賀寶靈 詹 歡
(河北聯(lián)合大學(xué) 藥學(xué)院,河北 唐山 063000)
高?;瘜W(xué)實驗室是師生學(xué)習(xí)、實驗和科研的重要場所,在實驗教學(xué)過程中,教師往往強調(diào)對學(xué)生觀察能力、基本操作能力,和探究能力的培養(yǎng),而對實驗過程中所產(chǎn)生的“三廢”(廢液、廢氣、廢渣)很少進行處理。醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實驗主要分為有機化學(xué)實驗、無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗,和天然藥物化學(xué)實驗四大類,每一類實驗有其特定的一些廢棄物。無機化學(xué)實驗中產(chǎn)生的廢棄物有廢堿、廢酸、金屬鹽沉淀物;有機化學(xué)實驗中產(chǎn)生的廢棄物有廢棄有機溶劑、SO2、NH3等一些有害氣體;分析化學(xué)實驗中產(chǎn)生的廢棄物有廢酸、廢堿、以及一些滴定余下的滴定液;天然藥物化學(xué)實驗中產(chǎn)生的廢棄物有固體殘渣和有毒液體。這些廢棄物如果未經(jīng)處理直接排放,不僅會污染周邊環(huán)境,危害師生身心健康,且造成安全隱患。
結(jié)合個人工作體會及經(jīng)驗,總結(jié)了基礎(chǔ)化學(xué)實驗室?guī)追N常見廢棄物的處理方法,具有操作簡單易行、無害化效果顯著、原料成本低廉、不產(chǎn)生次級廢棄物等優(yōu)點。下面將根據(jù)廢棄物的主要種類就其處理方法逐一進行介紹。
化學(xué)實驗室內(nèi)產(chǎn)生最多的就是酸、堿廢液。一般廢液常用做清洗劑使用。經(jīng)大量水洗涮后濃度極稀,可直接排放。濃度較高的酸堿廢液平時應(yīng)該分開貯存,再中和處理 ??刂苹旌弦?的pH值在 6.5-8.5之間 ,使其達到排放標準。
對于無毒的氣體,我們一般直接通過通風(fēng)設(shè)施排放。對于有毒的氣體,我們針對不同的性質(zhì)進行處理。例如:對于堿性的氣體(NH3)用回收的廢酸進行吸收,對于酸性氣體(如SO2、NO2、H2S等)用回收的廢堿進行吸收處理。另外,在水或其它溶劑中溶解度特別大或比較大的氣體,只要找到合適的溶劑,就可以把它們完全或大部分溶解吸收。對于部分有害的可燃性氣體,在排放口點火燃燒消除污染即可[1]。
1)包含苯、已烷、二甲苯、甲苯、動植物性油脂及液體和固體脂肪酸等物質(zhì)的廢液:對可燃性的物質(zhì)可以用焚燒法處理;對難于燃燒的物質(zhì)及低濃度的廢液,可用溶劑萃取法或吸附法處理。
2)含有氯仿和四氯化碳等的廢液。應(yīng)用水浴蒸餾,收集餾出液,密閉保存,回收再利用。達到無害化處理以及節(jié)約的雙重目的。
3)烴類及其含氧衍生物的處理。最簡單的方法就是用活性碳吸附:先將廢水分為有機無機兩相并將有機相分離出來,之后經(jīng)過活性碳二級吸附,化學(xué)需氧量的去除率可達到93%[2]。
4)對甲醇、乙醇及醋酸之類溶劑??蓪@類溶液可用大量水進行稀釋后排放,因為這些溶劑能被細菌作用而分解,
5)含銅的廢液。我們是利用氫氧化銅沉淀法去除銅離子。實驗結(jié)果表明銅離子的濃度是隨著溶液pH值的增大先減小,在pH值為8時降到最小,在pH值大于8后銅離子的濃度又反而增大。這是由于銅離子可以形成多羥基配合物,當溶液堿性較強時,氫氧化銅沉淀又會以配合物離子的形式進入溶液。最后溶液如果呈堿性還要中和至中性再排放[3]。
6)含鋇的廢液。含鋇的廢液可以將其轉(zhuǎn)變?yōu)锽aSO4,沉淀完全時,溶液pH=7,此時可以將沉淀過濾,然后余下濾液可以稀釋后直接排放[4]。
7)含銀的廢液??紤]到銀是貴重金屬,因此很有必要將其從廢液中提取回收或轉(zhuǎn)化成可再次利用的化學(xué)試劑。將定量分析中產(chǎn)生的含銀廢液累積到一定數(shù)量后,在攪拌中加入工業(yè)級濃鹽酸,直到不再析出白色乳狀的氯化銀沉淀為止。在沉淀沉降完畢后傾瀉出母液,用蒸餾水以傾瀉法充分洗滌沉淀至完全除去Fe和Cl。在適當?shù)娜萜鲀?nèi)用硫酸(1:4)或10%-15%氯化鈉溶液及價廉的金屬鋅棒還原處理氯化銀沉淀,直到沉淀中不再含有白色的AgCl粒子時還原才算徹底。此時析出的是暗灰色粉末狀金屬銀沉淀,再仔細用蒸餾水以傾瀉法洗滌除去沉淀中的游離酸和鋅粒子,然后將洗滌干凈的粉末狀銀烘干,并在石墨增鍋中熔融,即可得到塊狀的金屬銀,或者將其溶于硝酸后制成硝酸銀溶液重復(fù)使用[5]。
8)含酚的廢液。此類廢液包含的物質(zhì)有苯酚 、甲酚 、萘酚等 ,且酚類具有一定的水溶性。低濃度的含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉煮一下,使酚分解為二氧化碳和水。如果是高濃度的含酚廢液,可通過醋酸丁酯萃取,再加少量的氫氧化鈉溶液反萃取,經(jīng)調(diào)節(jié)pH值后進行蒸餾回收,處理后的廢液排放。反應(yīng)如下:
9)含鉛的廢液。在廢液中加入Ca(OH)2:調(diào) pH值至11。加入Al2(SO4)3,用硫酸慢慢調(diào)節(jié)pH值,使其降到7~8,把溶液放置,待其充分沉淀后即過濾。檢查濾液不含鉛離子后即可排放。
4)對有機酸或無機酸的酯類及部份有機磷化合物等容易發(fā)生水解的物質(zhì) :加入氫氧化鈉或氫氧化鈣在室溫或加熱下進行水解,水解后若廢液無毒害時,把它中和稀釋后排放;如果含有有害物質(zhì)時,用吸附等適當?shù)姆椒右蕴幚怼?/p>
隨著高校的擴招和實踐教學(xué)力度的加大,實驗課時量成倍增多,廢棄物的數(shù)量也成倍增加,如不及時采取應(yīng)對措施,其影響及后果將難以預(yù)料。為此,實驗室工作人員都應(yīng)提高環(huán)境保護、生產(chǎn)安全的意識,自覺采取措施,以免危害自身或者危及他人。總之 ,高?;瘜W(xué)實驗室產(chǎn)生的廢棄物大多具有一定的有害性,應(yīng)該在處理后再排放,做到減量化、無害化,從而實現(xiàn)實驗室管理工作的規(guī)范化、科學(xué)化。
[1]馬志成,胡閻,李肇國,等.高校基礎(chǔ)化學(xué)實驗室廢棄物處理的調(diào)查研究[J].實驗室研究與探索,2011,30(5):179-182.
[2]云梁.關(guān)于高校實驗室廢液的管理與處理方法探討[J].新疆農(nóng)墾科技,2011(5).
[3]潘曉慶.化學(xué)法處理實驗室含銅污水和含鉻污水研究[J].價值工程,2010,29(25):118.
[4]唐圍盤,黃安群.水產(chǎn)養(yǎng)殖實驗室的污染物及其防控[J].中國畜牧獸醫(yī)文摘,2011,27(6):56-57.
[5]Zhang Xiaoyun,Tian Xueda,Zhang Dong fang.Separation of Silver from Silver-manganese Ore with Cellulose as Reductant[J].Trans Nonferrous Met Soc China,2006,16(3):705-708.