初中化學(xué)實驗廢棄物綠色化處理研究

劉永謙

摘 要：本文分析了初中化學(xué)實驗廢棄物的產(chǎn)生及危害，并提出了切實可行的處理辦法。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)實驗廢棄物；危害；處理方法

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）07-176-02

化學(xué)實驗是化學(xué)的重要組成部分，演示實驗對學(xué)生學(xué)習(xí)實驗操作，對于化學(xué)知識的理解提供了感性現(xiàn)象，而學(xué)生實驗可以讓學(xué)生練習(xí)基本操作，便于理解化學(xué)概念和化學(xué)理論，因此化學(xué)實驗非常重要，但如何處理化學(xué)實驗廢棄物是一個值得研究的課題，實驗廢棄物的“綠色化”是一個方向，所謂廢棄物綠色化處理是以“綠色化學(xué)”為指導(dǎo)，使實驗廢棄物無毒無害，“綠色化學(xué)”要求化學(xué)反應(yīng)在無毒無害條件下完成，反應(yīng)物盡量完全轉(zhuǎn)化到需要的生成物，盡最大可能不污染環(huán)境不改變環(huán)境的本來面貌，因此“綠色化學(xué)”又被稱為“環(huán)境友好化學(xué)”和“清潔技術(shù)化學(xué)”。Anastas和Warner提出了綠色化學(xué)的12條原則，它為化學(xué)的發(fā)展指明了方向，也為化學(xué)實驗廢棄物處理指明了方向。初中化學(xué)實驗以無機(jī)實驗為主，相對有機(jī)實驗來說，有毒有害物質(zhì)較少，因此容易忽視實驗廢棄物的無害化處理。初中學(xué)生在做學(xué)生實驗時，由于初中學(xué)生初次接觸化學(xué)實驗，還沒有自我保護(hù)意識，也沒有保護(hù)環(huán)境的意識，因此對實驗后的廢棄物無處理意識，但是初中化學(xué)實驗廢棄物并非對環(huán)境無任何危害，有些廢棄物如不加以處理危害很大，尤其是初中生正是身心發(fā)展的關(guān)鍵時期，對化學(xué)有害物更應(yīng)避免接觸，作為化學(xué)教師在教室進(jìn)行演示實驗時必須以人為本，既要對學(xué)生負(fù)責(zé)同時也是對自己身心健康負(fù)責(zé)，時時處處避免有害化學(xué)物進(jìn)入教室。

按狀態(tài)區(qū)分化學(xué)廢棄物可分三類﹕

（1）﹕廢氣類，二氧化硫、氨氣、氯化氫、一氧化碳

（2）﹕廢液類，廢酸、廢堿、鹽溶液，有些鹽溶液有劇毒如鋇鹽。

（3）﹕廢渣類，氯酸鉀、高錳酸鉀制氧氣后的廢棄物，

人教版初中教材涉及到的有毒有害化學(xué)品及其危害﹕

廢氣類如二氧化硫、氨氣、氯化氫、一氧化碳對人健康危害很大，

二氧化硫?qū)θ说奈：Ψ浅４?，?dāng)其在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為8×10-6時人們就會難以忍受，二氧化硫強(qiáng)烈刺激粘膜，導(dǎo)致流淚疼痛咽干，可引起嚴(yán)重的支氣管炎甚至引起窒息死亡。

氨氣強(qiáng)烈刺激眼睛導(dǎo)致流淚，吸入氨氣會引起聲音嘶啞，甚至導(dǎo)致肺炎。如果濃氨水不慎進(jìn)入眼內(nèi)可引起失明。

一氧化碳使血液中的血紅蛋白失去運(yùn)輸氧氣的能力，因此導(dǎo)致人體缺氧中毒，引起頭暈惡心全身無力，中樞神經(jīng)癱瘓，甚至呼吸停止死亡。

氯化氫氣體吸入后可引起呼吸道水腫發(fā)炎充血，咳嗽，嚴(yán)重者窒息死亡。

可溶性鋇鹽如進(jìn)入食道，會引起強(qiáng)烈的燒灼感，引起嘔吐﹑腹痛，血壓下降心肌麻痹而死亡。

白磷為劇毒物，誤服0.1克即可致人死亡，誤服后口腔有燒灼感，導(dǎo)致消化道傷害，嚴(yán)重者呼吸衰竭引起死亡。長期接觸白磷也會引起慢性蓄積性中毒。紅磷雖然被認(rèn)為毒性較小，但紅磷進(jìn)入人體仍然會導(dǎo)致人體中毒，會引起血液病變，使肝腎發(fā)生病理性改變。

濃硫酸﹑氫氧化鈉為強(qiáng)腐蝕性化學(xué)品，如不慎，可引起嚴(yán)重的化學(xué)燒傷很難治愈。

化學(xué)廢棄物處理的一般原則[3]為：處理廢棄物的同時不能再產(chǎn)生新的有害廢棄物，盡可能回收再循環(huán)利用即可節(jié)約資金又可避免環(huán)境破壞，無法回收時也要使排放物對環(huán)境無害，按類收集以利處理，用最小的代價獲得最安全的排放，盡量避免成本高昂的處理方法，實驗室廢氣一般采用溶液吸附法，廢液一般采用酸堿中和法、化學(xué)沉淀法等[4]。以此指導(dǎo)，下面以人教版初中化學(xué)教材中演示實驗及學(xué)生實驗為例介紹如何使實驗對環(huán)境無害化。

人教版九年級化學(xué)上冊第一單元課題一演示實驗（3）硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)得到氫氧化銅，如將氫氧化銅扔掉甚為可惜，可向反應(yīng)后的沉淀物再加適量稀硫酸又得到硫酸銅溶液，反應(yīng)方程式如下﹕

而學(xué)生實驗需大量硫酸銅溶液，這樣可循環(huán)利用節(jié)省資金避免排放。演示實驗（4）石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)后為氯化鈣溶液，將氯化鈣溶液收集，利用太陽能蒸發(fā)水分，得到固態(tài)氯化鈣。

上冊第二單元課題一演示實驗﹕利用紅磷測定空氣里氧氣的含量，實驗后集氣瓶中水顯酸性，這是五氧化二磷與水反應(yīng)生成的磷酸所致，反應(yīng)方程式如下﹕

此時應(yīng)加熟石灰調(diào)pH值至中性，做無害化處理。課題二硫磺在氧氣中燃燒，集氣瓶中事先應(yīng)加入堿液以吸收有毒的二氧化硫。課題三高錳酸鉀制氧氣后的廢棄物如扔掉很可惜應(yīng)回收利用。可以先把反應(yīng)后的廢棄物溶解然后向其中加入醋酸，把錳酸鉀轉(zhuǎn)變?yōu)楦咤i酸鉀，重新利用，避免了直接扔掉對環(huán)境的破壞。其方程式如下：

氯酸鉀制氧氣后的廢棄物，溶解后過濾，可得到氯化鉀和二氧化錳，重新循環(huán)利用化廢為寶。

過氧化氫制氧氣后過濾可得到二氧化錳，供下次實驗再用。

上冊第七單元課題一做白磷和紅磷的燃燒條件實驗，教材的演示實驗設(shè)計為在開放的環(huán)境下進(jìn)行，白磷為劇毒物，產(chǎn)物五氧化二磷對人體危害很大，如任其在教室擴(kuò)散，對學(xué)生和教師身心健康危害很大。如在燒杯上面扣一個大燒杯即可避免污染物擴(kuò)散至教室。課題二鋅和稀硫酸制氫氣后的產(chǎn)物為硫酸鋅，蒸發(fā)后即可得硫酸鋅。

下冊第八單元課題三一氧化碳還原氧化鐵的實驗，剩余的一氧化碳燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳，做到了對環(huán)境的無害化，但是應(yīng)當(dāng)在點燃一氧化碳前，加進(jìn)一個除去二氧化碳的裝置，這樣燃燒效果更好。

酸堿鹽部分實驗，酸性溶液均須加入熟石灰調(diào)酸堿度為中性，以避免溶液腐蝕金屬制品，如是堿性溶液均須加酸調(diào)酸堿度為中性，以避免對土壤和水生動物的生長產(chǎn)生不利影響。含重金屬離子的鹽溶液應(yīng)加入熟石灰或碳酸鈉使重金屬離子形成沉淀，這是最經(jīng)濟(jì)的除去重金屬離子的方法。

對實驗后廢棄物做合理的處理，即是對廣大師生的健康負(fù)責(zé)，也是對環(huán)境的保護(hù)，同時廢棄物的循環(huán)利用，也可為國家節(jié)約資金，是一項功德無量惠及當(dāng)代造福子孫的工作，值得我們每個化學(xué)工作者身體力行付諸于教學(xué)實踐。作為化學(xué)教師自己首先要有環(huán)保意識，時時處處做環(huán)保衛(wèi)士，化學(xué)實驗盡量避免有毒有害化學(xué)試劑的使用，只要現(xiàn)象明顯，盡量用最少量的試劑進(jìn)行實驗，大力提倡微型實驗，同樣重要的要對學(xué)生做綠色化學(xué)教育，保護(hù)自己，保護(hù)環(huán)境，做好每一個實驗，不浪費試劑，做好實驗后的廢棄物處理，不能隨便倒入下水道，應(yīng)倒入指定的地方，再回收處理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曹洪玉.張 曄.綠色化學(xué)與實驗室污染[J] .赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2007，23（1）﹕64

[2 ] 朱家風(fēng).化學(xué)實驗中“綠色化學(xué)”意識的滲透[J].內(nèi)蒙古石油化工.2007.（4） ﹕73.