淺談無機及分析化學實驗室的綠色化建設

淺談無機及分析化學實驗室的綠色化建設

　　無機及分析化學實驗室綠色化建設必須從源頭上減少有毒、有害廢棄物的產生，下面是小編搜集整理的一篇探究無機及分析化學實驗室的綠色化建設的論文范文，供大家閱讀查看。

　　摘　要：針對化學實驗的環境污染問題，遵照綠色化學的理念，本文對無機及分析化學實驗室的綠色化建設提出了一些建議和措施，這些措施的有效實施，將對減少環境污染、節省實驗經費、提高實驗安全，改善實驗環境等起到積極的作用。

　　關鍵詞：無機及分析化學　實驗室　綠色　建設

　　環境問題是當今世界各國所面臨的最重要的問題之一。針對人類所面臨的化學污染(如酸雨、農藥、粉塵、尾氣、致癌物、溫室效應等)的環境問題，科學家們提出了綠色化學的概念。綠色化學是指在生產、使用化學品時，最大限度地利用原料，盡量避免使用危險、有毒的化學試劑和藥品,消除廢棄物的產生，建立環境友好的生產方法和工藝，最大限度地減少了廢氣、廢液、廢渣的排放，達到從源頭防止污染、根治環境污染問題的目的，實現化學工業的可持續發展。

　　近年來，隨著高校招生規模的擴大、學生人數的增多，化學實驗教學過程中產生的廢氣、廢液、廢渣亦隨之增加。綠色化學是現代化學發展的必然趨勢。在這一趨勢下，將綠色化學的理念融入實驗教學的整個過程中，實現無機及分析化學實驗室的綠色化建設，既能使學生和實驗教學人員有一個良好的學習、工作環境;又能使高校的新生一開始就在腦海中植入綠色化學的理念，并通過實驗教學過程中的潛移默化，形成綠色化學實驗的習慣。這對培養學生的環保意識和節儉美德，樹立學生科學的環境觀和資源觀具有相當重要的意義。

　　一、將綠色化學教育融入無機及分析化學實驗教學過程中

　　無機及分析化學實驗是我校生物化工、食品工程、制藥工程、紡織工程專業大學一年級新生開設的基礎實驗課，是學生檢驗無機及分析化學理論知識、獲得和累積化學經驗知識的重要手段， 是提高學生科學素質和化學實驗操作技能的重要途徑[1]。在無機及分析化學實驗的教學過程中，應充分將環保意識、環境化學知識與實驗教學聯系起來，在實驗室進行環保、安全和節能減排教育，加強化學實驗廢棄物處理技術教育，使得學生對一些常見的環境污染治理方法及防范措施有所了解，通過規范化的實驗操作，節省試劑和藥品用量，減少實驗環境污染，引導學生探索治理環境污染的途徑。加深學生對一些化學品的毒性、危險性以及給環境帶來的危害的認識，培養學生良好的化學實驗習慣及綠色環保意識。

　　二、結合綠色化學理念，優化實驗安排

　　無機及分析化學實驗室綠色化建設必須從源頭上減少有毒、有害廢棄物的產生[2]。具體實施方案如下：A. 整體統籌實驗項目，合理安排實驗順序，將相互關聯的實驗項目串連起來，實現產物、副產物的循環使用和剩余試劑的回收再利用;B. 合理設計實驗教學方案，減少重復和浪費，減少試劑的用量; C. 優化每一個實驗項目，盡可能達到：原材料廉價易得、副反應少、使用的試劑無毒無害、生成物無毒或毒害性小且易處理、節約能源、對環境無污染等。

　　此外，對于一些較時間長、毒性強、危險大的化學實驗，可以采用仿真實驗(計算機輔助教學模擬化學實驗)的方式進行實驗教學。仿真實驗是指利用多媒體技術對實驗過程進行仿真的特殊實驗方式，其最大的優點是實現了化學試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”。仿真實驗將那些毒性大、危險性較大的實驗變成了不會對人體和環境造成污染的綠色化學實驗。

　　三、控制藥品數量、保證藥品質量、使用無污染藥品

　　在無機及分析化學實驗教學過程中，為避免不必要的浪費，實驗教師應加強對學生實驗的指導和監督,嚴格控制實驗試劑的用量。同時，根據最少污染的原則，實驗員應結合學生實驗人數、實驗試劑用量, 精確計算出藥品使用量。在保證實驗效果的前提下, 溶液濃度就低不宜高，易揮發的試劑每次實驗后必須回收密封保存，固體試劑用量宜少不宜多，嚴格控制貴重藥品的用量并回收再利用，易氧化、易分解的固體藥品隨用隨購。

　　同時，根據實驗目的，遵循從源頭上阻止污染的原則，在取得同樣教學效果的前提條件下，盡量用低毒或無毒化學試劑替代有毒化學試劑[3]。如: 用硫代乙酞胺代替有毒的硫化氫做陽離子沉淀實驗;用煤油代替四氯化碳消除四氯化碳逸散到空氣中生成劇毒的光氣;五水硫酸銅的制備,用過氧化氫代替濃硝酸作氧化劑, 避免產物中有毒的氮氧化物產生等。研究表明：選擇替代品后的實驗效果非常好，現象很明顯，在達到了實驗目的的同時，而且減少了有毒物質的使用和排放。

　　四、妥善處理三廢, 達到綠色排放

　　在無機及分析化學實驗教學過程中，會產生一定量的廢氣(如Cl2、NH3、 H2S、SO2、NO、NO2、CO等氣體)、廢液(如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等酸、堿廢液)和廢渣(如固體產物、剩余的固體原料、破碎的玻璃儀器、廢紙等固體廢棄物)。實驗室產生的廢氣、廢液、廢渣，如處理不及時、不合理，將對實驗室人員、居民的身體健康與環境直接造成影響[4]。如：若將酸、堿廢液直接倒入水槽，會腐蝕、損壞排水管道;若將重金屬廢液直接排入水體，不但是一種浪費，還會污染實驗室周邊的水體，而且重金屬一般不能被微生物所分解，甚至某些重金屬能通過微生物作用產生毒性更大的金屬有機物，經過食物鏈的傳遞，最終進入人體[5]。因此，在實驗教學過程中，三廢一旦產生，應及時處理，如實驗過程中產生的一些有毒廢氣，學生可以通過自制的除尾氣裝置進行處理。而對于一些難處理的三廢，由實驗室管理員按照三廢處理標準進行處理。在實驗教學過程中，我們應始終用綠色化學的理念來準備實驗和指導實驗，從源頭上阻止污染，使傳統化學實驗變為清潔、無害、環境友好的綠色化學實驗。

　　五、倡導節約、清潔實驗行為

　　5 R 原則(即reduce，reuse，rejection，recycling，regeneration)是綠色化學實驗的基本原則。綠色化學實驗要求我們主動地減少和消除化學實驗室對環境的污染，而不是被動地治理環境污染。因此，在無機及分析化學實驗教學過程中，實驗教師和學生應依據綠色化學、節省成本、循環利用、回收利用的整體思維方式， 結合所學的化學知識， 物盡其用、以廢治廢， 盡可能地減少實驗室三廢的直接排放。在保證實驗效果的前提下,充分利用日常生活中常見的廢棄材料和用品， 就地取材、變廢為寶， 盡量節省資金。如利用青霉素藥瓶制作試劑瓶、集氣瓶，利用廢電池制備碳電極，利用廢棄的玻璃電極改造為銀電極等。從5R 層面上積極開展綠色清潔的無機及分析化學實驗的教學準備工作[6]。

　　六、結論

　　將綠色化學的理念滲透到無機及分析化學實驗教學及實驗室建設中，對實驗教學過程進行優化設計、統籌安排;控制藥品數量、保證藥品質量、使用無污染藥品;合理地處理廢棄物等。這不僅可以節省實驗經費、減少環境污染，還可以提高實驗安全，改善實驗環境。建設綠色化無機及分析實驗室，需要教師及學生共同努力來完成。要做到實驗室的全面的綠色化，任重而道遠。在實驗室的綠色化建設進程中，教師、實驗室管理人員及學生都要提高綠色化學實驗的思想認識，增強環境保護的責任心和緊迫感，切實負起保護環境的責任，綠色化學實驗室將不再遙遠。

　　參考文獻

　　[1]南京大學《無機及分析化學實驗》編寫組.無機及分析化學實驗[M].北京:高等教育出版社, 2006.1

　　[2]張秀云. 無機化學實驗室綠色化建設探究[J]. 科技信息, 2010, 7: 355.

　　[3]張秀芹. 基于綠色環保理念的無機化學實驗[J]. 內江科技，2008，8: 79.

　　[4]何麗君, 王永紅, 李生英, 徐飛. 淺議無機化學實驗室的綠色化[J]. 甘肅高師學報, 2011, 16(5): 83-84.

　　[5]祝優珍，王志國，趙由才. 實驗室污染與防治[M].北京：化學工業出版社，2006.1.

　　[6]張光霞, 何海成. 綠色化學理念下化學實驗員工作探討[J]. 廊坊師范學院學報,2010,10(2):71-73.

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