優化實驗方案減少污染實施可持續發展論文

摘 要：可持續發展就是既滿足當代人的需求,而又不損害後代人滿足其需求能力的發展。減少化學實驗造成的污染，既是保護我們以及子孫後代賴以生存的環境的需要，又是促進社會可持續發展的推進劑。本文就中學中一些污染較大的實驗給出了一些自己的改進方法。

關鍵詞：優化實驗 污染 可持續發展

如今，環境保護是事關可持續發展的大戰略，減少化學實驗造成的污染既是保護我們以及子孫後代賴以生存的環境的需要，又是促進社會可持續發展的推進劑。下面筆者就簡單談談如何減少中學化學實驗的污染。

一、對於會產生有毒有害物質的實驗進行改進，從源頭上儘量減少直至杜絕污染的發生。

1、刪除一些以劇毒物質為主的實驗。例如在現行的江蘇高中化學教材《化學1必修》專題2第1單元中，將氯氣的實驗室製法由以前的必修內容，改為了化學史話，教師就可以通過講解來讓學生了解氯氣的實驗室製法的原理、製備、除雜、收集等一系列流程，避免了在教室內製取氯氣污染環境，損害教師和學生身體的事情發生。

2、改進實驗方法。例如，氯氣與鐵絲的反應作為氯氣性質的經典演示實驗，教科書一直採用將鐵絲一端放在酒精燈上灼燒至紅熱，迅速伸入氯氣的集氣瓶中，但是當把鐵絲伸入集氣瓶內反應的過程中，由於該演示實驗在敞口的集氣瓶中進行，會有氯氣及反應產物逸出，影響課堂氣氛和師生身體健康，造成污染環境。我們可以對該實驗進行如下改進：（1）取乾燥的集氣瓶，用排氣法收集乾燥的氯氣，集氣瓶口塗少量的凡士林，蓋上毛玻璃片。（2）取直徑一束擦亮的細鐵絲，彎成螺旋狀，總高度低於集氣瓶高度。鐵絲的一端紮在與集氣瓶配套的橡皮塞的小頭上，在酒精燈火焰上充分加熱橡皮塞上的鐵絲至紅熱，移去集氣瓶上的毛玻璃片，把鐵絲立即伸入集氣瓶中，並迅速蓋好橡皮塞，反應迅速進行。這種簡單的改進不僅實驗現象明顯，同時避免反應時有害物質的逸出，大大減少了污染。

3、運用多媒體模擬/演示實驗。例如現行江蘇高中化學教材《有機化學基礎》專題3第2單元中有苯的溴化實驗，這裏用到的苯和液溴不僅是毒性很強的物質，而且這兩種原料均具有很強的揮發性，且該實驗要用到冷凝管，在很多教室中沒有自來水，所以該實驗非常適合用多媒體展示給學生。

4、創新微型化學實驗，減少環境污染。

微型化學實驗是近十多年來在國內外得到迅速發展的化學實驗新方法，它是在綠色化學思想指導下，在微型化儀器裝置中對化學實驗進行創新性設計的一種新的實驗模式。例如現行江蘇高中化學教材《化學1必修》專題4第二單元的銅與濃硝酸、稀硝酸分別反應生成NO2、NO的實驗，課本裝置如圖，在分液漏斗中先加濃硝酸觀察現象，然後在分液漏斗中加水繼續觀察現象。這種設計操作繁瑣，藥品用量大，造成藥品的浪費，同時產生的污染就大，又因為產生的NO2會立即與水反應生成NO，實驗現象不明顯。可以將書中的.實驗改進為注射器實驗：事先將螺旋好的細銅絲放入兩支注射器中，分別吸取濃稀硝酸，讓反應在注射器中進行，產生的氣體可以將注射器的活塞頂起，由於注射器內無空氣，可以觀察到無色的氣體，然後抽動吸入稀硝酸的注射器活塞，讓空氣進入，則可以明顯地觀察到氣體的顏色變化。此實驗經改進後，不僅藥品的用量大大減少，實驗現象明顯，而且極大地減少了有毒氣體的排放。所以實驗微型化、藥品微量化使化學實驗的排污量大大減少，是一種綠色化學，是對學生環保意識最生動、最現實的教育。

二、對實驗中避免不了的一些污染產生物進行恰當處理

1、廢氣的處理。對於無毒害氣體，我們可以直接通過通風設施排放。會產生少量有毒氣體的實驗，應在通風櫥內進行，通過通風櫥將少量毒氣排到室外（或排到外面大量空氣中稀釋）。而對於有毒害氣體，我們應該針對不同的性質進行處理。例如：對於鹼性氣體（如NH3）用回收的廢酸進行吸收，對於酸性氣體（如SO2等）用回收的廢鹼進行吸收處理。 2、廢液的處理

（1）無機廢酸、廢鹼。中學化學實驗對酸鹼的使用較為頻繁，且用量相對很大，鑑於此，我們通常把廢酸、廢鹼分別集中回收保存，然後用於處理其它廢棄的鹼性、酸性物質。最後用中和法使其pH值達到6～8後就可排除。

（2）含重金屬離子廢液處理。最有效和最經濟的處理辦法是，加鹼或加硫化鈉把重金屬離子變成難溶性的氫氧化物或硫化物而沉積下來，從而過濾分離，少量殘渣可埋於地下。

（3）一般有機廢水。實驗過程中產生的高濃度有機廢水能夠回收再利用的儘量集中收集,統一處理，循環使用。無法回收的有機廢液一般可以採用焚燒法、活性炭吸附法、溶劑提取法、氧化分解法、水解法以及生物化學法等進行處理。

3、廢渣的處理。廢渣主要採用掩埋法。有毒的廢渣必須先進行化學處理後深埋在遠離居民區的指定地點，無毒的廢渣可直接掩埋,掩埋地點應有記錄。

參考文獻

[1]王祖浩吳星《化學1必修》[J].江蘇教育出版社，2009，6（1）。

[2]王祖浩王雲生《化學2必修》[J].江蘇教育出版社，2009，6（5）。

[3]王祖浩張天若《有機化學基礎》[J].江蘇教育出版社，2008，12（2）。

[4]林培良王慧霞無機化學實驗[J].高等教育出版社，2000，5（5）。