Вентиляция — эффективное средство, предотвращающее образование пожаровзрывоопасных концентраций горючих паров. Запрещается производить какие-либо работы с ЛВЖ вне вытяжного шкафа.
При отсутствии эффективной вентиляции пары низкокипящих органических растворителей способны опускаться вниз и «растекаться» по горизонтальным поверхностям, например по поверхности рабочего стола. При этом взрывоопасные концентрации неожиданно для экспериментатора создаются сравнительно далеко — на расстоянии до 3—5 м от места работы с ЛВЖ. В наибольшей степени это свойство проявляется у паров диэтилового эфира и сероуглерода, что создает дополнительную опасность при работе с ними.
Существует ошибочное мнение, будто свойство паров опускаться вниз определяется только молекулярной массой вещества. Однако пары ртути (М = 200,59) даже в неподвижном воздухе не опускаются вниз, а рассеиваются конвективными воздушными потоками. Следует иметь в виду, что в воздух попадает не изолированный пар вещества, а паровоздушная смесь. Способность ее опускаться вниз или рассеиваться определяется степенью утяжеления воздуха парами, которая в свою очередь представляет собой функцию давления насыщенного пара данного вещества при данной, температуре и его молекулярной массы.
В соответствии с эмпирическими данными, при степени утяжеления воздуха 25% и более паровоздушная смесь (при отсутствии принудительного перемешивания) опускается вниз. Таким свойством обладают пары растворителей, кипящих около 80 °С и ниже: бензола, четыреххлористого углерода, диэтилового эфира и др.
Проведение процессов, связанных с нагреванием ЛВЖ.
К процессам, требующим нагревания ЛВЖ, относятся:
- перегонка
- перекристаллизация
- реакции в кипящих органических растворителях
При проведении этих процессов следует пользоваться эффективными водяными холодильниками.
Перекристаллизация
При использовании ЛВЖ в качестве растворителей для перекристаллизации растворение веществ производят в колбе с обратным холодильником, используя в случае необходимости механическое перемешивание. Применение для этих целей химических стаканов, прикрытых часовым стеклом или чашкой Петри — часто встречающаяся грубая ошибка. При выборе растворителя для перекристаллизации предпочтение следует отдавать растворителям с более высокой температурой кипения или негорючим.
Горячее фильтрование насыщенного раствора в органическом растворителе - ответственная и опасная операция, для выполнения которой необходим некоторый опыт и предельная аккуратность. Для предотвращения свободного испарения растворителя можно рекомендовать замкнутую установку для горячего фильтрования с погружной обратной воронкой. Передавливание раствора осуществляется небольшим избыточным давлением воздуха или инертного газа из резиновой камеры. Приспособления для горячего фильтрования, в которых не предусмотрена защита горячего.растворителя от испарения, пригодны для фильтрования водных растворов, но не ЛВЖ.
Перекристаллизация при комнатной или пониженной температуре дает возможность избежать сложной операции горячего фильтрования. Насыщенный раствор подлежащего перекристаллизации вещества в органическом растворителе готовят либо без нагревания, либо (для ускорения процесса) нагревают, но значительно ниже температуры кипения растворителя. Отфильтровывание механических примесей или обработку активным углем проводят при комнатной температуре, что не только гораздо безопаснее, но и проще. Для выделения кристаллов к раствору приливают заранее подобранный второй растворитель, в котором очищаемое соединение нерастворимо, а примеси растворяются, по возможности, хорошо. Разумеется, приливаемый растворитель должен смешиваться с основным во всех соотношениях. Так, из спиртовых и ацетоновых растворов часто удается выделить вещество водой, из растворов в четыреххлористом углероде или хлороформе - петролейным эфиром.Подходящие пары растворителей подбирают с помощью пробирочных опытов.
Следует иметь в виду, что если второй растворитель прилить быстро, в один прием, вещество выпадает в виде мути или очень мелких кристаллов, которые, обладая большой суммарной поверхностью, в значительной степени адсорбируют загрязнения. Поэтому такой прием, называемый осаждением, приводит к получению более грязного, по сравнению с кристаллизацией, продукта.
Чтобы получить кристаллы нужного размера, растворитель добавляют по каплям из капельной воронки при постоянном перемешивании массы с помощью электромотора. В зависимости от количества раствора время операции составляет от нескольких десятков минут до нескольких часов. По мере выпадения кристаллов их можно при желании отфильтровать, а затем продолжать процесс, получая таким образом фракции вещества различной степени чистоты.
Хранение и проливы ЛВЖ.
Пары ЛВЖ могут попадать в атмосферу при несоблюдении температурных режимов хранения или при хранении их в негерметично закрытой таре. Концентрация паров ЛВЖ в воздушном пространстве внутри тары всегда выше верхнего концентрационного предела воспламенения (ВКПВ) для жидкостей I разряда и выше и близка к ВКПВ для жидкостей II разряда. При выходе из горловины через неплотности в укупорке пары разбавляются воздухом, и в некотором объеме рядом с емкостью образуется зона взрывоопасных концентрации. Поскольку пары этих жидкостей тяжелее воздуха, при отсутствии вентиляции они могут скапливаться в нижних частях складских помещений, что создает условия для длительного сохранения опасной обстановки. Поэтому следует строго соблюдать нормы и режимы хранения ЛВЖ, не допуская размещения их запасов в подвальных невентилируемых помещениях.
В лабораторных помещениях не допускается хранение даже небольших количеств ЛВЖ с температурой кипения ниже 50 °С (пентан, сероуглерод, диэтиловый эфир). В конце рабочего дня остатки таких растворителей следует вынести в специальное холодное помещение. Хранение прочих ЛВЖ, в соответствии с нормами, утвержденными руководителем организации, допускается в толстостенных бутылках вместимостью не более 1 л, снабженных герметичными пробками. Бутылки с ЛВЖ помещают в специальные металлические ящики, установленные вдали от источников тепла. Запрещается выливать отходы ЛВЖ в канализацию.
Особую опасность представляет пролив ЛВЖ в лабораторных помещениях. Хотя полностью предотвратить возможность пролива по неловкости невозможно, следует принимать меры, чтобы свести вероятность пролива к минимуму и ограничить количество жидкости, которое может пролиться.