Bezpečnost práce a nebezpečné látky v chemické laboratoři Základy toxikologie a ekologie Marek Šír sirm@vscht.cz
Diagnóza a terapie otrav Symtomatologie popisuje souhrn příznaků, pokouší se rozpoznat toxickou látku při otravě neznámou látkou Terapie otrav: 1. Přerušit toxický účinek xenobiotika 2. Zachovat fyziologické funkce orgánů Eliminace xenobiotika z organismu: navození zvracení (mechanicky, emetika, nesmí se provádět v bezvědomí), výplach žaludku (nejúčinnější do 30 min., ale je potřebný i později), výplach střev a další Detoxikace xenobiotika: antidota látky, které způsobují snížení toxického účinku nespecifická antidota: mohou zamezit nebo omezit absorpci toxické látky do organismu, není-li ještě vstřebaná - provádí se např. inaktivací (neutralizací) nebo adsorpcí (živočišné uhlí) specifická antidota: specificky na danou látku, mohou toxické látky, ještě před jejich absorpcí, převést na špatně vstřebatelnou nebo méně toxickou látku, nebo urychlují eliminaci toxické látky z organismu Zachování životně důležitých funkcí: dýchání, krevní oběh, vnitřní prostředí (ph, ionty)
Symptomy otrav neznámým jedem Kůže Nejčastější a první reakce otravy Překrvení, pocit horka, cyanoza, meladermie (Ag), krvácení do kůže (sloučeniny P, Ba) Tělesná teplota Málo charakteristický znak, např. nitroderiváty extrémní nárůst teploty Dýchací systém Podráždění dýchacích cest, dýchací poruchy (velmi časté) otupení čichu (H 2 S, CS 2, Cl 2 ) Trávicí soustava Poruchy chuti - kovová chuť (Pb, H 2 S, Br - ), zbarvení sliznice (Ag černá, Pb, Bi šedé lemy dásní), parestezie, nausea Urogenitální ústrojí Proteinurie výskyt bílkovin v moči, velmi časté, oligonurie snížení vylučování moči, anurie zástava vylučování moči při těžkém poškození ledvin (těžké kovy Hg, Pb, Cd) Zrakové ústrojí Atrofie zrakového nervu (methanol, CO, jodoform) Chromatopsie barevné vidění, např. xyntopsie žluté (CO, Cr, dinitrobenzen), erytropsie červené (pentanol, atropin, námel), chloropsie zelené (LSD, chinin) Nervová soustava Poruchy vědomí (hypnotika, narkotika), závratě (Ba, soli Li, alkoholy), halucinace (Co, alkaloidy, alkoholy, oxid dusný), nespavost velmi časté, bolesti hlavy velmi časté
Eliminace a detoxikace xenobiotika Postupy snížení sorpce Navození zvracení / výplach žaludku podání emetik (apomorfin) nebo v kombinaci s adsorbenty (aktivní uhlí, roztok KMnO 4 ) nebo laxativy (síran sodný, síran hořečnatý) Chemická antidota 5% roztok kyseliny octové, kys. citronová, vápenné mléko, tekutý parafín Zrychlení eliminace Forsírovaná diuréza diuretika, navíc úprava ph moči tak, aby xenobiotikum bylo v ionizované rozpustné formě Hemoperfúze, hemodialýza, výměnná transfuze Hyperbarická oxigenoterapie Detoxikace Přímá chemická přeměna etylendiamintetraoctová kyselina při otravě těžkými kovy, tvorba mobilnějších chelátů Podání antagonistů Podpora biotrasformace - acetylcystein
Prevence nehod a úrazů v laboratoři Před vstupem do laboratoře seznámení se a řídit se platnými předpisy laboratorní řád, požární řád laboratoře Nekonzumovat jídlo a pití v laboratoři Používat ochranné pracovní pomůcky Znát rizika plynoucí z toxicity látek Informační Příkazové Výstražné Zákazové
Výstražné symboly nebezpečnosti Nařízení (ES) č. 1272/2008 - o klasifikaci a označování látek a směsí = nařízení CLP (classification, labelling and packaging) Fyzikální nebezpečnost GHS01 - výbušné látky např. nestabilní výbušniny, výbušniny vyšší třídy nebezpečnosti, samovolně reagující látky a směsi GHS02 - hořlavé látky např. hořlavé plyny, kapaliny, tuhé látky, samozápalné látky a směsi GHS03 - oxidační látky např. oxidující plyny, kapaliny, tuhé látky GHS04 - plyny pod tlakem např. stlačené plyny; zkapalněné plyny; zchlazené zkapalněné plyny; rozpuštěné plyny GHS05 - korozivní a žíravé látky např. látky a směsi korozivní pro kovy
Výstražné symboly nebezpečnosti Nebezpečnost pro zdraví GHS06 - toxické látky např. akutní toxicita (orální, dermální, inhalační) GHS07 - dráždivé látky např. podráždění kůže, očí, akutní toxicita - nižší kategorie nebezpečnosti GHS08 látky nebezpečné pro zdraví např. mutagenita, karcinogenita, toxicita pro reprodukci, toxicita pro specifické cílévé orgány Nebezpečnost pro ŽP GHS05 - korozivní a žíravé látky např. látky způsobující poleptání kůže, vážné poškození očí GHS09 látky nebezpečné pro životní prostředí např. nebezpečí pro vodní prostředí
Ochranné pracovní prostředky Pracovní oděv - laboratorní plášť bavlněný Pracovní obuv uzavřená, nenasákavý materiál kůže, umělá kůže Ochrana očí laboratorní ochranné brýle, ochranný štít, pozor při nošení kontaktních čoček - možnost sorpce látek, dioptrické brýle nejsou náhradou ochranných brýlí Rukavice latexové, nitrilové
Rizikové postupy v chemické laboratoři Zahřívání, destilace, práce za zvýšeného/sníženého tlaku Utajený var: dochází k přehřátí kapaliny a nárazovému bouřlivému uvolnění energie Prevence přidání tzv. varných kamínků kousky inertní keramiky s velkým měrným povrchem tvoří se na nich zárodky bublin, u destilace za sníženého tlaku kapiláry pro vhánění bublin Vyšší teplota varu např. u kyselin - dusičná 120 C (vodný azeotrop), nebo obecně za vyššího tlaku Práce za zvýšeného/sníženého tlaku: destilace, autoklávy Snížený tlak nižší bod varu, urychlení filtrace může dojít k implozi ohrožení střepy, navíc rychlé okysličení zpracovávaného média možnost následné exploze
Tlakové lahve Pro skladování stlačených plynů (až 20 Mpa) (nezkapalněné, zkapalněné, rozpuštěné) Nesmí být umístěny blízko zdrojů tepla, při transportu nutná ochrana ventilu Plyn Hrdlo Plášť (volitelně) kyslík, technický (O 2 ) bílé modrý acetylen (C 2 H 2 ) kaštanově hnědá červeno- hnědá argon (Ar) tmavě zelené šedý dusík (N 2 ) černé černý oxid uhličitý (CO 2 ) šedé šedý helium (He) hnědé hnědý vodík (H 2 ) červené červený stlačený vzduch (N 2 +O 2 ) světle zelené šedý
Postup při zasažení kůže: 1. Sundáme potřísněný oděv První pomoc - poleptání 2. Zasažená místa oplachujte proudem pokud možno vlažné vody po dobu alespoň 10 minut 3. Při poleptání kyselinou opláchneme roztokem hydrogenuhličitanu sodného, při poleptání hydroxidem roztokem kyseliny citrónové nebo octové 4. Sterilní překrytí, lékařské ošetření Postup při zasažení očí: 1. Ihned vyplachujeme proudem čisté vody, vyjmeme kontaktní čočky 2. Výplach provádíme alespoň 10 minut od vnitřního koutku k zevnímu, aby nebylo zasaženo druhé oko 3. Nepoužíváme neutralizační roztoky 4. Vyhledáme lékařské ošetření Postup při požití: 1. Vypláchneme ústní dutinu vodou a dáme vypít 2 5 dcl vody 2. NEVYVOLÁVÁME zvracení 3. Podávat roztok jedlé sody (u požití kyselin) nebo citronovou šťávu, zředěný ocet (při požití alkalických látek) 4. Vyhledáme lékařské ošetření
První pomoc - popálení Rozeznáváme 4 stupně popálení: 1. povrchové popáleniny, 2. popáleniny postihující část kožní vrstvy, 3. celá vrstva kůže, 4. zasahující pod vrstvu kůže Postup: 1. Odstranit zdroj tepla, vyprostit zraněného 2. Opatrná manipulace, nedotýkáme se popálenin, nepropichujeme puchýře 3. Poraněnou pokožku chladíme, nejlépe tekoucí vodou až 20 minut 4. Sterilní krytí 5. Transport do nemocnice
První pomoc - krvácení Tepenné jasně červená krev, vystřikuje z rány Žilní tmavě červená krev, vytéká z rány Vlásečnicové krev z rány prosakuje Postup: 1. Prsty tlačíme tepnu nad krvácející ranou tak, aby krev přestala vystřikovat, využití tlakových bodů 2. Na stlačenou tepnu přiložíme zaškrcovadlo, které utáhneme, při poranění končetiny zdvihneme do výšky 3. Na ránu přiložíme sterilní obvaz a pevně zavážeme 4. Transport do nemocnice
První pomoc úraz elektřinou Stejnosměrný proud organismus snáší lépe než střídavý Střídavý proud i při relativně menším napětí může vyvolat např. zástavu srdce - při vysokém napětí (nad 1000 V) těžké popálení i poškození vnitřních orgánů Následky: popálení, poškození nervové soustavy (poruchy vědomí, svalové obrny, křeče), poruchy srdeční rytmu až zástava srdce, druhotná poranění Postup: 1. Postiženého vyprostíme z dosahu el. proudu, aniž bychom ohrozili sebe! Vypneme proud Odsuneme vodič, odtáhneme zasaženého el. nevodivým materiálem (postižený není schopen přerušit kontakt se zdrojem el. proudu) Nedotýkáme se holou rukou těla ani oděvu 2. Zahájíme umělé dýchání a masáž srdce 3. Vždy voláme lékařskou pomoc
Hořlavé plyny a kapaliny Hořlavé plyny, organická rozpouštědla Hoření - je redoxní exotermní děj, potřeba je hořlavina, oxidační prostředek a zdroj iniciace Exploze rychlé uvolnění energie, tlaková vlna Spodní mez výbušnosti nejnižší koncentrace směsi hořlavých par nebo plynů se vzduchem nebo jiným okysličovadlem, při které může dojít za určitých okolností k výbuchu Horní mez výbušnosti - nejvyšší koncentrace směsi hořlavých par nebo plynů se vzduchem nebo jiným okysličovadlem, při které může dojít za určitých okolností k výbuchu Koncentrace v hmotnostní, objemových jednotkách - oblíbené ppm, ppb nutný přepočet, podle stavové rovnice c (mg/m 3 ) = (c ppm x Mr) / 24,45 při 25 C
Hořlavé kapaliny Teplota vzplanutí - nejnižší teplota, při které se vytvoří nad hladinou hořlavé kapaliny takové množství par, že jejich směs se vzduchem přiblížením plamene vzplane a ihned uhasne, kritérium pro zařazení hořlavých látek do tříd nebezpečnosti (I. IV.) podle ČSN 65 0201 Teplota hoření - je nejnižší teplota, při které zahřívaná kapalina vyvine tolik par, že jejich směs se vzduchem po přiblížení iniciačního plamene vzplane a hoří bez přerušení nejméně 5 sekund - rychlost vypařování je nejméně tak velká jako rychlost hoření, charakterizování ve smyslu ČSN 65 0201 (Hořlavé kapaliny - Prostory pro výrobu, skladování a manipulaci) Teplota vznícení - je nejnižší teplota, při které se směs par nebo plynů dané látky se vzduchem za předepsaných podmínek vznítí, vyvoláno pouze působením tepla, nikoliv iniciačním zdrojem (plamenem nebo jiskrou), podle ČSN 33 0371 - teplotní třídy T1 T6, (u tuhých hořlavých látek teplota vznícení SIT)
Požární prevence Zákon č. 163/1998 Sb., o požární ochraně popisuje způsoby zacházení s hořlavými látkami a definuje právní odpovědnost V laboratoři: Dodržovat správný postup při zahřívání látek používat zpětné chladiče - aby nevznikla výbušná směs Hořlavé kapaliny zahřívat na vodní (olejové) lázni jinak hrozí nebezpečí kontaktu hořlavé látky se zdrojem tepla např. při prasknutí baňky Rozlité hořlavé kapaliny odstranit pomocí inertních sorbentů Dodržovat vzdálenost od plamene, zdrojů jiskry, tepla Při zahoření / požáru v laboratoři: hasit / nechat dohořet hasit odpovídajícím hasicím přístrojem požární poplach, evakuace
Hasicí přístroje Sněhové hasicí přístroje (CO 2 ) Pevný a kapalný CO 2 pokrývá hořící předměty, jimž odnímá kyslík a teplo, CO 2 el. nevodivý, nevadí jemné mechanice, potravinám Pozor! - Sníh oxidu uhličitého dosahuje teploty -76 C a při potřísnění pokožky je nebezpečí omrzlin, pozor v uzavřených a podzemních prostorách Vhodný Hašení elektrických zařízení pod napětím, hořlavé plyny a kapaliny, elektronická zařízení, mechanická zařízení, pevné hořlavé látky Není vhodný Pevné hořlaviny typu dřeva, uhlí na prostranství s rychlou výměnou vzduchu NESMÍ být použit Sypké látky, hořlavé prachy, lehké alkalické kovy
Hasicí přístroje Práškové hasicí přístroje Prášek (síran amonný, forforečnan amonný, hydrogenuhličitan sodný) se teplem rozkládá na inertní plyny, nevede elektrický proud, je tedy možné jimi hasit zařízení pod napětím (do 1000 V), pozor na následné škody způsobené samotným práškem - odstraňování např. z elektroniky je velmi obtížné, Vhodný Prakticky všechny pevné materiály, kapalné látky (ředidla, pohonné hmoty, oleje), hořlavé plyny Není vhodný Pevné hořlaviny typu dřeva, uhlí, hořlavé kovy, elektronika NESMÍ být použit Lehké alkalické kovy, hořlavý prach
Hasicí přístroje Vodní hasicí přístroje Princip sifonové lahve, uvedení do chodu úderem o nárazníkovou spoušť nelze zastavit, vodný roztok uhličitanu draselného Vhodný Pro požáry doprovázené žhnutím materiálu Pevné hořlavé (organické) látky (papír, dřevo, textil, uhlí), hořlavé kapaliny rozpustné ve vodě (alkoholy, ketony) Není vhodný Kapaliny nemísící se s vodou (benzín, motorová nafta, minerální oleje), tam, kde mohou vzniknout škody z promáčení NESMÍ být použit Elektrická zařízení pod proudem a v jejich blízkosti, látky reagující s vodou alkalické kovy
Hasicí přístroje Pěnové hasicí přístroje Podobně jako vodní, směs vodného roztoku solí a emulgátoru tvorba husté pěny Vhodný Pro požáry doprovázené žhnutím materiálu Pevné hořlavé (organické) látky (papír, dřevo, textil, uhlí), kapaliny nemísící se s vodou (benzín, motorová nafta, minerální oleje) Není vhodný Hořlavé kapaliny rozpustné ve vodě (alkoholy, ketony), nízkovroucí kapaliny, hořlavé plyny a kovy NESMÍ být použit Elektrická zařízení pod proudem a v jejich blízkosti, látky reagující s vodou alkalické kovy
Hasicí přístroje Halonové hasicí přístroje Bromidové, tetradekafluorhexanové, ochlazují, zabraňují přístupu kyslíku, rozptýlí se Vhodný Hašení automobilů, jemné mechaniky, počítačové techniky a jiných elektronických zařízení Není vhodný Použití v uzavřených prostorech bez větrání, pro žhnoucí materiály
Odstraňování nebezpečných chemických látek Odpady z chemických laboratoří většinou předávány k odstranění specializovaným firmám Shromažďování např. rozpouštědla zvláštní nádoby (rozdělení na chlorovaná a ostatní rozpouštědla) Zneškodňování na místě vysoce reaktivní látky (alkalické kovy, reaktivní organokovové sloučeniny, - podle pokynů v bezpečnostním listu Příklady kationty těžkých kovů sírany, sulfidy, záchyt na kyselých katexech, sloučeniny Cr VI redukce roztokem hydrogensiřičitanu sodného na Cr III