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化學實驗與綠色化學教育研究
[摘要]
化學是一門重要學科,與人們的日常生活有著密切的聯系。素質教育與新課程改革要求學生除了需要掌握扎實的理論基礎,還應具備相應的動手實踐能力,以確保自己所學的知識能夠被應用于日常生活中,解決各種各樣的問題。然而,由于缺乏正確思想的引導,化學實驗教學一直以來都處于一種“非綠色”的狀態,雖然提高了教學質量,但是實驗結果通常會產生污染,給周邊環境帶來不良影響。在素質教育的要求下,學生需要在化學實驗教學之中掌握綠色化學能力。文章對化學實驗教學和綠色化學教育進行分析和研究。
[關鍵詞]
化學實驗教學;污染;綠色化學教育;化學實驗能力
綠色化學又名環境友好化學(EFC)、環境無害化學(EBC)或清潔化學(CC),其本質上是一種先進的教學理念,其要求研究者應用化學技術與化學方法來消除對環境存在污染和不良影響的原料、試劑、溶液、催化劑及各種各樣的相關產物與副產物。這種理念非常適用于當前的化學素質教育,學生正處于身體和智力迅速發育的時期,其不成熟的身體對有毒有害物質或廢物缺乏足夠的抵抗力,若是化學實驗中不堅持這種理念,其未來發展必將受到影響。因此,在進行化學實驗教學時必須堅持“綠色化學”教育。
1綠色化學概述
1.1綠色化學的定義
高中化學實驗中綠色化學觀的培養
一、關于綠色化學的基本概念
(1)綠色化學發展觀.這個觀點包括兩個方面:一是發展經濟,即實現人口、經濟、社會、資源、環境協調發展;二是保護我們人類賴以生存的共同家園地球自然資源和環境,為子孫后代的安居樂業和永續發展做貢獻.換言之,經濟發展的同時不忘環境的保護,污染的控制,資源和能源的節約,廢物排放的減少,清潔生產和文明消費的實施.目的是實現自然、經濟、社會這個三維復合系統的持續、健康、穩定的發展.我們實施綠色化學觀教育旨在追求學生在知識、科學、技能方面的綜合提高,深刻認識了解人與自然,人與經濟、人與社會、人與環境的關系,在可持續的基礎上利用自然為人類服務.
(2)綠色化學價值觀.環境價值觀就是指人類對環境價值的認識、觀念、看法、觀點.轉變我們以往以人為中心判斷物質利害觀念為以人與自然平等和諧觀念,以綠色化學原理指導高中化學知識的教學,即要掌握化學物質、化學實驗對人的危害以便進行防止.高中化學實驗的綠色化是一個長遠的任務,教育工作者要有深刻的認識,這不僅是科學戰線和化工戰線的任務更是整個化學領域的任務.
(3)綠色化學教育觀.綠色化學根本上是為了預防和控制環境污染,是人類的生活質量得到保證和提高,使自然環境得以保護.在高中化學教育課程改革和課堂教學的全過程中貫穿綠色化學理念,將其化作中學課程改革的重要內容.之所以將綠色化學的理念引入化學教學中,是因為綠色化學有利于環境的保護和人類社會的可持續發展.站在一線的化學教育工作者需要做到的很多,更新自己的知識結構,認識化學新知識,真正理解綠色化學的含義,承擔綠色化學的宣傳和教育,潛移默化對學生進行教育,不斷灌輸“綠色化學”的理念,認識到綠色化學的重要性,掌握綠色化學的知識和技能.
(4)綠色化學道德觀.這一觀念是傳統人類道德觀念的延續和繼承并且得到廣泛的發展,由于當前現代工業文明引發的人類與環境關系日漸突出使得其產生并且迅速得以發展.這是一種新的道德觀念———人類與環境和諧相處的觀念,是人類環境意識有史以來發展的最高階段,體現了主客體的統一,人與環境的統一.
二、高中化學實驗中學生綠色化學觀的培養
自從新課改以后,中學化學課本的編制和修訂過程充分考慮了綠色化學原理,例如:限制了常見實驗固體液體試劑取用的數量;刪除了有害的實驗氣體如:硫化氫、苯磺酸等等的制備;科學介紹聞氣體的方法;實驗中遇到事故的緊急處理;試劑保存和使用的方法原則尤其是特殊的試劑;強調某些實驗尾氣的處理等等.新課改有益處也存在缺點,為了符合綠色化學觀的發展要求,從以下幾方面改進實驗以增強學生綠色化學觀的培養.
化學實驗課綠色化探索與實踐
摘要:分析化學實驗是一門是以實驗操作為主的基礎課程,重點在培養學生的實驗操作技能與創新意識。本文主要論述了通過優化實驗教材內容,減少化學試劑用量,推行多媒體技術模擬實驗以及妥善處理實驗室廢液等方法,探討了實現分析化學實驗綠色化的途徑。
關鍵詞:分析化學實驗;綠色化學;環境保護
分析化學實驗是一門是以實驗操作為主的技能課程,是化工、環境、生物、農林、醫藥、食品科學等專業的基礎課程之一,其實驗內容覆蓋面廣泛,涉及到的試劑藥品種類繁多,且多數為常量實驗,有毒實驗約占50%以上。近十年來,隨著我國高等教育的迅速發展和科學研究規模的不斷擴大,地方高校中與化學及化工相關的專業不斷增多,分析化學實驗的數量明顯增加,實驗室教學、畢業論文設計及高校教師的科研項目越來越多,學生及教師有更多的機會接觸到有毒有害的污染物,地方高校分析化學實驗的安全與環境保護已經成為地方高校不能忽視的問題[1,2]。綠色化學是又被稱為友好化學,是一門利用化學技術與方法來降低或消除有害物質產生,從源頭阻止污染的化學,是可持續發展戰略在化學領域里的體現[3]。綠色化學實驗是在綠色化學思想指導下,在保留常規實驗的基礎上,開展對分析實驗綠色化的研究,內容從改進實驗內容、減少化學試劑用量、采用多媒體技術模擬實驗、妥善處理實驗廢液等方面進行考慮。
1在綠色化學的原則下,優化實驗教材,合理安排實驗排序
現在高校廣泛使用的傳統分析化學實驗教材,由于編著的時間較早,教材內容沒有體現綠色化學的原則,不能表現出時代性與創新性,學生長期使用這類教材不利于學生在課堂的學習中樹立綠色化學的意識,不利于為國家培養出新型的高端技術型人才。在熟悉綠色化學原則的基礎上,將綠色化學的理念融合進教學內容和教材改革之中,在教學大綱的規定下,以綠色化學為主線,結合分析化學實驗的學科特點,將符合綠色化學原則的實驗內容編入教材,在教材中添加綠色化學領域中的研究成果及實際應用,以及綠色化學相應的理論知識,介紹綠色化學的基本思想和技術,在分析化學實驗課的課堂上,逐漸引導和培養學生的綠色化學的意識,實現分析化學實驗的綠色化[4]。選擇實驗項目時,刪減對環境污染較大的實驗項目,用綠色分析化學實驗代替非綠色化學的實驗,選擇毒性小、危害小、污染少的實驗內容。如基礎實驗中銨鹽中氮含量的測定,此實驗是以甲醛法測定氮含量的方法,甲醛對人體有害,易揮發,教師及學生長時間吸入甲醛,對身體造成危害,損害了身體健康,根據綠色化學的原則,刪除此實驗;傳統的實驗教材中將苯酚的含量作為學習碘量法原理的實驗,長時間在暴露在含苯酚的環境中,苯酚對人體的危害較大,選擇碘量法測定葡萄糖的實驗代替??梢造`活采用串聯實驗的方法合理安排實驗順序,達到化學藥品的循環利用。通過調整實驗教學計劃,合理安排分析實驗的項目和次序,充分利用相關反應,盡可能使得上個實驗的產物能在下個實驗中被利用上,且最好可以循環使用。它在一定程度上減輕了化學試劑對環境的污染,有利于環境保護[5]。例如,分析化學實驗的教學安排有“EDTA標準溶液的配制和標定”,及“鉛、鉍混合液中Pb2+、Bi3+的連續滴定”。兩個實驗都要用到EDTA,前一個實驗學生學習配制一定濃度的EDTA溶液后進行標定,而后一個實驗需要用EDTA溶液對鉛、鉍混合液進行滴定,在實驗安排上,就將EDTA標準溶液的配制和標定排在前面,這樣第一次實驗多配制的EDTA溶液正好可以用在第二個實驗上,這樣就避免倒掉和污染的問題了。通過對分析實驗內容的改革和實驗順序的優化安排,可以減少有毒害的化學物質使用及藥品循環重復利用,可以減少對環境的污染及危害,實現分析化學的綠色化[5]。
2減少化學試劑用量,將半微量分析實驗代替常量實驗
分析化學實驗以常量滴定分析為主,常量的分析滴定所用的玻璃儀器的規格一般都是50mL滴定管,25mL移液管,250mL錐形瓶等,因為玻璃儀器的規格較大,所用化學試劑的用量大,費用高,對環境的污染更大,為了從源頭上改變這種現象,在不能更換滴定儀器的條件下,為了做到綠色化就要在保證實驗效果的提前下降低化學試劑的濃度。例如氯化物中氯含量的測定(莫爾法)是一個必做的實驗,教材中要求硝酸銀的濃度是0.1mol/L,由于硝酸銀的價格高,銀本身又屬于重金屬元素,不僅資源稀少而且大量的污水排放會造成環境污染。如果根據教材要求,硝酸銀的濃度高,消耗量較大,不僅造成環境污染,而且實驗的成本也不低。為了降低實驗成本和保護環境,將實驗中用到的硝酸銀濃度從0.1mol/L降低到0.05mol/L;碘量法測定葡萄糖含量的實驗中,教材中碘標準溶液的濃度要求是0.05mol/L,經過實驗教師的研究比較,將碘標準溶液的濃度降低到0.02mol/L,其他藥品用量相應的減少了,實驗同樣能達到精密度和準確度的要求。雖然半微量實驗測定結果的準確度低于常量分析實驗的準確度,但其測定結果的重現性較好,精密度高,終點變色敏銳,化學藥品試劑用量減少,不僅減少有毒試劑對環境的污染,又降低了實驗成本,符合綠色化學的基本原則,值得提倡[6,7]。
高?;瘜W實驗綠色化分析
摘要:從“綠色化學”提出的背景和綠色化學的概念引申出綠色化學的理念及指導思想。結合實際情況從教材的改革、實驗方案和方式的優化及廢液處理幾個方面對高校化學實驗的綠色化進行了初步的探索及實踐,旨在減少環境污染,培養學生的“綠色化學”思維模式,將綠色化學的理念應用到今后的學習工作中。
關鍵詞:環境污染;綠色化學;化學實驗教學改革
二十世紀以來,化學化工研究有著突飛猛進的發展。對人類社會的進步產生了巨大的推動作用。但同時,也給人類賴以生存的自然環境造成了巨大的威脅。面臨大氣污染、臭氧層破壞、氣候變暖、河海污染、淡水資源缺乏、物種減少等嚴重的環境危機[1],1991年美國化學會提出了綠色化學的概念。按照美國《綠色化學》(GreenChemistry)雜志的定義,綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術,又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”[2],它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學打破傳統“先污染、后治理”的理念,在始端就采用預防污染的科學手段,使得過程和終端都接近零排放或零污染。綠色化學以實現原子經濟性為主要途徑,即在獲取新物質的轉化過程中充分利用每個原料原子,從而實現“零排放”,因此可以充分利用資源,又不產生污染。文章根據筆者所在化學實驗中心的實際教學情況,結合綠色化學的理念,對化學實驗綠色化進行了如下幾個方面的探索和改革。
1教材的綠色化
實驗教材是實驗教學內容的主要載體,根據綠色化學的要求和理念去改編實驗教材。在符合教學大綱要求和保證學生掌握操作技能的同時,用無毒無害化學實驗取代那些毒性大、污染嚴重、“三廢”處理困難的實驗。
2實驗方案綠色化
利用化學技術和方法,研究、設計和改進實驗方法和步驟,提高試劑利用率,減少實驗過程中有害物、污染物的產生。例如設計串聯實驗。打破學科間、實驗間的界限,將幾個相關實驗合理安排次序,使前面實驗的產物成為后面實驗的原料。這樣提高了試劑的利用率,降低了實驗成本,減少了污染。另一方面,學生在了解各實驗之間相互聯系的基礎上,對幾個相關實驗也有了全局觀與綜合技能的訓練,提高了學生的綜合實驗能力,培養了學生的綠色化學實驗習慣。采用綠色化的原料,選取無毒無害的化學試劑,在化學反應過程中選取綠色化的催化劑和溶劑,從源頭杜絕毒害和污染。例如物理化學實驗中,反應速率常數的測定,選擇綠色的“過氧化氫”作為化學試劑,進行測定過氧化氫催化分解的一級反應速率常數κ,進而得到κ與反應物濃度的關系,這樣整個實驗操作實現了零污染[3]。
高中綠色化學實驗思想實踐
摘要:
初中階段的化學學習是比較基礎和淺顯的,學習范圍基本局限在課本內容,很少涉及到課本以外,而到了高中階段,化學學習則有了很大的改變,學習內容的難度大大加強,對學生學習能力的要求更高。為了使高中生能夠更好地學習化學,許多教育界人士對綠色化學這一思想觀念進行了探討和研究,綠色化學的理念也因此受到了眾多關注。2000年以來,科學技術和社會生產發展迅速,人的觀念也因此有了很大的改變以及進步,人們希望能夠建立一個可持續發展的社會,對人才提出了更高的要求,這對高中階段的化學教育也產生了影響,因為培養符合社會發展需要的人才是高中化學教育的重要目標,而綠色化學的理念正符合這一目標。將綠色化學的理念應用到高中化學教育中,對人才的培養以及生態環境的保護有著積極作用。
關鍵詞:
綠色化學;高中化學實驗;實踐
目前,全球生態環境正處于不斷惡化的階段,為了阻止生態環境的惡化,人們開始關注綠色化學這一理念,希望借助綠色化學理念改善生態環境。高中生作為社會未來的主力軍,在教學中培養他們的綠色化學觀念無疑是一個很好的切入點,通過培養高中生的綠色化學理念來培養公民的綠色化學意識是一個良好的手段,將綠色化學的理念應用到化學實驗教育中對于培養學生的綠色化學意識有著促進作用?;谏鲜銮闆r,我們決定對綠色化學理念在高中化學實驗課程中的應用進行探討和研究,希望能夠提供新的思路和方法。
1綠色化學的概念和內涵
美國化學會是最早提出綠色化學這一概念的組織,美國環保局在美國化學會提出這一理念后也使用了這一理念,呼吁人們關注綠色化學。我們可以將綠色化學稱為清潔化學,綠色化學理念認為,我們應該利用化學原理和化學技術來減少或杜絕使用那些不利于生態環境以及人體健康的溶劑、藥品等,從源頭上減少或杜絕污染與破壞。目前,化學化工行業走的是先污染、后治理的發展路線,這對生態環境是非常不利的,而綠色化學理念則與這一路線有著很大的區別,綠色化學認為我們應減少并逐漸杜絕使用有害物質,從源頭上杜絕污染與破壞,這也是綠色化學的最終目的。我們可以從科學、經濟、環保三個角度來看待綠色化學。站在科學的角度上來看,綠色化學繼承了傳統化學理念的精華部分,并在此基礎上進行了創新。站在經濟的角度上來看,綠色化學理念能夠提高資源利用率,能夠有效減少生產成本,有助于提高經濟效益。站在環保的角度上來看,綠色化學能夠從根源上減少污染與破壞,能夠為保護生態環境作出重要貢獻。以此可見,堅持綠色化學的理念對于社會發展以及生態環境的保護有著重要作用,我們應加快樹立和應用綠色化學一理念。
綠色化學思想在高中化學實驗中的實踐
摘要:隨著綠色化學思想在高中化學教學中的滲透,將整個化學實驗過程進行綠色化,有效減少污染氣體以及排放物的產生,嚴格規范化學實驗操作過程,避免使用一些對人體有傷害的化學溶劑,正確處理化學實驗所產生的廢棄物,以免造成污染現象,保證化學實驗的每一步驟都符合綠色理念的要求。本文主要闡述綠色化學思想的重要性以及在化學實驗中的實踐。
關鍵詞:綠色化學;高中化學;滲透
一、高中化學實驗中滲透綠色化學思想的重要性
在以往的高中化學實驗中沒有積極滲透綠色化學思想,不注重化學實驗所產生的有毒有害氣體,嚴重損害人們的身體健康,沒有運用正確的方法處理化學廢棄物,嚴重污染周圍的空氣和環境。學生沒有綠色環保理念,無法實現綠色實驗的教學目標,化學實驗操作流程不規范,所使用的化學原材料很多都具有污染性和有毒性,很容易發生爆炸現象,主要原因就是沒有進行綠色化實驗。針對這一教學現狀,必須要積極滲透綠色化學理念,使學生形成綠色化學思想,自覺規范化、綠色化進行化學實驗,注重選用無污染無毒的催化劑,這樣才能有效控制污染物的生產,避免發生浪費和爆炸現象,采用環保的方法處理生成的化學廢棄物,并運用多媒體播放化學實驗操作流程,降低化學實驗成本,減少實驗反應過程中產生的污染氣體及固體廢物,充分體現高中化學實驗中滲透綠色化學思想的重要性。
二、綠色化學思想在高中化學實驗中的實踐
1.整個化學實驗過程進行綠色化
隨著新課改的不斷深入,對高中化學實驗提出了新的要求,在整個實驗過程中必須進行綠色化,將綠色化學思想滲透到化學實驗中。以綠色為主的化學實驗,能夠減少生產的有毒有害氣體,起到控制污染源的作用,實現綠色化學實驗的教學目標。首先,所選用的化學實驗原材料要符合綠色理念的要求,使用可以循環利用的原材料,這樣可以節省實驗材料,由于化學實驗種類很多,為了避免化學反應對空氣造成污染,對現有的實驗流程進行綠色化改造,全面了解化學物質的性質,使用相應的催化劑溶解一些污染性物質,保證所產生的溶劑不污染空氣和水資源,充分體現化學實驗進行綠色化的重要性。其次,采用環保的方式妥善處理所產生的污染物質,以免產生刺激性氣體污染空氣,選用一些無毒無害無污染的溶劑代替強酸強堿的物質,這樣才能控制有害氣體的揮發。例如:在進行“苯和液溴反應”實驗時,將整個化學實驗進行綠色化處理,使用污染較小的溶劑,發揮化學物質的催化功能,迅速溶解實驗反應過程中產生的污染物質,實現綠色化學理念的目的,從而取得最佳的教學效果。
初中化學實驗滲透綠色化學理念研究
摘要:隨著世界經濟的飛速發展,人們的生活環境也遭到了嚴重的破壞。作為一名合格的人民教師,借助化學實驗向學生傳授綠色化學理念是必然的。化學實驗也是教師將知識傳授給學生的重要手段之一,是化學教學中不可或缺的一部分。在初中化學化學中滲透綠色化學理念,希望學生能夠增強環保意識,承擔起應有的責任,減少對環境的污染。
關鍵詞:化學實驗;綠色化學;環境問題
隨著經濟的飛速發展,環境污染問題日益突出,曾經的青山綠水變成了如今的高樓大廈,曾經的山清水秀也變得滿目瘡痍,一切都發生了翻天覆地的變化。為了改變這一現狀,適應當前的工業發展,增強學生自身的責任感,培養學生的環保意識勢在必行。對于初中階段的學生而言,他們正處于身心發展的重要時期,因此利用化學實驗的方式,讓他們形成正確的價值觀,并在化學實驗中滲透綠色化學理念是非常重要的。
一、綠色化學的定義
綠色化學又被稱之為清潔化學,是指利用化學手段,進而達到排污節能的目的。理想中的綠色化學是指利用轉換率高的選擇性化學反應來獲得產品,不生成或者是極少生成其他副產品,實現生產中的“零排放”。
二、在初中化學教學中開展綠色化學實驗教學的必要性
我國是人口大國,對能源的消耗和環境的污染比較大,發展綠色化學這也是必然會要進行的。為了培養初中生的綠色生態環境價值觀,在初中的化學實驗中進行特例分析,向他們詳細解釋說明綠色化學這一觀念,這也是綠色化學理念發展的重要基礎和前提。在初中化學實驗的教學中,綠色化學的理念是指:通過對化學教學過程中的綠色化創新,從而進行改革。通過這些對化學內容綠色化的創新和探討,進而推動化學教學的改革;為了能夠有效地提高綠色化學在化學教育中的程度,各位教師可以借助于綠色化學理念的滲透思想,使綠色化在初中化學教育中得到進一步的發展,這也為化學教育綠色化和生態化奠定了一定的基礎。
綠色化學實驗的實行方法
隨著全社會經濟意識和環保意識的不斷提高,人們開始對科學探索的重要手段——實驗進行更多與之相關的經濟與環保問題的思考,希望能尋求到一種既能節約實驗花費、降低環境污染,又不影響實驗結果的實驗技術和方法。在這樣的背景下,一種新穎的實驗技術與方法——微型實驗應運而生。微型實驗藥品用量少、廢液(量)產出低,對環境污染小,不僅具有良好的經濟效益,還體現出“綠色化學”和“環境友好化學”的精神,充分滿足了人們在經濟與環保方面的期望,正受到越來越多的關注和重視。將綠色化學理念融入無機化學實驗中,實現無機化學實驗綠色化,創造良好的實驗、學習環境,提高增強環保觀念和責任感。 1盡量采用微型實驗 微型化學實驗,就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。雖然它的化學試劑用量一般只為常規實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一,但其效果卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環境污染等目的。用盡量少的化學原料、試劑獲取盡量多的化學信息是微型實驗的宗旨。對“以盡可能少的試劑獲取所需化學信息”是這樣理解的:首先儀器微型化,把試劑用量以多少毫升減少為多少滴,并且使每滴的體積微型化,從而實現把化學原料及試劑用量減少下來,從而實現了無機化學性質實驗的微型化。實踐結果證明,采用微型化學實驗節約了4/5以上的試劑用量;微小的微型化儀器,用如此少的試劑用量,取得很明顯的實驗現象,不但降低化學實驗對環境污染,而且很容易引起學生對化學實驗的興趣和好奇心,從而高度集中注意力,養成良好的具有環境意識的化學實驗習慣。 如,在常規無機性質實驗中用點滴板代替試管,就能實現減少大量的試劑。因為在常規無機性質實驗中的普通試管要加入2-3mL試劑實際用量;而在一些不用加熱和不需要沉淀分離的無機元素及其化合物性質與離子檢驗實驗中,由用點滴板代替試管完成實驗,從而大量地減少化學試劑用量。又如,制備磷酸二氫鈉的實驗。在制備磷酸二氫鈉時,原實驗要求用6mol/LNaOH中和5mLH3PO4溶液到需要的PH值,結果就產生了60mL溶液,加熱溶液1h才能濃縮結晶;現將磷酸用量由5mL減少為2mL,不但試劑用量減少了50%以上,而且溶液加熱蒸發濃縮結晶時間也縮短為25min,抽濾時間也縮短了50%以上,節電、節水60%左右,磷酸二氫鈉產品也達到10g。 2嚴格控制有害廢氣的排放 在無機制備實驗中,將開放型實驗體系設計成密閉吸收型實驗體系,實現減少有害氣體泄漏和擴散到空氣中。如從廢舊干電池中回收鋅皮制備硫酸鋅實驗,廢舊干電池中大部分留存的鋅皮既是電池的負極又是電池的殼體,將其回收利用。將開放式的實驗改為閉路吸收式的實驗。如,在開放式的實驗中因含有的硫、磷等雜質和硫酸反應時生成SO2,H2S,H3P等有毒氣體,會直接危害實驗者,可采用堿性吸收液將這些有毒氣體全部吸收。又如,對在試管中進行的元素性質實驗時,只要將少許用NaOH溶液濕潤過的棉花塞在試管口,就能吸收實驗時所產生的有毒氣體。同樣在在檢驗高價鉆、鎳氫氧化物的氧化性實驗中,只要將少許用NaOH溶液濕潤過的棉花塞在試管口,就能吸收實驗時所產生的有毒氣體CI2。這樣,基本實現無機化學實驗的廢氣零排放,改善實驗室環境。 3改進實驗方法,減少廢液、廢渣中有毒試劑的排放 以節約資源獲得更加鮮明的實驗現象為目的,改進不合理的實驗方法。例如氧化還原反應實驗中,驗證Cu2+的氧化性和Pb的還原性時,所用試劑為CuSO4和Pb粒,由于生成的沉淀PbSO4和單質Cu在Pb的表面形成覆蓋膜,使反應不能繼續進行,反應現象非常不明顯,用Cu(N03)2代替CuSO4后,實驗現象非常明顯。在確保實驗效果的前提下采用低毒和無毒化學試劑,減少實驗產生的有毒廢液、廢渣試劑的排放。如,用四氯化碳做萃取劑鑒定碘,淀粉代替四氯化碳就能實現沒有毒四氯化碳的廢液、廢渣產生。多相離子平衡實驗中沉淀離子經常使用Ag+、Pb2+,多數情況下使用沉淀劑K2CrO4,但是鉛、鉻、銀是有毒重金屬,實驗廢棄物排放到水中,會對水資源造成嚴重污染,在做實驗的過程中選擇無毒的沉淀離子Ca2+、Cu2+、Fe3+及沉淀劑(NH4)2C2O4、NaOH、Na2S等,同樣達到了實驗目的,實驗現象也非常明顯。 4重視無機實驗廢液、廢渣的回收再利用、處理 實驗技術人員可以合理的實驗編排實驗,充分利用實驗產生廢液、廢渣。在無機化學實驗中,許多實驗內容相互聯系,前一個實驗產生廢液、廢渣,也可以是另一個實驗的反應物。如,銀元素的一系列實驗。首先要進行的實驗是了解Ag2O的生成和性質的實驗。將NaOH溶液滴加入盛有AgNO3溶液的試管中,然后滴加HNO3溶液,便了解Ag2O的生成和性質。然后再用生成的Ag2O做制作銀鏡的實驗。往試管中滴加1%葡萄糖溶液,進行水浴加熱,試管壁上就形成了銀鏡。再用剛才生成的銀鏡做AgCI的生成和溶解的實驗。再往試管中加入HNO3溶液,觀察銀的溶解;然后再依次加入NaCI溶液和NH3H2O,觀察白色沉淀AgCI的生成和溶解;再順次加人KBr溶液和0.1mol/LNa2S2O3溶液,觀察淡黃色Agar沉淀的生成和溶解;再加人KI溶液,觀察黃色沉淀AgI的生成。這樣就能減少大約50%的試劑用量和廢液排放量。在上述的一系列實驗中,生成銀鏡后,也可以用硝酸洗滌銀鏡,從而在試管得到的硝酸銀。再用硝酸銀去做鑒定鹵素離子或銀元素性質系列實驗,同樣可以減少大約50%的試劑用量和廢液排放量。 又如,制備碘酸銅實驗中可以用四氯化碳萃取升華的碘,得到的大量碘一四氯化碳溶液,加入硫代硫酸鈉就可回收到大量的四氯化碳,可以再次用于萃取實驗,從而降低了試劑的損耗。所以,綠色化學實驗的研究內容涉及到實驗方案優化選擇、實驗儀器研制、化學反應過程、實驗裝置和步驟的設計等多個過程,尤其是廢物的回收和處理方面還需要繼續進行大量的實驗研究和探索。