中学化学实验室污染及绿色化研究

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1、中学化学实验室污染及绿色化研究　　【摘要】中学化学实验室对于环境造成的污染已经不容忽视。实验中要尽可能减少药品的用量，改进实验方式，开发绿色实验，增强师生的环保意识，妥善处理实验后的废弃物。　　【关键词】实验室污染；绿色化实验；环保意识　　【中图分类号】G63【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2013）17-0-01　　化学是以实验为基础，通过学生对生活中各种化学物质的组成、性质、结构、变化规律等的研究和学习，培养他们科学探究素养的一门自然科学。如魔术般神奇的化学实验“喷雾写字”、“烧不坏的手帕”、“氨

2、的喷泉实验”等在让学生着迷的同时，更重要的是让他们探究到了化学知识，用更加科学的眼光认识世界。4　　然而，光环的下面存在着阴影，神奇过后是实验带来的废弃物。这些废弃物是一种不容忽视的污染源，大致有三类。第一类是废液包括实验后的残液、失效的贮藏液、清洗仪器后的洗液等。其污染成分是有机物（苯及同系物、醛类等）、重金属离子（Cu2+、Ag+、Hg2+、Ba2+）、酸液（盐酸、硫酸等）、碱液（氢氧化钠等）。废液大多具有毒性、腐蚀性：如苯酚的毒性非常强，极少量就会造成湖泊里的鱼类大量死亡；苯是大家熟知的致癌物。第二类是废气包括

3、甲醛、苯系物蒸气、酸雾、有机溶剂蒸气和汞蒸气等。它们对人体几乎都有伤害：如硫化氢是一种剧毒气体，较多的硫化氢会造成人中度甚至死亡；甲醛会刺激眼睛和呼吸道；除苯是致癌物质外，其它的苯系物几乎都有不同程度的毒性。这些有毒、有害的气体被排放出去还会污染周围空气。第三类是固体废弃物包括过量的反应物、实验生成物、消耗的实验用品（PH试纸、过滤纸等）、破损的实验仪器（玻璃器皿、玻璃温度计等）、失效的化学试剂等。其中包括各类化学污染物，尤其是过期失效的化学试剂，处理稍有不慎，很容易导致严重的污染事故。小小的化学实验室，居然能产生这

4、么多种类复杂繁多的污染物。　　化学教学中至少有一半的知识须通过实验引入。随着课程改革的实施，学生的实验动手次数还在增加。据有关资料统计，目前我国拥有普通高中一万多所，初中五万多所。中学化学实验所产生的废物，如果不加处理就排放的话，其有毒有害物的排放量就相当大了。但学校实验室却没有设置专门的废物处理装置系统，一般废弃物未经处理就被冲入下水道，废气则是通过抽气管被排放到空气中，这对环境和人类的污染可想而知了。　　对中学化学实验进行绿色化设计是当下减少实验室污染的最有效的途径。通过近年来的摸索，我对化学实验绿色化的问题作了

5、一些探究，寻找到了以下几条途径：　　一、尽可能减少药品用量4　　中学化学以定性实验居多，定量实验较少。我们在保证实验效果的前提下，可以尽量减少试剂的用量。选用小型号的反应仪器装置，操作时用胶头滴管滴加液体试剂代替倾倒、用药匙的小匙取用固体药品，可以达到尽可能减少药品用量的目的。例如：二氧化碳与水的反应，用100ml的软质塑料瓶比用500ml的瓶子试剂用量大大减少；浓硫酸的脱水性实验，用20ml的烧杯，蔗糖10g，浓硫酸5ml，就可以使药品用量减半；一定物质的量浓度溶液配制实验，用100ml容量瓶是1000ml容量瓶药

6、品用量的1/10。　　二、采用微型仪器实验　　对于不用加热的开放实验，用表面皿或点滴板代替传统的试管、烧杯、烧瓶等大体积容器，使实验小型化、微型化，试剂用量大幅度减少，可以达到最大程度减少药品用量的目的。特别是学生分组探究实验，采用表面皿或点滴板进行，是减少污染的最佳途径、是一个值得推广的好方法。如：酸、碱、盐的性质实验，绝大多数都可以在点滴板或表面皿中进行。初中化学新教材中已经提到――微型化学实验消耗药品少，所用仪器和操作简单，污染也少，符合绿色化学的理念。　　三、开发绿色实验　　绿色化学实验的目标和任务不是被动地

7、治理污染，而是主动地减少和消除实验室的化学污染。我们在设计实验方案时要增强环保意识，精选实验内容，改进实验方式，开发绿色实验，在满足实验效果的前提下，用无毒害的反应物代替有毒害的反应物；用产生无毒害生成物的药品代替产生有毒害生成物的药品，采取切实可行的有效措施防止和消除实验室造成的环境污染。例如：实验室以过氧化氢分解制氧气取代氯酸钾或高锰酸钾分解的方法，不仅可以实现原料和反应过程的绿色化和零排放，不需加热还可以达到节能的效果，可谓一举两得；溶液的导电性实验，用硝酸钠和稀硝酸代替盐酸和氯化钠，既达到了实验的目的，又避免

8、了在通电时产生有害的氯气而污染环境。4　　四、对危险、反应条件苛刻、污染严重、仪器试剂价格昂贵，又找不到合适替代品的实验，运用多媒体教学制成课件或观看实验录像，不失为一个环保的好方法。例如：氢气的爆鸣实验、硝酸与铜反应、苯的性质实验等。　　五、妥善处理实验废弃物　　实验后的废弃物应当根据其具体情况分别处理。比如：氯气、二氧化硫、硫化氢等尾气可以