. Научиться готовить растворы с заданной массовой долей растворенного вещества (процентной концентрацией) из твердого вещества и разбавлением.

2. Освоить метод кислотно-основного титрования.

Реактивы.

• Соль (указывает преподаватель).
• КОН или NaOH.
• Стандартный 0,1 н раствор тетрабората натрия.
• 1%-ный водный раствор метилового оранжевого.
• Раствор соляной кислоты (титр которой устанавливается).

Оборудование и посуда.

· Бюретки.

· Стаканы на 150-200 мл.

· Набор ареометров.

· Цилиндры.

· Пипетки на 10, 20, 25 мл.

· Колбы конические для титрования на 100 или 250 мл.

Выполнение работы.

Опыт №1.Приготовление раствора заданной процентной концентрации.

1.1. Приготовление раствора из твердого вещества и воды.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Биогенные s- и р-элементы

К s-элементам относятся первые два элемента каждого периода. Электронная формула внешнего слоя ns 1 –ns 2 . К ним относятся элементы главной подгруппы I группы (IА группы) – водород, щелочные металлы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), а также элементы главной подгруппы II группы (IIA группы) – Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, и элемент VIIIА благородный газ гелий Не. Некоторые из них относятся к макроэлементам (H, Na, K, Ca, Mg), другие – к микроэлементам (например, Sr, Ba, Ra). Первые пять элементов являются жизненно необходимыми (незаменимыми), биогенными элементами. Остальные s-элементы (Li, Rb, Cs, Fr, Be, Sr, Ba, Ra) являются примесными элементами.

К р-элементам относятся последние 6 элементов II–VI периодов (VII период не завершен). Электронная формула внешнего слоя этих элементов np 1 –np 6 . Это элементы главных подгрупп III–VIII групп (кроме гелия, он s-элемент). Из них к макроэлементам относятся O, C, N, P, S, Cl, они же являются жизненно необходимыми биогенными элементами. Большинство р-элементов относятся к примесным микроэлементам. Из микроэлементов только йод (I) относится к числу незаменимых биогенных элементов. Фтор (F) также можно считать элементом, необходимым для нормального функционирования живых организмов. Некоторые исследователи относят и селен (Se) к жизненно необходимым элементам.

Группа IA (водород)

Пероксид водорода – это соединение водорода, элемента IА группы, который относится к s-семейству. Пероксид водорода является важным побочным продуктом метаболизма. Обычно в митохондриях идет восстановление О 2 до Н 2 О:

О 2 0 + 4 Н + + 4е = 2Н 2 О -2 .

При неполном восстановлении кислорода образуется пероксид водорода:

О 2 0 + 2Н + + 2е = Н 2 О 2 -1 .

Пероксид водорода, как промежуточный продукт восстановления кислорода, очень токсичен для клетки. Токсичность связана с тем, что Н 2 О 2 взаимодействует с липидным слоем клеточных мембран и выводит их из строя.

Аэробные клетки могут защитить себя от вредного действия пероксида водорода с помощью фермента каталазы, под действием которой Н 2 О 2 превращается в воду и кислород:

2Н 2 О 2 2Н 2 О + О 2 .

Освободившийся кислород принимает участие в дальнейших процессах биологического окисления.

Аналогичное разложение пероксида водорода можно осуществить в лабораторных условиях под действием MnO 2 в качестве катализатора.

2Н 2 О 2 2Н 2 О + О 2 .

В медицинской практике пероксид водорода применяют в основном как наружное бактерицидное средство. Действие Н 2 О 2 основано на окислительной способности пероксида водорода и безвредности продукта его восстановления – воды. При обработке ран выделяющийся кислород играет двоякую роль. Во-первых, он оказывает противомикробное, дезодорирующее и депигментирующее действие, убивая микробные тела. Во-вторых, образует пену, способствуя переходу частиц тканевого распада во взвешенное состояние и очищению ран.

В качестве фармакопейного препарата используется 3%-ный водный раствор пероксида водорода. 6%-ный раствор Н 2 О 2 применяют для обесцвечивания волос. В виде 30%-ного раствора Н 2 О 2 применяют при лечении бородавчатых форм красного плоского лишая и для удаления юношеских бородавок.

Группа IA и IIА

Металлы IA и IIA группы относятся к s-семейству.

Гидрокарбонат натрия NaHCO 3 используют при различных заболеваниях, сопровождающихся повышенной кислотностью - ацидозом (диабет и др.). Механизм снижения кислотности заключается во взаимодействии NaHCO 3 с кислыми продуктами. При этом образуются натриевые соли органических кислот, которые в значительной мере выводятся с мочой, и углекислый газ, покидающий организм с выдыхаемым воздухом:

NaHCO 3 (р) + RCOOH(р) ®RCOONa(р) + Н 2 О(ж) + СО 2 (г)

Используют NaHCO 3 и при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. При приеме NaHCO 3 протекает реакция нейтрализации избыточной соляной кислоты:

NaHCO 3 (р) + HCl(р) = NaCl(р) + Н 2 О(ж) + СО 2 (г)

желудоч. сок

Следует иметь в виду, что применение NaHCO 3 вызывает ряд побочных эффектов. Выделяющийся при реакции диоксид углерода раздражает рецепторы слизистой оболочки желудка и вызывает вторичное усиление секреции, кроме того, он может способствовать перфорации стенки желудка при язвенной болезни. Слишком большая доза NaHCO 3 в результате гидролиза приводит к алкалозу , что не менее вредно, чем ацидоз.

Среди оксидов элементов IIА-группы в качестве лекарственного препарата применяют оксид магния MgO. Основные свойства оксида магния и его нерастворимость в воде обуславливают его применение в качестве антацидного средства при повышенной кислотности желудочного сока:

MgO(тв.) + 2HCl(желудоч. сок) = MgCl 2 (р) + Н 2 О(ж)

Оксид магния имеет преимущество перед гидрокарбонатом натрия, так как при взаимодействии MgO с кислотой желудочного сока не происходит выделение диоксида углерода. Поэтому при действии оксида магния не наблюдается гиперсекреции. Образующийся при реакции хлорид магния переходит в кишечник, оказывает легкий послабляющий эффект, обусловленный осмотическим действием.

Антацидным и адсорбирующим действием обладает карбонат кальция СаСО 3 . Его назначают внутрь при повышенной кислотности желудка, так как он нейтрализует соляную кислоту:

СаСО 3 (тв.) + 2HCl (желудоч. сок) = CaCl 2 (р) + Н 2 О(ж) + СО 2 (г).

Жесткость воды

Растворимые соли Са и Mg обуславливают важное свойство природной воды, называемое жесткостью (суммарное содержание солей кальция и магния). Определение жесткости воды имеет большое практическое значение и широкое применение в лабораторной практике различных производств. При стирке белья жесткая вода ухудшает качество тканей и требует повышенной затраты мыла, которое расходуется на связывание катионов Са 2+ и Mg 2+ :

2С 17 Н 35 СОО – + Са 2+ = (С 17 Н 35 СОО) 2 Са¯

2С 17 Н 35 СОО – + Mg 2+ = (С 17 Н 35 СОО) 2 Mg¯.

Пена образуется лишь после полного осаждения этих катионов. Правда, некоторые синтетические моющие средства хорошо моют и в жесткой воде, так как их кальциевые и магниевые соли легко растворяются. В жесткой воде плохо развариваются овощи. Очень плохо заваривается чай, и вкус его теряется. В то же время в санитарно-гигиеническом отношении эти катионы не представляют опасности, хотя при большом содержании катионов магния Mg 2+ (как в море или океане) вода горьковата на вкус и оказывает послабляющее действие на кишечник человека. Однако использование жесткой воды в качестве питьевой способствует возникновению мочекаменной и желчекаменной болезней (образованию камней).

Различают жесткость временную (или устранимую) и постоянную . Временная жесткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов Ca(HCO 3) 2 , реже Mg(HCO 3) 2 и иногда Fe(HCO 3) 2 . Постоянная жесткость обусловлена присутствием других растворимых солей этих металлов (хлоридов, сульфатов и др.).

При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются с образованием труднорастворимых соединений, выпадающих в осадок, и жесткость уменьшается.

Ca(HCO 3) 2 ® CaCO 3 ¯ + H 2 O + CO 2 ­

Ca 2+ + 2HCO 3 - ® CaCO 3 ¯ + H 2 O + CO 2 ­

2Mg(HCO 3) 2 ® (MgOH) 2 CO 3 ¯ + H 2 O + 3CO 2 ­

2Mg 2+ + 2HCO 3 2- ® (MgOH) 2 CO 3 ¯ + H 2 O + 3CO 2 ­ .

Сохраняющаяся после кипячения воды жесткость, называется постоянной (некарбонатной) .

В соответствии с ГОСТ 6055-86 по значению общей жесткости (ммоль/л) различают воду: очень мягкую <1,5, мягкую 1,5–3,0, средней жесткости 3,0–6,0, жесткую 6,0–9,0, очень жесткую > 9,0.

Жесткость воды хозяйственно-питьевых водопроводов не должна превышать 7 ммоль/л.

Для определения жесткости воды применяют титриметрический метод (см. лабораторную работу №1).

В даннойработе методом кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определяется временная (гидрокарбонатная) жесткость воды. Гидрокарбонаты кальция и магния титруют соляной кислотой в присутствии индикатора.

Ca(HCO 3) 2 + 2НCl®CaCl 2 + 2H 2 O +2CO 2

HCO 3 – + Н + ®H 2 O +CO 2

Группа IIIA (алюминий)

По содержанию в организме человека алюминий относится к примесным микроэлементам (10 –5 %). Известно, что алюминий влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костной ткани, на обмен фосфора. Катион Al 3+ способен замещать ионы Ca 2+ и Mg 2+ , влияя тем самым на протекание ферментативных процессов. Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой способности к комплексообразованию ионы алюминия блокируют активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.

Алюминий – амфотерный металл, растворяется в растворах кислот и в щелочах. Амфотерными свойствами обладают оксид (Al 2 O 3) и гидроксид алюминия (Al(OH) 3).

Соли алюминия и кислородсодержащих кислот растворимы в воде, за исключением фосфата алюминия AlPO 4 . Это следует учитывать при назначении препаратов алюминия, в частности гидроксида алюминия при повышенной кислотности желудка. В желудке гидроксид алюминия нейтрализует соляную кислоту

Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O

Al(OH) 3 + 3H + = Al 3+ + 3H 2 O

Перешедшие в раствор ионы алюминия в кишечнике переходят в малорастворимую форму – фосфат алюминия, который выводится из организма. Таким образом, в присутствии ионов алюминия уменьшается усвоение фосфора.

В медицинской практике также находят применение алюмокалиевые квасцы (KAl(SO 4) 2 ∙12H 2 O) и жженые квасцы (KAl(SO 4) 2). Эти соединения используются для наружного применения для полосканий, промываний, примочек при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых, как кровоостанавливающее средство при порезах. Фармакологическое действие солей алюминия основано на том, что ионы Al 3+ образуют с белками комплексы, выпадающие в виде гелей, что приводит к гибели микробных клеток.

Группа VA (азот)

Опыт 6. Получение и свойства аммиака

Азот (N) – элемент VА группы (р-элемент). Из соединений азота, в которых он проявляет степень окисления –3, наибольший интерес для медиков и биологов представляет аммиак NH 3 и его производные – соли аммония и аминокислоты. Аммиак NH 3 в организме человека является одним из продуктов метаболизма аминокислот и белков.

Причина токсического действия аммиака на мозг до конца не выяснена. В крови при рН = 7,4 аммиак почти полностью находится в виде ионов аммония. Ионы NH 4 + , несмотря на то, что они в крови находятся в большом избытке, не могут проникать через клеточные мембраны, в то время как нейтральные молекулы NH 3 легко проходят и могут воздействовать на мозг.

NH 3 – бесцветный газ с резким запахом, очень хорошо растворим в воде: в 1 объеме воды при 20°С растворяется около 700 объемов аммиака (растворимость 31 моль/л). В концентрированном водном растворе массовая доля аммиака составляет 25%. В медицинской практике применяют 10%-ный раствор аммиака (нашатырный спирт) для выведения из обморочного состояния. При вдыхании аммиак оказывает возбуждающее влияние на дыхательный центр. При больших дозах наступает удушье.

Группа VIA (кислород)

Кислород – важнейший биогенный элемент, находится в VIА группе (р-элемент).

В атмосфере Земли содержится около 21% кислорода (по объему). В промышленности кислород получают из жидкого воздуха путем ректификации – дробной перегонки, основанной на различии температур кипения кислорода (–183°С) и азота (–195,8°С). В лабораториях пользуются кислородом промышленного производства, поставляемым в стальных баллонах под давлением 15 МПа. Лабораторным способом его получения служит электролиз водных растворов щелочей. Небольшие количества О 2 можно получать взаимодействием раствора KMnO 4 с подкисленным раствором Н 2 О 2 (см. опыт 4.2 в работе 8) или термическим разложением некоторых кислородсодержащих веществ, например, перманганата калия:

2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ­.

Велика биологическая роль кислорода. Элемент кислород входит в состав всех жизненно важных органических веществ – белков, жиров, углеводов. Без О 2 невозможны чрезвычайно важные жизненные процессы: дыхание, окисление аминокислот, жиров, углеводов. Только немногие растения, называемые анаэробными ,могут обходиться без кислорода. За сутки человек фактически использует около 0,1 м 3 кислорода. У высших животных О 2 проникает в кровь, соединяется с гемоглобином, образуя оксигемоглобин, который поступает в капилляры различных органов. Здесь О 2 отщепляется от гемоглобина и через стенки капилляров диффундирует в ткани. В тканях кислород расходуется на окисление различных веществ. Эти реакции в конечном итоге приводят к образованию углекислого газа, воды и созданию запаса энергии.

Регенерация кислорода осуществляется в растениях в результате фотосинтеза.

Кислород используют в медицине при затрудненном дыхании. В последние годы при лечении газовой гангрены и ряда других заболеваний, при которых накапливаются микробы в омертвевших тканях, применяют гипербарическуюоксигенацию, т.е. помещают больных в барокамеры с повышенным давлением кислорода в воздухе. При этом улучшается снабжение тканей кислородом, и во многих случаях такой способ лечения дает хорошие результаты.

Группа VIIA (йод)

Йод (I) находится в VIIА группе, относится к р-элементам. Он относится к числу незаменимых биогенных элементов, и его соединения играют важную роль в процессах обмена веществ. Имеются данные, что йод влияет на синтез некоторых белков, жиров и гормонов. В организме человека содержится около 25 мг йода, из них больше половины находится в щитовидной железе, причем в связанном состоянии – в виде гормонов – и только около 1% его находится в виде иодид-иона. Щитовидная железа секретирует иод-содержащие гормоны тироксин и трииодтиронин.

Пониженная активность щитовидной железы (гипотиреоз) может быть связана с уменьшением ее способности накапливать иодид-ионы, а также с недостатком в пище иода (эндемический зоб).

При эндемическом зобе назначают препараты иода: KJ или NaJ. В районах, где имеется дефицит иода, для профилактики эндемического зоба добавляют к поваренной соли NaJ или KJ (1-2,5 г на 100 кг).

При повышенной активности щитовидной железы (гипертиреоз) вследствие избыточного синтеза тиреоидных гормонов наблюдается ненормально увеличенная скорость метаболических процессов.

KJ применяют и при гипотиреозе (эндемический зоб), и при гипертиреозе. В первом случае иодид-ионы используют для синтеза гормонов, во втором случае иодид-ион тормозит иодирование тирозина иодом. При неэффективности указанных препаратов для лечения гипертиреоза применяют препарат радиоактивного иодаJ-131, излучение которого разрушает фолликулы щитовидной железы и уменьшает избыточный синтез гормонов.

NaJ и KJ используют также как отхаркивающее средство при воспалительных заболеваниях дыхательных путей.

Иод применяют в медицине в виде раствора в этиловом спирте (массовая доля иода 3, 5 или 10%), который является превосходным антисептическим и кровоостанавливающим средством. Кроме того, йод входит в состав ряда фармацевтических препаратов.

D-элементы

По содержанию в организме человека d-элементы относятся к микроэлементам (10 –3 масс. % и ниже). Среди них есть жизненно необходимые (незаменимые) элементы – это Mn, Cu, Co, Fe, Zn, Mo, V (по классификации В.В. Ковальского). Другие, такие как, Cd, Cr, Ni, Ag, Hg и другие, относятся к примесным элементам, биологическая роль которых мало выяснена или неизвестна. Шесть d-элементов (Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co) наряду с четырьмя s-элементами (Ca, K, Na, Mg) относятся к металлам жизни.

У d-элементов сильно выражена способность к комплексообразованию (слово «комплексные» означает сложные, составные). Комплексные соединения - ярко окрашенные солеобразные вещества были известны химикам еще в XVIII веке. Одними из первых были открыты комплексные соли железа и кобальта. Многие биокатализаторы – ферменты также являются комплексными соединениями. Изучением их занимается бионеорганическая химия.

Рассмотрим образование комплексной соли на конкретном примере. Если к голубому водному раствору CuSO 4 прибавить раствор аммиакаNH 3 , то при этом раствор приобретает красивый ярко-синий цвет. Происходит реакция образования комплексной соли SO 4:

CuSO 4 + 4NH 3 → CuSO 4 ×4NH 3

Строение комплексных соединений объясняет теория А. Вернера. В молекулах комплексных соединений выделяют центральный атом или ион (М ) и непосредственно связанные с ним молекулы (или ионы), называемые лигандами (L ), в количестве n .

Центральный ион и окружающие его лиганды образуют внутреннюю сферу комплекса . Внутренняя сфера связана электростатическими силами притяжения с внешней сферой, которая состоит из m частиц Х (молекулы или ионы). Общая запись формулы комплексного соединения имеет вид X m .

Центральный атом координирует лиганды, геометрически правильно располагая их в пространстве. Поэтому комплексные соединения называют также координационными. Число лигандовn называется координационным числом, а внутренняя сфера – координационной.

В соответствии с этим формулу комплексного соединения меди с аммиаком можно записать в виде SO 4 , где ион меди Cu 2+ – центральный ион; молекулы NH 3 – лиганды; 4 – координационное число; сульфат анион SO 4 2- – внешняя сфера. Называется данная соль сульфат тетраамминмеди (II).

Комплексные соли диссоциируют на внутреннюю и внешнюю сферу по типу сильных электролитов:

SO 4 « 2+ + SO 4 2- .

Образующийся комплексный ион 2+ диссоциирует как очень слабый электролит:

2+ «Cu 2+ + 4NH 3 .

Концентрация образующихся ионов Cu 2+ очень мала.

Константа равновесия этого процесса называется константой нестойкости комплексного иона (комплекса).

Общие положения безопасной работы

1. К работе в лаборатории допускаются лица, достигшие 18 летнего возраста, прошедшие медосмотр не имеющие противопоказания по состоянию здоровья, прошедшие инструктаж по технике безопасности, противопожарным мероприятиям и охране труда. В лаборатории следует работать в чистом халате. Нельзя пить воду, принимать пищу, курить.

2. Тщательно следить за чистотой реактивов и не опускать использованную пипетку в емкость с другим реактивом, а также выливать реактив, взятый для анализов, обратно в емкость.

3. Не следует использовать один и тот же инструмент для отбора различных веществ.

4. Нельзя заглядывать сверху и наклоняться над сосудами с кипящей жидкостью или при смешивании в них каких-либо веществ.

5. При работе с опасными веществами в лабораторной комнате должно находиться не менее двух сотрудников, один из которых назначается старшим.

6. Разрешается работать только на исправных электроприборах и оборудовании.

7. После окончания аналитических работ необходимо выключить воду, газ, электроприборы.

Техника безопасности при эксплуатации электроустановок

1. К оперативному обслуживанию электроустановок допускаются лица, прошедшие обучение и проверку знаний с выдачей специального удостоверения.

2. Установки напряжением выше 1000В обслуживаются только специально обученным персоналом.

3. При эксплуатации электронагревательных приборов необходимо соблюдать правила противопожарной безопасности.

4. Питание переносных электроприемников разрешается только через трансформатор, подключение к автотрансформатору запрещается. Перед началом работы с электроинструментом нужно убедиться в его исправности.

5. Для зашиты от поражения электротоком необходимо пользоваться защитными диэлектрическими средствами.

Техника безопасности при мытье химической посуды .

Мыть посуду следует сразу после ее использования, не откладывая на следующий день.

При выборе способа очистки необходимо исходить из природы загрязнения их растворимости в воде или водных растворах, в органических растворах, способности окисляться.

При работе с ершом нужно следить за тем, чтобы нижним концом его не проткнуть дно или не разбить стенки сосуда.

При мытье обязательно надевать резиновые перчатки, а в случае использования агрессивных жидкостей, особенно хромовой смеси, концентрированных щелочей и т.п. - защитные очки или маску.

Желательно, чтобы очистка посуды осуществлялась непосредственно работающим с ней сотрудником. Если свойства загрязнения лаборанту неизвестны, перед мытьем посуды он должен получить подробные сведения от сотрудника, работавшего с этой посудой.

Чистой считают такую стеклянную посуду, на стенках которой не остается отдельных капель, а после стекания воды видна ее тончайшая равномерная пленка. Чистую посуду сушат в сушильном шкафу при температуре 80-100°С.

Техника безопасности при работе с едкими веществами (кислоты, щелочи)

1. Все химические реактивы должны храниться в соответствующей упаковке и иметь этикетки с ясным обозначением содержимого.

2. Растворы щелочей и концентрированных кислот должны храниться в помещении лаборатории в небольших количествах, в толстостенной стеклянной таре объемом 1-2 л под тягой.

3. Переливание концентрированных кислот и щелочей в рабочих помещениях производится только в вытяжном шкафу.

4. Для переноса малых количеств кислот и щелочей следует использовать пипетки с резиновыми грушами.

5. Нейтрализацию проводить только после разбавления.

6. При приготовлении растворов кислот кислоту вливают в воду при охлаждении, а не наоборот, так как при этом происходит значительное выделение тепла, что может привести к растрескиванию стеклянной посуды и «выбрасыванию» брызг кислоты.