化學(xué)實(shí)驗(yàn)室防潮的重要性及方法

1、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室防潮的重要性及方法 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室防潮的重要性及方法 摘 要：針對(duì)某些實(shí)驗(yàn)室環(huán)境空氣濕度大的問(wèn)題，對(duì)高濕度環(huán)境給儀器和化學(xué)試劑造成的影響以及從整體到局部降低實(shí)驗(yàn)室濕度的方法進(jìn)行討論。從而到達(dá)減少資源的浪費(fèi)，提高儀器和試劑的利用率，節(jié)約實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行本錢(qián)的目的。 關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 空氣濕度 防潮 “濕度是表示大氣枯燥程度的物理量。在一定的溫度下，一定體積的空氣里含有的水汽越少，濕度越小，那么空氣越枯燥；水汽越多，濕度越大，那么空氣越潮濕?？諝鉂穸瘸Ｓ媒^對(duì)濕度、相對(duì)濕度、比擬濕度等來(lái)表示【1】，其中相對(duì)濕度應(yīng)用最廣?？諝鉂穸鹊纳舷?，平時(shí)并不引人注意，但因空氣濕度過(guò)大所造成的損害卻隨處可見(jiàn)。據(jù)有

2、關(guān)資料統(tǒng)計(jì)記載，每年因潮濕真菌和氧化腐蝕造成的損失約為世界各國(guó)總產(chǎn)值的3%4%。 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是高校教學(xué)科研的重要基地，易燃、易爆、腐蝕性、劇毒性等危險(xiǎn)化學(xué)試劑較多，貴重、精密儀器也較多，實(shí)驗(yàn)室的最正確空氣濕度，推薦值為40% RH60% RH。由于地域的區(qū)別以及實(shí)驗(yàn)室建造條件的不同，有些實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期處在比擬潮濕的環(huán)境中，空氣濕度會(huì)影響儀器的壽命及穩(wěn)定性，以及化學(xué)試劑的形態(tài)和性能等，并導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)臺(tái)和耗材的霉變，甚至?xí)斐善桨彩鹿实陌l(fā)生。例如2021年3月17日，華南某大學(xué)生物催化實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆炸并引發(fā)火災(zāi)，初步判斷事故原因是天氣潮濕影響了實(shí)驗(yàn)室儀器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，控制化學(xué)實(shí)驗(yàn)室濕度是十分重要和必要的

3、。 1 高濕度對(duì)實(shí)驗(yàn)室物品的影響 1.1 高濕度對(duì)儀器的影響 當(dāng)空氣中濕度較高時(shí)，水蒸氣會(huì)在絕緣體或是導(dǎo)體外表形成水膜，外表的離子析出溶入水膜，發(fā)生離子遷徙現(xiàn)象，當(dāng)離子遷徙時(shí)，絕緣體絕緣性降低，電容器容量減少，晶體氧化，導(dǎo)體間造成短路故障，燒毀元件，使儀器無(wú)法正常使用，嚴(yán)重的時(shí)候易造成設(shè)備起火或觸電事故【2】。 空氣中的水分、氧氣導(dǎo)致金屬產(chǎn)生氧化復(fù)原反響，反響的結(jié)果是金屬因氧化產(chǎn)生變化，酥松、起層、粉化，使金屬失去應(yīng)有的性狀?？茖W(xué)研究證明，使金屬氧化而腐蝕的空氣相對(duì)濕度臨界值為：鋼70%，銅60%，鐵63%【3】。將金屬放于該臨界值以上的濕度環(huán)境中，氧化腐蝕速度隨相對(duì)濕度的增加而加速。例如pH

4、計(jì)機(jī)身與電極接口部位是銅制成的，濕度過(guò)高會(huì)加速綠色銅銹的生成，降低了pH計(jì)的靈敏度，減少使用壽命，而精密儀器如光譜儀、電子天平等，即使造成最輕微的氧化，也會(huì)使靈敏度降低，導(dǎo)致工作性能下降甚至報(bào)廢，造成資源的浪費(fèi)。 1.2 高濕度對(duì)化學(xué)試劑的影響 高濕度會(huì)使很多化學(xué)試劑的形態(tài)和性質(zhì)發(fā)生改變。有些化學(xué)試劑具有潮解性，晶體自發(fā)吸收空氣中水分子，在固體外表形成飽和溶液，氫氧化鈉在高濕度空氣中潮解，潮解的同時(shí)吸收空氣中二氧化碳生成碳酸鈉，無(wú)水氯化鈣潮解后變成六水合氯化鈣。高濕度還會(huì)促使某些試劑分解，如過(guò)硫酸銨，受潮分解放出氧氣【4】；另外，金屬鈉、鉀、鈣及鎂粉、鋅粉等，遇水反響生成氫氣，并放出大量的熱；

5、酯和鹵代烴氯乙酸乙酷、二氯甲烷、四氯化碳等，遇潮濕空氣水解生成有毒煙霧或有毒氣體【5】。潮解的進(jìn)行與空氣中相對(duì)濕度有直接關(guān)系，相對(duì)濕度越高，潮解速度越快。 1.3 高濕度對(duì)實(shí)驗(yàn)室其他物品的影響 空氣相對(duì)濕度大于60%真菌即可生長(zhǎng)，真菌主要通過(guò)孢子來(lái)傳播，孢子是肉眼不可見(jiàn)的微粒，體積小，重量輕，隨空氣四處流動(dòng)。當(dāng)流動(dòng)的孢子遇到適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，就會(huì)迅速生長(zhǎng)繁殖，通過(guò)對(duì)物品的分解造成對(duì)物品的破壞【6】?？杀徽婢纸獾奈锲酚校豪w維材料，如實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)臺(tái)、濾紙、試劑標(biāo)簽、抹布等；天然橡膠、油脂等天然物質(zhì)，如實(shí)驗(yàn)室中乳膠管、膠管及膠塞等；塑料制品，如實(shí)驗(yàn)室中的擔(dān)體、塑料試劑瓶、攪拌棒等；動(dòng)植物制皮；乳膠

6、涂料及黏結(jié)劑、氯丁橡膠等合成物質(zhì)。這些耗材極易受真菌的危害而無(wú)法使用。 2 應(yīng)對(duì)方法 降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空氣濕度，首先要盡量減少室內(nèi)水汽的堆積，進(jìn)行用水的操作時(shí)，選擇靠近門(mén)、窗及抽氣機(jī)的水源，以便水汽隨時(shí)揮發(fā)出去。另外必須從整體出發(fā)、兼顧細(xì)節(jié)，既要讓室內(nèi)整體空間變干爽，也要加強(qiáng)貴重儀器及化學(xué)試劑存放點(diǎn)的防潮，這樣才能到達(dá)標(biāo)、本兼治的目的【7】。 2.1 實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)整體空間防潮 2.1.1 間歇通風(fēng)法 當(dāng)室外濕度大的時(shí)候，把上風(fēng)方向的門(mén)窗關(guān)閉，只開(kāi)啟下風(fēng)方向的門(mén)窗，以減少水汽進(jìn)入室內(nèi)。當(dāng)天氣轉(zhuǎn)晴朗時(shí)，翻開(kāi)所有門(mén)窗通風(fēng)，促進(jìn)水分蒸發(fā)。但中午外面的空氣濕度處于最高值，不宜開(kāi)窗，應(yīng)在下午或黃昏，氣候相對(duì)

7、枯燥時(shí)開(kāi)窗調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣【8】。 2.1.2 枯燥劑吸濕法 常用的枯燥劑有氧化鈣，氯化鈣，五氧化二磷，硅膠等。1 kg氧化鈣能吸附空氣中大約0.3 kg水分。陰雨天可用布料多裝些放于室內(nèi)，使室內(nèi)空氣保持枯燥。使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常觀察枯燥劑形態(tài)，當(dāng)枯燥劑形態(tài)改變時(shí)，即已失去吸濕作用，例如氧化鈣變成粉末狀，說(shuō)明已成氫氧化鈣，應(yīng)及時(shí)更換，以到達(dá)持續(xù)除濕的目的。 2.1.3 利用機(jī)器防潮 空調(diào)不僅可以用來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，而且可以調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度。 當(dāng)空調(diào)器內(nèi)蒸發(fā)器中的制冷劑蒸發(fā)時(shí)，需要吸收熱量，蒸發(fā)器外表溫度會(huì)降低很多，室內(nèi)水汽遇冷凝結(jié)成水，經(jīng)出水管排到室外，到達(dá)除濕的目的。但空調(diào)機(jī)的主要作用是制冷，雖可以除濕但其量

8、較小。 除濕機(jī)工作時(shí)由風(fēng)扇將潮濕空氣抽入機(jī)體內(nèi)，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器時(shí)空氣中的水分被冷凝成水珠流到水箱，變枯燥后的空氣排出機(jī)體外，如此循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)除濕【9】。 空調(diào)與除濕機(jī)除濕效果明顯，但投入較高。不過(guò)雖然增加了投入，但是節(jié)省了儀器的維修費(fèi)，減少了事故的發(fā)生率，收益還是大于支出的。 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器防潮 精密儀器要放置在通風(fēng)條件較好的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，經(jīng)常開(kāi)機(jī)，用機(jī)器自身運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量來(lái)驅(qū)散水汽，可以降低儀器內(nèi)部的空氣濕度，防止線路板等電子元件受潮。平時(shí)在機(jī)內(nèi)放置枯燥劑防潮，定期檢查，及時(shí)更換；例如在精密電子天平內(nèi)部放置裝有變色硅膠的小燒杯，利用硅膠吸附空氣中的水分，當(dāng)發(fā)現(xiàn)硅膠變色時(shí)取出烘干至藍(lán)色，冷卻后放回天平

9、內(nèi)循環(huán)使用。短時(shí)間不用的儀器設(shè)備，要用布罩罩好，防止潮氣、灰塵進(jìn)入；對(duì)涂有油層防護(hù)的鋼鐵零部件要定期涂油保養(yǎng)。如果條件許可，可將需要在枯燥環(huán)境下儲(chǔ)存的器件放入電子防潮箱中，電子防潮箱是新一代除濕平臺(tái)，微電腦智能化管理，可滿(mǎn)足各種精密配件和電子器件儲(chǔ)存的嚴(yán)格要求。 2.3 化學(xué)試劑防潮 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)化學(xué)試劑要分門(mén)別類(lèi)存放，固體在上、液體在下，酸試劑、堿試劑，復(fù)原劑、氧化劑分開(kāi)，貼好目錄，便于使用。 首先要保持化學(xué)試劑的密封性，使化學(xué)試劑與外界的潮氣盡量隔絕，其次在放置化學(xué)試劑的櫥柜內(nèi)放置枯燥劑吸收潮氣。不同的化學(xué)試劑使用不同的枯燥劑，如放置酸性試劑的櫥柜，使用五氧化二磷等酸性枯燥劑；堿性試劑的櫥柜，

10、使用氧化鈣，碳酸鉀等堿性枯燥劑；放置鹽類(lèi)試劑的櫥柜，可以使用硫酸鈣，硅膠等中性枯燥劑10。不常用的試劑可封蠟保存；對(duì)于特別容易潮解的化學(xué)試劑，可以存放在枯燥器中。應(yīng)定期檢查受潮易發(fā)生危險(xiǎn)的化學(xué)試劑的狀態(tài)，以及櫥內(nèi)枯燥劑狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常立即處理，及時(shí)去除平安隱患。 2.4 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)真菌的防治 勤通風(fēng)，保持空氣的暢通，可抑制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)真菌的滋生。例如經(jīng)常把實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的櫥門(mén)翻開(kāi)通風(fēng)，降低內(nèi)部空氣濕度。在真菌已經(jīng)發(fā)生的情況下，可以用80%酒精清洗被真菌侵染的地方，如果情況比擬嚴(yán)重，選擇專(zhuān)門(mén)除真菌的去除劑，可保證兩年不再被真菌侵染。容易被真菌侵染的耗材，如試紙、濾紙等，需保持耗材的密封性，并經(jīng)常翻動(dòng)晾曬，以到

11、達(dá)不被真菌危害的目的。 3 結(jié)束語(yǔ) 高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)科研的重要場(chǎng)所，在潮氣的侵襲下，儀器可能銹蝕；木制實(shí)驗(yàn)臺(tái)可能變形；遇潮濕可燃危險(xiǎn)化學(xué)品易引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故。因此，如何降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)室空氣濕度是需要面對(duì)和克服的問(wèn)題。我們對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室因濕度過(guò)高而造成的危害，以及如何應(yīng)對(duì)進(jìn)行了初步探討，同時(shí)也感受到因受客觀環(huán)境、資金等諸多因素的限制，對(duì)實(shí)驗(yàn)室濕度控制還不盡如人意。如何根據(jù)現(xiàn)有條件，到達(dá)更好的防潮效果，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室工作條件，防止事故發(fā)生，是眾多實(shí)驗(yàn)室工作者需要進(jìn)一步探討的問(wèn)題。 參考文獻(xiàn) 【1】 眭晉華，史紅梅，眭廣瑞.空氣濕度及其影響J.山西科技，2021：143-144. 【2】 吉田弘之.電子元器件的故障原因及其對(duì)策M(jìn).北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004. 【3】 李兵.金屬的腐蝕與防護(hù)J.金屬漫談，2005：42-44. 【4】 夏玉宇.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)M.第二版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2021. 【5】 其樂(lè)木格，李靜.遇水反響危險(xiǎn)化學(xué)品的事故特點(diǎn)及應(yīng)急處置對(duì)策J.平安，2