构建绿色有机化学实验室的探讨与实践
有机化学实验室与实验中心其他实验室最大的不同，是有机化学实验用到大量的化学药品，下面是小编搜集整理的一篇探究有机化学实验室的论文范文，欢迎阅读查看。
摘 要：有机化学实验室的管理工作包括药品的合理贮存与使用、实验准备工作、废液的回收等，实践证明，科学的管理方式可以节约实验成本，减少实验污染，保障实验教学环节的顺利进行，而且对学生树立绿色环保意识有潜移默化的影响。
关键词：有机化学实验室 实验准备 有机废液 循环利用
有机化学实验是化学专业学生的必修课，我校有机化学实验课程紧密配合理论课的教学，分为有机化学实验基本操作、有机化合物的性质与鉴别和有机化合物的合成与制备三个教学模块，通过这三个模块的实验训练，巩固和加深学生对理论知识的理解，形成学生熟练的实验操作技能，培养学生严谨的科学研究态度，启发和提高学生的创新思维能力[1，2]。有机化学实验室是对学生进行有机化学实验教学的重要阵地，采取行之有效的手段，让有机化学实验室的管理更加科学、合理、环保，从而更好地保障教学实验工作顺利进行，具有重要的意义。通过有机化学实验室药品的贮存与使用、有机化学实验的准备工作、有机化学实验室废液的回收与循环利用三个方面讨论了我校对有机化学实验室的管理方式，并针对部分问题提出了改进意见。
1 有机化学实验室药品的贮存与使用
有机化学实验室与实验中心其他实验室最大的不同，是有机化学实验用到大量的化学药品，这些药品大部分具有易燃、易爆、强腐蚀、易挥发、有毒等危险性，所以对药品的贮存与使用的管理是有机化学实验室管理的一个重要内容，也是确保实验室安全和环境保护的重要方面。有机化学实验药品室储存有一学期的有机实验课程所需的药品，张学英等[3，4]详细地阐述了药品科学贮存需要遵循的原则和注意事项。除了药品的贮存外，由于有机试剂的易挥发性和毒性，在药品的使用上要具有节约和环保意识，要用环保理念规范化学药品的管理。
1.1 合理维持储存室药品存量，避免药品积压造成浪费
在化学药品管理工作中经常遇到的一个问题就是药品的积压，药品积压在实验室太久，有些容易挥发，有些容易变质，有些标签被腐蚀脱落无法识别，直接造成药品浪费，同时也污染环境、影响人体健康。为了避免药品在储存室的积压，在药品管理过程中，首先，要统计每学期药品的需要量，按需要量领回药品，其次，定期清点药品储存室的药品;未开封、未过期的药品质量尚有保障，要优先使用这些药品，再使用新领回的药品，对未开封，但存放时间较久的试剂，质量难以保证的，则交由试剂库统一回收处理，开封后剩下的试剂，如果试剂的性质稳定，实验教学中对该试剂的级别要求不高，也需要优先使用这些药品，而某些开封后不能继续在实验教学中使用的试剂，及时发布这些试剂的信息，与学院其他实验室共享，从而降低试剂的浪费，无法共享的交由试剂库统一回收处理。通过这样的管理方式，有效地提高了药品的使用率，减少了药品的浪费和对环境的污染。
1.2 节约药品，避免重做，从药品的使用管理环节培养学生的环保意识
实验中严格监督学生按照用量要求取用药品，同时尽量避免学生重做实验，这是从药品的使用环节进行的管理。基础实验所做的实验项目都是精心筛选的，如果有失误要分析原因，而不一定要重做。低年级的学生，还没有很好的环保意识和分析问题解决问题的能力，实验过程遇到问题，操作出现失误，常常不是去思考怎么解决，而是追求更高的实验产率，想直接重做这个实验。例如：基础操作实验中的液-液萃取实验，用萃取法将苯甲酸和间硝基苯胺分离，因为这是学生第一次用到分液漏斗，分液漏斗的旋塞处凡士林涂抹不够均匀，或者因为实验过程操作不当，常会遇到漏液的现象，重新处理分液漏斗后，用剩余的溶液继续实验，同样能够实现掌握萃取的基本操作这一实验目的，但多数学生为了追求更理想的实验产率，常将剩余溶液弃置下水道，想重新领取药品试剂重做这个实验，这样既污染了环境又浪费了药品，这种情况，不应让学生重做实验。在药品使用的管理环节，要求学生节约药品，避免重做，通过这样的方式不仅可以做到药品的合理化使用，同时也可以帮助学生培养环保意识和养成分析问题、解决问题的习惯。
2 有机化学实验的准备工作
有机化学实验室的管理工作服务性强，涉及的工作内容繁杂而琐碎，但最终目的是要保证实验教学的顺利进行。实践证明，实验教学质量与实验前的准备工作密切相关，因此做好实验教学的准备和组织工作意义重大。
实验准备工作包括实验药品和仪器的准备[5]，在药品的准备过程中，一点小小的失误，都可能造成全班学生的实验失败，所以药品准备过程要认真严谨、注意细节。要想保证实验过程中不缺任何药品，保证实验效果达到要求，就要做到熟悉每一个实验所需的试剂以及对试剂规格的要求，按照实验要求提供相应级别的试剂。有些试剂保存时间短，则必须在使用时配置;有些实验对化学试剂的`要求比较高，实验前必须对试剂进行特殊处理，如2-甲基-2-己醇的制备实验要求所有试剂需干燥，实验前需将该实验所用到的正溴丁烷用无水氯化钙干燥，丙酮用无水碳酸钾干燥，乙醚用分子筛干燥，再经蒸馏纯化后，方可供学生使用。仪器方面，有机化学实验要用到许多玻璃仪器，玻璃仪器是易耗品，在购置时需比计划量多一些，避免实验中途出现短缺。另外，实验前检查调试所需的仪器设备，如天平、阿贝折光仪、循环水泵等，及时排除仪器可能出现的一般故障。
准备工作结束后，与实验教师一起做预实验，一方面进一步检验实验物品是否准备齐全，另一方面也为学生实验教学提供借鉴，更明确实验过程中容易出现的问题，提高学生实验课的教学质量。
总之，实验准备工作比较烦琐，需要充分认识到实验准备工作的重要性，本着认真严谨的工作态度，保证实验准备工作的质量，从而保障学生实验课的教学质量。
3 有机化学实验室的废液管理
3.1 实验室废液分类回收的必要性[6]
有机化学实验室产生的化学废弃物主要是有机废液，这些有机废液有些是有很大毒性的，如含浓度较大的二甲苯、氯仿等的有机废液能破坏人体免疫系统，造成人体机能失调;有些化学废液因其含浓度较大的废酸、废碱而具有很强的腐蚀性。如果不经过处理随意排放这些废液，不仅会对环境以及人类健康造成严重威胁，同时会对学生产生不良的示范作用，不利于培养学生可持续发展的理念和环保意识。另外，与工业废水相比，实验室废弃物具有种类多、排放量小、易发生化学反应等特性，如果任意将其混合，容易发生危险，也会给后续处理造成困扰，所以高校化学实验室的废弃物尤其需要科学合理的分类收集、存放和处理。
3.2 本科生有机化学实验废液的收集
以我校化学实验教学中心有机化学实验室为例，有机化学实验室每学年要承担近400学时的本科生实验，课程主要分为3个模块：有机基本操作实验、有机化合物的性质与鉴别和有机化合物的合成与制备。这些课程的实验内容变动性不大，实验室产生的废弃物成分较为固定，对这些废弃物按照以下方式分类收集：对于有机化合物的性质与鉴别实验产生的废液，分为不含卤有机废液、含卤有机废液、废酸、废碱四种来回收[7]。有机基本操作实验和合成实验所回收的废液(见表1)，除了浓硫酸废液外，其他12种废液有些是作为萃取剂被蒸馏得到的前馏分，有些是蒸馏得到的产品，废液成分比较单一，为了方便回收和循环利用，将这12种废液分别收集和存放，贴以标签注明废液成分，同名废液合并存放。
表1 2011～2012学年本科生有机化学实验课废液
回收情况
表1统计了2011～2012学年有机化学实验室承担的所有本科生实验课程的废液回收情况。表1中预期废液量的估算[8]，按照每组实验理论上产生的废液量乘以实验组数得到。对于基本操作实验，不涉及产率，实验室加入的试剂大多变成了废液，所以按加入试剂的量来进行废液量的统计。对于合成与制备实验，每一个实验项目，实验教材上都给出了产量，这个产量是一个经验值，按正常操作完成实验一般能实现这个产量，以这个产量作为每组实验的预期废液量进行统计。实际废液量是每次实验结束后实际收集的废液量。
由表1数据可知，虽然经过多年的教学改革，许多有机化学实验项目已经是在不影响实验教学效果的前提下用尽可能少的试剂来进行实验，但由于学生实验组数较多，产生的废液量仍然相当可观。
分析表1中的数据可得，实际收集的废液量都比预期废液量小，其中乙醇、乙醚等用量较大的试剂回收率很低。除了统计方法的系统误差外，造成这一现象的原因主要是存在随意排放废液的现象。有些同学环保意识不够强，图省事怕麻烦，直接把废液排入下水道，有些学生没有明确哪些废液需要分类回收，尤其是大一新生，接受的实验训练比较少，还没有养成自觉对废液分类回收的习惯。为了给学生做好示范，每个实验室都应在公共台面放有试剂回收瓶，瓶身贴有醒目的标签写明回收废液的种类、实验项目，并在实验教学过程中多次强调，加强监管，严格要求学生按照对应的名称正确回收废液，逐渐让分类回收废液成为每个学生的习惯和自觉行为。
3.3 有机废液的循环利用
废液的循环利用，是节约经费、节省资源的有效手段，对环境保护有重要意义。上述有机废液中，乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯等可以通过蒸馏或分馏的方法提纯后再次使用，再次使用这些溶剂时，一般不作为合成反应的试剂，而是作为后处理的试剂，如洗脱剂、萃取溶剂等，这样既不会影响反应的进行，又实现了废液的循环利用[9]。没有得到循环利用的废液，将和学院其他实验室的废液一起送至有资质的专业处理公司回收处理。
4 结束语
综上所述，科学的管理方式可以提高有机实验室的工作效率，节约实验成本，减少实验污染，保障实验教学环节的顺利进行，而且还会对学生产生深远的影响。干净整洁的实验室，严格正规的实验规章制度，科学合理的实验安排，准确无误地提供实验所需的药品和仪器，对学生养成严谨的科学态度和工作作风有积极的作用。药品的绿色化管理和废弃物的分类回收利用，是对学生形成环保观念的很好示范，是绿色环保理念很有效的传达方式。因此，本着认真严谨的态度，探索有机化学实验室更科学规范、更绿色环保的管理方式，将为有机化学实验的教学工作提供更有力的保障。
参考文献
[1] 方昕，陈之荣，陈建中.有机化学实验模块化教学的探索与实践[J].化工高等教育，2012(3)：51-53.
[2] 高绍康，陈建中.大学基础化学实验[M].福州：福建科学技术出版社，2007.
[3] 张学英，张文根.论有机化学实验室管理的特殊性[J].渭南师专学报：自然科学版，1997，12(1)：44-47.
[4] 赵永丽.浅谈大学有机化学实验室管理[J].甘肃联合大学学报：自然科学版，2010(24)：39-40，45.
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[6] 吕明泉，焦书明.实验室常见有毒有害废液的危害及无害化处理[J].实验技术与管理，2006，23(4)：123-125，135.
[7] 彭实，田曙坚.高校化学实验室废液分类的探讨[J].实验室研究与探索，2009，28(10)：146-148.
[8] 彭实，田曙坚，蔡炳新.对三所高校化学实验教学中心废液量的统计[J].实验技术与管理，2009，26(9)：159-163.
[9] 关玲，徐峰.化学教学实验室废弃有机试剂的收集、处理及利用[J].实验技术与管理，2011，28(3)：314-316.
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