Опасность растворителей
Вредные вещества описание классов пожароопасности. растворителей Общие сведения о вредности пожароопасности растворителей и прочей химии основы классификации.
10.1.1. Вредные вещества (Требования безопасности по ГОСТу)
Вредные вещества (ВВ) - это вещества, которые при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящих и будущих поколений.
Классификация.
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:
1 - чрезвычайно опасные,
2 - высокоопасные,
3 - умеренно опасные,
4 - малоопасные
Класс опасности ВВ устанавливается по нормам, указанным в таблице ГОСТ. Здесь мы приводим нормы только для трех из семи показателей ГОСТ:
ПДК является основной величиной, характеризующей степень вредности химического вещества. ПДК - это концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневном воздействии (работа в течение 8 ч или другой длительности рабочего дня на протяжении всей трудовой жизни) не вызовет никаких заболеваний или отклонений от нормального состояния здоровья как у самого работающего, так и у его потомков.
Действие на организм.
К числу наиболее важных факторов, определяющих воздействие ВВ, относятся:
1) количество и концентрация вещества,
2) длительность воздействия,
3) состояние дисперсии (размеры частиц и их физическое состояние, т.е. порошок, дым, газ и т.п.),
4) растворимость в биологических жидкостях организма.
Общую нагрузку того или иного ВВ на организм человека можно определить как кумулятивное воздействие (от лат. cumulo - накоплять, кумуляция - медицинский термин, означающий скопление в организме лекарственных и ядовитых соединений в результате их длительного употребления, усиливающего их действие).
ПОКАЗАТЕЛЬ
КЛАСС ОПАСНОСТИ
1
2
3
4
Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (ПДК), мг/м 3
Менее 0,1
0,1-1,0
1,1-10,0
Более 10,0
Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг
Менее 15
15-150
151-5000
Более 5000
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг
Менее 100
100-500
501-2500
Более 2500
Следует также помнить, что и без того неблагоприятное воздействие вредных веществ усиливается при приеме алкоголя и наркотиков. (Поэтому, например, после работы с хлорированными углеводородами, особенно четыреххлористым углеродом или трихлорэтиленом, нужно воздерживаться от употребления спиртных напитков!). Хотя в случае приема метанола в нутрь, бывали случаи что при приеме этилового спирта вред от метанола значительно уменьшался, и люди которые "догнались" после приема метанола этанолом выживали, хотя и получили поражения нервной системы , а люди которые ограничились метанолом , причем в незначительных дозах умирали.
Вредные вещества (их называют также ядовитыми, токсичными) могут проникать в организм человека тремя путями:
- ингаляционным - через дыхательные пути,
- пероральным (от лат. per os - через рот),
- адсорбируемым - через кожу.
В свою очередь, вдыхаемые ВВ могут быть разделены на три категории:
1) частицы, аэрозоли и пыль, которые, отлагаясь в легких, могут вызывать повреждение тканей или физическую закупорку,
2) токсичные газы, вызывающие неблагоприятные реакции в ткани самих легких,
3) токсичные аэрозоли или газы, которые не влияют на легочную ткань, но проходят через легкие в ток крови и с ней переносятся в другие органы или оказывают неблагоприятное воздействие на способность крови переносить кислород.
При попадании через рот, помимо вредного воздействия на полость рта, глотку и желудок, токсичные вещества могут быстро растворяться в крови и оказывать вредное действие на печень и другие внутренние органы (некоторые вещества могут быть случайно проглочены при невнимательной работе: например, если реставратор зажимает в зубах кисть, которую он применяет при работе с токсичными веществами, краской или пигментами).
На кожу химические вещества могут действовать в качестве первичных раздражителей (кислоты, некоторые газы) или сенсибилизирующих, т.е. повышающих чувствительность, агентов (некоторые краски, мыла). Органические же растворители оказывают одновременно и раздражающее, и сенсибилизирующее действие. При наличии ссадин, порезов в кожу могут проникнуть химические вещества, повреждая либо непосредственно кожу - либо, проходя через нее - другие системы организма (бензин, например, оказывает оба эти вида воздействия).
Некоторые химикалии могут адсорбироваться непосредственно через неповрежденную кожу! Это липидо(жиро)растворимые вещества: кетоны, алифатические и ароматические хлорированные углеводороды и др. Так, толуол, четыреххлористый углерод, легко проходя через кожу, могут вызвать тяжелые поражения.
Специалисты по обработке бумаги должны знать также, что частое и продолжительное погружение рук в воду (даже не содержащую добавленных раздражающих веществ) приводит к повреждению кожи и снижению ее устойчивости к химикалиям.
Хранение.
Вещества, обладающие токсичностью или способные разлагаться на токсичные компоненты при контакте с теплом, влагой, кислотами или парами кислот, еле дует хранить в холодном, хорошо вентилируемом помещении.
Они не должны подвергаться действию прямых солнечных лучей, их надо держать вдали от мест, где существует опасность пожара.
Вещества, способные вступать в химические реакции друг с другом, должны храниться изолированно, чтобы исключить возможность образования опасных продуктов. Кроме того, вещества, относящиеся к сильным окислителям, могут взрываться при контакте с легкоокисляющимися веществами, к которым принадлежат многие органические вещества, а в результате взрыва образовывать к тому же и токсичные продукты.
Обязательны этикетки и предупреждающие надписи: Яд! Токсично!
Общие меры безопасности.
При работе со всеми вредными веществами необходимо соблюдать меры предосторожности:
1) Выполнять правила личной гигиены.
2) Готовить, принимать, хранить пищу и курить - только в специально отведенных для этого местах (но ни в коем случае не на рабочем месте!).
3) В рабочих помещениях должны быть устранены все источники воспламенения: открытое пламя, раскаленные поверхности, искры от электронагревателей. Обязательна защита от статического электричества.
4) Помещения, в которых проводятся работы с вредными веществами, должны быть оснащены общей приточно-вытяжной вентиляцией, а в особых случаях - и местной вентиляцией.
5) Работы с вредными веществами нужно проводить в вытяжном шкафу при действующей приточно-вытяжной вентиляции.
6) Обязательно пользоваться средствами индивидуальной защиты: перчатками, респираторами, очками и т.п.
Соблюдая перечисленные правила безопасности, нужно вместе с тем не терять здравого смысла. Прежде всего, не надо бояться работать с вредными веществами. Нужно, разумеется, быть внимательным, однако следует помнить, что страх уже сам по себе может вызвать чувство скованности, напряжения, а это может привести к ошибке в обращении с тем или иным веществом. 1
10.1.2. Пожаро- и взрывоопасные вещества
Многие химические вещества, применяемые в реставрации графики, обладают не только токсичностью, но и пожаро- и взрывоопасностью.
Классификация.
К пожароопасным относятся вещества, обладающие повышенной пожароопасностью, т.е. способные вызывать неконтролируемое горение вне специального очага. По горючести (возгораемости), т.е. способности к возгоранию, вещества делятся на три группы:
- негорючие (несгораемые) - неспособные к горению на воздухе,
- трудногорючие (трудносгораемые) - способные возгораться на воздухе от источника зажигания, но гаснущие после удаления источника зажигания,
- горючие (сгораемые) - способные самовозгораться или возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.
Горючие вещества в свою очередь делятся на трудно- и легковоспламеняющиеся. Последними называются вещества, способные воспламеняться без подогрева от кратковременного (до 30 сек) воздействия источников зажигания с низкой энергией (пламя спички, искра, тлеющая сигарета и т.п.). К легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ) относятся жидкости с температурой вспышки не более 6° С в закрытом тигле или 66° С в открытом тигле. Большинство органических растворителей относятся к ЛВЖ.
Пары ЛВЖ могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом. Взрывоопасными считаются смеси, если температура вспышки их ниже или равна 45°С.
Следует помнить, что понятие «горючесть» не эквивалентно общему понятию «пожароопасность». Негорючие вещества могут быть пожароопасными, например, окислители, а также вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом, воздухом или одно с другим.
Данные о горючести применяются при определении категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности, в соответствии с требованиями «Строительных норм и правил по проектированию производственных зданий, промышленных предприятий».
Основные характеристики.
Для оценки пожарной опасности растворителей пользуются следующими основными показателями: температурой вспышки, температурой самовоспламенения, температурными и концентрационными пределами воспламенения и областью воспламенения паровоздушной смеси.
Температура вспышки - это наименьшая температура вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхнуть в воздухе от источника зажигания. Устойчивого горения при этом не наблюдается. Температура вспышки примерно равна нижнему температурному пределу воспламенения. Ориентировочно температура вспышки характеризует те температурные условия, при которых горючее вещество становится огнеопасным при хранении в открытом сосуде или при случайном разливе. По температуре вспышки легковоспламеняющиеся жидкости делят на особо опасные (т. всп. не более 18° С, например, ацетон, диэтиловый эфир), постоянно опасные (т.всп. от 17 до 23°С, например, этиловый спирт, бензол), опасные при повышенной температуре (т.всп. от 24 до 61 °С, например, скипидар).
Температура самовоспламенения — это наименьшая температура, при которой начинается горение вещества при контакте с воздухом в отсутствие источника зажигания.
Температурные пределы воспламенения (нижний и верхний) - это такие температуры вещества, при которых его насыщенные пары образуют концентрации, равные соответственно концентрационным пределам (нижнему и верхнему) воспламенения.
Область воспламенения паров в воздухе - это область концентраций вещества, внутри которой смеси его паров с воздухом способны воспламеняться от источника зажигания с последующим распространением пламени по смеси.
Взрывоопасность оценивается нижним и верхним пределами взрываемости вещества. Минимальная концентрация паров вещества в воздухе, при которой возможен взрыв, называется нижним пределом взрываемости. Концентрация, выше которой взрыва не происходит, называется верхним пределом взрываемости.
Пожаро- и взрывоопасные характеристики приведены далее в тексте при описании индивидуальных химических веществ.
Хранение.
Пожаро- и взрывоопасные вещества следует хранить в специальном помещении, оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией. Необходима также местная вентиляция для удаления опасных концентраций паров горючих жидкостей. Вещества, находящиеся непосредственно в отделе, нужно хранить в небольших количествах в специальном железном шкафу с надписью «Огнеопасные вещества».
Легколетучие жидкости (эфир, спирт, ацетон и др.) надо хранить в холодном темном месте. Не допускается их растекание.
Вещества, легко разлагающиеся и образующие взрывоопасные концентрации в воздухе, необходимо хранить в сухом помещении, не допуская попадания пыли, примесей, действия прямых солнечных лучей.
В помещениях, где хранятся пожаро- и взрыво-
опасные вещества и где производятся работы с ними, должны быть устранены все источники воспламенения: открытое пламя, раскаленные поверхности, искры от электрооборудования.
Обязательна защита от статического электричества. Курение категорически запрещается! Все хранящиеся сосуды должны быть герметически закрыты!
10.2. Некоторые классы веществ
Для того чтобы легче оценить реакционную способность, воспламеняемость и другие свойства тех или иных веществ, используемых в реставрации произведений графики, следует дать хотя бы первоначальную классификацию индивидуальных химических соединений (далее, однако, в разд. 10.3 будет сохраняться алфавитный порядок этих веществ).
Напомним, что все они относятся к двум классам веществ: органических и неорганических.
Неорганические вещества делятся в свою очередь на кислоты, щелочи (основания - гидроксиды калия и аммония) и соли (калия иодид, калия перманганат, натрия гидрокарбонат, натрия фторид). Из числа представителей органических веществ целесообразно выделить группу растворителей (спирт этиловый, ацетон, эфир диэтиловый, толуол, четыреххлористый углерод, перхлорэтилен, трихлорэтилен, диметилформамид, морфолин).
10.2.1. Кислоты и щелочи
Сильные кислоты и щелочи применяются в реставрационной практике весьма редко и только в самых малых количествах, но поскольку их выделяют в особую группу - едких веществ, - знать их опасные для здоровья человека свойства необходимо.
Кислоты.
Основным свойством кислот является их коррозионное, т.е. разъедающее, действие. Особенно опасны концентрированные кислоты, которые могут вызвать тяжелые химические ожоги.
Но по мере разведения кислот водой их повреждающее действие ослабевает. Тяжесть поражения тем больше, чем выше концентрация кислоты и, разумеется, продолжительность ее действия.
Кислоты легко поражают органические материалы, такие как целлюлоза, пергамент, кожа. Действуют кислоты разъедающе и на кожные покровы человека, и на глаза. Однако большую опасность представляет и вдыхание паров или дымов сильных концентрированных кислот. Поэтому с последними следует работать при вытяжной вентиляции, причем обязательно пользоваться так называемыми средствами индивидуальной защиты - СИЗ (очками-консервами, защитными перчатками и резиновым фартуком)!
При разбавлении кислот их нужно вливать в воду в небольших количествах и постоянно помешивая. Во время этой операции может выделяться много тепла, поэтому надо использовать посуду из термостойкого стекла (обычное стекло может треснуть!) и следить, чтобы не было расплескивания кислоты от перегрева.
Некоторые реакции сопровождаются не нагреванием, а напротив, охлаждением (см. Кислота уксусная ледяная), так что в сосуде может образоваться лед. При вытекании кислоты из сосуда лед может также появиться на его стенках и дне. И если в этом случае попытаться поднять со стола сосуд, он может треснуть.
Как правило, сильные минеральные кислоты (серная, соляная и др.) обладают не только разъедающим, но и высокотоксичным действием. Органические же кислоты (например, лимонная, уксусная) чаще бывают слабыми. Разумеется, это не означает, что они не могут вызывать повреждений.
Щелочи.
Щелочи, особенно сильные, такие как гидроксиды калия и натрия, высушивают кожу, дубят и повреждают ее. Поэтому, работая с ними, надо избегать попадания их на кожу и слизистые (особенно беречь глаза!), для чего необходимо надевать очки-консервы и защитную одежду. Так же как и в случае кислот, следует помнить, что разбавление щелочей водой сопровождается выделением большого количества тепла, а это значит, что стеклянная посуда, если она не из термостойкого стекла, может треснуть и опасная жидкость может попасть на одежду и тело!
Первая помощь при химических ожогах концентрированными кислотами и щелочами.
Если брызги кислоты или щелочи попали на кожу, нужно сразу же начать вымывание едкого вещества. Обильное, но аккуратное промывание пораженного участка необходимо вне зависимости от того, растворимо или нерастворимо в воде это вещество. Промывание должно быть не менее 20 мин! Обожженный участок либо погружают в большой объем воды, либо (что предпочтительнее) промывают большим количеством воды при помощи душа, крана или шланга - используют то, что можно применить как можно быстрее.
Одежду, если на нее попала кислота или щелочь, необходимо удалить, даже если обожженный участок одежды с трудом отлипает от кожи. В случаях когда при контакте с водой химикат выделяет тепло, очень важно удалить одежду до того, как начнется промывание. Во время промывания не снимайте защитные очки с пострадавшего (если они у него были).
Запомните, что промывание водой пораженной кожи
гораздо важнее, чем использование нейтрализующих веществ!
После промывания ожог надо прикрыть стерильной повязкой и, конечно, обязательно нужно обратиться к врачу (ни мазь, ни крем, ни какое-либо другое лекарственное средство не применяйте без назначения врача!).
Если же едкое вещество попало в глаза, необходимо как можно быстрее начать промывать их - под струей тихо льющейся воды и не менее 15 мин. Нельзя использовать нейтрализующие вещества, так как они могут привести к образованию рубцов на поверхностных тканях. Нельзя лить воду прямо на глазное яблоко - сильная струя воды может вызвать механическое повреждение глаз или проникновение химиката в промежуток между веками и роговицей.
Любое повреждение глаз, вызванное химикатами, требует медицинской помощи! Некоторые химические вещества, поражая глаза, казалось бы, незначительно, если судить по первой непосредственной реакции, - через несколько часов или даже дней дают весьма существенные повреждения. В отличие от ожога кислотой, который виден сразу же, щелочь может вызвать постепенно прогрессирующее поражение. Щелочи вообще вызывают более тяжелые поражения глаз, чем кислоты. Внешний вид глаза, пострадавшего от воздействия щелочи, в первый день может быть относительно нормальным, однако в последующие дни состояние значительно ухудшается. Это различие в картине повреждения от действия кислот и щелочей объясняется тем, что сильные кислоты вызывают осаждение белков, создавая тем самым барьер, препятствующий дальнейшему проникновению едкого вещества в глазную ткань. Щелочи же не оказывают такого действия и продолжают впитываться до тех пор, пока еще остаются в глазной ткани.
10.2.2. Органические растворители
Пожаро- и взрывоопасность. Почти все органические растворители горючи и взрывоопасны. Во многих случаях опасность их воспламенения увеличивается из-за высокой летучести растворителей. Пары легколетучих горючих растворителей образуют взрывоопасные смеси с воздухом часто при комнатной температуре либо когда жидкость используется при температуре выше температуры вспышки.
Вредные факторы. Большинство органических растворителей - наркотики. Практически все органические растворители - яды различной степени токсичности, которые при попадании в организм могут сначала выявляться слабо, однако в дальнейшем приводить к серьезным последствиям. Токсическое действие объясняется прежде всего высокой растворяющей и проникающей способностью органических растворителей, проявляющейся по отношению к жировым тканям, клетчатке, крови и лимфе.
Реакция организма на тот или иной растворитель определяется степенью токсичности растворителя и продолжительностью его воздействия. Это воздействие происходит чаще всего через вдыхаемый воздух, загрязненный парами растворителя, но возможно, как уже говорилось, проникновение и через неповрежденную кожу. Многие растворители (например, бензин, хлорированные углеводороды, толуол, ксилол) могут поглощаться кожей, проникать в ток крови и поражать внутренние органы. Печень и почки часто поражаются в наибольшей степени. Трихлорэтилен, толуол, бензин могут вызвать сердечные приступы. Бензин - заведомый канцероген, а другие растворители, в том числе четыреххлористый углерод, хлороформ, формальдегид - вероятные канцерогены, и к ним следует относиться именно как к канцерогенам.
Следует помнить, что восстановление функций организма после интоксикации может быть неполным из-за необратимого повреждения некоторых органов. Однако до определенного предела организм способен выводить вредные вещества с выдыхаемым воздухом или удалять их другими способами, а некоторые (например, этиловый спирт) использовать как источник энергии. Часть растворителей перерабатывается в организме в менее токсичные вещества. Но кумулятивные токсичные вещества, которые с трудом выводятся из организма и могут накапливаться в нем в опасных количествах, требуют особенно жестких мер профилактики.
По степени токсичности органические растворители могут быть классифицированы следующим образом:
1) Растворители, которые должны быть полностью исключены из обихода (бензин, четыреххлористый углерод).
2) Растворители, которые могут применяться только в условиях местной вытяжной вентиляции (хлороформ, диэтиловый эфир, диметилформамид, дихлорэтан, толуол, трихлорэтилен). Вообще большинство ароматических и хлорированных углеводородов считается высокотоксичными веществами, а большинство кетонов, эфиров, спиртов и нефтяных дистиллятов относится к умеренно токсичным веществам.
3) Растворители, которые при необходимом контроле могут рассматриваться как относительно слаботоксичные вещества (ацетон, этиловый спирт).
Общие рекомендации.
Для того чтобы работа с органическими растворителями была более безопасной, полезно пользоваться такими рекомендациями:
1. Если можно заменить высокотоксичный растворитель менее токсичным, то это надо обязательно сделать. Так, хотя хлорированные углеводороды и отличаются высокой растворяющей способностью и пониженной горючестью, они считаются самыми ядовитыми растворителями. Следует помнить, что при воздействии тепла и ультрафиолетовых лучей на растворители, содержащие хлорированные углеводороды, может образоваться высокотоксичный газ фосген!
2. Необходимо всегда иметь наготове респиратор с патроном для органических паров на случай, если выйдет из строя вентиляционная система.
3. Обязательно применять средства индивидуальной защиты.
4. Органические растворители нельзя использовать для очистки рук и вообще кожи.
5. Во время работы надо наливать в открытые сосуды только такое количество, которое требуется для конкретной операции. Если сосуды с растворителями не нужны в данный момент, они должны быть закрыты крышками.
6. Отработанные летучие и легковоспламеняющиеся растворы нельзя выливать в раковину.