浅谈“无机化学实验”的安全教育
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作者:王金杰 杨靖霞 张敏 吴远东
摘 要 无机化学实验作为化学化工类专业学生进入大学之后接触的第一门实验类课程，是培养学生良好的实验习惯，树立正确的安全观念的关键课程。本文尝试从安全理论教育、规范安全操作以及考核内容三方面着手，对学生进行全面的安全教育。以期提高学生的安全防范意识，确保无机化学实验的安全，并为后续的化学实验打下坚实的基础。
关键词 无机化学实验 实验安全 安全教育
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.02.063
Discussion on Safety Education of "Experiment of Inorganic Chemistry"
WANG Jinjie， YANG Jingxia， ZHANG Min， WU Yuandong
（College of Chemistry and Chemical Engineering， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620）
Abstract Experiment of Inorganic chemistry is the first experimental course for freshman majoring in chemistry and chemical engineering. It plays an important role in cultivating students' good experimental habits and establishing correct safety concepts. This article attempts to educate students about experimental safety in three aspects： safety theory education， standardized safety operations and assessment content. It is hoped to improve students' awareness of safety and prevention， ensure the safety of inorganic chemistry experiments， and lay a solid foundation for subsequent chemical experiments.
Keywords experiment of inorganic chemistry; experimental safety; safety education
化學是一门以实验为基础的学科，[1]“无机化学实验”作为化学化工类专业学生进入大学之后接触的第一门实验类课程，它的重要性不言而喻;而安全问题更是实验工作的重中之重。[2]由于上海市高考政策的特殊性，导致本学院中有部分学生在高考时并没有选择化学学科，他们的化学基础非常薄弱。针对大一新生化学理论知识不扎实、实验操作能力较差、安全意识薄弱等问题，笔者尝试从实验安全教育方面着手，培养学生良好的实验习惯，树立正确的安全观念。
1 实验前的安全理论教育
为了进一步提高学生的安全理论知识，本学院的“无机化学实验”课程经过教学改革之后，在教学内容中加入了安全理论知识部分，选修本课程的学生只有经过了安全理论教育，才可以正式进入实验室进行实验操作。理论教育内容主要包括以下六个方面：
1.1 实验室的危险性
对于大一的新生而言，实验室是新鲜且陌生的。在以往的教学经历中，经常遇到学生进入实验室后会用手机和实验药品进行合影、随意玩弄实验室里的各种安全设施和仪器等各类有安全隐患的行为。因此，在课程的一开始，用各种实验室事故告诫学生实验室的危险性是十分必要的。2016年9月21日，某大学松江校区化学化工与生物工程学院2名学生在实验室进行氧化石墨烯制备实验时，由于操作不慎发生爆炸;并且由于他们没有采取正确的个人防护措施，最后造成面部和眼部灼伤。2017年3月27日，某大学化学系实验室一名大三学生在处理一个约100毫升的反应釜过程中，反应釜发生爆炸;最后造成该学生左手大面积创伤，右臂贯穿伤骨折。2018年12月26日，某大学东校区实验室内学生进行垃圾渗滤液污水处理科研试验时，由于实验装置的不合理和屋内违规大量储存易制爆的镁粉，实验过程中发生剧烈爆炸，最后事故造成3名参与实验的学生死亡。这些事例的讲解能让学生充分了解实验室的危险性以提高对于实验安全的重视程度。
1.2 实验室安全装置
自2016年起，我们学院已有制药工程专业、环境专业等三个专业通过了国家工程教育专业认证协会的工程教育专业认证。借此契机，我院本科教学实验室的安全设施都得到了全面完善和更新。在进入实验室之前，让学生全面了解这些设施的功能和使用原理是十分重要而且必要的。本学院无机化学实验教学实验室的安全设施如表1所示。在安全理论教育课上，这些设备的实验方法均通过图片、视频等方式逐一详细地给介绍学生。同时，也需要和学生强调：这是安全设施都是紧急情况使用，切勿因为好奇随意使用，特别是安全药箱和紧急喷淋装置等设施。
1.3 个人防护装置
为了保证学生的人身安全，目前本学院已强制要求学生在进入实验前准备好白大褂和护目镜等个人防护用品。但是，关于个人防护用品的使用方法以及使用的必要性，仍旧需要与学生着重强调。特别是按笔者多年的工作经验，很多学生对于这些装置存在一定的误区。如：（1）穿了白大褂就可以不在意实验时的个人着装，穿露小腿的裤子和露脚面的鞋子等不安全行为的现象经常发生;（2）认为自己有近视眼镜就可以不需要带护目镜，反而实验时误认为自己有保护装置而出现不安全操作;（3）戴上乳胶手套后，认为自己已经做好防护，试剂滴到手套上之后也不及时处理。这些行为均有安全隐患，必须向学生特别强调：做实验时需要将全身都保护好;眼镜不等于防护眼镜;戴了手套也要及时清理沾在手套上的试剂！ 1.4 危险化学品标志和化学品安全技术说明书
为了全面提高学生的安全知识，安全理论教育课的内容还包括教学生认识危险化学品的九种包装标志以及学会通过阅读化学品安全技术说明书（MSDS）来了解所使用化学品的危险性。目前《化学品分类及标记全球协调制度》（GHS）中使用的标准符号如表2所示，[3]学生了解这些符号的意义后，就可以初步判断所使用化学试剂的危险性。化学品安全技术说明书的主要内容包括化学品及企业标识、危险性概述、成分/组成信息、急救措施、消防措施、泄露应急措施、操作处理与储存、接触控制/个体防护、理化特性、稳定性和反应性、毒理学信息、生态学信息、废弃处理、运输信息、法规信息等众多信息。[4]教会学生读懂安全技术说明书，并且着重注意其中危险性概述、急救措施和接触控制/个体防护等与他们健康安全切身相关的三方面。
1.5 实验室安全守则
实验室安全守则是需要着重向学生介绍的重要知识。在无机化学实验，特别需要向学生强调守则中的以下内容：实验前认真预习以便了解实验中涉及的试剂和操作;实验时应该穿上工作服，戴护目镜，不得穿拖鞋，女生不得散发;实验室内严禁饮食、吸烟;实验室内任何药品不得进入口中或接触伤口;使用药品时一定仔细确认试剂标签;绝对不允许随意混合各种化学药品;实验室中所有药品不得携带室外;实验完毕，应将双手洗净。
1.6 实验安全宣传册
为了激发学生的学习兴趣，我们学院还印制了实验室安全手册在开学初期分发于学生。该宣传册的主要内容包括实验室和校园内的基本安全和人身健康的要求和建议、实验室可能发生的意外事故和紧急事故的预防措施和处理方法以及学校各相关部门的联系方式。
总而言之，安全理论教育需要让学生理解实验室安全工作的目的是：（1）不要让自己受伤;（2）不要因为自己的失误让别人受伤。
2 实验中的规范安全操作
2.1 实验预习
实验课前，要求学生必须认真预习，写出预习报告。认为写实验预习报告不仅能加深学生对理论课程内容的理解，提高实验课的效率，还能让学生事先了解实验过程中涉及的危险试剂和危险操作以做好相应工作。为了督促学生完成预习工作，实验课前进行随机抽查是很有效的一种督促手段。
2.2 实验安全操作
在实验课时，学生的穿着佩戴需要严格按照实验室安全守则，没有白大褂和护目镜的学生禁止进入实验室。实验开始前，任课老师需要向学生详细讲解实验内容和实验中涉及的各类操作;在学生实验过程中，任课老师必须在场并且全场巡视，及时发现学生实验操作过程中的错误和制止学生的危险操作并予以警告。我院“无机化学实验”课程设置中，学生首次实验就会接触二硫酸铵与碘化钾的反应（化学反应速度和活化能的测定实验），该反应中生成的碘分子如果沾到白大褂上，出现很明显的灰黑色污渍。在实践过程中很多学生的白大褂会在第一次实验后就不再干净。该实验可以很好的提醒学生白大褂的重要性，同时督促学生注意自己的实验操作规范。
2.3 废液回收
实验中产生的废液不能随意倒入下水道，应倒入废液桶。无机实验中产生的废液成分相对简单，准备的废液桶也主要分为碱性废液桶和酸性废液桶，试剂具体回收至哪个废液桶则需要学生进行判断。除此之外，实验中产生的试剂空瓶需要放入空瓶回收箱，与废液一起进行回收处理;普通实验垃圾，如称量纸和滤纸等不能扔进水槽，应扔进垃圾桶;实验中不小心打破玻璃器材所产生的碎玻璃则需要扔在特定的碎玻璃回收纸箱中。
2.4 整理收拾
实验结束后，要求学生将所用玻璃仪器洗净并整齐地放回实验柜内。实验台和试剂架必须擦拭干净。每次实验后由学生轮流值日，负责打扫和整理实验室，以保证实验室的整洁和安全。最后离开实验室前，值日生和任课老师都应负责检查水、电、煤气、门、窗是否关好。
3 实验安全纳入考核内容
为了进一步提高实验安全的重要性，将实验安全测试纳入无机化学实验的考核内容是一项十分有必要的措施。目前我们学院“无机化学实验”课程大纲中，安全考试成绩的占比为10%。考试依托的平台为学校的实验室安全考试系统，该系统包括在线学习、在线练习和在线考试等部分，可以很好的巩固学生的安全知识。
4 结束语
实践证明，以上措施对于培养学生良好的实验习惯，树立正确的安全观念有十分显著的效果。但是随着学生实验经验的丰富，高年级的学生在上实验课时，在安全实验方面经常会出现纰漏。实验安全教育是一项持续性的工作，[5]为了达到安全实验的目的，所有实验课程的任课老师均需要和学生强调安全实验的重要性。相信持续四年的安全教育可以培养出學生很好的安全意识，让他们在今后的工作和生活中都始终将安全放于首位。
*通讯作者：王金杰
基金项目：2019年上海工程技术大学实践教学建设项目“《无机化学实验》课程建设与教学改革”（p201904002）
参考文献
[1] 尹梦云.高校化学实验室安全管理探究[J].广州化工，2019.47（06）：179-180.
[2] 范佳林.化学实验室的安全管理与防护策略[J].工程技术（文摘版）·建筑，2016（4）：00033-00033.
[3] 王晓兵.推进GHS在中国的贯彻执行[J].中国标准化，2011（7）：87-90.
[4] 孙文文，王红松，李江华等.化学品安全技术说明书（SDS）和标签编写常见问题分析[J].中国石油和化工标准与质量，2016.36（19）：24-25.
[5] 张思科，戴传波，邹晏秋等.浅析高校化学化工实验室的管理工作[J].科技资讯，2018.16（33）：153-153.
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