Пожарский А.Ф., Гулевская А.В.и др. Практикум по органической химии

Подождите немного. Документ загружается.

Находясь в лаборатории, следует особенно беречь глаза. Общее 18.

правило: в лаборатории необходимо постоянно работать в за-

щитных очках, а в особо опасных случаях надевать маску из

органического стекла. Это совершенно необходимо, когда име-

ется опасность разбрызгивания или разбрасывания едких ве-

ществ: при переливании кислот и щелочей, дроблении твердой

щелочи, хлористого цинка, хлорида кальция, сплавлении и пр.

Аналогичные меры предосторожности нужны при работе с метал-

лическим натрием или калием, при перегонке в вакууме и работе

с вакуум-приборами, при операциях со стеклянными ампулами

и запаянными трубками, при изготовлении и использовании сте-

клянных капилляров.

Если в лаборатории случилось происшествие, не паникуйте и не 19.

суетитесь. Действуйте спокойно, но быстро и решительно. При

необходимости незамедлительно вызывайте скорую помощь и

пожарную машину. Заранее узнайте, где в лаборатории нахо-

дится аптечка и средства пожаротушения (огнетушитель, песок,

одеяло).

После окончания работы в лаборатории полезно совершить дли-20.

тельную прогулку на свежем воздухе и выпить молока, которое

нейтрализует поступившие в организм токсичные вещества.

1.2. Работа с огнеопасными, взрывоопасными,

едкими и токсичными веществами

1.2.1. горючие жидкости

Следует соблюдать крайнюю осторожность при работе с огнео-1.

пасными растворителями, прежде всего, такими как диэтиловый

эфир, тетрагидрофуран, диоксан, петролейный эфир, гексан,

гептан, бензин, бензол, толуол, спирт, ацетон, сероуглерод и др.

Нормы их хранения в лаборатории строго ограничены, и хра-

ниться они должны в закрытых металлических ящиках. Нельзя

держать большие количества огнеопасных жидкостей на рабочем

столе.

Выливать отработанные горючие жидкости, например маточные 2.

растворы, следует не в раковину (опасно!), а в расположенные

под тягой специальные склянки для слива этих жидкостей.

Работу с горючими жидкостями следует вести только вдали от 3.

огня (зажженная горелка, спиртовка или электроплитка с откры-

той спиралью).

Нельзя нагревать горючие жидкости в открытой посуде. При по-4.

лучении растворов (перекристаллизация) или проведении реак-

ций опыт следует вести только в колбе, соединенной с обратным

холодильником.

Нагревание легкогорючих жидкостей запрещается проводить 5.

на открытом пламени или сетке. При нагревании низкокипящих

растворителей (эфир, бензол, ацетон, спирт и др.) следует поль-

зоваться водяными электрическими банями. Нагревание диэти-

лового или петролейного эфира можно вести также с помощью

горячей воды, подогреваемой вдали от места работы на другом

столе. Нагревание горючих растворителей с температурой кипе-

ния более 100 °С (толуол, ксилолы, диоксан и пр.) производят на

электроплитках и колбонагревателях с закрытой спиралью или на

электрических песчаных банях.

Огнеопасные жидкости (простые эфиры, диоксан, тетрагидро-6.

фуран). которые могут содержать взрывоопасные органические

перекиси, перегоняют только после удаления (разрушения) этих

перекисей (см. примеры в Приложении).

При перегонке низкокипящих, огнеопасных жидкостей необходи-7.

мо применять холодильник с водяным охлаждением и тщательно

следить за плотностью пригонки всех пробок. Если растворитель

легко замерзает (бензол при +5.5 °С, диоксан – при +10 °С и др.),

надо следить за тем, чтобы его кристаллы не закупорили холо-

дильник (возможен выброс и даже взрыв!).

При возникновении пожара необходимо выключить все нагрева-8.

тельные приборы и быстро удалить находящиеся вблизи горючие

вещества. Если воспламенилось немного жидкости, ее можно за-

тушить, накрыв тряпкой или асбестом. При выливании горящей

жидкости на стол следует засыпать пламя песком или накрыть

одеялом. Если оно не гаснет или пламя сразу стало большим,

следует тушить его с помощью огнетушителя. При воспламене-

нии одежды нужно быстро накрыть пострадавшего одеялом.

1.2.2. Ядовитые и едкие вещества

Работа с ядовитыми, раздражающими органы дыхания и сильно 1.

пахнущими веществами должна проводиться только в вытяж-

ном шкафу. Перед началом работы надо включить мотор тяги

и выдвинуть, если она есть, задвижку в вытяжной трубе. Затем

следует опустить створки неиспользуемых секций шкафа. В той

секции, где ведется работа, створка может быть поднята только

на одну треть.

Работу с ядовитыми и едкими веществами рекомендуется вести 2.

в резиновых перчатках. Необходимо соблюдать осторожность: не

проливать и не просыпать эти вещества. Просыпанное или про-

литое вещество надо немедленно собрать. На случай чрезвычай-

ных происшествий (внезапная остановка тяги, выброс вещества

из-под тяги и др.) следует держать наготове противогаз.

Нельзя разливать ртуть, которая является сильнодействующим 3.

ядом. Пары ртути отравляют работающих в помещении, где раз-

лито хотя бы небольшое ее количество. Пролитую ртуть надо

немедленно собрать – удобен для этого пылесос или химически

нейтрализовать, обработав место с капельками ртути разбавлен-

ной азотной кислотой или порошкообразной серой.

При работе с бромом нельзя вдыхать его пары, особенно необхо-4.

димо беречь глаза. Бром вызывает сильные ожоги. При попада-

нии его на кожу следует немедленно обмыть пораженное место

спиртом или обработать раствором тиосульфата, а затем смазать

глицерином или мазью от ожогов.

Избегайте работать с бензолом, он особенно опасен для женского 5.

организма. В большинстве случаев бензол может быть заменен

намного менее токсичным толуолом.

Особенно большую осторожность надо проявлять, работая со 6.

следующими веществами: цианистоводородной (синильной) кис-

лотой и ее солями, фосгеном, окислами азота, хлором, диметил-

сульфатом, монооксидом углерода, хлорангидридами карбоно-

вых кислот и сульфокислот.

При попадании жидких и легкоплавких органических веществ на 7.

кожу их смывают достаточно большим количеством спирта или

другого относительно неопасного растворителя. При этом лучше

использовать ватный тампон.

Нельзя хранить долгое время на поверхности лабораторного сто-8.

ла органические вещества в открытом виде. Даже высокоплавкие

соединения постепенно улетучиваются, отравляя атмосферу.

После работы с едкими и ядовитыми веществами надо тщатель-9.

но убрать рабочее место и вымыть руки.

1.2.3. Кислоты и щелочи

При переливании больших количеств концентрированных кислот 1.

и растворов щелочей необходимо надевать предохранительные

очки, резиновые перчатки и фартук. Целесообразно при этом

пользоваться специальным сифоном.

Переносить концентрированные кислоты и щелочи, а также их 2.

сливы, в количестве более 1–2 литров необходимо в пластмассо-

вом ведре. Категорически запрещается нести склянки с кислотами

и щелочами, держа их только одной рукой за горло. Необходимо

второй рукой поддерживать склянку за дно. Это правило отно-

сится и к транспортировке других опасных жидкостей, например,

горючих растворителей.

Концентрированную соляную и азотную кислоты можно перели-3.

вать только в вытяжном шкафу.

При разбавлении серной кислоты необходимо осторожно, не-4.

большими порциями, при помешивании и охлаждении прибав-

лять серную кислоту к воде, а не наоборот.

При раздроблении и растирании твердых щелочей, а также хло-5.

ристого цинка, сернистого натрия, безводного ацетат натрия сле-

дует надевать защитные очки и работать под тягой. Просыпанные

едкие вещества нужно быстро собрать.

Отработанные сильнокислые и щелочные жидкости нельзя выли-6.

вать в раковину, их следует сливать в специальные емкости.

1.2.4. Металлический натрий и калий

Металлический натрий хранят в банке под слоем керосина или 1.

вазелинового масла. Отвешивание его производится в тариро-

ванном на весах стаканчике (бюксе) с керосином или абсолют-

ным ксилолом.

Работать с металлическим натрием следует в защитной маске из 2.

оргстекла или, в крайнем случае, в хороших очках.

Особенно следует остерегаться попадания воды на натрий, что 3.

чревато взрывом. Поэтому, приступая к работе с натрием, надо

тщательно высушить посуду, насухо вытереть стол и следить за

тем, чтобы вода не могла попасть со стороны работающих по-

близости коллег.

Разрезать куски натрия и срезать с него корки следует на листе 4.

фильтровальной бумаги. Обрезки натрия (корки) собирают в от-

дельную банку с керосином и ни в коем случае не выбрасывают

в мусорную корзину. Бумагу, на которой резали натрий, если она

содержит его остатки, обезвреживают следующим образом: сняв

с нее мелкие кусочки натрия и скомкав, ее обливают в раковине

сильной струей воды (очки!).

Нельзя проводить реакции с металлическим натрием при нагре-5.

вании реакционной смеси на водяной бане. Следует применять

колбонагреватель, песчаную или масляную баню.

Во избежание несчастных случаев при нагревании раствори-6.

телей или реакционных смесей с металлическим натрием ни в

коем случае нельзя применять обратный холодильник с водяным

охлаждением. Вместо него можно использовать длинный воздуш-

ный холодильник, а лучше – дефлегматор.

Непрореагировавший натрий необходимо сразу уничтожить. Для 7.

этого его осторожно (тяга! очки!) заливают этиловым спиртом и,

дождавшись полного растворения натрия, моют колбу водой. Ни

в коем случае нельзя оставлять колбу с остатками натрия невы-

мытой. Известно немало случаев, когда о таких колбах забывали,

что впоследствии приводило к тяжелым последствиям. Натрий

при хранении покрывается белым налетом, который легко при-

нять за остатки солей. Когда такую колбу, забыв о ее содержи-

мом, моют (иногда это делают совсем другие люди) происходит

сильный взрыв, поскольку за белой коркой оксида натрия и едко-

го натра остается значительное количество непрореагировавше-

го металлического натрия.

При воспламенении реакционной смеси или растворителей, в ко-8.

торых присутствует металлический натрий, тушение производят,

засыпая очаг пламени сухим песком или покрывая его одеялом

(в случае небольших возгораний). Применение воды и пенного

огнетушителя недопустимо – возможен взрыв.

При работе с металлическим калием применяют те же меры 9.

предосторожности, что и при работе с натрием. Однако следует

иметь в виду, что калий – еще более активный металл. Например,

иногда он может загореться на воздухе. Поэтому очищать и взве-

шивать его следует как можно быстрее.

1.2.5. взрывоопасные вещества

Органические соединения, содержащие большое количество 1.

атомов азота, в особенности связанных друг с другом и с кисло-

родными атомами, являются потенциально взрывоопасными. К

их числу относятся полинитросоединения, тетразолы, азиды, ги-

дразины, диазосоединения и т. п. При работе с ними необходимы

следующие меры предосторожности:

– следует проверить взрывоопасность соответствующего вещества,

для чего 3–5 мг его внести на кончике микрошпателя в пламя

спиртовки (защитная маска!). Если при этом наблюдается взры-

воподобное разложение образца, работа с ним весьма риско-

ванна;

– синтезы с взрывоопасными веществами следует вести только в

микро (доли грамма) или полумикро (1–5 г) количествах, исполь-

зуя при этом маску из оргстекла и защитный экран;

– необходимо избегать нагревания веществ, склонных к взрывопо-

добному разложению. Помните, что некоторые из них взрываются

даже при хранении в холодильнике. Хранить такие вещества сле-

дует в слегка увлажненном состоянии.

Весьма опасна работа с хлорной кислотой (особенно концентри-2.

рованной!) и ее солями – перхлоратами. Необходимо избегать их

нагревания, что чревато взрывом. Перекристаллизацию перхло-

ратов следует вести в защитной маске из оргстекла. Прежде чем

работать с хлорной кислотой подумайте, нельзя ли заменить ее

чем-либо другим, например HBF

1.3. Технические операции

1.3.1. Работа с электроприборами

Включать прибор можно только в ту сеть, напряжение которой со-1.

ответствует напряжению прибора. Поэтому все электророзетки в

лаборатории должны быть маркированы.

Нельзя обливать приборы кислотами или растворами щелочей и 2.

солей.

Запрещается ставить электроприборы на деревянную поверх-3.

ность стола (только на теплоизоляционный слой: асбест, шамот

и др.).

Включать электромешалки и другие приборы, снабженные рео-4.

статом, следует только тогда, когда ручка реостата находится в

нулевом положении.

Категорически запрещается использовать электроплитки с откры-5.

той спиралью, в особенности при работе с воспламеняющимися

веществами.

Запрещается использовать приборы с нарушенной изоляцией 6.

проводов.

1.3.2. Работа с природным газом

Не допускать попадания газа в помещение лаборатории, так как 1.

он ядовит и образует взрывчатые смеси с воздухом.

В случае утечки газа необходимо перекрыть магистральный га-2.

зовый кран, срочно вызвать аварийную службу и тщательно про-

ветрить лабораторию.

Неисправность резиновых шлангов и кранов следует выявлять с 3.

помощью водного раствора мыла (наносится на подозрительное

место кисточкой), но не открытым пламенем.

Следите за правильным горением газа в горелке, не допускайте 4.

проскакивания пламени в ее трубку, так как в этом случае корпус

горелки раскаляется, что может привести к ожогу.

Закончив работу, надо тотчас перекрыть газ с помощью рожкового 5.

газового крана (но не винтом, который имеется в горелке Теклю).

1.3.3. нагревание на масляной бане

Нагревание на масляной бане следует вести в вытяжном шкафу, 1.

опустив возможно ниже его стекло.

Масляные бани необходимо тщательно оберегать от попадания 2.

в них воды или реакционной массы, так как при этом происходит

выброс горячего масла, что может привести к сильным ожогам

или пожару.

Нельзя нагревать масляные бани выше 200–220 3. °С, так как масло

начинает дымить и может воспламениться. Температуру масля-

ной бани контролируют опущенным в нее термометром.

Следует еще до начала нагревания установить масляную баню 4.

на нужной высоте, чтобы затем не перемещать ее горячей. Колба,

опущенная в баню, не должна касаться ее дна, стенок, термоме-

тра. Колбу погружают в баню настолько, чтобы масло находилось

примерно на одном уровне с содержимым колбы и заполняло при

этом не более 2/3 объема бани.

Более удобны в работе бани с силиконовым маслом. Они не ды-5.

мят, но при сильном перегреве (выше 220 °С) известны случаи их

воспламенения.

При тушении загоревшейся масляной бани необходимо быть в за-6.

щитной маске и использовать огнетушитель с раструбом, чтобы

капли горячего масла не попали в лицо. Если загорелась неболь-

шая баня, можно затушить ее, накрыв одеялом.

1.3.4. Работа с хладоагентами

К числу опасных хладоагентов, наиболее часто используемых в 1.

лаборатории, относятся твердая углекислота (температура су-

блимации при нормальном давлении –78 °С) и жидкий азот (т.кип.

–196 °С), а также их смеси с различными органическими раство-

рителями. Недопустима замена жидкого азота жидким воздухом –

последний образует с органическими соединениями взрывчатые

смеси!

При приготовлении низкотемпературной охлаждающей смеси сле-2.

дует осторожно добавлять хладоагент к растворителю. Обратный

порядок прибавления приводит к сильному разбрызгиванию сме-

си! В качестве теплоносителя для смесей жидкого азота с органи-

ческими растворителями нельзя применять легко замерзающие

растворители, например, диоксан. Кристаллы последних могут

образовать плотную корку и помешать равномерному испарению

сжиженного газа.

В качестве бань для работы с низкотемпературными хладоаген-3.

тами лучше всего использовать металлические и пластмассовые

(особенно из пенополистирола) сосуды. При использовании сте-

клянной посуды она не должна иметь сколов и трещин.

При использовании стеклянных дьюаровских сосудов нельзя 4.

допускать попадания жидкого азота на верхний край сосуда!

Запрещается герметично закрывать дьюары со сжиженными га-

зами.

Помните, что сильное охлаждение герметично закрытых сосудов 5.

и установок сопровождается появлением в них значительного

разрежения!

При работе с хладоагентами обязательно наденьте очки или ма-6.

ску. Остерегайтесь обморожения открытых участков кожи хладоа-

гентами. Запрещается брать кусочки твердой углекислоты рука-

ми, особенно влажными. При работе с углекислотой и смесями

на ее основе на руки целесообразно надеть вязаные перчатки.

Углекислоту следует брать и размешивать (при приготовлении

охлаждающих смесей) деревянной или пластмассовой ложкой.

1.3.5. Работа под уменьшенным давлением

В синтетических лабораториях часто проводят различные рабо-

ты под уменьшенным давлением: вакуум-перегонка, вакуум-возгонка,

высушивание в вакуум-эксикаторе, выпаривание в ротационном ис-

парителе, фильтрование на воронке Бюхнера и др. Приборы, из ко-

торых откачен воздух, находятся под значительным атмосферным

давлением и иногда подвергаются взрывоподобному разрушению.

Разлетающиеся при этом осколки стекла могут нанести серьезные

ранения, а вещества, в них содержащиеся – вызвать ожоги и отравле-

ния. Во избежание этого рекомендуется соблюдать следующие меры

предосторожности:

Внимательно осмотрите и проверьте исправность всех стеклян-1.

ных сосудов и приборов, из которых предполагается эвакуиро-

вать воздух. Они не должны иметь трещин, наплывов стекла, пу-

зырьков воздуха в стенках.

Нельзя использовать в вакуум-установке конические и плоско-2.

донные колбы. Применяйте только круглодонные термостойкие

колбы.

Перед пуском вакуум-прибора наденьте защитные очки с толсты-3.

ми стеклами или, лучше, защитную маску из оргстекла. Их мож-

но снять только после того, как вакуумирование закончено и в

установку пущен воздух. Рядом с вакуум-прибором не должны

находиться другие лица, в особенности без защитных очков. При

длительной работе вакуум-установки целесообразно оградить ее

предохранительным щитом и низко опустить шторку вытяжного

шкафа, если работа проводится под тягой. На рис. 1 показаны

очки, защитившие глаза исследователя во время случайного

взрыва при перегонке в вакууме пиридин-N-оксида.

Рис. 1. Защитные очки после случайного взрыва

Ни в коем случае нельзя передвигать или исправлять вакуум-4.

установку после того, как в ней достигнуто разрежение.

При перегонке в вакууме перегоняемое вещество не должно за-5.

нимать более 1/3 объема колбы. Нагревание вещества начинают

только тогда, когда в приборе создано необходимое и постоянное

разрежение. Обратный порядок действий приводит к бурному

вскипанию жидкости и ее переброске в приемник и поглотитель-

ные колонки.

Перед откачиванием воздуха из вакуум-эксикатора на него не-6.

обходимо надеть матерчатый кожух из толстой ткани или обер-

нуть его толстым полотенцем. Их снимают лишь после того, как в

эксикатор будет впущен воздух. Рекомендуется оборачивать по-

лотенцем и колбу Бунзена при вакуум-фильтровании.

1.3.6. Работа с запаянными ампулами, трубками

и стеклянными капиллярами

Запаивание, нагревание и вскрытие запаянных ампул и трубок 1.

надо производить с большой осторожностью, получив предвари-

тельно указания от лица, ответственного в лаборатории за техни-

ку безопасности.

Нагревание запаянных ампул ведется в специальных трубчатых 2.

печах или в толстостенных металлических гильзах (бомбах).

Нагревание ведут в отдельном помещении, оградив прибор ме-3.

таллической сеткой или предохранительным щитом.

Перед вскрытием ампулы ее необходимо сильно охладить и за-4.

вернуть в полотенце. Все работы проводить только в защитной

маске или толстостенных очках.

Предметом повышенной опасности для глаз являются тонкие 5.

стеклянные капилляры, применяемые для определения темпе-

ратуры плавления или нанесения капель на тонкослойную хро-

матограмму. Все работы с ними необходимо производить только

в очках.

1.4. Экстренная помощь пострадавшему

1.4.1. Средства первой медицинской помощи

В каждой лаборатории должна быть аптечка с находящимися в го-

товности средствами первой медицинской помощи. В их число долж-

ны входить:

– перевязочные средства (вата, пакет с марлей, 1–2 бинта, в том чис-

ле стерильный, пластырь, чистый платок, жгут, ножницы);

– мази от ожогов (бальзам Шостаковского, винизоль, олазоль и т. п.);

– дезинфицирующие и нейтрализующие растворы (3 %-ные растворы

гидрокарбоната натрия, уксусной или борной кислот, разбавленные

(1:5) растворы пищевого уксуса или лимонной кислоты для внутрен-

него употребления, 1 %-ные растворы тиосульфата натрия и суль-

фата меди, стерильный изотонический (0.9 %-ный) раствор хлорида

натрия, нашатырный спирт, 95 %-ный этиловый спирт, 3 %-ный спир-

товый раствор йода или другие антисептические растворы;

– прочие средства (порошок мела, валидол).

1.4.2. Травмы глаз

При попадании в глаза кислоты или щелочи следует сразу же про-1.

мыть их водой (в течение 10–15 мин), при необходимости откры-

вая глаза пострадавшему силой. Затем продолжить промывание

глаз при попадании кислоты – 3 %-ным раствором гидрокарбона-

та натрия, а при попадании щелочи – 3 %-ным раствором борной

кислоты или изотоническим раствором хлорида натрия. После

этого следует доставить пострадавшего в больницу.

При попадании в глаза стеклянных капилляров или осколков стек-2.

ла необходимо закрыть глаз большим тампоном ваты и быстро

доставить пострадавшего в травматологический глазной пункт.

При повреждении глаз в результате взрывов необходимо нало-3.

жить на глаз большой ватный тампон, уложить пострадавшего и

немедленно вызвать скорую медицинскую помощь.