醫用化學實驗教學中的若干環保措施

周亞明

（泉州醫學高等專科學校，福建 泉州 362000）

1 引言

化學是一門實踐性很強的自然科學，在醫學院校各個專業，醫用化學是一門必修的基礎課程。化學實驗是化學教學過程中不可缺少的重要環節。醫用化學實驗對于培養學生的觀察分析能力和掌握實驗基本技能，為今后的學習和工作實踐打好基礎，起著至關重要的作用。

醫用化學實驗過程中常不可避免地產生一些對環境污染的“三廢”（廢氣、廢液、廢渣），一個化學實驗室就像一個小型的化學工廠，它對環境可能造成的污染和破壞不容忽視。泉州醫學高等專科學校化學實驗室近年來采取若干措施，在提高化學實驗課教學效果的同時，又加強了化學實驗課的環保教育作用。

在化學實驗中，注意聯系學生所學的化學知識，結合化學實驗課的內容，給學生介紹一些化學污染對生態環境危害的事例，提高學生的環保意識。例如在學生學習了“氧及其化合物”的知識后介紹“臭氧層空洞”、“光化學煙霧”的形成及危害 ；在學習了“烴、石油、煤”的知識后介紹“溫室效應”對地球氣候的影響；在學習了“硫及其化合物”的知識后，介紹“酸雨”的形成及危害。并讓學生收集雨水進行p H值測定，使學生們認識了環境污染的前因后果，從而提高了學生們的環保意識和自覺性。

2 醫用化學實驗課實驗方法改進分析

2.1 設計系列實驗方案，減少化學試劑的消耗和“三廢”排放

在醫用化學實驗中，有許多實驗內容之間是相互聯系的，前一個實驗的產物就是下一個實驗的反應物。如果將這些實驗聯系組合，合理、有效地利用它們之間的轉化關系，將其設計成系列實驗，就能做到既節約藥品，又能讓學生掌握物質之間的轉化關系。以鐵的化合物的性質實驗為例，將數個實驗內容設計為一組系列實驗：首先用KMnO4溶液和（NH4）2SO4·FeSO4溶液混合后，加 H2SO4酸化，觀察溶液顏色的變化，可了解認識Fe2＋的還原性；再滴入KSCN溶液，觀察血紅色溶液生成，可了解認識Fe3＋的定性檢測實驗；再加入NaF，觀察血紅色消失，了解認識Fe3＋與F－的配位反應及掩蔽Fe3＋的方法；再逐滴加入 NaOH 溶液，觀察Fe（OH）3沉淀析出，了解認識配合物和沉淀物之間的轉換；再離心，沉淀物中加入濃HCl，觀察沉淀的溶解及溶液的顏色，了解認識Fe（OH）3在HCl中的溶解性；再向溶液滴加 K4［Fe（CN）6］溶液，觀察深藍色沉淀析出，了解認識普魯士藍的生成和性質。同時采用成套裝置，將Cl2制取與漂白粉制取組合，將CO制取與Cu O的還原以及CO燃燒組合。經組合而成的系列實驗，化學試劑的用量和廢物的排放量都大大減少，學生對實驗現象和實驗過程中的知識點也有了清楚的認識。

2.2 設計微型化實驗裝置，提高學生的環保意識和創新意識

微型化學實驗是由綠色化學概念發展來的一種實驗方法，能有效減少或消除污染。它不是常規實驗的簡單微縮，而是在微型化的條件下對實驗進行創新的再現。微型實驗儀器可以利用一些廢棄物，如青霉素藥瓶可以做試劑瓶、集氣瓶，一次性輸液器可以做導氣管、滴管，一次性注射器可以用于貯氣、加氣、貯液、加液，裝藥片的塑料板可以做點滴板等等。微型實驗的試劑用量少，僅為常規實驗的1／10～1／100，甚至更少。既降低了實驗成本，降低了水、電的消耗又大大減少廢物排放量。微型化實驗對于一些毒性大、藥品貴、耗能多、易燃、易爆、污染嚴重的化學實驗尤為適合和必要，能夠杜絕或明顯減少實驗過程中對環境的污染。

2.3 改進試劑配制方法，減少藥品用量和環境污染

在不影響實驗現象和實驗效果的前提下，盡可能地減少實驗藥品的用量，既可節約實驗成本，又可降低對環境的污染。如β－萘酚堿溶液的配制，以往按教材的配制方法是取β－萘酚6.0g溶于100m L10%NaOH溶液中。經改進后取β－萘酚3.0g溶于100m L5%NaOH溶液中，藥品用量減少一半，實驗效果與原來的方法相同。又如Ag NO3試液的配制，將教材中要求配制成0.5mol／L的濃度改為0.05mol／L的濃度，同樣可以達到好的實驗效果。Ag NO3用量大大地減少，廢液中Ag＋濃度就降低，從而減輕Ag＋對環境造成的污染。

對斐林試劑、班氏試劑的配制也予以改進，如斐林試劑的甲、乙液的配制改為取34gCuSO4溶于1 000m L蒸餾水中，加1m L濃硫酸酸化（甲液）；取173g酒石酸鉀鈉及50g NaOH溶于1 000m L蒸餾水中，加熱攪拌（乙液）。藥品用量比原來的方法減少了約50%。又如班氏試劑的配制，取100g檸檬酸鈉和60g無水碳酸鈉加熱水溶解并稀釋至約850m L，另取13g無水硫酸銅溶于100m L蒸餾水后，兩液混合稀釋至1 000m L。實驗效果相同，而藥品用量比經典的方法減少了40%。采用硫代乙酰胺代替有毒的H2S做陽離子沉淀實驗。用三氯化鐵代替硝酸清洗銀鏡反應的試管，避免產生有毒的NO2。

2.4 運用多媒體進行實驗教學，達到零排放、零污染

在化學實驗教學中，有些實驗易燃易爆，或試劑有害有毒，或實驗過程中排放有毒有害“三廢”較多，會給師生的身體健康帶來危害，并對環境造成較大污染。目前還無法通過改進實驗來減少污染危害，對于這類實驗，可采用多媒體技術演示，或讓學生在電腦上進行模擬實驗操作。如鈉或鉀和水的劇烈反應生成強堿和氫氣的實驗，采用多媒體教學，既可達到身臨其境的教學效果，又保證師生的健康和安全，達到“零排放、零污染”。

3 及時有效地處理實驗中產生的“三廢”，減少環境污染

3.1 廢氣的處理

CO、CO2、SO2、HCI、NO、NO2、Cl2、NH3等是化學實驗過程中產生的常見的廢氣。化學實驗室雖然有通風設備，但這些氣體被排到外界環境中，同樣會污染大氣。因此實驗中若有廢氣產生應進行處理，常見的氣體處理法是溶液吸收法。CO2、SO2、HCl等酸性氣體用堿液（10%～20%NaOH水溶液）吸收裝置能有效吸收，NH3等堿性氣體用稀H2SO4溶液吸收，NO2等氧化性氣體先用Na2SO3溶液吸收后再用堿液吸收。CO尾氣先燃燒，再用堿液吸，NO與少量空氣混合后再用堿液吸收。此外還可以用固體吸附劑把氣體吸附后再進行處理，常用的固體吸附劑有活性炭、活化分子篩等。

3.2 廢有機溶劑的處理

廢有機溶劑主要產生于有機化學實驗，可以先按不同分類分別存儲。比如按照含鹵素和不含鹵素分開存放，或者按照酸性和堿性分開存放。如果實驗室能夠回收利用或處理的，可以通過簡單蒸餾或精餾后再利用，或者用無機酸堿中和后再排放。實驗室無法回收利用處理的，可以請有關的專業公司廠家回收處理。

3.3 無機廢液的處理

3.3.1 酸堿中和

酸性、堿性廢液未處理直接排放會污染水源、土壤，并腐蝕排水管道。應分別收集，再按一定比例混合，調節p H值至接近中性后再排放。

3.3.2 氧化還原

如果廢液中含有氧化物或還原物，應將氧化性廢液和還原性廢液小心混合，使其轉化成無氧化還原性的廢液后再排放。

3.3.3 沉淀法

如果廢液中含有重金屬離子，可根據其化學性質加入沉淀劑沉淀后再排放上層清液，沉淀物作深埋處理。含氰根的廢液可在堿性條件下加入高錳酸鉀或漂白粉，使氰根氧化分解為CO2和N2后再排放。

3.4 固體廢渣

固體廢渣包括實驗過程中產生的沉淀物、失效干燥劑、使用過的濾紙、破損玻璃儀器等。可大致分為化學廢渣和非化學廢渣。化學廢渣應按不同性質、類別分別處理。可回收利用的要盡量回收，無法回收利用的無毒、低毒的廢渣可填埋處理。毒性較大的化學廢渣可交由專業公司處理。非化學廢渣為非污染的廢棄物品，如一般化學實驗使用過的濾紙，或經過洗滌的破損的玻璃儀器等，可按一般生活垃圾分類處理。

4 結語

化學是人類生存和發展不可缺少的科學，為保證可持續性發展，保護生態環境是人類重要的責任和義務，要從每一個人做起，從每一件事情做起。因此化學實驗課要成為既是培養學生理論聯系實際，提高學生實驗基本技能的課堂，也是教師和學生身體力行，共同參與環保工作的實踐基地。

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