化学分析实验室绿色环保化建设
2020-11-25叶晓珍
叶晓珍
宁波浙铁江宁化工有限公司 浙江宁波 325100
1 构建绿色化学实验室的必要性
随着人类社会的飞速发展,我们周围的环境也受到了不同程度的影响,大气污染、水污染、噪声污染等也变得愈发严重,甚至使得我们的日常生产生活都受到了一定的影响,而这些污染的产生很大一部分都是由于化学物质以及其相互之间的反应产生的,因此,推进绿色化学发展已经成为社会经济环境可持续发展必不可少的一项内容[1]。
众所周知,化学实验分析是化学化工行业的关键工作,同时也是高校化学教学中的重要环节,在全面提升学生学习效果上发挥着重要作用。但是在进行化学实验分析的过程中,会产生许多有毒有害的物质,这些有毒有害物质的产生及排放会对环境造成污染,而对于这些物质的管控目前也还未得到应有的重视。化学实验中产生的固废、废水、废气等虽然量较少,但是由于种类繁多,仍然不可避免地会对周围环境造成污染。而随着精细化学及分析化学的发展,实验室的数量不断增加,规模也在不断扩大。因此,实现绿色化学已经成为了当前化学实验室发展的必然趋势[2]。
2 化学实验室现有污染问题分析
化学实验室在进行实验分析的过程中会产生大气、水体以及土壤等方面的环境污染,这些环境污染问题虽备受社会各界关注,但由于实验室往往区域及规模较小,且大多是在办公区,因此社会各界对于化学实验分析造成的污染还没有投入更多的关注。这些化学实验室在进行化学实验分析后,未对实验产生的化学物质进行有效的处理。这些废弃物的排放造成的环境污染不容小觑。除此之外,化学实验每次进行实验产生的废弃物往往不同,这更使得废弃物难以集中起来做无害化的处理[3]。
3 有效进行化学分析实验室绿色环保化建设的策略
3.1 树立绿色化学理念,增强环保意识
化学实验室由于其规模较小,社会各个阶层对其的关注也相对较低,而且化学实验的原料及产物往往具备一定的不确定性,对于环境的危害也不可预知。为此在进行化学实验分析的过程中一定要树立起绿色化学理念,从源头上进行治理,并通过规范的制度规范绿色化学实验。在进行实验操作的过程中,要注重绿色操作、绿色排放,有效降低化学原料的消耗,从细节做起减少污染。
3.2 以微型实验降低实验规模
在传统的实验操作过程中,往往采取的是比较粗狂豪放的实验方式,消耗了大量的实验试剂及原料。与此同时,由于实验的准确度把控不过关,往往会进行多次的实验来进行实验分析。在这样的情况下,给周围环境造成了极大的压力。而如今,随着微型化学分析技术的发展成熟,我们可以通过微型化学实验分析设备来进行检测分析。这种方式一方面可以明显降低实验的材料用量,甚至使得实验试剂的用量仅为原来的十分之一,另一方面可以使得实验的准确性大大提升,降低实验的经费消耗。而随着试剂用量的减少,其造成的环境污染也必然有所缓解。通过控制试剂的用量来减少化学实验分析中污染物总量的产生和排放,不仅满足了化学实验的需求,同时也使得操作更加便捷,数据准确性大大提升[4]。
3.3 实验末端无害化处理
化学实验污染物的产生往往包括两部分:一是在进行实验的过程中由于化学原料的合成及分解反应而产生的废气、废液及固废;二是在样品采集及化学分析过程中可能造成的污染。这些污染物往往种类繁多、成分多样,并且往往具有一定的危害性。因此,必须在实验末端针对这些物质进行无害化处理,使得这些物质的危害性能够降到最低。
3.4 以绿色环保为前提,逐步完善实验室管理水平
推动绿色化学的发展还需要提升化学实验室的建设水平,从污染的预防出发,制定切实可行的防治方案,建立起完善的绿色化学实验制度体系。通过科学合理的管理方式及相关仪器设备,从资源回收利用及绿色管理出发,将造成环境污染的几率降到最低。
3.5 工程化学反应分离技术
从某种意义上讲,分离强化是先逐步升级固定设备,再升级加强工艺操作流程。一般而言,只要能够使固定设备微型化以及能源转换的效率达到要求,就是工程化学分离技术上改进的结果,这样有助于可持续发展战略,也有助于化学分离技术上的持续进步和发展。然而,重要的工程技术和主要的发展趋势之一是,原始的化学分离技术上的基本原理是分离具备不同沸点的分离塔中的不同组分。除了大量的分离新兴技术外,分工联合研究与海内外合作也具备广泛的发展潜力和市场前景。但是,在实际应用中依然存在很多的难题。在该项基础科学研究中,极少讨论分子(化学)蒸馏的基本要素理论,在理论上还没有得到充分的解释和充分的指导,刮膜分子结构蒸馏法的设计目前还尚未深入研究。
随着信息技术和科学技术的大力发展,分离技术得到了连续不断的改进和突破,在分离技术的基础科学研究中,热力学定律和传达特性的引入意外获得了长足的进步,多相流是信息技术有效性的主要原因。比如,分离技术和分子模拟极大地提高了热力学平衡和传递特性的前瞻性水平。信息技术的引进对分离过程的深入产生了重要的作用。
4 结语
结合实际来看,化学实验室绿色环保建设,不仅可以有效节约化学实验过程中使用的试剂,而且可以有效减少化学实验对环境的破坏和污染。同时,也可以促进经济、绿色化学分析实验室的建设。