無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見廢液的處理方法

郁先哲，黃少云

(武漢工程大學(xué)　化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，武漢　430074)

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無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見廢液的處理方法

郁先哲，黃少云

(武漢工程大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，武漢430074)

摘要在高等學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室中，師生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作，都會(huì)用到大量的化學(xué)試劑，包括具有強(qiáng)烈腐蝕性的酸堿類藥品和具有較大毒性的重金屬鹽及有機(jī)化合物。含有這些試劑的廢液如果隨意傾倒和排放，不僅會(huì)對(duì)下水管道產(chǎn)生腐蝕，更嚴(yán)重的是會(huì)使有毒害性的物質(zhì)進(jìn)入排水管網(wǎng)，流入江河，進(jìn)而影響到整個(gè)水質(zhì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)。因此對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的處理是相當(dāng)重要的。該文探討了基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室排放的常見廢液的分類處理方法，包括酸堿類和重金屬鹽類。

關(guān)鍵詞酸堿類;重金屬鹽;廢液處理;環(huán)境污染

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)藥品試劑具有用量不大但種類繁多等特點(diǎn)[1]。隨著學(xué)校規(guī)模的擴(kuò)大和學(xué)生人數(shù)的增加以及學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)和教師科研工作量的增加，所使用的藥品試劑用量也進(jìn)一步增多，不可避免會(huì)產(chǎn)生更多的廢氣、廢水、廢渣等各種環(huán)境污染物[2-3]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研過(guò)程中使用高濃度的化學(xué)物質(zhì)，產(chǎn)生的污染物往往毒性大、危險(xiǎn)性高[4]。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要用到的是酸堿類和重金屬鹽類化學(xué)試劑，這類藥品產(chǎn)生的廢液如果隨意傾倒和排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，有些甚至是十分嚴(yán)重的。因此，實(shí)驗(yàn)室對(duì)化學(xué)廢液進(jìn)行回收和處理是非常必要的。本文對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見的廢液回收處理進(jìn)行分類研究。

1無(wú)機(jī)廢液的回收

高校無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的廢液主要是酸堿類和重金屬類。高校里學(xué)生實(shí)驗(yàn)較多，要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的環(huán)保宣傳，實(shí)驗(yàn)后的化學(xué)廢棄物不隨意排放，應(yīng)回收到指定的廢液回收處。實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)擺放分類的廢液回收缸，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)室所做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的類別，一般需要擺放3～5個(gè)，在每個(gè)廢液缸上清楚標(biāo)明所回收廢液的類型。廢液缸一般采用玻璃或陶瓷材質(zhì)，耐腐蝕性較強(qiáng)。如果條件允許，廢液缸最好是放置在通風(fēng)櫥中，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)室空氣環(huán)境造成污染。廢液缸里的廢液應(yīng)定期處理，以免長(zhǎng)期放置造成安全隱患。

2無(wú)機(jī)廢液的處理方法

2.1酸堿類

酸類主要有鹽酸、硫酸、硝酸和醋酸等，堿類主要有氫氧化鈉、氫氧化鉀等。酸堿類的廢液處理起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單。先把實(shí)驗(yàn)后的廢液分類收集存儲(chǔ)，然后進(jìn)行酸堿中和處理。處理的時(shí)候要注意安全，最好在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，戴好護(hù)目鏡和防酸堿的手套。酸堿中和過(guò)程中會(huì)大量放熱，要留意液體飛濺，并用玻璃棒進(jìn)行緩慢攪拌。處理結(jié)果要保證中和盡量完全，pH值檢驗(yàn)在7左右即可。處理完畢的廢液可直接傾倒入下水管道，用大量水沖洗，基本不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。

2.2重金屬鹽類

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用到的金屬鹽主要含有銅、鋅、鎘、汞、鉻、鋇、鉛、銀等重金屬離子。在實(shí)驗(yàn)室指定的地點(diǎn)放置廢液缸，根據(jù)產(chǎn)生的金屬離子不同，進(jìn)行分類回收，收集后再進(jìn)行分類處理。實(shí)驗(yàn)室處理方法主要是將重金屬離子進(jìn)行沉淀分離，然后將經(jīng)過(guò)處理的廢渣分類收集起來(lái)，交由學(xué)校相關(guān)部門統(tǒng)一處理。實(shí)驗(yàn)室的分類處理原理如下。

2.2.1含銅廢液的處理

在含有Cu2+的廢液中加入Ca(OH)2溶液或Na2CO3溶液，溶液顯堿性后，可以使Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3。Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3均為沉淀狀態(tài)，把沉淀下來(lái)的廢渣濾出回收即可。濾液加入稀硫酸中和稀釋，處理掉過(guò)量的Ca(OH)2即可。

2.2.2含鋅廢液的處理

在含有Zn2+的廢液中加入NaOH溶液而將其轉(zhuǎn)化為沉淀物Zn(OH)2即可。加入的過(guò)程中用pH試紙控制酸堿度，調(diào)節(jié)pH值在9左右的時(shí)候?yàn)樽罴选Ｈ绻鹥H值過(guò)高或過(guò)低，都有可能使Zn(OH)2又重新溶解。所以要注意加入的量和過(guò)程控制。

2.2.3含鎘廢液的處理

在含有Cd2+的廢液中加入Ca(OH)2溶液，用pH試紙調(diào)節(jié)將pH值調(diào)節(jié)為11左右，使得鎘離子全部轉(zhuǎn)化為Cd(OH)2沉淀。過(guò)濾收集濾渣，檢測(cè)濾液，已不含有Cd2+時(shí)，就加入稀硫酸中和稀釋，處理掉過(guò)量的Ca(OH)2即可。或者直接在含有Cd2+的廢液中加入Na2S溶液，使生成CdS沉淀，也可達(dá)到處理效果。

2.2.4含汞廢液的處理

汞的毒性很大，會(huì)對(duì)人體造成累積性中毒，因此處理的時(shí)候要注意反應(yīng)完全。如果是單質(zhì)汞，要用硫粉進(jìn)行覆蓋，保持環(huán)境通風(fēng)，等反應(yīng)完全后收集。在處理含汞廢液時(shí)，可加入0.1mol/L的FeSO4溶液和Na2S溶液，充分?jǐn)嚢?，控制廢液pH值在6～8范圍內(nèi)，等沉淀完全后，放置過(guò)濾，保存濾渣。稀釋上述濾液，調(diào)節(jié)pH值到6左右，加入活性炭，充分?jǐn)嚢?，放?小時(shí)。然后過(guò)濾，保存好濾渣。檢測(cè)濾液，不含有Hg2+時(shí)才可排放。

2.2.5含鉻廢液的處理

含鉻廢液中對(duì)環(huán)境影響最大的主要是六價(jià)鉻(Cr6+)。處理的主要目的是要將Cr6+還原為三價(jià)鉻(Cr3+)。在含鉻廢液中加入稀硫酸，充分?jǐn)嚢瑁{(diào)節(jié)pH值在3以下，緩慢加入Na2S2O3晶體，攪拌使得溶液由黃色變成深綠色為止。然后在其中加入2mol/L的NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH值在7～8之間，放置，待反應(yīng)完全后過(guò)濾，將濾渣收集保存。檢測(cè)溶液，不含有Cr6+時(shí)就可以安全排放。

2.2.6含鋇廢液的處理

在含有鋇離子(Ba2+)的溶液中加入Na2SO4溶液，使得Ba2+完全轉(zhuǎn)化為BaS04的沉淀，過(guò)濾回收濾渣即可。在加入過(guò)程中，如不能保證沉淀完全，可取少量上層清液于離心試管中，放置在離心機(jī)中進(jìn)行離心分離。分離后在所得清液中滴加Na2SO4溶液，沒有白色沉淀產(chǎn)生，則已沉淀完全。

2.2.7含鉛廢液的處理

在含有鉛離子(Pb2+)的廢液中加入Ca(OH)2溶液，調(diào)節(jié)pH值到11以上，使生成Pb(OH)2沉淀。然后加入凝固劑Al2(SO4)3，再用稀H2SO4將其pH調(diào)到7～8之間，放置等反應(yīng)完全，過(guò)濾收集濾渣。檢測(cè)濾液，不含有Pb2+時(shí)才可排放。

2.2.8含銀廢液的處理

在含有銀離子(Ag+)的廢液中加入Na2SO4溶液，使得Ag+完全轉(zhuǎn)化為Ag2SO4沉淀，過(guò)濾即可。如果不能保證反應(yīng)完全，可參照2.2.6節(jié)含鋇廢液的處理中的離心分離檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)中含有Ag+的廢液量還是比較大的。實(shí)驗(yàn)后可統(tǒng)一收集起來(lái)，積存較多后，也可用電解法回收。

3結(jié)束語(yǔ)

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室中常見無(wú)機(jī)廢液處理，主要用到的是酸堿中和處理和沉淀處理法，另有少量需要活性炭吸附處理。在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中這些較為常用的廢液處理手段并不復(fù)雜，但具有重大的意義。實(shí)驗(yàn)室的廢棄物進(jìn)行回收處理，提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)，也是高校發(fā)展建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，必須加以重視。在當(dāng)前高校中，隨著學(xué)校規(guī)模的擴(kuò)大，學(xué)生人數(shù)的增加，師生實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作量在增多，所使用的化學(xué)藥品試劑用量也在加大，注重對(duì)廢液廢渣的統(tǒng)一管理和回收處理，減少對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)人類的生活和生態(tài)環(huán)境都是功在當(dāng)代、利在千秋。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]牛亮．預(yù)防為主加強(qiáng)內(nèi)控淺談實(shí)驗(yàn)室安全管理[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30(12)：196-198．

[2]紀(jì)朋艷，李慶華，劉玉蓮.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理初探[J].硅谷，2014，7(24):176-176.

[3]劉欣悅.芻議高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理分析[J].中國(guó)科技縱橫，2014(5):8.

[4]李芳蓉，張建民.高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水污染防治對(duì)策[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014，33(11):308-312.

[5]郝冬亮.化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢水排放與環(huán)境安全[J].綠色科技，2013(11):193-194.

Methods of Disposing Common Liquid Waste in Inorganic Chemistry Laboratory

YU Xianzhe，HUANG Shaoyun

(SchoolofChemistryandEnvironmentalEngineering，WuhanInstituteofTechnology，Wuhan430074，China)

AbstractIn college chemical laboratory，students and teachers use a lot of chemical reagent in experiment teaching and research，which include strong corrosive acid and base，poisonous heavy metal salts and organic compounds. If we discard all of waste above without being disposed properly，they will damage the network of drains in the first and destroy the water resource and ecosystem in the second. It’s important to handle the liquid waste properly in lab. This paper discusses the methods of disposing common liquid waste (acid，base，and heavy metal salts) in foundation chemistry laboratory

Key wordsacid-base；heavy metal salts；disposing methods；environmental pollution

收稿日期:2015-08-07

作者簡(jiǎn)介：郁先哲(1980-)，男，實(shí)驗(yàn)師，主要從事無(wú)機(jī)化學(xué)方面的研究。

中圖分類號(hào)O61；G642.423

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

doi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.02.062