无机化学实验室常见废液的处理方法

郁先哲，黄少云

(武汉工程大学　化学与环境工程学院，武汉　430074)



无机化学实验室常见废液的处理方法

郁先哲，黄少云

(武汉工程大学化学与环境工程学院，武汉430074)

摘要在高等学校化学实验室中，师生进行实验教学和科研工作，都会用到大量的化学试剂，包括具有强烈腐蚀性的酸碱类药品和具有较大毒性的重金属盐及有机化合物。含有这些试剂的废液如果随意倾倒和排放，不仅会对下水管道产生腐蚀，更严重的是会使有毒害性的物质进入排水管网，流入江河，进而影响到整个水质环境和生态系统。因此对化学实验室废液的处理是相当重要的。该文探讨了基础化学实验室排放的常见废液的分类处理方法，包括酸碱类和重金属盐类。

关键词酸碱类;重金属盐;废液处理;环境污染

高校化学实验室的化学药品试剂具有用量不大但种类繁多等特点[1]。随着学校规模的扩大和学生人数的增加以及学生的化学实验和教师科研工作量的增加，所使用的药品试剂用量也进一步增多，不可避免会产生更多的废气、废水、废渣等各种环境污染物[2-3]。在实验教学和科研过程中使用高浓度的化学物质，产生的污染物往往毒性大、危险性高[4]。无机化学实验室主要用到的是酸碱类和重金属盐类化学试剂，这类药品产生的废液如果随意倾倒和排放，会对环境造成污染，有些甚至是十分严重的。因此，实验室对化学废液进行回收和处理是非常必要的。本文对无机化学实验室常见的废液回收处理进行分类研究。

1无机废液的回收

高校无机化学实验室里的废液主要是酸碱类和重金属类。高校里学生实验较多，要加强对学生的环保宣传，实验后的化学废弃物不随意排放，应回收到指定的废液回收处。实验室中应摆放分类的废液回收缸，根据该实验室所做实验项目的类别，一般需要摆放3～5个，在每个废液缸上清楚标明所回收废液的类型。废液缸一般采用玻璃或陶瓷材质，耐腐蚀性较强。如果条件允许，废液缸最好是放置在通风橱中，以免对实验室空气环境造成污染。废液缸里的废液应定期处理，以免长期放置造成安全隐患。

2无机废液的处理方法

2.1酸碱类

酸类主要有盐酸、硫酸、硝酸和醋酸等，碱类主要有氢氧化钠、氢氧化钾等。酸碱类的废液处理起来相对简单。先把实验后的废液分类收集存储，然后进行酸碱中和处理。处理的时候要注意安全，最好在通风橱中进行，戴好护目镜和防酸碱的手套。酸碱中和过程中会大量放热，要留意液体飞溅，并用玻璃棒进行缓慢搅拌。处理结果要保证中和尽量完全，pH值检验在7左右即可。处理完毕的废液可直接倾倒入下水管道，用大量水冲洗，基本不会对环境造成影响。

2.2重金属盐类

基础化学实验所用到的金属盐主要含有铜、锌、镉、汞、铬、钡、铅、银等重金属离子。在实验室指定的地点放置废液缸，根据产生的金属离子不同，进行分类回收，收集后再进行分类处理。实验室处理方法主要是将重金属离子进行沉淀分离，然后将经过处理的废渣分类收集起来，交由学校相关部门统一处理。实验室的分类处理原理如下。

2.2.1含铜废液的处理

在含有Cu2+的废液中加入Ca(OH)2溶液或Na2CO3溶液，溶液显碱性后，可以使Cu2+转化为Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3。Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3均为沉淀状态，把沉淀下来的废渣滤出回收即可。滤液加入稀硫酸中和稀释，处理掉过量的Ca(OH)2即可。

2.2.2含锌废液的处理

在含有Zn2+的废液中加入NaOH溶液而将其转化为沉淀物Zn(OH)2即可。加入的过程中用pH试纸控制酸碱度，调节pH值在9左右的时候为最佳。如果pH值过高或过低，都有可能使Zn(OH)2又重新溶解。所以要注意加入的量和过程控制。

2.2.3含镉废液的处理

在含有Cd2+的废液中加入Ca(OH)2溶液，用pH试纸调节将pH值调节为11左右，使得镉离子全部转化为Cd(OH)2沉淀。过滤收集滤渣，检测滤液，已不含有Cd2+时，就加入稀硫酸中和稀释，处理掉过量的Ca(OH)2即可。或者直接在含有Cd2+的废液中加入Na2S溶液，使生成CdS沉淀，也可达到处理效果。

2.2.4含汞废液的处理

汞的毒性很大，会对人体造成累积性中毒，因此处理的时候要注意反应完全。如果是单质汞，要用硫粉进行覆盖，保持环境通风，等反应完全后收集。在处理含汞废液时，可加入0.1mol/L的FeSO4溶液和Na2S溶液，充分搅拌，控制废液pH值在6～8范围内，等沉淀完全后，放置过滤，保存滤渣。稀释上述滤液，调节pH值到6左右，加入活性炭，充分搅拌，放置3小时。然后过滤，保存好滤渣。检测滤液，不含有Hg2+时才可排放。

2.2.5含铬废液的处理

含铬废液中对环境影响最大的主要是六价铬(Cr6+)。处理的主要目的是要将Cr6+还原为三价铬(Cr3+)。在含铬废液中加入稀硫酸，充分搅拌，调节pH值在3以下，缓慢加入Na2S2O3晶体，搅拌使得溶液由黄色变成深绿色为止。然后在其中加入2mol/L的NaOH溶液，调节pH值在7～8之间，放置，待反应完全后过滤，将滤渣收集保存。检测溶液，不含有Cr6+时就可以安全排放。

2.2.6含钡废液的处理

在含有钡离子(Ba2+)的溶液中加入Na2SO4溶液，使得Ba2+完全转化为BaS04的沉淀，过滤回收滤渣即可。在加入过程中，如不能保证沉淀完全，可取少量上层清液于离心试管中，放置在离心机中进行离心分离。分离后在所得清液中滴加Na2SO4溶液，没有白色沉淀产生，则已沉淀完全。

2.2.7含铅废液的处理

在含有铅离子(Pb2+)的废液中加入Ca(OH)2溶液，调节pH值到11以上，使生成Pb(OH)2沉淀。然后加入凝固剂Al2(SO4)3，再用稀H2SO4将其pH调到7～8之间，放置等反应完全，过滤收集滤渣。检测滤液，不含有Pb2+时才可排放。

2.2.8含银废液的处理

在含有银离子(Ag+)的废液中加入Na2SO4溶液，使得Ag+完全转化为Ag2SO4沉淀，过滤即可。如果不能保证反应完全，可参照2.2.6节含钡废液的处理中的离心分离检验方法进行检验。学生实验中含有Ag+的废液量还是比较大的。实验后可统一收集起来，积存较多后，也可用电解法回收。

3结束语

高校化学实验室中常见无机废液处理，主要用到的是酸碱中和处理和沉淀处理法，另有少量需要活性炭吸附处理。在无机化学实验室中这些较为常用的废液处理手段并不复杂，但具有重大的意义。实验室的废弃物进行回收处理，提高环境保护意识，也是高校发展建设的一个重要环节，必须加以重视。在当前高校中，随着学校规模的扩大，学生人数的增加，师生实验教学和科研工作量在增多，所使用的化学药品试剂用量也在加大，注重对废液废渣的统一管理和回收处理，减少对环境的污染，对人类的生活和生态环境都是功在当代、利在千秋。

参 考 文 献

[1]牛亮．预防为主加强内控浅谈实验室安全管理[J]．实验室研究与探索，2011，30(12)：196-198．

[2]纪朋艳，李庆华，刘玉莲.化学实验室废水处理初探[J].硅谷，2014，7(24):176-176.

[3]刘欣悦.刍议高校化学实验室废水处理分析[J].中国科技纵横，2014(5):8.

[4]李芳蓉，张建民.高校化学实验室废水污染防治对策[J].实验室研究与探索，2014，33(11):308-312.

[5]郝冬亮.化学实验废水排放与环境安全[J].绿色科技，2013(11):193-194.

Methods of Disposing Common Liquid Waste in Inorganic Chemistry Laboratory

YU Xianzhe，HUANG Shaoyun

(SchoolofChemistryandEnvironmentalEngineering，WuhanInstituteofTechnology，Wuhan430074，China)

AbstractIn college chemical laboratory，students and teachers use a lot of chemical reagent in experiment teaching and research，which include strong corrosive acid and base，poisonous heavy metal salts and organic compounds. If we discard all of waste above without being disposed properly，they will damage the network of drains in the first and destroy the water resource and ecosystem in the second. It’s important to handle the liquid waste properly in lab. This paper discusses the methods of disposing common liquid waste (acid，base，and heavy metal salts) in foundation chemistry laboratory

Key wordsacid-base；heavy metal salts；disposing methods；environmental pollution

收稿日期:2015-08-07

作者简介：郁先哲(1980-)，男，实验师，主要从事无机化学方面的研究。

中图分类号O61；G642.423

文献标志码A

doi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.02.062