實驗安全千萬條，氣體檢測第一條
發布時間：2022-12-09
實驗室，即進行實驗的地方，是科學的搖籃，是科學研究的基地，是科技發展的源泉，在科技發展中起著非常重要的作用。科研院校實驗室林立，實驗項目眾多，而在實驗室里，實驗儀器和試劑更是數不勝數。平日里做實驗，儀器是我們的好幫手，調配試劑是日常工作。然而，就是這些天天接觸的，每天都被翻來覆去使用的東西，一旦出現狀況，往往會造成極大的損失和傷害。
實驗可以進行很多次，但是生命只有一次。實驗室安全，是每一個實驗室相關人員都必須注意的問題。在實驗室里，即使已經操作過成百上千次的儀器和實驗，也不可粗心大意或抱有僥幸心理。因為實驗室里易燃易爆物品眾多，一旦產生安全事故，不僅有可能會傷害自己，更有可能傷害他人。
實驗室安全事故通常分為火災、爆炸、毒害和其他四大類，其中火災與爆炸占了60%以上。
國內重大實驗室事故舉例
2011年，北京某大學實驗室，1名研究生在夜間連續實驗，凌晨時發現氬氣氣壓降低，該同學曾受過在此情況下不能單獨進入實驗環境排查問題的培訓，但存在僥幸心理，自行進入氬氣泄露的環境排查氣路問題，最后導致窒息死亡。氬氣雖然為惰性氣體，無色無味，但在泄露之后也會在無形之中導致人員死亡；
2015年，清華大學化學系某一實驗室發生爆炸火災事故，據事后調查是氫氣泄漏，實驗產生高溫引發爆炸，一名實驗人員喪生；
2015年4月，江蘇某大學實驗室因甲烷氣體泄漏，沒有察覺，直到達到了爆炸極限，遇火種發生爆炸事故，造成5人受傷，1人因搶救無效死亡，爆炸現場非常慘烈；
2015年，上海某大學實驗室更換硫化氫氣體鋼瓶時，操作不慎氣體發生泄露，由于發現不及時，最后導致現場安裝人員中毒倒地，其他學生欲入室救人，被導師及時制止，未造成更大傷亡 ，待穿戴好防護用具進入時中毒者已死亡；
2018年，北京交通大學一實驗室爆炸，事故造成3人去世；
2022年4月20日，湖南長沙中南大學材料科學與工程學院發生一起爆燃事故，學院一名博士研究生受傷；
2022年7月21日，中石油石油化工研究院一科研實驗室在開展催化劑實驗過程中發生事故，造成 1人死亡、3人受傷；
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了解實驗室常見危險氣體
危險化學品管理是實驗室管理的非常重要一環，稍有不慎就會發生腐蝕、燙傷、火災以及傷人等事故，甚至是生命危險。實驗室存放著各種各樣的易揮發性藥品，特別是有機藥品，種類多，濃度高，危害大。
常見的氣體隱患主要有兩種：
1中毒隱患
實驗室尤其是化學實驗室，經常會接觸到硫化氫、氨氣、氯氣、甲苯等氣體，如果實驗人員未按規范操作，極易發生泄漏中毒事故。
有毒氣體能夠分為刺激性氣體、窒息性氣體、有機化合物、高分子化合物等：
01刺激性氣體是指對眼睛、皮膚和呼吸道有刺激作用的氣體，比方說二氧化硫、光氣等，刺激性毒氣能夠說是比較常見的類型。
02窒息性氣體指的是能夠形成人體缺氧的毒氣，窒息性氣體根據機理不同又可細分為單純窒息性氣體(氮氣)、血液窒息 性氣體(一氧化碳)和細胞窒息性氣體(氰化氫)，窒息性氣體損害大，很可能導致死亡。
03有機化合物氣體是最為常見的氣體，比方甲醛、甲醇等，此類氣體具有可燃性，也是十分風險的氣體。
04高分子化合物氣體自身并不具有強烈的毒性，但是在加工使用過程中會釋放出游離單體損害人類健康，比方聚四氟乙 烯塑料受高熱分解出四氟乙烯、六氟丙烯、八氟異丁烯，吸入后引起化學性肺炎或肺水腫。
2爆炸隱患
氫氣、甲烷等屬于易燃易爆氣體，實驗室存在的易燃易爆氣體有氫氣、一氧化碳、甲烷、乙烷、丁烷、天然氣、乙烯、丙烯、乙炔等。如果氣瓶在進實驗室之前或使用之后，接口處沒有關嚴，就會導致氣體泄漏，遇到明火極易產生爆炸。
了解常見有毒有害氣體的性狀，并對有毒有害氣體進行有效管理與防護，是每一位進入實驗室的人員所必備的知識。
1.氯氣
氯氣是一種刺激性和氧化能力極強的黃綠色氣體，在空氣中即便微量存在也能感受到特殊的臭味。氯氣是化學活性較強的氣體，可以與大多數無機物和有機物直接化合。氯氣在光照下與氫接觸可生成氯化氫，在高溫高壓下與硅接觸可生成四氯化硅。
氯氣有較強的刺激性臭味，當濃度為0.1~0.2ppm就能感到臭味；
當濃度為lppm時就感到有相當的刺激性臭味；
當濃度為3ppm時則刺激眼、鼻、喉，并引起頭痛；
當濃度為14~21ppm時，在0.5~1h內就有生命危險；
當濃度為40~60ppm時短時間即有生命危險；
當濃度為100ppm時1min內即有生命危險；
濃度在900ppm以上立即死亡；
2.一氧化碳及煤氣
通過呼吸道進入體內，與血液中血紅蛋白和血液外的其它含鐵蛋白結合，使血色素喪失輸氧能力。
輕度中毒時頭暈、惡心、全身無力；
中等中毒時并發生意識障礙；
重度中毒時立即陷入昏迷，呼吸停止而死亡。
3.硫化氫
硫化氫，無色可燃性氣體，有惡臭和毒性，具有典型的臭雞蛋氣味。易溶于水，溶于水后成氫疏酸。化學性質不穩定，在空氣中容易燃燒。可與許多金屬離子作用，生成不溶與水或酸的硫化物沉淀，用于分離和鑒定金屬離子等。
硫化氫屬于強烈的神經毒物，由于易產生嗅覺疲勞而失去警覺，從而造成急性中毒輕度中毒時頭暈、頭痛、惡心、嘔吐；重度中毒時呼吸短促，突然失去知覺，死亡。
4.二氧化硫
二氧化疏是一種無色有刺激性的氣體，對金屬具有強烈的腐蝕作用。因SO2有窒息性的臭味及較強的刺激性，所以因高濃度氣體中毒死亡的極少。
人類對SO2的嗅覺域在0.5~1.0ppm之間，而當濃度達到50~100pp時，人類尚可耐受0.5一1.0h，但可能出現病害。
SO2主要通過呼吸道吸入人體，其次是通過皮膚和黏膜。對黏膜有強烈的刺激作用，引起結膜炎、流淚、流涕、咽干、疼痛；重度中毒能產生喉啞、胸痛、吞咽困難、喉頭水腫以至窒息死亡。
5.氮的氧化物（NO/NO2）
通過呼吸道對深部呼吸器官起損害作用，可能發生各種程度的支氣管炎、肺炎和肺氣腫，嚴重者可致肺壞疽。由于損害神經系統，吸入高濃度時迅速窒息死亡。
6.氨氣
可由呼吸道、消化道及皮膚粘膜侵入人體。強烈刺激眼睛，流淚，咳嗽，聲音嘶啞。0.45g/m3接觸30min可危及生命。
7.甲醛
通過呼吸道及皮膚吸收中毒。吸入中毒損害神經系統，引起視神經疾病；誤服中毒引起惡心、嘔吐，全身青紫，重者很快停止呼吸而死亡。
8.苯及其同系物
主要通過呼吸道和皮膚滲透侵入而中毒。
急性中毒會有沉醉狀，繼而面紅、頭暈、頭痛、嘔吐，甚至肌肉痙攣昏迷而死；慢性中毒損害造血、神經系統，鼻腔、牙齦出血，肝、腎受損、全身無力。
實驗室各環節
氣體安全防范
通常來說，各大高校是進行科研與實驗的主要陣地，多數承擔著繁重的科研任務，實驗人員在繁忙的工作之余，就容易忽略實驗室安全管理條例，亦或是抱有僥幸心理，殊不知每一條安全條例都是血與淚的教訓。
2019年5月，教育部印發《關于加強高校實驗室安全工作的意見》(簡稱《意見》)，要求各高校將實驗室安全工作納入工作考核內容，建立安全工作獎懲機制和問責追責機制，完善實驗室安全管理制度，切實增強高校實驗室安全管理能力和水平，保障校園安全穩定和師生生命安全。
無論是中毒事故還是爆炸事故，一旦發生后果將非常嚴重，甚至會造成人員傷亡，帶來巨大的財產損失。因此實驗室、科研單位實驗環境中涉及有毒有害氣體或可燃性氣體的，都需要安裝氣體檢測報警器。
氣體檢測儀作為一種新型技術下的科技產物，具有鮮明的時代應用特征。了解氣體檢測儀的使用區域之后，我們就可以將儀器更好地應用于相關領域，這樣一來，人們工作的領域可以更加的安全。
實驗室的氣體監測區域包括：實驗室氣體存放區域和實驗室氣體作業區域。
一.電梯搬運冷卻劑
使用臺車等搬運冷卻劑（液氮等）的氣瓶時，搬運人員有時會使用電梯，容器翻倒等造成冷卻劑（液氮等）從氣瓶泄漏導致電梯內缺氧的危險，需要通過儀器測定氧氣濃度以防止缺氧事故。
二.實驗時用于冷卻的干冰
為冷卻實驗中使用的化學品等，會使用干冰（CO2）等，干冰升華為CO2氣體會導致中毒、缺氧的危險，需要通過儀器檢測CO2防止中毒，測定氧氣濃度防止缺氧。
三.半導體研究室
在半導體實驗室中使用電子氣體，改良半導體產品，電子氣體會導致中毒及缺氧的危險，需要通過儀器檢測電子氣體防止中毒及缺氧。
四.實驗室操作
1.氣瓶的使用
有時會在實驗室內設置并使用實驗所需的可燃性氣體及毒性氣體的氣瓶，從氣瓶中泄漏的氣體可能會導致爆炸及中毒的危險，需要通過儀器檢測可燃性氣體防止爆以及檢測毒性氣體防止中毒。
2.加熱試驗時燃燒器的使用
加熱試驗的實驗中，有時會以城市燃氣、液化氣、可燃性氣體作為燃料使用燃燒器，從燃燒器泄漏的城市燃氣、液化氣、可燃性氣體導致爆炸的危險，而燃氣的不完全燃燒也會導致CO中毒的危險，通過儀器檢測城市燃氣、液化氣、可燃性氣體防止爆炸，以及檢測CO，防止中毒。
3.使用手套箱的實驗
有時會使用手套箱，將箱體內充滿N2等高純度的惰性氣體，之后通過手套操作在空氣中不穩定的物質等，從手套箱中泄漏的N2導致缺氧的危險，從手套箱內操作的有機溶劑中揮發出的揮發性有機化合物（VOC）導致中毒的危險，通過儀器測定氧氣濃度防止缺氧，通過檢測VOC防止中毒。
4.使用通風裝置的試驗
通風柜是在本裝置內使用有機溶劑時，作業人員（研究人員等）在作業中產生的有毒氣體全部排放到室外、確保作業人員安全的重要位置排氣裝置，通風柜內使用的有機溶劑產生的揮發性有機化合物（VOC）導致爆炸及中毒的危險，通過儀器檢測VOC防止爆炸及中毒。
5.廢液放置場周圍的危險性
廢液放置場設置有處理各種有機溶劑廢液的塑料桶和金屬桶，處理有機溶劑廢液時，泄漏、氣化的揮發性有機化合物（VOC）導致爆炸、中毒及缺氧的危險，通過檢測VOC防止爆炸、中毒及缺氧。
五.研究用分析裝置
① 有機太陽能電池、有機EL、有機晶體管、影印機鼓芯等電荷轉移型裝置的材料選擇、管理中，材料的最高占據分子軌道（Highest Occupied Molecular Orbital : HOMO） 的能級很重要，因此需要測定HOMO級。
此外，使用透明導電氧化物（ITO、FTO、SnO2等）制膜的玻璃板作為顯示器及太陽能電池的電極使用，通過功函數的變化確認玻璃板表面的污染程度。
②在圖坦卡蒙黃金面具及國家重要文化遺產（佛像、頭盔等）的表面材料的研究中，需要不破壞、不接觸研究對象進行分析。
Model：DF-01是可移動式X射線分析裝置，可以在一點同時使用X射線衍射法和X射線熒光分析法，測定限制移動、搬運的文物及文化遺產等時，可以在現場進行分析。
六.分析裝置使用的氣體
使用分析裝置（氣相色譜分析等）的實驗中，有時會使用干冰、氮氣（含液氮）、氦氣、Ｈ2等。
● 干冰、氮氣（含液氮）、氦氣產生的氣體滯留導致缺氧的危險，通過儀器測定氧氣濃度防止缺氧。
● 作為載氣使用的可燃性氣體（H2等）泄漏導致爆炸的危險，可以通過監測可燃性氣體防止爆炸。
《實驗室危險化學品安全管理規范 DB11/T1191.2-2018》提到：
1使用惰性氣體的實驗室，宜設置氧濃度報警器并與風機聯鎖
2使用或產生可燃氣體、可燃蒸氣的實驗室，應設置相應的可燃氣體報警器并與風機聯鎖，風機應為防爆型風機
3使用或產生有毒有害氣體的實驗室，應安裝相應的毒性氣體報警器并與風機聯鎖
實驗室里的“警戒者”——氣體檢測報警器
在實驗室中作業時會運用風險化學品，為了避免化學品走漏事端產生，運用氣體檢測儀對實驗室中的氣體進行檢測是十分中要的。理研計器的各個氣體檢測設備在實驗室的各類環節中都得以應用，充分保障了人員作業安全。
01/固定式氣體檢測儀
固定式氣體檢測儀可以持續監控可燃氣體和有毒氣體，在實驗過程中發生異常情況或者處理事故時，可以對有害氣體或液體(蒸氣)進行檢測。
02/便攜式氣體檢測儀
便攜式氣體檢測儀可以隨身攜帶，對氧氣、可燃氣、一氧化碳和二氧化氮的實時監控，也可以對實驗室進行巡回檢測，檢查泄漏情況。
結語
實驗安全千萬條，氣體檢測第一條。那些不起眼的各種氣體，在平時也許是我們實驗中的好幫手，但是一旦疏忽大意或者操作不當，往往會造成難以挽回的損失。因此在進行實驗操作時，一定要養成良好的實驗習慣，遵守實驗室安全條例。
安全生產是關系人民群眾生命財產安全的大事，是經濟社會協調發展的標志。在生產過程中，通過安裝氣體檢測報警裝置，時刻檢測有毒有害氣體泄漏濃度，將風險隱患控制在源頭。
理研計器擁有600多種氣體傳感器和100多種氣體探測器。未來，我們仍將不斷開發新產品、研發各項新功能，使得氣體檢測儀在應用上更先進、更適合日新月異的市場環境，致力于為用戶提供一個最可靠、最準確、最安全的氣體檢測方案。
理研計器必將在未來氣體產業的生命安全畫卷中，添上濃墨重彩的一筆，守護人們的幸福生活，為生產和生活不斷創造新價值！為用戶選配適合原理的檢測儀，用成熟的工藝完善氣體檢測系統。