摘 要： 循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物是循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體運(yùn)用。作者積極探索循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的新的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，將綠色化學(xué)、綠色實(shí)驗(yàn)觀念適時(shí)滲透于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，利用萃取和蒸餾實(shí)現(xiàn)了CCl4的回收利用。
　　關(guān)鍵詞： 循環(huán)經(jīng)濟(jì) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 探索 應(yīng)用
　　
　　2009年1月1日我國正式頒布了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》，它預(yù)示著循環(huán)經(jīng)濟(jì)將作為一種國策滲透到各行各業(yè)中，成為人們一種新的理念。循環(huán)經(jīng)濟(jì)分為3個(gè)連續(xù)的階段或環(huán)節(jié)：生產(chǎn)階段、消費(fèi)階段和廢舊物品再制造階段［１］，它的增長是“資源—產(chǎn)品—再生資源”的物質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的過程，生產(chǎn)與消費(fèi)過程不產(chǎn)生或只產(chǎn)生少量的廢棄物（即循環(huán)消費(fèi)經(jīng)濟(jì)）［2］。它是按照生態(tài)規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律來安排生產(chǎn)活動(dòng)的，使產(chǎn)業(yè)鏈上游的廢物變成下游的原料，使資源得到最有效的利用［3］。作為新理念產(chǎn)生、形成和傳播的重要基地的學(xué)校，更應(yīng)當(dāng)站在時(shí)代的前列，敏銳捕捉新信息，做循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面改革的積極推崇者和實(shí)踐者。循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物或廢棄物，延長實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的使用壽命，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的一個(gè)重要途徑；將循環(huán)利用的實(shí)驗(yàn)觀念適時(shí)的滲透于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，是每一位化學(xué)工作者的職責(zé)。
　　1.循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探索
　　循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，以低消耗、低排放、高效率為特征的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)增長模式［4］，即在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中遵循生態(tài)學(xué)規(guī)律，將清潔生產(chǎn)資源綜合利用，生態(tài)設(shè)計(jì)和可持續(xù)消費(fèi)融為一體，實(shí)現(xiàn)廢物減量化、資源化和無害化，使經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)利用，維護(hù)自然生態(tài)平衡［5］。
　　循環(huán)經(jīng)濟(jì)通過形成輸出、輸入的動(dòng)脈產(chǎn)業(yè)和靜脈產(chǎn)業(yè)，把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)組成一個(gè)“資源—產(chǎn)品—消費(fèi)—再生資源”的物質(zhì)反復(fù)循環(huán)流動(dòng)的過程。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們應(yīng)借鑒循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想，積極引導(dǎo)學(xué)生反思傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等方面的種種缺陷［6］，把“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”思想合理運(yùn)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑和廢棄物的處理與再生利用上，讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的各種產(chǎn)物在循環(huán)實(shí)驗(yàn)的鏈條中找到自己適合的位置，延長產(chǎn)物的使用壽命，從而培養(yǎng)學(xué)生的資源意識(shí)、環(huán)境意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展的觀念，逐步建立起循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想方法。
　　1.1傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?br/>　　原料→產(chǎn)物→廢棄物排放
　　這種傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭栽系母呦暮彤a(chǎn)物對(duì)人與環(huán)境的高污染為特征，是一個(gè)線性過程。隨著資源的短缺甚至枯竭和人類生存環(huán)境的迅速惡化，這種傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ秸谑艿角八从械奶魬?zhàn)，人們越來越清楚地認(rèn)識(shí)到它的種種不足。
　　1.2 循環(huán)利用模式
　　原料→產(chǎn)物→原料再生
　　該模式實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)原料與產(chǎn)物的滾動(dòng)利用，而且經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后的產(chǎn)物能大部分重新轉(zhuǎn)化成為起始物，只有少量廢棄物末端排放。在這一過程中達(dá)到了物質(zhì)的循環(huán)利用，構(gòu)成了一個(gè)完整的循環(huán)圈，既節(jié)省了原料，又減少了污染。
　　2.循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用——循環(huán)利用CCl4
　　CCl4是一種重要的有機(jī)溶劑，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到。以CCl4為代表的氯代烴作為一類耐生物降解的有機(jī)化合物是飲用水源中備受關(guān)注的污染物。其具有一定的水溶性和揮發(fā)性，同時(shí)又有較強(qiáng)的溶脂性，能在人體內(nèi)得到生物富集進(jìn)而嚴(yán)重危害人體健康，此類物質(zhì)多數(shù)已被確定或被認(rèn)為是高度可疑的致癌物質(zhì)。國內(nèi)飲用水大多采用江、河、湖水經(jīng)過濾后用氯消毒，經(jīng)研究江、河、湖淡水大多被有機(jī)污染物污染，而氯消毒過程又使碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化成有機(jī)氯化物，但是在一般的條件下CCl4很難降解。
　　用CCl4萃取碘是有機(jī)實(shí)驗(yàn)中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，如何在保證完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的前提下，避免污染環(huán)境，實(shí)現(xiàn)CCl4的循環(huán)利用呢？通過多種方法試驗(yàn)比較，我發(fā)現(xiàn)用NaOH反萃取法分離碘與CCl4，然后進(jìn)行蒸餾，這樣不僅能夠合理安排教學(xué)時(shí)間，而且能循環(huán)利用化學(xué)試劑，并且實(shí)驗(yàn)效果良好。
　　2.1循環(huán)利用的實(shí)驗(yàn)原理
　　碘溶解在CCl4中顯紫紅色，而萃取后的CCl4溶解了碘而呈紅色，又因?yàn)榈饽芘c堿反應(yīng)，生成次碘酸鹽和金屬碘化物，所以可以用堿溶液對(duì)CCl4進(jìn)行處理，使紅色褪掉，反應(yīng)如下：
　　2NaOH+I2=NaIO+NaI+H2O
　　2.2具體操作方法與實(shí)驗(yàn)安排
　　完成CCl4萃取碘的實(shí)驗(yàn)后，將水與CCl4分離，再用10%NaOH溶液滴加到CCl4的碘溶液中，不斷震蕩分液漏斗，直到CCl4層紅色褪盡后，靜置分液即得到無色透明的CCl4。用淀粉溶液對(duì)CCl4進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果不含碘和碘離子。
　　2.3實(shí)驗(yàn)安排與效果
　　反萃取后的CCl4可以再用于后續(xù)萃取碘的實(shí)驗(yàn)，整個(gè)萃取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，再對(duì)所有回收后的CCl4進(jìn)行蒸餾，重新得到純凈的CCl4。
　　這樣反復(fù)進(jìn)行反萃取操作，既鍛煉了學(xué)生萃取實(shí)驗(yàn)的操作能力，增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，又減少了萃取試劑的使用，降低了環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。如果按照傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，若200名學(xué)生做萃取實(shí)驗(yàn)，至少要用掉2500毫升CCl4。而對(duì)CCl4進(jìn)行回收循環(huán)利用后，按每組25人計(jì)算，300毫升足夠，且實(shí)驗(yàn)結(jié)束后還能回收250毫升試劑，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)。
　　3.結(jié)語
　　萃取、蒸餾是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的操作，利用這兩個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)操作就可實(shí)現(xiàn)類似于CCl4此類試劑的循環(huán)利用，這符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一次探索。這一探索節(jié)約了實(shí)驗(yàn)成本，減少了環(huán)境污染，此外還鍛煉了學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣，真可謂一舉多得。
　　
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　　項(xiàng)目基金：徐州工程學(xué)院重點(diǎn)教改項(xiàng)目（YGJ0809）資助。