2.物理化学实验的安全知识

化学是一门实验科学，实验室的安全非常重要，化学实验室常常潜藏着诸如发生爆炸、着火、中毒、灼伤、割伤、触电等事故的危险性。如何防止这些事故的发生以及万一发生又如何来急救是每一个化学实验工作者必须具备的素质。这些内容在先行的化学实验课中均已反复地做了介绍。本节主要结合物理化学实验的特点着重介绍安全用电知识，高压钢瓶的使用安全知识参阅本书（Ⅲ3.5）。

在物理化学实验室里，经常使用电学仪表、仪器，应用交流电源进行实验，因而介绍交流电源的基本常识非常重要，以利安全用电。

2.1 保险丝

在实验室中，经常使用220 V、50 Hz的交流电，有时也用到三相电。任何导线或电器设备都有规定的额定电流值（即允许长期通过而不致过度发热的最大电流值），当负荷过大或发生短路时，通过电流超过了额定电流，则会发热过度，致使电器设备绝缘损坏或设备烧坏，甚至引起电着火。为了安全用电，从外电路引入电源时，必须先经过能耐一定电流的适当型号的保险丝。

保险丝是一种自动熔断器，串联在电路中，当通过电流过大时，则会发热过度而熔断，自动切断电路，达到保护电线、电器设备的目的。普通保险丝是指铅（25％）、锡（25％）合金丝，其额定电流值列于表Ⅰ-2-1。

保险丝应接在相线引入处，在接保险丝时应把电闸拉开。更换保险丝时应换上同型号的，不能用型号比其小的代替（型号小的保险丝粗，额定电流值大），更不能用铜丝代替，否则就失去了保险丝的作用，容易造成严重事故。

2.2 三相电源

三相发电机发生三相交流电，发电机三相绕组间有两种连接方式，即所谓星形接法（图Ⅰ-2-1）和三角形接法（图Ⅰ-2-2）。

图Ⅰ-2-1中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为三相交流发电机的三绕组，分别产生220 V的正弦波交流电（称为相电压），由于它们之间的相位差120°，故 AB 、 BC 或 AC 间的电压（称为线电压）为220× ＝380（V）。因此，星形接线法的三相电路能供给220 V的单相交流电和380 V的三相交流电。 OO' 称为中性线（中线），是各绕组的公共回路。 AA' ， BB' ， CC' 分别为三条相线，通过中性线回到发电机。电流应该等于三相电流相量的总和，故当负载平衡时（ R _Ⅰ ＝ R _Ⅱ ＝ R _Ⅲ ），在中性线上并没有电流通过。

有中性线的三相电路在我国最为常用，其优点是既可以供给220 V的单相电，也可以供给380 V的三相电。

实验室常用的单相电三孔电流插座上注明“相”“中”“地”等字样，分别表示该孔接相线（ AA' ， BB' ， CC' 三者之一）、中线性（ OO' ）和地线。相线和中性线之间接上所用仪器而构成一通路。若仪器有漏电现象，则可将仪器外壳接上地线，仪器即可安全使用。但应注意，若仪器内部和外壳形成短路而造成严重漏电者（可以用万用电表测量仪器外壳的对地电压），则应立即检查修理。此时如接上地线使用仪器，则会产生很大的电流而烧坏保险丝或出现更为严重的事故。

当应用三相电动机、三相电热器等时，由于负荷平衡，可以免去中性线。供给三相电的四孔电源插座中三个一样大小的孔分别为 AA' ， BB' 和 CC' 三条相线，另外一个较大的孔接地线，以消除仪器外壳的漏电现象。三相电功率瞬时值的总和是一条平稳的直线，不随时间而发生起伏波动，对三相电动机可以发生平稳的转矩，与单相电动机中电功率瞬时值或转矩有起伏的情况相比，这显然是一个重要的优点。

2.3 安全用电

人体若通过50 Hz 25 mA以上的交流电时会发生呼吸困难，100 mA以上则会致死。因此，安全用电非常重要，在实验室用电过程中必须严格遵守以下操作规程。

（1）防止触电

①不能用潮湿的手接触电器。

②所有电源的裸露部分都应有绝缘装置。

③已损坏的接头、插座、插头或绝缘不良的电线应及时更换。

④必须先接好线路再插上电源，实验结束时，必须先切断电源再拆线路。

⑤如遇人触电，应切断电源后再行处理。

（2）防止着火

①保险丝型号与实验室允许的电流量必须相配。

②负荷大的电器应接较粗的电线。

③生锈的仪器或接触不良处，应及时处理，以免产生电火花。

④如遇电线走火，切勿用水或导电的酸碱泡沫灭火器灭火。应立即切断电源，用沙子或二氧化碳灭火器灭火。

（3）防止短路 电路中各接点要牢固，电路元件两端接头不能直接接触，以免烧坏仪器或产生触电、着火等事故。

（4）实验开始以前，应先由教师检查线路，经同意后，方可插上电源。 huFKUwADytum1+SPodSGI7uoPmTKGp+KuZZTHiJDFmRKlYSTAPFxDFZo+6Sacqhu