关于化学实验室实验后废弃物资的处理

2020-10-21 18:04:01卓坤得
科学导报·学术 2020年30期
关键词:回收利用处理

卓坤得

摘  要:对实验室废弃液进行简单而有效的处理排放及回收利用的工作,以减少对环境的污染,保护生态环境。化学实验室实验后产生的废弃物资数量少、种类多,组成经常变化,大部分为毒害品、腐蚀性酸,如果不经处理直接排放,将污染环境、危害人们的身体健康,甚至于造成十分严重的后果。因此,实验室工作人员包括教师和学生都必须十分重视实验后废弃物资的处理工作,以高度的责任心作好实验后废弃物质的处理工作,以减少对环境的污染,保护环境。

关键词:实验室废弃物;处理;回收利用

1.有关废液的处理

对实验室废弃物资的处理应以不造成新的废弃物的浪费为基本出发点,同时可回收利用的要尽量回收利用,还应减少对环境的污染。

1.1对量大或浓度高的废弃物应回收利用,使废弃物再资源化;对量小或浓度低的废弃物,如不超过环境中的最高允许量,也可随下水道、地下道排放。

1.2对易爆、易燃的实验废弃物,或因久放会给处理带来更大困难的废弃物,应及时加以处理。

1.3对破损仪器和设备等实验室废弃物,应尽量回收利用。

1.4对实在无法利用实验室废弃物,应进行最终处理,采用掩埋或焚化的办法。无论液体或固体,凡能安全焚烧者则焚烧,但是数量不宜太大,焚烧时切勿残留有害气体或烧余物如不能焚烧时,要选择安全场所填埋,而不使其裸露在地面。

1.5对实验过程中产生的极低水平的放射废液,可随下水道排放;对较高和极高水平的放射性废液,应将废液和其浓缩物同人类生活环境长期隔离,任其自然衰变至对人类和生物的危害降低到最低。

1.6利用蒸镏、过滤、吸附等方法,将危险物分离,而只弃去安全部分。

2处理有害废弃物切实可行的方法

2.1含砷废液的处理

三氧化二砷是剧毒物资,其致死剂量为0.1g。在溶液中的浓度不得超过5×10-5%。处理时可利用硫酸铁在碱性条件下形成氢氧化铁沉淀与砷的化合物共沉淀和吸附作用,将废水中的砷除去。Fe3+和As3+的摩尔比约为10:1,pH值在9左右效果最好,充分搅拌后静置过夜,分离沉淀,排放废液。

Fe3++3OH-=Fe(0H)3↓As3++3OH-=As(0H)3

可用钼蓝法或二乙基二硫代氨基甲酸银法测定砷的含量。

2.2含铬废液的处理

Cr(Ⅵ)有剧毒,在溶液中的浓度不得超过5×10-5%。可在酸性(调pH值为2~3)含铬废液中,加入约10%的硫酸亚铁溶液,Fe2+能把Cr(Ⅵ)还原为Cr3+。然后用熟石灰或碱液调溶液的pH为6—8(防止pH大于10时Cr(OH)3转变成Cr(OH)4,加热到80℃左右,静置过夜,分离沉淀,排放废液。

Fe2++2OH-=Fe(0H)2

Fe3++3OH-=Fe(OH)3

Cr3++3OH-=Cr(OH)3

2.3含氰化物废液的处理

氰化物有剧毒,在溶液中的浓度不得超过1.0×10-4%。我们利用CN-离子的强配位性采用络合法即普鲁士蓝法处理含氰化物废液。先在废液中加入碱液调pH为7.5~10.5,然后加入约10%的硫酸亚铁溶液,充分搅拌,静置后分离沉淀,排放废液。

Fe2++6CN-=[Fe(CN)6]4

2Fe2++[Fe(CN)6]4-=Fe2[Fe(CN)6]↓

2.4含汞废液的处理

含汞废液的毒性极大,其最低浓度不得超过5.0×10-7%,若废液经微生物等的作用后会变成毒性更大的有机汞。可用Na2S把Hg2+转变成HgS,然后使其与FeS共沉淀而分离除去。

Hg2++S2-=HgS↓

Fe2++S2-=FeS↓

注意:要防止Na2S过量生成[HgS2]2-络离子。可先在含汞废液中加入与Hg2+浓度等摩尔的NaS·9H2O,经充分搅拌使Hg2+生成难溶的HgS,再加入1.0×10-3%FeSO4,使Fe2+与过量的Na2S生成FeS沉淀,将悬浮的HgS共沉淀。静置后分离沉淀,排放废液。

2.5含铅废液的处理

含铅废液的浓度不得超过1.0×10-4%。可用氢氧化物共沉淀法处理。先用碱液调pH值为11,把Pb2+转变成难溶的Pb(OH)2沉淀,然后加铝盐凝聚剂Al2(SO43使生成Al(OH)3沉淀,此时pH值为7~8,即产生Al(OH)3和Pb(OH)2共沉淀。静置澄清后分离沉淀,排放废液。

Pb2++2OH-=Pb(OH)2

Al3++3OH-=Al(OH)3

3回收利用废弃物资

我们从基本的化学原理出发,用简单的试剂,简便的方法,普通的仪器对不同种类的废弃物资进行了回收利用,取得了较好的效果。主要进行如下工作:

3.1在用浓硫酸作热浴测定物资的熔点时,有时由于有机物掉入热硫酸内而使酸液變黑,妨碍了对样品熔融过程的观察。此时可加入适量的硝酸钾晶体,加热使酸液恢复无色,经处理后的浓硫酸可继续用作测定熔点的热浴。

3.2实验室常用的铬酸洗液,反复使用至溶液变成绿色就失效了。这时在绿色的铬酸洗液中加入固体高锰酸钾晶体使其再生又可继续使用。

3.3实验中有许多基本操作训练,如溶液的配制后收集到的各种溶液,蒸馏及沸点的测定后得到的甲苯或乙醇,重结晶后的乙酰苯胺、苯甲酸、硝酸钾等药品,都可统一回收,直接用于某些实验。

3.4制氢气回收的废液中,含有大量的硫酸锌,可浓缩溶液使硫酸锌结晶析出,经重结晶后用于实验。同样地,制备硝酸钾的实验中,可回收到大量的氯化钠,经浓缩冷却结晶析出后,再经过重结晶后可用于实验。

3.5制氢气时回收到大量的锌粒,只要用水漂洗干净、烘干就可继续使用。

结束语

化学实验后的废液残渣中,往往含有各种危险有毒害的物资或值得回收利用的物资。有毒物资造成污染,危害人类,经过处理可减少污染来源。有用的物资经回收后可重新利用,以节约、弥补实验经费的不足,提高经济效益。对于那些复杂的、耗时过多的回收处理工作,可单独列为一个实验内容,以选做实验的形式或者以学生课外活动的形式让学生选做,以此来证明化学科学可通过自我更新的方法消除自身的污染。

参考文献

[1]  张敏.关于化学实验室实验后废弃物资的处理.零陵师范高等专科学校学报,2000,3(85)

[2]  郭 伟.化学实验室废液的管理与处理方法.蛇志JOURNALOFSNAKE,2004,4(73)

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