Strona 1 Bezpiecze stwo w laboratorium chemicznym Praktyczny poradnik dla nauczyciela Redakcja: Piotr Gorczyca, Iwona Maciejowska i Jarosław Wilamowski 1 Strona 2 Bezpiecze stwo w laboratorium chemicznym Praktyczny poradnik dla nauczyciela Redakcja: Piotr Gorczyca, Iwona Maciejowska i Jarosław Wilamowski 2 Strona 3 Bezpiecze stwo w laboratorium chemicznym - praktyczny poradnik dla nauczyciela Redakcja: Piotr Gorczyca, Iwona Maciejowska i Jarosław Wilamowski Autorzy: Ingo Eilks, Uniwersytet w Bremie, Niemcy Carmen Gonzales, Uniwersytet w Barcelonie, Hiszpania Piotr Gorczyca, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Polska Anna Katafias, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Polska Iwona Maciejowska, Uniwersytet Jagiello ski, Polska Maria Elisa Maia, Uniwersytet w Lizbonie, Portugalia Antje Siol, Uniwersytet w Bremie, Niemcy Doris Sövegjarto-Wigbers, Uniwersytet w Bremie, Niemcy Piotr Stepnowski, Uniwersytet Gda ski, Polska Grzegorz Stopa, Uniwersytet Jagiello ski, Polska Jarosław Wilamowski, Pa stwowa Wy sza Szkoła Zawodowa w Tarnowie, Polska Nicos Valanides, Uniwersytet Cypryjski, Cypr Publikacja została sfinansowana z funduszu Programu działa Wspólnot Europejskich na rzecz kształcenia i szkolenia zawodowego Leonardo da Vinci © CHLASTS, Wszelkie prawa zastrze one 3 Strona 4 Spis tre ci Przedmowa do wydania polskiego 4 1. Wst p 7 2. Identyfikacja potencjalnych zagro e chemicznych dla zdrowia 10 2.1. Drogi wnikania zwi zków chemicznych do organizmu 10 2.2. Niebezpieczne substancje chemiczne 11 2.3. Skutki toksykologiczne nara enia na substancje chemiczne 14 2.4. Substancje niezgodne 14 2.5. Sposoby informowania o zagro eniach chemicznych 15 3. Zapobieganie wypadkom 16 3.1. Wzorcowa szkolna pracownia chemiczna 16 3.2. Utylizacja odpadów chemicznych 19 3.3. Podstawowe wyposa enie na wypadek zagro enia 21 3.4. Bezpieczne wykonywanie podstawowych operacji chemicznych 24 4. Wykonywanie do wiadcze 33 4.1. Planowanie do wiadczenia 33 4.2. Przed przyst pieniem do wykonywania do wiadczenia 34 4.3. Podczas wykonywania do wiadczenia 37 4.4. Po wykonaniu do wiadczenia 37 4.5. Do wiadczenia w zmniejszonej (zredukowanej) skali 38 5. Zasady post powania w przypadku zagro enia 41 5.1. Plan działania na wypadek zagro enia 41 5.2. Zasady post powania w przypadku po aru 42 5.3. Zasady post powania w przypadku rozlania/rozsypania substancji chemicznych 43 5.4. Zasady post powania w przypadku udzielania pierwszej pomocy 45 6. Wprowadzanie w klasie zasad bezpiecze stwa 46 6.1. Przepisy BHP 46 6.2. Portfolio i inne techniki 46 6.3. Wprowadzanie zagadnie bezpiecze stwa i higieny pracy jako działanie społeczno- 47 wychowawcze 6.4. Spotkania z ciekaw chemi 49 4 Strona 5 Przedmowa do wydania pol- zawiera tak e opis wymaga wynikaj cych z skiego aktów prawnych obowi zuj cych w Polsce i Unii Europejskiej. Jedna z uczennic pierwszej klasy szkoły pod- stawowej w Nowej Hucie ju w pa dzierniku By mo e zapytacie: „Po co mi taki poradnik? przestała chodzi do szkoły i pojawiła si w – i tak nie robi do wiadcze ”, bo „[...] boj niej ponownie dopiero we wrze niu nast p- si o uczniów” (klasa jest przeludniona, nie- nego roku. Zaniepokojeni kole anki i koledzy zdyscyplinowana, do wiadczenia s niebez- z klasy dowiedzieli si , e wi kszo tego pieczne), albo „[...] nie mam czasu”, albo „[...] czasu sp dziła w szpitalu, po tym jak wypiła nie mam czym” (brakuje mi sprz tu, odczyn- ze szklanej butelki po oran adzie, przecho- ników, gazu itd.), albo „[...] nie yciowe przepi- wywany tam przez jej ojca, kwas solny. sy Sanepidu uniemo liwiaj prac laborato- ryjn w szkole <<musiałbym pół roku sp dzi Naszym zadaniem, jako nauczycieli chemii, na dopasowaniu pracowni do ich wyma- jest takie przygotowanie uczniów, by nawet, ga >>”. gdy zapomn ju wzoru kwasu solnego pa- mi tali, e nale y odpowiednio podpisa bu- Przygotowuj c ten poradnik, autorzy opierali telk , do której go wlali. Opisany powy ej si na dwóch przesłankach: przypadek, który kiedy przytrafił si mojej kole ance ze szkolnej ławki, nie ma prawa si do wiadczenia wymienione w wybranym powtórzy , a przecie codziennie na oddział przez nauczyciela programie nauczania mu- toksykologii przyjmowane s dzieci, które sz by (zgodnie z prawem o wiatowym) re- zjadły np. rodek do udra niania rur zawiera- alizowane na lekcjach; j cy prawie czysty wodorotlenek sodu, gdy prawo (w tym przepisy dotycz ce bezpiecze - ich rodziców nie zaniepokoiły wystarczaj co stwa) jest po to, aby go przestrzega , a nie po to, piktogramy ani opisy, jakie widniały na ety- by je omija ; kietce. Autorzy maj nadziej , e lektura tej publika- Do Pa stwa r k oddajemy dzi poradnik cji pozwoli usun przynajmniej kilka z powo- omawiaj cy problemy bezpiecze stwa dów, dla których niektórzy nauczyciele tak w pracowni chemicznej, który jest efektem rzadko korzystaj z tej bezsprzecznie najlep- trzyletniej współpracy wielu uniwersytetów szej metody nauczania/uczenia si chemii, europejskich realizowanej w ramach progra- jak jest eksperyment uczniowski. Na nast p- mu Leonardo da Vinci CHLASTS. Zawiera on nych stronach pokazano zarówno jak uczyni wskazówki i porady praktyczne zebrane do wiadczenia chemiczne maksymalnie bez- w ród nauczycieli Polski, Portugalii, Niemiec, piecznymi, jak równie w jaki sposób zredu- Wielkiej Brytanii, Hiszpanii, Cypru i innych kowa skal do wiadcze , co pozwoli obni y zrzeszonych w organizacji ICASE. Poradnik ich koszty. Mam te nadziej , e po tej lektu- Strona 6 rze z wi kszym zrozumieniem, ale te czy” prosz si zastanowi , czy aby na pew- z bardziej racjonaln ewentualn krytyk , no. podejdziecie Pa stwo do kolejnych wizyt in- spektorów Sanepidu. Autorzy s przekonani, e celem wszystkich pracowników systemu o wiaty jest podnosze- Wszyscy wiemy, e w niejednej szkolnej pra- nie jako ci kształcenia, brak zgody na byleja- cowni chemicznej mo na znale nieopisane ko , na prowizork , czyli tzw. równanie w kolbki i słoiczki z nieznanymi substancjami, gór , do najlepszych, tak e w dziedzinie e uczniowie i nauczyciele wylewaj do kana- BHP. Jest te rzecz powszechnie wiadom , lizacji wszelkie mieszaniny poreakcyjne, e zapobieganie jest znacznie mniej kosz- a niejedna wo na skaleczyła si rozbitym towne ni usuwanie skutków wypadków. Cza- szkłem laboratoryjnym, sprz taj c popołu- sem wystarczy naprawd niewielki nakład dniami stoły czy podłog w pracowni che- czasu i wysiłku, par zmian organizacyjnych. micznej. Ka dy z nas był wiadkiem wypadku, Mamy w Polsce wiele przykładów tzw. dobrej w którym ucze lub student rozlał kwas, wsy- praktyki: pał sobie co do oka, oparzył si . Tak e na- istniej gminy, które rozwi zały problem utyli- wet najbardziej do wiadczonym nauczycielom zacji odpadów ze szkolnych pracowni che- zdarzaj si wypadki, których przyczyny mo- micznych, g by prozaiczne, np. zmiana stopnia roz- szkoły z wzorowo zorganizowanymi pracow- drobnienia substratów, zanieczyszczenie re- niami chemicznymi, agentów itd. A co dopiero mówi o młodych klasy, kółka chemiczne, gdzie uczniowie wy- nauczycielach, którzy s dopiero na sta u konuj do wiadczenia ubrani w fartuchy, w albo o tych, którzy uko czyli tzw. kierunek okularach ochronnych, pokrewny, na którym zaj cia laboratoryjne z nauczyciele, których uczniowie wykonuj do- chemii stanowiły tylko kilkadziesi t godzin w wiadczenia prawie na ka dej lekcji, programie studiów? trzeba tylko wprowadzi je tak e u siebie. ycz owocnej lektury. By mo e cz z zawartych w tej ksi ce informacji wyda si Pa stwu zbyt wyrafino- Iwona Maciejowska wana, niedostosowana do warunków, jakie nauczyciel chemii panuj w Pa stwa szkole. Prosz wzi pod V LO im. A. Witkowskiego w Krakowie uwag , e cho głównym odbiorc s na- uczyciele gimnazjów i liceów, skierowana jest ona tak e do nauczycieli kształc cych na poziomie szkoły redniej w zawodach: technik chemik i laborant chemiczny oraz na- uczycieli liceów profilowanych. Jednak zanim pomy l sobie Pa stwo: „To mnie nie doty- 6 Strona 7 1. Wst p blematyk bezpiecze stwa i higieny pracy jest zapobieganie wypadkom podczas wyko- nywania do wiadcze w trakcie lekcji chemii. Dobrze wyposa one laboratorium chemiczne Jednak e istnieje jeszcze bardziej ogólny nie gwarantuje sukcesów dydaktycznych w aspekt u wiadamiania potencjalnych zagro- procesie nauczania chemii. Tak w Polsce, jak e wynikaj cych ze stosowania substancji i w innych krajach europejskich uczniowie chemicznych i przeprowadzania z nimi ekspe- szkół rednich, jak i studenci przyznaj , e rymentów. Jest nim podnoszenie wiadomo- wykonywali bardzo mało wicze laboratoryj- ci dotycz cej kwestii bezpiecze stwa we nych; niektórzy z nich twierdz nawet, e „nig- wszystkich dziedzinach ycia osobistego dy nie mieli w r ku probówki”. i społecznego. W tej sytuacji brak obycia z technik pracy Stosowanie substancji chemicznych, tak e laboratoryjnej i wła ciwo ciami substancji w yciu codziennym, powoduje, e zagro e- chemicznych ka e zwróci szczególn uwag nia z nimi zwi zane staj si powszechne. na problem bezpiecze stwa w laboratorium Tak wi c, problematyka bezpiecze stwa nie chemicznym. wi e si jedynie z laboratorium, lecz jest wa nym elementem ka dej podejmowanej Wa n spraw wydaje si by tak e rozsze- przez nas aktywno ci. Ju od pocz tku edu- rzenie i zacie nienie współpracy mi dzy insty- kacji szkolnej powinni my uczula uczniów na tucjami europejskimi oraz organizacjami zrze- to, by wypracowywali w sobie nawyki ułatwia- szaj cymi nauczycieli we wszystkich krajach j ce im bezpieczne wykonywanie wszelkich Europy, polegaj cej na wymianie informacji czynno ci. Troska o bezpiecze stwo wynika na temat wła ciwej pracy w laboratorium i nie tylko z potrzeby nie szkodzenia sobie, ale przestrzegania ujednoliconych zasad bezpie- tak e z konieczno ci unikania działa , które cze stwa. mogłyby narazi na niebezpiecze stwo utraty zdrowia innych ludzi. Edukacja w dziedzinie Współpraca taka mo e ułatwi przygotowanie bezpiecze stwa i higieny pracy mo e sprawi , odpowiednich programów wicze maj cych e uczniowie/studenci b d wykazywa wi k- na celu podniesienie poziomu kultury pracy szy rozs dek w ka dym działaniu, przykłada laboratoryjnej oraz sformułowanie przydat- wi ksz wag do swojego bezpiecze stwa nych wskazówek i ustalenie zasad bezpie- i zdrowia, a tak e b d wykazywa wi ksz cze stwa, a tym samym unikanie potencjal- odpowiedzialno za innych ludzi. nych zagro e podczas nauczania chemii. Mo na oczekiwa , e dzi ki odpowiedzialnej Praca bardzo wielu osób zwi zana jest pracy w laboratorium chemicznym, jako doro- z problemami BHP. Obejmuje ona takie grupy li ludzie b d bardziej zwraca uwag na zawodowe jak: stra acy, personel odpowie- bezpiecze stwo w yciu codziennym. Jednym dzialny za bezpiecze stwo i higien pracy, z głównych powodów zainteresowania pro- 7 Strona 8 in ynierowie rodowiska. Ludzie niezwi zani gulaminu bezpiecznego post powania nie zawodowo z nauk i technik , tacy jak kadra spowoduje trwałych zmian w zachowaniu kierownicza, prawnicy czy pracownicy admi- uczniów/studentów. nistracji publicznej, tak e powinni by uwra - liwieni na problematyk bezpiecze stwa Najlepszy efekt, zwłaszcza je li chodzi o i oceny ryzyka. Z tego punktu widzenia, ka - młodszych uczniów/studentów, osi gnie si , dy, czy to indywidualnie, czy te jako członek stosuj c ró norodne, aktywizuj ce formy pre- grupy reprezentuj cej wspólne interesy, po- zentacji problemów i przekazu wiedzy. Z tego winien zdawa sobie spraw z kwestii bezpie- punktu widzenia zalecane jest najpierw odwo- cze stwa i podj niezb dne rodki ostro no- łanie si do posiadanej przez ci i/lub działania odno nie oceny ryzyka i uczniów/studentów wiedzy na temat bezpie- zasad bezpiecze stwa. cze stwa, a nast pnie powi zanie jej z praktyk . W ten sposób zwi ksza si szan- Edukacja uczniów/studentów w dziedzinie sa ukształtowania odpowiedniej postawy BHP i pogł bianie ich wiedzy w tym zakresie ucznia/studenta, a co za tym idzie zmian w (tak, by umieli podejmowa odpowiednie de- jego post powaniu. cyzje oraz działania maj ce na celu zmniej- szanie ryzyka i potencjalnych zagro e w Niezale nie od tego czy uczniowie/studenci pracy oraz w domu) jest istotnym elementem posiadaj rzeczywiste do wiadczenia czy nie, kształtowania wiadomych i odpowiedzial- nauczanie zasad bezpiecze stwa nych obywateli w ka dym demokratycznym i odpowiedniego zachowania winno by bez- społecze stwie. Kwestie bezpiecze stwa s po rednio powi zane z praktyk laboratoryj- regulowane przepisami i decyzjami admini- n , a nie odbywa si jedynie teoretycznie. stracyjnymi dotycz cymi zastosowania i u y- Zasady bezpiecze stwa powinny by zawsze wania rozmaitych produktów chemicznych, omawiane wtedy, gdy znajduj zastosowanie zasad bezpiecze stwa w ruchu drogowym, do konkretnego zadania laboratoryjnego. utylizacji odpadów etc., chocia niektóre z nich nie znajduj zastosowania w procesie Istotne jest tak e, aby wpajanie zasad bez- nauczania przedmiotów przyrodniczych, jed- piecze stwa stanowiło trwały element na- nak s wa ne z punktu widzenia wykształce- uczania na stałe wpisany w tre ci programo- nia ogólnego. Tak wi c, podnoszenie zagad- we. Powinno sta si procesem długotrwałym, nie bezpiecze stwa w czasie nauczania podczas którego uczniowie stopniowo posze- chemii powinno by uwa ane za wa ny cel rzaj swoj wiedz i kształtuj odpowiedni sam w sobie. Wdra anie zasad bezpiecze - postaw oraz zachowanie, poprzez ci głe stwa, podczas nauczania chemii, nie mo e przyswajanie nowych informacji, a tak e mo- by wył cznie przekazywaniem ich tre ci. dyfikowanie ju posiadanej wiedzy. Działaj c Na przykład, prezentacja plakatów dotycz - w ten sposób, zapewniamy, wraz cych bezpiecze stwa czy przedstawienie re- z odpowiednimi kwalifikacjami, wła ciw po- 8 Strona 9 staw obywatelsk – post powania zgodnie z zasadami bezpiecze stwa. Obowi zuj ce w Polsce przepisy zostały omówione mi dzy innymi w artykule prof. A. Burewicza i dr. P. Jagodzi skiego opublikowanym w „Chemii w Szkole”1. Autorzy 1 A. Burewicz, P. Jagodzi ski, Szkolny eksperyment chemiczny w wietle przepisów, „Chemia w Szkole” nr 3/2004, s. 174- 181. 9 Strona 10 Wszystko jest trucizn i nic ni nie ników toksycznych. Gazy i pary, takie jak: jest. Dawka decyduje tylko, czy co tlenek w gla(II), tlenek siarki(IV) i lotne w - nie jest trucizn glowodory s wchłaniane przez płuca, a ciecze i aerozole, takie jak: mgła kwasu Paracelsus siarkowego(VI) lub pył krzemionkowy s wchłaniane przez płuca albo s w nich gro- madzone. Gazy i pary s łatwo wdychane, 2. Identyfikacja potencjal- natomiast wnikanie cz stek stałych zale y od nych zagro e chemicznych ich wielko ci i kształtu. dla zdrowia Główna rola płuc polega na wymianie gazów Chemia i praca ze zwi zkami chemicznymi, pomi dzy krwi , a powietrzem w nich zawar- jakkolwiek jest zaj ciem fascynuj cym, mo e tym. Wymiana gazowa zachodzi by niebezpiecznym zwłaszcza wówczas, gdy w p cherzykach płucnych, które stanowi brak jest informacji o wła ciwo ciach stoso- jednokomórkow warstw oddzielaj c krew wanych substancji lub substancje s u ywane od powietrza. Tak cienka i delikatna struktura nieprawidłowo. Dlatego przed przyst pieniem tkanki sprawia, e substancje toksyczne łatwo do pracy w laboratorium nale y zapozna przenikaj przez płuca i powoduj ich uszko- uczniów ze sprz tem i przepisami bezpie- dzenie. T drog substancje toksyczne dosta- cze stwa. Nast pnie, przed przyst pieniem j si bezpo rednio do krwi i s szybko trans- do pracy praktycznej, uczniowie powinni za- portowane do receptorów, praktycznie pozna si z wła ciwo ciami substancji, które z pomini ciem mechanizmów obronnych or- b d stosowane oraz zasadami posługiwania ganizmu. si sprz tem laboratoryjnym. Nie nale y nigdy zapomina , e wszystkie substancje che- Absorpcja gazów i par w płucach zale y od miczne s toksyczne przy okre lonej dawce i ich rozpuszczalno ci we krwi przepływaj cej mog stanowi zagro enie. Warto przytoczy przez płuca. Dobrze rozpuszczalne zwi zki tu słowa Emila Mraka, który powiedział: „Nie przechodz do krwi w czasie jednego odde- ma bezpiecznych substancji, istniej tylko chu. Gazy, takie jak: amoniak i chlorowodór, bezpieczne sposoby ich u ywania”. które s bardzo dobrze rozpuszczalne w wo- dzie wchłaniane s głównie przez górne drogi 2.1. Drogi wnikania zwi zków do oddechowe, działaj c na nie silnie dra ni co. organizmu Wnikanie przez skór (droga dermalna) Wnikanie przez układ oddechowy (droga inhalacyjna) Przepuszczalno substancji toksycznej przez skór zale y zarówno od wła ciwo ci skóry Układ oddechowy jest jedn z głównych dróg jak i substancji. Zwi zki toksyczne mog przedostawania si do organizmu wielu czyn- 10 Strona 11 przenika do organizmu przez naskórek, gru- ładunkiem), absorpcja w przewodzie pokar- czoły łojowe i mieszki włosowe. Cz sto mowym jest uzale niona od kwasowo ci wchłanianie substancji toksycznej, która mo e miejsca wchłaniania: oł dek – pH 1-3, jelito działa szkodliwie na organy odległe od miej- cienkie – pH 5-8. Tak wi c, kwasy organiczne sca przenikania, nie powoduje adnych zmian s stosunkowo łatwo wchłaniane przy niskim na skórze lub zmiany te s niewielkie. pH ( oł dek), podczas gdy zasady organicz- Główn barier na drodze przenikania ne dobrze zjonizowane w oł dku, głównie s zwi zków toksycznych do organizmu stano- wchłaniane w jelicie cienkim. wi zrogowaciała warstwa naskórka. Prze- puszczalno skóry jest odwrotnie proporcjo- 2.2. Niebezpieczne substancje nalna do grubo ci naskórka, która jest ró na chemiczne w ró nych miejscach ciała, a grubo ta zmienia si nast puj co: stopy i dłonie > Substancj niebezpieczn jest ka da sub- brzuch, plecy, nogi, r ce> genitalia. Aby stancja powoduj ca zatrucie ostre, b d wy- zwi zek mógł by wchłaniany przez skór , wołuj ca skutki odległe lub posiadaj ca nie- musi by substancj ciekł lub gazow oraz bezpieczne wła ciwo ci fizykochemiczne i/lub dobrze rozpuszczaln w wodzie albo roz- wła ciwo ci niszcz ce rodowisko. Jest kilka puszczalnikach organicznych. Zazwyczaj rodzajów substancji zaliczanych do niebez- substancje niepolarne, rozpuszczalne w piecznych, sklasyfikowanych w grupach w tłuszczach łatwiej przenikaj przez skór ni zale no ci od skutków toksycznych, jakie substancje o budowie jonowej. Do zwi zków wywołuj . chemicznych łatwo przenikaj cych przez skó- r nale : anilina, cyjanowodór, zwi zki orga- Substancje toksyczne, np.: cyjanek potasu niczne rt ci, nitrobenzen, zwi zki fosforoor- lub strychnina, wdychane, połkni te al- ganiczne i fenol. Skutki wchłaniania niektó- bo absorbowane przez skór w niewielkich rych z nich, np.: fenolu, nawet na niewielkiej ilo ciach, powoduj ci kie uszkodzenie or- powierzchni skóry (kilka cm2) w okre lonym ganizmów ywych lub mier na skutek od- czasie mog okaza si miertelne. Uszko- działywa (interakcji) fizykochemicznych. dzenia skóry (otarcia, rany, podra nienia), Substancje toksyczne mog równie powo- stany zapalne oraz nawodnienie naskórka dowa uszkodzenia poprzez niszczenie struk- zwi kszaj jej przepuszczalno . tur biologicznych i/lub zakłócenie funkcji or- ganizmu. Wchłanianie z przewodu pokarmowego Do porównywania toksyczno ci ró nych sub- Przewód pokarmowy jest trzeci , wa n dro- stancji stosowana jest medialna dawka mier- g wchłaniania substancji toksycznych. Ze telna (LD50). Jest to statystycznie wyznaczona wzgl du na to, e łatwiej przenikaj przez pojedyncza dawka substancji, która powoduje tkank zwi zki niezjonizowane (nieobdarzone mier połowy populacji organizmów u ytych 11 Strona 12 do bada w okre lonych warunkach. Substancje teratogenne powoduj uszko- Substancje szkodliwe – to takie, które zaab- dzenie płodu we wszystkich stadiach jego sorbowane w organizmie mog wywoła złe rozwoju. samopoczucie (np.: kwas szczawiowy, piry- dyna), natomiast substancje r ce – działaj Substancje mutagenne powoduj dziedzicz- niszcz co na tkank yw oraz sprz t labora- ne uszkodzenia w materiale genetycznym. toryjny. Najbardziej znane substancje r ce Charakterystyczn cech substancji muta- to: st one kwasy (pH<2, kwas azotowy(V), gennych jest długi okres latencji – czyli czasu siarkowy(VI)) oraz zasady (pH>11.5, st ony od momentu nara enia do pojawienia si NaOH), brom. uszkodze w materiale genetycznym. Wiele substancji mutagennych wykazuje działanie Nast pn klas stanowi substancje dra - teratogenne lub kancerogenne. ni ce, które w wyniku działania natychmia- stowego, ci głego lub wielokrotnego na skór Substancje wybuchowe łatwo ulegaj wy- albo błon luzow wywołuj podra nienia i buchowi. Podczas pracy z takimi substancja- stany zapalne skóry, oczu, układu oddecho- mi nale y stosowa wył cznie małe ilo ci i wego, np.: amoniak, słabe kwasy i zasady, unika przegrzewania, kontaktu z ogniem, tlenek siarki(IV), chlorek benzylu. uderze , wstrz sów, iskrzenia. Do takich sub- stancji nale : nitrozwi zki, nadtlenki, estry Substancjami uczulaj cymi okre la si sub- kwasu azotowego(V) oraz mieszaniny sub- stancje antygenowe zdolne do wywołania stancji utleniaj cych: azotany(V), chromia- nadwra liwo ci (uczulenia). Intensywno ny(VI), dymi cy kwas azotowy, mieszanina i czas, po którym pojawiaj si objawy uczu- nitruj ca, st ony kwas chlorowy(VII) i nad- lenia zale od wła ciwo ci osobniczych. tlenek wodoru (>30%). Do grona substancji uczulaj cych nale np.: nikiel, kobalt, olejki eteryczne. Substancje utleniaj ce (przy pieszaj ce proces spalania) mog spowodowa zapłon Substancje rakotwórcze (kancerogenne) - substancji palnej lub przy pieszy proces mog by przyczyn powstawania nowotwo- spalania poprzez wydzielanie tlenu albo in- rów zło liwych. nych gazów. Czynnik utleniaj cy podczas Ustawodawstwo klasyfikuje substancje kance- reakcji chemicznej wydziela wolny tlen utrud- rogenne nast puj co: A – zwi zki niaj c tym samym gaszenie po aru, np.: o udowodnionym działaniu rakotwórczym, manganian(VII) potasu, nadtlenek sodu. w tym: A1 – u ludzi (benzen, chlorek winylu); A2 – u zwierz t do wiadczalnych; B – zwi z- Substancje łatwopalne dziel si na: sub- ki, co do których istnieje podejrzenie, e mo- stancje wysoce łatwopalne - ciecze, których g okaza si rakotwórcze dla ludzi. temperatura zapłonu le y poni ej 00C, 12 Strona 13 a temperatura wrzenia wynosi maksymalnie stronie projektu CHLASTS: 350C i mieszaniny gazów (w tym gazy skro- .) plone) oraz substancje łatwopalne samorzut- nie zapalaj ce si , np.: gazy, skroplone gazy Znane s nast puj ce efekty toksykologiczne: zapalaj ce si na powietrzu, substancje wra - liwe na wilgo , które w reakcji z wod wydzie- Toksyczno ostra – efekt działania sub- laj palne gazy – nale y je chroni przed do- stancji (odpowied organizmu) pojawia si st pem wody i wilgoci. Łatwopalne rozpusz- zaraz po krótkotrwałym nara eniu na czynnik czalniki s najcz stszym ródłem po aru. chemiczny lub po nara eniu na okre lone st enie czynnika. Substancje szkodliwe dla rodowiska - skutkiem ich działania mo e by : po ar, wy- Toksyczno chroniczna (przewlekła) – buch i mo liwe ska enie otaczaj cego ro- efekt działania substancji (odpowied organi- dowiska (wody, gleby, powietrza). zmu) pojawia si po upływie długiego czasu od nara enia na małe, powtarzaj ce si daw- 2.3. Skutki toksykologiczne nara e- ki czynnika toksycznego – mo e to trwa ty- godnie, miesi ce a nawet lata. Dawka jest nia na substancje chemiczne mała i nie powoduje widocznego skutku na- tychmiastowego. Skutki działania odległego Zwi zki chemiczne stanowi zagro enie mog by ci głe lub nieodwracalne maj ce dla organizmu ludzkiego, gdy przedostan si wpływ na rozrodczo lub odporno organi- do wra liwych tkanek lub narz dów zmu. w odpowiednim st eniu i czasie, czyli w odpowiedniej dawce. Karcynogeneza – niekontrolowany podział i rozwój komórek jako rezultat działania czyn- Dawka – ilo substancji niebezpiecznej, nika chemicznego (karcynogenu), proces zwykle liczona na kg masy ciała (mg/kg), rozwoju nowotworu. na któr jest nara ony organizm. Toksyczno rozrodu (wpływaj ca Nara enie (ekspozycja) – proces, podczas na rozrodczo i potomstwo) – jakikolwiek którego substancja jest zdolna do przedosta- skutek szkodliwego działania na funkcje roz- nia si do organizmu, organu, tkanki lub ko- rodcze dorosłych osobników, b d rozwój mórki jedn z mo liwych dróg absorpcji: przez embrionu lub płodu. skór , drogi oddechowe lub drog pokarmo- w . Innymi słowy, jest to ilo lub (st enie) zwi zku chemicznego oddziaływuj cego w okre lonym czasie na ludzi albo organizmy ywe stanowi ca zagro enie. (Wi cej infor- macji na ten temat znajduje si w słowniku na 13 Strona 14 2.4. Substancje niezgodne takt stanowi zagro enie. Termin substancje niezgodne (niekompatybil- 2.5. Sposoby informowania o za- ne) (ang. incompatibil, niezgodny, incompati- gro eniach chemicznych bility - niezgodno ) oznacza substancje, któ- Informacja o zagro eniach chemicznych jest rych kontakt ze sob stwarza zagro enie w umieszczona na standardowych etykietach pracy laboratoryjnej. zwi zków chemicznych w formie symboli oraz zwrotów zagro enia R i zwrotów bezpie- Je eli substancje takie znajd si obok siebie cze stwa S. i dojdzie do ich kontaktu, wówczas mo e zaj reakcja chemiczna o gwałtownym prze- Symbole (piktogramy) stanowi wizualne biegu. Reakcja mo e mie miejsce w warun- przedstawienie zagro e zwi zanych z da- kach otoczenia, gdy temperatura i/lub ci nie- nym zwi zkiem, np.: substancj paln symbo- nie ulegnie zmianie lub, gdy pr no par lizuje czarny znak płomienia na ółto- substancji ulegnie zmianie. Efektem mo e pomara czowym tle, substancj toksyczn – by : samozapłon (np. w wyniku kontaktu sub- czarny znak trupiej czaszki na ółto- stancji chemicznej z powietrzem), wytworze- pomara czowym tle, substancj szkodliw – nie ciepła (np. w wyniku kontaktu z wilgoci ), czarny znak krzy a na ółtym tle (patrz za- wytworzenie toksycznych gazów, rozkład ł cznik 6. Wykaz odczynników u ywanych zwi zku, utworzenie nowych zwi zków bar- w szkołach). dziej niebezpiecznych, zapłon innych materia- łów lub wybuch. Zwroty zagro enia (ang. R-risk) – stanowi Podstaw do zakwalifikowania substancji jako poszerzon , w stosunku do symboli, informa- niezgodnych s informacje dotycz ce reakcji: cj o zagro eniach zwi zanych z ró nymi pomi dzy nimi, z powietrzem i wilgoci , substancjami chemicznymi. S prawnie regu- z popularnymi materiałami, takimi jak szkło, lowane i stanowi znormalizowany standard metale, cement lub materiały ochronne (takie mi dzynarodowy. jak: guma, plastik czy powłoki ochronne). Bezpieczna praca oznacza konieczno zna- O ile zwroty R opisuj zagro enia wynikaj ce jomo ci substancji niezgodnych, których u y- z wła ciwo ci zwi zków chemicznych, zwroty wamy. Bardzo dobrym ródłem wiedzy bezpiecze stwa S (ang. S-safety) informuj , o substancjach niezgodnych jest przewodnik w jaki sposób unikn niebezpiecze stwa. The Wiley Guide to Chemical Incompatibili- Dokładne przestrzeganie zasad post powa- ties1. nia z potencjalnie niebezpiecznymi substan- Zał cznik 4 zawiera wykaz niezgodnych sub- cjami chemicznymi zmniejsza ryzyko zagro- stancji chemicznych, których wzajemny kon- enia zdrowia. Zwroty R i S przedstawiane s 1 na etykiecie opakowania zwi zku chemiczne- R.P. Pohanish, S. A. Greene, Wiley Guide to Chemical Incompati- bilities, 2nd Edition, John Wiley and Sons, New York 2003. go w postaci jednej lub dwu cyfr, a ich obja- 14 Strona 15 nienia znajduj si na ulotce doł czonej 3. Zapobieganie wypadkom przez producenta do opakowania. (Patrz za- ł cznik 5.) 3.1. Wzorcowa szkolna pracownia chemiczna Karta charakterystyki (ang. MSDS - Mate- rial Safety Data Sheet) zawiera wszelkie in- Szkolna pracownia chemiczna musi zapew- formacje dotycz ce okre lonej substancji ni , zarówno nauczycielowi jak i uczniom, chemicznej, które s niezb dne do wła ciwe- maksymalny poziom bezpiecze stwa, który go okre lenia zagro enia i podj cia odpo- mo na osi gn , stosuj c zasady funkcjonal- wiednich rodków zaradczych podczas jej no ci, ergonomii i komfortu pracy. stosowania. W karcie obok wła ciwo ci fi- zycznych i chemicznych substancji zawarte Dobra szkolna pracownia chemiczna ł czy s informacje na temat jej wpływu na zdrowie w sobie dwie cechy: umo liwia wykonywanie oraz ycia człowieka, a tak e wpływu na stan do wiadcze chemicznych, gwarantuj c bez- rodowiska naturalnego, najwy szego do- piecze stwo i zapewnia nauczycielowi wa- puszczalnego st enia, rodków bezpiecze - runki skutecznego przeprowadzania procesu stwa i pierwszej pomocy. Karta zawiera in- nauczania. formacje o przechowywaniu i o przyjaznym sposobie utylizacji (nieszkodliwym) dla ro- dowiska. Producenci s zobowi zani do do- ł czania karty charakterystyki do ka dej wy- produkowanej substancji niebezpiecznej i dostarczenia jej odbiorcy - u ytkownikowi. W ka dym laboratorium pracownicy (w szkole nauczyciele i uczniowie) powinni mie łatwy dost p do kompletu kart charakterystyki. Wzorcowo zorganizowana szkolna pracownia Uwaga! W ramach programu CHLASTS przy- chemiczna znajduje si w Zespole Szkół gotowano zestaw 41 uproszczonych kart cha- Ogólnokształc cych „Gimnazjum i Liceum rakterystyki dla ucznia, opisuj cych zwi zki Akademickiego” w Toruniu. u ywane w praktyce szkolnej. Karty stanowi pomoc dydaktyczn , nie zast puj kart cha- rakterystyki (karty charakterystyki dla ucznia dost pne s na stronie: ). 15 Strona 16 Szkolna pracownia chemiczna składa si Stół demonstracyjny spełniaj cy standardy z dwóch pomieszcze – gabinetu lekcyjnego i b d cy zarazem biurkiem nauczyciela, i zaplecza. umieszczony na pode cie (dla poprawienia widoczno ci), osłoni ty szyb z bezbarwnego Gabinet lekcyjny jest zorganizowany w spo- tworzywa sztucznego. sób umo liwiaj cy uczniom wykonywanie do wiadcze , a tak e uczestnictwo w lekcjach Ławki przymocowane na stałe do podłogi, niewymagaj cych przeprowadzania ekspery- znajduj ce si w odległo ci 1,5 m od stołu mentów chemicznych. demonstracyjnego. Konsekwencj tego zało enia jest nast puj - ce wyposa enie pomieszczenia: Wyci g daj cy mo liwo wykonywania do- wiadcze z substancjami lotnymi, umiesz- czony w pobli u stołów demonstracyjnych. Stanowiska pracy dla uczniów (ok.10), tzn. Przez sal lekcyjn : od uczniowskich stano- stoły spełniaj ce standardy (czyli maj podł - wisk pracy, w stron drzwi przebiega droga czone palniki gazowe, zlewozmywak z ciepł i ewakuacyjna o szeroko ci 1,5 m. zimn wod , blat jest pokryty płytkami che- moodpornymi). Zaplecze pełni funkcj podr cznego maga- zynu sprz tu laboratoryjnego i odczynników. Pracownia oraz zaplecze powinno przynajm- niej raz w roku przechodzi kontrol prze- 16 Strona 17 strzegania zasad bezpiecze stwa, np. według nazw zwi zku, wzór strukturalny i sumarycz- protokołu opisanego w zał czniku 7. ny, dat syntezy, nazwisko osoby, która zwi - zek otrzymała oraz informacj o zagro e- Rozpuszczalniki musz by przechowywane niach. Substancje chemiczne w szklanych lub w metalowych szafach, odpowiednich do tego mi kkich, plastikowych butelkach musz by celu. Nigdy nie nale y ich przechowywa opisane przynamniej niezmywalnym pisa- w szafach wyci gowych, chocia niektóre z kiem. nich wyposa one s w specjalnie wbudowane Szczegółowe zasady urz dzania wzorcowej półki do przechowywanie rozpuszczalników. pracowni chemicznej zostały bardzo dobrze Zł praktyk jest przechowywanie substancji opisane przez dr Krystyn Łopat w pracy 1 chemicznych wystawionych na bezpo rednie zbiorowej pt. Dydaktyka chemii . działanie wiatła słonecznego. 3.2. Utylizacja odpadów chemicz- Substancje chemiczne bardzo toksyczne nych nale y przechowywa w specjalnych szafach Sposób post powania z odpadami chemicz- pancernych. W miar mo liwo ci nale y reali- nymi, wytwarzanymi w laboratorium szkol- zowa nauczanie chemii bez stosowania sub- nym, powinien by zgodny z przepisami doty- stancji bardzo toksycznych. cz cymi przechowywania odczynników che- Do przechowywania niektórych grup zwi z- micznych, które obowi zuj w danym kraju. ków (np. narkotyki, substancje bardzo tok- W nowoczesnej europejskiej szkole zbieranie, syczne) potrzebne jest specjalne zezwolenie. przechowywanie i utylizacja odpadów musi odbywa si w sposób bezpieczny dla rodo- Wszystkie substancje chemiczne stosowane wiska. Zasady utylizacji musz pozostawa w laboratorium, powinny by wyra nie równie w zgodzie z podstawowymi, lokalny- i zrozumiale opisane. Odczynniki zakupione mi aktami prawnymi dotycz cymi ochrony w handlu nale y przechowywa w butelkach zdrowia i rodowiska. lub pojemnikach, w których zostały zakupione u producenta, z oryginaln etykiet i nazwi- Praktycznie wszystko, czego u ywa si skiem osoby, która dokonała zakupu (lub w w laboratorium, a wi c próbki zwi zków che- imieniu której dokonano zakupu) oraz dat , micznych, produkty reakcji, przes cze, osady, kiedy dokonano zakupu. Podobne etykiety rozpuszczalniki, szkło laboratoryjne, puste nale y naklei na stare odczynniki, ci gle opakowania lub potłuczone termometry osta- b d ce w u yciu w laboratorium. Je eli to tecznie stanie si odpadem laboratoryjnym. tylko mo liwe, nale y poda przybli on dat zakupu. Je eli data zakupu jest nieznana, Zabrania si odprowadzania niebezpiecznych wówczas nale y napisa : „data zakupu nie- znana”. Ka da substancja otrzymana w labo- 1 K. Łopata, Wyposa enie szkolnej pracowni chemicz- nej, [w:] Dydaktyka chemii, pod red. A. Burewicz, H. ratorium powinna mie etykiet zawieraj c : Guli ska, Wydawnictwo Naukowe UAM, Pozna 1993, s. 351-387. 17 Strona 18 odpadów laboratoryjnych bezpo rednio do w nich przechowywane. Nale y u y- zlewu lub wysypywania ich do mietników. wa butelek, słoików polietylenowych Wszelkie odpady chemiczne nale y zbiera lub szklanych, które s odpowiednie w pojemnikach stoj cych w specjalnie do tego dla wi kszo ci odpadów. celu przeznaczonych i wyra nie oznaczonych Je li odpady chemiczne s niebez- miejscach w laboratorium. pieczne, na pojemnikach obowi zko- wo umieszcza si napis: „Niebez- Pojemniki musz by prawidłowo oznakowa- pieczne odpady” oraz dat ich zebra- ne, a zbierane odpady musz by segrego- nia, nazwisko osoby odpowiedzialnej i wane według ich rodzajów. I tak, łatwopalne rodzaj zagro enia. odpady powinny by gromadzone w osob- Magazynowanie powinno odbywa si nych szafach, z dala od kwasów, zasad i sub- w sposób ograniczaj cy do minimum stancji o charakterze utleniaj cym. Ponadto, mo liwo uszkodzenia pojemników kwasy powinny by przechowywane z dala od i ewentualnego wycieku do rodowi- zasad oraz substancji utleniaj cych i reduku- ska przechowywanych w nich odpa- j cych. Nie nale y miesza odpadów, które dów chemicznych (szczególnie odnosi nie stwarzaj szczególnego zagro enia si to do pojemników szklanych). z odpadami niebezpiecznymi. Przed umieszczeniem w pojemnikach odpady musz by chemicznie dezak- W szkołach zwykle u ywa si niewielkich ilo- tywowane, aby unikn ewentualnych ci substancji, które zazwyczaj wyst puj w niespodziewanych reakcji. Obowi zek formie rozcie czonych roztworów. Mo na dezaktywacji spoczywa na osobie wy- wi c pomin niektóre z zasad utylizacji od- twarzaj cej odpady. Sposób neutrali- padów, jednak działania nauczyciela powinny zacji jest podany w kartach charakte- by dobrze przemy lane i zgodne z obowi - rystyki. zuj cymi przepisami. Na przykład, klasyfika- Odbiór i dalsza utylizacja odpadów cj odpadów ciekłych mo na ograniczy do chemicznych mo e by przeprowa- trzech kategorii: rozpuszczalniki organiczne, dzana tylko przez odpowiednie, upo- zoboj tnione kwasy i zasady (pH 6-8) oraz wa nione do tego firmy. odpady zawieraj ce metale ci kie. Wykaz proponowanych rodzajów odpadów chemicz- Pracuj c z bardzo małymi ilo ciami substancji nych i sposób ich oznakowania podano poni- chemicznych, mo na niektóre z odpadów ej (rozdz. 3.3.1). Organizuj c gromadzenie i chemicznych odprowadza bezpo rednio do utylizacj odpadów chemicznych w szkolnym odpadów komunalnych ( mieci, cieki). Licz- laboratorium nale y pami ta , e: ba tych substancji jest jednak niewielka - s Pojemniki stosowane do zbierania od- to: agaroza, el silikonowy, tlenek elaza(III), padów chemicznych musz by od- w glany, oksoborany, chlorki - sodu, wapnia, porne na działanie substancji, które s magnezu i potasu, glukoza i ditlenek tyta- 18 Strona 19 nu(IV). Analogicznie post puje si z substan- stancje rakotwórcze; substancje wybuchowe cjami chemicznymi stosowanymi w gospodar- lub piroforyczne; substancje dra ni ce al- stwie domowym. Metody post powania z in- bo cuchn ce; substancje gwałtownie reaguj - nymi chemikaliami nale y znale w odpo- ce z innymi, zbieranymi odpadami (patrz za- wiednich kartach charakterystyki. Trzeba ł cznik 4). podkre li , e odprowadzanie bezpo rednio do cieków komunalnych jest traktowane wy- 3.3. Podstawowe wyposa enie na ł cznie jako wyj tek od ogólnie przyj tej za- wypadek zagro enia sady post powania z odpadami chemicznymi. 3.3.1. Sprz t ga niczy Ogólnie, pod poj ciem post powania z odpadami chemicznymi rozumie si takie Szybkie i skuteczne gaszenie po aru wymaga ich przygotowanie, aby nie stanowiły zagro- znajomo ci rodzaju ga nicy, której wolno enia (lub to zagro enie zostało zminimalizo- i nale y u ywa . wane) przed ostateczn ich utylizacj . Rodzaj (typ) ga nicy zale y od wła ciwo ci 3.2.1. Rodzaje odpadów chemicznych i pal cej si substancji. Przeno ne ga nice i koce ga nicze musz by dost pne w ka - sposób oznakowania pojemników do ich dym laboratorium. Je eli na wyposa eniu s przechowywania koce ga nicze, to ich przydatno musi by potwierdzona atestem. W przypadku ograniczonej liczby pojemników nale y pami ta , e odpady chemiczne przy- Ga nica niegowa, wypełniona tlenkiem pisuje si do danej klasy, bior c pod uwag w gla(IV), jest skuteczna w przypadku ich najbardziej toksyczny lub najbardziej wi kszo ci po arów, które mog mie miejsce szkodliwy składnik. w laboratorium. Podczas działania nie pozo- stawia osadów, nie zanieczyszcza laborato- O ciekłe, organiczne, bez fluorowców F ciekłe, organiczne, zawieraj ce flu- rium, nie uszkadza aparatury i sprz tu, mo e orowce by u ywana na urz dzenia znajduj ce si S Stałe Hg rt , nieorganiczne sole rt ci, szkło pod napi ciem elektrycznym, a tlenek w - zanieczyszczone rt ci gla(IV) jest praktycznie w tych warunkach inne inne niebezpieczne odpady, nieza- kwalifikowane do powy szych grup niereaktywny chemicznie. Po ugaszeniu po- aru laboratorium powinno by starannie wy- Substancje szczególnie niebezpieczne, (które wietrzone, aby zapobiec uduszeniom. Ga ni- powinno si wyeliminowa z praktyki szkolnej ca na ditlenek w gla jest stosowana i nie wykorzystywa do wykonywania do- w przypadku gaszenia pal cych si : wiadcze ) nie mog by zbierane bezpo- rednio w pojemnikach na odpady. S to tru- urz dze i aparatury znajduj cej si cizny (o wysokiej klasie toksyczno ci); sub- 19 Strona 20 pod napi ciem, cieczy łatwopalnych (np.: benzyna, Woda jest najbardziej powszechnym medium oleje), ga niczym, jednak nie wolno jej stosowa łatwopalnych ciał stałych (np. parafi- na urz dzenia pod napi ciem i na substancje na), reaguj ce chemicznie z wod , takie jak np.: łatwopalnych gazów (np.: metan, ace- metale alkaliczne, karbid, wapno palone, ła- tylen, propan, butan), a tak e innych twopalne ciecze. substancji, na które nie wolno działa wod . Koc ga niczy, wykonany z włókien szkla- nych, ma powierzchni około 2 m2 i jest cał- Nie wolno u ywa tego typu ga nicy do kowicie niepalny. Powinien by przechowy- pal cych si metali alkalicznych (tak e ma- wany w kopercie zawieszonej na cianie. Koc gnezu i wapnia), wodoru, siarki, wodorotlen- nale y rozło y i narzuci na płon cy obiekt. ków metali, gor cych cz ci maszyn oraz do Zaleca si szczególnie u ycie koca ga nicze- ratowania ludzi i innych organizmów ywych. go do ratowania płon cych osób, tłumienia . ognia łatwopalnych cieczy, substancji reagu- Ga nica proszkowa przeznaczona jest j cych z wod oraz urz dze pod pr dem do tłumienia ognia pal cych si metali alka- elektrycznym. licznych (tak e magnezu i wapnia), wodorków metali, silanów (krzemowodorów) i innych 3.3.2. Wymiana zu ytych ga nic substancji, na które nie wolno działa wod , b d nie wolno stosowa ga nic innego typu, Fakt u ycia ga nicy nale y zgłosi zgodnie łatwopalnych cieczy i gazów, cylindrów z obowi zuj cymi przepisami na wypadek z gazem pod ci nieniem lub cieczami zagro enia. Osoba odpowiedzialna za stan oraz urz dze pod napi ciem elektrycznym ga nic powinna zosta natychmiast poinfor- o napi ciu mniejszym od 1000V. mowana o zdarzeniu i konieczno ci wymiany zu ytej ga nicy na now . Nie wolno stosowa ga nicy proszkowej na pracuj ce maszyny i urz dzenia, kompute- 3.3.3. Natryski bezpiecze stwa- prysznic, ry i inny sprz t elektroniczny, gdy mog one natrysk do przemywania oczu ulec zniszczeniu. Do najwa niejszych elementów wyposa enia Na płon ce cylindry z acetylenem działamy laboratorium, w razie wypadku, nale y prysz- wod z bezpiecznej odległo ci. Je li cylinder nic i natrysk do przemywania oczu. jest tak gor cy, e woda zmienia si gwałtow- nie w par , nale y niezwłocznie ewakuowa Prysznic jest przeznaczony do spłukiwania ludzi z laboratorium ze wzgl du na gro b całej powierzchni ciała, gdy zapali si ubranie wybuchu. lub nast pi rozległe ska enie chemiczne. 20