开放式材料化学实验室的安全建设
摘要:为了进一步提高学生的创新意识和主动学习能力，高校加强了开放式实验教学的建设。针对材料化学实验室开放教学过程中暴露出的一些安全隐患，从安全知识的培训与考核、化学品的归档与安全管理、常用仪器设备的维护与安全教育、应急预案的制定与演练四个方面探讨了材料化学实验室安全建设的一些经验，为开放实验教学的顺利开展保驾护航，为培养更多具有自我学习、自我完善和创新能力的科研后备人才提供支持。
关键词:开放式实验教学，隐患，材料化学实验室安全建设
近年来，为了进一步提高学生的创新意识和主动学习能力，高校加强了开放式实验教学的建设。笔者以我校无机材料工程实验课程为基础，开设综合性、研究性自选实验项目，有利于增强学生自主发现问题、解决问题的能力[1]。然而，在材料化学实验室开放教学的过程中，暴露出一些隐患，也出现了一些新的情况和问题[2，3]。首先，材料化学实验室涉及材料合成所需的机械设备和各种危险化学品。设备包括搅拌器、球磨机、高压反应釜、烘箱、马弗炉等。化学品包括腐蚀性强酸和强碱、易燃易爆有机溶液、剧毒气体(如硫化氢)或重金属粉末。其次，开放式教学以学生为主体，而部分学生安全意识薄弱，实践能力和专业基础较差，对开放式实验教学的顺利开展提出了挑战。最后，在实验室开放过程中，由于实验项目和内容的增加，仪器设备的利用率高，而指导教师的数量有限，发生安全和环境事故的可能性大大增加。因此，加强高校实验室尤其是开放式材料化学实验室的安全教育和指导尤为重要。
笔者于2014年7月赴香港城市大学学习，期间对学校的开放式教学和实验室安全环保工作有了深入的了解，也学习到了先进的理念和做法。文章梳理了作者在材料化学实验室安全建设方面的知识和经验，提出了开放式材料化学实验室的安全管理要点。即主要侧重于安全知识的培训和考核、化学品的备案和安全管理、常用仪器设备的维护和安全教育、应急预案的制定和演练。
1，实验室安全知识
鉴于材料化学实验室的特殊性，学生进入实验室前必须通过安全管理人员组织的安全和基本技能培训，并在实验操作过程中严格遵守实验室安全制度。
1.1良好的实验室习惯
态度决定一切。要获得可靠的实验数据，必须树立科学严谨的态度，养成良好的实验室习惯。实验室人员应保持工作台和地面清洁干燥。他们不应该在实验室里吃东西、喝水或玩耍。他们不应该在实验室里跑。离开实验室前，你应该脱下实验服，彻底清洗双手。在实验操作过程中，仅提取所需数量的化学物质。实验期间，不要离开，并及时清理泄漏物。在夜间工作前，您必须获得部门/部门主管的批准。
1.2个人防护
健康是革命的本钱，要做好个人防护。实验室人员应该戴手套和穿实验服来保护他们的手和身体，避免直接接触化学品和过热的表面。使用安全眼镜、护目镜或面罩，防止被溅出的液体、碎片和强光伤害。女生要把长发扎起来藏在实验服里。使用隐形眼镜的学生必须戴护目镜。
1.3玻璃器皿的处理
实验室人员不允许使用破碎的玻璃器皿。从橡胶塞上拆卸或插入橡胶软管时，请戴上防割伤手套。小心热玻璃容器，以免烫伤。了解各种玻璃器皿的用途，如烧杯、烧瓶、锥形瓶、量筒、移液管等。，并选择合适的玻璃器皿进行操作。
1.4电源设备的使用
实验室人员应使用配有接地线的电器和插头。切勿使用适配器或转接器，以免电路过载。拔下工具的电源插头时，一定要拔插头，不能拔电线。定期检查电线和插头是否有损坏。如果电器是湿的、手是湿的或站在潮湿的地面上，不要操作电器。在使用易燃气体(如氢气和乙炔)的区域，应使用防爆设备。不允许单独带电作业。在带电的电子电路中工作时，不能触摸接地的金属物体。
2.化学安全
2.1化学品的安全使用
实验室人员应该知道所用化学品的性质和潜在危险。处理化学品时，请遵守相关的预防措施和说明。进行化学反应实验时，不要将装有化学物质的试管或瓶口对着自己或他人。注意不稳定的化学物质，有些化学物质在适当的条件下可以自燃或爆炸，如锂和钠，它们在室温下与水接触后会迅速燃烧。大瓶化学品应放在不高于肩膀的高度。警惕实验室房间内的活动，以免他人突然改变移动方向。如果手里拿着玻璃器皿或化学物品不慎摔倒，应尽量将玻璃器皿或化学物品扔离自己和他人。此外，实验室所有容器必须加盖，并标明成分、名称、配置日期、所有者姓名和实验室房间号，不能使用没有成分和名称的化学品。千万不要用嗅觉来区分化学物质。
2.2危险废物的处置
材料化学实验室每天产生大量的化学废物。如果将这些化工废料随意倒入脸盆或厕所，势必造成环境污染，危害人体健康。根据国家环保总局15号文件？关于加强实验室环境污染监管的通知？在我国，实验室污染已被纳入环境监管范围。根据实验室废弃物排放的特点和现状，少量有毒气体可通过通风柜稀释后排放到室外。大量有毒气体必须经过吸收或充分燃烧等处理后才能排放到室外。化学废液需在指定的容器中处理，注明废弃物的种类和存放时间，并填写相关记录。含重金属离子(铬、锗、铜、锰)的废液必须处理达标后才能排放。不稳定化学品的报废应遵循操作说明。比如废锂片可以在水中销毁，但是如果输入速度太快，可能反应太剧烈，发生爆炸。玻璃碎片应丢弃在指定的垃圾桶内，以防割伤手。
3、材料化学实验室几种常用设备的使用
实验室人员应了解常用机械设备的危险性，掌握其操作方法，并定期检查和维护设备。
3.1离心机和行星球磨机
遵守操作说明，此类设备必须牢固地处于其位置，以确保其振动不会导致物体倒塌。不要打领带、戴手套或穿宽松的衣服。确保负载均匀分布。操作设备前，请锁好盖子。在设备完全停止之前，不要打开设备。
3.2高压反应器
只有经过培训的人员才能操作高压灭菌器。在操作高压反应器之前，请理解操作说明。在高压釜中的温度和压力冷却并恢复正常之前，不要打开高压釜。打开高压釜时，应站在铰接侧，操作时应戴隔热手套。
3.3压缩气体罐
使用合适的减压阀防止减压阀被油脂或润滑剂弄脏。气罐应保持直立，并牢牢固定，以防翻倒。不要强行打开气罐阀门，尤其是阀门卡住的时候。在用手推车运输气罐之前，必须关闭气罐的阀门并拆除减压阀。将气罐放在远离火源的地方。处理和使用压缩气体时，必须佩戴护目镜。
3.4通风柜
所有涉及挥发性化学物质的过程都应在通风橱中进行。每个通风柜都有其特定的用途，所以要根据实验的需要选择合适的通风柜。化学品应放置在通风柜深处，玻璃柜应尽可能拉低，以有效排烟。切勿使用通风柜进行储存。尽量用最少的化学药品和较慢的反应速度进行实验，以减少烟雾的产生。
4.应急响应措施
实验室应建立应急预案，并定期进行演练，以提高实验室人员的应变能力，减少灾害损失。
4.1火警
万一发生火灾，实验室工作人员保持冷静，大声喊道？火警？，以警告附近的人。立即撤离火灾现场。打碎火警玻璃。关闭所有自闭门、门和防烟门，防止火灾和烟雾蔓延。按照疏散程序离开大楼。
4.2触电伤害
如果有人触电受伤，不要触摸触电者，第一时间切断电流(站在木板、厚报纸或塑料垫上，用不导电的木棍将触电者推离导体)。如果你接受过相关培训，并确认伤者的呼吸和心跳已经完全停止，立即进行心肺复苏术。及时联系医院、学校保卫处等相关部门。
4.3一般伤害的紧急处理
如果有害气体(如硫化氢或一氧化碳等。)被吸入，应立即将伤者移出感染区，移至空气新鲜处，清除患者口、鼻内异物，解开衣服，同时注意保暖。有条件的可以进行输氧或人工呼吸。如果化学物质进入眼睛，立即用大量清水冲洗眼睛至少15分钟，然后根据酸碱两种不同物质做如下处理:酸烧伤用3%碳酸氢钠溶液冲洗；碱烧用3%硼酸溶液冲洗，再用水冲洗。如果被化学品灼伤，应尽快处理水喉下的伤口，并冲洗至少15分钟。脱去沾有化学药品的衣服，然后根据两种不同的物质进行如下处理:酸烧伤用饱和碳酸氢钠溶液冲洗，碱烧伤用醋酸溶液或3%硼酸溶液冲洗。最后用无菌纱布轻轻覆盖伤口，尽快送伤者接受治疗。
5.结论
以上补充的安全建设内容都是针对开放式材料化学实验室特有的安全隐患而提出的。通过普及安全知识，帮助实验室人员养成良好的科学习惯；通过加强专业教育，有助于实验室人员了解化学品的潜在危险及其防护方法；通过设备培训和应急措施，可以增强实验室人员的操作和反应能力。这些措施能有效减少材料化学实验室事故的发生，是开放式实验教学顺利开展的有力保障，为培养更多具有自学、自强和创新能力的科研后备人才提供了支撑。
参考资料:
李玲君。无机材料工程实验的开放式教学实践[J].科技创新导报，2014 (24): 134。
[2]宋·刘斌。论地方高校教学示范中心的建设[J].实验科学与技术，2013(三):116-118。
[3]陈曙光。无机材料工程实验教学改革探索[J].中国科教创新导报，2007 (17): 18。
[4]彭彬。化学实验室？三废？[J]。四川环境，2004(23):118-121。