理论教育 绿色化学观念在药学实验与指导中的重要性

绿色化学观念在药学实验与指导中的重要性

时间:2023-12-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:近几年来,随着高校招生规模的迅速扩大,参加化学实验的人数增加了数十倍,化学试剂的用量和实验室“三废”的排放量也迅速增长。这种情况引起化学教育工作者的高度关注,目前,高校化学实验室如何尽可能地降低“三废”排放量,建立一套科学可行的综合治理措施,减少对环境的污染,实现化学实验绿色化,已成为实验室管理和改革的重要内容,是不容忽视的环保问题之一,也是实现可持续发展的必由之路。

绿色化学观念在药学实验与指导中的重要性

化学是一门实验科学,化学实验是化学教学的重要组成部分。近几年来,随着高校招生规模的迅速扩大,参加化学实验的人数增加了数十倍,化学试剂的用量和实验室“三废”的排放量也迅速增长。因此可以说:几乎每个高校化学实验室都已形成了一个小型的环境污染源,每天都有一些废水、废气、废渣未经处理直接排放到环境中,对环境造成了污染。这种情况引起化学教育工作者的高度关注,目前,高校化学实验室如何尽可能地降低“三废”排放量,建立一套科学可行的综合治理措施,减少对环境的污染,实现化学实验绿色化,已成为实验室管理和改革的重要内容,是不容忽视的环保问题之一,也是实现可持续发展的必由之路。

一、绿色化学的原则

Anastas R.T.和Waner J.C.曾提出绿色化学的12条原则:

(1)防止废物的生成比其生成后再处理更好。

(2)设计合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中。

(3)设计合成方法时,只要可能,不论原料、中间产物和最终产品,均应对人体健康和环境无毒、无害(包括极小毒性和无毒)。

(4)化工产品设计时,必须使其具有高效的功能,同时也要减少其毒性。

(5)应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂,如不可避免,也要选用无毒无害的助剂。

(6)合成方法必须考虑过程中能耗对成本与环境的影响,应设法降低能耗,最好采用在常温常压下的合成方法。

(7)在技术可行和经济合理的前提下,采用可再生资源代替消耗性资源。

(8)在可能的条件下,尽量不用不必要的衍生物,如限制性基团、保护/去保护作用、临时调变物理/化学工艺。

(9)合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量助剂更优越。

(10)化工产品要设计成在其使用功能终结后,它不会永存于环境中,要能分解成可降解的无害产物。

(11)进一步发展分析方法,对危险物质在生成前实行在线监测和控制。

(12)要选择化学生产过程的物质使化学意外事故(包括渗透、爆炸、火灾等)的危险性降低到最低程度。(www.daowen.com)

这12条原则目前为国际化学界所公认,它也反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容,同时也指明了未来发展绿色化学的方向。

二、树立绿色化学思想观念,增强环境保护意识

树立绿色化学观念是创建绿色化学实验室的思想基础,绿色化学的核心是“杜绝污染源”,适时地在教师和学生中进行绿色化学教育,深刻领会绿色化学的12条原则,研究并改进实验内容、实验装置和实验方法是杜绝污染的关键。组织教师和学生学习《环境保护法》,使师生充分认识到化学实验污染环境的严重性和危害性,认识到治理污染的重要性和紧迫性,认识到随意排放“三废”是违法行为,不断强化大家的环境保护意识和法律意识。强化学生对社会高度负责的主人翁精神,环境保护人人有责,作为新时代的大学生,一定要从我做起,从实验室做起,尽可能减少“三废”排放,保护环境,这是新时代赋予青年学生的伟大使命。强化学生的节约思想,引导学生时刻注意节约药品,能少用的一定要少用,能回收的一定要回收,能循环使用的一定要循环使用,这样做既节省了实验费用,又减少了“三废”,保护了环境,是只要多加注意就能做到的一举两得的好事。教师在讲授化学实验原理的同时,还要讲授化学试剂和实验产物的毒性,排放后可能对环境造成的危害以及处理有毒有害物质的原理和方法。让学生知道:学习化学不仅要掌握有关的化学原理、实验技能,还要运用化学原理和实验技能来治理环境污染,造福人类。更要求学生时刻想到保护环境并养成良好的实验习惯,只要用心去做,实现化学实验绿色化是完全可能的。

三、科学安排实验内容

防治污染的最佳途径是从源头消除污染,科学安排实验内容是从源头根除污染源的最理想的方法。在安排实验内容时充分考虑环保的要求,具体做法如下:

1.选择无毒无害实验

在能够很好地让学生实践理论知识获得动手操作能力的前提下,尽可能地选择无毒无害化学实验,不做那些毒性大的实验或用其他方法取而代之。尽可能采用无毒无害的化学试剂,采用新方法使中间产物和最终产品均对人体健康和环境无毒、无害。

2.采用多媒体进行模拟化学仿真实验

常规的化学实验不可避免地消耗大量的药品和产生一些废弃物,对于那些药品消耗量大或易燃易爆、操作不易控制或必须使用较多有毒有害试剂的实验,采用多媒体进行模拟化学仿真是很有必要的。

3.采用微型化学实验

微型化学实验是近几年发展起来的化学实验新方法,现已有多套微型化学实验教材出版。微型化学实验的试剂用量仅为常规化学实验的1/10~1/1 000,它最突出的优点就是节省实验经费和减少环境污染,是值得大力提倡的好方法。例如“化学反应速率与活化能的测定”实验,若采用常规实验,试剂用量为416 mL/(人·次),而采用微型化学实验,试剂用量仅为45 mL/(人·次),不到原来的1/9。

4.安排废水、废渣处理综合实验

为了处理在化学实验室过程中收集的废水、废渣,可在学期末安排废水、废渣处理综合实验。将学生分为若干组,针对不同的废水、废渣,可进行回收实验和无毒化处理实验,提前让学生根据所学知识和查阅的资料,自行设计实验方案,经老师批准即可实施,回收的产品经老师检查合格后存入回收瓶。处理的废水以检测达到国家《污水综合排放标准》要求后方可倒入下水道。这种综合实验,既处理了废水、废渣,保护了环境,又使学生学会了化学处理方法,锻炼了综合能力。更重要的是让学生知道了处理“三废”不容易,所以要尽量少地制造“三废”,提高了学生的环保意识。

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