吳云新

“綠色化學(xué)是化學(xué)的綠色，是化學(xué)的活力所在，”綠色化學(xué)的核心是從源頭上減少并消除污染，在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中容易造成環(huán)境污染的物質(zhì)有許多種，如CO、SO₂、P₂O₅等，這些物質(zhì)的排放都會(huì)造成環(huán)境的污染，所謂化學(xué)實(shí)驗(yàn)清潔化，是指通過一些有效措施使化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和環(huán)境污染降到最低程度，本人通過幾年的實(shí)踐探索，總結(jié)出以下四條有效措施可以減少實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染。

一、進(jìn)行密閉實(shí)驗(yàn)

中學(xué)化學(xué)的某些實(shí)驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致有毒氣體和粉塵進(jìn)入空氣而毒化實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室的空氣直接影響師生的健康，因此在這些實(shí)驗(yàn)中除了安裝尾氣處理裝置外，還要盡可能使整個(gè)裝置密封可控，避免敞口操作，防止反應(yīng)物質(zhì)散逸到周圍環(huán)境中。

案例1：九年級(jí)化學(xué)(上冊(cè))探究燃燒的條件的實(shí)驗(yàn)中，由于白磷在空氣中燃燒產(chǎn)生的大量白煙(P₂O₅)是有害物質(zhì)，它與空氣中的水反應(yīng)會(huì)生成有毒的偏磷酸，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，書本實(shí)驗(yàn)裝置沒有做到綠色化，實(shí)驗(yàn)要求在通風(fēng)櫥里進(jìn)行，學(xué)校一般不具備這個(gè)條件，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)造成污染，對(duì)師生健康不利，因此，必須對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作為：向大燒杯中倒入80℃左右的熱水，在水中加入一小塊白磷，取兩支硬質(zhì)大試管，向其中一支試管中加入紅磷，再向另一支試管中加入少量白磷，塞上帶有氣球的橡皮塞，然后立即將兩支試管同時(shí)放入熱水中，觀察三處磷是否都會(huì)燃燒，然后對(duì)準(zhǔn)水中的白磷通入氧氣或空氣，觀察水下白磷是否燃燒，實(shí)驗(yàn)中會(huì)看到試管中的白磷迅速燃燒產(chǎn)生大量白煙，同時(shí)氣球鼓起，試管中的紅磷沒有燃燒，水中的白磷也沒有燃燒，而通入氧氣時(shí)卻能燃燒，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)最大的優(yōu)點(diǎn)是無污染，試管口系上氣球使實(shí)驗(yàn)始終在密閉的裝置中進(jìn)行，生成的五氧化二磷不會(huì)散逸到空氣中，不會(huì)污染環(huán)境，所以實(shí)驗(yàn)無需在通風(fēng)櫥里進(jìn)行，適合課堂演示，達(dá)到了化學(xué)綠色化的要求。

二、加強(qiáng)回收利用、重復(fù)使用

加強(qiáng)反應(yīng)物質(zhì)的回收利用和消除處理是減少污染物的又一重要措施，回收主要包括：第一是回收未反應(yīng)的原料和副產(chǎn)品；第二是回收催化劑等非反應(yīng)試劑，重復(fù)使用是指將上一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟中剩余的藥品用到下一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟中或其他實(shí)驗(yàn)中，這樣就大大減少了化學(xué)藥品的用量，提高了藥品的使用效率。

案例2：實(shí)驗(yàn)室常對(duì)加熱高錳酸鉀(KMnO₄)分解實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)后的剩余固體中主要有錳酸鉀(K₂MnO₄)、二氧化錳(MnO₂)及未反應(yīng)掉的高錳酸鉀(KMnO₄)，可以通過溶解、過濾回收得到二氧化錳，回收得到的二氧化錳可以用于過氧化氫(H₂O₂)制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，這三種固體還可以直接用于濃鹽酸(HCI)制取氯氣(Cl₂)的實(shí)驗(yàn)。

三、減少反應(yīng)物的使用，開展微型實(shí)驗(yàn)

減少藥品的用量就是以盡量少的試劑、盡量低的濃度試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而且要達(dá)到比較理想的實(shí)驗(yàn)效果，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)(縮寫ML)是國(guó)內(nèi)外近二十年進(jìn)展較快的一種新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)形式，實(shí)驗(yàn)表明，微型實(shí)驗(yàn)的試劑用量比常規(guī)實(shí)驗(yàn)節(jié)省百分之九十，微型實(shí)驗(yàn)大大節(jié)省了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)；微型實(shí)驗(yàn)試劑用量少，實(shí)驗(yàn)中不會(huì)造成危險(xiǎn)，同時(shí)生成的污染性物質(zhì)少，對(duì)環(huán)境的污染就少；微型實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比，具有儀器小巧、用藥量少、操作方便、反應(yīng)速率快、現(xiàn)象明顯的特點(diǎn)，因此實(shí)驗(yàn)微型化還能節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，學(xué)生實(shí)驗(yàn)要盡可能做到微型化，只要現(xiàn)象明顯，達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果，量越少越好。

案例3：硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，按常規(guī)實(shí)驗(yàn)的量需硫0.3～0.5克，這樣會(huì)生成的二氧化硫0.6～1.0克，而微型實(shí)驗(yàn)每次僅需硫0.02克，這樣反應(yīng)生成的二氧化硫大約為0.04克，所以排污量大大減少，從而減少了對(duì)大氣污染，再如，利用點(diǎn)滴板等微型化實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：用指示劑試驗(yàn)溶液的酸堿性、酸堿中和反應(yīng)、稀鹽酸與碳酸鈉(碳酸氫鈉)等探究實(shí)驗(yàn)，試劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為原濃度的0.5％～1.0％，用量可減少到0.1％～0.25％，以上實(shí)驗(yàn)都能達(dá)到滿意的實(shí)驗(yàn)效果，因此，在保證獲取最有效實(shí)驗(yàn)信息的前提下，應(yīng)盡可能降低實(shí)驗(yàn)藥品的用量和濃度，減少藥品的損耗，預(yù)防環(huán)境污染。

四、加強(qiáng)尾氣處理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)必須妥善處理反應(yīng)過程中生成的有害氣體，采用吸收、中和等方法使有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的氣體，從而減少其對(duì)環(huán)境的污染。

案例4：教師在演示硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)中，可以在集氣瓶?jī)?nèi)預(yù)先放人堿溶液以達(dá)到吸收有害的SO₂氣體減少污染的目的。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要途徑，但是在完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)并收到滿意效果的同時(shí)，無意之中將一些有害物質(zhì)排放到環(huán)境中，造成了環(huán)境污染，危害師生健康，因此，進(jìn)行清潔化實(shí)驗(yàn)并采取相應(yīng)措施是非常必要的。

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(責(zé)任編輯：羅艷)