孟宇軒
摘要:化學已經進入了我們生活和生產的方方面面,新時代對未來化學提出了新要求,一是從技術上最大可能的減少或者消除對水體、土壤以及大氣的污染;二是可以從工藝流程上進行有效改革,最大力度的消除傳統化學引發的一系列環境危害和能源短缺問題。要達到這些要求就需要依賴綠色化學,綠色化學是未來化學發展的必然方向,進入教育領域勢不可擋。
關鍵詞:高中化學;實驗;綠色化學
環境與發展問題,已成為當前世界關注的核心熱點。課堂上老師講到“利用現代化學技術,盡量減少或消除在生產和使用化學品過程中使用或產生有害物質,盡可能使化學生產的整個過程對環境友好,這是未來的化學的主要發展方向。”做為一名普通的中學生,我們現在所能做得事情有限,但是我們運用化學的目的和對待化學的態度將會對我們生活的周邊產生很大影響,從化學實驗入手,發展我們的綠色化學觀;從點滴做起,承擔起普及、宣傳綠色化學的義務,是每個中學生肩膀上的重任。
一、綠色化學的內涵和意義
綠色化學又稱為清潔化學,是指利用化學原理和化學技術來減少或杜絕使用那些不利于生態環境以及人體健康的溶劑、藥品等,從源頭上減少或杜絕污染與破壞。比如化肥廠以前都是生產化肥的過程中隨意把廢氣排到戶外,造成大面積的污染,幾公里外都氣味刺鼻。綠色化學理念下從生產工藝和廢氣回收等多個途徑加以治理之后,不僅提高了原材料的利用率,更可以實現氨氣循環利用,減少大氣污染。
二、從化學實驗開始培養綠色化學觀
實驗是化學研究的主要手段,從實驗入手踐行綠色化學,設計并實踐用藥省、污染少、可操作性強的常規性實驗操作非常實用,還可以給以后的學習者一些啟發和影響。
1、借助微型化實驗改進化學實驗流程。相較于傳統的大型實驗,在學習中微型實驗更加簡便易行,所用試劑量更少、簡單易操作、產生的污染也少等特點,同時由于試劑用量少所以反應快,實驗現象更易觀察,也容易獲得比較好的學習效果。
實驗步驟:
①按照圖1(左)所示,在注射器中放入包裹著適量氯酸鉀的脫脂棉,再通過針頭向注射器中吸入少量的濃鹽酸,浸沒脫脂棉,反應開始,立即將針頭插在橡皮塞上。
②按照圖1(右)組裝儀器,裝好藥品,向氣球中裝入適量的氫氧化鈉溶液。
③通過注射器向試管中緩緩注入濃鹽酸,觀察實驗現象。
實驗改進后的優點:
第一,實驗裝置和操作簡單;第二,藥品用量少,生成的氯氣少,因此氣球不會鼓起來,不會造成氫氧化鈉溶液倒流;第三,裝置密閉性好,生成的氯氣不會泄露,減輕了對環境的污染。這套微型實驗裝置還可用于SO2、NH3等氣體的制備和性質檢驗,適于推廣。
2、妥善處理實驗廢棄物。化學實驗過程中不可避免的會有很多廢棄物,這些廢棄物的回收和綜合利用對于提高資源利用率和減輕對環境的壓力有著非常重要的意義。對于“三廢”我們不需要做如下處理:
(1)廢氣。無毒的氣體可以直接排放,有毒的氣體則必須進行處理才能排放。對于不同性質的氣體,處理方法不同,大致分為三類:①酸性氣體,如Cl2、H2S、SO2、NO2等,可通入堿性溶液(如NaOH);②堿性氣體,如NH3
通入酸性溶液(如稀硫酸、鹽酸等);③有毒的可燃性氣體,如CO、C2H2、C2H4等,可在驗純后點燃,使之轉化為無毒氣體。
(3)廢渣。中學實驗中的廢渣主要是未反應的固體或生成的沉淀等,相比前兩者比較少。這些廢渣注意不能帶出實驗室,應該放入指定的廢氣瓶或回收瓶。實驗過程中注重綠色化學的學習理念,不僅可以實現微、快、好、省,而且能夠給我們營造健康、純凈的實驗室和生活環境,還可以完善我們的科學認知,讓我們具備更加科學完整的學習和生活理念。
總之,綠色化學不是試卷上的對與錯,而是應該植根于我們心底的環境友好意識,無論是在實驗過程中還是在以后的學習和生活中,我們都要時刻謹記和諧發展的綠色理念,并把它傳遞給更多人。
參考文獻
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