بيانات السلامة: معلومات قد تنقذ حياتك

في الخامس عشر من أيلول عام 2014 قررت مُدرّسة للمرحلة الثانوية إجراء تجربة مفهوم طيف الإصدار لبعض العناصر المعدنية من خلال الكشف باللهب، وكانت التجربة كبيرةً كفاية ليراها جميع طلاب الصف والألوان المختلفة التي تصدر عن العناصر بألون قوس قزح كفيلة بإبهار الطلاب. ولكن للأسف في هذه الحالة أصيب أربعة طلاب، جميعهم أصيبوا بحروق وأحدهم كانت حالته خطيرة.

تؤدى عادة اختبارات ألوان لهب الميتانول بوضع 5 أو 7 غرامات من كلوريد المعدن في طبق بيتري زجاجي ويضاف لها 7 إلى 10 ميليترات من الميتانول. يُشعل المشرف المزيج بعد إطفاء الإضاءة، ويلاحظ الصف ألوان اللهب. وينتبه المشرف إلى عدم إضافة المزيد من الميتانول إلى الطبق بعد إشعاله- وهذا هو الخطأ الذي وقعت به المدرّسة.

انتقل اللهب بسرعة بشكل رجعي إلى العبوة وأشعل باقي الميتانول. ازداد الضغط داخل العبوة في الوقت الذي زادت فيه حرارة الغازات المنطلقة من هذا التفاعل، فأطلقت العبوة نفثات من الميتانول المشتعل وصلت إلى 3.6 متر، وأصابت أحد الطلاب في صدره.

أصيب 22 طالب و اثنان من البالغين في الولايات المتحدة في أيلول وتشرين الأول عام 2014 في حوادث منفصلة تضمنت استعمال الميتانول في تجربة ألوان قوس قزح.

هل كان من الممكن تجنب وقوع هذه الحوادث؟ أين يمكن للأساتذة (والطلاب) إيجاد المعلومات المفيدة عند استخدام مواد كيميائية بطريقة آمنة ومسؤولة؟ لحسن الحظ يوجد نظام يُمكّن الوصول السهل إلى هذه المعلومات. لكل مادة كيميائية ورقة معلومات خاصة بها Safety Data Sheet – SDS التي كانت تسمى سابقا Material Safety Data Sheet – MSDS، والتي تحتوي معلومات غنية مدرجة بطريقة سهلة للقراءة. ويذكر خاصة في SDS تنبيهات السلامة الضرورية عند التعامل مع المادة بشكل آمن، كما يذكر أي احتمالات للخطورة الصحية.

إدراك مخاطر المواد الكيميائية

قد تكون لاحظت على بطاقات بيانات المواد الكيميائية العديد من الرموز. استخدام هذه الرموز هو التقدم الكبير الحاصل في تطوير وتوحيد طريقة إظهار أخطار المواد الكيميائية. أحد هذه التحديثات الاستخدام الموحد للصور التوضيحية المطورة من قبل الأمم المتحدة والتي تستخدم حول العالم.

توافق الـ SDS متطلبات إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA)، وهي وكالة اتحادية أمريكية أُنشأت لضمان بيئة عمل آمنة لجميع الموظفين. توصي OSHA بحق العاملين المعرضين لمخاطر مواد كيميائية معرفة ماهية المخاطر المعرضين لها.

وعلى الرغم من أن لوائح OSHA تطبق فقط على العمال، فإن قوانين الولاية عادة ما توفر حماية مماثلة للطلاب. لذلك عندما يطلب أستاذك مادة كيميائية جديدة للمختبر، ستأتي كل مادة مع SDS إما ورقي أو الكتروني. إبقاء SDS لكل مادة تستخدمها في المختبر في متناول اليد ليس فقط فكرة جيدة، بل هو القانون. يكتب الـ SDS لأي مادة كيميائية من قبل المورّد أو مصنّع المادة. هناك دافع كبير لهذه الشركات لتكون شاملة ودقيقة، إذ أن المعلومات الناقصة أو الخاطئة يمكن أن تؤدي إلى أضرار جسيمة للمستخدم، ناهيك عن دعاوى قضائية. ولكن الـ SDS لا تعالج المخاطر المحتملة الناتجة عن حدوث التفاعل وتغير مكونات وتركيزات المواد الكيميائية.

استخدام الميتانول بأمان

لننظر مثلا إلى SDS الخاصة بالميتانول ونرى ما تحويه من معلومات كان يمكن أن تساعد في منع المآسي المذكورة.

بعض النقاط الأساسية من “القسم 2: بيان الأخطار”

خطر

–          سائل وبخار سريع الاشتعال

–          ابقه بعيداً عن الحرارة والشرر واللهب المفتوح والأسطح الساخنة – ممنوع التدخين

–          سام إذا تم ابتلاعه أو لامس الجلد أو تم استنشاقه

–          يسبب ضرراً للأعضاء

–          استخدم فقط أدوات لاتسبب الشرر

–          اتخذ التدابير اللازمة ضد تفريغ الشحن الساكنة

من خلال قراءة المعلومات الواردة في الـ SDS يتضح طبيعة الميتانول شديدة الاشتعال. وهو شديد الاشتعال بحيث وجب التحذير من اللهب المفتوح وحتى الشرر. على الرغم من أن التسمية تقول أن السائل والبخار شديد الاشتعال، فإن السائل نفسه لا يحترق فعلياً. عندما يتم اشعال السائل فإن الأبخرة فوق سطح السائل هي التي تحترق. ليتم اعتبار سائل شديد الاشتعال يجب أن يتبخر بسرعة ليتجمع كمية كافية من الأبخرة على سطح السائل لدعم الاحتراق. وهذه الأبخرة هي التي تشتعل إذا تم تطبيق ما يكفي من الحرارة.

تحدث العديد من الحوادث التي تشمل الميتانول لأنه تم سكبه على لهب مفتوح، وينبغي اتباع نفس الاحتياطات ضد صبّ أي مادة على اللهب المكشوف.

يجب على معظم الناس عدم صب السوائل القابلة للاشتعال على لهب مفتوح، ولكن يمكن أن يخطئ المهنيين المدربين أيضاً مع الميتانول، وتكون العواقب كارثية.

بعض النقاط الأساسية من “القسم 5: تدابير مكافحة الحرائق”

–          سائل وبخار قابل للاشتعال

–          الحاويات المختومة المعرضة لحرارة عالية يمكن أن تنفجر

–          يمكن أن تعود الأبخرة إلى مصدر الاشتعال

–          قد يكون اللهب غير مئي خلال النهار

–          استخدم المواد الكيميائية الجافة أو CO2 أو الرغة لإطفاء اللهب

–          تجنب استخدام المياه للإطفاء – الماء قد لايبرد النار إلى درجة حرارة أقل من نقطة اشتعال الميتانول

–          سيسبب الماء انتشار الحريق إن لم يحتويه

–          مزيج الماء والميتانول يبقى قابل للاشتعال عند تركيزات أعلى من 20%.

لأن الميتانول يحترق بلهب صافٍ ونظيف فإنه غالباً ما يكون من الصعب رؤيته خلال النهار. وكما هو موضح في الـ SDS فقد تظهر الشعلة غير مرئية خلال النهار. إذا كنت تنفذ تجربة يتم فيها إصدار لهب، ومن ثم اختفت الشعلة فجأة، فقد تميل إلى إضافة المزيد من الميتانول والتفكير أن الشعلة قد انطفأت. يمكن أن يكون هذا خطأً مأساوياً.

نقطة الاشتعال ودرجة حرارة الاشتعال الذاتي

لايجب أن يسكب الميتانول مباشرة على لهب للحصول على نتائج غير مقصودة. في 3 إيلول عام 2014 حاول أحد المشرفين في متحف العلوم في Reno، Nev. إجراء تجربة إعصار اللهب على منصة دوّارة لصنع دوامة من النيران. سكب المشرف بعض الميتانول الإضافي على الكرات القطنية في الطبق بعد أن ظن أن اللهب قد انطفأ، ولكن الكرات القطنية كانت لاتزال مشتعلة وأعيد إشعالها على الفور عندما أضيف الميتانول. انتقل اللهب إلى العبوة (كما هو موضح في الـ SDS) وانتثر السائل المشتعل على الجمهور، نتيجة ذلك أصيب 13 شخطاً معظمهم من الأطفال.

كيف يمكن إشعال الميتانول بدون لهب؟ للإجابة على ذلك لنرى النقاط التالية:

بعض النقط الأساسية من “القسم 9: معلومات فيزيائية”

–          درجة الانصهار: -97.8˚C

–          درجة التجمد: -97.6˚C

–          درجة الغليان: 64.7˚C

–          نقطة الاشتعال: 11˚C

–          درجة حرارة الاشتعال الذاتي: 464˚C

بالنظر إلى هذه المعلومات (التي هي جزء صغير من محتويات الـ SDS في هذا القسم)، ستلاحظ مصطلح نقطة الاشتعال Flash point ومصطلح درجة الاشتعال الذاتي auto-ignition temperature.

نقطة الاشتعال: هي درجة الحرارة التي تشتعل فيها الأبخرة فوق سطح السائل في حال اقترب مصدر للاشتعال كشرارة أو لهب. على سبيل المثال، في حال كان الميتانول في بيشر بدرجة حرارة أقل من نقطة الاشتعال فلايمكن أن يشتعل الميتانول حتى لو وضعت فيه لهب مفتوح. أي عند درجة حرارة 10˚C أو أقل لن يحترق الميتانول. ولكن عندما يبلغ درجة حرارة 11˚C (نقطة الاشتعال) يمكن أن يتم اشعاله.

تزداد حركية الجزيئات عندما ترتفع حرارة السائل. وتزداد الأبخرة بسبب ازدياد معدل تبخر السائل بازدياد عدد الجزيئات ذات الطاقة الحركية المكتسبة للهروب منه. تحدث نقطة الاشتعال عندما يتجمع تركيز كافي من الأبخرة فوق سطح السائل والذي بوجود الأكسجين سيحترق عند إشعاله. تذكر: سيحترق البخار فقط وليس السائل.

عند الوصول إلى نقطة الاشتعال سيشتعل البخار ولكن النار لن تبقى مستقرة، لعدم وجود بخار كافي لإبقاء الاشتعال. هذا الاشتعال يبقى خطراً لأن اللهب المفاجئ يمكن أن يتسبب بحروق خطيرة، وفي حال وجود مواد قريبة قابلة للاشتعال فيمكن أن تشتعل بدورها أيضاً.

القيمة الأكثر فائدة هي نقطة النار Fire point، وهي النقطة التي سيشتعل فيها السائل ويبقى مشتعلا مدة خمس ثواني. وهي عادة أعلى بحوالي عدة درجات من نقطة الاشتعال.

إذا كان الميتانول عند درجة حرارة نقطة النار أو أعلى فسيستمر بالاشتعال عند إشعاله. يكون الميتانول عند درجة حرارة أعلى من نقطة النار في الظروف العادية لمعظم المخابر، لذلك عند إشعاله سيستمر بالاحتراق. بالرغم من أن نقطة النار غير موجودة في SDS من الضروري معرفة الفرق بينها وبين نقطة الاشتعال.

درجة حرارة الاشتعال الذاتي هي درجة الحرارة التي تشتعل فيها المادة بلهب ولكن بدون مصدر إشعال خارجي، مثل شرارة أو شعلة. عند درجة حرارة الاشتعال الذاتي يحدث الاحتراق تلقائياً. حسب SDS للميتانول فإن درجة الاشتعال الذاتي هي 464˚C. لذلك عندما سُكب الميتانول على كرات القطن المشتعل، وفي حال كان القطن بدرجة حرارة أعلى من 464˚C، سيشتعل الميتانول تلقائياً. لاتحتاج المواد إلى لهب لتشتعل، بل تحتاج إلى قدر كافي من الحرارة مع الهواء.

بالنظر إلى عدد الطلاب الذين يدرسون الكيمياء في المرحلة الثانوية، فإن عدد الطلاب الذين تعرضوا لحوادث كيميائية صغير نسبياً، وبالنسبة لعدد الحوادث إجمالا فهو عدد صغير أيضاً.

عدد الطلاب المصابين في المخابر الكيميائية أقل من المصابين في الملاعب الرياضية. وهذا السجل الجيد في الأمان المخبري يعود ليقظة أساتذة العلوم في تطبيق قواعد السلامة في المختبر. لذلك في المرة القادمة التي يطلب منك أستاذ الكيمياء وضع نظارات الحماية، تأكد من اتباعك للتعليمات، لأنه يراعي سلامتك أولا.

وحيث أنه لايمكن تفادي جميع الحوادث في المختبر الكيميائي، فإن الحادثة الأخيرة مع الميتانول كان من الممكن تفاديها لو أن المجربين تعرفوا أكثر على معلومات الأمان الموجودة في SDS. يوجد عامل خطر في أي وقت تستعمل فيه المواد الكيميائية في المختبر، ولكن هذا الخطر يمكن تقليله بفهم المواد الكيميائية المستخدمة في التجربة. يُقال أحيانا أن قلة المعرفة خطرة، ولكن مع المواد الكيميائية فإن القليل من المعرفة قد ينقذ حياتك.

                    الاستمرار الى المواضيع الاخرى