丁 楊,趙宏蘇,魯 嘉,楊 曄,彭 燦,尹登科
(安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,安徽 合肥 230012)
近年來實驗室安全問題日益突出,目前有關(guān)高校實驗室安全事故時有發(fā)生,例如2019年12月,北京某大學(xué)實驗室起火造成3名學(xué)生死亡;2018年11月,南京某高校實驗室發(fā)生爆炸,導(dǎo)致多名師生受傷。由此可見,實驗室安全是高校校園安全的重要組成部分,是保障師生人身安全、公共設(shè)施安全必不可少的條件[1]。因此,在日常實驗教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)加強對學(xué)生的安全教育,使其充分認(rèn)同并理解實驗室安全與防護的重要性,杜絕實驗室安全隱患[2-3]。
分析化學(xué)課為高等中醫(yī)藥學(xué)類各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,本課程是關(guān)于研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等化學(xué)信息的分析方法及理論的一門學(xué)科。本門課程理論課時為48學(xué)時,實踐教學(xué)(實驗)32學(xué)時,實驗教學(xué)占到總學(xué)時的比例為40%。分析化學(xué)實驗室的特點是危險化學(xué)品雜且多,使用到的玻璃儀器精密易碎,小型儀器使用頻率高,實驗廢氣排放較少。針對于分析化學(xué)實驗室的特點,如何將實驗室安全與防護教育融入到日常的實驗教學(xué)中,本課題做了以下探索。
分析化學(xué)實驗是我校新生入校接觸到的最早的一批實驗課,大部分學(xué)生對于實驗室的印象還停留在初高中的簡易實驗課里,當(dāng)身處到高校專業(yè)的實驗設(shè)備和精密的化學(xué)儀器時,存在麻痹大意思想,實驗過程中嬉笑打鬧、來回走動,邊做實驗邊玩手機,實驗服穿著不規(guī)范,隨意更改實驗操作順序等,實驗過程中思想不集中、安全意識淡薄是導(dǎo)致實驗室事故最大的隱患。
本課程使用到的危險試劑有鹽酸、氫氧化鈉、雙氧水、濃硫酸等,以上試劑均有不同程度的毒性和腐蝕性,因此在實驗過程中要避免濺灑在皮膚和衣物上。有些學(xué)生用完公共試劑后,不及時放回原位,蓋子隨意擺放,容易造成其他同學(xué)使用時試劑被污染;或者學(xué)生在稱量試劑時,例如在《酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置和濃度的比較》實驗過程中,用燒杯稱量NaOH時,會出現(xiàn)固體粉末灑落在天平表面;或者在《H2O2的含量測定》實驗中,如果H2O2滴落在實驗臺面不及時進行清理,造成下一位同學(xué)無意接觸到皮膚,帶來極大安全隱患。
分析化學(xué)實驗中用到玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、量筒、錐形瓶、容量瓶、稱量瓶、碘量瓶、移液管、滴定管等,這些玻璃儀器的安全隱患主要有割傷或者燙傷。例如:在《NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度標(biāo)定》實驗過程中,滴定管在組裝或者拆分的時候,如果用力不均,很容易造成滴定管折斷,造成人身安全事故;或者使用稱量瓶時,當(dāng)稱量蓋卡住時,強行掰開,造成儀器破損;另外,使用玻璃儀器之前沒有進行檢查,比如在《0.01 mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置與標(biāo)定》使用帶有裂縫或缺口的容量瓶,在EDTA配置定容搖勻過程中存在實驗安全隱患;最后,實驗過程中常見學(xué)生將玻璃儀器隨意置于試驗臺邊緣,很有可能由于粗心掉落地面。
分析化學(xué)產(chǎn)生的廢液主要有酸性無機廢液、堿性無機廢液和中金屬離子無機廢液。對于廢液應(yīng)該進行分類收集和處理,有些學(xué)生在實驗過程中會隨意將廢液倒入其他分類廢液桶中,這樣會有廢液混合產(chǎn)生爆炸的隱患[4];例如在《膽礬的含量測定》實驗過程中,會使用到KI溶液,如果將廢液直接倒入實驗室水槽中,對環(huán)境造成污染。《NaOH和HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定》實驗中,實驗結(jié)束后會產(chǎn)生不同顏色的廢液,學(xué)生易將其含有指示劑的廢液隨意混合后倒入廢液,為后續(xù)廢液回收增加了難度。此外,由于分析化學(xué)用到的玻璃儀器比較精密,且容易破碎,學(xué)生在操作過程中不慎摔碎時,如果處理方式不當(dāng),容易劃破手指,另外隨意丟棄破損玻璃儀器的現(xiàn)象時有發(fā)生。
分析化學(xué)實驗中大多是滴定實驗,在實驗過程中,為保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,會用到大量的自來水和蒸餾水清洗玻璃儀器,由于蒸餾水是單獨放置在塑料放水桶中,所以學(xué)生在取用時,容易將水灑落在實驗臺或者地面上,會造成實驗臺插座漏電或者地面濕滑的安全隱患。另外,滴定過程中,由于學(xué)生操作失誤,滴落的酸堿溶液在實驗臺面上也存在水電安全隱患。
學(xué)生通過校本網(wǎng)絡(luò)課程(MOOC)《實驗室安全與防護》線上學(xué)習(xí)理解實驗室特點、實驗室安全的基本要求及實驗室使用規(guī)范,引導(dǎo)學(xué)生建立實驗室安全意識。此網(wǎng)絡(luò)課程針對實驗室使用基本規(guī)范、垃圾分類規(guī)范、水電安全,以及各門課程中涉及到的實驗操作規(guī)范、儀器操作規(guī)范、安全防護等問題進行講解和小測驗,全方位培養(yǎng)學(xué)生實驗室安全意識,提升實驗室防護水平。并且在課程學(xué)習(xí)過程結(jié)束后,對學(xué)生實驗室安全學(xué)習(xí)情況進行線上考核,作為準(zhǔn)入實驗室的依據(jù),提升學(xué)生實驗室安全能力。
加強實驗前的安全教育。教師在講解實驗課理論內(nèi)容時,針對不同的分析化學(xué)實驗課,對用到的危險化學(xué)品做到重點提醒,并且強調(diào)取用時的注意事項以及發(fā)生意外情況時應(yīng)該做哪些應(yīng)急措施。在使用到新的玻璃儀器時,比如第一節(jié)課《酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置和濃度的比較》,由于學(xué)生第一次使用酸堿滴定管,可以隨機選取學(xué)生進行操作示范,對其操作方法進行指導(dǎo)和講解,因為學(xué)生在操作示范過程中所犯的錯誤,更容易引起學(xué)生的共鳴和重視,從而有利于規(guī)范學(xué)生實驗操作。
強化實驗的過程監(jiān)督。在實驗過程中,實驗教師和實驗管理員同時參與到實驗過程監(jiān)督中,對學(xué)生試劑使用和儀器操作的不正確情況進行提醒,同時當(dāng)場記錄于學(xué)生實驗操作平時分中,這種操作方式會給學(xué)生起到很好的警戒作用。
鞏固實驗后的安全意識。在下次上課之前,針對上節(jié)課學(xué)生出現(xiàn)的不規(guī)范操作,進行總結(jié)和歸納,并且結(jié)合現(xiàn)實中實驗室安全事故,強調(diào)這些操作所帶來的安全隱患,做到“實驗安全無小事”,提高學(xué)生的實驗安全防范意識。
教師在每次實驗課程中,需要和學(xué)生講解本節(jié)實驗所產(chǎn)生的廢液種類以及處理方式,強調(diào)不得隨意將廢棄物倒入下水道中,特別是實驗廢液、廢棄耗材試劑等。在實驗儀器準(zhǔn)備中,單獨為每個實驗小組準(zhǔn)備廢液燒杯,強調(diào)實驗結(jié)束后統(tǒng)一將廢液倒入廢液燒杯中。實驗結(jié)束后,通過助教的指導(dǎo),將不同廢液燒杯中的廢液倒入指定廢液桶中,破損的玻璃儀器統(tǒng)一收集至專用的垃圾桶中。通過教師的課前強調(diào),課后助教的統(tǒng)一指導(dǎo),可以最大效率的將廢液分組分類收集,加強了廢液的過程管理,減少了隱患事故的發(fā)生[5]。
分析化學(xué)實驗室經(jīng)常使用玻璃容器和瓷器,用不干凈的容器進行實驗時,往往由于污物和雜質(zhì)的存在而得不到準(zhǔn)確的結(jié)果,所以玻璃儀器會用大量的自來水清洗,并且使用蒸餾水潤洗。所以分析化學(xué)實驗存在的水電安全隱患主要集中在地面和實驗臺面,光靠學(xué)生個人自覺是無法保證每個學(xué)生操作沒有失誤,采取在每個實驗小組設(shè)置水電安全管理員,每次實驗由指定學(xué)生負(fù)責(zé)該實驗小組的水電安全,實驗過程中及時清理地面和臺面的水漬。實驗過程中,實驗教師對地面和實驗臺面進行抽查,并將實驗整潔度作為該小組實驗成員平時分的組成部分。實驗結(jié)束以后,每組的水電安全管理員負(fù)責(zé)檢查各自實驗臺面水電情況,實驗老師檢查簽字后方可離開。
警鐘長鳴,實驗室安全牢記于心。學(xué)生進入實驗室前需通過校本網(wǎng)絡(luò)課程(MOOC)《實驗室安全與防護》線上學(xué)習(xí)和考核,落實實驗室準(zhǔn)入制度,強化學(xué)生的安全意識教育和自我保護意識,切實保障學(xué)生的安全。另外,需要根據(jù)不同的實驗室考慮可能存在的安全隱患,制定靈活的應(yīng)對方案,做到師生全員參與,共同監(jiān)督,將實驗室安全與防護課程中的理論內(nèi)容真正嵌入到日常實驗操作中,從而將實驗室安全隱患降到最低。