必须重视学校化学实验的污染问题
- 格式:pdf
- 大小:120.15 KB
- 文档页数:2
收稿日期:20052032
25
作者简介:张文华(1968—),女,湖北随州人,实验师1
必须重视学校化学实验的污染问题
张文华
(襄樊学院化学院,湖北襄樊 441053)
摘 要
:化学教学实验数目多、涉及的化学药品种类繁多,
排污的问题不容忽视。本文倡导
将绿色化学的理念引入到教学实验中,改进实验方法,减少对环境的污染。
关键词
:化学实验;污染;
绿色化学
中图分类号:G482 文献标识码:C 文章编号:100224956(2005)10201542
02
高校的化学教学实验室,每天都有大批学生在做各种化学实验,不可避免地在排放着
污染物,伤害着学生的身体健康,污染着学校的周边环境。虽然每次排放污染物的量不
大,但由于实验日复一日、年复一年地进行,累积的污染不容忽视。另外,与工业固定生产
方式不同,学生实验所用的化学试剂种类多,大学化学专业学生在校期间,将实验数百种
化学药品,造成排放的污染物成分相当复杂。而随着教育事业的发展,实验活动增多,如
不及时采用应对措施,这种“积沙成塔”的污染后果将难以预料。
1
化学实验污染的严重性
在基础化学实验室中,污染源最多的是有机化学实验,有机合成实验所用的原料大部
分容易挥发,并且有毒。以四年级化学本科生的有机化学实验(下)为例,实验学时56,实
验个数15个左右,其中性质实验6个,合成实验9个。如芳香胺的合成、甲基红的制备、
精制等,所涉及的各类试剂达110多种,其中挥发性的、易燃易爆的、剧毒的试剂占
80%,
涉及的用量达140克。有毒气体溴、氯,强烈刺激咽喉、上呼吸道,直接导致流泪,声音嘶
哑甚至失声;而有机溶剂均为脂溶性液体,对皮肤粘膜有刺激作用,对神经系统有选择作
用;苯不但刺激皮肤易引起顽固湿疹,对造血系统及中枢神经系统均有严重损害;吸入硫
酸二甲酯及皮肤吸收均可中毒,且有潜伏期,中毒后感到呼吸道灼痛,对中枢神经有影响
,
滴在皮肤上能引起坏死、溃疡,恢复慢;很多的烷化剂长期摄入体内有致癌作用,如对苯磺
酸二甲酯;还有一些芳香胺类,由于在肝脏中代谢生成N-羟基化合物具有致癌作用,其
中包括4-乙酰氨基联苯、2-萘胺等。以上列举的一些试剂都是化学专业的学生经常在
实验中接触到的。随着教学的改革,学生在实验室度过的时间越来越长,将会引起急性获
慢性中毒,影响健康。虽然可以通过正确掌握使用毒品的规则和采取强有力的防护设施
,
避免或把中毒机会减少到最低程度,但实验本身的危害并没有减少。
451
中国科技论文
统计源期刊
实 验 技 术 与 管 理 Vol.22 No.10
2005
2
推行绿色化学理念
针对日益突出的实验污染问题,专家提出以下应对措施
:
(1)应推广“微型化学实验”和“小量化学实验” 前者是80
年代在西方高校兴起的
一种新实验方法,其试剂用量通常是常量的十分之一。后者则将试剂用量减少到二分之
一到四分之一。避免使用大量溶剂,是减少污染最有效的办法之一
;
(2)
寻求替代品 用含水的溶剂代替有机溶剂作为反应介质。废除毒性大的化学实
验如氰化物、砷化物的实验,以毒性小的实验代替来完成基本操作训练。
(3)推广连续合成实验和回收再利用 这种方式在技术上并不难,
但需要人力、财力
和场所等方面的较大支持
;
上述措施的本质是将绿色化学的理念引入到学生实验中来,通过改进实验所用的原
料、反应方式、试剂、反应条件等消除污染,以减少对学生身体和周边环境的污染。
绿色化学是近几年来提出的一个新概念,它的实质是用化学的技术和方法去减少或
消除那些对人类健康或环境有害的原料、产物、副产物、溶剂和试剂等的产生和应用,是一
种在技术上和经济上可行的化学品或化学过程,是在起始端实现污染预防的科学理念和
手段。绿色化学不同于一般的控制污染,过去发明的处理废弃物方法、治理污染源或减少
毒物暴露等,都是末端污染控制而不是始端预防,不属于绿色化学;不少工程革新,控制了
排污,是过程在线控制,也不属于绿色化学。绿色化学的核心是“杜绝污染源”,从根本上
消除污染,它的着眼点在于使得废物不再产生,不再有废物处理的问题。诚然没有一种化
学物质是绝对良性的,多少有负面影响,但绿色化学的指导思想是要求这种副作用尽可能
小,它是一种目标、一种不懈的追求。
3
防止化学污染的措施
要改进实验内容,从源头上制止污染物的生成,在化学实验过程中实现“零排放”。为
此,可以从以下三个方面着手进行
:
(1)所用原材料的改变 以芳香胺的合成为例,一般都是以氯代芳烃为原料,
用胺进
行亲核取代而合成,而已知氯代芳烃是对环境累积有害的,因此改用芳烃代替氯代芳烃为
原料,直接用胺亲核取代芳烃的方法
;
(2)反应方式试剂的改变 常用的甲基化试剂是硫酸二甲酯,具有剧毒和致癌性,
可
以用碳酸二甲酯代替硫酸二甲酯作为甲基化试剂
;
(3)
反应条件的改变 用超临界的液体为溶剂如超临界二氧化碳或用含水的溶剂代
替有机溶剂作为反应介质是减少污染最有效的方法之一。
参考文献
:
[1]孟庆民,蒋应田.基础化学实验室的绿色化建设[J].实验技术与管理,2004,21(6):1402142
1
[2]闵恩泽,傅 军.绿色化学的进展[J].化学通报,1999,(1
)
1
[3]赵 岩,邬旭然,等.培养学生的环保意识2有机化学实验“绿色化”教改研究[J]1实验技术与管理,
2003,(5):96298
1
[4]梁 起,黄华珍,等.“绿色化学”实验的探索[J]1实验技术与管理,2004,21(1):1092111
1
551
张文华:必须重视学校化学实验的污染问题