初中化学实验废弃物绿色化处理研究

刘永谦

摘 要：本文分析了初中化学实验废弃物的产生及危害，并提出了切实可行的处理办法。

关键词：初中化学实验废弃物；危害；处理方法

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）07-176-02

化学实验是化学的重要组成部分，演示实验对学生学习实验操作，对于化学知识的理解提供了感性现象，而学生实验可以让学生练习基本操作，便于理解化学概念和化学理论，因此化学实验非常重要，但如何处理化学实验废弃物是一个值得研究的课题，实验废弃物的“绿色化”是一个方向，所谓废弃物绿色化处理是以“绿色化学”为指导，使实验废弃物无毒无害，“绿色化学”要求化学反应在无毒无害条件下完成，反应物尽量完全转化到需要的生成物，尽最大可能不污染环境不改变环境的本来面貌，因此“绿色化学”又被称为“环境友好化学”和“清洁技术化学”。Anastas和Warner提出了绿色化学的12条原则，它为化学的发展指明了方向，也为化学实验废弃物处理指明了方向。初中化学实验以无机实验为主，相对有机实验来说，有毒有害物质较少，因此容易忽视实验废弃物的无害化处理。初中学生在做学生实验时，由于初中学生初次接触化学实验，还没有自我保护意识，也没有保护环境的意识，因此对实验后的废弃物无处理意识，但是初中化学实验废弃物并非对环境无任何危害，有些废弃物如不加以处理危害很大，尤其是初中生正是身心发展的关键时期，对化学有害物更应避免接触，作为化学教师在教室进行演示实验时必须以人为本，既要对学生负责同时也是对自己身心健康负责，时时处处避免有害化学物进入教室。

按状态区分化学废弃物可分三类﹕

（1）﹕废气类，二氧化硫、氨气、氯化氢、一氧化碳

（2）﹕废液类，废酸、废碱、盐溶液，有些盐溶液有剧毒如钡盐。

（3）﹕废渣类，氯酸钾、高锰酸钾制氧气后的废弃物，

人教版初中教材涉及到的有毒有害化学品及其危害﹕

废气类如二氧化硫、氨气、氯化氢、一氧化碳对人健康危害很大，

二氧化硫对人的危害非常大，当其在空气中的体积分数为8×10-6时人们就会难以忍受，二氧化硫强烈刺激粘膜，导致流泪疼痛咽干，可引起严重的支气管炎甚至引起窒息死亡。

氨气强烈刺激眼睛导致流泪，吸入氨气会引起声音嘶哑，甚至导致肺炎。如果浓氨水不慎进入眼内可引起失明。

一氧化碳使血液中的血红蛋白失去运输氧气的能力，因此导致人体缺氧中毒，引起头晕恶心全身无力，中枢神经瘫痪，甚至呼吸停止死亡。

氯化氢气体吸入后可引起呼吸道水肿发炎充血，咳嗽，严重者窒息死亡。

可溶性钡盐如进入食道，会引起强烈的烧灼感，引起呕吐﹑腹痛，血压下降心肌麻痹而死亡。

白磷为剧毒物，误服0.1克即可致人死亡，误服后口腔有烧灼感，导致消化道伤害，严重者呼吸衰竭引起死亡。长期接触白磷也会引起慢性蓄积性中毒。红磷虽然被认为毒性较小，但红磷进入人体仍然会导致人体中毒，会引起血液病变，使肝肾发生病理性改变。

浓硫酸﹑氢氧化钠为强腐蚀性化学品，如不慎，可引起严重的化学烧伤很难治愈。

化学废弃物處理的一般原则[3]为：处理废弃物的同时不能再产生新的有害废弃物，尽可能回收再循环利用即可节约资金又可避免环境破坏，无法回收时也要使排放物对环境无害，按类收集以利处理，用最小的代价获得最安全的排放，尽量避免成本高昂的处理方法，实验室废气一般采用溶液吸附法，废液一般采用酸碱中和法、化学沉淀法等[4]。以此指导，下面以人教版初中化学教材中演示实验及学生实验为例介绍如何使实验对环境无害化。

人教版九年级化学上册第一单元课题一演示实验（3）硫酸铜与氢氧化钠反应得到氢氧化铜，如将氢氧化铜扔掉甚为可惜，可向反应后的沉淀物再加适量稀硫酸又得到硫酸铜溶液，反应方程式如下﹕

而学生实验需大量硫酸铜溶液，这样可循环利用节省资金避免排放。演示实验（4）石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应后为氯化钙溶液，将氯化钙溶液收集，利用太阳能蒸发水分，得到固态氯化钙。

上册第二单元课题一演示实验﹕利用红磷测定空气里氧气的含量，实验后集气瓶中水显酸性，这是五氧化二磷与水反应生成的磷酸所致，反应方程式如下﹕

此时应加熟石灰调pH值至中性，做无害化处理。课题二硫磺在氧气中燃烧，集气瓶中事先应加入碱液以吸收有毒的二氧化硫。课题三高锰酸钾制氧气后的废弃物如扔掉很可惜应回收利用。可以先把反应后的废弃物溶解然后向其中加入醋酸，把锰酸钾转变为高锰酸钾，重新利用，避免了直接扔掉对环境的破坏。其方程式如下：

氯酸钾制氧气后的废弃物，溶解后过滤，可得到氯化钾和二氧化锰，重新循环利用化废为宝。

过氧化氢制氧气后过滤可得到二氧化锰，供下次实验再用。

上册第七单元课题一做白磷和红磷的燃烧条件实验，教材的演示实验设计为在开放的环境下进行，白磷为剧毒物，产物五氧化二磷对人体危害很大，如任其在教室扩散，对学生和教师身心健康危害很大。如在烧杯上面扣一个大烧杯即可避免污染物扩散至教室。课题二锌和稀硫酸制氢气后的产物为硫酸锌，蒸发后即可得硫酸锌。

下册第八单元课题三一氧化碳还原氧化铁的实验，剩余的一氧化碳燃烧转化为二氧化碳，做到了对环境的无害化，但是应当在点燃一氧化碳前，加进一个除去二氧化碳的装置，这样燃烧效果更好。

酸碱盐部分实验，酸性溶液均须加入熟石灰调酸碱度为中性，以避免溶液腐蚀金属制品，如是碱性溶液均须加酸调酸碱度为中性，以避免对土壤和水生动物的生长产生不利影响。含重金属离子的盐溶液应加入熟石灰或碳酸钠使重金属离子形成沉淀，这是最经济的除去重金属离子的方法。

对实验后废弃物做合理的处理，即是对广大师生的健康负责，也是对环境的保护，同时废弃物的循环利用，也可为国家节约资金，是一项功德无量惠及当代造福子孙的工作，值得我们每个化学工作者身体力行付诸于教学实践。作为化学教师自己首先要有环保意识，时时处处做环保卫士，化学实验尽量避免有毒有害化学试剂的使用，只要现象明显，尽量用最少量的试剂进行实验，大力提倡微型实验，同样重要的要对学生做绿色化学教育，保护自己，保护环境，做好每一个实验，不浪费试剂，做好实验后的废弃物处理，不能随便倒入下水道，应倒入指定的地方，再回收处理。

参考文献：

[1] 曹洪玉.张 晔.绿色化学与实验室污染[J] .赤峰学院学报（自然科学版）.2007，23（1）﹕64

[2 ] 朱家风.化学实验中“绿色化学”意识的渗透[J].内蒙古石油化工.2007.（4） ﹕73.