劉永謙
摘 要:本文分析了初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物的產(chǎn)生及危害,并提出了切實(shí)可行的處理辦法。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物;危害;處理方法
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2015)07-176-02
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的重要組成部分,演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)于化學(xué)知識(shí)的理解提供了感性現(xiàn)象,而學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)非常重要,但如何處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物是一個(gè)值得研究的課題,實(shí)驗(yàn)廢棄物的“綠色化”是一個(gè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)廢棄物處理指明了方向。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)以無機(jī)實(shí)驗(yàn)為主,相對(duì)有機(jī)實(shí)驗(yàn)來說,有毒有害物質(zhì)較少,因此容易忽視實(shí)驗(yàn)廢棄物的無害化處理。初中學(xué)生在做學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),由于初中學(xué)生初次接觸化學(xué)實(shí)驗(yàn),還沒有自我保護(hù)意識(shí),也沒有保護(hù)環(huán)境的意識(shí),因此對(duì)實(shí)驗(yàn)后的廢棄物無處理意識(shí),但是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物并非對(duì)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(shí)期,對(duì)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(shí)驗(yàn)時(shí)必須以人為本,既要對(duì)學(xué)生負(fù)責(zé)同時(shí)也是對(duì)自己身心健康負(fù)責(zé),時(shí)時(shí)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(duì)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(shí)人們就會(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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(huì)導(dǎo)致人體中毒,會(huì)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(shí)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(shí)也要使排放物對(duì)環(huán)境無害,按類收集以利處理,用最小的代價(jià)獲得最安全的排放,盡量避免成本高昂的處理方法,實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)及學(xué)生實(shí)驗(yàn)為例介紹如何使實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境無害化。
人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第一單元課題一演示實(shí)驗(yàn)(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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)(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(cè)第二單元課題一演示實(shí)驗(yàn)﹕利用紅磷測(cè)定空氣里氧氣的含量,實(shí)驗(yàn)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(shí)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(duì)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(shí)驗(yàn)再用。
上冊(cè)第七單元課題一做白磷和紅磷的燃燒條件實(shí)驗(yàn),教材的演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(duì)人體危害很大,如任其在教室擴(kuò)散,對(duì)學(xué)生和教師身心健康危害很大。如在燒杯上面扣一個(gè)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(cè)第八單元課題三一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn),剩余的一氧化碳燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳,做到了對(duì)環(huán)境的無害化,但是應(yīng)當(dāng)在點(diǎn)燃一氧化碳前,加進(jìn)一個(gè)除去二氧化碳的裝置,這樣燃燒效果更好。
酸堿鹽部分實(shí)驗(yàn),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(duì)土壤和水生動(dòng)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(duì)實(shí)驗(yàn)后廢棄物做合理的處理,即是對(duì)廣大師生的健康負(fù)責(zé),也是對(duì)環(huán)境的保護(hù),同時(shí)廢棄物的循環(huán)利用,也可為國家節(jié)約資金,是一項(xiàng)功德無量惠及當(dāng)代造福子孫的工作,值得我們每個(gè)化學(xué)工作者身體力行付諸于教學(xué)實(shí)踐。作為化學(xué)教師自己首先要有環(huán)保意識(shí),時(shí)時(shí)處處做環(huán)保衛(wèi)士,化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),大力提倡微型實(shí)驗(yàn),同樣重要的要對(duì)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(gè)實(shí)驗(yàn),不浪費(fèi)試劑,做好實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室污染[J] .赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2007,23(1)﹕64
[2 ] 朱家風(fēng).化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“綠色化學(xué)”意識(shí)的滲透[J].內(nèi)蒙古石油化工.2007.(4) ﹕73.