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化学实验教学的低碳化

[导读]要减少化学实验中的污染,目前最可行的办法就是尽量 降低化学品的用量,在同等实验要求下,选择那些对环境污 产生较小危害的化学药品。

    作为化学实验教育 工作者,可以通过奇思妙想,通过一些设计,改良实验的方 式,或者提升实验仪器的性能,这也是当前化学实验教育中 从源头降低环境污染的一个较为有效的方法。


第一,微型化学实验的低碳化微型化学实验需要使用 微型化学装置完成化学实验,能够用少量的化学试剂得到所 需的反应结果以及化学信息。微型实验技术的应用,一方面 能够显著降低实验的成本费用,另一方面能够显著增加化学 实验覆盖的范围,提高化学实验教学的质量。这种方法的优 点是能够控制试剂的用量,通常情况下只有常规实验用量的 1/10,因此能够减少实验排废量,控制环境污染并且缩短实 验时间,过程也比较安全可靠。因此,微型化学实验这一低 碳化学技术在国内外得到高度重视和广泛应用。 


第二,设计综合性的实验。这是在化学实验教学中有 效减少实验原料用量和提升实验教学时间效率的一个积极 做法。教师可以通过阶段性的教学后,综合设计实验,比如 说,有机合成粗产物,分离提纯以及精制之后,可以对所得 纯产物完成物理常数的测定。那么,在实验课上,教师可以 通过测定物理常数来检查学生实验合成产品的质量以及纯 度。 


第三,对于实验设计精益求精,寻找使用无毒性的替代 性装置以及药品。在化学实验过程中,使用生成物质应当对 健康以及环境无毒或者毒性较低。比如说,煤油相对于四氯 化碳在实验中的出现的剧毒光气来说更具安全性。同时,主 动设计制作,或者选择以具有环保意义的实验仪器和设备替 代陈旧的设备,也是有利于消除和减轻环境污染的一个不错 的措施。比如在进行氯化铵实验时,传统方法需要将氯化铵 装入试管之后使用酒精灯加热,从而分解氯化铵,这样就会 导致NH3以及HCI的逸出,导致环境污染。现在一些实验室使 用的办法是将氯化铵晶体密封到玻璃管当中,这样当酒精灯 对一端进行加热的时候,NH3和HCI就变成白色烟雾,上端凝 聚成为白色固体,这种封闭系统的设置,不仅能够保证实验 符合预期要求,也能最大限度避免室内污染,是一种低碳无 毒的方法。

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