李良釗
摘 要:綠色化學(xué)從狹義的角度來說指的是在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品過程可再生原料,第一時間清除廢物和避免應(yīng)用有毒危險的溶劑和試劑。廣義的綠色化學(xué)指的是對環(huán)境友好,通過應(yīng)用自然能源,避免個環(huán)境產(chǎn)生負擔(dān),避免有害物質(zhì)的排放。本文結(jié)合高?;瘜W(xué)實驗的教學(xué),對于綠色化學(xué)理念的滲透展開探討。
關(guān)鍵詞:大學(xué)化學(xué) 綠色 教學(xué) 應(yīng)用
引言
在化學(xué)人才的培養(yǎng)過程中,需要結(jié)合社會的發(fā)展趨勢以及實際需求。我國的社會生活水平不斷地提高,社會各個行業(yè)以及人們的日常生活中對于化學(xué)的研究與發(fā)展,具有較高的需求,化學(xué)行業(yè)具有良好的前景。與此同時,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,自然環(huán)境遭到了一定的破壞,化學(xué)化工的利用過程中將會產(chǎn)生大量的污染物,威脅著環(huán)境,使得人們對化學(xué)的發(fā)展有所警覺。因此,綠色化學(xué)理念的應(yīng)用以及發(fā)展,關(guān)系著化學(xué)行業(yè)的長期發(fā)展。
一、綠色化學(xué)與環(huán)保理念推進
綠色化學(xué)的本質(zhì)是將資源節(jié)約、環(huán)境保護等環(huán)保理念、消除污染的使用以及
化學(xué)實驗技術(shù)相融合,從而降低當(dāng)前化學(xué)實驗中由于各種試劑的混合產(chǎn)生的各類對人體有害的化學(xué)物質(zhì),最終實現(xiàn)減少化學(xué)實驗污染源頭、生產(chǎn)有利于人類的化學(xué)產(chǎn)品的目標(biāo)。現(xiàn)如今,各大高校的實驗室都實現(xiàn)了多元化發(fā)展,學(xué)生和師資也不斷擴大,隨之而來的就是化學(xué)藥品的使用需求和用量不斷增加。化學(xué)試劑作為一種危害程度極高的環(huán)境污染源頭,一旦使用不當(dāng),就會對環(huán)境造成極為重大的污染,直接影響周圍環(huán)境和居民的健康。[1]如何將環(huán)保理念和綠色化學(xué)融入當(dāng)前的大學(xué)實驗教學(xué)中,已經(jīng)成為一個亟待解決的問題。
二、高校化學(xué)實驗教學(xué)中綠色化學(xué)理念應(yīng)用原則
在化學(xué)的實驗教學(xué)中,大量化學(xué)物品在操作實驗的過程中會排放出有毒的液體以及氣體。其中部分有毒液體或氣體在排放中污染了環(huán)境,還會造成潛在的安全隱患。在化學(xué)實驗中,污染的產(chǎn)生和程度主要受四個因素的影響。
第一,物質(zhì)的初始性質(zhì):如果物質(zhì)的初始性質(zhì)是有毒有害的,即會再實驗的過程中產(chǎn)生有害有毒物質(zhì)。[2]
第二,實驗中間階段的產(chǎn)物特性和實驗的過程:不同的化學(xué)物質(zhì)在實驗過程中相互結(jié)合時會改變它們的性質(zhì)。例如,有些化學(xué)品在其原有性質(zhì)上不含有毒有害物質(zhì),但如果在實驗中與其他化學(xué)品發(fā)生反應(yīng),不同性質(zhì)產(chǎn)物也會產(chǎn)生。
第三,實驗反應(yīng)條件及裝置:在不同的實驗條件下,化學(xué)品的性質(zhì)會發(fā)生變化,因此在實驗條件下會產(chǎn)生污染。
第 四,實驗過程中產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì):產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì)是再實驗下化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)產(chǎn)生的變化。當(dāng)化學(xué)物質(zhì)中性質(zhì)發(fā)生變化的時候,污染的程度也隨之發(fā)生變化。過程中,這四個因素相互關(guān)聯(lián)、相互作用,在一定的反應(yīng)條件下是必不可少的。因此,要在高?;瘜W(xué)實驗教學(xué)中充分滲透綠色化學(xué)的概念,就必須從這四個方面進行研究。
三、高?;瘜W(xué)實驗中綠色化學(xué)探究途徑
1.滲透綠色化學(xué)理念,優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)
教師們應(yīng)該重點培養(yǎng)學(xué)生們的綠色化學(xué)思想,綠色環(huán)保的意識教育應(yīng)加強,將環(huán)保知識有效滲透到整個化學(xué)實驗教學(xué)中,自覺將環(huán)境污染典型案例納入教學(xué)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生體驗環(huán)境污染對人的危害,通過多種教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護責(zé)任感。[3]同時,教師還應(yīng)告知學(xué)生未經(jīng)處理的廢水、廢氣對人的危害,以及不合理處理可能造成的安全事故,使學(xué)生了解回收利用情況,做好相應(yīng)的處理工作。培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣也很重要。
2.將綠色化學(xué)理念滲透到化學(xué)實驗中
通過化學(xué)實驗,學(xué)生能夠充分理解和運用化學(xué)知識?;瘜W(xué)實驗也是滲透綠色化學(xué)思想的重要組成部分。通過在化學(xué)實驗中滲透綠色化學(xué)的概念,不僅可以提高學(xué)生的綠色化學(xué)意識,而且真正促進學(xué)生在實驗操作中實現(xiàn)綠色化學(xué)、清潔化學(xué)和環(huán)?;瘜W(xué)等。因此,化學(xué)教師應(yīng)將綠色化學(xué)的概念滲透到化學(xué)實驗中。
3.嚴(yán)格回收處理廢棄化學(xué)物品和試劑
堅決杜絕實驗廢棄物品直接向自然中排放,對于產(chǎn)生毒性的化學(xué)試驗就更需要進行嚴(yán)格的處理。如實驗產(chǎn)生的二氧化硫具有毒性,就必須經(jīng)過堿化處理再向空氣排放;而對于可以循環(huán)使用的化學(xué)藥品或者催化劑,應(yīng)盡量循環(huán)使用。
4.更新設(shè)備減少
化學(xué)實驗的使用微型化實驗是當(dāng)前國際公認(rèn)的綠色化學(xué)技術(shù),微型化實驗是將實驗轉(zhuǎn)移到微型實驗儀器中,已達到使用最少的試劑得到實驗結(jié)果,在節(jié)省成本的同時能夠有效降低污染。[4]例如,對無機元素進行定性檢測,使用滴板代替滴管,試劑用量僅為之前的1/10左右。
結(jié)語
目前,綠色化學(xué)在環(huán)境污染問題的解決和可持續(xù)發(fā)展以及資源的有效利用中起著非常重要的作用。作為培養(yǎng)未來化學(xué)工程師和未來化學(xué)教師的搖籃,所以在高?;瘜W(xué)教育中開展綠色化學(xué)教育的意義是非常中亞的。首先,我們通過綠色化學(xué)教育,將綠色化學(xué)的理念灌輸?shù)綄W(xué)生的頭腦中,讓學(xué)生牢固樹立綠色化學(xué)意識,為綠色化學(xué)在今后的工作和生活中奠定良好的思想基礎(chǔ)。其次,隨著社會的發(fā)展,環(huán)境污染問題已成為關(guān)系到人類生存的關(guān)鍵問題。可見,將綠色化學(xué)的概念融入高校的教學(xué)內(nèi)容,有助于提高學(xué)生對環(huán)境污染的關(guān)注度,增強學(xué)生的環(huán)保意識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)綠色化學(xué)知識的興趣和對綠色化學(xué)實驗的創(chuàng)新能力。由于綠色化學(xué)反應(yīng)具有產(chǎn)量高、合成步驟少、產(chǎn)品性能好等優(yōu)點,加強高校綠色化學(xué)教育對提高學(xué)生畢業(yè)后對市場經(jīng)濟的適應(yīng)能力和社會生產(chǎn)效率具有積極作用。
參考文獻
[1]陳福山,張立明.以綠色化學(xué)為導(dǎo)向的高分子化學(xué)實驗教學(xué)研究[J].山東化工,2017,46(24):175-176.
[2]黃志遠.化學(xué)實驗室內(nèi)常見廢棄物的綠色化處理方法研究[J].化工管理,2017,(36):124-125.
[3]陳蒙.綠色化學(xué)與環(huán)保理念推進大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)[J].化工管理,2017,(34):36-37.
[4]惠華英,雷志丹,范習(xí)之,張曉青,黃鶯,李紅.綠色化學(xué)在物理化學(xué)實驗教學(xué)中的滲透[J].廣州化工,2017,45(22):171-172.
致謝:感謝韓山師范學(xué)院博士啟動項目QD20180108、潮州市科技項目2018GY47、廣東省創(chuàng)新強校項目2018KTSCX141的支持和幫助。