304_p1456_C14_7730

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет»

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Часть 1

Методические указания к лабораторным работам

Печатается по решению ученого совета химического факультета

Иркутского государственного университета

Рецензент: канд. хим. наук, доц. Н. Ф. Апрелкова

Составители:

д-р хим. наук, проф. А. Ю. Сафронов; канд. хим. наук, доц. В. А. Стальмакова; канд. хим. наук, доц. Л. М. Димова; канд. хим. наук М. Ю. Дмитриченко; асп. М. Т. Мункуева

Предназначены для студентов 1-го курса химического факультета направление «Химия».

Учебное издание

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Часть 1

Составители:

Александр Юрьевич Сафронов; Валентина Алексеевна Стальмакова; Людмила Михайловна Димова; Михаил Юрьевич Дмитриченко; Мыдыгма Тумэнжаргаловна Мункуева

Подготовила к печати Э. А. Невзорова

Темплан 2009. Поз. 25 Подписано в печать 20.06.09. Формат 60х90 1/16. Печать трафаретная.

Уч.-изд. л. 2,0. Усл. печ. л. 2,6. Тираж 100 экз. Заказ 61.

ИЗДАТЕЛЬСТВО Иркутского государственного университета

664003, Иркутск, бульвар Гагарина, 36

2

Тема 1. ПРАВИЛА РАБОТЫ В ЛАБОРАТОРИИ. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ И ПЕРВОЙ ПОМОЩИ

Общие правила

1.Категорически запрещается находиться в лаборатории в верхней одежде, а также снимать и хранить верхнюю одежду в лаборатории.

2.Для работы в лаборатории неорганической химии необходимо иметь халаты.

3.Работа в лаборатории неорганической химии должна протекать

вспокойной, деловой обстановке. Не разрешается шуметь в лаборатории, допускать громкие крики, собираться группами, бегать по лаборатории, особенно с посудой, приборами или реактивами в руках.

4.При работе в лаборатории необходимо соблюдать строжайшую чистоту рабочего места. Все ненужные отходы и предметы – использованные фильтры, обрезки фильтровальной бумаги, пробки, резиновые шланги, ненужная посуда и т. д. – немедленно удаляются с рабочего места.

5.По окончании работы рабочее место приводится в полный порядок, закрываются краны, и перед уходом из лаборатории рабочее место сдается дежурному по лаборатории.

6.Дежурный по лаборатории в день своего дежурства первый приходит в лабораторию и последний покидает ее после работы, сдав лабораторию в полном порядке лаборанту.

7.Дежурный в день дежурства, сам, выполняя лабораторные работы, следит за порядком в лаборатории и на рабочих местах студентов и делает соответствующие указания по наведению чистоты и порядка на рабочем месте.

8.Все требования дежурного безоговорочно выполняются студентами, работающими в лаборатории. В случае отказа студента выполнять требования дежурного, последний немедленно доводит это до сведения преподавателя, ведущего занятие.

Основные правила безопасности при работе

вхимической лаборатории

1.Работа в химической лаборатории разрешается при наличии исправной приточно-вытяжной вентиляции, средств индивидуальной защиты (очки, перчатки, противогазы), спецодежды (халат, нарукавники, фартуки), средств пожаротушения (огнетушители, кошма, песок, ас-

3

бестовые одеяла и т. д.) и аптечки первой помощи с набором необходимых медикаментов.

2.Створки вытяжных шкафов должны быть закрыты. При необходимости створки во время работы можно поднимать, но не более чем на

30–40 см.

3.Для поддержания чистоты и обеспечения безопасности, рабочие места и вытяжные шкафы нельзя загромождать реактивами, посудой, приборами и другим лабораторным оборудованием, которое не используется при проведении данной работы.

4.Использованную химическую посуду и приборы, содержащие кислоты, щелочи и другие едкие или ядовитые вещества, нужно освобождать от остатков; исполнитель должен вымыть посуду, после чего сдать ее лаборанту.

5.Остатки и отходы химических веществ перед сливом в канализацию следует нейтрализовать. СЛИВАТЬ В РАКОВИНУ АКТИВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА (КИСЛОТЫ, ЩЕЛОЧИ) БЕЗ ИХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙНЕЙТРАЛИЗАЦИИКАТЕГОРИЧЕСКИЗАПРЕЩАЕТСЯ.

6.Все операции, связанные с применением, выделением или образованием ядовитых огнеили взрывоопасных систем, необходимо проводить только в вытяжном шкафу, на удалении от других работ, при работающей вентиляции, с обязательным принятием всех мер предосторожности.

7.При работе с ядовитыми, огнеили взрывоопасными, а также инициирующими веществами, в лаборатории должно находиться не менее двух человек, чтобы при необходимости оказать пострадавшему помощь.

8.Перегонку и нагревание огнеопасных низкокипящих веществ необходимо проводить в круглодонных колбах, установленных в банках, заполненных соответствующим теплоносителем (вода, масло). Нагревание сосудов с огнеопасными жидкостями на открытом огне или асбестовой сетке не допускается. Для нагревания бань рекомендуется применять закрытые электроплитки. Электропровода, проводящие ток, должны быть заключены в мягкие резиновые трубки; выключатели и штепсели следует установить на торцевой стороне вытяжных шкафов. ЗАПРЕЩАЕТСЯ ПРОИЗВОДИТЬ НАГРЕВАНИЕ НИЗКОКИПЯЩИХ ГОРЮЧИХ ЖИДКОСТЕЙ (АЦЕТОН, БЕНЗИН, ЭФИРЫ, СПИРТЫ И т. д.) В ОТКРЫТЫХ СОСУДАХ НА ГАЗОВЫХ ГОРЕЛКАХ ИЛИ ВБЛИЗИ ИСТОЧНИКА ОТКРЫТОГО ОГНЯ.

9.При проливе низкокипящей жидкости необходимо немедленно погасить все газовые горелки, выключить электроплитки; пролитый

4

продукт засыпать песком или собрать тряпками, затем песок и тряпки удалить, а место, где была пролита жидкость, хорошо промыть водой.

10.Смешение и разбавление химических веществ, сопровождающееся выделением тепла, следует производить в термостойкой посуде.

11.Во избежание ожогов при переноске сосудов с горячими жидкостями, необходимо держать их обеими руками; одной рукой поддерживать дно, другой – верхнюю часть или горловину; руки от ожога предохраняют полотенцем, которым обертывают сосуд.

12.Во избежание ожогов и поражений от брызг и выбросов, не следует наклоняться над сосудом, в котором кипит или налита какая-либо жидкость.

13.При нагревании жидкости в пробирке, последнюю следует держать отверстием в сторону от себя и рядом стоящих.

14.Растворы щелочей, кислот и других едких или ядовитых веществ необходимо набирать в пипетку при помощи резиновой груши, специальных автоматических пипеток или при помощи шприца. НЕДОПУСТИМО ЗАСАСЫВАТЬ ЕДКИЕ И ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА В ПИПЕТКУ РТОМ, ТАК КАК ПРИ ЭТОМ ВОЗМОЖНЫ ХИМИЧЕСКИЕ ОЖОГИ ПОЛОСТИ РТА ИЛИ ОТРАВЛЕНИЯ.

15.При взбалтывании растворов в колбах или пробирках необходимо закрывать их пробками; запрещается закрывать отверстие пальцем.

16.При взвешивании сыпучих веществ нельзя насыпать их на чашку весов. Для этого следует применять тарированные часовые стекла или сосуды; химические вещества нельзя оставлять на весах. Взвешивание ядовитых веществ производится только под тягой.

17.Все работы с кислотами, щелочами, едкими и ядовитыми веществами необходимо производить в резиновых перчатках и защитных очках. При проливе крепкой кислоты, щелочи или других едких веществ необходимо пролитый продукт засыпать песком, мокрый песок удалить

иостатки смыть водой.

18.При работе с огнеопасными веществами спецодежду (халат) необходимо застегивать или завязывать сзади, обшлага рукавов также нужно плотно застегивать или завязывать. Известны случаи, когда при работе в застегнутых спереди или небрежно надетых халатах агрессивное или загоревшееся химическое вещество попадало на шелковый или вискозный материал, который мгновенно вспыхивал, и работающий получал тяжелые ожоги.

19.При проливах самовоспламеняющихся растворов (например, растворов фосфора) их следует засыпать слоем песка и заливать раствором медного купороса; мокрый песок осторожно собрать в ведро и вы-

5

нести. Всю эту работу необходимо производить в резиновых перчатках, резиновом фартуке, галошах и защитных очках.

20.При работе с токсичными и агрессивными веществами заблаговременно должны быть приготовлены нейтрализующие и дегазирующие средства; для быстрого использования их размещают в удобном месте.

21.Работы с опасными химическими веществами необходимо производить в присутствии руководителя работ; приборы, которыми производят работы, нельзя оставлять без наблюдения.

22.Во избежание отравлений категорически запрещается хранить и принимать пищу в рабочих комнатах химических лабораторий.

Меры безопасности при обращении со стеклянной посудой

Чтобы избежать травмирования при резке стеклянных трубок, сборке и разборке приборов и деталей, изготовленных из стекла, необходимо соблюдать следующие меры безопасности.

Стеклянные трубки небольшого диаметра следует ломать только после надреза их напильником или специальным ножом для резки стекла; концы трубок для предохранения от порезов целесообразно обернуть полотенцем. Для того чтобы облегчить вставку стеклянных трубок в резиновые пробки или резиновые трубки, а также надевание каучуковых пробок на стеклянные трубки или палочки, при сборке приборов нужно смочить снаружи стеклянную трубку и внутренние края резиновой трубки или отверстие в пробирке водой, глицерином или вазелиновым маслом. Острые края стеклянных трубок нужно оплавить или сгладить напильником.

При сборке стеклянных приборов или отдельных их частей следует применять эластичные соединения и прокладки. Особенно тщательная защита приборов и стеклянных частей требуется в местах крепления их на металлических кольцах штативов или в держателях.

При вставке стеклянных трубок в просверленную пробку трубка не должна упираться в ладонь, ее следует держать за боковую поверхность. Трубку нельзя сильно сжимать, и держать ее нужно возможно ближе к вставляемому в пробку концу.

При вставке пробки в горлышко колбы или другого тонкостенного сосуда следует держать сосуд за горлышко, по возможности ближе к месту установки пробки, обернув при этом руку полотенцем.

Стеклянную посуду (тонкостенные химические стаканы и колбы) из обычного стекла нельзя нагревать на открытом огне без асбестированной сетки. Такую посуду нужно осторожно ставить на керамиче-

6

скую, металлическую или цементную поверхность. Стеклянные изделия надо оберегать от царапин.

В стеклянной тонкостенной посуде нельзя хранить растворы щелочей и концентрированных кислот; стекло разъедается и может легко разбиться.

Хранение химических реактивов

Химические реактивы следует хранить в определенном, предназначенном для каждого вещества месте, в закрытых банках, склянках или других сосудах. На каждом сосуде должна быть этикетка с точным названием вещества и его подробной характеристикой (концентрация, плотность, чистота и т. д.). ХРАНЕНИЕ СКЛЯНОК С РЕАКТИВАМИ БЕЗ ПРОБОК, БЕЗ ЭТИКЕТОК ИЛИ В НЕИСПРАВНОЙ ТАРЕ ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Совместное хранение реактивов с различными свойствами допускается только при строгом соблюдении специальных правил. Химические реактивы, способные выделять газ (аммиак, концентрированная азотная кислота, соляная кислота и др.), необходимо хранить в толстостенных, достаточно прочных сосудах. При встряхивании этих сосудов следует соблюдать осторожность и вынимать пробку из них постепенно.

Концентрированные кислоты (азотная, серная, хлорсульфоновая и др.), сильнодействующие реактивы (бром, хлороформ и др.) надо хранить в вытяжном шкафу под тягой или специально оборудованных шкафчиках. ЯДОВИТЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ РЕАГЕНТЫ разрешается хранить только в отдельных запирающихся шкафчиках в строгом соответствии со специальными правилами и инструкциями по их хранению.

ГОРЮЧИЕ, ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕСЯ И НИЗКОКИПЯЩИЕ ЖИДКОСТИ (ацетон, бензол, сероуглерод, эфиры и др.) следует хранить в толстостенных склянках или сосудах, которые помещают в железный, выложенный асбестом и плотно закрывающийся ящик; последний должен быть установлен в противоположной от выхода из помещения стороне и удален от источника открытого огня, искрящихся электроустройств, отопительных приборов и других источников теплового излучения. Для переноски небольших количеств перечисленных веществ, находящихся в склянках, необходимо применять ведра или ящики, снабженные ручкой.

Общий запас одновременно хранящихся в рабочем помещении лаборатории легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и других огнеопасных веществ определяется по согласованию с пожарной охраной в каждом отдельном случае и указывается в специальной инструкции.

7

Металлические НАТРИЙ и КАЛИЙ необходимо хранить под слоем керосина или масла, не содержащих влаги, в местах, куда не может попасть вода или другие вещества, способные вступить с ними в химическую реакцию.

РТУТЬ следует хранить в толстостенных, плотно закрывающихся сосудах. Переливание ртути и наполнение ртутью приборов надо производить только в специально приспособленных для работы со ртутью комнатах, на защищенных столах, в ваннах или кюветах, предохраняющих от проливания ртути.

Химические реактивы, не устойчивые к действию света, необходимо хранить в склянках из темного стекла.

Меры безопасности при работе с взрывчатыми и инициирующими веществами

При работе в химических лабораториях с взрывчатыми и инициирующими веществами требуются особые меры безопасности.

Взрывчатые вещества необходимо хранить в отдельных помещениях, соблюдая все меры предосторожности, предусмотренные специальными инструкциями. Для хранения взрывчатых веществ следует применять толстостенные стеклянные банки, закрываемые корковыми (или резиновыми) пробками; банки со стеклянными пробками для этого не пригодны, так как при открывании и закрывании банки в результате трения может произойти взрыв.

Особую осторожность следует соблюдать при сушке взрывчатых веществ, способных разлагаться со взрывом в присутствии незначительных примесей (вследствие изменения температуры самовоспламенения).

Следует иметь в виду, что взрывчатые вещества могут образовываться в процессе реакции или при длительном хранении растворов некоторых комплексных солей (аммиачносеребрянные соли и др.). Поэтому нельзя оставлять на длительное время растворы комплексных солей, способных образовывать взрывчатые соединения.

Известно, что направление реакций может измениться под влиянием активных веществ, содержащихся в материале сосуда, в котором проводится реакция, или в результате случайного попадания посторонних веществ. В связи с этим нужно беречь химические вещества от всякого рода химических загрязнений; перед тем, как начать работать с прибором, необходимо проверить, как влияют материалы, из которых собран прибор, на направление и скорость реакции.

8

При работе с некоторыми веществами (смеси метана с хлором, водорода с хлором) требуются особые меры предосторожности, так как при сильном искусственном освещении или на солнечном свету такие вещества бурно реагируют друг с другом, иногда со взрывом.

Все работы с взрывчатыми и инициирующими веществами должны проводится в вытяжном шкафу, в сосудах, изготовленных из металла или заключенных в предохранительные чехлы.

В вытяжных шкафах, где проводятся работы с взрывчатыми и инициирующими веществами, должны быть установлены предохранительные экраны; створки шкафа делают из небьющегося стекла или защищают их металлическими сетками; работающие должны носить очки.

Работы, связанные с возможностью взрыва или повреждения оборудования, а также травмированием людей, необходимо проводить в специально оборудованных камерах (боксах, кабинах); управление приборами должно быть вынесено в безопасную зону.

Приборы и аппараты, состоящие из нескольких сосудов, в которых возможно образование взрывчатой смеси, для предохранения против распространения взрыва или пламени должны быть оборудованы огнепреградителями или гидравлическими затворами.

Меры безопасности при работе с металлическими натрием и калием

Металлические натрий и калий чрезвычайно реакционноспособны. Они непосредственно соединяются с галогенами и серой (со взрывом), фосфором, мышьяком, многими металлами, разлагают воду с выделением большого количества тепла, вследствие чего происходит воспламенение выделяющегося водорода. При соприкосновении с влажной кожей или одеждой металлические натрий и калий воспламеняются и могут причинить сильные ожоги. Поэтому при работе с ними следует соблюдать следующие меры безопасности.

Все работы необходимо проводить только в защитных очках и перчатках, в чистом и сухом месте, применяя необходимые количества этих металлов (1–2 г). Все отходы от металлов следует помещать в керосин; предметы, бывшие в употреблении, должны быть тщательно осмотрены и, после удаления приставших к ним кусочков натрия и калия, обработаны метанолом, а затем облиты водой. Запрещается выбрасывать обрезки металлических натрия и калия в мусорные ящики, банки, ведра, корзины и т. п., а также в канализацию. Отходы металлических натрия и калия в количестве до 5 г уничтожаются путём растворения в метаноле. Большие количества ликвидируют по согласованию с пожарным надзором.

9

Меры безопасности при работе с металлической ртутью

Металлическая ртуть обладает сильными ядовитыми свойствами. Отравление металлической ртутью происходит в основном при вдыхании ее паров. Мельчайшие частицы ртути, попадая в щели полов, стен, оборудования, мебели, впитываются в деревянные конструкции, адсорбируются, а затем, испаряясь, загрязняют помещение. Хронические отравления парами ртути возможны при вдыхании очень малых концентраций в течение длительного времени. Поэтому при работе с металлической ртутью необходимо выполнять следующие основные правила.

1.В лабораторных комнатах полы, стены, двери, окна, панели должны быть гладкими и окрашены масляными красками, нитролаками, непроницаемыми для ртути. Места стыков стен между собой, с потол-

ком и полом должны быть закруглены. Температуру в помещениях следует выдерживать не более 18 °С.

2.При работе с большими количествами ртути помещения должны состоять не менее чем из двух комнат; одна из них предназначается исключительно для работ со ртутью.

3.Все работы, связанные с нагреванием, промыванием и дистилляцией ртути, а также с наличием приборов с открытой поверхностью ртути, или из которых ртуть может проливаться, следует проводить в отдельных комнатах, где другие работы, не связанные с применением ртути, не допускаются.

4.Работы с небольшими приборами, в которых ртуть изолирована, можно проводить в общих комнатах на специально оборудованных рабочих столах.

5.Приборы с наличием открытых поверхностей ртути необходимо устанавливать внутри вытяжных шкафов. Все операции со ртутью следует проводить на противнях под тягой. Взвешивание ртути допускается только в том помещении, где производятся работы с приборами.

6.В барометрах, вакуумметрах, манометрах и других приборах, где ртуть находится в открытых сосудах, необходимо во избежание испарения ртути заливать ее 1–2 мм слоем глицерина. Для предотвращения выброса ртути из открытых манометров, на свободный конец манометра следует устанавливать специальные ловушки.

7.В процессе работы и по окончании ее сотрудники лаборатории должны производить тщательную очистку рабочих мест и приборов от мельчайших капель ртути. При случайном проливе ртуть должна быть немедленно собрана. Для этого применяют водоструйный вакуум-насос:

крабочему месту подводят шланг насоса и к нему присоединяют «ло-

10