摘 要:化學(xué)實(shí)驗(yàn)是提高化學(xué)檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性以及促進(jìn)化學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵過程。本文總結(jié)研究了如何創(chuàng)建綠色、高效無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的策略,探討在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的綠色意識的研究,同時(shí)提高了使用者的技術(shù)能力以及減少了由于污染給化學(xué)實(shí)驗(yàn)室?guī)淼牟槐匾膿p失。
關(guān)鍵詞:無機(jī)化學(xué);實(shí)驗(yàn)室;綠色;高效
1 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備中的綠色意識
無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備過程涉及藥品的配制問題,要根據(jù)實(shí)驗(yàn)人數(shù)與每人所需用量來估算配制的量。如果配制的藥品過多,不但會增加實(shí)驗(yàn)成本,剩余的試劑也要進(jìn)行處置和管理。另外,許多試劑(如次氯酸鈉溶液、溴水、氯水等)易揮發(fā)和分解,放置一段時(shí)間后濃度顯著降低或性質(zhì)發(fā)生變化,無法達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果,不僅浪費(fèi)時(shí)間,還會污染環(huán)境。固體藥品的準(zhǔn)備,要按使用量分裝到小廣口瓶中,避免污染整瓶藥品。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室雖然盡量不使用對人體和環(huán)境有危害的藥品,但不可能完全不用。此類藥品必須在實(shí)驗(yàn)教師的管理下,學(xué)生限量取用。為學(xué)生實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)儀器,特別是制取有毒氣體的裝置,一定要反復(fù)檢查,確保不漏氣,并要求實(shí)驗(yàn)的全過程在密閉的儀器中進(jìn)行。要準(zhǔn)備吸收尾氣的裝置,打開通風(fēng)櫥,盡可能減少有毒氣體的危害。
2 創(chuàng)建綠色、高效無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的策略
2.1 廢棄物預(yù)處理
無論是公共實(shí)驗(yàn)室或是科研工作室,在排放化學(xué)廢棄物前均可根據(jù)自己的專業(yè)知識和技能進(jìn)行預(yù)處理或減毒減害化處理措施,盡量做到無污染排放?;瘜W(xué)反應(yīng)廢液是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室一種主要污染物,針對化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的化學(xué)特性,無機(jī)物廢液處理方面主要有以下處理方法,包括中和法、混凝沉淀法、化學(xué)氧化還原法以及電化學(xué)法等。例如,實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢酸或廢堿溶液,可以與實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢堿或廢酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)處理,從而減少化學(xué)廢液對環(huán)境的有害性。又如六價(jià)鉻的毒性遠(yuǎn)大于三價(jià)鉻,因此在處理含六價(jià)鉻溶液時(shí),可采用氧化還原法將六價(jià)鉻經(jīng)過還原處理轉(zhuǎn)變成三價(jià)鉻,從而減少鉻的毒性。在廢氣處理方面,主要包括吸收法、吸附法、催化法、燃燒法以及冷凝法處理等。如化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有時(shí)會產(chǎn)生硫化氫等無機(jī)化合物氣體,該氣體具有惡臭特性,可根據(jù)其酸性氣體特點(diǎn),采用堿性溶液將其進(jìn)行吸收處理。
2.2 無機(jī)廢水處理
2.2.1 含有重金屬廢水的處理
實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行電鍍、對廢液進(jìn)行清理以及極譜分析操作失誤之都會產(chǎn)生重金屬廢水。在對重金屬廢水進(jìn)行處理過程中,可以分成物理方法、化學(xué)方法以及生物方法三種情況。對于物理方法而言,主要就是通過離子反滲透膜、離子交換或者是吸附的方法對廢水進(jìn)行處理。近些年通過應(yīng)用陽離子交換樹脂,可以很好地對鎳離子廢水以及鋅離子廢水進(jìn)行處理,如果實(shí)驗(yàn)條件非常好,對鋅離子的去除率可達(dá)到98%以上。應(yīng)用物理化學(xué)方法對金屬離子廢水進(jìn)行處理過程中,最主要的優(yōu)點(diǎn)就是工藝相對比較簡單,具有很快的反應(yīng)速度,但是缺點(diǎn)就是需要比較多的能耗,而且需要額外的污泥處置費(fèi)用。
2.2.2 含強(qiáng)酸強(qiáng)堿廢水處理
之所以會出現(xiàn)強(qiáng)酸強(qiáng)堿廢水,主要就是在進(jìn)行酸堿實(shí)驗(yàn)滴定或者是對酸堿度進(jìn)行調(diào)解過程中出現(xiàn)的。從目前情況上看,在對強(qiáng)酸強(qiáng)堿廢水進(jìn)行處理過程中,經(jīng)常使用的方法就是對酸堿進(jìn)行中和處理。但是在應(yīng)用這種方法過程中,所使用的酸堿試劑非常多,這樣會對原材料造成非常大的浪費(fèi)。對于濃度相對較低的酸堿廢水而言,在對其進(jìn)行處理之后,酸堿度會達(dá)到中性,因此可以對其進(jìn)行直接排放,如果是酸堿度比較高的廢水,應(yīng)該對其進(jìn)行集中處理,然后進(jìn)行回收利用。
2.2.3 含氰化物廢水處理
在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中,之所以會出現(xiàn)氰化物廢水,是氰化鉀或者是氰化鈉在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)之后所產(chǎn)生的。在對氰化物進(jìn)行處理過程中,主要可以分成以下幾種方法:生物法、硫酸亞鐵法以及化學(xué)氧化法等。目前比較常見的處理方法就是生物處理法,最主要的優(yōu)點(diǎn)就是具有比較低的成本,而且可以減少對環(huán)境的二次污染。
2.2.4 含硫化物廢水處理
當(dāng)前在對含硫化物廢水進(jìn)行處理過程中經(jīng)常使用的方法就是吹脫法、曝氣氧化法以及化學(xué)氧化法等情況。使用時(shí)間比較長的方法就是吹脫法以及曝氣氧化法。其主要的優(yōu)點(diǎn)就是工藝相對比較簡單,操作起來比較容易,但是主要缺點(diǎn)就是去除率較低,而且容易形成二次污染。
2.3 廢棄物處置中心的建立
對于不能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理和資源化利用的化學(xué)廢棄物,建立專門的化學(xué)廢棄物處理處置站或中心。該處理處置中心根據(jù)化學(xué)毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性以及放射性等不同特性將對化學(xué)廢棄物進(jìn)行分門別類,并貼上相應(yīng)管理標(biāo)簽,注明化學(xué)廢棄物名稱、收集時(shí)間、地點(diǎn)以及數(shù)量等數(shù)據(jù),便于后續(xù)集中處理與處置。對于盛裝化學(xué)試劑的玻璃瓶和塑料瓶以及實(shí)驗(yàn)過程中損壞的玻璃器皿也可分門別類收集、處理和處置,減少對環(huán)境污染和破壞。
3 結(jié)語
在對化學(xué)實(shí)驗(yàn)室污水的具體性質(zhì)進(jìn)行分析之后,對有效處理方法進(jìn)行介紹,目的就是為了保證所排出的污水符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以避免廢水對環(huán)境的再次污染。
參考文獻(xiàn):
[1]徐烜峰,李維紅,邊磊等.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢棄物問題的思考[J].化學(xué),2018,33(4):41-45.
作者簡介:
鄒惠園(1983- ),女,漢族,籍貫:遼寧大連,博士,職稱:中級,研究方向:無機(jī)化學(xué)。