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[摘 要]针对应用化学专业本科生在精细有机合成实验过程中普遍存在着安全意识薄弱的问题,结合黑龙江大学精细有机合成实验中存在的易影响安全的实验细节,进行科学地、全面地研判,提出对策,保证实验工作正常安全进行,提高学生安全意识,为学生今后进入化工生产一线打下坚实的安全基础.
[关 键 词]应用化学专业；精细有机合成实验；化工安全教育
一、精细有机合成实验中的安全隐患排查
黑龙江大学应用化学专业开设的精细有机合成实验面向本科四年级的学生开设,是专业必修课.课程实验项目有阿司匹林的制备、对乙酰氨基酚的制备、贝诺酯的制备、常压催化氢化合成氢化肉桂酸、高压水解制备对硝基苯酚、偶氮染料橙的合成、对甲碘苯的合成、安息香的合成、二乙二酮的合成、二乙醇酸的合成、二乙醇酸交酯的合成等十一个实验.经认真分析与排查,发现如下安全问题：常压催化氢化合成氢化肉桂酸实验中使用易燃易爆的氢气,同学不敢操作,实验中使用镍铝合金制备雷尼镍催化剂,该催化剂在干燥的情况下可发生自燃；高压水解制备对硝基苯酚实验中使用高压釜,易发生高温高压气体或液体灼伤以及高温釜体烫伤事故；十一个实验中很多实验都使用了有毒或易燃的原料及溶剂,且使用量较大；实验室使用老式加热套进行机械搅拌下水浴加热烧杯内的水易溅入电热套引起空气开关跳闸；学生安全意识薄弱,实验中易打闹嬉戏,一旦发生危险,也无法进行有效地自救与互救.
二、安全专项整改措施
针对以上在精细有机合成实验中发现的安全问题,实验室制定了以下安全专项整改措施：
1.加大安全知识宣讲力度
安全知识是实验顺利进行的必要保证.如氢气在空气中的着火极限为4%～75%,爆炸极限为9.5～65%.氢气的爆炸只有在同时具有以下三个条件才能发生：一是氢气与氧气同时存在于有限的空间内,二是氢气的含量在爆炸范围内,三是有火源引入.使用氢气的房间应禁止使用非防暴电器,通风良好.只要按操作规程仔细操作,防止氢气泄露,就不会出现着火及爆炸危险.雷尼镍催化剂遇空气会发生自燃,处理时务必缩短其在空气中暴露的时间,必须用无水乙醇对其进行覆盖,对其进行处理时沾有催化剂的滤纸等可燃物均须稀酸处理后才能丢弃.高压釜最好安装在单独坚固房间内,操作者隔离操作,由仪表观察压力和温度.对新出厂或放置一段时间再用的高压釜,使用前必须对整个装置进行试漏,用惰性气体或在釜内加一定量水,加热升温使釜内产生一定压力来检查是否漏气.同时也检查加热系统是否好用.高压釜实验中应注意釜盖与釜体结合紧密,所有阀门紧闭,升温后注意观察压力表压力变化及温度传感器工作是否正常,严禁再用外露的肢体接触高温釜体,只有在完全泄压后才能打开釜盖.在使用易燃液体时注意严禁接近明火或包括正在工作的电热套在内的高温物体.使用有毒或腐蚀性液体时应佩戴防护手套,使用完毕后手套应及时清洁.如遇有毒气体逸出的实验应在通风橱内完成.在实验室内严禁打闹,注意异常情况的发生.除实验室安全常识外,还在实验的过程中介绍了在化工产品生产厂家生产过程中需要注意的一些安全细节.
2.加强实验仪器的检修与换代
实验仪器状态是否正常直接关系到实验的成败乃至实验人员的安全.本实验室加大对实验仪器的检修力度,每次实验开始前都有专职人员进行设备检查,发现问题及时修理或更换,保证实验的正常进行.同时,实验设备使用时间过长,必定会影响其安全性.如高压釜的容器壳体如受到腐蚀性介质的侵蚀,强度减低或安全阀等附件缺失等,都有可能使容器在使用过程中发生危险.为解决老式加热套进行机械搅拌下水浴加热烧杯内的水易溅入电热套引起空气开关跳闸的问题,实验室购买了集热式磁力加热搅拌器,使用水或导热油进行加热.催化加氢实验室存在直接使用氢气钢瓶以及台套数不足问题,现已购入摇摆加氢反应器,氢气管线也正在铺设中,近期即可完工,保证了学生实验的安全.
3.进行安全防火培训
由于本校的初级有机化学实验均采用微量半微量实验装置,实验使用的有机化学易燃的药品及溶剂量均很小,且其使用的搅拌装置为电磁搅拌,当这些同学进入到精细有机合成实验室后实验的易燃的药品及溶剂量均相对较大,搅拌也变成了外机械式搅拌,操作步骤随之增加,发生火灾的可能性也随之增大.为此,我校安全科干事专程来实验室进行了防火培训.培训中针对实验室特点,着重介绍了火灾的五种类型及各类火灾所适用的灭火器：A类,指含有碳固体火灾.可选用清水灭火器、泡沫灭火器、磷酸铵干粉灭火器（ABC干粉灭火器）；B类,指可燃液体火灾.可选用干粉灭火器（ABC干粉灭火器）、氧化碳灭火器,泡沫灭火器只适用于油类火灾,而不适用于极性溶剂火灾.C类,指可燃气体火灾.可选用干粉灭火器（ABC干粉灭火器）,二氧化碳灭火器.D类,指金属火灾,目前尚无有效灭火器,一般可用沙土.E类,指带电燃烧的火灾.可选用干粉灭火器（ABC干粉灭火器）,二氧化碳灭火器.在讲授原理的同时,还带领部分同学亲手使用了各种灭火器具扑灭模拟火灾,具有实战感.
三、实践效果
经过向我校连续四届已在生产企业就职的毕业生征求意见,均认为在精细有机合成实验中学习到的安全知识符合用人单位的实际工作环境,经过该课程培训的学生可直接进入工厂进行科研及生产活动,无需单独安全培训.本专业毕业的学生在拥有雄厚的精细化工基础知识和扎实的实验技能的同时,对化工生产中的安全事项也能熟知,用人单位也均表示愿为我专业培养的学生提供毕业前带薪实习乃至优先录取的机会,加强安全培训取得了良好的效果.
基金项目：黑龙江大学新世纪教学改革重点项目（2013B19）支持.