[摘要]本文通過綠色實驗的理念,對當前藥學院有機化學實驗的情況進行了分析,從回收再利用試驗產品,重復利用實驗藥品和回收實驗廢料等方面分析了有機化學實驗室開展綠色實驗的可能,并對進行有機化學綠色實驗需要完善的方面進行了探討。
[關鍵詞]有機化學 綠色化學 實驗
綠色化學,又稱環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學的技術和方法去減少或消滅那些對人類健康、社會安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生,是一門從源頭上阻止污染的化學。而綠色化學實驗是在綠色化學的指導思想下,用預防化學污染的新思想、新方法和新技術,對常規實驗進行改革而形成的化學實驗的新方法,用盡量可能少的試劑來進行實驗,從而極大地減少或消除實驗室的“三廢”,大大地降低污染程度和造成的不必要的浪費,以實現綠色化學要求的盡可能減少副作用的理想和目標。
當前國內許多高校都在有機化學實驗綠色化方面進行了研究和探討,鄭鳳英等人以綠色化學理論、生命周期評價方法學為指導,結合化學教學及科研實驗的特點,提出綠色化學實驗體系的內涵與目標,實施綠色化學實驗的基本原則、基本方法及基本措施,介紹了綠色化學實驗的應用實例。孫宏采用精選實驗內容,改進實驗方案,采用連續實驗和演示實驗等手段對有機化學的綠色化進行了探索。孫莉等人利用綠色化學實驗技術進行改革,達到綠色化建設的目的。周雄通過有機化學微型實驗和常規實驗進行了探討,分別說明了微量法和常量法的優勢所在。
藥學院有機化學實驗室進行學生實驗時,實驗室里往往充斥著鹽酸、醋酸、醋酐、醇類的氣體,產生大量的廢液,并且由于不能合理利用實驗合成品,導致較大浪費。采用綠色實驗方案有以下優點:①減少廢液排放,減少環境污染;②能夠節省大量購買實驗材料經費;③減少廢液和固體廢料的排放和處理經費;④進行微量或半微量實驗,有助于節省原料,且增加了實驗的精度,增加藥學院精密儀器的利用率,有利于學生加深精密實驗儀器的了解和使用;⑤綜合利用實驗產品,增加了各個學科的聯系,有助于學生更加系統地學習藥學課程。
有機化學實驗室已經就藥品的重復使用進行了探索,并在相關實驗方面取得應用。如“蒸餾和分餾”實驗所使用的乙醇就是“從黃連中提取黃連素”中的回收液,基本操作實驗“重結晶”所用到的部分乙酰苯胺是由“乙酰苯胺的制備試驗”回收得到的,實驗“水蒸氣蒸餾”中回收的苯胺也可以用于“乙酰苯胺的制備”實驗,此外有機實驗室也實現了藥品的重復使用,如“熔點測定”中所應用的傳溫液就是重復利用的。另外部分有機合成藥品的回收,如鹽酸小檗堿、乙酸乙酯、乙酰水楊酸(阿司匹林)、環己酮和咖啡因的回收已經在進行,但是對于回收品的利用正在探索中。此外,有機化學實驗也不可避免地產生廢液,如“環己酮”實驗中就產生了廢液,雖然全部回收,但未加以回收處理,并且其處理方法需要進一步探索。有機化學微型實驗方面也處于設計階段。
為了增加綠色有機化學實驗的效果,還應該注意以下幾個方面:首先在進行有機化學的理論和實驗教學時對學生進行綠色實驗的教育,增強學生的環保意識;其次要更加熟悉有機化學實驗內容,細致分析試驗,能都對當前化學實驗的內容進行適當的分類,對不同實驗的產物(廢渣、廢液)采用不同的處理方案;最后要熟悉各種精密儀器的操作和微量樣品的測定方法,為進行有機化學的微量實驗做好準備。