曹飛++夏九云++劉傳友
在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)中需要注意的是,這些石棉網(wǎng)及石棉絨的不當(dāng)使用,會(huì)對(duì)師生的健康造成危害。
1對(duì)石棉危害的認(rèn)識(shí)
石棉又稱“石綿”,只具有高抗張強(qiáng)度、高撓性、耐化學(xué)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(zhì)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(dāng)這些細(xì)小的粉塵被吸入人體內(nèi),就會(huì)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(gè)世紀(jì)二十年代,英國對(duì)石棉的危害就有了初步的認(rèn)識(shí),并且采取了控制使用的措施。國際、國內(nèi)對(duì)于石棉的使用造成的危害都有充分的認(rèn)識(shí),據(jù)《歐洲呼吸學(xué)會(huì)和歐洲胸外科醫(yī)師學(xué)會(huì)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(yīng)關(guān)系已得到證實(shí),但不可能確定累積石棉暴露量的閾值,低于這個(gè)閾值即不會(huì)增加罹患MPM的風(fēng)險(xiǎn)。因此,所有接觸石棉制品的個(gè)體均為危險(xiǎn)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(duì)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(yù)防醫(yī)學(xué)雜志》的文章《石棉的健康危害及安全使用研究進(jìn)展》也指出:“與石棉相關(guān)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(jī)械和電力工程、化學(xué)、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(duì)石棉的開采和使用進(jìn)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(xué)界對(duì)石棉的危害已經(jīng)有了清晰的認(rèn)識(shí),但是在全國大部分地區(qū)的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)中的危害。2中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)
以魯科版高中教材為例,高中化學(xué)教材列出的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)中有17個(gè)實(shí)驗(yàn)用到了石棉網(wǎng),統(tǒng)計(jì)情況見表1。
2.2使用石棉絨的化學(xué)實(shí)驗(yàn)
人教版全日制普通高級(jí)中學(xué)化學(xué)教科書的必修2中鐵與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中用到了石棉絨。
蘇教版高中化學(xué)選修5中:石棉催化乙醇制取乙烯的實(shí)驗(yàn)也用到了石棉絨。
2.3涉及石棉絨及石棉網(wǎng)的探究性實(shí)驗(yàn)及課外活動(dòng)實(shí)驗(yàn)
除了教材所列的這些實(shí)驗(yàn)外,很多教師還在積極探索利用石棉網(wǎng)及石棉絨進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。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(duì)比實(shí)驗(yàn)》中介紹了他對(duì)石棉網(wǎng)進(jìn)行剪切的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。類似的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的例子在各種化學(xué)教育教學(xué)類期刊中隨處可見。在一些化學(xué)課外活動(dòng)中,也經(jīng)常用到石棉網(wǎng)等,有些學(xué)生本著對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣,甚至?xí)孕匈徺I石棉網(wǎng)進(jìn)行趣味實(shí)驗(yàn)。
表1魯科版高中化學(xué)教材中使用石棉網(wǎng)的
化學(xué)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表
序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目模塊1金屬鈉與氧氣的反應(yīng)2溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的物理性質(zhì)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(zhì)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(xué)與生活
(選修1)
10制備乙烯11醛和酮的鑒別12蔗糖的性質(zhì)13肥皂的制備有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)
(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(zhì)的研究實(shí)驗(yàn)化學(xué)
(選修6)
可見,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中教師學(xué)生接觸石棉網(wǎng)等石棉制品及石棉絨的機(jī)會(huì)是很多的。3中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中使用石棉網(wǎng)時(shí)隨意觸摸、放置石棉網(wǎng),這些不當(dāng)?shù)牟僮鲿?huì)使石棉網(wǎng)內(nèi)的石棉碎屑飄散到空氣中進(jìn)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(shí),其石棉纖維會(huì)分解成細(xì)小的碎屑飄散在空氣中,并隨著呼吸進(jìn)入人體。中學(xué)實(shí)驗(yàn)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。《教師》雜志2011年5月期刊載了一個(gè)因?yàn)槭褂檬蘧W(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(dāng)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(yán)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(gè)月才有所緩解?!?/p>
3.2石棉絨的不當(dāng)使用帶來的危害分析
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中如果使用石棉絨,在取用時(shí)有可能使石棉碎屑飄散到空氣中,進(jìn)而被人體吸入,危害健康。江蘇省黃埭中學(xué)邢入德老師曾經(jīng)在他的研究論文《對(duì)石棉催化乙醇制乙烯的實(shí)驗(yàn)探究》中提到他使用石棉絨進(jìn)行乙醇催化制取乙烯實(shí)驗(yàn)的身體反應(yīng):“實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不久,身體多個(gè)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(shí)驗(yàn)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(rèn)為,根據(jù)石棉危害的特性,應(yīng)該從以下幾方面入手。
(1)加大宣傳力度,讓化學(xué)教師們及學(xué)生對(duì)石棉的危害有所認(rèn)識(shí)。
(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(yīng)集中回收后送有關(guān)部門處理。
(3)石棉網(wǎng)加熱時(shí)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(jǐn)慎對(duì)待利用石棉網(wǎng)及石棉絨進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)探究。
(5)對(duì)于必須使用石棉絨的實(shí)驗(yàn),建議師生著防護(hù)服后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(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(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。
(7)對(duì)使用石棉絨的實(shí)驗(yàn),則可以進(jìn)行改進(jìn)。對(duì)比目前的人教版新課標(biāo)版化學(xué)教材跟人教版全日制普通高級(jí)中學(xué)化學(xué)教材就會(huì)發(fā)現(xiàn),新版教材對(duì)鐵與水蒸氣反映的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行了改進(jìn),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(shí)驗(yàn),是對(duì)傳統(tǒng)的濃硫酸催化乙醇制取乙烯實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),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(xué)安全的實(shí)驗(yàn)方案。
5小結(jié)
作為中學(xué)教師,我們應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)安全問題,了解石棉的危害及防范方法。在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí),又能保護(hù)師生健康。endprint