王卫华,夏亚钊,陈清阳
(菏泽医学专科学校,山东 菏泽 274000)
化学教学和研究工作需要在实验室中进行,而实验室的运作过程中,必然会有各种废液产生。但长久以来,废液并没有被合理化处理,使用者或监督者,都没有对此种危害引起高度重视。大部分情况下,毒液没有经过无害化处理就被直接排放,对环境造成了严重影响。因此,有必要对化学实验室的各种有毒有机物废液进行分析,依据其特点作出合理化处理。
在对实验室的废液进行收集时,需要准备好相应的容器,并设置专门的地点对废液进行存放,整个保存环境应当保持密闭。一般容器大多选择棕色的大容量试剂瓶,要避免以混装方式对废液进行收集,防止发生化学反应,引起爆炸等危险事件。有的废液对水、光、空气等较为敏感,与之接触容易发生反应,所以在存放时应当隔绝这些物质。对于废液的回收再利用,必须要以合理化处理为前提,确保废液经过处理后生成无害化合物。收集废液的设备必须进行集中管理,由专门人员来负责废液的回收与利用,最大限度上保证废液得到合理化处理,确保资源实现再利用,防止对环境造成污染[1-2]。
对于含芳香烃等之类的废液大多采用蒸馏法对其进行回收,通过活性炭可以将废液中一定程度的苯、甲苯、二甲苯等有效去除,但由于其中的含碳量较多,在燃烧时会产生大量的浓烟,这其中会掺杂有炭黑颗粒,所以在处理时需要确保这些废液充分燃烧,在进行燃烧处理的器具中,应当确保有足够的空气[3-4]。而氯代脂肪烃等废液可通过高锰酸钾进行氧化处理,可以使其毒性得到大幅度减轻,三氯甲烷在进行处理时,应当避免与水接触,以防产生毒气。
一些废液的沸点相对较低,但是其挥发性非常强,这些废液大多为醛类或酮类的废液,在进行处理时,可以选择使用蒸馏法以对其进行回收,从而实现再利用目的。一般情况下,可以选择采用活性炭对各项废渣或颗粒进行吸附,从而将废液中的醛类进行有效去除[5-6]。Fenton 试剂在废液处理工作中的应用非常普遍,该物质可以将废液中的毒气进行转化,使其成为无公害物质,从而便于进行回收与利用。
萃取法在一些浓度较高的含酚类废液中经常应用,通过这种方式,可以将其中的苯、甲苯等进行有效提取,是处理含酚类废液的一种有效方法,对于浓度比较低的含酚类废液,在进行处理时大多采用活性炭吸附法等方式,通过这些方式也可以将其中的有毒物质进行有效分离。其他的一些有害物质,主要通过相应的试剂来进行处理,使其进行简单的分解,减轻废液的毒性。在酸性条件下,含酚类的废液一般可以形成白色固体物,因此可以采用活性炭进行处理,在这种情况下,活性炭对废液表现出的吸附效果较好[7-8]。
一些浓度比较高的废液在进行处理时,也普遍会通过萃取法进行处理,经过对其中的芳胺萃取,可以获得较强的酸性化合物,从而使其顺利回收,而且在这一过程中用于萃取的溶剂可以得到再次使用。一些不溶于水并且挥发性非常强的芳胺废液,也可以通过蒸馏法进行处理,效果较好。对于沸点比较低的硝基化合物,实验室在进行处理时一般也通过蒸馏法进行。实际上萃取法的处理效果也比较好,在具体使用方面,主要取决于处理人员的个人习惯。一些含氨类的废液在加入甲醛后,就可以在短时间内形成固体物质,这样在进行回收时也会比较方便,另外一些试剂在此类物质的处理中应用也非常广泛。
一些量较小的废液,可以选择通过吸附的方式进行处理,将废液转化为无公害的物质,使其得到再利用。一些得到有效处理的废液也在很大程度上对环境起到了保护作用,同时也进一步强化了实验室的综合处理能力,对于一些化学实验室来说,通过这些处理措施也可以使学生在这方面的环保意识获得提升,有利于学校化学实验室良性发展[9]。化学实验室通过对废液进行无公害处理,在一定程度上为教学及科研创造有利条件。在这样的前提下,学生在处理化学实验室的相关事务时,也能够更严谨,确保实验室相关的科研活动能够更顺利且安全地开展。
想要将有机废液进行有效转化,减轻或消除其危害,在处理方面就要重点关注回收和利用,从这两个方面入手进行有效处理。在回收再利用方面,有机溶剂是比较好的选择,这样既不会对环境造成影响,对于实验室本身而言也能在很大程度上降低成本投入。在处理时确定没有影响到教学或科研工作的情况下,对有机溶剂进行重复化应用,但是在进行再次使用之前,需要通过空白实验确认该溶剂无毒害作用,并且在确认处理效果较好的情况下,才能将其投入使用。
在对乙酸乙酯类有机毒液进行处理时,可以采用分液漏斗,将废液进行水洗之后,采用相应的溶液进行洗涤,将其中的颜色褪去之后需进行多次漂洗,漂洗之后需要将其静置几天,使其中的杂质得以过滤,之后可以通过蒸馏的方式进行处理,蒸馏时的温度保持在70 ℃左右即可。
针对四氯化碳废液,在进行处理时需要用到硫酸,先使用硫酸对废液进行清洗,再用水洗两次。将废液中的水层进行去除之后需要进行干燥处理,以水浴的方式将四氯化碳蒸馏出来,在进行水浴处理时,需要将温度控制在8 ℃左右,这样才能确保废液得到充分的回收。在处理之后仍然需要采取干燥处理,并进行过滤,之后可对废液进行再次利用。
针对苯废液的回收,重点在于其中的染料,需要采用硫酸进行清洗,再用水洗两次,除去水层后用无水CaCl2干燥,之后可以通过蒸馏的方式获取其中的苯,使其得到合理回收。
在对此类废液进行处理时,同样需要进行水洗,在水洗之后需要进行中和处理,一般采用高锰酸钾溶液清洗,之后需要采用硫酸亚铁溶液对废液进行洗涤处理,处理完毕之后需要进行干燥处理。干燥之后需要对废液进行过滤和蒸馏处理,以获取其中的有用成分,需要注意的是,在收集时温度需要控制在33.5~34.59 ℃。
对于此类废液的处理,需要依照无机废液的处理方式,在分离有机层和水层之前,需要先对废液进行中和处理,将分离出来的废液进行有效焚烧,以最大限度上减低其毒性,防止对人体和环境造成不良影响。对于一些浓度比较低的废液,实验室在进行处理时通常采取溶剂萃取法、吸附法等方式,同样能够确保废液问题得到较好的解决,且效果也较明显。
对于一些高分子合成化合物的废液,实验室在进行处理时一般采取焚烧法,通过对获取到的废液进行焚烧,获取其中的有用成分,从而实现再利用的目的。有的废液中含水量较少,需要先进行浓缩,在浓缩以后再进行焚烧,这样能够保证废液得到充分处理,避免出现有害物质残留等情况。有的废液主要由淀粉、蛋白质等易分解的物质组成,对于这类的废液,其稀溶液不需要进行专门处理,直接排放就可以。
对于含有重金属的废液,需要先用氧化、吸附等方式将重金属以外的物质进行去除,之后按照无机废液的常规处理方式进行回收即可。对于毒性比较大的废液,一般其处理方法也比较复杂,而且这类废液的处理成本相对较高,工作人员在进行处理时也面临很大危险,一旦皮肤接触或者吸入毒气,可能出现不良状况,因此,对于此类废液不要盲目进行操作,应当将其送至特定的处理地点进行处理,以确保废液得到妥善处理,防止对环境造成二次污染。
实验室在对各种废液进行处理时,需要基于废液本身的特性,不同的废液在处理时方法也有很大差异。由于在对废液进行处理时,经常会伴随着严重的毒气,这些毒气不但对人体有极大的危害,而且在释放过程中也会存在发热爆炸等各种危险因素,如果在对废液进行处理时,没有对所收集到的废液进行充分了解,很难确保对其进行正确处理,而且在这种情况下,一般不建议进行尝试性处理,以免引起危险事件。当人的皮肤直接接触到这些废液时,一般会有轻微的不适感,而一些具有腐蚀性的废液,则在人体接触后会对皮肤产生损伤。另一些废液经皮肤吸收后会产生非常剧烈的毒性作用,因此在对废液进行搬运和处理时,必须严格按照规范进行处理,必须格外谨慎,避免皮肤接触到废液,防止自身在处理过程中受到毒液的攻击[12]。化学实验室在对各种废液进行处理时,必须先要通过已经使用过的方式对已知的废液作出处理,在处理过程中不可将其他的废液与已知的废液进行融合,不管是何种废液,都不可随意进行混合处理,对于特定的溶液,必须采用特定的方法进行处理,以免引起危险事件发生。在处理过程中也要尽可能将废液产生的毒气降到最低,尽可能减少对环境、对人体的损害。
化学实验时产生的各种废弃的液体,特别是一些有机废液,在进行处理时必须做到无害化,负责这项工作的人员必须高度重视其无害化处理工作,在处理方面必须掌握有机废液的有效处理措施。对废液进行回收的同时也要尽可能提升其利用率,确保废液能够在最大程度上投入到人们的实际生活中,为人们的生活或工作提供帮助,以降低化学实验室的运行成本同时减轻对环境的危害。绿色化的化学实验室是未来社会发展的要求,因此对于化学实验室废液处理方面,需要从节约资源和保护环境方面考虑,及时对传统的思维方式进行变革,以现代化的技术手段对化学实验室进行管理,使其实现绿色化和微型化发展。对于化学实验室教学工作而言,通过对废液的科学合理化处理可以使学生的环保观念得到强化,懂得在学习过程中如何有效保护环境,并能够通过所学的知识来对环境进行改善,这才是化学实验室废液收集与处理的意义所在。