創建綠色、高效無機化學實驗室的探討

摘 要：化學實驗是提高化學檢驗的準確性以及促進化學技術發展的一個關鍵過程。本文總結研究了如何創建綠色、高效無機化學實驗室的策略，探討在化學實驗室中的綠色意識的研究，同時提高了使用者的技術能力以及減少了由于污染給化學實驗室帶來的不必要的損失。

關鍵詞：無機化學;實驗室;綠色;高效

1 無機化學實驗準備中的綠色意識

無機化學實驗的準備過程涉及藥品的配制問題，要根據實驗人數與每人所需用量來估算配制的量。如果配制的藥品過多，不但會增加實驗成本，剩余的試劑也要進行處置和管理。另外，許多試劑（如次氯酸鈉溶液、溴水、氯水等）易揮發和分解，放置一段時間后濃度顯著降低或性質發生變化，無法達到預期的實驗效果，不僅浪費時間，還會污染環境。固體藥品的準備，要按使用量分裝到小廣口瓶中，避免污染整瓶藥品。無機化學實驗室雖然盡量不使用對人體和環境有危害的藥品，但不可能完全不用。此類藥品必須在實驗教師的管理下，學生限量取用。為學生實驗準備的實驗儀器，特別是制取有毒氣體的裝置，一定要反復檢查，確保不漏氣，并要求實驗的全過程在密閉的儀器中進行。要準備吸收尾氣的裝置，打開通風櫥，盡可能減少有毒氣體的危害。

2 創建綠色、高效無機化學實驗室的策略

2.1 廢棄物預處理

無論是公共實驗室或是科研工作室，在排放化學廢棄物前均可根據自己的專業知識和技能進行預處理或減毒減害化處理措施，盡量做到無污染排放。化學反應廢液是化學實驗室一種主要污染物，針對化學實驗室廢液的化學特性，無機物廢液處理方面主要有以下處理方法，包括中和法、混凝沉淀法、化學氧化還原法以及電化學法等。例如，實驗室產生的廢酸或廢堿溶液，可以與實驗室產生的廢堿或廢酸溶液進行中和反應處理，從而減少化學廢液對環境的有害性。又如六價鉻的毒性遠大于三價鉻，因此在處理含六價鉻溶液時，可采用氧化還原法將六價鉻經過還原處理轉變成三價鉻，從而減少鉻的毒性。在廢氣處理方面，主要包括吸收法、吸附法、催化法、燃燒法以及冷凝法處理等。如化學實驗室有時會產生硫化氫等無機化合物氣體，該氣體具有惡臭特性，可根據其酸性氣體特點，采用堿性溶液將其進行吸收處理。

2.2 無機廢水處理

2.2.1 含有重金屬廢水的處理

實驗室在進行電鍍、對廢液進行清理以及極譜分析操作失誤之都會產生重金屬廢水。在對重金屬廢水進行處理過程中，可以分成物理方法、化學方法以及生物方法三種情況。對于物理方法而言，主要就是通過離子反滲透膜、離子交換或者是吸附的方法對廢水進行處理。近些年通過應用陽離子交換樹脂，可以很好地對鎳離子廢水以及鋅離子廢水進行處理，如果實驗條件非常好，對鋅離子的去除率可達到98%以上。應用物理化學方法對金屬離子廢水進行處理過程中，最主要的優點就是工藝相對比較簡單，具有很快的反應速度，但是缺點就是需要比較多的能耗，而且需要額外的污泥處置費用。

2.2.2 含強酸強堿廢水處理

之所以會出現強酸強堿廢水，主要就是在進行酸堿實驗滴定或者是對酸堿度進行調解過程中出現的。從目前情況上看，在對強酸強堿廢水進行處理過程中，經常使用的方法就是對酸堿進行中和處理。但是在應用這種方法過程中，所使用的酸堿試劑非常多，這樣會對原材料造成非常大的浪費。對于濃度相對較低的酸堿廢水而言，在對其進行處理之后，酸堿度會達到中性，因此可以對其進行直接排放，如果是酸堿度比較高的廢水，應該對其進行集中處理，然后進行回收利用。

2.2.3 含氰化物廢水處理

在分析化學實驗室當中，之所以會出現氰化物廢水，是氰化鉀或者是氰化鈉在進行化學反應之后所產生的。在對氰化物進行處理過程中，主要可以分成以下幾種方法：生物法、硫酸亞鐵法以及化學氧化法等。目前比較常見的處理方法就是生物處理法，最主要的優點就是具有比較低的成本，而且可以減少對環境的二次污染。

2.2.4 含硫化物廢水處理

當前在對含硫化物廢水進行處理過程中經常使用的方法就是吹脫法、曝氣氧化法以及化學氧化法等情況。使用時間比較長的方法就是吹脫法以及曝氣氧化法。其主要的優點就是工藝相對比較簡單，操作起來比較容易，但是主要缺點就是去除率較低，而且容易形成二次污染。

2.3 廢棄物處置中心的建立

對于不能在實驗室進行處理和資源化利用的化學廢棄物，建立專門的化學廢棄物處理處置站或中心。該處理處置中心根據化學毒性、易燃性、腐蝕性、反應性以及放射性等不同特性將對化學廢棄物進行分門別類，并貼上相應管理標簽，注明化學廢棄物名稱、收集時間、地點以及數量等數據，便于后續集中處理與處置。對于盛裝化學試劑的玻璃瓶和塑料瓶以及實驗過程中損壞的玻璃器皿也可分門別類收集、處理和處置，減少對環境污染和破壞。

3 結語

在對化學實驗室污水的具體性質進行分析之后，對有效處理方法進行介紹，目的就是為了保證所排出的污水符合國家相關標準，以避免廢水對環境的再次污染。

參考文獻：

[1]徐烜峰，李維紅，邊磊等.化學實驗室廢棄物問題的思考[J].化學，2018，33（4）：41-45.

作者簡介：

鄒惠園（1983- ），女，漢族，籍貫：遼寧大連，博士，職稱：中級，研究方向：無機化學。