李海英
中圖分類號:G633.8
文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2015)05-0025-02
一、化學儀器的管理
中學化學實驗儀器數量大,品種規(guī)格多,所以必須分類和編號,科學地擺放和管理。
1.儀器擺放。每只實驗儀器櫥應編號并附卡片,登記所擺放的儀器名稱、規(guī)格和數量,這樣有利于查找、取用和準備實驗。小件儀器擺放在櫥的抽屜里,每個抽屜只放一種儀器,抽屜外面貼上標簽、編號并注明儀器的名稱、規(guī)格和數量。量筒、容量瓶、錐形瓶等分別按規(guī)格大小正立擺放在實驗櫥內。燒瓶按規(guī)格大小倒插在有晾板的實驗櫥內。滴定管、移液管、分液漏斗等分別按規(guī)格大小甲放在實驗櫥內。精密儀器正立擺放在牢固和無振動的大理石臺面的實驗櫥內。
2.儀器維護。裝配儀器,如鐵圈、鐵夾、滴定管夾,每次實驗后要清潔、干燥、去銹、螺絲上油。玻璃儀器,如玻璃活塞、玻璃磨口塞等,實驗前用線系住,再鍍一層凡上林潤滑,用完后要洗凈,并在塞間插一張紙條,防止磨口處粘結。精密儀器,如天平,實驗后要檢查砝碼數目和游碼調零,清潔去銹后,刀口、游碼、螺旋處上油,其中分析天甲還要切斷電源,加上天甲罩。
3.儀器保存?;瘜W實驗窒的儀器大部分是玻璃儀器要做到勤洗、曬干或晾干。小件儀器用于布擦凈后放入塑料袋或紙盒內保存。精密儀器和電學儀器要擦凈、吹干、吸塵后用塑料袋保存。預先吹制各種形狀如三十度、六十度、九十度和一百二十度角的玻璃管等分檔存放,做到隨用隨取。
二、化學藥品的管理
化學藥品是實驗室污染源之一,部分藥品對人體有不同程度的毒害作用,少數藥品屬于易燃、易爆或有劇毒。因此藥品的管理,應以安全、不變質、少污染和取用方便為原則。
對于易揮發(fā)的液體,如鹽酸、硝酸、濃氨水等不能跟其它藥品混放在一起。酸類單獨貯藏室存放,在水泥櫥內分類排列保存,嚴密蓋緊瓶塞,并放置陰涼、通風處,避免液體揮發(fā)造成交叉污染,從而使液體變質。
對于易燃易爆的藥品,如鉀、鈉應放在盛煤油的瓶里,白磷應放在裝滿水的瓶里,原裝的白磷瓶應浸沒在水里。如苯及同系物、汽油、乙醚、二硫化碳等存放跟其它可燃物以及易發(fā)生火花的器物和氧化劑隔離分開存放。
對于劇毒、強腐蝕性危險藥品,如氰化鉀與酸類隔離開來保存,液溴用棕色瓶子保存,液面用水封并蓋緊玻璃塞,瓶口外涂凡上林,不用時液溴瓶深埋進沙筒里。
對于易潮解和易變質的藥品,如硫化鈉、三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、過氧化鈉、亞硫酸鈉等,不但要嚴密蓋緊瓶蓋,而且每次取用這些藥品后,還應在瓶蓋處用蠟封或用膠布封,并定期檢查。
三、有害氣體實驗裝置的改進
高中化學教材編排有二氧化硫、氯氣等氣體的性質實驗,氯氣的實驗室制取,比較濃硝酸和稀硝酸的性質編排硝酸與銅反應的實驗。氮、硫、氯是非金屬元素中,氮族、氧族、鹵族元素的重要代表,元素及化合物知識是高中化學學習的重點和難點。教材在處理這部分內容時從實驗入手,通過引導學生觀察實驗現象、動手實驗等親身體驗感知,加深記憶和理解掌握,所以做好這些實驗是非常重要的。但是實驗室制取氣體都有如下特點:產生氣體的量不大,但純度高,在室內擴散的瞬間,局部濃度大,且距離操作者和觀察者都很近。這些有刺激性的有毒氣體對教學環(huán)境,教學情緒以及師生的身心健康影響密切。為了減少污染,保護環(huán)境和師生的身心健康。本文對實驗裝置進行了改進。
1.制取氯氣,常用的實驗程序有:氣體發(fā)生裝置——收集或性質實驗裝置——尾氣吸收裝置。
常用裝置的欠缺:
①放液體時有少量氣體從上口塞逃逸;②換集氣瓶時有大量的氣體擴散。
說明:①分液漏斗放液體時,利用燒瓶內氣體的壓強,不必打開上口塞。②收集滿氣體或性質實驗后移開集氣瓶時,要先關閉活塞A,再打開活塞B避免氣體逸出污染環(huán)境。
2.有毒氣體的處理:大部分有毒氣體分子最大、呈酸性,可用活性炭、堿石灰、濃氫氧化鈉溶液吸收。實驗室制取有刺激性、有毒氣體及氣體的性質實驗,或收集氣體后儀器的替換,或向封閉反應裝置中加反應物,在開啟實驗容器或拆開連接管路的瞬間,有毒氣體或多或少地向外擴散,如果將上述裝置全部放在通風柜內進行。通風樞設計為透明、簡便、可搬動、可換氣的封閉體系,以達到保護環(huán)境之目的。
通風柜的構造:柜體由透明有機玻璃粘合而成,前方有兩個小門,隨開隨關,可以便于進出儀器裝置,上方裝有換氣扇、通風管,通風管口裝有吸收器A、B(內裝化學學體吸收劑)。
說明:在通風柜內實驗時,接通換氣扇電源,換氣扇轉動柜內的有毒氣體被送入吸收器A、B內,這些有刺激性、有毒氣體與吸收器內多種吸收劑作用,就可以做到既靈活又可使有毒氣體徹底吸收,從而有效地減少了實驗室的污染。
四、實驗室廢棄物的處理
以前化學實驗室對于廢棄物處理不夠妥當,簡單地采取液體直接排入下水道,固體亂丟的辦法,必定會造成浪費和環(huán)境的污染?,F在我們將實驗室的廢棄物分別回收,分清廢棄物有無危害,有無利用價值,再采用適當的方法進行相應的處理,大大減輕了實驗的經費,提高了實驗的利用率,環(huán)境也得到了保護。
1.無利用價值的廢棄物處理
有毒廢渣廢液集中在廢瓶中一定量后,與水泥混合,固化后深埋于地下指定地點。無危害廢棄物就簡單處理。
2.有利用價值的廢棄物處理
①廢電池的回收利用。實驗后的干電池很多,棄之污染環(huán)境,回收利用渾身是寶。用剪刀取出廢電池的外皮,洗凈晾干,即得鋅片可用于制取氫氣。取下廢電池中間的碳棒連銅帽,洗凈晾干后在銅帽上焊上電線,可用作源電池或電解器中的電極棒。取出于電池中的黑色糊狀物,放在燒杯里加熱水攪拌,洗滌2-3次后,除去其中的可溶性物質,得到黑色沉淀物,加熱灼燒(溫度不宜超過530℃),使黑粉中的碳黑和石墨不斷被氧化,當粉末不再產生氣體時,停止加熱,略冷卻。加入1藥匙高錳酸鉀,充分研細均勻。再次加熱灼燒:到沒有火星后停止加熱,得到較純凈的二氧化錳。
②含銀廢液的回收利用。銀鏡實驗后的試管統(tǒng)一回收,試管內的廢液倒入燒杯集中后滴加濃食鹽水,使它產生白色沉淀氯化銀,一直滴到不再產生新的沉淀為止,過濾后將沉淀放在烘箱中加溫到120℃干燥,然后把氯化銀固體跟兩倍質量的無水碳酸鈉混合放在坩堝內,給坩堝加熱,就得到單質銀。這時銀的表面有一層白色固體,等到冷卻后用鹽酸洗去,試管壁附有銀的試管先用蒸餾水洗凈,再加稀硝酸把銀鏡溶解掉,得到硝酸銀溶液,這些溶液能用于定性實驗。
③含四氧化碳廢液的回收利用。四氯化碳用于萃取氯水、溴水、碘水等實驗。每次實驗后將上述廢液集中,用分液漏斗分離四氯化碳層與水層,將四氯化碳層液體盛大燒杯中,加入10%的氫氧化鈉溶液(體積比約1:1),用玻璃棒不斷攪拌直到四氯化碳層為無色,靜置后再用分液漏斗分出四氯化碳層液體,用減壓蒸餾回流裝置加熱(四氯化碳的沸點76.7℃),得到蒸餾液四氯化碳接近于分析純,可以繼續(xù)用于萃取實驗。