淺談無機(jī)及分析化學(xué)實驗室的綠色化建設(shè)
無機(jī)及分析化學(xué)實驗室綠色化建設(shè)必須從源頭上減少有毒、有害廢棄物的產(chǎn)生，下面是小編搜集整理的一篇探究無機(jī)及分析化學(xué)實驗室的綠色化建設(shè)的論文范文，供大家閱讀查看。
摘 要：針對化學(xué)實驗的環(huán)境污染問題，遵照綠色化學(xué)的理念，本文對無機(jī)及分析化學(xué)實驗室的綠色化建設(shè)提出了一些建議和措施，這些措施的有效實施，將對減少環(huán)境污染、節(jié)省實驗經(jīng)費、提高實驗安全，改善實驗環(huán)境等起到積極的作用。
關(guān)鍵詞：無機(jī)及分析化學(xué) 實驗室 綠色 建設(shè)
環(huán)境問題是當(dāng)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(xué)污染(如酸雨、農(nóng)藥、粉塵、尾氣、致癌物、溫室效應(yīng)等)的環(huán)境問題，科學(xué)家們提出了綠色化學(xué)的概念。綠色化學(xué)是指在生產(chǎn)、使用化學(xué)品時，最大限度地利用原料，盡量避免使用危險、有毒的化學(xué)試劑和藥品,消除廢棄物的產(chǎn)生，建立環(huán)境友好的生產(chǎn)方法和工藝，最大限度地減少了廢氣、廢液、廢渣的排放，達(dá)到從源頭防止污染、根治環(huán)境污染問題的目的，實現(xiàn)化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
近年來，隨著高校招生規(guī)模的擴(kuò)大、學(xué)生人數(shù)的增多，化學(xué)實驗教學(xué)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢渣亦隨之增加。綠色化學(xué)是現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的必然趨勢。在這一趨勢下，將綠色化學(xué)的理念融入實驗教學(xué)的整個過程中，實現(xiàn)無機(jī)及分析化學(xué)實驗室的綠色化建設(shè)，既能使學(xué)生和實驗教學(xué)人員有一個良好的學(xué)習(xí)、工作環(huán)境;又能使高校的新生一開始就在腦海中植入綠色化學(xué)的理念，并通過實驗教學(xué)過程中的潛移默化，形成綠色化學(xué)實驗的習(xí)慣。這對培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和節(jié)儉美德，樹立學(xué)生科學(xué)的環(huán)境觀和資源觀具有相當(dāng)重要的意義。
一、將綠色化學(xué)教育融入無機(jī)及分析化學(xué)實驗教學(xué)過程中
無機(jī)及分析化學(xué)實驗是我校生物化工、食品工程、制藥工程、紡織工程專業(yè)大學(xué)一年級新生開設(shè)的基礎(chǔ)實驗課，是學(xué)生檢驗無機(jī)及分析化學(xué)理論知識、獲得和累積化學(xué)經(jīng)驗知識的重要手段， 是提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和化學(xué)實驗操作技能的重要途徑[1]。在無機(jī)及分析化學(xué)實驗的教學(xué)過程中，應(yīng)充分將環(huán)保意識、環(huán)境化學(xué)知識與實驗教學(xué)聯(lián)系起來，在實驗室進(jìn)行環(huán)保、安全和節(jié)能減排教育，加強(qiáng)化學(xué)實驗廢棄物處理技術(shù)教育，使得學(xué)生對一些常見的環(huán)境污染治理方法及防范措施有所了解，通過規(guī)范化的實驗操作，節(jié)省試劑和藥品用量，減少實驗環(huán)境污染，引導(dǎo)學(xué)生探索治理環(huán)境污染的途徑。加深學(xué)生對一些化學(xué)品的毒性、危險性以及給環(huán)境帶來的危害的`認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生良好的化學(xué)實驗習(xí)慣及綠色環(huán)保意識。
二、結(jié)合綠色化學(xué)理念，優(yōu)化實驗安排
無機(jī)及分析化學(xué)實驗室綠色化建設(shè)必須從源頭上減少有毒、有害廢棄物的產(chǎn)生[2]。具體實施方案如下：A. 整體統(tǒng)籌實驗項目，合理安排實驗順序，將相互關(guān)聯(lián)的實驗項目串連起來，實現(xiàn)產(chǎn)物、副產(chǎn)物的循環(huán)使用和剩余試劑的回收再利用;B. 合理設(shè)計實驗教學(xué)方案，減少重復(fù)和浪費，減少試劑的用量; C. 優(yōu)化每一個實驗項目，盡可能達(dá)到：原材料廉價易得、副反應(yīng)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(jié)約能源、對環(huán)境無污染等。
此外，對于一些較時間長、毒性強(qiáng)、危險大的化學(xué)實驗，可以采用仿真實驗(計算機(jī)輔助教學(xué)模擬化學(xué)實驗)的方式進(jìn)行實驗教學(xué)。仿真實驗是指利用多媒體技術(shù)對實驗過程進(jìn)行仿真的特殊實驗方式，其最大的優(yōu)點是實現(xiàn)了化學(xué)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(huán)境造成污染的綠色化學(xué)實驗。
三、控制藥品數(shù)量、保證藥品質(zhì)量、使用無污染藥品
在無機(jī)及分析化學(xué)實驗教學(xué)過程中，為避免不必要的浪費，實驗教師應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生實驗的指導(dǎo)和監(jiān)督,嚴(yán)格控制實驗試劑的用量。同時，根據(jù)最少污染的原則，實驗員應(yīng)結(jié)合學(xué)生實驗人數(shù)、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(fā)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(yán)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(jù)實驗?zāi)康�，遵循從源頭上阻止污染的原則，在取得同樣教學(xué)效果的前提條件下，盡量用低毒或無毒化學(xué)試劑替代有毒化學(xué)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(chǎn)物中有毒的氮氧化物產(chǎn)生等。研究表明：選擇替代品后的實驗效果非常好，現(xiàn)象很明顯，在達(dá)到了實驗?zāi)康牡耐瑫r，而且減少了有毒物質(zhì)的使用和排放。
四、妥善處理三廢, 達(dá)到綠色排放
在無機(jī)及分析化學(xué)實驗教學(xué)過程中，會產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(huán)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(chǎn)生毒性更大的金屬有機(jī)物，經(jīng)過食物鏈的傳遞，最終進(jìn)入人體[5]。因此，在實驗教學(xué)過程中，三廢一旦產(chǎn)生，應(yīng)及時處理，如實驗過程中產(chǎn)生的一些有毒廢氣，學(xué)生可以通過自制的除尾氣裝置進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。在實驗教學(xué)過程中，我們應(yīng)始終用綠色化學(xué)的理念來準(zhǔn)備實驗和指導(dǎo)實驗，從源頭上阻止污染，使傳統(tǒng)化學(xué)實驗變?yōu)榍鍧�、無害、環(huán)境友好的綠色化學(xué)實驗。
五、倡導(dǎo)節(jié)約、清潔實驗行為
5 R 原則(即reduce，reuse，rejection，recycling，regeneration)是綠色化學(xué)實驗的基本原則。綠色化學(xué)實驗要求我們主動地減少和消除化學(xué)實驗室對環(huán)境的污染，而不是被動地治理環(huán)境污染。因此，在無機(jī)及分析化學(xué)實驗教學(xué)過程中，實驗教師和學(xué)生應(yīng)依據(jù)綠色化學(xué)、節(jié)省成本、循環(huán)利用、回收利用的整體思維方式， 結(jié)合所學(xué)的化學(xué)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(jié)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(jī)及分析化學(xué)實驗的教學(xué)準(zhǔn)備工作[6]。
六、結(jié)論
將綠色化學(xué)的理念滲透到無機(jī)及分析化學(xué)實驗教學(xué)及實驗室建設(shè)中，對實驗教學(xué)過程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計、統(tǒng)籌安排;控制藥品數(shù)量、保證藥品質(zhì)量、使用無污染藥品;合理地處理廢棄物等。這不僅可以節(jié)省實驗經(jīng)費、減少環(huán)境污染，還可以提高實驗安全，改善實驗環(huán)境。建設(shè)綠色化無機(jī)及分析實驗室，需要教師及學(xué)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(yuǎn)。在實驗室的綠色化建設(shè)進(jìn)程中，教師、實驗室管理人員及學(xué)生都要提高綠色化學(xué)實驗的思想認(rèn)識，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任心和緊迫感，切實負(fù)起保護(hù)環(huán)境的責(zé)任，綠色化學(xué)實驗室將不再遙遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]南京大學(xué)《無機(jī)及分析化學(xué)實驗》編寫組.無機(jī)及分析化學(xué)實驗[M].北京:高等教育出版社, 2006.1
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[4]何麗君, 王永紅, 李生英, 徐飛. 淺議無機(jī)化學(xué)實驗室的綠色化[J]. 甘肅高師學(xué)報, 2011, 16(5): 83-84.
[5]祝優(yōu)珍，王志國，趙由才. 實驗室污染與防治[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.1.
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