低温材料的安全处理

低温材料的安全使用和处理

低温材料用于绝大多数实验室,特别是湿实验室。每天在佛罗里达大学,我们收到装有干冰的货物,用液氮保存样品,用冷阱或浴清除杂质,并保持我们的设备在受控的内部环境中冷却。与实验室中的大多数事情一样,如果我们认识到危险并努力控制它们,所有这些都可以安全地完成。如果我们成为骑士或放松,事情可能会非常错误。不幸的是,有记录的情况下,使用冷冻剂的事件导致严重的伤害和死亡。一些例子是:

化学品泄漏

一名实验室助理死亡,另有四人在爱丁堡一家医院的化学品泄漏中受伤。助手在液氮溢出地下室后死亡。1

冷冻管爆炸

当解冻时cryotube爆炸时,大学研究者在一只眼睛中盲目。可能的原因是在储存期间通过小裂纹进入管的液氮的快速膨胀。用于解冻冷冻管和处理低温液体的合适的个人防护设备包括面罩,厚手套,带扣实验室外套,裤子或长裙。在加热时,冷冻管应保存在重的,有围墙的容器中或安全防护罩后面。2

N 2爆炸

一个大学的研究人员报告说,一瓶潜在的传染性物质在从液氮中移出时“爆炸”。正如你可能已经猜到的,“爆炸”发生在液体N2泄漏到小瓶中并在从冷却中移出时膨胀。这对于热密封的玻璃安瓿来说是相当普遍的问题,因为难以获得没有微孔的完美熔融玻璃。2

当我们研究文献时,对于物质何时变成低温材料有不同的意见。对于我们的讨论,我们将沸点低于-75℃的材料视为低温(以便包括干冰)。3

低温原理类似于其他大类化学品,因为我们可以将这些问题分为生理危害和物理危害。与实验室中的其他危险化学品一样,不用说应该阅读和理解安全数据表,并且应制定标准操作程序并将其包括在您的化学卫生计划中。

生理危害

在生理危险类别中,我们将危害分为两个主要部分:那些损害直接接触的组织和可能导致窒息的组织。

直接联系

我们这些年纪大,在青年时期在阳光下度过很多时间的人都非常熟悉我们访问皮肤科医生时液氮的影响。快速,可控的液氮喷雾冻结和杀死组织在很短的时间。意外飞溅或与这些非常冷的材料接触也具有相同的效果。因此,第一条规则是:保护你的皮肤和眼睛。

当您接近低温液体或使用最近从低温中取出的样品时,始终佩戴安全眼镜。此外,如果正在灌注低温液体,或者如果冷冻剂的开口容器可能沸腾和飞溅,则还佩戴全面罩。为了减少在将低温液体从一个容器输送到另一个容器时的飞溅量,总是缓慢地开始并且允许蒸发在填充接收容器之前冷却接收容器。在蒸发和液体沸腾已经减少之后,以正常速率填充容器。2

低温材料像其他液体一样自由流动,因此会溅出和溢出。重要的是佩戴防液手套,以防止溅出的液体被吸收并冻结皮肤。

窒息

低温液体含有大量的潜在气体体积。例如,当蒸发时,一单位体积的液氮将膨胀以产生几乎700单位体积的气体。这引起了氧置换的关注。正常空气含有19.5体积%的氧气。人们可以开始感觉到缺氧的影响约为18%,突然死亡可能发生在约6%。泄漏或容器破裂可能相当快地导致氧缺乏的气氛,特别是在通风差的小房间(例如,电梯或冷室)中。例如,美国工业卫生协会报告的一项调查摘要说:“最近在校园里,使用一个步入式冰箱来存储干冰。干冰储存在标准干冰储存柜中,但是储物柜已经放置在冷箱中以进一步降低干冰损失的速率。当然,干冰在其升华时释放出二氧化碳(CO 2)气体,使得冰箱的CO 2水平达到12,000份/百万(ppm)!相比之下,室外空气中只含有约400ppm CO 2,和OSHA对CO容许接触限值2是5000万分之一。“ 3我们强烈建议开发所有冷冻剂的储存和运输的具体程序。使得冰箱的CO 2水平达到 12,000ppm (ppm)!相比之下,室外空气中只含有约400ppm CO 2,和OSHA对CO容许接触限值2是5000万分之一。“ 3我们强烈建议开发所有冷冻剂的储存和运输的具体程序。使得冰箱的CO 2水平达到 12,000ppm (ppm)!相比之下,室外空气中只含有约400ppm CO 2,和OSHA对CO容许接触限值2是5000万分之一。“ 3我们强烈建议开发所有冷冻剂的储存和运输的具体程序。

物理危害

在物理危险类别中,我们可以将危险分组为具有压力累积的爆炸风险的那些和具有化学反应的爆炸风险的那些。

爆炸 - 压力

如上所述,由液相的蒸发产生的气体体积非常大(例如,当蒸发时液氮膨胀几乎700倍)。如果这种相变发生在不能容纳施加的压力的容器中,则其可能显着失效。听到实验室制冷冻管从仓库中取出时爆炸的情况并不罕见。液氮可通过不完全密封进入冷冻管,并在解冻时膨胀,同时转化为气相。使用专门设计用于低温存储的管,并将其放置在厚壁容器中或安全护罩后面,同时解冻。管也被设计为处于气相,并且不浸没在储存杜瓦瓶中的液氮中。过量填充杜瓦瓶可能导致样品管储存在液相中,

爆炸 - 化学

具有低于液氧的沸点的低温流体,例如氮,能够从大气中冷凝和积聚氧。如果不相容的材料(例如最常见的有机化合物)与氧气接触,可能会发生剧烈的反应,例如快速燃烧或爆炸。这可能发生在用于冷凝低沸点液体的未覆盖的氮阱中或开放的杜瓦瓶中。这就是为什么重要的是保持杜瓦瓶用松套帽盖。这防止空气和水分进入容器,但允许压力逸出。

在这里,我们刚刚刮伤了与冷冻剂相关的危险和控制的表面。熟悉这些材料在实验室可能导致自满,但是如果不加以控制,这些危险可能导致严重的伤害。任何人处理或使用低温液体必须具备足够的知识,特定材料的性能和安全处理实践。4具体理解应包括:

  • 作为液体,固体或气体的冷冻剂的性质
  • 与该冷冻剂相容的材料(例如,必须与材料的温度和压力相容)
  • 所需的防护设备及其正确使用
  • 了解所使用的设备,包括其安全装置
  • 紧急程序,包括急救和治疗

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