化学实验课建设的一个重要问题——试剂及仪器的科学管理，本文主要内容关键词为：一个重要论文,科学管理论文,试剂论文,化学实验论文,仪器论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
自从1824年著名的德国化学家李比希(Justus von Liebig,1803-1873)将化学教学实验室作为现代实验组织与教育相结合的主要手段、用以批量培训科技人才以来（注：袁翰青等.化学重要史实.北京：人民教育出版社，2000），实验室已遍布世界各地。目前我国初具规模的中学以及大学都建有化学实验室，成千上万的学生在实验室里接受了基本技能训练。化学是一门实验性很强的科学，实验室作为实验教学的主要载体，其建设和管理的好坏，直接关系到教学质量的优劣（注：李功科.关于加强高校分析化学实验室建设的思考.中山大学学报论丛，1999.3）～（注：杨今朝等.化学实验室的管理与改革.实验技术与管理，2003.1）-3，文献中对这一问题尚未见系统研究，因此探讨这一问题对基础化学教育具有重要的现实意义。
化学实验室是完成化学实验教学任务的重要基地，学生实验课需要使用大量的药品、化学试剂及仪器设备，如精密贵重仪器、低值耐用仪器和玻璃器皿等等。实验药品、试剂的合理分类存放，实验仪器的妥善保管、放置，不但可以有效利用空间、增加安全系数，还有利于节省准备实验时间、提高工作效率，从而有效地促进实验教学质量的提高。此外对实验废液的处理，也是化学实验课建设的一个重要方面，既可以保护环境，又增加了学生的环保意识。在2003年教育部对各高校教学评估中，实验室的管理是一项重要内容，我校获得优秀评价，与我们进行的相关改进分不开。在实验室改建过程中，本着“安全、实用、快捷、合理、环保”的原则，我们从实验柜、实验台的设计到仪器、药品、试剂的放置以及废液处理（注：王东等.一些化学实验废液的处理方法.高校实验室工作研究，2000.4）～（注：黄剑平.化学实验室废液处理的有关探讨.荆州师范学院学报（自然科学版），2000.4）～（注：武汉大学.分析化学实验.第4版，北京：高等教育出版社，2001）等方面都做了一些探索。现将我们的做法做一简介，希望能够对实验室工作同行有所裨益，有助于化学教育质量的改善。
一、药品柜的设计及药品、试剂的分类保管和存放
1.药品柜的设计
从现有的文献中，关于药品柜的合理设计和使用未见报道，而且市场出售的药品柜多数使用不便，因此，适宜的改进就十分必要。为适应实验教学的需要，我们将药品柜设计成统一规格，内部呈阶梯形结构，分上下两层，并安装玻璃门、外加一个顶柜，总高2.4m（见图1）。每个药品柜都装有门锁，所有的药品柜公用一把钥匙。这样设计的优点是：①阶梯形便于取放药品及试剂②玻璃门一目了然缩小查找范围、节省查找时间③合理使用了实验室的空间，又起到了防尘的作用④柜型既可组合成套又相对独立，整齐美观⑤一把钥匙可以打开多个柜子，钥匙由专人保管，既分清了责任又方便安全。同时，也改变了我们过去使用的药柜阶梯高度不合适（有些大的药瓶放不下）、不是全玻璃门（不易查找）、专柜专钥匙（管理繁琐）、没有顶柜（浪费空间）的弊端。
附图
2.药品的分类保管
根据实验课的特点，尽管危险品（如有机试剂、强氧化性试剂和腐蚀性强的试剂）用量不大，但是药品种类繁多，使用频率高，这类药品的分类存放就显得尤其重要。为了确保药品本身安全和不受污染，我们在试剂存放过程中，根据试剂的不同特性分别在密闭、避光、低温、通风、隔离防火、防毒害等情况下，将其放在相应独立的药品柜里，并按下列顺序贴上相应的标签：强氧化性试剂、强腐蚀性试剂、易挥发的、易燃易爆试剂、酸类、碱类、盐类（包括钾盐、钠盐、铵盐，硝酸盐、盐酸盐、硫酸盐、醋酸盐、碳酸盐）指示剂、有机试剂、特殊试剂（羟肽酶B等），毒品另放。这样即有利于查找、管理，又有效地消除了实验室的安全隐患。
3.试剂溶液的分类存放
所谓试剂是指为当前实验而制备的溶液及分装出的固体药品，它们通常用合适的试剂瓶保存。在我们所开设的实验课中所用的试剂瓶分为3类：①公用试剂瓶，用于储存公用的试剂，如不同浓度的酸类、碱类在酸碱、络合、氧化还原滴定中都要使用；②储备试剂瓶，其用途一是存放性质稳定能长时间放置的试剂和实验中用量较大的试剂，二是回收学生实验中剩余的标准溶液，三是回收实验废液；③实验用试剂瓶，根据每次学生实验的用量，使用规格较小的试剂瓶和滴瓶。在存放过程中，从安全和使用方便、合理保管考虑，试剂瓶按用途分类、固定试剂柜、固定位置存放。所有试剂瓶统一用计算机设计出的不同格式，不同颜色的标签贴于瓶上，标签用蜡或透明胶条封好，既整齐美观又可避免遇水损坏或脱落。以上分类方法收到了提高工作效率、减少实验药品浪费、节约实验经费、降低化学药品对环境污染的效果。
二、仪器柜的设计及仪器的安置
化学基础实验室要进行多项实验教学（化学系本科生的基础课、选修课、毕业论文和学生科技活动，生物系和全校的理科通识课），实验内容不同、年级不同、所使用的仪器也有很大不同。根据这一特点，我们将仪器柜设计成高柜和低柜两种规格，把实验仪器根据其性能、灵敏度要求、精密程度、使用率大小分别放置于高柜和低柜中，既可保证仪器正常使用并延长使用寿命，又取用方便，利于保管。
1.高柜
设计的高柜柜型大小同药品柜，不同的是中间加了一或两层隔板，主要用于存放不常用的仪器…低值耐用仪器、易搬动的小型分析仪器与实验相关的成套仪器。
2.低柜
低柜根据实验室的实际情况设计成了高度相同，长度和宽度不同的柜型，低柜的台面主要用于固定放置一些不易搬动的分析仪器和学生实验共用的仪器或药品。并且依据实验仪器的特性，台面选用了不同材料，如放置马弗炉的台面使用了耐高温、有一定强度、厚度为30mm的大理石材料，柜体内还要增加支撑点；放置天平的台面则用防震的大理石材料；考虑样品有一定的腐蚀性，放置分光光度计的台面使用了防腐的理化板。低柜柜体主要用于存放学生实验经常用的低值器件和玻璃器皿及其他备用仪器，便于在实验中给学生补充损坏的玻璃器皿。
三、废液的处理
化学实验室中排放的废液，大多含有不同量的有毒有害物质，有些甚至是剧毒物质和致癌物质，如果不经过处理直接排入下水道，将会污染环境，损害人体健康。针对化学实验室产生的少量废液，根据它们的不同性质，在这里介绍一些我们用过的无害的简易处理方法。
1.酸、碱废液的处理
实验室中各类酸、碱的用量很大，一般的清洗玻璃仪器的废液，浓度很小，可以直接排放。对浓度较高的无机酸、碱废液，实验后回收，分开存放。处理方法是根据酸碱中和反应的原理定期将废液混合中和至其pH在6.5～8.5之间后，再经稀释可清洗水池，节约水资源或排入下水道。
2.含汞废液的处理
对撒落在实验室里的金属汞，必须立即用滴管、毛刷收集起来，用水覆盖，撒落过汞的地面撒上硫磺粉，然后清扫干净。
对于含汞盐的废液方法一采用沉淀法把废液pH调到8～10后，加入过量的NaS，使其生成HgS沉淀；再加入
生成FeS沉淀，将悬浮在水中难以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀，然后静置、分离，再经离心、过滤，滤液经全汞定量分析达标后才可以排放。原理：
国家规定排放标准为1.0mg/L（按Pb计算）
3.含铬废液的处理
含铬废液处理方法很多，如电解法、离子交换法等。实验室废液较少，经常采用硫酸亚铁—石灰法，在酸性条件下用还原剂
方法二采用离子交换法，利用
离子比水中其他离子与阳离子交换树脂有更强的结合力，优先交换。国家规定排放标准为0.1mg/L（按Cd计算）。
6.含银废液的处理
含银废液中的银主要以AgCl和
等形式存在，所以采用氨水溶解—铜置换法，将过滤、分离、洗净、干燥后的AgCl，加6mol/L氨水和Cu片（所用药品的量可根据实际回收的量按比例增减），搅拌溶解，静止后有银析出，用水将银晶体中的蓝色洗净，再加6mol/L硝酸溶解残留的铜，过滤，将溶液与银晶体分开，将滤液用水稀释后，再加铜回收残留的银。将两部分银合在一起，加6mol/L硝酸，就可以得到硝酸银溶液。也可用铁粉或铝还原。原理：
附图
此方法可将90%以上的氯化银转化为硝酸银。
7.含酚、有机试剂废液的处理
大部分有机试剂剧毒、易燃，可视情况采取不同的处理方法。通常回收溶剂，重复使用；或采用焚烧法、溶剂萃取法、化学氧化法、吸附法、离子交换法、化学沉淀法、水解法等处理废液。低浓度的含酚废液采用化学氧化法，加入漂白粉或NaClO使酚被氧化为二氧化碳和水后排放。高浓度的含酚废液采用萃取法，用乙酸乙酯萃取后，再用NaOH反萃取，将溶液调为弱酸性，蒸馏回收游离的酚。处理后的废液用4－氨基安替比林光度法检测后排放。
处理废液、保护环境这项大业应该从实验室中开始，用简单易行的方法减少化学实验室的污染排放，是目前各学校应该高度重视的问题。
化学实验课既要培养学生的观察能力、动手能力、分析解决问题的能力和创新能力，又要加强他们的环境保护意识。因此为实验教学保驾护航，科学、合理、有序的保管、维护、使用仪器和药品，及时处理实验废液，是实验室管理的重要内容，也是上好实验课的重要保证。