曹飛++夏九云++劉傳友
在中學化學實驗中,有很多地方要用含有石棉的物品,如石棉網(wǎng)、石棉絨。在教學中需要注意的是,這些石棉網(wǎng)及石棉絨的不當使用,會對師生的健康造成危害。
1對石棉危害的認識
石棉又稱“石綿”,只具有高抗張強度、高撓性、耐化學和熱侵蝕,電絕緣和可紡性的硅酸鹽類礦物產(chǎn)品。它是天然的纖維晶體狀的六大硅酸鹽類礦物質的總稱。石棉本身并不毒害,它最大的危害來自于它產(chǎn)生的粉塵,當這些細小的粉塵被吸入人體內,就會附著并沉積在肺部,造成肺部疾病。目前,石棉已被確定為致癌物。在上個世紀二十年代,英國對石棉的危害就有了初步的認識,并且采取了控制使用的措施。國際、國內對于石棉的使用造成的危害都有充分的認識,據(jù)《歐洲呼吸學會和歐洲胸外科醫(yī)師學會惡性胸膜間皮瘤診療指南》指出:“石棉暴露量與MPM(惡性胸膜間皮瘤)之間的劑量—效應關系已得到證實,但不可能確定累積石棉暴露量的閾值,低于這個閾值即不會增加罹患MPM的風險。因此,所有接觸石棉制品的個體均為危險人群。石棉暴露后,MPM的平均潛伏期約為40年(一般情況下為15~67年)。在對1 690例患者的回顧性分析中,MPM潛伏期大于15年的患者占所有病例的99%?!?/p>
發(fā)表在2009年《上海預防醫(yī)學雜志》的文章《石棉的健康危害及安全使用研究進展》也指出:“與石棉相關的疾病在多種工業(yè)職業(yè)中普遍存在。如在石棉開采、加工和使用石棉或含有石棉材料的各行各業(yè)(建筑、船只和汽車修理、冶金、紡織、機械和電力工程、化學、農(nóng)業(yè)等)中,石棉可以引起石棉肺、肺膜斑、肺癌和惡性間皮瘤等疾病?!?/p>
因此,不少國家和地區(qū)都對石棉的開采和使用進行全面禁止或限制使用,我國也制訂了限制使用的措施。
雖然科學界對石棉的危害已經(jīng)有了清晰的認識,但是在全國大部分地區(qū)的中學化學實驗中,還在使用含有石棉的石棉網(wǎng)及石棉絨,由于其危害比較隱蔽、潛伏期長,往往不被重視,所以我們有必要弄清石棉網(wǎng)及石棉絨的使用現(xiàn)狀及在中學實驗中的危害。2中學化學實驗中使用石棉網(wǎng)及石棉絨的現(xiàn)狀2.1使用石棉網(wǎng)的化學實驗
以魯科版高中教材為例,高中化學教材列出的演示實驗、學生探究實驗中有17個實驗用到了石棉網(wǎng),統(tǒng)計情況見表1。
2.2使用石棉絨的化學實驗
人教版全日制普通高級中學化學教科書的必修2中鐵與水蒸氣的反應實驗中用到了石棉絨。
蘇教版高中化學選修5中:石棉催化乙醇制取乙烯的實驗也用到了石棉絨。
2.3涉及石棉絨及石棉網(wǎng)的探究性實驗及課外活動實驗
除了教材所列的這些實驗外,很多教師還在積極探索利用石棉網(wǎng)及石棉絨進行實驗改進。例如,山東省滕州市鄭偉老師在2016年發(fā)表的文章《CO還原CuO、Fe2O3的對比實驗》中介紹了他對石棉網(wǎng)進行剪切的改進實驗。類似的改進實驗的例子在各種化學教育教學類期刊中隨處可見。在一些化學課外活動中,也經(jīng)常用到石棉網(wǎng)等,有些學生本著對化學實驗的濃厚興趣,甚至會自行購買石棉網(wǎng)進行趣味實驗。
表1魯科版高中化學教材中使用石棉網(wǎng)的
化學實驗統(tǒng)計表
序號實驗項目模塊1金屬鈉與氧氣的反應2溴單質和碘單質的物理性質必修1
3氯氣的制取4乙酸乙酯的水解必修2
5模擬生物體中淀粉的酶水解6模擬蛋白質在人體中的消化過程7朱古力豆糖衣中色素的分離8自制肥皂9自制雪花膏化學與生活
(選修1)
10制備乙烯11醛和酮的鑒別12蔗糖的性質13肥皂的制備有機化學基礎
(選修5)
14硝酸鉀粗品的提純15從海水中提取碘16從茶葉中提取咖啡因17甲醛性質的研究實驗化學
(選修6)
可見,高中化學實驗中教師學生接觸石棉網(wǎng)等石棉制品及石棉絨的機會是很多的。3中學化學實驗中使用石棉網(wǎng)及石棉絨可能給師生帶來的危害分析3.1石棉網(wǎng)的使用可能帶來的危害分析
不少師生在實驗中使用石棉網(wǎng)時隨意觸摸、放置石棉網(wǎng),這些不當?shù)牟僮鲿故蘧W(wǎng)內的石棉碎屑飄散到空氣中進而被吸入人體中,有些破損的石棉網(wǎng)釋放出的石棉纖維更多,因此危害也更大。
另外,石棉網(wǎng)中的石棉受熱溫度超過500 ℃時,其石棉纖維會分解成細小的碎屑飄散在空氣中,并隨著呼吸進入人體。中學實驗中一般用酒精燈加熱物體,而酒精燈火焰的溫度普遍超過500 ℃,可見,用石棉網(wǎng)做隔熱材料,危害更大?!督處煛冯s志2011年5月期刊載了一個因為使用石棉網(wǎng)而致使急性損害的例子。該案例中,作者用石棉網(wǎng)隔熱加熱樣品,當天就出現(xiàn)了急性癥狀:“咳嗽、黏液痰、氣急、肺部不適,而且癥狀越來越嚴重……服用了不少藥,病癥也沒有減輕,咳痰帶有白沫,肺部有脹感,咳嗽很厲害。這種情況持續(xù)了近一個月才有所緩解。”
3.2石棉絨的不當使用帶來的危害分析
化學實驗室中如果使用石棉絨,在取用時有可能使石棉碎屑飄散到空氣中,進而被人體吸入,危害健康。江蘇省黃埭中學邢入德老師曾經(jīng)在他的研究論文《對石棉催化乙醇制乙烯的實驗探究》中提到他使用石棉絨進行乙醇催化制取乙烯實驗的身體反應:“實驗結束后不久,身體多個部位出現(xiàn)瘙癢癥狀,奇癢難忍……”
更多的師生在使用了石棉網(wǎng)及石棉絨后沒有出現(xiàn)急性不適的癥狀,但是其潛在的危害也是存在的。
4實驗中如何防范石棉的危害
那么,該如何避免使用石棉網(wǎng)、石棉絨所造成的傷害呢?我們認為,根據(jù)石棉危害的特性,應該從以下幾方面入手。
(1)加大宣傳力度,讓化學教師們及學生對石棉的危害有所認識。
(2)破損的石棉網(wǎng)不能再繼續(xù)使用,也不能隨意丟棄污染環(huán)境,應集中回收后送有關部門處理。
(3)石棉網(wǎng)加熱時間不能太長,防止在溫度較高的情況下使更多的石棉分解逸散。
(4)謹慎對待利用石棉網(wǎng)及石棉絨進行的實驗改進探究。
(5)對于必須使用石棉絨的實驗,建議師生著防護服后進行實驗。
(6)尋找替代品,目前不少化工廠已經(jīng)生產(chǎn)了不含石棉的陶土隔熱網(wǎng),基本可以代替石棉網(wǎng)進行各項實驗。
(7)對使用石棉絨的實驗,則可以進行改進。對比目前的人教版新課標版化學教材跟人教版全日制普通高級中學化學教材就會發(fā)現(xiàn),新版教材對鐵與水蒸氣反映的實驗已經(jīng)進行了改進,不再使用石棉絨。
蘇教版教材中石棉催化乙醇制取乙烯的實驗,是對傳統(tǒng)的濃硫酸催化乙醇制取乙烯實驗的改進,建議教師改用傳統(tǒng)的濃硫酸催化的方案或其他更為科學安全的實驗方案。
5小結
作為中學教師,我們應該重視實驗安全問題,了解石棉的危害及防范方法。在實驗中盡量不使用石棉網(wǎng)及石棉絨等石棉制品,尋求它們的安全替代品,既不影響實驗效果和學生的學習,又能保護師生健康。endprint