ایمنی آزمایشگاه: قانون طلایی سلامت در دنیای علم
پوشش و تجهیزات فردی: اولین دیوار دفاعی شما
همانطور که یک فوتبالیست برای بازی کردن کفش و لباس مخصوص میپوشد، یک دانشمند کوچک هم برای ورود به آزمایشگاه باید لباس مخصوص بپوشد. این تجهیزات مانند یک زره از شما محافظت میکنند.
حتماً از روپوش آزمایشگاه1 که از جنس ضدآب و مقاوم است استفاده کنید. این روپوش مانع نفوذ مواد شیمیایی به لباسهای معمولی میشود. همیشه دکمههای روپوش را ببندید و آستینهای بلند آن را بالا نزنید. برای محافظت از چشمانتان که بسیار حساس هستند، استفاده از عینک ایمنی2 اجباری است. حتی یک قطره کوچک از یک مایع میتواند به چشم آسیب جدی بزند. به عنوان مثال، وقتی در حال مخلوط کردن سرکه و جوش شیرین برای ایجاد یک آتشفشان کوچک هستید، گاز دیاکسید کربن تولید میشود و ممکن است ذراتی به اطراف بپرد. عینک ایمنی از چشمان شما در برابر این ذرات محافظت میکند.
| نام تجهیز | وظیفه اصلی | مثال کاربردی |
|---|---|---|
| روپوش آزمایشگاهی | محافظت از پوست و لباس در برابر پاشش مواد | زمان ریختن آب رنگی روی میز |
| عینک ایمنی | محافظت از چشم در برابر پاشش، بخار و ذرات | حین گرم کردن یک مایع در لوله آزمایش |
| دستکش نیتریل یا لاتکس | محافظت از دستها در تماس با مواد | کار با محلولهای رنگی یا مواد طبیعی (مثل برگ) |
| کفش جلوبسته | محافظت از پا در برابر افتادن اشیا و ریختن مواد | حمل یک بطری محلول |
زبان مواد شیمیایی: درک برچسبها و نمادهای خطر
مواد شیمیایی مانند موجودات زنده زبان مخصوص خود را دارند. این زبان از طریق برچسبهای ایمنی و نمادهای خطر (پیکتوگرام3) با شما صحبت میکند. یادگیری این زبان برای انتخاب ماده مناسب و استفاده بیخطر از آن حیاتی است.
بر روی هر ظرف ماده شیمیایی، برچسبی وجود دارد که نام ماده، فرمول4 شیمیایی و نمادهای خطر روی آن درج شده است. به عنوان مثال، سرکه که اسید استیک5 رقیق شده است، معمولاً نماد «محرک» را دارد که نشان میدهد میتواند برای پوست و چشم آزاردهنده باشد. در مقابل، محلول سدیم هیدروکسید6 (جوش شیرین محلول در آب) که بازی قوی است، نماد «خورنده» را دارد. این یعنی میتواند به پوست و بافتهای بدن آسیب جدی برساند.
یک قانون طلایی در آزمایشگاه این است: همیشه اسید را به آب اضافه کنید، نه آب را به اسید. دلیل این کار به علم گرمایی مربوط میشود. اضافه کردن آب به اسید غلیظ (مثل اسید سولفوریک7) گرمای بسیار زیادی به صورت ناگهانی تولید میکند و باعث پاشش خطرناک میشود. اما با اضافه کردن آرام اسید به آب، گرما به تدریج و با کنترل بیشتری آزاد میشود. این رابطه را میتوان به صورت زیر نشان داد:
$H_2SO_4 (l) + H_2O (l) \rightarrow H_3O^+ (aq) + HSO_4^- (aq) + \text{گرمای زیاد}$
نحوه صحیح کار با ابزارهای رایج آزمایشگاهی
ابزارهای آزمایشگاهی مانند بشر، ارلن، لوله آزمایش و چراغ بونزن، هرکدام قانون استفاده مخصوص به خود را دارند. رعایت این قوانین از شکستن ابزار و ایجاد حادثه جلوگیری میکند.
هنگام گرم کردن مایع در یک لوله آزمایش، هرگز دهانه لوله را به سمت خود یا فرد دیگری نگیرید. زیرا ممکن است مایع به جوش بیاید و با نیرو به بیرون پرتاب شود. لوله را با انبرک مخصوص بگیرید و آن را به صورت کج و با حرکت ملایم روی شعله حرکت دهید. برای اندازهگیری حجم مایعات از استوانه مدرج8 استفاده میکنیم. هنگام خواندن حجم، چشم شما باید دقیقاً در سطح مایع باشد تا از خطای «پارالکس»9 جلوگیری شود. سطح مایع در لولههای باریک کمی فرورفتگی دارد که به آن «منیسک»10 گفته میشود و حجم را باید از پایینترین نقطه آن خواند.
یک آزمایش امن از آغاز تا پایان: مثال ساخت باتری لیمویی
بیایید اصول ایمنی را در یک آزمایش ساده و جذاب به نام «باتری لیمویی» مرحله به مرحله بررسی کنیم. در این آزمایش از واکنش شیمیایی برای تولید جریان الکتریکی کوچکی استفاده میکنیم.
وسایل مورد نیاز: چند لیموی تازه، سیمهای مسی و رویی (روکشدار)، سیمچین، چراغ الئیدی کوچک.
مراحل کار همراه با نکات ایمنی:
۱. آمادهسازی: روپوش آزمایشگاهی بپوشید و عینک ایمنی روی چشمتان باشد. میز کار را تمیز و خشک کنید. با سیمچین، روکش دو سر سیمها را جدا کنید. مراقب باشید دستتان بریده نشود.
۲. ساخت سلول: لیموها را به آرامی روی میز بغلتانید (نه با فشار زیاد) تا نرم شوند. یک تکه سیم مسی و یک تکه سیم رویی را در فاصله کمی از هم داخل یک لیمو فرو کنید. این یک «سلول» الکتروشیمیایی ساده است. واکنش شیمیایی در اینجا بین اسید سیتریک11 داخل لیمو و فلزات رخ میدهد: $Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-$ (در قطب منفی) و $2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2$ (در قطب مثبت).
۳. اتصال و مشاهده: سیمهای مشابه سلولها را به هم و سپس به پایههای چراغ الئیدی وصل کنید. الئیدی باید روشن شود! اگر چراغ روشن نشد، اتصالات را بررسی کنید.
۴. جمعآوری و نظافت: پس از اتمام آزمایش، سیمها را از لیمو خارج کنید. لیموها و سیمهای استفاده شده را در سطل زبالهی تر (پسماند آلی) بیندازید. میز کار و دستهای خود را با آب و صابون بشویید.
مدیریت پسماند و واکنش در شرایط اضطراری
بعد از انجام آزمایش، کار شما تمام نشده است! دفع صحیح مواد باقیمانده به اندازه انجام صحیح آزمایش اهمیت دارد. مواد شیمیایی را هرگز داخل سینک معمولی نریزید مگر اینکه معلم یا مسئول آزمایشگاه اجازه دهد. برای پسماندهای شیمیایی خاص، ظروف مخصوصی با برچسب مشخص وجود دارد.
اگر حادثهای رخ داد، خونسردی خود را حفظ کنید و فوراً معلم یا سرپرست آزمایشگاه را مطلع سازید. محلول شستشوی چشم و دوش ایمنی12 در آزمایشگاههای مجهز برای مواقع اضطراری تعبیه شدهاند. اگر مادهای روی پوست شما ریخت، ناحیه را با مقدار زیاد آب سرد به مدت حداقل 15 تا 20 دقیقه بشویید.
| اتفاق | اقدام اولیه (سریع) | گام بعدی |
|---|---|---|
| پاشش ماده به چشم | فوری به سمت ایستگاه شستشوی چشم بروید و چشم را با آب زیاد بشویید. | به اورژانس مراجعه کنید و برچسب ماده را همراه داشته باشید. |
| ریختن ماده روی پوست | لباس آلوده را درآورده و پوست را زیر آب سرد به مدت طولانی بشویید. | در صورت قرمزی یا سوزش شدید، به پزشک مراجعه کنید. |
| شکستن شیشهآلات | به اطراف خود هشدار دهید. با جارو و خاکانداز مخصوص خرده شیشهها را جمع کنید. | خردهشیشهها را در سطل زباله مخصوص اشیای برنده بیندازید. |
| آتشسوزی کوچک (مثلاً الکل) | خاموشکننده مناسب (CO2) را استفاده کرده یا با پتوی نسوز روی آن را بپوشانید. | در صورت گسترش آتش، آزمایشگاه را ترک و با آتشنشانی تماس بگیرید. |
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: هرگز! خوردن و آشامیدن در محیط آزمایشگاه مطلقاً ممنوع است. زیرا ممکن است ذرات نامرئی مواد شیمیایی روی خوراکی یا لیوان شما بنشینند و شما آنها را به داخل بدن خود ببرید. همیشه قبل از ورود به آزمایشگاه سیراب و سیر باشید و پس از خروج و شستن دستها، در فضای مناسب استراحت کنید.
پاسخ: کار گروهی و همراهی حداقل یک نفر دیگر (ترجیحاً معلم یا سرپرست) یک قانون ایمنی کلیدی است. اگر اتفاقی برای شما بیفتد، مانند لغزیدن یا ریختن مواد، حضور فرد دیگر برای کمک رسانی فوری و اطلاعرسانی به دیگران حیاتی است. همیشه اصل «همکاری» را رعایت کنید.
پاسخ: هرگز از یک ماده ناشناس استفاده نکنید. در این صورت، باید از معلم یا مسئول آزمایشگاه راهنمایی بگیرید. میتوانید نمادهای خطر روی برچسب را با پوسترهای راهنمای نمادها که معمولاً روی دیوار آزمایشگاه نصب شده، مقایسه کنید. کنجکاوی بدون دانش در آزمایشگاه میتواند بسیار خطرناک باشد.
پاورقی
1 روپوش آزمایشگاهی (Laboratory Coat): پوششی محافظ معمولاً از جنس کتان یا پلیاستر ضدآب.
2 عینک ایمنی (Safety Goggles): عینکی محکم که از تمام اطراف از چشم محافظت میکند.
3 پیکتوگرام (Pictogram): نماد تصویری که یک خطر خاص را نشان میدهد.
4 فرمول شیمیایی (Chemical Formula): نمادی که نشاندهنده نوع و تعداد اتمهای تشکیلدهنده یک ماده است.
5 اسید استیک (Acetic Acid): جزئی اصلی سرکه با فرمول CH3COOH.
6 سدیم هیدروکسید (Sodium Hydroxide): یک باز قوی با فرمول NaOH.
7 اسید سولفوریک (Sulfuric Acid): یک اسید معدنی قوی و خورنده با فرمول H2SO4.
8 استوانه مدرج (Graduated Cylinder): وسیلهای شیشهای یا پلاستیکی برای اندازهگیری دقیق حجم مایعات.
9 خطای پارالکس (Parallax Error): خطایی در خواندن اندازهگیری به دلیل عدم قرارگیری چشم در راستای صحیح.
10 مَنیسَک (Meniscus): سطح مقعر یا محدب یک مایع در داخل لوله باریک.
11 اسید سیتریک (Citric Acid): اسید آلی موجود در مرکباتی مانند لیمو.
12 دوش ایمنی و شستشوی چشم (Safety Shower & Eye Wash): تجهیزات اضطراری برای شستشوی فوری بدن و چشم.
