王衛(wèi)華,夏亞釗,陳清陽
(菏澤醫(yī)學??茖W校,山東 菏澤 274000)
化學教學和研究工作需要在實驗室中進行,而實驗室的運作過程中,必然會有各種廢液產(chǎn)生。但長久以來,廢液并沒有被合理化處理,使用者或監(jiān)督者,都沒有對此種危害引起高度重視。大部分情況下,毒液沒有經(jīng)過無害化處理就被直接排放,對環(huán)境造成了嚴重影響。因此,有必要對化學實驗室的各種有毒有機物廢液進行分析,依據(jù)其特點作出合理化處理。
在對實驗室的廢液進行收集時,需要準備好相應的容器,并設置專門的地點對廢液進行存放,整個保存環(huán)境應當保持密閉。一般容器大多選擇棕色的大容量試劑瓶,要避免以混裝方式對廢液進行收集,防止發(fā)生化學反應,引起爆炸等危險事件。有的廢液對水、光、空氣等較為敏感,與之接觸容易發(fā)生反應,所以在存放時應當隔絕這些物質。對于廢液的回收再利用,必須要以合理化處理為前提,確保廢液經(jīng)過處理后生成無害化合物。收集廢液的設備必須進行集中管理,由專門人員來負責廢液的回收與利用,最大限度上保證廢液得到合理化處理,確保資源實現(xiàn)再利用,防止對環(huán)境造成污染[1-2]。
對于含芳香烴等之類的廢液大多采用蒸餾法對其進行回收,通過活性炭可以將廢液中一定程度的苯、甲苯、二甲苯等有效去除,但由于其中的含碳量較多,在燃燒時會產(chǎn)生大量的濃煙,這其中會摻雜有炭黑顆粒,所以在處理時需要確保這些廢液充分燃燒,在進行燃燒處理的器具中,應當確保有足夠的空氣[3-4]。而氯代脂肪烴等廢液可通過高錳酸鉀進行氧化處理,可以使其毒性得到大幅度減輕,三氯甲烷在進行處理時,應當避免與水接觸,以防產(chǎn)生毒氣。
一些廢液的沸點相對較低,但是其揮發(fā)性非常強,這些廢液大多為醛類或酮類的廢液,在進行處理時,可以選擇使用蒸餾法以對其進行回收,從而實現(xiàn)再利用目的。一般情況下,可以選擇采用活性炭對各項廢渣或顆粒進行吸附,從而將廢液中的醛類進行有效去除[5-6]。Fenton 試劑在廢液處理工作中的應用非常普遍,該物質可以將廢液中的毒氣進行轉化,使其成為無公害物質,從而便于進行回收與利用。
萃取法在一些濃度較高的含酚類廢液中經(jīng)常應用,通過這種方式,可以將其中的苯、甲苯等進行有效提取,是處理含酚類廢液的一種有效方法,對于濃度比較低的含酚類廢液,在進行處理時大多采用活性炭吸附法等方式,通過這些方式也可以將其中的有毒物質進行有效分離。其他的一些有害物質,主要通過相應的試劑來進行處理,使其進行簡單的分解,減輕廢液的毒性。在酸性條件下,含酚類的廢液一般可以形成白色固體物,因此可以采用活性炭進行處理,在這種情況下,活性炭對廢液表現(xiàn)出的吸附效果較好[7-8]。
一些濃度比較高的廢液在進行處理時,也普遍會通過萃取法進行處理,經(jīng)過對其中的芳胺萃取,可以獲得較強的酸性化合物,從而使其順利回收,而且在這一過程中用于萃取的溶劑可以得到再次使用。一些不溶于水并且揮發(fā)性非常強的芳胺廢液,也可以通過蒸餾法進行處理,效果較好。對于沸點比較低的硝基化合物,實驗室在進行處理時一般也通過蒸餾法進行。實際上萃取法的處理效果也比較好,在具體使用方面,主要取決于處理人員的個人習慣。一些含氨類的廢液在加入甲醛后,就可以在短時間內(nèi)形成固體物質,這樣在進行回收時也會比較方便,另外一些試劑在此類物質的處理中應用也非常廣泛。
一些量較小的廢液,可以選擇通過吸附的方式進行處理,將廢液轉化為無公害的物質,使其得到再利用。一些得到有效處理的廢液也在很大程度上對環(huán)境起到了保護作用,同時也進一步強化了實驗室的綜合處理能力,對于一些化學實驗室來說,通過這些處理措施也可以使學生在這方面的環(huán)保意識獲得提升,有利于學?;瘜W實驗室良性發(fā)展[9]?;瘜W實驗室通過對廢液進行無公害處理,在一定程度上為教學及科研創(chuàng)造有利條件。在這樣的前提下,學生在處理化學實驗室的相關事務時,也能夠更嚴謹,確保實驗室相關的科研活動能夠更順利且安全地開展。
想要將有機廢液進行有效轉化,減輕或消除其危害,在處理方面就要重點關注回收和利用,從這兩個方面入手進行有效處理。在回收再利用方面,有機溶劑是比較好的選擇,這樣既不會對環(huán)境造成影響,對于實驗室本身而言也能在很大程度上降低成本投入。在處理時確定沒有影響到教學或科研工作的情況下,對有機溶劑進行重復化應用,但是在進行再次使用之前,需要通過空白實驗確認該溶劑無毒害作用,并且在確認處理效果較好的情況下,才能將其投入使用。
在對乙酸乙酯類有機毒液進行處理時,可以采用分液漏斗,將廢液進行水洗之后,采用相應的溶液進行洗滌,將其中的顏色褪去之后需進行多次漂洗,漂洗之后需要將其靜置幾天,使其中的雜質得以過濾,之后可以通過蒸餾的方式進行處理,蒸餾時的溫度保持在70 ℃左右即可。
針對四氯化碳廢液,在進行處理時需要用到硫酸,先使用硫酸對廢液進行清洗,再用水洗兩次。將廢液中的水層進行去除之后需要進行干燥處理,以水浴的方式將四氯化碳蒸餾出來,在進行水浴處理時,需要將溫度控制在8 ℃左右,這樣才能確保廢液得到充分的回收。在處理之后仍然需要采取干燥處理,并進行過濾,之后可對廢液進行再次利用。
針對苯廢液的回收,重點在于其中的染料,需要采用硫酸進行清洗,再用水洗兩次,除去水層后用無水CaCl2干燥,之后可以通過蒸餾的方式獲取其中的苯,使其得到合理回收。
在對此類廢液進行處理時,同樣需要進行水洗,在水洗之后需要進行中和處理,一般采用高錳酸鉀溶液清洗,之后需要采用硫酸亞鐵溶液對廢液進行洗滌處理,處理完畢之后需要進行干燥處理。干燥之后需要對廢液進行過濾和蒸餾處理,以獲取其中的有用成分,需要注意的是,在收集時溫度需要控制在33.5~34.59 ℃。
對于此類廢液的處理,需要依照無機廢液的處理方式,在分離有機層和水層之前,需要先對廢液進行中和處理,將分離出來的廢液進行有效焚燒,以最大限度上減低其毒性,防止對人體和環(huán)境造成不良影響。對于一些濃度比較低的廢液,實驗室在進行處理時通常采取溶劑萃取法、吸附法等方式,同樣能夠確保廢液問題得到較好的解決,且效果也較明顯。
對于一些高分子合成化合物的廢液,實驗室在進行處理時一般采取焚燒法,通過對獲取到的廢液進行焚燒,獲取其中的有用成分,從而實現(xiàn)再利用的目的。有的廢液中含水量較少,需要先進行濃縮,在濃縮以后再進行焚燒,這樣能夠保證廢液得到充分處理,避免出現(xiàn)有害物質殘留等情況。有的廢液主要由淀粉、蛋白質等易分解的物質組成,對于這類的廢液,其稀溶液不需要進行專門處理,直接排放就可以。
對于含有重金屬的廢液,需要先用氧化、吸附等方式將重金屬以外的物質進行去除,之后按照無機廢液的常規(guī)處理方式進行回收即可。對于毒性比較大的廢液,一般其處理方法也比較復雜,而且這類廢液的處理成本相對較高,工作人員在進行處理時也面臨很大危險,一旦皮膚接觸或者吸入毒氣,可能出現(xiàn)不良狀況,因此,對于此類廢液不要盲目進行操作,應當將其送至特定的處理地點進行處理,以確保廢液得到妥善處理,防止對環(huán)境造成二次污染。
實驗室在對各種廢液進行處理時,需要基于廢液本身的特性,不同的廢液在處理時方法也有很大差異。由于在對廢液進行處理時,經(jīng)常會伴隨著嚴重的毒氣,這些毒氣不但對人體有極大的危害,而且在釋放過程中也會存在發(fā)熱爆炸等各種危險因素,如果在對廢液進行處理時,沒有對所收集到的廢液進行充分了解,很難確保對其進行正確處理,而且在這種情況下,一般不建議進行嘗試性處理,以免引起危險事件。當人的皮膚直接接觸到這些廢液時,一般會有輕微的不適感,而一些具有腐蝕性的廢液,則在人體接觸后會對皮膚產(chǎn)生損傷。另一些廢液經(jīng)皮膚吸收后會產(chǎn)生非常劇烈的毒性作用,因此在對廢液進行搬運和處理時,必須嚴格按照規(guī)范進行處理,必須格外謹慎,避免皮膚接觸到廢液,防止自身在處理過程中受到毒液的攻擊[12]?;瘜W實驗室在對各種廢液進行處理時,必須先要通過已經(jīng)使用過的方式對已知的廢液作出處理,在處理過程中不可將其他的廢液與已知的廢液進行融合,不管是何種廢液,都不可隨意進行混合處理,對于特定的溶液,必須采用特定的方法進行處理,以免引起危險事件發(fā)生。在處理過程中也要盡可能將廢液產(chǎn)生的毒氣降到最低,盡可能減少對環(huán)境、對人體的損害。
化學實驗時產(chǎn)生的各種廢棄的液體,特別是一些有機廢液,在進行處理時必須做到無害化,負責這項工作的人員必須高度重視其無害化處理工作,在處理方面必須掌握有機廢液的有效處理措施。對廢液進行回收的同時也要盡可能提升其利用率,確保廢液能夠在最大程度上投入到人們的實際生活中,為人們的生活或工作提供幫助,以降低化學實驗室的運行成本同時減輕對環(huán)境的危害。綠色化的化學實驗室是未來社會發(fā)展的要求,因此對于化學實驗室廢液處理方面,需要從節(jié)約資源和保護環(huán)境方面考慮,及時對傳統(tǒng)的思維方式進行變革,以現(xiàn)代化的技術手段對化學實驗室進行管理,使其實現(xiàn)綠色化和微型化發(fā)展。對于化學實驗室教學工作而言,通過對廢液的科學合理化處理可以使學生的環(huán)保觀念得到強化,懂得在學習過程中如何有效保護環(huán)境,并能夠通過所學的知識來對環(huán)境進行改善,這才是化學實驗室廢液收集與處理的意義所在。