Domanda:
Incidente di fuoriuscita di sostanze chimiche realistico nella classe di chimica del liceo
Tina
2017-03-29 17:38:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

In una storia che sto scrivendo, un'adolescente versa sostanze chimiche su se stessa durante una lezione di chimica del liceo, facendola finire sotto la doccia di sicurezza. La fuoriuscita distrugge i suoi vestiti e provoca lievi ustioni. Vorrei che fosse realistico e poiché non so nulla di chimica, ho due domande:

  • C'è una sostanza chimica usata nella chimica delle scuole superiori che, se versata, potrebbe causare questa situazione a si verificano?

  • In tal caso, conosci un esperimento che utilizzerebbe quella sostanza chimica?

Mi sembra realistico, supponendo che le scuole superiori facciano ancora esercitazioni di chimica. Una grande fuoriuscita di acido cloridrico anche diluito mi farebbe mettere la vittima sotto la doccia di emergenza solo per essere al sicuro. Altri dovrebbero essere in grado di commentare il tipo di sostanze chimiche che usano le scuole superiori poiché non sono americano e non conosco da tempo.
In generale, la chimica scolastica evita tali sostanze chimiche. Dovrebbero esserci regolamenti su quali sostanze chimiche possono essere manipolate dagli studenti. Considera l'idea di trovare un insegnante di chimica locale, guarda le sostanze chimiche che ha in laboratorio e posta qui.
Avevo esaminato l'acido cloridrico ma sembra che l'illusione (non sono sicuro che sia la parola giusta) usata al liceo sembra essere tutt'altro che preoccupante. Ho cercato l'acido nitrico ma non ero sicuro che sarebbe stato usato al liceo. Stavo pensando di riscrivere in modo che i suoi vestiti fossero solo macchiati (il che è ancora chiaro) e posso scartare la parte relativa all'essere bruciati. Forse dovrei riformulare la mia domanda come, quale sostanza chimica usata nella chimica delle scuole superiori indurrebbe un insegnante a mettere uno studente sotto una doccia di sicurezza? Questo è l'aspetto più importante di questa storia.
Anche il permanganato di potassio diluito macchia i vestiti e la pelle. Penso che l'approccio "meglio prevenire che curare" funzioni qui. Più sicuro avere lo studente sotto la doccia che rischiare ustioni chimiche. Dovrebbe essere un volume decente di soluzione, credo. Poche centinaia di ml. (Collega autore)
Come ha detto Waylander, per le macchie KMnO4 (usato abitualmente nelle titolazioni redox) è di gran lunga l'opzione migliore. Per gli acidi probabilmente varierà da un luogo all'altro. Personalmente ho usato H2SO4, HCl e HNO3 al liceo; dei tre il più pericoloso è HNO3. Tuttavia, dubito che avessimo qualcosa> 1 M. Agli studenti avanzati potrebbe essere consentito di usare acidi più concentrati sotto una supervisione molto stretta, sebbene ciò dipenderà ovviamente dal sistema (ho usato 6 M HCl un paio di volte).
Versa 200 ml di HCl 1N su te stesso nel mio laboratorio e ti metterò sotto la doccia.
Penso che lo farei anch'io, tuttavia, come hai detto, il volume dovrebbe essere abbastanza grande.
Bromo. Resoconto del CDC sugli effetti dell'esposizione e cosa fare con l'abbigliamento [qui] (https://emergency.cdc.gov/agent/bromine/basics/facts.asp).
@ToddMinehardt Non è proprio una cosa di chimica da scuola superiore, vero?
A meno che i vestiti che vengono distrutti non siano una parte importante della storia, potrebbe non importare troppo dal momento che dopo una fuoriuscita / bruciatura chimica come quella ti spogli e poi vai nella doccia di sicurezza, se la mia memoria è corretta, è per prevenire ulteriori contaminazioni di sostanze chimiche sulla pelle dai vestiti.
@hBy2Py Dipende dal laboratorio di chimica del tuo liceo. La mia insegnante aveva una fiaschetta (sigillata) da ~ 250 ml di bromo liquido che ha portato fuori di tanto in tanto (come pezzo dimostrativo per le proprietà degli elementi). Mi ha sempre riempito di un'abbondanza di trepidazione, e lei non ha mai lasciato che gli studenti se ne occupassero, ma potrei certamente immaginare uno studente più disinvolto con un insegnante più rilassato che rompe accidentalmente una cosa del genere e la rovescia su se stessi.
Penso che sia necessario definire meglio cosa intendi per "vestiti distrutti". Sicuramente ho reso più di un capo di abbigliamento "insopportabile", per quanto mi riguarda, e persino acidi o basi hanno mangiato un piccolo buco attraverso una maglietta, ma "distrutto" ... enh, fino a come tu definiscilo. Probabilmente dovresti anche definire cosa intendi per "mettere sotto la doccia di sicurezza": mi è stato detto di andare a usare la doccia di sicurezza a causa di fuoriuscite di chimica AP, ma la mia risposta è stata sempre che non stavo facendo che ... forse gli attuali atteggiamenti sulla "sicurezza" non permetterebbero a uno studente di questi tempi di dire "no".
Quando ero uno studente in un'università australiana, un insegnante di chimica ha menzionato in classe un incidente in cui una studentessa musulmana ha subito una fuoriuscita ma non voleva togliersi i vestiti colpiti a causa della modestia, e questo ha peggiorato la situazione.
> Forse dovrei riformulare la mia domanda come, quale sostanza chimica usata nella chimica delle scuole superiori indurrebbe un insegnante a mettere uno studente sotto una doccia di sicurezza? |||| NESSUNA. questo è il punto della chimica del liceo: è il più sicuro possibile. Lo scenario peggiore è l'ustione degli occhi da fuoriuscite e nel caso l'occhio sarebbe rigorosamente risciacquato con acqua (preferibilmente, soluzione di sale isotonico).
L'impostazione deve essere nel laboratorio * effettivo * della scuola superiore? Ricordo, ad esempio, al liceo (USA), nei corsi di livello AP, non era insolito fare viaggi al campus del college che era accanto (Carnegie-Mellon o Pitt nel nostro caso, in realtà alcuni dei nostri licei gli insegnanti erano anche comuni docenti ospiti presso la CMU) per varie dimostrazioni ed esperimenti di laboratorio e simili, e uno studente errante o il posizionamento disattento di qualcosa in un laboratorio potrebbe certamente esporre uno studente delle superiori a qualcosa che normalmente non si trova in un laboratorio di scuola superiore. Questo ha tenuto sia corsi di chimica che di bio.
@Tina Se rimanere nudi o parzialmente nudi è un elemento importante nella tua trama, ti suggerisco di rimuovere i vestiti prima di usare la doccia di sicurezza invece di farli distruggere.
* Se è così, conosci un esperimento che userebbe quella sostanza chimica? * Stai tramando una scena del crimine? Dato questo record qui, potresti essere responsabile per il danno atteso. Assicurati te stesso! Abbiamo quiz sulla sicurezza chimica, linee guida WHS da seguire prima di qualsiasi cosa in quella piazza Chem. È dannatamente severo. Quel quiz - accidenti!
Uhm, al nostro liceo, avremmo dovuto indossare camici e occhiali da laboratorio tutto il tempo in laboratorio. Ma non abbiamo avuto docce di sicurezza. Quindi, qualunque scenario tu faccia qui sarà completamente impossibile :) Per quanto riguarda i prodotti chimici, la cosa più pericolosa che ho trattato personalmente era una piccola quantità di 37% di HCl. A 2 amici di un'altra scuola è stato permesso di produrre nitrocellulosa.
Nove risposte:
#1
+26
hBy2Py
2017-03-29 19:01:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Raccogliere le risposte dai commenti e dalla risposta di Ben Norris e aggiungere una delle mie soluzioni individuali in acqua delle seguenti sostanze chimiche sono opzioni realistiche per una fuoriuscita di liquido in un laboratorio di chimica delle scuole superiori, che porta a vestiti distrutti e tempo trascorso una doccia di sicurezza:

Per quanto riguarda un esperimento che porta a una fuoriuscita, un possibile esempio potrebbe essere il riempimento di un buret in preparazione per una titolazione. Le burette sono generalmente piuttosto alte e strette (fai clic sull'immagine per una versione più grande):

buret image

(Immagine di marketing da Microtech Scientific)

Una scivolata durante il riempimento potrebbe facilmente provocare la fuoriuscita di qualche centinaio di millilitri o più di liquido su se stessi.

Guardando l'elenco, è lecito ritenere che questo sia un elenco "scegli uno", non un elenco "mescolali tutti insieme"?
@CortAmmon Sì, intendevo questo come un elenco "scegli uno". Vedere la mia modifica per chiarire.
@CortAmmon In un esperimento di titolazione potrebbe esserci un caso per una miscela di due, ad esempio: titolazione di una concentrazione nota di acido solforico in una concentrazione sconosciuta di idrossido di sodio con un indicatore per determinare la concentrazione.
Ho versato accidentalmente su di me acido solforico concentrato. Causa prurito ed eruzioni cutanee.
conc H2SO4 non appartiene a un laboratorio di scuola superiore.
@orthocresol Conc H2SO4 è venduto come [detergente per scarichi industriale] (https://www.amazon.com/Rooto-Corp-Professional-Liquid-Cleaner/dp/B00JB2S3UM/ref=sr_1_6?ie=UTF8&qid=1490827136&sr=8- 6 & parole chiave = solforico + scarico + detergente).
Sì, ma non dovrebbe essere lasciato vicino agli studenti. In realtà, ho un'idea, e forse dovrei presentarla come risposta per incassare quel dolce rappresentante HNQ ... ma sono troppo pigro. Un laboratorio di una scuola superiore probabilmente avrebbe ancora bisogno di una stanza di preparazione, al fine di produrre soluzioni madre, ecc. Probabilmente ci saranno acidi concentrati all'interno. Ora, uno studente cattivo che vaga per il laboratorio può facilmente trovarsi nei guai.
@orthocresol La scuola superiore è la stessa della scuola secondaria / sesto modulo del Regno Unito? Le classi più avanzate utilizzano conc H2SO4. Ricordo lezioni pratiche di preparazione degli esteri e disidratazione del glucosio.
Allo stesso modo, @orthocresol - Ricordo di aver fatto anche esperimenti con solforico concentrato. Non è uscito fino agli anni superiori, ma era certamente lì.
@orthocresol La mia scuola ha acido solforico concentrato. Uno dei primi esperimenti che ho fatto è stato con l'acido solforico.
Le mie classi di chimica HS del 10/12 ° grado utilizzavano acidi e basi 6M come concentrazioni predefinite; ci sono state una manciata di volte che abbiamo usato più forte (fino a 12M) per un motivo o per l'altro.
#2
+17
DavePhD
2017-03-29 20:04:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

I veri incidenti delle scuole superiori di cui sono a conoscenza riguardavano l'accensione di liquidi infiammabili (etanolo o metanolo).

Se vuoi essere realistico, basati su quanto sopra.

Per essere onesti, il fatto che queste notizie siano state fatte a livello nazionale indica probabilmente che si tratta di scenari peggiori. (Non che questo significhi che siano falsi o altro.) Le notizie hanno una preferenza di selezione verso l'insolito.
Eccone un altro paio di scuole vicino a me: https://www.dnainfo.com/new-york/20161117/inwood/28-students-hazardous-material-northeastern-academy-school e http://abc7ny.com/education / 6-studenti-insegnante-ospedalizzati-dopo-fuoriuscita-di-acido-nj / 1666898 /
#3
+10
tmgriffiths
2017-03-30 06:43:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

La mia risposta è una copia carbone della risposta di hBy2Py, tranne per delineare il danno specifico che si verificherebbe in ciascun caso. E per aggiungere un altro candidato, idrossido di potassio $ \ ce {KOH} $.

Permanganato di potassio ($ \ ce {KMnO4} $)

Questo è probabilmente il più innocuo. Ha proprietà antisettiche e non lo considererei particolarmente pericoloso. Detto questo ad alte concentrazioni sono state segnalate ustioni caustiche. Tuttavia, è improbabile che questo tipo di concentrazione si incontri in un laboratorio di scuola superiore.

Visivamente questa fuoriuscita sarebbe la più spettacolare. È molto colorato anche in soluzioni diluite. Macchierà i vestiti di un colore viola brillante. Lo ione permangenato quindi si riduce a una sorta di colore marrone grossolano nel tempo.

Acido solforico ($ \ ce {H2SO4} $)

Questo e gli altri due acidi sotto, sono sostanzialmente più pericolosi del $ \ ce {KMnO4} $ sopra. Una soluzione di 1 mol L $ ^ {- 1} $ (o forse 2 mol L $ ^ {- 1} $, ancora una volta, non sono sicuro della concentrazione massima consentita in un laboratorio di scuola superiore) di questo acido dato abbastanza il tempo degraderà lentamente la maggior parte dei tessuti. Trasforma la carta in un colore marrone poiché ossida lentamente la cellulosa in essa contenuta nel tempo. Presumo che una reazione simile si verificherebbe con il cotone.

Non sono sicuro di quanto sarebbero gravi le ustioni sulla pelle dovute a soluzioni delle concentrazioni sopra. Detto questo, vorrei sicuramente lavarmi se ne versassi una quantità su di me.

Acido cloridrico ($ \ ce {HCl} $) e acido nitrico ($ \ ce {HNO3} $)

Molto di quanto detto sopra per l'acido solforico si può dire per questi due; tuttavia, questi due in concentrazione sufficientemente elevata possono anche produrre fumi nocivi. Gas di acido cloridrico ($ \ ce {HCl} $) nel caso dell'acido cloridrico e biossido di azoto ($ \ ce {NO2} $) per l'acido nitrico. I fumi di questi due gas sono altamente tossici. Per ottenere questi gas, però, avresti bisogno di una soluzione altamente concentrata, ancora una volta al di sopra di una concentrazione che mi aspetterei di avere un moderno laboratorio di scuola superiore.

Idrossido di sodio ($ \ ce {NaOH} $)

Non sono sicuro che i vestiti distruggano la natura dell'idrossido di sodio (a volte chiamato liscivia), ma ti darebbe sicuramente problemi a una concentrazione trovata in un laboratorio di scuola superiore. Eventuali idrossidi saranno particolarmente pericolosi in quanto possono convertire i grassi e gli oli presenti in natura nella tua pelle in sapone. Questo processo è chiamato saponificazione. Se ne prendi un po 'su te stesso e non viene lavato, sentirai le dita e le mani diventare viscide a causa del sapone sulle dita. Sembra di avere acqua saponosa sulle dita.

Idrossido di potassio ($ \ ce {KOH} $)

Questo è un composto extra I ho aggiunto. È un idrossido come l'idrossido di sodio sopra, quindi tutto ciò che ho detto si applica anche ad esso. L'idrossido di potassio è una base più forte dell'idrossido di sodio e quindi i suoi effetti si faranno sentire a una concentrazione inferiore. Una soluzione 2 mol L $ ^ {- 1} $ causerà sicuramente la saponificazione. E così, se l'idrossido di potassio dovesse essere trovato in un laboratorio di scuola superiore, potrebbe essere trovato a una concentrazione che provocherebbe ustioni chimiche.

"L'idrossido di potassio è una base più forte dell'idrossido di sodio". Puoi fornire una citazione per questo? Non l'ho mai sentito o letto prima, come meglio posso ricordare.
@hBy2Py "Dissociazione, scambio chimico e risonanza magnetica del protone in alcuni elettroliti acquosi" The Journal of Chemical Physics 21, 1688 (1953) http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1698644
Interessante, quindi le coppie di ioni $ \ ce {Na +} $ - $ \ ce {OH -} $ sono più fortemente associate, essenzialmente?
Sembra che a basse concentrazioni non noteresti la differenza, ma a concentrazioni più alte gli strani Na + e OH- formeranno coppie di ioni più di quanto farebbe KOH. Dalla figura 4 nel riferimento sopra sembra che noteresti la differenza da una concentrazione di protoni del 5% o superiore, che sarebbe di circa 5 mol / L in base ai miei calcoli a tarda notte. In realtà è un po 'più alto di quanto pensassi. Decisamente più alte delle concentrazioni di laboratorio delle scuole superiori. Bel rif @DavePhD. Ho imparato qualcosa oggi.
Inoltre, tecnicamente il permanganato * si riduce * al brutto colore marrone, passando da $ \ ce {Mn (VII)} $ a $ \ ce {Mn (IV)} $.
L'acido solforico farà cose veramente sgradevoli al materiale organico se non lo lavi via molto rapidamente. Guarda [questo video] (https://www.youtube.com/watch?v=nqDHwd9rG0s) per un famoso esempio: aspira l'idrogeno e l'ossigeno direttamente da materiali organici come lo zucchero, lasciandosi dietro il carbonio. È qualcosa che * seriamente * non vuoi che accada alla tua pelle!
Dopo aver preso la chimica del liceo, l'acido cloridrico è di gran lunga il più probabile in quanto è il più utilizzato e appena uscito dalla bottiglia è abbastanza forte.
#4
+8
Francis Davey
2017-03-30 03:18:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Un esempio reale derivante dall'esperienza personale che, con circostanze leggermente alterate, avrebbe potuto avere gli effetti che descrivi.

Uno studente insegnante di chimica ci ha insegnato la chimica della produzione di oleum (passando SO3 attraverso acido solforico) quindi impostare un apparato per dimostrare la reazione. È andato tutto bene.

Dopo la dimostrazione, abbiamo iniziato tutti a scrivere l'esperimento e l'insegnante ha iniziato a chiarire. Quando raggiunse la fiaschetta di oleum che aveva fabbricato, la rovesciò nel lavandino. Ricordo l'orrore sulle mie facce (e su quelle degli altri alunni) ma è stato troppo veloce per noi per fermarlo.

Ci fu una forte esplosione. Fortunatamente, non aveva fatto molto oleum e la reazione tra esso, l'acqua e il tubo di gomma nel lavandino non fu eccessivamente violenta. Non era ferito. Eravamo troppo lontani per essere feriti, anche se gran parte dell'attrezzatura era danneggiata.

Un po 'più di oleum, un po' più di acqua nel lavandino e uno studente seduto più vicino e le cose avrebbero potuto andare peggio.

#5
+5
Ben Norris
2017-03-29 18:52:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

L'acido solforico lo farà. L'acido solforico concentrato potrebbe non essere comune nelle scuole superiori a causa di considerazioni sulla sicurezza. Tuttavia, forse potresti includere l'insegnante che si mette nei guai per aver usato qualcosa di così pericoloso.

#6
+2
alphonse
2017-03-29 19:20:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Posso immaginare che qualche "animale domestico dell'insegnante" possa aiutare a preparare i reagenti (dopo la scuola) per la lezione. Realisticamente, l'unica cosa che "distruggerebbe" i vestiti è l'acido solforico concentrato, che non dovrebbe far parte delle sostanze chimiche disponibili per i bambini delle scuole superiori. Il problema con la tua domanda è che si presume che l'amministrazione dell'insegnante / scolastica abbia consentito alle classi di coinvolgere materiali intrinsecamente non sicuri, non solo "non sicuri" ma attivamente pericolosi. È certamente possibile, ma non molto probabile, imho. IOW, non molto realistico. Francamente, ho visto altre pessime pratiche nei laboratori di biologia delle scuole superiori. Ad esempio, una classe in cui mi trovavo aveva un secchio APERTO da 5 galloni di soluzione di formaldeide (potrebbe esserci un cadavere di animale, non ricordo) !! Lo avevano "vicino" alle finestre aperte (che apparentemente era l'idea dell'insegnante di "ventilazione adeguata" !!). E mentre era circa 20 anni fa o giù di lì, era in una ricca scuola suburbana. Se qualcuno lo trasportasse all'altezza del torace e si scontrasse con un altro studente, una doccia di sicurezza (se l'avesse anche avuta nei laboratori di biologia, ma perché no?) Sarebbe appropriata. Ma mentre l'acido solforico concentrato brucerà i buchi negli indumenti, non "li distruggerà", né lo farà nessuno degli altri prodotti chimici (almeno non su scale temporali di minuti).

All'inizio ho avuto anche problemi con la parte "distrugge i suoi vestiti". Ma un uso comune della frase implica più "rende indesiderabili / inadatti a essere indossati di nuovo", piuttosto che obliterazione fisica. La prima è una barra molto più bassa da raggiungere, e penso che la maggior parte dei genitori buttare via tutti gli indumenti contaminati da sostanze chimiche per eccesso di cautela.
#7
+2
Jeppe Nielsen
2017-03-29 23:44:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

L'acido nitrico sarebbe un buon esempio. Dissolverà alcune fibre sintetiche, colorerà di giallo / arancione qualsiasi materiale organico (compresa la pelle) ad esso esposto e causerà la formazione di una ferita da ustione chimica, che richiederebbe sicuramente l'uso di una doccia di sicurezza.

Avvertenza importante è che i fumi sono estremamente tossici e quindi la sostanza chimica normalmente sarebbe gestita solo in una cappa aspirante. Tuttavia potrei facilmente immaginare la sostanza chimica versata durante il trasporto.

Sì, in diversi anni di laboratorio di chimica l'unico danno che ho mai subito è stato l'acido nitrico: una goccia di esso è finita all'esterno di una bottiglia e ho preso la bottiglia. (** College ** laboratorio di chimica, non liceo!) È stato gestito sotto una cappa aspirante, ma ciò non significa che qualcuno non possa essere sbadato o vittima di altri fattori. Supponiamo che qualcun altro abbia un oops e salti indietro, urtando la persona che ne maneggia una bottiglia.
#8
+2
Rich
2017-03-30 06:24:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Miscela nitrante (H2SO4 e HNO3 concentrati).

Christian Friedrich Schönbein lo rovesciò sul grembiule (immagino che non ci fossero camici da laboratorio in quei giorni) e lo asciugò sul fornello, provocando una spettacolare deflagrazione e portando all'invenzione della nitrocellulosa .

Ci hanno permesso di usare flaconi contagocce di quegli acidi quando ero in sesta forma, ad esempio in un pomeriggio divertente, cercando di trovare un acido che dissolva l'alluminino.

La cosa divertente dell'acido nitrico è che diventa meno attivo contro i metalli quando è a una concentrazione molto alta (99% o superiore). Abbastanza sicuro che eri autorizzato "solo" a gestire il 63% di acido nitrico. Il 99% è davvero difficile da ottenere se non lo distillate da soli.
#9
+1
Craig.Feied
2017-04-01 09:58:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tina, non ascoltare gli oppositori :)

Puoi assolutamente poter scrivere uno scenario realistico che realizzi tutto ciò che chiedi nel contesto di una lezione di chimica del liceo . L'unica cosa è che abbiamo bisogno di un po 'più di informazioni sul tuo contesto e sui tuoi obiettivi. Ad esempio:

In quale epoca storica e luogo si svolgerà la tua scena? I reagenti disponibili in una classe di chimica di una scuola superiore pubblica del 2017 saranno molto diversi da quelli disponibili in una scuola superiore pubblica nel 1965.

Quanto rischioso / pericoloso vuoi che sia? Vuoi che questa sia un'attività normalmente sicura e comune che va storta a causa di goffaggine o stupidaggini, o vuoi che sia qualcosa di leggermente pericoloso o forse anche molto pericoloso, in modo che sia l'insegnante che gli studenti sei avvisato e pronto a rispondere quando qualcosa va storto?

Questa guida per gli insegnanti delle scuole superiori proviene dall'American Chemical Society e fornisce molte informazioni specifiche che possono essere utili per tu.

Vuoi che lo studente si metta sotto la doccia di sicurezza? Le attuali linee guida pubblicate per le lezioni di chimica delle scuole superiori affermano che agli studenti dovrebbe essere insegnato a camminare velocemente ma con calma fino alla doccia e tirare immediatamente la maniglia in determinate circostanze. Ad esempio, la guida ACS dice questo:

Agli studenti dovrebbe essere insegnata la tecnica "stop, drop and roll" da utilizzare se i loro vestiti prendono fuoco altrove e in laboratorio insegnati a camminare con calma e utilizzare la doccia di sicurezza per spegnere i vestiti che sono in fiamme. Si consiglia un esercizio per praticare questi esercizi.

Se non vuoi che lo studente sia costretto a spogliarsi completamente, forse una fuoriuscita che si traduce in un piccolo incendio di vestiti (con o senza capelli bruciati) potrebbe raggiungere tutti i tuoi obiettivi. In tal caso, suggerisco che gli studenti eseguano test di fiamma con sali metallici usando la tecnica della capsula di Petri, in cui i sali metallici vengono bruciati in una piccola quantità di metanolo (alcol metilico) e il materiale è identificato dall'arcobaleno di colori che si osservano nella fiamma. Sarebbe un'ottima visuale quando il tuo libro diventasse un film :)

Ecco un link a una guida della scuola media per una versione del test della fiamma. Avere una piccola fuoriuscita di alcol che brucia fa prendere fuoco ai vestiti è abbastanza realistico. La maggior parte di questi eventi sono facilmente gestibili, ma il rischio è reale e la doccia di sicurezza, sebbene non sia l'approccio migliore per quantità significative di liquidi che bruciano, funzionerebbe assolutamente per spegnere un incendio di vestiti acceso da una piccola quantità di alcol fiammeggiante.

Vorrei sottolineare che nel corso degli anni ci sono stati anche alcuni incidenti in classe pubblicati in cui una scarsa ventilazione ha causato l'accumulo di una grande quantità di fumi di metanolo e ne è risultata una massiccia palla di fuoco. Ci sono alcune persone che ritengono che il test della fiamma non dovrebbe far parte di un curriculum moderno, ma è ampiamente eseguito, colorato, divertente per gli studenti, insegna qualcosa di fondamentale sia in chimica che in fisica e rientra in una zona di sicurezza appropriata a questa fascia di età. Puoi acquistare un kit qui e altrove.

Poiché i link potrebbero evaporare, inserirò una descrizione di un test della fiamma che coinvolge metanolo in una capsula di Petri :

Test di fiamma

Descrizione: soluzioni di sali di metanolo vengono bruciate per osservare che diverse lunghezze d'onda della luce vengono emesse da materiali diversi

Materiali:

  • Metanolo
  • Piastra Petri
  • Coperchio (per spegnere la fiamma)
  • NaCl (giallo)
  • SrCl2 (rosso)
  • LiCl (rosso)
  • KCl (viola)
  • CuCl2 (verde)
  • CaCl2 (rosso-arancio)
  • H3BO3 (verde)

Procedura:

Esistono diverse varianti tra cui il metodo "piastra di Petri" (descritto qui), il metodo della bottiglia a spruzzo (rif 1), il pallone H2 metodo (rif. 2), il metodo guncotton (rif 3) e il metodo Magic Eraser (rif 4).

  1. Cospargere una spatola piena di ogni sale in piastre Petri separate.

  2. Copri il sale con metanolo (10 ml). Spegni le luci per un migliore effetto visivo. Usa l'accendino per accendere la fiamma per ogni campione.

  3. Per spegnere la fiamma, metti il ​​coperchio sulla piastra di Petri e lascia raffreddare prima di rimuoverla.

Discussione: Quando un elemento viene bruciato, gli elettroni sono eccitati. Quando gli elettroni da uno stato eccitato si rilassano tornando a uno stato fondamentale, emetteranno fotoni di luce. Questi fotoni avranno colori diversi a seconda dell'elemento e dei suoi livelli di energia discreti. Cioè, diverse lunghezze d'onda della luce (colori) verranno emesse quando gli elettroni di elementi diversi scendono lungo il gradino (i) tra i loro livelli di energia. Ogni elemento avrà la propria serie di passaggi, quindi ognuno avrà il proprio colore.

Sicurezza: indossare occhiali e occhiali protettivi durante la preparazione e durante la dimostrazione. Assicurati di lasciare raffreddare la copertina prima di rimuoverla.

Ed ecco come appare:

enter image description here

Se preferisci una fuoriuscita di sostanze chimiche che induce l'insegnante a mettere il tuo studente sotto la doccia, è facile farlo anche durante una lezione di chimica del liceo. Qualcuno ha già suggerito che in caso di fuoriuscita di sostanze chimiche lo studente si sarebbe spogliato prima di entrare nella doccia. Questo non è corretto: la guida degli insegnanti di chimica delle scuole superiori dell'ACS a cui ho fatto riferimento sopra dice sui corrosivi:

Se schizzati sui vestiti, i vestiti devono essere rimosso sotto una doccia di sicurezza. Non toglierti gli indumenti e poi metterti sotto la doccia . Mentre sei sotto la doccia, rimuovi tutti gli indumenti, comprese le scarpe, i calzini, l'orologio da polso, il cinturino e altri gioielli se sono schizzati di sostanze corrosive (non è il momento per la modestia). Rimani sotto la doccia per almeno 15 minuti mentre qualcun altro chiama un medico.

La maggior parte delle docce di sicurezza sono completamente esposte, ma a volte possono essere posizionate in un'alcova con una porta che può essere chiuso o una tenda per la privacy che può essere tirata attraverso. Ci sono anche docce di sicurezza con tende di plastica incorporate che possono essere tirate per la privacy.

Se vuoi che la doccia di sicurezza sia necessaria per una fuoriuscita di sostanze chimiche risultante da un esperimento generalmente riconosciuto come sicuro, allora qualsiasi blando corrosivo andrà bene, ma dovrai che lo studente sia inzuppato con il materiale - una piccola fuoriuscita della maggior parte dei prodotti chimici "sicuri" delle scuole superiori non risulterebbe in una doccia completa e, naturalmente, se QUALSIASI spruzzo coinvolge il viso, la stazione di lavaggio oculare sarebbe il primo pensiero. Tuttavia, ho visto persone completamente inzuppate dalla stazione di lavaggio degli occhi, quindi forse sarebbe adatto alle tue esigenze?

Se desideri creare una vera paura di lesioni dovute a piccole fuoriuscite o schizzi di sostanze chimiche , puoi comunque farlo in un contesto scolastico realistico. Prendo solo un esempio: non è sconosciuto per le classi di chimica che gli studenti incidere gli specchi usando l'acido fluoridrico, che in forma liquida è una delle sostanze più nocive con cui puoi entrare in contatto ovunque al di sotto della chimica di livello universitario. Anche con l'irrigazione immediata la roba ha la tendenza a filtrare nel corpo e probabilmente morirai nonostante il trattamento se un piccolo bicchiere si versa in grembo. Per questo motivo non viene affatto come reagente al liceo. Tuttavia, l'acido HF è una delle poche cose che inciderà il vetro e è utilizzato in varie forme per l'incisione del vetro. La dimostrazione di un acido in grado di sciogliere il vetro compare nei corsi di chimica anche a livello di scuola superiore. Questa roba è così sgradevole che il minimo spruzzo causerà un allarme immediato. La risposta corretta è un'irrigazione immediata e prolungata e l'applicazione immediata di gel gluconato di calcio come agente neutralizzante.

Ecco un collegamento a una guida di classe a livello universitario in cui viene eseguita l ' incisione del vetro a bagno liquido e, se questa fosse una classe AP, forse potrebbe apparire qualcosa di simile. Qualcuno è tenuto a commentare che l'acido fluoridrico non sarebbe fornito agli studenti delle scuole superiori regolari, e per fortuna in senso stretto è vero. Tuttavia, le cose si presentano ancora nelle classi delle scuole superiori in varie forme. Si trova abitualmente nelle classi di elettronica delle scuole superiori nelle soluzioni di "stagno liquido" utilizzate per la stagnatura delle tracce di rame sui circuiti stampati, e quella stessa reazione potrebbe facilmente far parte del segmento della chimica sui metalli. Ed ecco un link a un prospetto di raccolta fondi in cui un insegnante di chimica di una scuola superiore ha recentemente raccolto fondi in modo che gli studenti delle scuole superiori del centro città potessero "incidere gli specchi di vetro con acido fluoridrico". Il collegamento include le foto degli studenti che mostrano i loro specchi incisi, uno dei quali inserirò qui.

High school students with their HF - etched mirrors

Ovviamente il materiale fornito a questi studenti non era una forma liquida di HF anche se è fatturato in questo modo - in realtà è una crema che contiene sali di fluoro. Se lavato via abbastanza velocemente causerà solo lesioni superficiali (e rovinerà i tuoi vestiti) - ma se ci fosse una sorta di schizzi puoi scommettere che l'insegnante farebbe precipitare uno studente sotto la doccia il prima possibile.

Quindi, se vuoi creare una vera paura, la semplice menzione di acido fluoridrico lo farebbe. In qualità di medico (certificato dal consiglio di amministrazione in medicina d'urgenza) ho curato diversi pazienti per esposizione all'acido fluoridrico, incluso uno sfortunato bidello morto una settimana dopo (nonostante un trattamento rapido e aggressivo) dopo ciò che inizialmente sembrava essere una piccola spruzzata di un prodotto chimico sconosciuto per la pulizia del tetto. È stato solo quando abbiamo chiamato il centro antiveleni per scoprire cosa c'era in quella spogliarellista / donna delle pulizie di marca che sapevamo che sarebbe andata male, e anche allora era difficile credere a quanto male. Che tu ci creda o no, tutti gli ospedali della zona hanno effettivamente esaurito le scorte di gluconato di calcio prima di morire, quindi sì, spaventoso.

Molte opzioni per te, ma alla fine penso che saresti meglio servito dal test della fiamma colorata: metti un becco Bunsen insieme a una capsula di Petri di alcol versata e ottieni molta eccitazione, un rapido viaggio alla doccia e il tipo di vestiti danneggiati e piccole ustioni che le persone possono facilmente capire. E non c'è bisogno che il tuo studente si svestisca.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
Loading...