簡析化學(xué)實驗教學(xué)的綠色化改革措施

1、簡析化學(xué)實驗教學(xué)的綠色化改革措施 簡析化學(xué)實驗教學(xué)的綠色化改革措施 【摘 要】針對分析化學(xué)實驗對環(huán)境所產(chǎn)生的污染，本文利用綠色化學(xué)理念，簡析了分析化學(xué)實驗教學(xué)的實驗內(nèi)容、實驗手段和廢物處理等的綠色化改革措施，到達(dá)了綠色化實驗建設(shè)的目的，提高了學(xué)生的環(huán)保意識。 【關(guān)鍵詞】分析化學(xué)；實驗教學(xué)；綠色；改革措施 分析化學(xué)是一門以實驗為根底的自然科學(xué)，它與社會、環(huán)境聯(lián)系十分密切。傳統(tǒng)的分析化學(xué)實驗課程內(nèi)容包括根本操作、性質(zhì)驗證實驗、綜合性實驗等，實驗以單步反響為主，多步反響少，各個實驗獨立性強，各實驗之間缺乏連續(xù)性，幾乎不考慮生成物的回收與利用，一些實驗工程還會產(chǎn)生有毒有害的廢棄物。雖然學(xué)生每次實驗所排

2、放的污染物量很少，但那種積少成多的累計污染效應(yīng)，假設(shè)處理不當(dāng)，也是一個重要的污染源。 如何在完成分析化學(xué)實驗課程正常教學(xué)任務(wù)的同時，以最少的實驗試劑、藥品用量和能源消耗，獲得最正確的實驗教學(xué)效果，最大限度地減少廢棄物的產(chǎn)生，是分析化學(xué)實驗教學(xué)改革必須解決的問題，也是擺在廣闊化學(xué)工作者面前長期而又艱巨的任務(wù)。因此，在分析化學(xué)實驗教學(xué)中融合綠色化學(xué)的理念，從源頭上減少實驗教學(xué)過程中所產(chǎn)生的污染，對增強學(xué)生的綠色化學(xué)理念和環(huán)境保護意識、實現(xiàn)分析化學(xué)實驗綠色化教學(xué)、培養(yǎng)“綠色化學(xué)人才具有重要的意義。 一、優(yōu)化實驗安排，綠色化實驗內(nèi)容 根據(jù)從源頭上減少或消除化學(xué)藥品對環(huán)境的污染的原那么，在不影響學(xué)生根底

3、動手能力訓(xùn)練的前提下，我們適當(dāng)調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容的安排，將根底操作分解、重組、融合到綜合性滴定實驗中，節(jié)省化學(xué)藥品和試劑，節(jié)約了實驗時間，減少了環(huán)境污染【2】。如在酸堿溶液的配制及比擬滴定實驗中，直接訓(xùn)練學(xué)生使用移液管和吸量管、容量瓶、滴定管等儀器的根本操作技能，并將剩余的酸堿收集起來用于后一個實驗“氫氧化鈉的標(biāo)定和氨水中氨含量的測定。通過調(diào)整實驗安排，既節(jié)省了單獨練習(xí)這些根本操作技能時間，又減少了相關(guān)實驗所需的藥品開銷，同時從源頭上減少了環(huán)境污染。另外，對于同一目的的實驗內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)大綱要求，盡量選擇使用無毒或低毒、污染小的試劑、盡量選擇本錢低且后處理容易的實驗方法。 二、采用微型實驗 微型化

4、學(xué)實驗是以盡量少的化學(xué)試劑來獲得比擬滿意的實驗信息結(jié)果的一種新型實驗方法。對于危險、有毒、昂貴、污染的化學(xué)實驗，微型實驗尤其重要。微型實驗可實現(xiàn)實驗器材微型化、實驗藥品微量化及點滴化，能從源頭上顯著減少污染物的排放，甚至杜絕實驗過程中給環(huán)境帶來的污染，從而到達(dá)綠色環(huán)保的要求。如在酸堿滴定實驗中，用4ml的酸式滴定分液兩用管代替50ml的酸式滴定管，溶液的濃度可降低一個數(shù)量級，由于濃度降低及滴定管尖拉細(xì)，消耗的試劑量比常規(guī)實驗減少50%以上，減少了廢液量，減少了環(huán)境污染，并能可保證實驗的誤差在允許范圍內(nèi)。同時，微型實驗要求學(xué)生對滴定分析接近終點時1/2滴、1/4滴的操作更加認(rèn)真細(xì)致，強化了學(xué)生根

5、本操作技能的訓(xùn)練，更有利于培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和習(xí)慣。微量實驗所用儀器較傳統(tǒng)儀器小，減輕了實驗強度，縮短了實驗時間，操作輕松，降低了儀器損壞率，提高了實驗的平安性，減少了試劑藥品用量，降低了實驗本錢，顯著地減少了有毒、污染物質(zhì)的排放，改善了實驗環(huán)境條件，極大的減少了對環(huán)境的污染。微量實驗既有利于實現(xiàn)化學(xué)實驗的綠色化，又有利于學(xué)生樹立綠色化學(xué)和環(huán)保意識。 三、妥善處理三廢，實現(xiàn)綠色排放 在分析化學(xué)實驗過程中產(chǎn)生廢棄物是不可防止的。雖然這些污染物數(shù)量不多，但如果不采取有效的防治措施，也會對實驗室周圍產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染。如定量分析實驗中學(xué)生剩余的各種標(biāo)準(zhǔn)溶液(如鹽酸、氫氧化鈉、高錳酸鉀、重鉻酸

6、鉀等)純度高、數(shù)量較多，用完后如果直接倒掉既浪費又污染環(huán)境，應(yīng)積極考慮回收利用。分析化學(xué)實驗廢液的具體處理措施有:對于集中回收的HCl或NaOH溶液，可用于配制高濃度的HCl或NaOH溶液，亦可將其與廢堿或廢酸溶液混合、調(diào)節(jié)PH值為7后排放；對于EDTA溶液，在一定酸度下與堿土金屬離子混合后排放；對于在氧化復(fù)原滴定實驗中的Mn2+離子，可調(diào)節(jié)廢液的酸度，再參加碳酸銨，可產(chǎn)生有利用價值的碳酸錳沉淀；KMnO4溶液可作為氧化劑處理其它廢液。通過對實驗過程中產(chǎn)生的三廢進行適當(dāng)?shù)奶幚砼c回收，既可以消除它們對環(huán)境和人體造成的損害，又可以節(jié)約資源和實驗經(jīng)費，還可以培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，有利于環(huán)境保護。 四、

7、采用模擬化學(xué)仿真實驗 傳統(tǒng)的分析化學(xué)實驗中，有些實驗需要使用一些有毒、有害的化學(xué)試劑，這些實驗還有可能會排放有毒的廢棄物毒氣、毒水，毒渣污染實驗環(huán)境，并給師生身體健康帶來一定的危害。對于這些毒性大、危險性大、對環(huán)境污染嚴(yán)重的實驗，可以通過模擬化學(xué)仿真實驗進行實驗教學(xué)。模擬化學(xué)仿真實驗既讓學(xué)生學(xué)習(xí)了實驗方法，又使這些有毒、危險、對環(huán)境污染嚴(yán)重的實驗變成了綠色化實驗的方法。 模擬化學(xué)仿真實驗有效地解決了實驗儀器和實驗場地的缺乏與學(xué)生人數(shù)快速增長之間的矛盾，對保護自然資源、緩解化學(xué)實驗對環(huán)境的污染等都會產(chǎn)生積極的影響，是減少實驗室廢棄物污染和保護環(huán)境的最正確途徑。它是化學(xué)實驗綠色化研究的重要內(nèi)容，是化學(xué)實驗擺脫實物教育的一場革命。 總之，通過以上措施，將綠色化學(xué)滲透到分析化學(xué)實驗教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中，改良實驗教學(xué)方法，不僅可以到達(dá)提高學(xué)生實驗操作技能、增強學(xué)生的環(huán)保意識、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識的教學(xué)目的，還可以實現(xiàn)節(jié)約試劑、減少污染、零排放的目標(biāo)。同時，分析化學(xué)實驗教學(xué)綠色化改革，還能有效地促進實驗方法的革新、提升教師知識結(jié)構(gòu)水平，對提高教師專業(yè)素質(zhì)具有積極的現(xiàn)實意義。 參考文獻(xiàn)： 【1】四川大學(xué)化工學(xué)院，浙江大學(xué)化學(xué)系.分析化學(xué)實驗M.北京:高等教育出版社，2006 【2】王元蘭，李水芳，文瑞芝.分析化學(xué)實驗教學(xué)中進行綠色化學(xué)教育的探索與實踐J.廣東化工，