关于化学实验试谈中学化学实验污染网

近年来，三聚氰胺牛奶、“红心”鸡蛋、过氧化苯甲酰馒头、“铅铬绿”绿茶、甲醛保鲜的鱿鱼等毒害事故一再发生，而这些都是不正确使用化学制品所导致的。随着社会的不断进步，化学污染物对环境、对人类健康、对社会发展的危害越来越受到社会的普遍关注。提起污染，人们习惯把目标投向工厂，却忘了美丽的校园。
化学是一门实验学科。实验是化学理论产生的基础，也是检验化学理论的唯一标准。化学实验也带来了不同程度的污染。化学实验带来的污染分为有机污染和无机污染。有机污染主要是有机试剂和有机样品污染，如苯、氯仿、四氯化碳等有机溶剂；酚等有机试剂。无机污染包括强酸、强碱、重金属污染等，其中汞、铅、镉等重金属不仅毒性强，而且在人体有蓄积性。有机溶剂在实际使用中用量大，如果不对废弃的有机溶剂进行妥善处理，就会对周围环境产生极大的不良影响，甚至危及人的生命。化学工作者应力争减少实验污染，不断提高化学水平。

一、中学化学实验污染的根源

1.源自实验源头。

若实验设计不合理，则必然导致污染。不合理的实验教材编写、教学内容的设计、教学过程的安排及教学计划等，因其本身就有导致污染的可能，在这种情况下只要做实验，就会带来污染。反应验证化学反应中的能量的变化就是一个典型的例子。

2.源自实验过程。

包括实验药品种类和数量的设计不合理；实验中不能正确使用仪器和药品；实验操作不规范；化学试剂的取用量存在着一定的盲目性和随意性；实验仪器陈旧导致跑、冒、滴、漏严重。

3.源自实验处理。

即对实验中有毒物质处理不当。在一般的中学化学实验室里，很难找到“三废”的处理装置，导致废气、废液、废渣直接排入大自然中。如在制备和验证气体性质时，有毒气体的实验一般在通风橱内进行，保护了教室内的小环境，却忽略了教室外的大环境；对废液随意倾倒；对固体废弃物乱抛乱弃。由于对污染物的不合理、不科学处理甚至不处理，导致实验废液和实验废物直接流入下水道，对周围环境造成了二次污染，也是造成中学化学实验污染的主要原因。

4.源自实验管理。

很多中学实验员并没有经过专业、系统的学习，对废物的处理方法及必要性缺乏科学认识和科学管理。

二、防治实验污染的措施

1.增强师生环保意识。

在化学教学中应重视环保教育，培养学生的环保责任感，把环境保护教育渗透到化学实验过程中，禁止乱扔、乱倒行为。让学生把环保意识转变为自觉的行动，树立正确对待环境的态度，培养学生改造和优化环境的意识和能力。在教学中充分利用教材资源，有计划、有目的地对学生进行环保宣传教育，使学生牢固树立环境保护意识，关心和重视化学实验污染。

2.改进实验教学，减少污染。

改进实验教学，可从以下三个方面入手：
（2）浓度改进：对涉及药品浓度的实验探索和改进，既能节约药品、保证实验效果，又能减少环境污染。如①改进指示剂的浓度：可将浓度为0.5%～1.0%酚酞和石蕊减少到0.1%～0.25%，酚酞和石蕊变色很灵敏，即使用微量药品同样有明显的现象和效果。②改进苯酚的浓度：可将苯酚溶液浓度由2%降至0.5%～1.0%，溴水浓度也可降低为橙红（稍浓）。③改进硝酸银浓度：配制银氨溶液时，可将硝酸银浓度、氨水浓度均由2%降为1%，实验效果依然。而在高中化学一般离子检验中，硝酸银浓度微量0.1%已足够。④改进硫氰酸钾、三氯化铁溶液的浓度：在浓度对化学平衡的影响的演示实验中，可将硫氰酸钾浓度由0.01mol/L降为0.005mol/L，三氯化铁溶液的浓度由1mol/L降为0.5mol/L。改进实验药品的浓度既增强了实验效果，又减少了药品的损耗，减少了环境污染。
（3）仪器改进：①用可循环使用的仪器代替传统实验。如：碘的升华实验，可用碘锤来完成（碘锤的两头向内凹陷，内封有碘晶体，如图1）；温度对化学平衡的影响实验，可采用密封有二氧化氮的双球泡（如图2）。
②合并实验，减少污染。实验的合并是将某几个实验合并在一起做，减少实验中产生的污染，甚至变得没有污染。如：浓硫酸特性实验源于：论文范例www.618jyw.com
及产物的验证实验（图3）。③推行微型实验。在保证现象明显的前提下，实现药品微量化及实验仪器微型化，具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便于携带等优点。如下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e（图4）是 图3 图4
在中学教学中，这样的例子还有很多，如氯、溴、碘的氧化性实验，三价铁的显色反应可放在点滴板中进行；有些定性实验可放在滤纸上进行，如电解饱和食盐水，乙醛与氢氧化铜悬浊液的反应，气体的性质和检验，等等。如果遇到实验中微型化带来的实验现象不明显问题，就可以借助投影仪把实验现象放大，这样可以消除实验微型化带来的不利影响。微型化学实验不是常规实验的简单微缩，也不是对常规实验的补充，更不是与常规实验的对立，它是用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。

3.有效使用多媒体，减少污染。

对氯气、铜与硝酸、苯、苯酚等环境污染严重的实验，可采用计算机多媒体系统进行仿真实验以减少污染。采用多媒体教学的实验往往有以下特点：①对实验毒性很大，产生气体污染严重的，如：氯气的制取、除杂、干燥、性质、尾气处理的综合实验。②对需从微观的角度诠释原理的，如：电解饱和食盐水的实验，会产生氯气，同时学生对离子的移动缺乏理解，如果用电脑三维动画从微观的角度诠释微粒的运动，并显示两极的变化，则效果比实验好。③对需分析化学原理的，如：苯酚和浓溴水反应。④对反应需要一定速度和时间的，如：⑤通过多媒体，实验仪器不仅可以按实验的要求随意组装，还可以另存为图片，或进行模拟演示，既可省去教师画图的麻烦，又能很好地再现实验现象，对培养学生的实验设计能力有较大的帮助。

4.正确处理实验废弃物，减少污染。

化学实验产生的废水、废气、废渣等都会对周围环境造成不同程度的污染。如果我们对这些废弃物进行合理利用，则不仅可以减少对环境的污染，而且可以变废为宝。实验室常见的有害物处理方法如下：①废气：氯气、氮氧化物、二氧化硫等用碱液吸收，一氧化碳用气球收集后再做处理或点燃。②废液：废酸用石灰乳或碳酸钠中和；废铬液用浓高锰酸钾再生；含重金属离子的废液可加碱或硫化钠使其沉积，再过滤分离，残渣埋于地下。③废渣：尽可能再生利用，不能再生的有毒物要远离生活区深埋。
化学实验中所用化学试剂种类多，造成排放的污染物成分相当复杂，对环境对社会造成的危害难以尽述，因此在中学化学教育教学中，应加强对学生环保意识的培养，将学生培养成具有环保意识的人。