화학약품의 안전관리 실험시약, 폐수 및 폐액 관리 강사: 화학과 오문현 교수 화학약품의 안전관리 실험시약, 폐수 및 폐액 관리 연세대학교 실험실 환경안전관리위원회 2014. 8. 28

강의내용 1. 화학약품의 안전관리 2. 실험시약, 폐수 및 폐액 관리

1) 화학물질 독성 1. 화학약품의 안전관리 ● 모든 물질은 독성이 있음 ● 인체 독성은 양에 의존 : LD50 ● 급성 독성 (24 시간 이내), 만성 독성: 암, 기형아 출산 등 Substance LD50 (g/kg) Dioxin Aflatoxin B1 Aspirin Chloroform Ethyl alcohol Formaldehyde Sodium cyanide Sodium cyclamate ~10-6 4 x 10-4 1.7 3.2 10.6 2.4 1.5 x 10-2 17

노출 경로 1. 화학약품의 안전관리 ● 호흡기관: Gas, 휘발성 물질, 분진(기관지; 1~5μm, 1μm 미만 폐포까지 도달) 실리카 젤 조심, 반드시 - 마스크 ● 피부 접촉 : 눈 조심 (보안경 착용), 피부 투과성 유기용매 및 시약 많음 (Nitrile, Latex 장갑) ● 소화관 노출 : 사고 ● 주사 (찔림) : 깨진 유리, 주사 바늘, 날카로운 금속면 등 - 별도 수거

2) 화학물질의 유해성 1. 화학약품의 안전관리 ● 자극성 물질: 가려움, 홍반, 염증 유발 - 세척 ● 부식성 물질: 황산, 과산화수소, 수산화나트륨, 브롬 용액 이산화질소, HCl, NaOH, 페놀 등 ● 질식성 물질: CO, CO2 등 ● 암 유발성 물질: 폐암, 피부암, 간암, 백혈병.. X-ray, UV, Ra, Rd, U 등의 방사성 물질, As, Cr, Cd, Ni 등의 중금속 화합물, 벤젠, Vinyl Chloride, 벤조파이렌, CHCl3 등

1. 화학약품의 안전관리 ● 최기형성 물질 : 유산 및 기형아 출산 유발 물질 방사능 조사(원자력), 납, 유기수은, 2-ethoxyethanol, 2-methoxyethane Hepatitis B virus, HIV, cytomegalo virus, chicken pox virus, German measles (독일형 홍역)

3) 대표적 독성물질 1. 화학약품의 안전관리 ● 중금속: Cd2+, Hg2+, Cr6+, Pb2+, 카드뮴 (전극, 도금, 페인트, 건전지 산업): 신장 독성, 카드뮴-니켈 건전지 제조공장에서 폐암과 전림선 암 환자가 유전적으로 증가 ● 용매; 할로겐, 방향족 CCl4: 강력한 간 독성 물질로 지방간, 간염 유발 CHCI3: 간 및 신장독성 매우 큼, 톨루엔: 과다 노출시 중추억제, 피로 착란 같은 증상이 보이며 황달, 단백뇨 ● 기타: PVC, Acrylonitrile, 석면 ...

4) 반응성 및 폭발성 물질 서울대 실험실 폭발 사고 • 일시: 1999년 9월18일 오전 11시 40분 • 장소: 서울 관악구 서울대학교 공대 원자핵공학과 조립식 가건물 내 • 사고내용:「가루 혼합기」에서 폭발사고 발생. • 사상자: 10여명

KAIST 실험실 폭발 사고 • 일시: 2003년 5월13일 오후 3시 • 장소: 대전시 유성구 구성동 한국과학기술원 항공우주공학 전공 풍동실험실 • 사고내용:「과산화수소(H2O2) 반응실험」에서 폭발사고 발생. • 사상자 2명

4) 반응성 및 폭발성 물질 1. 화학약품의 안전관리 특수 보호장치(안전 보호판, 보호장갑, 보호의 등)을 사용 (1) 물에 대하여 반응성이 큰 화합물 알칼리 금속(Li, Na, K), Mg, 사일레인(silanes), 강한 루이스산, 하이드라이드 화합물 (2) 발화물: 공기중에서 자연발화하는 화합물 : 다이에틸아연(Et2Zn), 트라이에틸알루미늄(Et3Al), 금속 알킬(RM) 고립된 곳에 보관하되 캐비넷에 표시

1. 화학약품의 안전관리 (3) 산화제 과산화물, 질산염(nitrates), 아질산염(nitrites), 과염소산염(perchlorates), 염소산염(chlorates), 차아염소산염(hypochlorites), 아염소산염(chlorites), 중크롬산염(dichromates) 강산화제: 유리병에 보관 - 코르크나 고무마개는 사용하지 말것 과염소산: 황산과 같은 강한 탈수제와 접촉해서 탈수되면 큰 화재 폭발 위험 무수 과염소산: 상온에서도 불안정하므로 자연 분해하여 엄청난 폭발, 목재와 접촉시 폭발

1. 화학약품의 안전관리 (4) 과산화물 (Peroxide, ROOR’) ● 과산화물: MCPBA, benzoyl peroxide, 과산화수소, t-butyl hydroperoxide.. ● 공기 중에서 산화되어 과산화물 형성: 알데하이드, Ether 류(Et2O, i-Pr2O(특히 위험함!), dioxane, DME, THF, EtOCH=CH2 등)- 장기간 소량 보관할 겨우 peroxide 생성 가능 ▲ 이와 같은 화합물들은 구입한 날짜와 용기를 개봉한 날짜 및 과산화물 형성 여부에 대한 테스트 날짜 등을 기록하여 용기에 라벨 부착. ▲ 과산화물을 형성할 수 있는 화합물을 증류하기 전에 그 화합물에 과산화물 테스트를 반드시 할 것.

1. 화학약품의 안전관리 (5) 충격에 민감한 화합물 : -NO2, -N3, -OOH, -N2 ... ● 나이트로기를 포함한 화합물, 뇌산염(fulminates, -ONC), 30% 이상의 과산화수소, 과염소산 암모늄, 아세틸라이드, 아자이드, 다이아조, 나이트로소, 오조나이드를 포함하는 화합물들 : 중금속의 아세틸라이드, 뇌산은(fulminationg silver), 다이나이트로글리세린, 납 아자이드, 다이나이트로페놀 등 ▲ 상기 화합물들은 다른 화합물과 분리하여 따로 보관-반드시 표기 ▲ 상기 폭발할 위험성을 지닌 물질은 용기를 연 뒤 6개월이 지나면 폐기. 1년이 지나면 무조건 폐기

5) 휘발성 및 인화성 액체 1. 화학약품의 안전관리 National Fire Protection Association (NFPA) : 4 등급 분류 4 Danger Flammable gas or extremely flammable liquid 3 Warning Flammable liquid flash point below 100°F 2 Caution Combustible liquid flash point of 100°to 200°F 1 Combustible if heated 0 Not combustible

1. 화학약품의 안전관리 휘발성 및 인화성 액체 · 호흡기 흡입 : 두통, 피로, 현기증, 졸림(drowsiness), 혼수상태 · 마신 경우 : 위 및 장의 자극, 현기증, 피로 · 피부 접촉 : 피부가 건조해지고, 트거나 갈라짐 · 눈 : 눈물이 나고 눈이 쓰라리고, 눈꺼풀에 염증 사용하기 전에 · 눈 : 보호안경(goggles) · 얼굴 : 안면 보호기 · 몸 . 잘 타지 않는 실험복 및 고무 앞치마 · 호흡기 : 가스 방독면

1. 화학약품의 안전관리 [응급처치 요령] · 흡입하거나 마신 경우 : 우선적으로 인화물에 의한 오염지역을 벗어난 후에 의사의 치료를 구할 것 · 눈이나 피부에 접촉한 경우 : 오염지역을 벗어난 후에 노출된 부위를 먼저 물로 충분히 씻어내고 의사의 치료를 구할 것 · 콘텍트 렌즈는 눈 사이에 인화물의 증기 등이 끼고 눈을 세척할 경우에 방해가 되므로 가능한 착용하지 말 것

1. 화학약품의 안전관리 [인화성 화합물(유기 용매)의 취급 및 운송 요령 및 주의사항] 사용하기에 앞서 용매의 물리 ·화학적인 특성과 독성 에 관한 내용을 숙지하여 착용해야 할 보호장비, 응급처치 요령을 파악. (2) 흄 후드(fume hood) 안에서 작업할 것, 밀폐된 공간에서는 증기가 누적되어 매우 위험. (3) 바퀴가 달린 튼튼한 가트를 사용하여 운반하되, 유리병이 서로 부딪히지 않도록 적재하며, 산화제 등과 같이 이용하지 않음. (4) 손으로 운반할 경우에는 반드시 두 손을 사용하여 용기를 잡되 한 손은 용기의 목 부분을 잡고 다른 손으로는 용기의 바닥을 받쳐 나르도록 함.

1. 화학약품의 안전관리 (5) 손으로 운반할 경우에는 고무로 된 운반 용기나 양동이 등을 사용하여 병이 깨지는 것을 최소화하고 깨지는 경우에라도 바닥에 흘리지 않도록 함. (6) 소량은 후드 내에서 용기와 용기 간에 직접 따르고, 다량을 옮길 때에는 통풍이 잘 되는 곳에서 반드시 도구를 이용. (7) 승강기를 이용하여 운반 (질식 위험 있음) 할 경우에는 화물용 승강기를 이용하여 다른 사람들이 노출되지 않도록 함.

1. 화학약품의 안전관리 [인화물 저장 방법 ] (1) 인화성 및 가연성 물질은 실험실에서 필요한 최소 양만 보관 (2) 실험실에서 인화물을 보관하려면 소규모의 화재에도 견딜 수 있는 철제 이중 방화 캐비넷에 보관해야 하고, 겉에는 노란 색 바탕 위에 검정 또는 빨간 색으로 'FLAMMABLE-KEEP FIRE AWAY‘ 표시. (3) 방화 캐비넷은 오븐이나 스팀 파이프 같은 잠재적인 점화원으로부터 멀리 떨어진 곳에 비치, 직사광선이 들지 않는 그늘진 곳에 설치, 정전기에 의한 점화 또는 폭발을 예방하기 위해 캐비넷은 반드시 접지. (4) 바닥에 인화물을 보관할 때에는 쇠통(can)을 사용하여야 하며 겉 부분에는 내용물의 식별이 용이하도록 표시. 염화계(chlorinated) 용매와 같이 부식성이 있는 화합물은 플라스틱 통에 보관.

1. 화학약품의 안전관리 [인화물을 흘렸을 경우 비상조치 요령 ] 주위의 모든 점화원을 끈다. (2) 증기 흡입을 피하고 오염지역을 탈출한다. (3) 주위 사람들에게 흘린 사실을 빨리 알려 대피시킨다. (4) 환기를 시켜 증기를 밖으로 빼낸다. (5) 위해물 처리반(환경안전윈) 등에 연락한다. (6) 소량 흘렸고 별로 위해하지 않은 경우에는 MSDS 등을 참조하여 스스로 오염지역을 깨끗이 치우고 청소를 한다. 청소 후에는 위해물 처리반(환경안전원 등)에 보고 한다.

6) 초저온 액체-액체 질소, 헬륨, 암모니아 1. 화학약품의 안전관리 (1) 동상 – 따뜻한 공기나 물로 가온 (2) 고압 발생 (3) 밀폐된 공간에서의 질식 취급시 적절한 보호 장비 사용

7) Material Safety Data Sheets (MSDS) 1. 화학약품의 안전관리 7) Material Safety Data Sheets (MSDS) Contain the following information in 16 sections 1. Chemical Product and Company ID 2. Composition/Information on Ingredients A. CAS # B. Relative percents C. Exposure limits (here or in Section 8) 3. Hazards Identification Description of material and overview of hazards Potential adverse effects including routes of entry and carcinogenic properties. 4. First Aid Measures

1. 화학약품의 안전관리 5. Fire-Fighting Measures Flash point—lowest temperature at which vapors and air form an ignitable mixture Auto-ignition temperature Lower Explosive Limit (LEL) Upper Explosive Limit (UEL) 6. Accidental Release Measures—Spill, leak and response procedures 7. Handling and Storage requirements—prevent contact from incompatibles. 8. Exposure Controls/Personal Protection (can be listed in Section 2)

1. 화학약품의 안전관리 9. Physical and Chemical Properties 10. Stability and Reactivity—provides incompatibilities 11. Toxicological Information—usually results of animal testing 12. Ecological Information—what happens in the environment 13. Disposal Considerations 14. Transport Information 15. Regulatory Information 16. Other Information

1. 화학약품의 안전관리 MSDS for Nicotine General Physical data Synonyms: 1-methyl-2-(3-pyridyl)pyrrolidine, 3-(1-methyl-2-pyrrolidinyl)pyridine, l-3-(1-methyl-2-pyrolidyl)pyridine, nicocide, black leaf, black leaf 40, nicotine alkaloid, nico-dust, RCRA P075, OHS16430, destruxol orchid spray, emo-nik, fumeto bac, machnic, nico-dust, nico-fume, nic-sal, ortho N-4 dust, ten dust Molecular formula: C5H4NC4H7NCH3 CAS No: 54-11-5 EC No: Physical data Appearance: oily colourless or pale yellow liquid with a pyridine odour Melting point: -79 C Boiling point: 247 C Vapour density: 5.6 ( air = 1 ) Vapour pressure: 0.04 mm Hg at 20 C Density (g cm-3): 1.01 Flash point: 95 C (closed cup) Explosion limits: 0.7 - 4.0% Autoignition temperature: Water solubility: miscible

1. 화학약품의 안전관리 MSDS for Nicotine Stability Toxicology Stable. Incompatible with strong oxidizing agents, strong acids. Combustible. Toxicology Poison - may be fatal if inhaled, swallowed or absorbed through the skin. Readily absorbed through the skin. Typical PEL 0.08 ppm. Toxicity data ORL-RAT LD50 50 mg kg-1 IPR-MUS LD50 5.9 mg kg-1 SKN-RBT LD50 50 mg kg-1 IVN-MUS LD50 0.8 mg kg-1 SKN-RAT LD50 140 mg kg-1 Risk phrases R23 R24 R25. Transport information Hazard code 6.1. UN No 1654. Personal protection Safety glasses, gloves, good ventilation. Safety phrases R23 Toxic by inhalation. R24 Toxic in contact with skin. R25 Toxic if swallowed.

2. 실험시약, 폐수 및 폐액관리 2. 실험시약, 폐수 및 폐액 관리

2. 실험시약, 폐수 및 폐액관리 1. 실험용 시약의 관리 (1)화학물질 중 독성이 강한 물질을 특별히 유해위험물질로 지정하여 관리. (2)유해위험물질의 분류: 폭발성 물질, 발화성 물질, 산화성 물질, 인화성 물질 및 가연성 가스, 부식성 물질, 독성 물질 등으로 분류. (3)유해위험물질의 관리.

2. 실험시약, 폐수 및 폐액관리 2. 화학물질의 보관 • 화학약품을 취급하기 전에 MSDS 자료를 검색하여 내용 및 취급법을 숙지. • 모든 용기에는 약품명을 기재할 것. • 다량의 위험한 물질은 저장고에 종류별로 저장하고, 독극물은 약품 선반에 자물쇠를 잠가 별도로 관리. • 특히 위험한 약품의 분실이나 도난 시는 담당 책임자에게 보고. • 다량의 시약을 보관하는 시약 장 또는 캐비넷은 직사광선을 피하고 통풍이 잘되는 서늘한 곳에, 그리고 화기 및 열원 차단 • 화학적인 성질을 고려하여 분리하여 보관.

2. 실험시약, 폐수 및 폐액관리 • 인화성 물질(유류, 가스 등)은 공기유통이 잘 되고 사람의 접근이 많지 않은 곳에 격리시켜 보관. • 실험실내에는 가연성 및 부식성 물질의 저장을 가능한 적게. • 보관 가능한 용기의 크기는 20리터 이하로 제한하고, 용기는 압력에 의한 폭발위험을 최소화 할 수 있도록 주의. • 보관 용기는 바닥에 놓아두지 말고 나무나 플라스틱 밑받침 위에 놓아둠으로써 보관 용기가 부식 당하지 않도록 주의.

2. 실험시약, 폐수 및 폐액관리

3. 실험실 폐기물의 처리 2. 실험시약, 폐수 및 폐액관리 (1) 개요 • 화학물질은 우리들의 건강에 어떤 형태로든 관계가 있으므로 환경오염 방지의 입장에서 미량이라도 자연수역 또는 대기 중에 방출함이 없도록 처리. (2) 폐기물의 수집, 운반 및 보관상 주의 • 폐기물 수집 용기는 운반 및 용량 측정이 용이한 용기를 사용. • 화학폐기물은 종류별로 구분하여 수집. • 수집용기 외부에는 부서명과 호실, 전화번호, 품명, 특성 등을 기록한 폐기물 스티커를 부착.

2. 실험시약, 폐수 및 폐액관리 • 폐기물 보관장소는 직사광선을 피하고 통풍이 잘되는 곳. • 빈 시약 병은 깨끗이 청소한 후 깨지지 않도록 상자에 넣어 폐기물 보관장소에 보관. • 화학폐기물 용기는 폐액의 유출, 악취가 발생되지 않도록 2중 마개로 닫는 등 필요한 조치를 취함. • 폐기물을 운반할 때에는 손수레와 같은 안전한 운반도구 등을 이용하여 운반. • 방사성 폐기물은 별도 수집. • 폐기물이 일정한 양 이상이 되면 폐기물처리업체에 수거. • 오염되어 깨진 유리는 분리 처리.

실험 폐액 발생원: 유기시약 폐액: 2. 실험시약, 폐수 및 폐액관리 이과대학, 공과대학, 의과대학, 생활과학대학 ● 할로겐계 유기폐액 ● 비할로겐계 유기폐액 ● 기타 유기폐액 유기 폐액에 이 물질(고체가루, 휴지, 등)이 섞이면 분무소각이 불가능하므로 섞이지 않도록 주의를 요함.

무기시약 폐액 2. 실험시약, 폐수 및 폐액관리 ● 중금속계 폐액 ● 산 폐액 ● 염기 폐액 ● 시안 폐액 ● 수은 폐액 ● 불소 폐액 ● 기타 무기 폐액 중금속계 폐액에 유기물이 일정량 이상이면 Ferrite 결정이 생성되기 어려워 유기물을 분해시키기 위한 공정이 첨가되어야 하므로 무기계 폐액에 유기용매 등이 혼합되지 않도록 각별히 유의해야 됨

화학약품 안전 ◆ 본인의 안전은 본인 스스로 ◆ 사용하는 화학약품의 잠재적 위험요소를 숙지 ◆ 화학반응의 결과를 예측한 후 실험 (위험한 생성물 ?, 발열반응 ? 등) ◆ 실험 후 생성 폐기물의 적절한 분류 및 처리