姜欣欣
摘要: 化學實驗室是產生污染最多的地方,本文從實驗準備、實驗環節、實驗末端入手,提出相應的綠色化措施,使實驗室的工作更加完善。
關鍵詞: 化學實驗室綠色化實驗準備實驗環節實驗末端
院士馮瑞曾指出:“實驗室是現代大學的心臟。”化學實驗室是化學教學和研究的重要基地,是提高學生實踐能力的主要場所,高校實驗室的作用日漸凸顯,高校實驗室的綠色化管理在日常管理中處于十分重要的位置。本文針對現有條件下,化學實驗室的綠色化問題提出相應的措施,使實驗室的工作逐步完善。
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗室是進行實驗教學的重要場所。化學實驗室還是產生與排放污染物最多的地方,這些污染物中有大量強腐蝕性的酸、堿,還有一些毒性大、揮發性強的有機溶劑。這些污染物如果處理不當,就會對環境造成嚴重的污染。實現化學實驗室綠色化是新世紀化學實驗教學人員的新課題。為此,近幾年來我們在實驗準備、實驗教學和實驗室管理工作中將環境保護、綠色思想教育滲透到工作中去,收到了顯著的效果。具體說來,主要從以下幾個方面入手。
1.實驗準備綠色化
實驗教學需要用大量的儀器設備與試劑,實驗準備綠色化包括藥品的準備、儀器的準備的準確化、數量化和科學化。在準備環節上稍有疏忽,出現準備無量化,就會造成資源的浪費和環境的污染。因此,一方面在藥品配制的準備過程中,一定要做到準確計量實驗所需藥品的數量與體積。如無機實驗所需試劑比較多,污染物的排放量比較大,當需要配制大量一定濃度的溶液時,首先配置高于所需溶液幾倍的濃溶液,然后根據隨時所需稀溶液的體積再進行稀釋。這樣就避免了因實驗過程中出現重做、補做而引起的溶液的不足與過剩的現象,避免了原料的浪費、環境的污染。另一方面,化學藥品的分裝必須根據學校班級的多少、演示實驗和分組實驗化學藥品用量的多少,化學藥品的性質特點等因素考慮、判斷盛放化學藥品試劑瓶的大小和類型、確定藥品分裝的時間。對易氧化用量少的化學藥品一般盛放在30ml的滴瓶或者細口瓶里,如CHCHO;對見光易分解的化學藥品應盛放在棕色試劑瓶里,如AgNO溶液、NaI溶液、KI溶液;對于用量大的化學藥品一般盛放在125ml的試劑瓶里,如稀硫酸、稀鹽酸;對于易失效的藥品臨時要用臨時分裝,如NaO等。這樣,就能確保化學藥品分裝合理、規范、綠色化。
2.實驗環節綠色化
(1)實驗操作規范化。
化學實驗要求學生必須做到基本操作正確而且規范,無論是藥品的取放還是儀器的使用,都應做到動作準確、規范靈活、操作嫻熟,避免操作失誤而造成的重復實驗。正確把握藥品取放的用量、方法,避免方法違規而造成藥品損失。要強化學生的節約意識,引導學生時刻注意節約藥品,能少用的一定要少用,能回收的一定要回收,能循環使用的一定要循環使用,這樣既節省了實驗經費,又保護了環境。對于毒性較大的化學實驗一定要嚴格按照實驗操作規程,在通風柜內或者通風效果好的地方進行,以免產生的有害氣體污染實驗室,危及學生的健康。因此,要強化人身安全意識和環境保護意識。
(2)推行微量、半微量化學實驗。
微量化學實驗是近幾年發展起來的化學實驗新方法,是目前減少化學實驗廢液處理、改善實驗室的空氣質量等環境問題較理想的途徑之一。根據現有條件,在保證實驗教學效果的前提下,用常量儀器減少試劑用量進行實驗。如無機實驗中的一些性質實驗,傳統的做法都是在試管中進行,試劑使用量一般為1—2ml,我們如果采取點滴板操作,試劑用量減少為幾滴,就可以達到實驗效果,減少了化學藥品對環境的污染,也使這部分實驗趨于綠色化。
3.實驗末端綠色化
化學實驗過程中產生的廢液、廢氣、廢渣,實驗結束后要及時處理,能利用的要回收使用,這是人們對綠色化學實驗室的基本要求,也是實驗人員的實驗素養的具體體現,具體做法如下。
防止“三廢”污染的措施可以多種多樣。例如,利用吸附法吸附一些既臭又有害的氣體。利用活性炭可吸收幾乎常見的大多數無機及有機氣體;硅藻土可選擇性吸收HS、SO、HF及Hg蒸汽,分子篩可選擇性吸收NOx、CS、HS、NHCH、ccl等;實驗室管理員業余時間,種植一些花草樹木放置于實驗室,這樣不僅使師生感覺到實驗室的清雅,還能凈化空氣。相關資料表明,當廢氣通過菊花時,其中60%的SO可以被葉滯留,月季花能吸收HS、HF、苯蒸氣,山茶花能抗御SO、HCl、鉻酸和硝酸煙霧等有害物質的侵害;紫薇可以吸收NO、HCl、Cl、HF等有毒氣體;桂花對化學煙霧有特殊的抵抗能力,對HCl、HF、苯酚等污染物有不同程度的抵抗性,它還能吸收汞蒸氣。日常實驗中,對于常見固體廢棄物可以實行分類處理,凡是惰性物質或經微生物分解成為無害物質的廢棄物,都可以填埋在遠離水源,底土不透水、不能穿入地下水的場所;不能自然降解的有毒廢物,集中到焚化爐焚燒處理;對于放射性固體廢物,先集中在專用的廢物桶內,再根據具體情況分類處置。對于普通的廢液,可根據不同的組成成分加入不同的試劑。例如含汞、鋅、銅、鉛、錳等重金屬離子的廢液,在堿性條件下加入NaS使其生成硫化物沉淀,靜置分離后排放;含有酸性的廢液,可用廢堿中和;反之,含有堿性的廢液可用廢酸中和。
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