刍议基础化学实验的绿色化

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1、刍议基础化学实验的绿色化　　[摘要]化学作为一门以实验为基础的学科，在为人类带来丰富物质的同时，也带来了严重的环境危机。基础化学实验作为高校化学专业的第一门实验基础课，由于其实验过程中所使用的化学试剂种类多，有些试剂毒性大，对实验室周边环境造成严重污染而越来越受到人们的广泛关注。基础化学实验中，实验操作要规范化，推进实验设计绿色化；发展循环实验，实施实验产物的回收利用，加强实验“三废”的处理，引进现代实验新技术等，最终实现基础化学实验绿色化。　　[关键词]基础化学实验绿色化学环境保护循环发展回收利用　　[中

2、图分类号]G642.432[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2013）09-0050-02　　化学作为一门基础性科学，与人类的生活息息相关。人们的生活离不开化学，而化学的基础是实验，因此，实验在化学教学中占有相当重要的地位。基础化学实验是大学化学实验课的基础，实验内容丰富，项目多，开设实验的学生也多，从而导致实验中使用的化学试剂种类多、耗费量大，部分试剂毒性大，使每个化学实验室几乎都成为一个小型污染源。这种“聚沙成塔”式的污染不容忽视。因此，减少基础化学实验中有毒试剂的用量及实验中“三废”的处

3、理已成为一个亟需解决的问题。加快推进基础化学实验教学绿色化改革是解决此问题的根本途径[1]。　　一、基础化学实验绿色化措施6　　（一）实验操作规范化　　基本操作的正确和规范，是进行基础化学实验的前提和基础，也是从源头减少污染物产生的根本保证。实验中，应避免操作错误而造成的重复实验，正确把握试剂的用量、取用方法，避免违规操作而造成的试剂损失；纠正学生对于试剂取用“多多益善”的错误认识，减少试剂的浪费和对环境的污染。因此，规范化的实验操作，良好实验习惯的养成是非常重要的。总之，实验中应使学生做到基本操作正确规范

4、，避免操作错误，减少不必要的浪费，从操作上实现基础化学实验的绿色化。　　（二）推进实验设计绿色化　　Anastas和Warner曾提出绿色化学12条原则[2]，可作为设计绿色化学实验的指导和方针。其中优化实验的内容、方式，以及实验装置的改进为基础化学实验的绿色化设计指明了方向。如SO2和H2S气体反应的实验，改进实验后取饱和Na2SO3溶液与饱和Na2S溶液各3mL于同一试管中，滴加入0.1mol/L的盐酸，有黄色烟雾产生，并在试管壁上有黄色粉末附着，观察到的现象比直接混合气体的现象还明显，同时还减少了SO

5、2和H2S气体的污染[3]。现有的许多基础化学实验装置在实验过程中不但不易控制试剂用量而且不利于观察实验现象。因此，改进实验装置，消除环境污染，真正做到实验绿色化是当今基础化学实验亟待解决的问题。　　（三）发展循环实验6　　所谓循环实验，就是通过重新调整实验顺序，串联合并原来在教材中彼此独立的几个实验，构成一个连续有机的整体，即下一个实验反应所需的反应物使用的是上一个实验的生成产物，它可以是一个大实验中若干个相关实验的组合，也可以是几个不同主题实验的串联。这样，实现了实验有毒物质或废弃物的有效循环利用，既节

6、省了药品，又减少了污染。例如，教材中的铜与浓硝酸的反应，产生有毒气体NO和NO2，对环境污染严重，产生的Cu（NO3）2如不合理利用也会造成浪费。为此，可将其设计成循环反应，将生成的Cu（NO3）2通过强碱溶液溶解、过滤、加热后重新得到铜，将生成的气体通入强碱溶液处理后经酸化得到硝酸溶液。这样，不但解决了污染问题和试剂浪费的问题，而且还对单质及相应化合物的性质进行了巩固和验证[4]。　　（四）实施实验产物回收利用　　当前的基础化学实验中，往往存在学生观察到有关的数据和现象后，就直接弃置或排放实验产物，造成环

7、境污染的问题。因此，应严格要求学生统一回收反应后的生成物，然后根据回收物的化学特性，统一处理，或再次使用。例如，在做物质的制备实验时，可以将学生制得的产品收集起来经处理后，再度利用于其他实验中。如硫酸亚铁铵的制备，实验产物是硫酸亚铁铵。如果将其废弃，不仅会污染环境，而且还会浪费试剂。实际教学中，应先开设硫酸亚铁铵的制备实验，并将其实验产物回收保存，然后用于其他实验。如在物质氧化还原性质验证的相关实验中，可做Fe2+的来源。银镜反应后用硝酸洗涤试管得到的硝酸银可再用于卤素离子的鉴定及卤化银溶解性的探究实验；用

8、于碘萃取的四氯化碳得到的大量碘―四氯化碳溶液，可以加入硫代硫酸钠使大量的四氯化碳被回收。通过以上方法，尽量做到化学试剂利用的最大化，减少环境污染和试剂浪费。　　（五）加强“三废”的处理6　　多年来，基础化学实验室的“三废”处理没有一个系统的指导方法。一般的基础化学实验教材只有关于“实验室安全知识”“实验规则”等方面的要求，仅少量教材中有关于“实验室三废处理”和“实验室废液处理的一般指导原则”。而其他基础化学实验参