Методы и методики количественного анализа. Практическое пособие

– необходимо наклеивать этикетки (или делать надпись специальным карандашом) на сосудах с растворами;

– все растворы следует готовить только в хорошо вымытой посуде. Нельзя путать пробки от посуды, содержащей растворы разных веществ;

– растворы, которые могут портиться от действия света, такие, как марганцовокислый калий, азотнокислое серебро и др., нужно хранить только в темных склянках. Для некоторых веществ можно употреблять желтые склянки, для других же сосуды необходимо оклеивать черной бумагой, но не покрывать стекло черным лаком: лаковая пленка всегда немного пропускает свет. Если черной бумаги нет, бутыль или другой сосуд следует оклеить плотной бумагой и бумагу покрыть черным лаком;

– растворы щелочей нужно хранить так, чтобы на них не действовала двуокись углерода. Для этого в пробку вставляют хлоркальциевую трубку, наполненную натронной известью или другим твердым поглотителем двуокиси углерода;

– растворы щелочей следует готовить вначале очень концентрированными, а затем разбавлять их до нужной концентрации только после отстаивания и фильтрования;

– все растворы нужно проверять. Точные растворы – путем установки титра, приблизительные – по плотности или иным путем;

– растворы, за исключением точных, после приготовления следует обязательно профильтровывать. Это относится одинаково и к водным растворам, и к растворам в органических жидкостях;

– при приготовлении растворов в органических жидкостях надо применять только чистые растворители и, когда нужно, – безводные. Если растворитель чем-либо загрязнен, его следует перегнать или очистить от примесей каким-либо другим способом.

1.5.5. Требования при обращении с реактивами, являющимися прекурсорами

Прекурсоры – вещества, используемые при изготовлении наркотических и психотропных средств. В испытательных лабораториях они используются для приготовления растворов реактивов, проведения химических анализов. В силу потенциальной опасности прекурсоров законодатель предусмотрел особые правила хранения и использования данных веществ.

Статьей 30 Федерального закона «О наркотических средствах и психотропных веществах» регламентирован контроль за оборотом прекурсоров, внесенных в Список №4 перечня наркотических средств и психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в Российской Федерации, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации №681.

Согласно требованиям Постановления Правительства Российской Федерации №681 от 30.06.1998 г. «Об утверждении перечня средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в Российской Федерации» контроль распространяется на все средства и вещества, указанные в настоящем перечне, какими бы фирменными названиями (синонимами) они не обозначались, вне зависимости от их количества и наличия нейтральных компонентов.

В указанный перечень списка №4 входят такие прекурсоры, как:

– серная кислота;

– соляная кислота;

– уксусная кислота;

– перманганат калия;

– ацетон;

– толуол.

Согласно ч. 2 ст. 30 Федерального законодательства «О наркотических средствах и психотропных веществах» юридические лица могут приобретать и использовать в собственном производстве прекурсоры, внесенные в Cписок №4, в количествах, которые не превышают производственные нужды.

Кроме того, действующим законодательством определен строгий контроль при осуществлении юридическими лицами деятельности, связанной с оборотом прекурсоров, внесенных в Список №4. Согласно требованиям ч. 4 ст. 30 Федерального закона «О наркотических средствах и психотропных веществах» любые операции, при которых изменяется количество прекурсоров, подлежат регистрации в специальных журналах лицами, на которых эта обязанность возложена приказом руководителя юридического лица.

К мерам контроля за оборотом прекурсоров, внесенных в Таблицу III Списка IV, относятся:

– установление требований отчетности о деятельности, связанной с оборотом прекурсоров;

– лицензирование внешнеторговых операций с прекурсорами;

– установление требований по обеспечению безопасности деятельности, связанной с оборотом прекурсоров, и исключению доступа к ним посторонних лиц;

– регистрация в специальных журналах любых операций с прекурсорами.

Перевозка приобретенных прекурсоров может осуществляться самовывозом при условии обеспечения их сохранности в пути следования.

Запас прекурсоров должен храниться на охраняемой территории, в месте, недоступном для посторонних лиц.

При хранении агрессивных и легковоспламеняющихся прекурсоров (ацетон, диэтиловый эфир, соляная кислота, серная кислота, толуол) должны учитываться их физико-химические свойства. Концентрированные кислоты вызывают обезвоживание кожи и других тканей, локальный химический ожог. Сильное раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей и глаз оказывают дымящие кислоты (концентрированная соляная кислота). Концентрированные кислоты опасны еще и тем, что могут выделять едкие пары, от концентрированной серной кислоты воздух загрязняется оксидами серы. Бутыли, баллоны и другие крупные емкости с прекурсорами должны храниться на полках стеллажей в один ряд по высоте, запрещается их хранение в несколько рядов по высоте.

Легковоспламеняющиеся прекурсоры (ацетон, диэтиловый эфир, толуол) хранят в плотно укупоренной, прочной стеклянной таре. Сосуды с легковоспламеняющимися прекурсорами размещаются в переносном металлическом ящике с верхним расположением крышки. Ящик должен иметь по бокам металлические ручки.

Не допускается совместное хранение легковоспламеняющихся прекурсоров с минеральными кислотами (особенно серной и азотной кислотами), горючими веществами (растительными маслами, серой,), а также с неорганическими солями, дающими с органическими веществами взрывоопасные смеси (калия хлорат, калия перманганат, калия хромат и т. д.).

При обращении с запасами прекурсоров (фасовка, переноска, погрузка и т. д.) необходимо соблюдать осторожность, а также постоянно наблюдать за состоянием тары, ее герметичностью и исправностью. При обнаружении дефектов и неисправностей тары немедленно должны приниматься меры к их устранению или содержащиеся в ней вещества перекладывают в другую, исправную тару. Пролитая на пол жидкость должна быть немедленно убрана.

Отдельные легковоспламеняющиеся прекурсоры (диэтиловый эфир и др.) обладают свойствами образовывать при хранении статическое электричество, искра которого может вызвать воспламенение жидкости, поэтому фасовку таких жидкостей следует производить на открытом воздухе или в помещениях, оборудованных средствами пожарной защиты. Диэтиловый эфир хранят в фабричной упаковке, в темном прохладном месте, вдали от огня и нагревательных приборов. При работе с этиловым эфиром не допускается встряхивание, удары, трение и т. д. Диэтиловый эфир не должен храниться более одного года с момента выпуска.

Калия перманганат взрывоопасен при взаимодействии с пылью, серой, органическими маслами, эфирами, спиртом, глицерином, органическими кислотами и другими органическими веществами. Хранить его следует в специальной фабричной упаковке или в стеклянной емкости с притертой пробкой, отдельно от указанных выше средств. Не допускается совместное хранение с легковоспламеняющимися и горючими веществами.

При хранении серной кислоты должны быть приняты меры к недопущению соприкосновения кислоты с древесиной, соломой и прочими веществами органического происхождения.

Емкости с прекурсорами при хранении необходимо плотно закрывать во избежание попадания паров этих веществ в воздух.

Хранить концентрированные кислоты в тонкостенной стеклянной посуде запрещается. Хранить прекурсоры и их растворы в таре без этикеток или с надписями на таре, сделанными карандашом по стеклу, запрещается. Если этикетка утеряна, а идентифицировать содержимое не представляется возможным, оно подлежит уничтожению.

Концентрированные кислоты должны поступать в лабораторию в таре емкостью не более 1 л. Допускается переноска кислот одним человеком в стеклянной посуде емкостью не более 1 л, в специально приспособленной транспортировочной таре с ручками. Необходимо быть предельно внимательными при транспортировке сосудов с кислотами. Склянку с кислотой нельзя прижимать к груди, т.к. возможно расплескивание и ожоги. Прекурсоры – легковоспламеняющиеся жидкости, должны доставляться в лабораторию в закрытой посуде, емкостью не более 1 л, помещенной в тару с ручками.

Расходное количество прекурсоров на рабочий день рассчитывает руководителем лаборатории, исходя из требований ГОСТ, ТУ, приказов и других нормативных документов, определяющих порядок проведения химического анализа. Лаборант осуществляет подготовку реактивов, отмеряя необходимое количество мерной стеклянной посудой (цилиндром, пипеткой, мерной колбой). Набирать кислоты в пипетки ртом запрещается, для этой цели следует применять резиновую грушу или другие приспособления для отбора проб. Разливать концентрированную серную и соляную кислоты можно только при включенной вентиляции в вытяжном шкафу или на открытом воздухе, с обязательным использованием воронки, в халате, защитных очках, резиновых перчатках. Твердые сыпучие прекурсоры (перманганат калия) разрешается брать из склянок только с помощью совочков, ложечек, шпателей, пробирок.

В случае пролива водных растворов кислот место пролива засыпается сухим песком, который перемещается от краев пролива к середине, собирается в полиэтиленовый мешочек, завязывается плотно и выносится с твердыми отходами из кабинета в специально отведенное для этого место. Место пролива обрабатывается нейтрализующим раствором, а затем промывается водой.

Отработанные водные растворы кислот собирают, независимо от их происхождения, в закрывающийся стеклянный сосуд. После того как он наполнится на 4/5, проверяют pH и нейтрализуют жидкость до pH = 7 – 7,5 твердыми карбонатами или гидроксидами натрия или калия. Жидкость выливают в канализацию с одновременной подачей свежей воды.

Работы с легковоспламеняющимися прекурсорами проводятся в вытяжном шкафу при работающей вентиляции, не зажженных спиртовках и выключенных электронагревательных приборах. Включение последних может производиться лишь для выполнения необходимых технологических операций в соответствии с разработанной и утвержденной инструкцией. Легковоспламеняющиеся прекурсоры могут находиться на рабочем месте лишь в количествах, необходимых для данной работы. Необходимо строго следить за тем, чтобы емкости с легковоспламеняющимися прекурсорами не оказались рядом с нагретыми предметами и не освещались прямыми солнечными лучами, т.к. внутри герметично закрытой емкости создается давление, что может вызвать разрушение стеклянной бутыли.

При случайных проливах легковоспламеняющихся прекурсоров немедленно выключаются все источники открытого огня, электронагревательные приборы, помещение обесточивается выключением общего рубильника. Место пролива жидкости засыпается песком, загрязненный песок собирается деревянной лопаткой или совком. Жидкость, засыпанную сухим песком, переместить совком или с помощью дощечек в закрывающуюся тару и обезвреживать в тот же день. Работу в лаборатории можно возобновить только после полного исчезновения запаха разлитой жидкости.

В случае попадания кислоты на кожу пораженное место следует немедленно промыть в течение 10 – 15 минут быстротекущей струей воды, а затем нейтрализовать 2 – 5% раствором карбоната натрия, так как загрязнение кожных покровов может привести к их поражению и проникновению вредных веществ. Спецодежду, загрязненную прекурсорами, необходимо немедленно заменить во избежание возможного воспламенения.

По окончании проведения испытаний с использованием прекурсоров лаборант обязан:

– проверить приборы и аппараты, все ли склянки и посуда с растворами прекурсоров закрыты пробками и поставлены на отведенные места;

– удалить из лаборатории легковоспламеняющиеся прекурсоры;

– передать руководителю Книгу учета расхода прекурсоров;

– сообщить о наличии и количестве остатков прекурсоров, не использованных в течение рабочего дня и поместить их в металлический шкаф или сейф.

1.6. Общие требования безопасности при работе в испытательной лаборатории

1.6.1. Рабочее место лаборанта испытательной лаборатории

На лаборанта испытательной лаборатории могут воздействовать следующие опасные и вредные производственные факторы: пониженная температура воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная влажность возуха; повышенная подвижность воздуха; повышенный уровень запыленности воздуха рабочей зоны; повышенное напряжение в электрической цепи; химические факторы.

Очень важно рационализировать свое рабочее место. Нередко небольшие количества жидкости содержатся в больших бутылях, что не только вызывает загромождение рабочего стола, но и создает неудобства в работе. Из большой бутыли выливать жидкость значительно труднее, чем из малой, и гораздо легче разлить, поэтому небольшие количества жидкости нужно хранить в небольших сосудах. Далее, у многих, особенно начинающих химиков, бывает стремление собрать у себя максимальное количество химической посуды, что неизбежно приводит к ее бою. Около себя нужно иметь только самое необходимое, не создавая лишних запасов.

Нужно приучить себя к аккуратному обращению с химической посудой. Грязную химическую посуду следует мыть тотчас же после окончания работы, а не оставлять до того момента, когда она снова будет необходима.

В лабораторной практике чрезвычайно важным условием является чистота. Случается, что неряшливость работающего портит опыт или анализ потому, что грязь со стола попадает в посуду, применяемую в работе. Поэтому нужно быть требовательным к себе и к окружающим, следя, чтобы в лаборатории было чисто.

Нужно заботиться также о чистоте склянок с реактивами, на наружных стенках которых оседают соли аммония, всегда присутствующие в воздухе лабораторных помещений. Склянки, особенно их горла, следует обтирать чистой влажной тряпкой. Рекомендуется горла закрывать сверху стеклянными колпачками или стаканчиками (без носика) так, чтобы края их опирались на склянку. Такая предосторожность предупреждает оседание аммонийных солей (преимущественно углекислого аммония) на горле и предохраняет от попадания их в раствор при выливании его из склянки.

Все химические стаканы, колбы, чашки и т. п. при работе должны быть прикрыты часовым стеклом или чистой бумагой, чтобы предотвратить попадание в них пыли или загрязнений.

Необходимо следить, чтобы лаборатория всегда была в порядке. Уходя из лаборатории, надо убедиться, что:

– все газовые, водопроводные краны закрыты;

– все моторы и электронагревательные приборы выключены;

– дверцы вытяжных шкафов опущены;

– стол чист и убран;

– все дорогие приборы и аппараты закрыты или спрятаны;

– никаких огнеопасных веществ на столах нет.

Надо проверить, на месте ли противопожарные средства, выключить свет и тогда только оставить лабораторию.

Каждый работник лаборатории должен иметь халат, он предохраняет от порчи и загрязнения одежду. Там, где работа связана с возможностью загрязнения, лучше иметь темные халаты, а где работа чистая, например, в аналитических лабораториях, рекомендуется иметь белые халаты. Имеет значение сорт ткани, применяемой для пошива халатов. Наиболее желательны халаты из сатина и молескина. Каждый работающий должен иметь два полотенца: одно, предназначенное для постоянного пользования и находящееся всегда под рукой, другое – исключительно для чистых работ, например, для вытирания бюксов перед взвешиванием, вымытых пипеток, колб и т. п.

При проведении некоторых работ в лабораториях применяют фартуки или передники из поливинилхлорида или полиэтилена. Из этих же материалов делают косынки, очень удобные при работе, например, с твердыми щелочами, пылящими реактивами или материалами.

Нужно иметь также резиновые перчатки для работы с веществами, которые могут вредно действовать на кожу. Наготове должны быть предохранительные очки и противогазы.

Если лабораторные столы покрыты линолеумом, необходимо следить, чтобы на него не попадали ни кислоты, ни щелочи, так как, они разрушают его. Под склянки с едкими веществами (концентрированные кислоты и особенно щелочи) кладут оконное или зеркальное стекло.

Не рекомендуется покрывать столы кафельными плитами, так как посуда на них легко бьется. Очень рискованно также ставить на них нагретую посуду. Хорошим инертным покрытием для лабораторных столов являются листы из пластиков и асбовиниловые плиты. Пластины из фторопласта наиболее устойчивы к действию кислот и щелочей, но могут набухать или растворяться (кроме фторопласта-4) при действии некоторых органических растворителей. Недостатком таких покрытий, также, как и покрытий из линолеума, является их малая термостойкость. Они выдерживают нагревание до 200±50° С.

Ящики лабораторного стола следует распределить так, чтобы в одних лежали металлические, а в других – стеклянные предметы.

Один из маленьких ящиков следует приспособить под пробки, другой – под термометры и ареометры, причем, на дно такого ящика нужно положить вату или другой мягкий материал. На дно всех ящиков следует класть чистую белую бумагу, меняя ее по мере загрязнения.

Часто употребляемые предметы или инструменты должны находиться ближе к рабочему месту, редко употребляемые – дальше от него.

К любой работе можно приступать только в том случае, если все ее этапы понятны и не вызывают никаких сомнений. При возникновении каких-либо неясностей следует немедленно обратиться к руководителю. Перед выполнением незнакомых операций, а также перед работой с новыми веществами, каждый начинающий работник должен получить подробный индивидуальный инструктаж.

Каждый работник должен иметь в индивидуальном пользовании защитные приспособления – очки или маску для защиты глаз и лица, респираторы для работы с пылящими веществами, заранее подогнанный противогаз, резиновые перчатки, а также спецодежду – халат, а в некоторых случаях, головной убор и прорезиненный фартук. Весьма желательно постоянное ношение защитных очков в рабочих помещениях.

При проведении любых операций, связанных хотя бы с малейшей опасностью повреждения или засорения глаз, работать без очков или маски категорически запрещается.

Необходимо учитывать высокую сорбционную способность текстильных материалов по отношению к ядовитым веществам и газам. Выделяясь из пор загрязненной одежды в течение длительного времени, яды могут оказывать вредное действие на организм, поэтому спецодежду следует регулярно отдавать в стирку. В случае попадания каких-либо химических веществ на одежду, ее необходимо немедленно очистить, а если это невозможно – заменить. Нельзя хранить вместе рабочие халаты и личную одежду.

Аналитические работы, результат которых невозможно предсказать заранее, не следует проводить сразу с большими количествами веществ. Однако, даже если пробные опыты с малыми количествами реактивов проходят гладко, при переходе к крупным наработкам следует соблюдать осторожность. Так, например, если выделение тепла или вспенивание массы в небольших объемах не вызывает осложнений, то при значительных загрузках они могут явиться причиной аварии.

Любые работы в испытательной лаборатории надо выполнять точно, аккуратно, не допуская поспешности и беспорядочности. Все необходимые расчеты следует делать заранее и только в рабочих журналах. Производить записи и расчеты на черновиках или случайных бумажках не разрешается.

На рабочем месте могут находиться только необходимые в данный момент приборы и оборудование. Все, что могло бы помешать своевременной ликвидации последствий возможной аварии, должно быть убрано.

Все сотрудники лаборатории обязаны владеть приемами оказания первой (доврачебной) помощи при несчастных случаях – уметь накладывать повязки для остановки кровотечения, проводить искусственное дыхание, непрямой массаж серди, и т. д. В каждом рабочем помещении, на видном месте, должна находиться полностью укомплектованная аптечка первой помощи. Состав аптечки зависит от характера работ, выполняемых в лаборатории, и должен быть согласован с врачом. По мере расходования медикаментов аптечку необходимо немедленно пополнять.

В лабораторных помещениях запрещается:

– работать при неисправной вентиляции;

– производить какие-либо работы, не связанные непосредственно с выполнением порученных заданий;

– курить, принимать пищу;

– работать без спецодежды;

– шуметь, громко разговаривать, производить резкие движения;

– хранить личную одежду;

– работать в лаборатории одному;

– оставлять без присмотра работающие установки, нестационарные нагревательные приборы, открытое пламя.

Если нужно ненадолго отлучиться от работающей установки, следует обязательно поручить присмотр за ней достаточно квалифицированному сотруднику, при этом надо ввести его в курс дела и самым подробным образом проинструктировать. Нельзя поручать установку другим лицам, если она еще не вышла на рабочий режим, работает нестабильно, имеет какие-либо отклонения от нормы. Работник должен извещать своего непосредственного руководителя о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем в лаборатории, об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе о проявлении признаков острого заболевания.

1.6.2. Безопасность при работе с кислотами и щелочами

Работа с кислотами и щелочами различной концентрации требует осторожности и максимального внимания, особенно при нагревании. Попадая на кожу или глаза, эти вещества способны вызывать серьезные поражения.

Ожоги концентрированными кислотами очень болезненны, сопровождаются трудно заживающими ранами и оставляют рубцы. Разрушению также могут подвергнуться одежда и обувь.

При работе следует выполнять следующие правила:

– приготовление растворов из твердых щелочей концентрированных кислот разрешается только в фарфоровой посуде, которую следует наполовину заполнить холодной водой, а затем, небольшими порциями, при постоянном перемешивании, добавлять вещество;

– смешивая серную кислоту с водой, приливайте кислоту к воде небольшими порциями, азотную кислоту смешивайте с серной, приливая азотную к серной кислоте. Пробирку с приготовляемой смесью охлаждайте, погружая в холодную воду;

– перемешивая содержимое пробирки, содержащей кислоту, не закрывайте ее отверстие пальцем руки, а используйте для этого пробку или перемешайте, слегка постукивая пальцем по нижней части пробки;

– работу с большим количеством кислот и щелочей производите в защитных очках и перчатках. С летучими веществами работайте под вытяжкой. Переливайте жидкости, пользуясь воронкой, работайте вдвоем;

– пользуясь кристаллическими щелочами, остерегайтесь попадания даже пылевидных частиц, образующихся при встряхивании, на руки и одежду. Не берите гранулы руками, используйте для этого штапель или пинцет. При необходимости размельчения щелочей, натронной извести или других веществ работайте под вытяжкой или в хорошо проветриваемом помещении;

– при переливании реактивов не наклоняйтесь над сосудами во избежание попадания капель жидкостей на кожу, глаза или одежду;

– не храните растворы концентрированных щелочей в тонкостенной посуде долгое время (не более 3 суток), так как в результате взаимодействия прочность посуды снижается;

– кислоты и щелочи не затягивайте ртом в пипетку, используйте «грушу»;

– имейте наготове в лаборатории достаточные количество растворов для нейтрализации пролитых или попавших на работников кислот и щелочей (растворы соды, аммиака, уксусной и борной кислот);

– пролитые кислоты или щелочи засыпайте песком, а затем убирайте совком со щеткой. Остатки реактива нейтрализуйте раствором соды, если пролита кислота, или раствором уксусной кислоты, если пролита щелочь;

– при ожогах крепкими щелочами промойте пораженный участок водой и положите компресс из ваты, смоченной 1% раствором уксусной кислоты. При ожогах концентрированными кислотами промойте пораженный участок большим количеством воды, а затем 1% раствором гидрокарбоната натрия, положите марлевый или ватный тампон, смоченный этим нейтрализующим средством. Если кислота или щелочь попали в глаза, промойте их водой, используя специальное приспособление, а затем 2% раствором гидрокарбоната натрия для нейтрализации кислоты или 2% раствором борной кислоты для нейтрализации щелочи. Для промывания используйте специальные глазные ванночки;

– при отравлении щелочами (гидроксидом натрия, нашатырным спиртом, поташем) выпейте молоко или 2% раствор уксусной, лимонной кислот или сок лимона). Не применяйте рвотных средств.