定 價(jià):38 元
叢書(shū)名:普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材
- 作者:高明慧編著
- 出版時(shí)間:2012/6/1
- ISBN:9787030343390
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:O6-3
- 頁(yè)碼:133
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16K
《文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是面向高校文科專業(yè)學(xué)生使用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材,是在浙江大學(xué)出版社出版的枟化學(xué)與人類文明實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)枠基礎(chǔ)上重新全面改版編著而成的!段目苹瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》以緒論、化學(xué)與生活、化學(xué)與環(huán)境、化學(xué)與健康、化學(xué)與日用品、趣味化學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)為主線,精選了34個(gè)實(shí)驗(yàn),書(shū)后還附有3個(gè)附錄。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇可根據(jù)各個(gè)學(xué)校具體課程情況進(jìn)行安排,其中有些實(shí)驗(yàn)可供學(xué)生課余作為開(kāi)放性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)選做,以豐富文科學(xué)生的化學(xué)知識(shí),開(kāi)拓思維,提高綜合素質(zhì)和動(dòng)手能力。
正文按照緒論、化學(xué)與生活、化學(xué)與環(huán)境、化學(xué)與健康、化學(xué)與日用品、趣味化學(xué)的順序編寫。第一章系統(tǒng)介紹了文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康、學(xué)習(xí)方法和要求,實(shí)驗(yàn)室安全和“三廢”處理,實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)及操作,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,其目的不僅讓學(xué)生掌握一些實(shí)驗(yàn)技能,更重要的是讓學(xué)生了解化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)在社會(huì)生活各個(gè)方面的應(yīng)用,學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)過(guò)的化學(xué)原理來(lái)思考、分析和解決實(shí)際生活中出現(xiàn)的各種化學(xué)問(wèn)題,掌握一些解決問(wèn)題的思路和方法。第二章~第六章精心設(shè)計(jì)和安排了34個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都盡可能密切聯(lián)系學(xué)生實(shí)際生活。學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,能夠?qū)σ颜莆盏幕瘜W(xué)理論知識(shí)進(jìn)一步理解和深化。附錄一是元素的相對(duì)原子質(zhì)量,附錄二是市售常用酸堿試劑的濃度和含量,附錄三是常用儀器設(shè)備的使用方法。
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《文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)》適合經(jīng)濟(jì)與管理、人文與社會(huì)科學(xué)、外語(yǔ)和藝術(shù)等文科專業(yè)大學(xué)一、二年級(jí)學(xué)生使用,也可供相關(guān)老師及實(shí)驗(yàn)室人員參考。
目錄
前言
第一章 緒論 1
第一節(jié) 文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康、學(xué)習(xí)方法和要求 1
一、文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1
二、文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法 1
三、文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求 2
第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)室安全和“三廢”處理 3
一、實(shí)驗(yàn)室安全 3
二、實(shí)驗(yàn)室“三廢”處理 4
第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)及操作 6
一、實(shí)驗(yàn)室用水的質(zhì)量要求 6
二、化學(xué)試劑的規(guī)格 6
三、玻璃儀器的洗滌 7
四、化學(xué)試劑的取用 7
五、常見(jiàn)玻璃儀器的使用 8
第四節(jié) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 13
一、誤差 13
二、名詞解釋 15
三、有效數(shù)字和數(shù)值計(jì)算 17
第二章 化學(xué)與生活 20
實(shí)驗(yàn)一 摻假牛奶的快速鑒別 20
實(shí)驗(yàn)二 真假蜂蜜的鑒定 22
實(shí)驗(yàn)三 日常食品中微量有害元素的鑒定 26
實(shí)驗(yàn)四 日常食品中微量營(yíng)養(yǎng)元素的鑒定 28
實(shí)驗(yàn)五 天然維生素與維生素片劑中維生素C含量的比較和測(cè)定 31
實(shí)驗(yàn)六 雞蛋殼中鈣含量的測(cè)定 35
第三章 化學(xué)與環(huán)境 42
實(shí)驗(yàn)七 飲用水總硬度的測(cè)定 42
實(shí)驗(yàn)八 化肥的真假鑒別與氮肥中氮含量的測(cè)定 45
實(shí)驗(yàn)九 高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定 49
實(shí)驗(yàn)十 模擬地球溫室效應(yīng) 53
實(shí)驗(yàn)十一 飲用水氯化物的測(cè)定 56
實(shí)驗(yàn)十二 家庭裝修室內(nèi)空氣中甲醛含量的測(cè)定 62
第四章 化學(xué)與健康 67
實(shí)驗(yàn)十三 檢驗(yàn)吸煙 67
實(shí)驗(yàn)十四 檢驗(yàn)喝酒 69
實(shí)驗(yàn)十五 食醋中總酸量的測(cè)定 72
實(shí)驗(yàn)十六 復(fù)方黃連素片中鹽酸小檗堿含量的測(cè)定 75
實(shí)驗(yàn)十七 胃舒平藥片中Al2O3和MgO含量的測(cè)定 78
實(shí)驗(yàn)十八 茶葉中分離和鑒定某些元素 81
第五章 化學(xué)與日用品 87
實(shí)驗(yàn)十九 自制牙膏 87
實(shí)驗(yàn)二十 洗衣粉中聚磷酸鹽含量的測(cè)定 89
實(shí)驗(yàn)二十一 液體洗衣劑的配制 91
實(shí)驗(yàn)二十二 指甲油的配制 94
實(shí)驗(yàn)二十三 自制固體酒精 96
實(shí)驗(yàn)二十四 粗鹽的提純和檢驗(yàn) 99
第六章 趣味化學(xué) 102
實(shí)驗(yàn)二十五 茶水—墨水—茶水 102
實(shí)驗(yàn)二十六 彩色溫度計(jì)的制作 103
實(shí)驗(yàn)二十七 魔棒點(diǎn)燈 105
實(shí)驗(yàn)二十八 雞蛋潛水 106
實(shí)驗(yàn)二十九 噴霧作畫 107
實(shí)驗(yàn)三十指紋鑒定 109
實(shí)驗(yàn)三十一 吹氣生火 111
實(shí)驗(yàn)三十二 藍(lán)色振蕩實(shí)驗(yàn) 113
實(shí)驗(yàn)三十三 建造“水中花園” 114
實(shí)驗(yàn)三十四 自制酸堿指示劑 116
附錄 119
附錄一 元素的相對(duì)原子質(zhì)量 119
附錄二 市售常用酸堿試劑的濃度和含量 120
附錄三 常用儀器設(shè)備的使用方法 120
一、TG328B半自動(dòng)電光分析天平 120
二、FA1604型電子天平 123
三、pHS-3C型酸度計(jì) 125
四、721型分光光度計(jì) 125
五、DDS-307型電導(dǎo)率儀 127
六、SDC-Ⅱ數(shù)字電位差綜合測(cè)試儀 129
七、SWC-Ⅱ數(shù)字貝克曼溫度計(jì) 130
八、WZZ-2B型自動(dòng)旋光儀 131
參考文獻(xiàn) 133
第一章 緒 論
第一節(jié) 文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康、學(xué)習(xí)方法和要求
一、文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)是文科化學(xué)理論教學(xué)不可缺少的重要組成部分。學(xué)生通過(guò)獨(dú)立地實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫等各方面的訓(xùn)練而獲得感性認(rèn)識(shí),可對(duì)所學(xué)到的基本概念與基本理論進(jìn)行驗(yàn)證、鞏固、深化和提高,以便正確地掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能,正確地使用一些常用儀器測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),正確地處理所得數(shù)據(jù)和表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。掌握一些日常食品的質(zhì)量鑒定、物質(zhì)含量的測(cè)定、日用化學(xué)品的配制和趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)等。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。最終目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)文科學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的動(dòng)手能力。相信文科學(xué)生通過(guò)這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,自然會(huì)喜歡化學(xué)。
二、文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法
學(xué)生要獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),達(dá)到教學(xué)大綱的要求,實(shí)驗(yàn)效果與正確的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法密切相關(guān),應(yīng)抓住以下三個(gè)環(huán)節(jié)。
(一)預(yù)習(xí)
預(yù)習(xí)是實(shí)驗(yàn)前必須完成的準(zhǔn)備工作,是做好實(shí)驗(yàn)的前提,但是,這個(gè)環(huán)節(jié)往往沒(méi)有引起學(xué)生的足夠重視,甚至不預(yù)習(xí)就進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康、原理和?nèi)容不清楚,結(jié)果是浪費(fèi)時(shí)間和藥品。為了確保實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)前任課教師要檢查每個(gè)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,對(duì)沒(méi)有預(yù)習(xí)或預(yù)習(xí)不合格者,任課教師有權(quán)不讓學(xué)生參加本次實(shí)驗(yàn),學(xué)生應(yīng)聽(tīng)從教師的安排。預(yù)習(xí)應(yīng)達(dá)到下面六點(diǎn)要求:
1.認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材和有關(guān)參考資料。
2.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康、了解?shí)驗(yàn)原理、熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟。
3.預(yù)習(xí)有關(guān)的基本實(shí)驗(yàn)操作、儀器使用和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。
4.估計(jì)實(shí)驗(yàn)中可能發(fā)生的現(xiàn)象和預(yù)期結(jié)果。
5.掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法和計(jì)算公式。
6.寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。預(yù)習(xí)報(bào)告是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的依據(jù),因此預(yù)習(xí)報(bào)告應(yīng)簡(jiǎn)明扼要,包括簡(jiǎn)要的原理、實(shí)驗(yàn)步驟(用框圖或箭頭表示)、需要記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和測(cè)量數(shù)據(jù)的表格。
(二)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作和思維能力的重要環(huán)節(jié),必須認(rèn)真、獨(dú)立完成。應(yīng)做到以下三點(diǎn)要求:
1.按照實(shí)驗(yàn)教材上規(guī)定的方法、步驟、試劑用量和加入順序,認(rèn)真操作,仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,耐心等待,一絲不茍,如實(shí)而詳細(xì)地將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄在預(yù)習(xí)報(bào)告中,這是養(yǎng)成良好科學(xué)習(xí)慣的必需素質(zhì)。
2.在實(shí)驗(yàn)中如遇到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論不相符合,力求自己解決。首先應(yīng)認(rèn)真分析操作過(guò)程,檢查試劑是否加錯(cuò)、試劑濃度是否正確、是否嚴(yán)格按照書(shū)上的操作順序。自己實(shí)在解決不了,為了正確說(shuō)明問(wèn)題,應(yīng)在教師指導(dǎo)下重做或補(bǔ)充進(jìn)行某些實(shí)驗(yàn),養(yǎng)成自覺(jué)探究、解決問(wèn)題的習(xí)慣。
3.養(yǎng)成良好的科學(xué)習(xí)慣,遵守實(shí)驗(yàn)室工作規(guī)則。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)始終保持桌面布局合理、環(huán)境整齊和清潔。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要清洗用過(guò)的玻璃儀器,擺放好試劑架上的試劑瓶和其他物品,整理并擦干凈臺(tái)面上儀器,最后清潔桌面、地面和水槽,經(jīng)指導(dǎo)老師檢查合格后再離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。
(三)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)報(bào)告是每次實(shí)驗(yàn)的記錄、概括和總結(jié),它反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)操作能力,必須及時(shí)、獨(dú)立和嚴(yán)肅認(rèn)真地如實(shí)填寫。合格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括以下五部分內(nèi)容:
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮秃?jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)基本原理。
2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或步驟要求簡(jiǎn)明扼要,采用表格、框圖、符號(hào)等形式來(lái)清晰明確地表示,千萬(wàn)不能全盤抄書(shū)。
3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要表達(dá)正確,數(shù)據(jù)記錄要根據(jù)所用儀器的精密度,保留正確的有效數(shù)字。絕不允許主觀臆造,抄襲別人的作業(yè)。
4.給予簡(jiǎn)明解釋、結(jié)論和數(shù)據(jù)處理;瘜W(xué)現(xiàn)象的解釋最好寫出主要反應(yīng)方程式,另加文字簡(jiǎn)要敘述。結(jié)論要精練、完整和表達(dá)清晰。若數(shù)據(jù)處理使用圖表,圖表要規(guī)范合理、最后數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果要準(zhǔn)確。
5.問(wèn)題討論。對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題提出自己的看法,或分析產(chǎn)生誤差的原因,或?qū)?shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等提出意見(jiàn)。此項(xiàng)內(nèi)容的評(píng)分作為實(shí)驗(yàn)附加分的依據(jù)。
三、文科化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求
1.實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,弄清實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃、步驟、試劑藥品性質(zhì)、儀器使用方法和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),并撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告。提前10分鐘進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,在指定位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室必須經(jīng)實(shí)驗(yàn)老師允許。
2.遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則,接受老師指導(dǎo)。翔實(shí)而準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)始終保持實(shí)驗(yàn)室整潔和安靜,做到有條不紊、節(jié)約藥品、愛(ài)護(hù)儀器和注意安全。損壞儀器要按規(guī)定及時(shí)賠償,不準(zhǔn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)吃東西和喝水,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)防止腐蝕、有毒試劑濺到皮膚上,如出現(xiàn)意外應(yīng)及時(shí)處理。
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將自己記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)交實(shí)驗(yàn)老師檢驗(yàn)。打掃實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生,將實(shí)驗(yàn)臺(tái)、試劑瓶、試管架等打掃干凈,實(shí)驗(yàn)老師檢查合格后才能離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。
4.按時(shí)交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式要規(guī)范或按實(shí)驗(yàn)老師的要求寫,要求文字簡(jiǎn)明,結(jié)論明確,書(shū)寫認(rèn)真,最好能寫出自己的獨(dú)立見(jiàn)解作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的亮點(diǎn)。
第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)室安全和“三廢”處理
一、實(shí)驗(yàn)室安全
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,常常會(huì)使用一些易燃、易爆、有腐蝕性和劇毒的化學(xué)藥品以及時(shí)時(shí)都要接觸水、火、電,所以實(shí)驗(yàn)安全非常重要,不能麻痹大意。實(shí)驗(yàn)前一定要預(yù)習(xí),充分了解每次實(shí)驗(yàn)中所用到的化學(xué)藥品的性能以及可能存在的各種各樣的危險(xiǎn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要集中精力,將安全放在首要位置,經(jīng)常保持警惕,消滅各種不安全的因素和隱患,并及時(shí)妥善地處理所發(fā)生和發(fā)現(xiàn)的各種意外事故,把損失減到最小。請(qǐng)同學(xué)們嚴(yán)格遵守以下操作規(guī)程和安全守則:
1.嚴(yán)禁在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)吸煙、飲食和打鬧。
2.水、電、氣使用完畢立即關(guān)閉。實(shí)驗(yàn)室所有藥品、儀器不得帶出室外。
3.洗液、濃酸、濃堿具有強(qiáng)腐蝕性,應(yīng)避免濺落在皮膚、衣服和書(shū)本上,更應(yīng)防止濺入眼睛里。
4.能產(chǎn)生有刺激性或有毒氣體(如H2S、Cl2、SO2等)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。有機(jī)溶劑(如苯、丙酮、乙醚等)易燃,使用時(shí)要遠(yuǎn)離火源,最好在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行操作。
5.加熱、濃縮液體時(shí)要十分小心。加熱試管時(shí),不要將試管口對(duì)著自己或別人,也不要俯視正在加熱的液體,以防液體濺出傷人。濃縮液體時(shí),特別是有晶體出現(xiàn)之后,要不停地?cái)嚢,不能離開(kāi)。
6.當(dāng)需要借助于嗅覺(jué)判別氣體時(shí),決不能直接對(duì)著試劑瓶口或試管口嗅聞氣體,應(yīng)用手輕拂氣體,把少量氣體扇向自己再聞。不允許用手直接拿取固體藥品。
7.有毒試劑(如氰化鉀、汞鹽、鉛鹽、鋇鹽、重鉻酸鉀等)不得入口或接觸傷口,也不能隨便倒入下水道,應(yīng)統(tǒng)一回收處理。在不了解化學(xué)藥品性質(zhì)時(shí),禁止任意混合各種試劑藥品,以免發(fā)生意外事故。
8.實(shí)驗(yàn)完畢,應(yīng)將實(shí)驗(yàn)室整理干凈,檢查水、電、氣等是否關(guān)閉,洗凈雙手后才能離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。
9.滅火常識(shí)。物質(zhì)燃燒需要空氣和一定的溫度,所以通過(guò)降溫或者將燃燒的物質(zhì)與空氣隔絕,能達(dá)到滅火的目的。可采。
(1)停止加熱和切斷電源,防止火勢(shì)蔓延。
(2)用濕布、石棉布或沙子滅火。
(3)使用滅火器等措施滅火。
10.實(shí)驗(yàn)室中一般傷害的簡(jiǎn)單救護(hù)有以下七種。
(1)割傷:首先挑出傷口異物,然后涂上紅藥水或紫藥水,再用紗布包扎,必要時(shí)送醫(yī)院診治。
(2)燙傷:切忌用水沖洗,可在燙傷處涂抹燙傷藥(如紅花油),不要把燙的水泡挑破,嚴(yán)重者送醫(yī)院治療。
(3)酸傷:先用大量水沖洗,然后用飽和碳酸氫鈉溶液或稀氨水沖洗,最后再用水沖洗。
(4)堿傷:先用大量水沖洗,再用3%~5%醋酸溶液或3%硼酸溶液沖洗,最后再用水沖洗。
(5)吸入溴蒸氣、氯氣、氯化氫、硫化氫、一氧化碳等有毒氣體后,應(yīng)立即離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室,轉(zhuǎn)移到空氣新鮮的地方。
(6)觸電:迅速切斷電源,如不能切斷電源,要用木棍挑開(kāi)電線或戴上絕緣橡皮手套,使觸電者脫離電源,切不可用手去拉觸電者。把觸電者轉(zhuǎn)移到空氣新鮮的地方,解開(kāi)衣服,使其全身舒展,必要時(shí)進(jìn)行人工呼吸等急救措施。
(7)中毒:誤吞毒物,最常用的急救方法是給中毒者先服催吐劑如肥皂水,或給予面粉和水、雞蛋白、牛奶、食用油等緩和刺激,然后用手指伸入喉部以促使嘔吐,立即送醫(yī)院治療。若有毒物質(zhì)濺入眼睛或皮膚上,要用大量水沖洗。
二、實(shí)驗(yàn)室“三廢”處理
實(shí)驗(yàn)室實(shí)際上是一個(gè)典型的小型污染源,尤其是城區(qū)和居民區(qū)附近的實(shí)驗(yàn)室對(duì)環(huán)境危害特別大。因?yàn)楹芏鄬?shí)驗(yàn)室的下水道與居民的下水道相通,實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的污染物常有腐蝕性、劇毒性和致癌性物質(zhì)的存在,這類污染物直接通過(guò)下水道排放會(huì)形成交叉污染,最后流入河中或者滲入地下,危害人體健康和安全,所以實(shí)驗(yàn)室的“三廢”處理工作是實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)室的污染物種類復(fù)雜、品種多、毒害大,應(yīng)根據(jù)具體情況,分別制訂處理方案。污染物的一般處理原則是:分類收集、存放,分別集中處理。盡可能采用廢物回收或固化、焚燒處理。在實(shí)際工作中選擇合適的方法進(jìn)行檢測(cè),盡可能減少?gòu)U物量、減少污染。最終廢棄物排放應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。
(一)廢氣的處理
產(chǎn)生少量有毒氣體的實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,通過(guò)排風(fēng)設(shè)備排到室外,避免污染室內(nèi)空氣。通風(fēng)櫥排氣口應(yīng)以保證對(duì)外排氣不影響附近居民的身心健康為原則,排氣口朝向應(yīng)避開(kāi)居民點(diǎn)并有一定的高度,使之易于擴(kuò)散。產(chǎn)生毒氣量大的實(shí)驗(yàn)必須備有吸收或處理裝置,如二氧化碳、氧化氮、二氧化硫、氯氣、硫化氫、氟化氫等可用導(dǎo)管通入堿液中,使其大部分被吸收后再排出,一氧化碳可點(diǎn)燃轉(zhuǎn)成二氧化碳,可燃性有機(jī)廢液可在燃燒爐中通入氧氣使之完全燃燒。
(二)廢液的處理
1.低濃度含酚廢液加次氯酸鈉或漂白粉使酚氧化為二氧化碳和水。高濃度含酚廢液用乙酸丁酯萃取,重新蒸餾回收酚。
2.濃度較稀的氰化物廢液,先用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH在10以上,再加入3%的高錳酸鉀使氰化物氧化分解。氰化物含量高的廢液用堿性氧化法處理,即pH在10以上再加入次氯酸鈉使氰化物氧化分解。
3.含汞鹽的廢液先調(diào)節(jié)pH在8~10,加入過(guò)量硫化鈉,使其生成硫化汞沉淀,再加入共沉淀劑硫酸亞鐵,硫酸亞鐵將水中的懸浮物硫化汞微粒吸附而共沉淀,排放清液,殘?jiān)僦瞥晒}或深埋。需注意該操作一定要在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。
4.鉻酸洗液如失效變綠,可濃縮冷卻后加入高錳酸鉀粉末氧化,用砂芯漏斗濾去二氧化錳沉淀后即可重新使用。失效的廢洗液用廢鐵屑還原殘留的Cr6+為Cr3+,再用廢堿液中和成低毒的Cr(OH)3沉淀。
5.含砷廢液中加入氧化鈣,調(diào)節(jié)pH為8,生成砷酸鈣和亞砷酸鈣沉淀,或調(diào)節(jié)pH在10以上,加入硫化鈉與砷反應(yīng),生成難溶、低毒的硫化物沉淀。
6.含鉛、鎘的廢液,用氫氧化鈣(消石灰)將pH調(diào)至8~10,使Pb2+、Cd2+生成Pb(OH)2和Cd(OH)2沉淀,再加入硫酸亞鐵作為共沉淀劑,產(chǎn)生的殘?jiān)盥裼诘叵隆?/span>
7.綜合廢水處理。互不作用的廢液混合后可用鐵粉處理,調(diào)節(jié)pH=3~4,加入鐵粉,攪拌30分鐘,用堿調(diào)節(jié)pH≈9,繼續(xù)攪拌10分鐘,加入高分子混凝劑進(jìn)行沉淀。排放清液,沉淀物按廢渣處理。
8.有機(jī)溶劑的回收。實(shí)驗(yàn)用過(guò)的有機(jī)溶劑有些可以回收。回收有機(jī)溶劑通常先在分液漏斗中洗滌,將洗滌后的有機(jī)溶劑進(jìn)行蒸餾或分餾處理加以精制、純化。整個(gè)回收過(guò)程應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行;厥账糜袡C(jī)溶劑純度較高,可供實(shí)驗(yàn)室重復(fù)使用。如乙醚:將乙醚廢液置于分液漏斗中,先用水洗一次、中和后用0.5%高錳酸鉀溶液洗至紫色不褪,再用水洗,接著用0.5%~1%硫酸亞鐵溶液洗滌,以除去過(guò)氧化物。水洗后用氯化鈣干燥、過(guò)濾、蒸餾,收集33.5~34.5℃餾分使用。其他廢液如氯仿、乙醇、四氯化碳等都可以通過(guò)水洗后再用試劑處理,最后通過(guò)蒸餾收集沸點(diǎn)附近的餾分,得到可再用的溶劑。
(三)固體廢物的處理
實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的固體廢棄物不能隨便亂扔,以防發(fā)生事故。能放出有毒氣體或能自燃的危險(xiǎn)廢物不能丟進(jìn)廢品箱內(nèi)或排入下水管道中。不溶于水的固體廢棄物不能直接倒入垃圾桶,必須將其在適當(dāng)?shù)牡胤綗艋蛴没瘜W(xué)方法處理成無(wú)害物。碎玻璃和其他有棱角的銳利廢料,不能丟進(jìn)廢紙簍內(nèi),應(yīng)收集于特殊廢品箱內(nèi)處理。
(四)國(guó)外實(shí)驗(yàn)室污染治理的現(xiàn)狀
在國(guó)外有專門的實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理站來(lái)集中收集處理,實(shí)驗(yàn)室廢棄物集中處理站的管理嚴(yán)格、規(guī)范,安全環(huán)保意識(shí)極強(qiáng)。專門地點(diǎn)集中,專門房間、專門容器存放,專門人員管理,嚴(yán)格分區(qū)、分類,集中送特殊廢品處理場(chǎng)處理。各種廢棄物由各實(shí)驗(yàn)室分類上交后,處理站要對(duì)上交來(lái)的廢棄物稱重后將信息存入計(jì)算機(jī),再分類放到規(guī)定地方。例如,報(bào)廢放射源、廢機(jī)油、廢化學(xué)試劑、化學(xué)合成“三廢物”、化學(xué)品廢棄容器等都分類存放。廢棄物集中處理站設(shè)施完備、先進(jìn),安全可靠。為防止集中后的地下滲漏二次污染,設(shè)計(jì)時(shí)將處理站地下全部用水泥整體澆注。危險(xiǎn)化學(xué)品、放射源存放在專門房間,有安全監(jiān)控、排風(fēng)系統(tǒng)。廢棄物集中處理站的費(fèi)用由政府每年的經(jīng)費(fèi)預(yù)算中列支?苫厥諒U品被收購(gòu)后所得資金則用于廢棄物集中處理站的進(jìn)一步發(fā)展。
第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)及操作
一、實(shí)驗(yàn)室用水的質(zhì)量要求
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6682―86《實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格》中明確了實(shí)驗(yàn)室用三個(gè)等級(jí)凈化水的規(guī)格和相應(yīng)的質(zhì)量檢驗(yàn)方法,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)工作的不同要求選用不同等級(jí)的水。一級(jí)水用于制備標(biāo)準(zhǔn)水樣或超痕量物質(zhì)分析;二級(jí)水用于精確分析和研究工作;三級(jí)水用于一般實(shí)驗(yàn)工作,也就是通常所說(shuō)的去離子水或蒸餾水。常用蒸餾法、電滲析法和離子交換法制備實(shí)驗(yàn)室用水。
實(shí)驗(yàn)室用水的質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有:pH、電導(dǎo)率、可氧化物、吸光度、硅酸鹽、氯化物和金屬離子。一般三級(jí)實(shí)驗(yàn)用水只測(cè)定去離子水或蒸餾水的pH和電導(dǎo)率。
由于空氣中CO2可溶于水,通常使去離子水或蒸餾水的pH<7,規(guī)定pH在6.5~7.5都為合格。取兩支試管各加入10mL水,一支試管中滴加0.2%甲基紅2滴(pH變色范圍4.2~6.2),不得顯紅色;在另一支試管中滴加0.2%溴百里酚藍(lán)2滴(pH變色范圍6.0~7.6),不得顯藍(lán)色。
水的電阻率越高,表示水中的雜質(zhì)離子越少,水的純度越高。25℃時(shí),一般去離子水或蒸餾水的電阻率為1.0×106~10×106Ω・cm之間都為合格。電阻率大于10×106Ω・cm的水為高純水,高純水應(yīng)保存在石英或塑料容器中。
二、化學(xué)試劑的規(guī)格
我國(guó)化學(xué)試劑屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)有GB代號(hào),屬于原化工部標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)有HG或HGB(暫行)代號(hào)。應(yīng)該對(duì)試劑規(guī)格有正確的認(rèn)識(shí)。常見(jiàn)試劑的質(zhì)量分為優(yōu)級(jí)純、分析純、化學(xué)純和生物試劑四種規(guī)格,詳見(jiàn)表1-1。
表1-1 我國(guó)化學(xué)試劑的等級(jí)及標(biāo)志
級(jí)別一級(jí)品二級(jí)品三級(jí)品
純度分類優(yōu)級(jí)純(保證試劑)分析純(分析試劑)化學(xué)純生物試劑
標(biāo)簽顏色綠色紅色藍(lán)色咖啡色或玫紅色
符號(hào)GRARCPBR
應(yīng)用范圍精確分析和研究工作一般分析和科研工業(yè)分析和實(shí)驗(yàn)教學(xué)生化實(shí)驗(yàn)
此外還有一些特殊要求的試劑,如“高純”試劑、“色譜純”試劑、“光譜純”試劑和“放射化學(xué)純”試劑等,這些都在標(biāo)簽上注明。本著節(jié)約原則,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,選用不同規(guī)格的試劑,既不超規(guī)格引起浪費(fèi),又不隨意降低規(guī)格影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。