Безопасное хранение реактивов в химической лаборатории: основные правила

Химические реактивы – вещества, используемые при проведении лабораторных исследований и работ. Это преимущественно индивидуальные вещества, но также могут применяться сложносоставные элементы.

Популярные виды реактивов для лабораторий (включая школьные)

Перечень наиболее распространенных реактивов для лабораторий включает в себя следующие виды:

1.     Красители, применяются в микробиологии. Бывают основные, кислые и нейтральные.
2.     Растворители, например, оксид алюминия, бутанол, вода, дихлорметан.
3.     Аналитические реактивы, например, акриламид, фторид аммония, бруцин.
4.     Реактивы для синтеза. Группа обширная, в нее входят соли, кислоты, растворители, красители и прочее.
5.     Реактивы общего лабораторного назначения. Тоже обширная группа, в состав которой входят многочисленные вещества и элементы для проведения аналитической, исследовательской или контрольно-аналитической работы.
6.     Реактивы фармакопейного качества. Используются в биофармацевтическом направлении, преимущественно для оценки качества продукции. Примеры: сульфат аммония, хлорид алюминия, адипиновая кислота.
7.     Стандартные растворы, которые используются для определения количества конкретного вещества в составе. Например, перхлорная, уксусная кислота, хлорид натрия.

Для безопасного и правильного использования химического реактива любого вида требуется строгое соблюдение правил, равно как дозировки.

Фотограф: Mikhail Nilov: https://www.pexels.com/ru-ru/photo/9243553/

Классификация химических реактивов в соответствии с ГОСТ

На территории РФ используется классификация, принятая соответствующим положением еще во время существования СССР. Согласно ей все реактивы классифицируются по группам, представленным в таблице.

В особо чистых химических реактивах должно быть только вещество. Если в состав входят примеси, то их должно быть настолько мало, чтобы не влиять на результаты лабораторных исследований.

Помимо основной классификации имеется и дополнительная, которая применяется только к особо чистым химическим веществам. Упаковка с ним помечается дополнительной маркировкой:

•         «ОСЧ» (особо чистый), далее указываются цифры: 1 – количество примесей; 2 – показатель степени примесей, указываются через тире. Например «ОСЧ 5-4» означает, что в веществе есть 4 вида примесей, масса которых 2,5*10 в -10 степени. Итоговый расчет указывается в процентном соотношении;
•         «ОП» (органические примеси). Здесь используется альтернативная маркировка, но указывается только одна цифра, которая обозначает степень (например, «ОП-5 ОСЧ»);
•         Пометка для веществ, в состав которых входят неорганические примеси. Пример маркировки: «ОП-5 ОСЧ 5-4».

Особо чистые реактивы создаются путем нескольких последовательных очисток, причем может задействоваться одновременно много методов (осаждение, дистилляция и прочие). Также в ходе очистки важно следить за идеальной чистотой оборудования, воздуха и других контактирующих элементов, т.к. через них тоже могут поступать примеси.

Как получают химические реактивы?

Производство химических реактивов осуществляется в малом объеме. Это связано с такими факторами, как:

1.     сложность получения;
2.     рынку не требуется промышленный объем;
3.     нет экономической выгоды.

К примеру, если требуется раствор с концентрацией вещества более 95% (низшая категория), проводят несколько чисток, контролируют ход реакции. Доставка осуществляется в зависимости от опасности вещества. К примеру, для школьных лабораторий они могут поставляться обычными почтовыми сервисами, поскольку никакой опасности не представляют.

Фотограф: RF._.studio: https://www.pexels.com/ru-ru/photo/3825366/

Методы получения

Основа реактива получается посредством смешивания определенных компонентов. Это допускается, если в ходе лабораторного исследования можно использовать техническое вещество низшей квалификации. Однако если такая квалификация не подходит, тогда требуется очистка, чтобы получить более чистый элемент. Она выполняется разными способами:

• фильтрование;
• перегонка;
• декантация;
• центрифугирование;
• перекристаллизация;
• сублимация;
• высушивание.

Стандартные методы очистки можно выполнять в лабораториях самостоятельно (естественно, при соблюдении условий и требований). Но некоторые можно выполнить только в рамках соответствующих производственных предприятий.

Какая посуда должна использоваться?

Как правило, используется стеклянная посуда. Этот материал достаточно прочный и не вступает в контакт с большинством веществ. Также нужно правильно подбирать крышки:

1.     Стеклянные, применяются в работе с органическими реактивами.
2.     Резиновые подойдут для слабых растворов или воды.
3.     Корковые применяются для щелочных веществ.
4.     Пластмассовые – для большинства реактивов.

Важно использовать конкретную крышку для определенного вещества. Нельзя менять их местами при работе с двумя реактивами. Также для некоторых веществ необходимо герметичное пространство, поэтому покупают посуду с идеально подходящей для нее крышкой.

Правила хранения

На территории лаборатории не должно храниться слишком много реактивов. Должен оборудоваться отдельный шкаф. Естественно, в лаборатории можно держать вещества, которые на текущий момент используются в исследовательской или другой работе, но совмещать с ней складское помещение запрещено. Общее количество веществ должно соответствовать суточной норме.

Хранение больших объемов химических реактивов на складе

Правила хранения формируются для каждого вещества отдельно. Но есть несколько общих правил:

1.     Стандартные вещества должны содержаться в стеклянных закрытых емкостях.
2.     Преимущественно используются металлические шкафы со стеклянными дверцами.
3.     Летучие вещества, например, бром, должны храниться на полке или в специальном отделении, которое хорошо вентилируется. Даже если склянка герметично закрыта, нарушать это правило все равно нельзя.
4.     Если емкость хранения вещества превышает 50 мл, тогда её складывают в металлический ящик, который плотно закрывается.
5.     Горючие вещества должны содержаться в термозащитных ящиках, дно которых выкладывается асбестом.
6.     Химические реактивы должны размещаться группами, смешивать которые запрещено.

Хранение реактивов в лабораториях

На территории лабораторий должны использоваться аналогичные правила хранения, за исключением количества. Учитывая постоянное взаимодействие с веществами, крайне важно основную массу химикатов хранить далеко от рабочей территории.

Независимо от места хранения - склад или лаборатория, - отдельные шкафы или специализированные ящики выделяются для складирования следующих веществ:

•         взрывчатые;
•         горючие;
•         огнеопасные;
•         самовоспламеняющиеся;
•         яды.

Если вещество не имеет конкретных рекомендаций по хранению, а также является относительно безопасным, то его можно хранить на обычном стеллаже. К ним относят простые реактивы, например, соли, основания или оксиды.

Также отмечается, что в каждой отдельной лаборатории могут устанавливаться собственные правила хранения. Например:

•         расстановка простых веществ в алфавитном порядке;
•         отдельные шкафчики или полки для каждой группы;
•         в быстром доступе реактивы, используемые чаще остальных.

Точный список правил хранения химических реактивов на территории лаборатории формируется в зависимости от того, какие именно группы преимущественно используются, насколько хорошее техническое и материальное оснащение объекта. Есть также ряд отдельных правил хранения конкретных веществ. Например, если использовать притертую пробку с емкостью, где хранится щелочь, это приведет к быстрому повреждению крышки, равно как загрязнению самого реактива.

Сроки годности

Стандартный срок годности химического реактива составляет 5 лет с первого дня использования. Некоторые биохимические вещества теряют свои свойства уже спустя 3 года. Также этот срок может сокращаться, если наблюдаются неправильные условия хранения или использования. В некоторых случаях производитель указывает на упаковке срок годности изделия в частном порядке.

Утилизация

В зависимости от характера реактива могут использоваться следующие способы утилизации:

•         Обеззараживание и захоронение. Последний применяется в случае, если вещество опасное, может навредить человеку или окружающей среде.
•         Термообработка. Используются специальные печи, в которых сгорают все отходы.
•         Хлорирование или окисление. Наиболее распространенный метод, который применяется в 99% случаев. В школьных лабораториях используют только его, поскольку здесь запрещены опасные реактивы.
•         Нейтрализация щелочным гидролизом.
•         Алкоголиз – нейтрализация с использованием спиртов.
•         Дистилляция. Рациональный метод, если вещество позволяет. После дистилляции остаток реактива можно повторно использовать.
•         Биологический распад. Применяется крайне редко. Суть заключается в поглощении и переработке отходов микроорганизмами.

Автор:

Василий Причалов Старший научный сотрудник