Ogólne środki ostrożności podczas pracy z chemikaliami w laboratorium metalograficznym.

  • Przed użyciem lub zmieszaniem jakichkolwiek chemikaliów należy przeczytać ze zrozumieniem etykiety produktów oraz aktualne karty charakterystyki materiałów niebezpiecznych (MSDS). Stosuj odzież ochronną zgodnie z zaleceniami odpowiedniej MSDS.
  • Bezpieczne stosowanie, przechowywanie i utylizacja chemikaliów staje się bardziej złożone, gdy one wykorzystywane w postaci mieszanin. Eksperymentowanie, bez odpowiedniej wiedzy z dziedziny chemii, z nowymi kombinacjami odczynników chemicznych nie jest zalecane ponieważ może prowadzić do nieprzewidywanych reakcji (wybuch, samozapłon, uwolnienie toksycznych gazów, itp.). W poniższej tabeli przedstawiono niektóre odczynniki chemiczne często spotykane w laboratorium metalograficznym których nie należy ze sobą mieszać:

 

Wykaz najczęściej stosowanych odczynników chemicznych w laboratorium metalograficznym których mieszanie jest niebezpieczne

Odczynnik

Nie mieszać z

Typowe zastosowanie w metalografii

Kwas octowy

Glikol, związki hydroksylowe, kwas azotowy, nadtlenki, nadmanganiany

Polerowanie chemiczne

Aceton

Stężone roztwory kwasu azotowego i siarkowego

Odtłuszczanie, czyszczenie, mycie

Kwas chromowy

Bezwodnik octowy, łatwopalne ciecze, glicerol

Elektropolerowanie, odczynniki trawiące

Nadtlenek wodoru

Łatwopalne ciecze, materiały organiczne

Polerowanie chemiczne, odczynniki trawiące

Kwas azotowy (stężony)

Kwas octowy, kwas chromowy, łatwopalne ciecze, wyższe alkohole

Polerowanie chemiczne, odczynniki trawiące

Kwas nadchlorowy

Bezwodnik octowy, alkohole, niektóre substancje organiczne, oleje i tłuszcze

Elektropolerowanie

Kwas siarkowy

Metanol, chlorany, nadchlorany, nadmanganiany

Odczynniki trawiące

 

  • Zagrożenia związane z obchodzeniem się z odczynnikami chemicznymi są liczne i często specyficzne dla danych chemikaliów. Użytkownik powinien być świadomy czy istniejące bądź mogące powstać zagrożenia są bezpośrednie, długotrwałe, widoczne, niewidoczne, posiadają zapach lub są bezzapachowe.
  • Tylko małe ilości chemikaliów należy mieszać i przechowywać w zamkniętych szklanych butelkach napełnionych do pełnej pojemności. Wyjątek stanowią fluorki i mocne roztwory alkaliczne, które należy przechowywać w butelkach polietylenowych lub innym odpowiednim pojemniku zalecanym przez producenta dla danej substancji chemicznej. Wszelkie roztwory gdzie frakcja lotna odparowała należy wymienić roztworami o właściwym składzie.
  • Chemikalia należy zawsze chronić przed ciepłem i ogniem.
  • Zużyte lub nienadające się już do użycia odczynniki należy niezwłocznie utylizować zgodnie ze wszystkimi obowiązującymi przepisami. 
  • Stosować się do zaleceń odnośnie przechowywania (rodzaj pojemnika, czas) gotowych roztworów do trawienia.

Szczegółowe środki ostrożności podczas pracy z odczynnikami najczęściej wykorzystywanymi w laboratorium metalograficznym

  • Dodawanie kwasu siarkowego do wody wytwarza bardzo egzotermiczną reakcję. Roztwór musi być chłodzony podczas mieszania. Podczas rozcieńczania kwas należy powoli wlewać do wody lub rozpuszczalnika przy ciągłym mieszaniu. Należy unikać rozpryskiwania roztworu. Rozcieńczone roztwory (mniej niż o 100% stężeniu) kwasu siarkowego silnie atakują skórę, są bardzo higroskopijne i energicznie atakują większość tworzyw sztucznych.
  • Rozpuszczanie krystalicznego trójtlenku chromu CrO3 prowadzi do wytworzenia kwasu chromowego który jest silnym środkiem utleniającym. Reakcja uwalnia wolny tlen, który może prowadzić do zapalenia się substancji łatwo podatnych na utlenianie.
  • Kwas chromowy nie może być bezpiecznie mieszany z kwasem octowym oraz większością płynów organicznych takich jak alkohole lub gliceryna (glicerol).
  • Roztwory kwasu chromowego, nie mogą być stosowane w kontakcie z częściami z tworzyw sztucznych ponieważ mogą doprowadzić do ich ewentualnego zniszczenia.
  • Należy zachować ostrożność aby zapobiec kontaktowi kwasu chromowego ze skórą. Wielokrotne narażenie na nawet rozcieńczone roztwory kwasu chromowego powodują powstanie uporczywych i bolesnych owrzodzeń które powoli się goją.
  • Trójtlenk chromu CrO3 jest trujący i ma właściwości rakotwórcze
  • Podczas przygotowywania roztworów zawierających mieszaniny kwasów w wodzie lub innych cieczach organicznych kwas należy dodawać powoli do rozpuszczalnika przy ciągłym mieszaniu.
  • Należy zachować ostrożność, aby uniknąć kontaktu skóry z kwaśnymi fluorkami, ponieważ narażenie na nie, które może w tym czasie zostać nawet niezauważone, może spowodować później poważne oparzenia. Podczas pracy z kwasem fluorowodorowym należy zachować szczególną ostrożność.
  • Kwas fluorowodorowy powoduje owrzodzenia skóry jeśli natychmiast nie zostanie zmyty wodą. Po przepłukaniu skażonego obszaru wodą należy zastosować krem neutralizujący taki jak żel glutaminianu wapnia, po czym należy jak najszybciej skonsultować się z lekarzem. Niezneutralizowany kwas zaatakuje skórę aż do kości.
  • Kwas fluorowodorowy atakuje szkło dlatego powinien być stosowany i przechowywany tylko w pojemnikach wykonanych z polietylenu lub teflonu
  • W przypadku tworzenia roztworów zawierających bezwodny chlorek glinu należy zachować szczególną ostrożność. Reakcja między tym związkiem a wodą podczas mieszania może być gwałtowna. Podczas mieszania chlorek glinu należy dodawać powoli do wody przy ciągłym mieszaniu.
  • Chromiany i dichromiany nie mogą być bezpiecznie mieszane z większością cieczy organicznych, ale można je mieszać z nasyconymi kwasami organicznymi. Należy zachować ostrożność, aby zapobiec kontaktowi chromianów ze skórą.
  • Używanie cyjanków przez osoby nieprzeszkolone i nieobeznane z nimi jest niezwykle niebezpieczne. Cyjanki należą do najszybciej działających i najsilniejszych trucizn, które mogą wystąpić w laboratorium. Cyjanek jest tak szybki i zabójczy, że podanie antidotum jest zwykle nieskuteczne. Należy zachować szczególną ostrożność, aby kropla roztworu lub kryształu soli cyjanku nigdy nie pozostała w pobliżu, gdzie może zostać przypadkowo połknięta.
  • Roztwory zawierające wodorotlenki alkaliczne agresywnie atakują skórę, dlatego należy unikać z nimi kontaktu. Podczas rozpuszczania ich w wodzie wytwarza się ciepło – reakcja egzotermiczna.
  • Wodorotlenki należy powoli dodawać do wody, aż do osiągnięcia pożądanego stężenia. Jeśli temperatura stanie się zbyt wysoka, poczekaj, aż roztwór ostygnie do temperatury otoczenia zanim dodasz kolejnej porcji wodorotlenku.
  • Mieszaniny kwasu azotowego i metanolu są stosunkowo bezpieczne. Roztwory o stężeniu do 33% kwasu azotowego można bezpiecznie przechowywać. Podczas mieszania zawsze dodawaj kwas powoli do alkoholu stale mieszając.
  • Kwas azotowy, z wyjątkiem bardzo rozcieńczonych roztworów, nie może być bezpiecznie przechowywany w szczelnie zamkniętej butelce z wyższymi alkoholami niż metanol. Nie przechowuj roztworów o stężeniu większym niż 3% kwasu azotowego w etanolu. W pewnych warunkach w roztworach alkoholowych kwasu azotowego mogą powstawać wyjątkowo niestabilne lub wybuchowe związki nitrowe, azydki lub pioruniany. Spontaniczny rozkład mieszaniny może być również katalizowany przez zanieczyszczenia lub ciepło.
  • Roztwory zawierające ponad 3% kwasu azotowego w alkoholu innym niż metanol należy zawsze wyrzucić, po ich wykorzystaniu. Ze względu na ich niebezpieczny charakter, jeśli nie można uniknąć ich użycia, należy stosować tylko niewielkie ilości podczas procesów elektrochemicznych.
  • Po wyschnięciu kwas pikrynowy jest niebezpiecznym materiałem wybuchowym. Należy kupować tylko małe ilości tego odczynnika. Należy unikać wysuszenia kwasu pikrynowego podczas przechowywania.
  • Kwas pikrynowy w etanolu może być bezpiecznie przechowywany, dopóki etanol całkowicie nie odparuje z wykrystalizowaniem kryształów. Zwróć uwagę na pozostałości kryształków kwasu pikrynowego osadzających się na korkach i nakrętkach pojemników do przechowywania roztworów.
  • Podczas przygotowywania danych roztworów trawiących stosuj się do przepisów i procedur podanych w odpowiednich normach i poradnikach metalograficznych.

Dodatkowe wytyczne podczas pracy z elektrolitami do polerowania elektrolitycznego

  • Wiele elektrolitów używanych do polerowania i trawienia elektrolitycznego może być bardzo niebezpieczna jeśli nie obchodzi się z nimi z odpowiednią ostrożnością. Przed ich zastosowaniem zapoznaj się z odpowiednimi kartami charakterystyki materiałów niebezpiecznych (MSDS).
  • Podczas polerowania lub trawienia elektrolitycznego należy nosić okulary i rękawice ochronne.
  • Z kilkoma wyjątkami większość elektrolitów należy mieszać i przechowywać w czystych szklanych pojemnikach. Wyjątek stanowią fluorki i mocne roztwory alkaliczne, które powinny być przechowywane w butelkach polietylenowych lub innym odpowiednim pojemniku zalecanym przez producenta dla tej konkretnej substancji chemicznej.
  • Elektrolity nigdy nie mogą się samoistnie zatężać z powodu parowania rozpuszczalnika. Jak tylko przekroczą swoją przydatność do użycia, wszystkie elektrolity należy natychmiast zutylizować zgodnie ze wszystkimi obowiązującymi przepisami.
  • Środki ostrożności dotyczące elektrolitów zawierających kwas nadchlorowy:
    • Wykonywanie elektrolitów zawierających kwas nadchlorowy i bezwodnik octowy jest bardzo niebezpieczne i może być nieprzewidywalne. Wiele laboratoriów badawczych i firm przemysłowych zabrania stosowania takich mieszanin. Ich użycie nie jest zalecane.
    • Podczas mieszania kwasu nadchlorowego i lodowatego kwasu octowego kwas nadchlorowy należy dodawać do kwasu octowego ciągle mieszając. Temperatura roztworu nigdy nie powinna przekraczać 29°C. Tworzywa sztuczne są podatne na uszkodzenia przez te chemikalia i nie są zalecane.
    • Elektrolity złożone z kwasu nadchlorowego i alkoholu,(z dodatkami organicznymi lub bez nich) można bezpiecznie mieszać, pod warunkiem przestrzegania następujących środków ostrożności:
      • Elektropolerowane próbek lub użycie materiałów eksploatacyjnych zawierające bizmut może spowodować wybuch w roztworach kwasu nadchlorowego.
      • Próbki zainkludowane w materiałach organicznych takich jak bakelit (żywice fenolowo-formaldehydowe) nie mogą być elektropolerowane w elektrolitach zawierających kwas nadchlorowy ponieważ mogą one również reagować wybuchowo.
  • Elektrolity złożone z kwasu ortofosforowego rozcieńczonego w wodzie lub rozpuszczalnikach organicznych są ogólnie dość łatwe do przygotowania. Podczas mieszania kwas należy powoli wlewać do wody lub rozpuszczalnika przy ciągłym mieszaniu, aby zapobiec tworzeniu się cięższej warstwy kwasu na dnie naczynia.
  • Podczas przygotowywania elektrolitów oraz podczas trawienia stosuj się do przepisów i procedur podanych w odpowiednich normach i poradnikach metalograficznych.

Literatura: ASTM E2014: Standard Guide on Metallographic Laboratory Safety