3 发展封闭式实验
对于一些有有毒气体产生的实验, 传统的做法是在通风橱中进行, 这样只能避免实验室小环境的污染, 有毒气体排放到空气中还是造成了环境污染。应用绿色化学的理念, 可将这部分实验设计成封闭式实验, 让反应在封闭体系内进行, 而且能在反应系统内将尾气吸收掉, 实现零排放。比如硫酸亚铁铵的制备, 该实验通常选用机械行业产生的废弃物———铁屑为原料。从环境保护的角度来说, 属于变废为宝的环保型实验; 然而由于传统实验装置为敞开式, 废铁屑中含有的硫、磷等杂质和硫酸反应时生成H2 S、H3 P等有毒气体, 导致实验室弥漫着强烈的刺激性气体, 直接危害师生的身体健康, 不符合绿色化学的要求。我们改进实
验的第一步, 将硫酸亚铁的制备改为闭路回收式,借鉴文献[ 3 ] 的实验装置采用碱性吸收液吸收第一步反应产生的H2 S、H3 P等有毒气体, 实现零排放, 大大改善了实验环境。
4 发展串联实验
串联实验是指通过调整实验教学计划, 巧妙地安排实验项目和次序, 充分利用相关反应, 尽可能地使第一个反应的产物转变成下一个实验的反应物, 实现实验的连续性。这也是实现无机化学实验绿色化的一个重要途径, 它在一定程度上减轻了对环境的污染, 有利于环境保护。比如铁系元素的性质实验, 传统实验是将铁、钴、镍三种元素的同一个性质搁在一起做, 这样做的好处是可以对3种元
素的同一性质进行比较, 便于学生理解元素周期表中元素性质的递变规律; 但不便于学生对物质转化关系的了解, 而且没有充分利用反应产物, 实验废弃物量比较大, 不符合绿色化学的要求。根据绿色化学的理念, 我们重新安排实验内容, 有效地利用同一元素物质之间的转化关系, 设计成串联实验,以铁的化合物的性质为例说明如下。用煮沸过的去离子水配制(NH4 ) 2 Fe ( SO4 ) 2溶液, 酸化后, 把装有煮沸过的NaOH溶液的滴管插入(NH4 ) 2 Fe ( SO4 ) 2溶液底部, 慢慢放出NaOH溶液, 观察Fe (OH) 2沉淀的生成, 静置一段时间,观察沉淀颜色的变化, 了解Fe ( Ⅱ)的还原性; 滴加少许稀盐酸, 观察沉淀的溶解, 了解Fe (OH) 3在稀盐酸中的溶解性; 将溶液分成两份, 一份滴加KSCN溶液, 观察溶液颜色的变化, 了解Fe3 +的定性检验, 接着滴加NH4 F溶液, 观察溶液血红色的褪去, 了解Fe3 +与F—的配位反应; 另一份滴加K4[ Fe (CN ) 6 ]溶液, 观察蓝色沉淀的析出, 了解Prussian蓝的生成。实践证明, 改进实验后, 不但可以大大减少实
验废弃物的排放量, 实现无机化学实验的绿色化,而且可以促进学生对物质转化关系的了解。