Техника безопасности при работе с газообразными веществами повышенной токсичности

Интенсивное, но непродолжительное загрязнение воздуха может происходить, например, при фронтальном проведении учебного эксперимента, авариях, разливах и т.п. Опасно также и постоянное присутствие в атмосфере помещений вредных веществ хотя бы с небольшим превышением ПДК раз. В первом случае у работающих могут возникнуть острые отравления, во втором - развиться профессиональные заболевания преподавателей и лаборантов.

Необходимые санитарно-гигиенические условия в химических лабораториях и кабинетах химии обеспечиваются вентиляционными устройствами. Они соответствуют требованиям СН и П II-35-75 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», утвержденными Госстроем СССР в 1976 г., с учетом изменений и дополнений, введенных постановлением Госстроя № 76 от 25 сентября 1979 г.

Вентиляцией называют организованный и регулируемый воздухообмен для удаления из помещений и от рабочих мест загрязненного воздуха с одновременной подачей свежего. По способу перемещения воздушных потоков различают вентиляцию естественную (аэрацию) и искусственную, а по направлению потоков - приточную, вытяжную и комбинированного действия. Разновидностью вентиляции является аспирация, обеспечивающая удаление газов и паров непосредственно у мест выделения и, в частности, из сосудов, где они образуются.

Наибольшее распространение получили вентиляционные системы в виде вытяжных шкафов и общеобменные, комбинированного действия. Вытяжные шкафы для школьных химических кабинетов являются основным средством защиты и изготавливаются по ГОСТ 22360-77 «Шкафы вытяжные для школьных химических кабинетов. Типы и функциональные размеры».

Условные обозначения типов: ДС - демонстрационный стационарный, ДП - демонстрационный передвижной, ДН - демонстрационный настольный, ЛС - лабораторный стационарный, ЛН - лабораторный настольный. Аналогичные конструкции применяются и в институте.

В любом вытяжном устройстве оборудуются два вывода парогазовых продуктов - в верхней и нижней части, предназначенные для отвода газов, отличающихся по плотности от воздуха. С помощью шиберов включают тот или иной вывод или оба вместе. Для обеспечения работы вытяжного шкафа выполняют следующие требования:

1. Ненужные в данный момент секции шкафа держат закрытыми, однако полностью все створки опускать нельзя.

2. Предметов, не относящихся к проводимой работе, под тягой быть не должно; они нарушают рассчитанную циркуляцию воздуха и способствуют созданию застойных зон, где, несмотря на работу вентилятора, скапливаются вредные вещества.

3. Вытяжной шкаф включают за 10 мин до эксперимента и выключают через 10 мин после окончания выделения вредных газов.

4. Монтируют приборы под тягой так, чтобы в ходе эксперимента не возникало надобности залезать с головой внутрь шкафа.

Действенность вытяжки качественно определяется по тому, как ведет себя пламя спички у щели створки шкафа, приподнятой на 5 см: оно должно срываться и гаснуть. Установленные санитарными нормами ПДК р.з вредных веществ в учебных помещениях не будут превышены, если в рабочем проеме вытяжного шкафа обеспечена необходимая скорость подсоса воздуха.

Ответственный за технику безопасности должен постоянно следить за состоянием вытяжки. Наличие щелей в стенках, стеклах и других местах шкафа резко снижает эффективность его работы. Быстро приходят в негодность от коррозии трубы, а также металлические детали внутри вытяжки, поэтому их покрывают тремя и более слоями масляной краски или химически стойким лаком.

При внезапном прекращении работы вентилятора, обслуживающего вытяжной шкаф, немедленно закрывают все створки последнего и полностью открывают шиберы отводов. Если по ходу эксперимента образование ядовитого газа в ближайшие 2 мин прекратить невозможно, нужно, надев средства индивидуальной защиты органов дыхания, принять меры к ликвидации выделения. Подобная ситуация может возникнуть только в институте во время исследовательских работ, ибо лабораторные студенческие и школьные практикумы не содержат опытов, где бы могло создаться такое положение. При аварии меры по ликвидации последствий следует проводить не менее чем двум работникам совместно.

Если эффективность работы шкафа падает ниже допустимых пределов, от выполнения программных экспериментов отказываться не следует. Опыты, сопровождающиеся выделением токсичных газов или аэрозолей, можно проводить в приборах с твердыми или жидкими поглотителями (рис. 5). Адсорбентами в них служат силикагель, аскарит, алюмогель. Активированный уголь в качестве адсорбента использовать не рекомендуется, так как он катализирует многие химические процессы, и если, например, в отходящих газах присутствуют и хлор и водород, их взаимодействие происходит со взрывом. Удобнее пользоваться силикагелем, который не меняет структуры и поглотительных свойств при регенерации нагреванием вплоть до 450 °С. Оптимальный размер его частиц 0,5-Змм, а высота слоя не более 15 см. В этих условиях сопротивление газовому потоку минимальное.

Более эффективным способом изоляции физиологически активных газов является аспирация. Разрежение внутри системы гарантирует нужную чистоту воздуха в учебном помещении. Аспирация может быть организована как с выбросом очищенных газов в атмосферу лаборатории или кабинета химии, так и без выброса. В последнем случае обеспечивается большая безопасность (рис. 6). Если после аспирации очищенный воздух поступает в помещение, то после вакуум-насоса устанавливают склянку с индикатором на полноту поглощения (например, вода с лакмусом для газов типа оксида серы (IV) или хлора). Индикатор можно добавить и в сосуд-поглотитель. При аспирации без выброса воздух собирается над водой или солевым раствором, а затем его выпускают вне помещения или под тягой. Запрещается поджигать газ из-за вероятности взрыва внутри сосуда. Аспирацию хорошо растворяющихся в воде газов можно проводить водоструйным насосом. Шланг отсоса при этом снабжают широкой воронкой или трубкой овального сечения на конце.

Если аспирацией пользуются во время демонстрационного эксперимента, все крупногабаритные детали размещают под столом, чтобы не рассеивать внимания слушателей.

В НИИ ШОТСО АПН СССР разработаны сложные по конструкции, но обладающие широкими возможностями замкнутые системы, обеспечивающие выполнение химического эксперимента по всему школьному курсу химии. К ним относятся аппарат для проведения нескольких химических реакций, прибор для получения растворимых веществ в твердом виде, автоматический прибор для проведения реакций между жидкостями и газами. Отдельные приборы и их сочетание позволяют демонстрировать программные эксперименты и моделировать производственные процессы. Студент педагогического института обязан в совершенстве овладеть методикой работы с этим оборудованием, ибо при его использовании практически исключается загрязнение атмосферы помещений, а значит, и предотвращаются профессиональные заболевания. Таким образом, для создания надлежащего уровня охраны труда при обучении химии необходимо единство организационно-технических мероприятий, соответствующих средств индивидуальной защиты и конструктивных решений учебного оборудования.