浅谈化学实验的绿色化改进，本文主要内容关键词为：浅谈论文,化学实验论文，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。
1991年美国化学会提出了“绿色化学”这一术语，绿色化学可以诠释为环境友好化学(Environmentally Benign Chemistry)，它的核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。绿色化学提出的同时，也提出了绿色化学实验的五“R”原则，即Reduction—减量（减小试剂用量）、Reuse—回收利用、Recycling—循环使用、Regeneration—再生利用、Rejection—拒用（不用危险品）。具体地说，就是化学试剂、溶剂、催化剂、化学反应、途径、产物、剂量等绿色化。
化学实验中有时直接涉及有毒有害的化学试剂和药品，如氯气的制备和性质实验、氮氧化物的性质实验等，会造成对实验人员健康的不利影响和对环境的污染；有的验证性实验虽然没有涉及有毒有害的化学试剂和药品，但药品用量过大，造成浪费。化学工业生产和化学品的使用造成的环境负作用早已受到人们的重视。化学实验绿色化是化学实验教学未来发展的必然趋势。化学实验绿色化的目标，从长远看是选择无污染的物质，合理设计实验装置，严格控制实验过程，妥善做好实验后处理，使整个化学实验实现零污染，近期目标是用绿色化学理念，大胆改进化学实验，努力使其污染降到最低。
下面从实验装置、实验内容、实验所用试剂、微型化学实验等方面谈谈化学实验的绿色化改进。
一、实验装置的绿色化
【例】
的制备与检验。
课本上将
放入试管，加入稀
，用湿pH（石蕊）试纸检验生成的气体，此反应装置不密闭，有毒有害，污染环境，改进装置如图1、图2：
实验过程：
①可乐瓶或塑料瓶中放少许稀，稀以上几厘米处放入一有孔垫片，垫片上放些，固体，瓶壁上贴一湿PH试纸（或蓝色石蕊试纸），盖好盖子；
②用手挤可乐瓶（或瓶子一歪），使稀上升，与，接触反应；
③看到pH或蓝石蕊试纸变红，松手或扶正瓶子，液面下降，反应停止；
④如果使用图2的装置，破试管中装有，把试管往上一提就不反应了。
图1
图2
1可乐瓶1 pH（石蕊）试纸
2湿pH（石蕊）试纸 2烂试管里装亚硫酸钠
3亚硫酸钠 3稀硫酸
4有孔垫片
5稀硫酸
实验优点：
①反应与停止易控制，操作简单；
②装置密闭，防止污染空气；
③反应完用碱液吸收，如可把破试管放入碱液中；
二、实验内容的绿色化
三、实验试剂的绿色化
实验试剂的绿色化包括试剂的减量和替代。
绿色化教学实验应改进实验试剂浓度、用量，或根据产物的量先计算出所需原料的量，即定性实验定量化，这样，既可以避免药品的不必要浪费，又体现了实验的科学性和实验效果，还可避免环境污染，使实验后处理变得简单，又省钱又省事，如制
时，每生产50mL，约需要
0.2克，所以可根据的量来控制（或
）的用量，防止药品的浪费，同时也不会因产生过多的而造成环境污染，也节约了NaOH吸收液的用量；再如用
检验
，若加过多的，不仅药品浪费，而且钡化合物毒性很大，水体中钡最高允许浓度为1.0mg/L，过量的溶液转入废液，会造成潜在的水质污染、土壤污染。所以要逐滴滴入看到现象就停止。所以定性实验中药品定量化，为实验操作规范化奠定了基础，又提高了实验的科学性，减少了环境污染。
又如
的分解实验，课本上用做催化剂，是一种强氧化剂，是一种不溶于水的黑色晶体或无定形粉末，它的不当处理会造成污染。由于环境友好，该实验的绿色化的关键在于催化剂的选取，若以酶（切一小块生马铃薯即可）代替二氧化锰，催化效率高且无污染。
四、采用微型化学实验，使化学实验绿色化
微型化学实验（简称ML实验），是指在一些专门设计的微型化的仪器、装置中所进行的化学实验，在不影响实验效果的前提下，将实验用品的用量减少到最低限度。采用微型实验技术，不仅可以大幅度减少实验费用，而且可以扩大化学实验的覆盖面，提高化学教学质量。因微型实验仪器可以利用废弃物，像青霉素药瓶可做试剂瓶，一次性输液器可做导气管，装药片的塑料板可以做点滴板等。所以微型实验仪器成本低；试剂用量少；节省水、电消耗；减少了实验过程中给环境带来的污染。许多实验都可以微型化，如可用井穴板试验代替试管试验。仪器微型化，相应药品也微量化，排污量大大降低，真正体现了绿色化学预防污染的原则。
［例］食盐水溶液的电解。
课本上在U型管中放入饱和食盐水，用碳棒做电极电解，阴极附近滴入酚酞试液，阳极附近的溶液中滴入2-3滴淀粉碘化钾试液，电解后，阴极附近显红色，阳极附近显蓝色，此实验产生的有毒，污染空气，不利于健康。
可以将此实验改为趣味实验：电笔写字，既实现了实验的微型化，将的危害大大减小，又增加了趣味性，装置如图3、图4
图3
图4
1玻璃片
1表皿
2浸有NaCl溶液的
2浸入食盐水的pH
石蕊试纸试纸或粉笔
3碳棒
实验过程：
①用滤纸先浸透饱和食盐水后略凉干，再浸入紫色石蕊试液，取出后贴在一个玻璃片上；
②在6V电源的两端各接上一个5号电池的碳棒（或6B、5B铅笔芯）作电极；
③用碳棒或铅笔芯在滤纸上移动写字，可以看到阳极的碳棒写白字，连接阴极的碳棒则写出蓝字。
实验优点：
①此实验用的试剂少，实现了实验的微型化；
②产生的少，对环境污染极小，体现了实验绿色化；
③实验现象明显，操作简单、趣味性强，有利于提高兴趣及培养创造性思维；
④如果用图4装置，阳极产生，氯水使pH试纸变红；阴极产生NaOH，使pH试纸变蓝。
总之，化学实验的绿色化改进，有利于培养学生的环境意识和绿色化学意识，有利于激发学生的学习兴趣，培养学生的动手能力，培养师生的创新进取精神。