有机化学实验的绿色化、微量化研究

宫竹云，高越欣，杨大伟

摘要：有机化学实验是轻化工类专业学生学习的基础实验课程之一，每年所产生的“三废”是一个天文数字，有机化学实验的绿色化、微量化是环境保护的大势所趋。

关键词：有机化学实验；三废；绿色化；微量化

中图分类号：O6-3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）46-0243-02

有机化学实验是理工类高等院校化工、材料、纺织、生物、食品相关专业的重要基础实验课程之一。有机化学实验使用的药品大多带有毒性，我院做有机化学实验每年的班级数大约在30～40个，每个班按照30人算，每人每次实验用量按照30g算，那么每年每个实验药品的用量将在27～36kg之间，所有实验都加到一起所产生的“三废”，简直是一个天文数字，对环境的污染不可估量。因此，如何使有机化学实验绿色化、微量化是目前急需解决的问题，是环境保护的大势所趋。

一、有机化学实验的绿色化

1.实验教材的绿色化。要想从源头上降低有机化学实验药品对环境的污染，那么就必须编制出对环境污染相对较小的实验，只有学生使用的实验教材绿色化[1]，才能从根本上解决实验对环境造成的污染问题。

传统实验教材中，有的实验含有Pb2+或CrO42+等重金属。我校自2010年出版了新编的《基础化学实验》[2]教材，对有机化学实验进行了重大改革，药品中含有重金属的实验均已被污染较小、更贴近生活的实验所代替，例如：从茶叶中提取咖啡因，从菠菜中提取叶绿色等实验。

2.提前进行预习实验，减少药品的浪费。有机化学实验，实验过程很长，如果不在做实验之前进行预习，那么实验出错率是很高的。从前，学生主要是通过实验教材来进行预习。随着多媒体教学手段的引入[3]，实验教师购买了虚拟实验软件，学生只要先预习一下实验教材当中的实验内容，然后在网上进行虚拟实验操作，就能基本掌握即将要做的实验的全部过程。这让学生既透彻地预习了实验，又像实际操作一样，温习了一遍实验过程。等真正开始做实验的时候，就可以起到事半功倍的效果。学生做虚拟实验有如下优点：首先，降低了学生在实际实验操作过程中出现的错误；其次，减少了做实验时对实验药品的无谓消耗；最后，降低了对环境的污染，可谓一举多得。

3.实验过程中的绿色化。（1）引入多媒体进行辅助教学。传统的化学实验教学，指导教师在实验开始前只采用板书对实验进行讲解，既枯燥又不利于学生的理解。随着计算机技术的不断进步，现代有机化学实验采用多媒体进行实验授课。实验教师利用动画技术，生动地描述了整个实验的操作过程，加深了学生的直观认识（见图1）。采用多媒体和实际操作相结合的教学方法，降低了学生实验操作的出错率，大大提高了学生的学习积极性。（2）实验设备精密化，降低实验误差和危险。實验仪器精密度提高，不仅可以降低由于仪器造成的实验误差，还能够提高目标产物的收率，从而避免由于实验数据不理想需重做实验，而造成药品的浪费，以及对环境的又一次污染。随着科技的进步，电子天平的精确度也在不断提高，我校购买用于有机化学实验的电子天平，一般精确到小数点后三位到后四位，且有专门用于称量的地方，每次用完电子天平也都有专人进行打扫，避免由于仪器不准而造成的称量误差。

传统有机化学实验，用酒精灯进行加热，容易引起火灾或者是爆炸。随着科技的进步，酒精灯被电加热套所取代。我校学生现在进行有机化学实验均采用电加热套，避免了明火实验带来的危险。

4.实验产物处理绿色化。我校轻化工类的学生每一届要做9个有机化学实验，实验内容见表1。其中有7个实验的产物都或多或少带有一些毒性，由于班级多，人数多，这些在实验过程中产生的有毒“三废”该如何处理，是必须要解决的问题。

首先，所有的有机实验尽量都在有通风橱的实验室当中进行，如果不能保证每台实验装置都设置在通风橱内，那么在做实验的过程中必须保证开门开窗，保持通风良好。其次，对于实验产物统一放置在固定的废物回收瓶当中，然后由专门的部门进行回收。最后，让学生养成环保意识[3]，药品不要随便往水池里面倾倒，要统一放到废液瓶当中。能用多少药品就称取多少药品，不将多余的药品放在实验台或者是玻璃容器当中。

二、有机化学实验的微量化

常量有机化学实验所产生的“三废”每年都有很多，随着环保意识的增强，如何减少“三废”的产生，将是大家不得不重视的问题。因此，有机化学实验微量化将是未来的发展趋势。我校已经有几个有机化学实验采用了微量化，如乙酰苯胺的制备等。由于资金、实验条件等原因，我校还未将所有有机化学实验改成微量化。目前，正处于仪器、设备使用的探索期，但有机化学实验均采用微量化指日可待。

随着科技的进步，人类文明的发展，解决有机化学实验对环境造成的污染，已经是迫在眉睫的问题。有机化学实验的绿色化、微量化是未来高校有机化学课程内容设置的发展方向，也是环境保护的必然趋势。

参考文献：

[1]张勃.高校基础化学实验绿色化教学与实践探索[J].新西部：理论版，2016，（19）：134-135.

[2]翟滨，王岩.基础化学实验[M].北京：化学工业出版社，2010.

[3]郑永军，牛永生，侯绍刚.应用型本科高校有机化学开放实验教学绿色化探索[J].广州化工，2016，44（22）：193-194.