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丁腈手套耐受有机溶剂吗

本文来自Chem-Station日文版 ニトリル手袋は有機溶媒に弱い? やぶ

翻译投稿 炸鸡 校对 肥猫

我们做化学实验时常戴的丁腈手套是不能防止有机溶剂渗透的。所以当手套上沾有有机溶剂时,需要及时将丁腈手套脱下并清洗手,换上新手套。

实验手套知多少

大家做实验时戴的防护手套是什么材质的呢?我相信很多化学实验室使用的都是一次性丁腈手套。那么,大家对丁腈手套的抗化学药品性了解多少呢?今天这篇文章,我想谈谈实验手套的抗化学药品性。

实验手套的分解性和透过性

下表为VWR公司对其生产的防护手套的抗化学药品性的部分调查结果(链接 Hand Protection Chemical Resistance Guide

先来看看抗药品性。Viton(氟橡胶材料)材质的手套对芳香族溶剂和卤素溶剂都表现出了很好的抗性。丁基橡胶是一种用于手套箱手套的材料,对气体和蒸汽具有高抗渗性。

图中的“分解是指手套强度降低或是手套膨胀等变化。图中的“◎”表明手套在溶剂中变化很微小或根本没有变化,意味着手套在溶剂中长时间暴露是没有问题的。表明手套有一点点的损坏,如果和溶剂接触时间短,手套的受损程度可以忽略不计。“”表明手套受到了中等程度的损坏,只要与溶剂的接触时间短,还是可以持续使用的,如果需要长时间和溶剂接触就要注意了。“×”表明即使与溶剂短时间接触,手套也会损坏。

贯通时间是指从手套接触液体开始到液体对手套的浸透速度达到 0.1 mg/m2所需要的时间。

I/D表示数据不足(insufficient data)。

VWR根据上述数据,将手套对每种溶剂的耐受性分为三档。绿色是指手套完全浸泡在溶剂中也没有问题。黄色表示在一些场合中,溶剂暂时沾到手套上或手套与溶剂短时间接触的情况下,手套可以达到保护手的目的。红色表明即使手套短时间接触溶剂后也会变质,需要谨慎使用。未填充的地方意味着没有足够的数据来估算安全性。

丁腈手套防不住有机溶剂!

从以上数据我们可以看出丁腈手套对酸溶液和碱溶液都起到了保护手的作用,但对有机溶剂的抵抗力就不是那么强了。比如沾上丙酮后,5min丙酮就能穿透手套并使手套损坏;THF的穿透时间更是为0min,意味着丁腈手套根本不能防THF。

手沾到到无害有机溶剂=手是安全?

丙酮是我们熟知的毒性不大的有机溶液之一。是不是就意味着即使丙酮穿透了手套到达我们皮肤表面也没关系呢?当然不是。虽然丙酮毒性很低,但是一些溶于丙酮的其他物质会随着丙酮一起到达我们皮肤表面。所以在这里还是建议各位同学在接触有毒化合物时,如果不慎有溶液溅到手套上,最好立即脱下手套并洗手

让我们在实验前了解化学物质的毒性

下表的图表汇总了各种有机溶剂和金属盐的LD50值(半数致死量,表示在规定时间内,通过指定感染途径,使一定体重或年龄的某种动物半数死亡所需最小细菌数或毒素量,LD50越小说明物质毒性越高),化合物或有机溶剂的毒性依时钟12点位置开始的逆时针方向增大。从这张表可以看出乙腈的毒性程度和一些锡化合物差不多。

 

需要注意的是,给药方法不同,LD50值也会有所变化。有毒物质被吃进去产生的毒性和有毒物质从皮肤渗入产生的毒性没有直接关系,并且LD50值是导致半数个体死亡的用药量,并不将未死亡但受毒性损害的个体计入,所以LD50高并不一定说明该物质毒性很低。LD50只能作为评估物质毒性的一个参考。

上图的一些数据可能有点颠覆有些人的“常识”,比如锡化合物,在我们一般人印象里会觉得锡毒性很高,但事实上锡化合物仅为“微毒”。再来看看除锡以外的其他金属:氯化镍和氯化锌是“中等毒性”。“中等毒性”的物质还有重金属氯化镉和氯化钯。也就是说,即使是第一过渡金属,也有表现出与重金属同等程度毒性的金属化合物。关于化合物的毒性,很多人可能会有“重金属毒性高,第一过渡金属毒性稍低”这样的的印象,但实际上化合物的毒性很难一概而论,最好的做法是对每一个化合物进行单独的毒性调查。即使是相同的金属元素,毒性也可能因氧化状态和配体类型而异2

实验中需要处理可溶于有机溶剂的有机金属络合物的同学要特别关注金属的毒性,毕竟安全第一!

耐药性低的丁腈手套就没有存在的必要了吗?

要是有机溶剂穿透了手套,是不是意味着手套就报废了呢?当然不是。虽然有些手套还是不可避免地被溶剂穿透,但由于溶剂穿透手套需要一定的时间,所以手套为我们的手争取到了宝贵的“逃生时间”,溶剂一沾到手套上我们就立即脱下比溶剂直接滴到我们裸露的手上要好。所以,为了安全着想,做实验的时候一定要戴着手套

结束语

笔者之前并不了解实验手套的相关知识。以前做实验的时候为了节约实验室的手套,还经常一副手套反复用,今天想来这并不是一个正确,安全的做法。

对于一些有机化学行业从业者来说,接触一些有毒化合物或有毒溶剂不可避免,但我们要做的不是怎么去尽可能离有毒化合物远一点,而是在知晓化合物毒性的前提上用正确,安全的方式去处理有毒化合物

参考文献

  1. VWR Hand Protection Chemical Resistance Guide
  2. Egorova, K. S.; Ananikov, V. P. Toxicity of Metal Compounds: Knowledge and Myths. Organometallics2017, 36, 4071–4090. DOI: 1021/acs.organomet.7b00605.
  3. Solvent exposure chart, https://chemtips.wordpress.com/2013/03/07/solvent-exposure-chart/

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