职业学校绿色化学实验探讨
2012-04-10黄宪平
黄宪平
河南省轻工业学校(450000)
目前,许多职业和技工学校的化学实验室还没有达到能直接处理实验废弃物的能力。虽然每次实验排放污染物的量不大,但与化工厂不同,学校化学实验所用药品种类多,试剂变化多,排放的污染物成分复杂,累积的污染严重,不容忽视。绿色化学能很好地解决技工学校的这些问题。
1 绿色化学实验的设计要求
如果一个化学实验对环境无物质种类改变的影响或物质种类改变量极小,就可说该化学实验达到了绿色化学实验的要求,具体标准如下:
化学实验反应中原子的利用率达100%,如:Si+C=SiC。
化学实验体系放给环境的物质种类是环境体系正常组分中所固有的。如放出的气体是空气中固有的正常组分如 O2,N2,H2O,CO2等。 例如 CO 还原Fe2O3实验中尾气燃烧后转化为CO2放空。
实验体系不向环境放出物质如:在密封体系中2NO2=N2O4+Q温度对化学平衡移动的实验。
会造成污染的废弃物集中收集并处理后转化为非污染物。
在实验现象明显的前提下,对不可避免会形成污染的实验尽可能使其微型化,本着能小不大,能少不多的原则,使污染达到最小值。
根据不同情况达到上述任一条或几条要求的化学实验可以认为是达到了绿色化学实验的设计要求。
能减少化学实验对环境的污染,实现绿色化学实验,尽量做无害的实验,无害化处理实验的废弃物,实现零排放,已迫在眉睫。
2 探索使用几种绿色实验方法
2.1 推广微型化学实验
微型化学实验是90年代初在美国几所高等院校基础有机化学实验室里试验成功的。其优点是试剂用量少,是常量实验的十分之一至千分之一,药品用量小,微量排放,减少了污染。微型化学实验仪器具有小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出等优点。这就为改革化学课堂教学提供了方便与可能。
实践证明,微型化学实验可使绝大多数学生都有动手做实验的机会,极大地培养了学生学习化学的兴趣,能改善实验室环境。
2.2 改进污染严重实验,成为绿色化学实验
很多实验在操作过程中会造成大气及水体污染,教师应重视对污染环境的装置进行改进、创新,使其成为绿色化学实验。
2.3 寻找替代化学药品,尽量减少环境微弱
化学实验是给学生展示一个过程、验证一下性质,掌握一些操作技能,可以用无污染、低毒代用品代替。在不影响实验效果的前提下,我们要研究化学试剂的代用品,尽量避免和少使用纯化学的东西,减少污染。
2.4 加强药物回收处理,实行药物重复利用
化学实验药物的回收利用是一项重要而又不容忽视的实验工作。实验室对实验废弃物可采用的处理方法有:
每次实验后的废酸、废碱,其他废液都统一集中回收;在分组实验中有计划安排学生回收药物进行处理;废酸和废碱中和至中性排放;重金属转化为难溶物质和固体物填埋;有机物质集中焚烧(苯、甲苯);加大实验经费投入,改善实验条件设施。
目前,多数学校化学实验室,通风及排污设备较差,并且存在有的污水管直接接入雨水管道,排向河道,必须予以改造。新的实验大楼应建有多个实验室,按实验性质专门设计,分有机、无机、气体制备等专用实验室,产生废弃物易处理。通风到实验桌,可以把一些有毒气体及时排到室外,减轻实验室空气的污染。专门设计实验废水回收池进行集中收集处理,处理后排放,有效地控制了实验室废液污染。