高校化学实验安全教育方式的探讨

2020-03-10 02:27陈伟牟林
科学与财富 2020年31期
关键词:安全教育实验

陈伟 牟林

摘 要:高校化学实验室是培养国家专业人才的重要基地,承担着大量教学任务和培养未来科技人才的重担。为实现高等教育事业的蓬勃发展,国家逐步加大了高校化学实验室的投入,化学实验室迅速发展导致了安全问题的提升。本文就高校化学实验安全教育方式进行了分析。

关键词:高校化学;实验;安全教育

为了保证高校化学实验安全进行,一定要在加强学生安全意识的基础上对学生开展针对性的化学实验安全培训,规范学生进行化学实验的行操作为。

一、安全意识的培养

培养安全意识,不管是培训的内容还是培养途径均有其多样性的特点。

在化学教学实验室安全意识的培训内容方面,上至国家的安全法规,下至日常生活中的安全常识,以及化学实验室的有关安全制度、实验操作规程、化学实验技术及应急反应知识等,都可作为培养学生安全意识的内容,通过这些内容的培训,加强学生安全意识。

安全意识的培养途径,可以是讲授实验和实验室安全知识、应对安全事故方法,也可以是演示讲解实验室易发生事故的安全操作技术,还可组织学生进行实验室安全检查,让学生学会发现实验室安全隐患及处理隐患的方法。对曾经发生过的实验室安全事故,布置学生设计方案、进行调查分析,找到安全事故的原因和防止类似事故再次发生的办法。

在培训方式上,可以采取课堂演示实验、课堂分组实验、课外实验和研讨分析案情等多种多样的方式培养学生安全意识。

二、安全技术的学习

2.1玻璃仪器的使用

实验室的玻璃仪器种类繁多,对于不同的实验条件,要选用不同的玻璃仪器,对于不同的实验,也要选用不同的仪器。有些玻璃仪器是可以直接加热的,像蒸发皿、试管等可直接在明火上加热;有些仪器的加热应是间接的,例如烧杯、烧瓶等加热过程要垫石棉网或用水浴、油浴;有些仪器则不能加热,如量筒、容量瓶等要在规定的温度范围使用。如果玻璃仪器选择不当,将有可能在实验过程中发生破裂甚至爆炸等实验事故。

实验室的玻璃仪器在使用前均要洗涤,因此学生应学会洗涤剂的使用和清洗仪器的方法,对于不同的玻璃仪器及其污染物要选用不同的洗涤剂和清洗方法。由于玻璃仪器的污染物有多种多样,必须针对不同的污染物选用不同的洗涤剂。对于强酸、强碱或混合酸(王水)等高危险洗涤剂,如果在洗涤过程中使用不当,将会造成严重的安全事故。

2.2中毒的预防及处理

化学实验经常会用到一些有毒药品。由于各类有毒药品的性质不同,保管方法和可能产生的危害也不同,应依其性质分门别类放置。实验完成后剩余在器皿中的有毒物质的处理应符合相关的操作规程。

在使用有毒物前必须采取预防中毒措施,特别是有些有毒物会渗入皮肤,例如氰化物如果沾到人身体的伤口,将会随着血液循环至全身,严重的会造成人中毒死亡事故。在使用类似物质的时候一定要采取戴橡皮手套,操作后立即洗手等防护措施。如果涉及气体或气雾等有毒物时,要懂得在通风橱内进行,避免头部伸入橱内吸入有毒物质,实验操作完毕时,应当及时清洗器皿。

2.3火灾预防及消防

在化学实验室中,很多化学药品是易燃的,是实验室火灾事故的主要原因。在安全技术学习时,要掌握哪些药品容易起火、在什么条件起火以及起火后的处理方法。学生只有掌握了这些知识和技术, 才能达到

预防火灾及处理火灾的目的。如果使用易燃物质做实验,要远离火源,不使用明火。发生着火事故时,应根据燃烧物质的性质,有针对性地采用科学的灭火措施。针对酒精灯打翻起火常发事故,实验前预先准备好湿布,一旦发生起火,立即用湿布覆盖。实验过程中遇到活泼金属如金属钠着火时,则要用沙子覆盖而不能试图用水灭火。

三、化学实验的安全教育与管理的实践

3.1课程设置

化学实验的安全教育作为大学生进入实验室之前必须深刻了解的知识,在此之前并没有设置成独立课程,相关知识集中于实验课程绪论课中,任课教师主要采用集中授课或者针对具体实验项目进行相关安全知识讲解等形式完成安全教育,而这种课上强调与集中授课的模式难以开展系统化安全知识学习。结合化学实验中安全知识过于复杂、分散以及多样特征,我们应该积极运用现代化授课方式展开安全教育,通过网络平台来升级安全教育方式,设置“化学实验安全知识”开放性在线课程,把公共安全、个人安全防护、水电气安全操作常识、实验室设施使用、化学品安全使用、常见事故预防与应急处理以及化学废弃物处置回收等内容整理成具体主题,教学形式包括动画、PPT课件、实验操作演示小视频、采访视频以及实物展示小视频等。概况来讲,线上学习这一形式有着形式多样化、素材丰富等特征,是传统课堂授课无法比拟的,合理运用线上学习有助于学生更加自由的安排时间,化被动学习为主动学习。

3.2反应绿色化、消除或减少废弃物排放

化学实验进行教学时,要求学生应该做到以下几点:一是,掌握化学药品性质与反应原理;二是,熟知化学废弃物特性和组成;三是,培养废弃物自主回收的习惯和意识;四是,了解化学废弃物常规性处理方式;五是,严格遵循环境保护等相关法规。在做到上述要求后要求学生学习绿色化学的概念,提高化学实验的绿色意识。借助于实验内容改进与相关实验项目设置,使得学生切身体会到只有将废弃物末端处理转变成由源头控制,才可以实现化学废弃物零排放或少排放。比如:《化学有机实验》项目采取常规性操作流程,但是应该最大程度上减少化学试剂用量。以比较典型的实验项目《乙酰二茂铁合成》为例,我们把二茂铁用量由标准量1克降低至0.2克,并且将主要化学药品的用量节约85%,从而高效减少化学废弃物排放与处理;溶剂萃取作为化学实验相对典型的分离方式之一,想要解决其有机溶剂(氯仿、苯)危害过大这种问题,任课教师可以设计Polyethyleneglycol盐水体系分离富集与钻离子测定实验来取代传统溶剂萃取实验,在降低实验成本的同时培养学生的绿色化学意识。

3.3化学药品与大型仪器的安全管理

实验仪器分析作为基础性化学课程,对于前期教学环节通常设置10-13个实验项目,使得学生能够学习十种以上化学仪器工作原理与常规测试的操作流程。对于后期实验教学环节,由学生自主选择实验项目与小组人员,预约所使用的仪器,并且在任课教师监督之下完成全部操作。对于其他课程教学,应该适当增加设计性、研究性实验课题与训练项目。为实现教学资源的最大化共享,为学生提供实验活动的有力保障,要求对大型仪器、化学要求给予信息化监管和安全有序的开放,实现仪器和药品使用的规范性与安全性。具体做法包括:第一,实验室采用智能化门禁管理,24小时全程监控,统一供应纯水与实验气体至实验桌面;第二,建立化学实验仪器信息共享系统。除教学实验外,平台仅对研究生、本科生开放,只有考核合格的学生才可以得到系统授权。同时,在授权时间内进入到实验室的,系统会自行生成仪器、设备使用记录的相关信息;第三,建立化学药品信息共享系统。将化学药品由购入、使用直至销毁的全过程进行动态监督、安全使用以及管理。

四、结束语

高校化学实验安全教育作为复杂且系统的工作,实验室安全情况直接影响着学校安全、和谐发展。这要求我们必须深刻研究学校实验安全教育新内容、新情况,积极分析适合学校实验教学与管理的有效措施。

參考文献:

[1]蒋卫华,曹剑瑜,朱晔.高校化学实验室实施安全教育的研究与实践[J].化学教育,2015,36(20):25-29.

[2]焦雪.浅谈高校化学实验室安全意识培养[J].安徽农学通报,2015,21(19):140-141.

(1、沈阳农业大学理学院  辽宁  沈阳  110086;2、沈阳农业大学  辽宁  沈阳  110086)

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