肖 潛 蘇華墀

(1.韓山師范學院 化學系，廣東 潮州 521041；2.潮安寶山中學，廣東 潮州 515642)

1 引言

20世紀90年代美國化學學會提出綠色化學的概念，旨在利用化學技術和方法減少或消除反應過程中產生的污染源。其基本思想是：從原料的選擇、方法的設計、反應過程的操作以及最終廢棄物處理都不對環(huán)境或盡可能少地對環(huán)境造成污染，實現零排放和零污染[1]。

化學是一門以實驗為基礎的自然學科。作為高校化學重要的基礎課，化學實驗課需要使用到大量易燃、易爆、毒性較大的藥品和試劑。同時，實驗過程中也會產生各種有毒的廢棄物。若處理不妥當，將會對環(huán)境造成嚴重的危害。隨著招生規(guī)模的不斷擴大，學生人數和化學藥品的使用量也迅速增長。因此，有必要通過綠色化學的基本思想對傳統(tǒng)的化學實驗進行綠色化改革，在化學實驗教學中加強綠色化學教育，從而實現化學實驗的綠色化發(fā)展。

2 實現化學實驗綠色化的途徑

2.1 開展微量-半微量化學實驗

目前，大部分學校的化學實驗基本都是常規(guī)實驗，這類實驗的藥品用量較大，反應時間長，既會增加實驗教學的成本，又會加重實驗環(huán)境的污染程度。近些年發(fā)展的微量化學實驗是對常規(guī)實驗的綠色化改進和發(fā)展，它是以盡可能少的化學試劑而獲得比較明顯的反應結果和準確的化學信息的一種新型實驗方法。具有以下特點：

(1)藥品用量少，成本低，其試劑用量僅為常規(guī)實驗的十分之一至千分之一，實驗所需的時間和能耗大幅度縮小。例如，如有機實驗中“蒸餾與沸點的測定”常規(guī)實驗需試劑幾十毫升，耗時2個小時才能完成，微型化后，實驗只需 25分鐘左右。由于微型冷凝管細小輕巧，實驗效果明顯提高[2]。

(2)減少實驗污染，對使用到易燃、易爆、毒性較大藥品的實驗，能明顯減少實驗過程中給環(huán)境帶來的污染。例如，無機實驗中相關的離子鑒定實驗，通常是在試管中進行，改進后可以使用點滴板來替代試管，從而減少有害試劑的產生。

2.2 使用綠色化化學試劑

化學實驗所用的化學試劑或多或少都存在一定的毒性。即便是同一物質的不同制備方法，所用原料的毒性也不一樣。因此有必要在設計實驗項目時，選用無毒或低毒的原料代替高毒或有毒原料。例如，無機實驗中溴離子和碘離子的鑒定，可將氯水改為綠色試劑雙氧水[3]；有機實驗中苯乙酮的制備，可用甲苯代替毒性較高的苯[4]。

2.3 開展串聯(lián)實驗

傳統(tǒng)的化學實驗獨立性較強，但缺乏連貫性，這樣就會因實驗設置的重復而加重對實驗室環(huán)境的污染。解決這一問題的方法是采用串聯(lián)實驗，通過對實驗課程的合理安排，設計前一實驗的產物為下一實驗的原料，既節(jié)約成本，又可減少中間環(huán)節(jié)的物料排放，在一定程度上減輕對環(huán)境的污染。例如，有機實驗“乙酰苯胺的制備”，可將反應后得到乙酰苯胺粗產品回收，之后用于基本操作實驗“重結晶”，而重結晶后的乙酰苯胺又可作為有機實驗“熔點的測定”的樣品，通過熔點測定又可以檢驗學生重結晶所得產品的純度，達到了實驗項目的有機組合，符合綠色化學原則。

2.4 利用微波、超聲波技術實現化學實驗綠色化

微波作為一種新的能量形式，應用于化學反應具有能耗低、條件溫和、反應速度快、產品易純化、對環(huán)境友好等優(yōu)點。特別是微波反應中的干反應避免了有機溶劑大量的使用，對解決環(huán)境污染具有現實意義。例如，阿斯匹林的合成，利用微波干反應可取得不錯的效果[5]。與傳統(tǒng)的化學反應方法比較，超聲波化學同樣具有操作簡便，反應條件溫和，反應效率高等優(yōu)點。因此，在化學實驗中，合理地采用微波、超聲波合成技術是進行化學實驗綠色化工作的重要組成部分，具有重要的開發(fā)前景。

2.5 加強實驗廢棄物的回收和處理

盡管采取了預防措施，但化學實驗不可避免的還是會產生廢棄物，如果不及時妥當處理，會極大的污染環(huán)境，同時也會對師生身體健康造成巨大危害。因此，實驗結束后對于無法再次利用的廢棄物，應引導學生運用所學知識對其進行恰當地處理。例如，酸堿廢液可采用酸堿中和法；重金屬廢液可采用沉淀法等。這樣做既提高學生的環(huán)保意識，又能讓學生學以致用。

3 結語

綠色化學是化學科學發(fā)展的必然趨勢，化學實驗綠色化又是其中研究的重要內容。我國高校應當積極響應綠色化教學改革的號召，針對上述要點采取科學有效的改進措施，在實驗教學中努力培養(yǎng)學生的“綠色化學”和“環(huán)境保護”意識，從而真正實現化學實驗教學過程的綠色化。

[1]卜曉莉.基礎化學實驗的綠色化改革初探[J].廣東化工，2013，40(7)：149.

[2]董元彥，王運，張方鈺.無機及分析化學(第三版)[M].北京：科學出版社，2011.

[3]黃仙良，顧玲，李俊國，等.實現無機及分析化學實驗綠色化的探討與實踐[J].化學試劑，2010，32(2)：186-188.

[4]洪麗雅.有機化學實驗的“綠色化”實踐[J].實驗室研究與探索，2008，27(8)：158-160.

[5]白林，陳明凱.綠色化學實驗[J].化學教育，2002，7：51-53.