作者：刘亚楠 刘 葵 山东农业大学化学与材料科学学院

　　摘 要：针对某些实验室环境空气湿度大的问题，对高湿度环境给仪器和化学试剂造成的影响以及从整体到局部降低实验室湿度的方法进行讨论。从而达到减少资源的浪费，提高仪器和试剂的利用率，节约实验室运行成本的目的。

　　关键词：化学实验室 空气湿度 防潮

　　“湿度”是表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下，一定体积的空气里含有的水汽越少，湿度越小，则空气越干燥;水汽越多，湿度越大，则空气越潮湿。空气湿度常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度等来表示[1]，其中相对湿度应用最广。空气湿度的高低，平时并不引人注意，但因空气湿度过大所造成的损害却随处可见。据有关资料统计记载，每年因潮湿真菌和氧化腐蚀造成的损失约为世界各国总产值的3%～4%。

　　化学实验室是高校教学科研的重要基地，易燃、易爆、腐蚀性、剧毒性等危险化学试剂较多，贵重、精密仪器也较多，实验室的最佳空气湿度，推荐值为40% RH～60% RH。由于地域的区别以及实验室建造条件的不同，有些实验室长期处在比较潮湿的环境中，空气湿度会影响仪器的寿命及稳定性，以及化学试剂的形态和性能等，并导致实验台和耗材的霉变，甚至会造成安全事故的发生。例如2012年3月17日，华南某大学生物催化实验室发生爆炸并引发火灾，初步判断事故原因是天气潮湿影响了实验室仪器的正常运转。因此，控制化学实验室湿度是十分重要和必要的。

　　1 高湿度对实验室物品的影响

　　1.1 高湿度对仪器的影响

　　当空气中湿度较高时，水蒸气会在绝缘体或是导体表面形成水膜，表面的离子析出溶入水膜，发生离子迁徙现象，当离子迁徙时，绝缘体绝缘性降低，电容器容量减少，晶体氧化，导体间造成短路故障，烧毁元件，使仪器无法正常使用，严重的时候易造成设备起火或触电事故[2]。

　　空气中的水分、氧气导致金属产生氧化还原反应，反应的结果是金属因氧化产生变化，酥松、起层、粉化，使金属失去应有的性状。科学研究证明，使金属氧化而腐蚀的空气相对湿度临界值为：钢70%，铜60%，铁63%[3]。将金属放于该临界值以上的湿度环境中，氧化腐蚀速度随相对湿度的增加而加速。例如pH计机身与电极接口部位是铜制成的，湿度过高会加速绿色铜锈的生成，降低了pH计的灵敏度，减少使用寿命，而精密仪器如光谱仪、电子天平等，即使造成最轻微的氧化，也会使灵敏度降低，导致工作性能下降甚至报废，造成资源的浪费。

　　1.2 高湿度对化学试剂的影响

　　高湿度会使很多化学试剂的形态和性质发生改变。有些化学试剂具有潮解性，晶体自发吸收空气中水分子，在固体表面形成饱和溶液，氢氧化钠在高湿度空气中潮解，潮解的同时吸收空气中二氧化碳生成碳酸钠，无水氯化钙潮解后变成六水合氯化钙。高湿度还会促使某些试剂分解，如过硫酸铵，受潮分解放出氧气[4];另外，金属钠、钾、钙及镁粉、锌粉等，遇水反应生成氢气，并放出大量的热;酯和卤代烃氯乙酸乙酷、二氯甲烷、四氯化碳等，遇潮湿空气水解生成有毒烟雾或有毒气体[5]。潮解的进行与空气中相对湿度有直接关系，相对湿度越高，潮解速度越快。

　　1.3 高湿度对实验室其他物品的影响

　　空气相对湿度大于60%真菌即可生长，真菌主要通过孢子来传播，孢子是肉眼不可见的微粒，体积小，重量轻，随空气四处流动。当流动的孢子遇到合适的生长环境，就会迅速生长繁殖，通过对物品的分解造成对物品的破坏[6]。可被真菌分解的物品有：纤维材料(木材、纸张、棉麻)，如实验室中的实验台、滤纸、试剂标签、抹布等;天然橡胶、油脂等天然物质，如实验室中乳胶管、胶管及胶塞等;塑料制品(聚氯乙烯、聚氨酯类树脂、环氧树脂、丙烯树脂)，如实验室中的担体、塑料试剂瓶、搅拌棒等;动植物制皮(丝绸、毛、皮革);乳胶涂料及黏结剂、氯丁橡胶等合成物质。这些耗材极易受真菌的危害而无法使用。

　　2 应对方法

　　降低化学实验室的空气湿度，首先要尽量减少室内水汽的堆积，进行用水的操作时，选择靠近门、窗及抽气机的水源，以便水汽随时挥发出去。另外必须从整体出发、兼顾细节，既要让室内整体空间变干爽，也要加强贵重仪器及化学试剂存放点的防潮，这样才能达到标、本兼治的目的[7]。

　　2.1 实验室室内整体空间防潮

　　2.1.1 间歇通风法

　　当室外湿度大的时候，把上风方向的门窗关闭，只开启下风方向的门窗，以减少水汽进入室内。当天气转晴朗时，打开所有门窗通风，促进水分蒸发。但中午外面的空气湿度处于最高值，不宜开窗，应在下午或傍晚，气候相对干燥时开窗调节室内空气[8]。

　　2.1.2 干燥剂吸湿法

　　常用的干燥剂有氧化钙，氯化钙，五氧化二磷，硅胶等。1 kg氧化钙能吸附空气中大约0.3 kg水分。阴雨天可用布料多装些放于室内，使室内空气保持干燥。使用时应经常观察干燥剂形态，当干燥剂形态改变时，即已失去吸湿作用，例如氧化钙变成粉末状，说明已成氢氧化钙，应及时更换，以达到持续除湿的目的。

　　2.1.3 利用机器防潮

　　空调不仅可以用来调节室内温度，而且可以调节室内湿度。 当空调器内蒸发器中的制冷剂蒸发时，需要吸收热量，蒸发器表面温度会降低很多，室内水汽遇冷凝结成水，经出水管排到室外，达到除湿的目的。但空调机的主要作用是制冷，虽可以除湿但其量较小。

　　除湿机工作时由风扇将潮湿空气抽入机体内，经过蒸发器时空气中的水分被冷凝成水珠流到水箱，变干燥后的空气排出机体外，如此循环来实现除湿[9]。

　　空调与除湿机除湿效果明显，但投入较高。不过虽然增加了投入，但是节省了仪器的维修费，减少了事故的发生率，收益还是大于支出的。

　　2.2 实验仪器防潮

　　精密仪器要放置在通风条件较好的实验室内，经常开机，用机器自身运转产生的热量来驱散水汽，可以降低仪器内部的空气湿度，防止线路板等电子元件受潮。平时在机内放置干燥剂防潮，定期检查，及时更换;例如在精密电子天平内部放置装有变色硅胶的小烧杯，利用硅胶吸附空气中的水分，当发现硅胶变色时取出烘干至蓝色，冷却后放回天平内循环使用。短时间不用的仪器设备，要用布罩罩好，防止潮气、灰尘进入;对涂有油层防护的钢铁零部件要定期涂油保养。如果条件许可，可将需要在干燥环境下储存的器件放入电子防潮箱中，电子防潮箱是新一代除湿平台，微电脑智能化管理，可满足各种精密配件和电子器件储存的严格要求。

　　2.3 化学试剂防潮

　　实验室内化学试剂要分门别类存放，固体在上、液体在下，酸试剂、碱试剂，还原剂、氧化剂分开，贴好目录，便于使用。

　　首先要保持化学试剂的密封性，使化学试剂与外界的潮气尽量隔绝，其次在放置化学试剂的橱柜内放置干燥剂吸收潮气。不同的化学试剂使用不同的干燥剂，如放置酸性试剂的橱柜，使用五氧化二磷等酸性干燥剂;碱性试剂的橱柜，使用氧化钙，碳酸钾等碱性干燥剂;放置盐类试剂的橱柜，可以使用硫酸钙，硅胶等中性干燥剂[10]。不常用的试剂可封蜡保存;对于特别容易潮解的化学试剂，可以存放在干燥器中。应定期检查受潮易发生危险的化学试剂(如三氯氧磷、氰乙酸乙酯、金属钠等)的状态，以及橱内干燥剂状态，发现异常立即处理，及时清除安全隐患。

　　2.4 实验室内真菌的防治

　　勤通风，保持空气的畅通，可抑制实验室内真菌的滋生。例如经常把实验台上的橱门打开通风，降低内部空气湿度。在真菌已经发生的情况下，可以用80%酒精清洗被真菌侵染的地方，如果情况比较严重，选择专门除真菌的清除剂，可保证两年不再被真菌侵染。容易被真菌侵染的耗材，如试纸、滤纸等，需保持耗材的密封性，并经常翻动晾晒，以达到不被真菌危害的目的。

　　3 结束语

　　高校化学实验室是教学科研的重要场所，在潮气的侵袭下，仪器可能锈蚀;木制实验台可能变形;遇潮湿可燃危险化学品易引发火灾、爆炸事故。因此，如何降低化学实验室空气湿度是需要面对和克服的问题。我们对化学实验室因湿度过高而造成的危害，以及如何应对进行了初步探讨，同时也感受到因受客观环境、资金等诸多因素的限制，对实验室湿度控制还不尽如人意。如何根据现有条件，达到更好的防潮效果，强化实验室工作条件，避免事故发生，是众多实验室工作者需要进一步探讨的问题。

　　参考文献

　　[1] 眭晋华,史红梅,眭广瑞.空气湿度及其影响[J].山西科技,2011(3):143-144.

　　[2] 吉田弘之.电子元器件的故障原因及其对策[M].北京:中国标准出版社,2004.

　　[3] 李兵.金属的腐蚀与防护[J].金属漫谈,2005(4):42-44.

　　[4] 夏玉宇.化学实验室手册[M].第二版.北京:化学工业出版社,2008.

　　[5] 其乐木格,李静.遇水反应危险化学品的事故特点及应急处置对策[J].安全,2006(5):33-36.

　　[6] 朱兰英.档案霉菌的危害及其防治[J].兰台世界,2004(12):18-19.

　　[7] 张立志.除湿技术[M].北京:化学工业出版社,2004.

　　[8] 张会雨.浅论室内除湿[J].河南建材,2011(2):162.

　　[9] 孙萍,罗文结.空气除湿机[M].广州:广东科技出版社,2002.

　　[10] 刘宗明.化学实验操作经验集锦[M].北京:高等教育出版社,1989.