化学实验室的绿色化设计

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1、［文章编号］1671—8178(2003)04—0017—02化学实验室的绿色化设计王七容I黄世英2（'孝感学院化学系，湖北孝感432000;彳湖北职业技术学院医学分院，湖北孝感432000）［摘要］化学实验室的环境污染问题是不可忽视的。要减少化学实验产生的污染,必须精选实验内容,改进实验方式,妥善处理废弃物,建设绿色化学实验室。［关键词］绿色化学；绿色化学实验室；环境保护［中图分类号］G633.8［文献标识码］B目前，环境污染是世界瞩目的共同问题，也是各界人士共同担心的问题。随着环境污染的日益严重和公众对环境问题的日益关心，人们开始对化学提出质疑，以为环境变坏，化学是元凶，化学工作者应负全

2、责。化学这门最具创造性的“中心科学”在人们眼中的声誉开始下降。1991年，化学工业最发达的美国最早提出了“绿色化学”的口号山。绿色化学的核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质。高校化学实验室是师生学习和科研的重要场所，由此产生的环境污染和对师生健康的直接影响是不可忽视的，因此建设绿色化学实验室，釆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，是值得广大的化学工作者关注和思考的。绿色化学实验的目标和任务不是被动地治理污染，而是主动地减少和消除实验室的化学污染。因此增强环保意识，精选实验内容，改进实验方式，妥善处理废弃物等，是建设绿色化学实验室的有效途径创叭

3、一改进实验实现实验室的零污染（一）寻找替代性药品。只要有可能，实验过程中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小。例如：用“硫代乙酰胺”代替有毒的“硫化氢”做阳离子沉淀实验；用“三氯化铁”代替“硝酸”清洗银镜反应的试管避免产生有毒的“二氧化氮”；用“煤油”代替“四氯化碳”消除由于“四氯化碳”逸散到空气中生成刷毒的“光气”。有机实验中，用“肉桂酸”代替“唾啦”，避免了“硝基苯S“苯胺”等致癌.有毒试剂，用“溟乙烷”代替“苯”，避开了“苯S“欽等对空气污染大的有毒试剂。（二）寻找替代性装置。积极寻找.研究.开发具有环保功能的系列化学实验仪器和设备，多设计和制作一些全封闭的成套装置。采用全

4、封闭式系统也是防止和消除污染的较好方法。有人这样设计了HS和SO的反应装置：用两个与大试管相连的小球作为容器，分别生成H2S和SO?使它们在大试管中混合反应，多余气体收集在跟大试管相连的气球内，实验结束后尾气从大试管下方的玻璃管导入碱液中，有效地防止有毒气体的污染。教材中白磷和红磷的着火点比较试验易造成室内空气污染且不够安全。有人设计了替代性装置：（1）用一带有双孔塞的吸气瓶，一孔上插有长玻璃导管，并伸入吸气瓶底部，另一孔插入一根直径约0.1cm的铜丝，铜丝的中间和下端弯曲两个方向相反的小环，用铁锤将两个小环锤成一圆匙，使其能托放少量的红磷（±）和白磷（下力铜丝一端弯曲制成螺旋状，以便加热。

5、（2）取少量红磷放在上端的小匙上，用酒精灯加热伸出瓶外的一端铜丝，由于铜丝的良好导热性，白磷.红磷受热后，下端的白磷首先着火燃烧，一段时间后，上端红磷着火燃烧，这说明白磷的着火点比红磷低。（3）玻璃管与大气相通，可补充空气，保证白磷和红磷完全燃烧，由于玻璃管长且插入吸气瓶底部，产生的白烟不外逸，不造成室内污染。（三）用综合性实验替代单纯性实验。将两个或两个以上不同的化学反应组合在一起，提高实验的综合性，如：采用成套装置，把二氧化硫的制备和性质实验组合在一起，使生成的SO?通入饱和的H?S液、K2Cr2O7液.品红溶液，最后尾气用NaOH溶液吸收,防止SO2的逸散。Cb的制取与漂白粉的制取组合

6、；CO的制取与CuO的还原以及CO的燃烧组合等这些综合实验，能把有毒有害的中间产品嵌入无毒的终产品中,既避免了单独的制取和性质实验时有毒有害物的扩散，又巩固了学生的基本操作，提高了实验的覆盖面,进一步培养了学生独立实验的技能.技巧。（四）用实验录像代替有毒有害气体的实验。对巨毒气体的实验，没有有效的预防排放措施，用实验录像代替，既能让学生观察到实验现象和操作，又避免了有毒有害气体的排放。二发展微型实验实现最低污染微型化学实验是在微型的化学仪器装置中进行的化学实验，其特点从理论上讲，是以尽可能少的化学试剂而获得比较明显的反应结果和准确的化学信息的一种新型方法⑸。采用微型实验技术，不仅可大幅度减

7、少实验费用，而且可以扩大化学实验的覆盖面，提高化学教学质量。其优点是减少试剂用量，仅为常规实验的1/10-1/100,降低实验排废量，减少环境污染，缩短实验时间，且安全可靠。微型化学实验作为绿色化学的一项方法和技术，已在国内外日益得到重视和推广。三建立无汞实验室消除仪器污染化学实验中水银温度计，水银压力计使用频率很高，这些玻璃仪器易破碎，尤其是贝克曼温度计，水银压力计，汞储量大，而且散落不易发现，难于处理,易