화학약품과 화학 폐기물

[atom]

화학약품과 화학 폐기물

  1) 폐기물을 줄이자 !

  2) 실험실에서 폐기물 저장

  3) 폐기물 수집 및 절차

  4) 폐기시 요주의 화학폐기물들

      (1) 폭발성의 Peroxide를 만드는 화학물질

          1-1) Inorganic Peroxides & Superoxides

          1-2) Organic Peroxides & Hydroperoxides

          1-3) Peroxide 생성물질의 취급과 저장

          1-4) Peroxides 검출방법

          1-5) Peroxides의 폐기/처리방법

      (2) 가스통

      (3) 수은

      (4) 복합 위험 폐기물

1) 폐기물을 줄이자 !!!!

  - 폐기물의 출처는 화학물질을 사용하는 실험자 본인으로부터 시작된다 . 따라서, 폐기물을 줄이는 가장

     좋은 방법은 실험을 하지 않거나 최대한 사용량을 줄이는 일일 것이다. 전자는 거의 불가능한 요구 이므로

     제외하고 후자의 경우는 우리의 노력 여하에 따라 상당하게 효과를 볼 수 있을 것으로 생각된다.

  - 실험실에서 실험자는 화학물질의 관리를 철저히 하며 덜 위험한 물질을 사용하도록 효과적인 실험상의 방법등을

     개발함으로서 성취될 수 있다.

  - 올바른 시약 구입 관리는 실험 절차에서 계획한 정도의 시약량을 구입하는 것이다. 많은 양의 시약의 구입으로

     가격 대비하여 값싸게 구입할 수 있으나, 구입을 고려하거나 과량의 시약에 대한 처리 비용을 고려하면

     경제적이지 못하다.

  -  올바른 실습 과정은 실험 초기에 그 작업에 요구되는 용액의 양을 미리 예측하여 준비하고, 실험상의 테크닉이나

      실험 방법에 따르는 폐기물의 종류와 양, 누출에 대한 화학물질의 저장과 취급에 대한  일련의 전체적인 과정를

      고려하는 과정을 연습하는 것이 중요하다.

2) 실험실에서 폐기물 저장

   실험실 내에 화학폐기물의 적절한 저장은 안전상 매우 중요하다.

   (1)  폐기물을 수집하는 용기의 선택

       - 모든 화학폐기물은 화학적으로 안정한 용기에 저장한다. 예를 들면, HF나 강한 알칼리 용액등은 유리로 만든

         용기에 담지 말아야한다. 플라스틱이나 일반 유리병들은 사용하지 않는다.

      - 액체를 담는 폐기통의 뚜껑은 스크루타입이어야 한다.

      - 액체는 부식성이 있는 양철통에 담지 않는다.

   (2) 수집과 저장에 관한 지침

      - 모든 저장 용기는 저장 할 특정 화학폐기물에 화학적으로 안정하여야 한다.

      - 단일 화학약품과 혼합물은 각각 다른 용기를 사용한다. (한 가지 물질에 한 용기만을 사용하도록 권장한다.)

      - 수은은 깨지지 않는 밀폐 용기에 넣어야 한다.

      - 모든 저장 용기는 새지 않도록 단단히 잠근다.

         (채울 때를 제외하고 항상 잠겨진 상태로 보관한다.)

     - 모든 저장 용기에 내용물의 이름, 양, 농도(%)에 관한 정보를 부착한다.

      - 저장 용기는 넘치지 않도록 적정량을 채운다.

      - 서로 반응 위험성이 있는 내용물이 담긴 용기는 각각 독립적인 장소에 따로 저장한다.

   (3) 화학 폐기물의 격리 저장

        폐기물의 특성에 따른 격리 저장의 몇 가지 잇점은 아래와 같다.

        - 원하지 않거나 잠재적으로 위험한 반응을 미연에 방지한다.

        - 잠재적인 비안전 작업 환경으로부터 개인을 보호한다.

        - 폐기물의 취급 및 처리가 용이하다.

        - 폐기물의 저장량을 줄일 수 있다.

           분리 저장은 시약 구입한 후 보관부터 시작한다.

         - 할로겐과 비할로겐 유기용매는 따로 분리하여 다른 용기에 저장한다.

         - 유기 용매와 금속을 포함하거나 무기물의 폐기물과 섞이지 않도록 한다.

         - 고체와 액체는 섞지 않는다.

         - 수은 용액이나 수은 화합물은 가능한 다른 폐기물과 분리 저장한다.

           다른 용도를 가진 수은 폐기물과 결합시키지 않는다.

        - 진공펌프 오일과 다른 기기 오일은 다른 화학 폐기물과 유기 용매로부터 따로 분리 보관한다.

         - 화학폐기물은 방사선 폐기물과 따로 분리한다.

         - 위험하지 않은 화합물은 위험 폐기물과 분리하여 저장한다.

         - 매우 독성이 강한 폐기물은 모든 폐기물과 분리 보관한다.

         아래 상호 위험 분류에 따라 분리 저장한다.

            Air Reactives, Bases, Water reactives, Oxidizers, Cyanides and sulfides, Flammable, Acid,

            Miscellaneous

 3) 폐기물 수집 및 절차

          폐기물의 수집은 매주 목요일 (1시 ~ 5시) 폐기물 저장 장소로 실험실 별로 모아 보관한다.

          폐기물에 스티커를 붙여 그 특성과 연락처를 알리고, 따로 장부에 자세하게 적고 있다.

          2005년 부터는 그 과정에서 작성양식이 바뀌게 될 것이다.

          추후에 양식에 따라 폐기물을 처리하면 된다.

4) 폐기시 요주의 화학폐기물들

   (1) 폭발성의 Peroxide를 만드는 화학물질

         Peroxy 화합물은 실험실에서 특별한 문제가 있는 화학물질 중에 하나 이다. 그 이유는 Peroxides는

         기기의 충격, 강한 빛, 급격한 온도 변화, 열에 노출되면 폭발할 수 있는 폭발성 화합물이기 때문이다.

        따라서, 그들의 취급, 저장, 처리에는 각별한 주의가 요구된다.

     1-1) Inorganic Peroxides & Superoxides

     Inorganic peroxy화합물은 일반적으로 안정하다. 산화성이나 가연성 고체와의 접촉에 의하여

     화재나 폭발을 일으킨다. 유기화합물과 접촉하면 organic peroxides와 hydroperoxides를 생성할 수

     있다. 알칼리 금속의 peroxides는 습기에는 천천히 분해하지만 과량의 물과는 격렬하게 반응한다.

     이러한 Inorganic peroxy 화합물의 종류는 sodium peroxide, hydrogen peroxide, sodium perborate,

     sodium persulfate가 있다.

     매우 높은 원자량을 소유한 알칼리 금속은 쉽게 superoxides를 만들어낸다. 예를들면, 금속성 K를 칼로

     자르면, 그 표면에 KO₂(potassiium superoxide)가 탄화수소와 격렬하게 반응할 수 있다.

    소량의 inorganic peroxy 화합물의 부주의로 인한 엎지를 경우는 sodium bisulfite 용액을 가지고 주의깊게

    처리한다. 많은 양을 누출했을 경우, vermiculite, 모래, 염와 같은 비활성 고체로 흡수시켜 안전한 장소로

    이동한 후 sodium bisulfite로 처리한다.

   이러한 화학물질로 화상을 입었을 경우는 즉시 의료 전문가에게 상의한다.I

     1-2) Organic Peroxides & Hydroperoxides

     Organic peroxy 화합물들은 환원제와 산화제에 속한다. 이들은 모든 조건하에서 언제나 불안정

     하다는 것을 잊지 말아야 한다.

     대부분의 이 부류는 dialkyl, diarylalkyl peroxides, peracids, diacyl peroxides, alkyl -, aryl

     peroxides 로 나누어질 수 있다. 모두 어느 정도 불안정하고 높은 순도로 제공되지 않는다. 왜냐면

    농도가 증가함에 따라 불안정성도 증가하기 때문이다. 분자량이 증가할수록 그 위험은 감소한다.

     낮은 분자량의 화합물등은 폭발할 수 있다.

     peroxy 화합물들은 불안정하고, 계속적으로 분해되고 있다. 많은 양은 발화 또는 폭발 까지

     자동가속되어 충분한 열을 발생할 수 있다.  이들은 열, 기계적 충격, 마찰, 충돌, 빛, 강한 산화제/

     환원제에 매우 민감하다. 모든 organic peroxides는 매우 불 붙기 쉽다. 그것들은 free radical를

     생성시키기 때문에 계획된 반응에 영향을 미칠 수 있다.

     Organic peroxy화합물은 일반적으로 물에 있을 때 보다 안정하다. 예를들면, benzoyl peroxide는

     열, 충격, 마찰에 의해 발화하거나 폭발할 수 있는 고체이다.  그것은 습기가 유지되어야 하고, 섬유

     박스나 종이 봉지의 원래 담겨진 용기에 저장한다.  금속성 도구를 이용하지 않는다. 스크류 뚜껑을

    가진 용기에 재 포장해서는 안 된다.

 1-3) Peroxide 생성물질의 취급과 저장

         아래는 이미 언급했던 것처럼 시간에 따라  peroxide을 만들어 낼수 있는 화합물들이다.

    Class I: 이 부류에 해당하는 화합물은 낮은 분자량을 가지며 peroxide 개시 반응으로

           매우 격렬하게 폴리머화 할 수 있다. 이 부류는 액체의 경우 6개월 후, 가스의 경우

           12개월 후에 테스트 하거나 폐기한다.             

-acrylic acid	-acrylonitrile	-butadiene
-chlorobutadiene	-chlorotrifluoroethylene	-methyl methacrylate
-styrene	-tetrafluoroethylene	-vinyl acetate
-vinyl chloride	-vinyl pyridine	-vinylidene chloride

     Class II: 증류나 증발 과정에서 농축되면 매우 위험하다. 저장 용기 개봉 후  6개월이 지나

            Peroxides테스트 후 폐기한다.

-acetal	-cumene	-cyclohexene
-cyclooctene	-cyclopentene	-diacetylene
-dicyclopentadiene	-diethylene glycol dimethyl ehter	-diethyl ether
-dioxane	-ethylene glycol dimethyl ether	-furan
-methyl acetylene	-methyl cyclopentane	-methyl-1-butyl ketone
-tetrahydrofuran	-tetrahydronaphthalene	-vinyl ether

      Class III: 아래의 화합물로부터 생성된 Peroxide는 어느 농축과정 없이 폭발할 수 있다.

             개봉 후 3개월 이후에 폐기한다.

Organic
divinyl ether	divinyl acetylene	isopropyl ether
vinylidene chloride
Inorganic
Potassium metal	potassium amide	sodium amide(sodamide)

          위의 물질들은 낮은 온도나 실온에서도 산소와 반응하여 보통 Hydroperoxides인 Peroxy 화합물을

         만든다. 그것들이 가지고 있는 위험요소에 추가하여  산소와 결합된 생성물이 냉각되거나 증발이나

          증류 과정에서 농축되어 결정화되었을 때 특히 "Peroxide 위협" 을 내포하고 있다. Peroxide 결정이

           유리 용기의 바닥이나 뚜껑 주위에 결정화할 수 있다. 뚜껑을 제거하거나  열고자 했을 때 심각한 폭발을

          야기할 수 있고 어떤 경우 치명적인 결과를 초래할 수 있다.

          따라서 과산화물을 만드는 화합물의 저장과 취급은 매우 신중한 주의가 필요하다.

          - 과산화물을 만드는 화합물과 가능성이 있는 화합물에 라벨을 부착하여 알린다.

          - 비활성 기체를(질소, 아르곤)이 차 있는 장소에 보관하고, 잘 봉하여 빛과 차단한다.

          - 낮은 온도에서 보관하여 과산화물의 생성 속도를 줄인다. 그러나 냉장 보관하지는 말아야 한다.

             과산화물이 고체로 침전될 수 있다.

         - 3개월 이내의 보관 기일을 정하여 남아있는 재고는 처분한다. 3개월 후 과산화물 테스트 후

             처분한다.

          - 사용에 문제가 없다면 과산화반응 저해제(Oxidation Inhibitor)를 첨가한다.

             Hydroquinone, 4-tert-butylcatechol, 2,6-di-tert-butyl p-methylphenol(BHT)와 같은 저해제

             0.001 ~ 0.01% 정도의 양을 첨가한다.

          - 고체의 유기과산화물은 특히 마찰 등의 모든 충격을 피한다. 금속 마개나 유리 마개를 가진 유리

             저장 용기의 사용을 금한다.

          - 유기과산화물에 금속 약수저를 절대 사용하지 않는다. 대신 세라믹나 플라스틱 약수저를 사용한다.

          - 알려져 있거나 의심의 과산화물을 만들 가능성의 화합물은 증류전에 반드시 테스트를 실시한다.

             만일 존재한다면 화학적 처리를 하여 제거하거나 적절한 흡착제를 이용하여 여과하거나 높은 끓는점을

             가지는 미네랄 오일과 같은 지방족 탄화수소(Aliphatic hydrocarbon)를 첨가하여 위험 수위의 농축되지

            않도록 한다. 건조된 상태까지 증류하지 않는다.

         - Peroxy화합물은 일반적으로 매우 자극성이 있기 때문에 섭취, 흡입, 피부 접촉은 피한다.

1-4) Peroxides 검출방법

대부분의 모든 과산화물을 포함한 Peroxy 화합물의 존재는 다음과 같은 간단한 테스트 반응을 통하여 검추할 수 있다.

시험관에 그 테스트 하려는 액체 1-3 mL와 같은 양의 Glacial acetic acid(빙초산)를 섞는다. 5% KI용액 몇 방울을 넣고

잘 흔들어준다. 노란색에서 갈색이 보이면 과산화물의 존재를 나타낸다. 색깔이 흐린 경우 Blank 테스트를 수행하여

그 결과를 다시 확인한다.

그러나, 과산화물을 만드는 화합물의 경우는 구입한 즉시 테스트를 수행하고 주기적으로 반복한다. 존재를 확인하면 라벨를

붙여 저장 및 폐기처리한다.

1-5) Peroxides의 폐기/처리방법

Peroxides는 보통 처리하기 전에 희석하여야 한다. 25 g이하의 양의 Peroxides는 물로 희석하여 2% 이하로 만들어

Polyethylene 폐기통에 넣는다. 그 용기에는 Ferrous sulfate나 sodium busulfite와 같은 환원제를 넣어 peroxide을

줄인다. 그 peroxide의 없다면 다른 화학폐기물처럼 다룰 수 있다.

peroxide를 흘리거나 누출 했을 경우, 재 빨리 버미쿨라이트(vermiculite, 질석)에 흡착한다. 화학전문가 감독하에

적절한 개인 보호 장구를 하여 Vermiculite-peroxide 혼합물을 위와 같이 처리한다. 절대 싱크에 버리지 않는다.

25 g이상의 많은 양의 처리는 특별한 취급을 요구된다. 취급, 저장, 처리절차에 대해 그것의 화학적 물리적 성질을

고려하여 계획을 세운다.

   (2) 가스통

       모두 사용한 가스통(보통, 아르곤, 이산화탄소, 질소, 헬륨, 산소, 수소, 공기등)들은 구입업자에게 반납한다.

       내용물에 대한  라벨을 꼭 표시하여 부착하고, 뚜껑을 닫아 보관한다.

   (3) 수은

      거의 모든 수은(mercury)를 포함하는 폐기물은 위험폐기물로 규제하고 있다.  가급적이면 수은을 대체할 수 있으면

      사용가능한 방법을 고려해 보는 것이 좋다.

      흘렸을 경우, 방울 형태이며 공기중에 증발한다. 이것은 무색, 무취이며 매우 독성이 강하다.

      아래와 같은 처리 절차를 따른다.

      - 누출을 처리할 사람을 제외한 모든 사람을 대피시킨다.

     - 할 수 있다면 온도를 낮춘다. 이것은 수은 증발을 억제한다.

      - 모든 후드, 공기 순환 기기를 멈춘다.

      - 내부 문을 모두 닫는다.

      - 모든 보이는 수은을 주위 도구를 이용하여 플라스틱 통에 수집한다. 스포이드, 카드 종류를 이용한다.

     - 시중에 판매하는 여러 가지 종류의 처리 키트를 사용할 수 있다. 실험실에서는 누출 지역에 sulfur나 zinc를

        뿌려서 남아 있는 수은과 결합시킨다.

      - 최소 이틀 이상 공기가 순환되도록 한다.

      - 수은을 포함하는 모든 폐기물은 증발이 되지 않도록 완벽하게 잠궈 폐기처리한다.

      (

 (4) 복합 위험 폐기물

     5-1) 감염성 위험 폐기물

        - 생물학적 위험군은 아래와 같은 감염성 물질을 포함한다.

          Bacteria, Fungi, Algae, Parasites, Viruses, rickettsiae, Chlamydiase, Tumor cell lines,

          Recombinant DNA molecules

        - Biohazard에 대한 폐기물의 사항에서 자세하게 다룰 것이다.

     5-2) 자연 발생의 방사능 폐기물

         -Uranium, Torium , Radium화합물이 이 범주에 속한다.

         -방사능 물질의 전문가에게 상의한다.