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導(dǎo)語:在化學(xué)試劑的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實驗室 化學(xué)試劑 分類 安全管理
中圖分類號:G647 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2017)02-0142-01
一、化學(xué)實驗室化學(xué)試劑分類和安全管理要求
在化學(xué)實驗室藥劑管理過程中,管理人員要對藥品進行集中分類,并且保證分類處理后按照不同類型運行有效的管理機制和保存機制。一般實驗室,在保存藥品時,主要采取的分類方式依據(jù)元素周期族、酸堿鹽、氧化還原、英文字母順序等。并且,實驗室管理人員要對試劑的化學(xué)性質(zhì)進行集中分析和整合,確保相應(yīng)的保管措施符合實際需求,在保證試劑質(zhì)量的基礎(chǔ)上,減少安全事故發(fā)生的幾率。
二、化學(xué)實驗室危險類化學(xué)試劑分類和安全管理路徑
1.化學(xué)實驗室化學(xué)試劑分類之易燃易爆試劑安全管理
在化學(xué)實驗室內(nèi),易燃易爆試劑較多,其中氣態(tài)物質(zhì)要保存在鋼瓶內(nèi),較為常見的是H2氣體、C2H2氣體以及煤氣等。特別要注意的是,氧氣由于具有助燃的性質(zhì),也要提高保存機制和管理意識。另外,在實驗室內(nèi)還有一部分液態(tài)易燃易爆物質(zhì),并且是實驗室內(nèi)管控結(jié)構(gòu)的重點。基于其容易揮發(fā)且蒸汽密度大于空氣,在遭遇明火后甚至?xí)?dǎo)致爆炸。除此之外,還有一部分固體也要進行集中管控,其中較為常見的就是活潑金屬以及白磷,管理人員要對不同性質(zhì)的物質(zhì)進行優(yōu)化管控。
1.1水封安全管理機制
主要利用水封管理的物質(zhì)分為以下幾種,第一,白磷,本身屬于自燃物質(zhì),需要管理人員將其盛放在棕色廣口瓶內(nèi),并且保證白磷被水完全淹沒。第二,C2S,本身沸點較低,沸點為46.3攝氏度,不溶于水且密度要比水小,利用水封減少物質(zhì)的揮發(fā)[1]。第三,還有一部分毒性物質(zhì)以及腐蝕性物質(zhì)需要利用水封操作,提高試劑的保存效果。
1.2油封安全管理機制
利用油封管理的藥劑主要是常見的活潑金屬,由于其遇水會發(fā)生燃燒,需要在無水煤油中集中保存,瓶口要塞緊。若是利用軟木塞,則需要利用石蠟進行密封。特別要注意的是,由于金屬Li的密度比煤油小,因此要存在石蠟中,使用時切開石蠟即可。
1.3其他類安全管理機制
由于化學(xué)實驗室內(nèi)部藥品要按照標準化規(guī)范進行管控,若是管理過程存在失誤,就會導(dǎo)致火災(zāi)問題。針對不同物質(zhì)著火,需要安全管理人員提高認知并進行差異化處理。活潑金屬要利用沙子撲滅,有機物發(fā)生燃燒,也不能用水澆滅。
2.化學(xué)實驗室化學(xué)試劑分類之毒性試劑安全管理
常見的毒性試劑主要是重金屬鹽,也包括一些對人身體會造成嚴重傷害的重度毒性物質(zhì),例如氰化鉀等。管理人員要按照標準化管控措施進行嚴格管理,確保單獨存放的同時,實行定期盤點以及雙人雙鎖管理機制。一定要注意防護,減少直接接觸幾率。
3.化學(xué)實驗室化學(xué)試劑分類之腐蝕性試劑安全管理
在化學(xué)試劑中,還有一些物質(zhì)具有非常強的腐蝕性,其中主要包括酸和堿。常見的酸主要有硫酸、HF、濃硫酸、發(fā)煙硝酸、濃硝酸以及濃鹽酸等。常見的堿性物質(zhì)是NaOH溶液、氫氧化鉀、硫化鈉、生石灰、氨水等,實驗室管理人員要將其放置在陰涼通風(fēng)處,并與其他藥品隔離,利用防腐蝕物質(zhì)進行保存。特別要注意的是,管理人員要定期檢查[4]。
4.化學(xué)實驗室化學(xué)試劑分類之氧化性試劑安全管理
氧化性試劑具有強烈氧化性,若是遇有機試劑或者是化學(xué)性質(zhì)較為活潑的金屬等還原性物質(zhì),就會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),甚至?xí)a(chǎn)生爆炸,需要管理人員給予必要重視。因此,在進行管理的過程中,要將其和還原物質(zhì)隔離開,確保分別存放的同時,保證陰涼通風(fēng)的環(huán)境。特別要注意的是,在保存該類物質(zhì)時,一定要對溫度和熱量進行有效控制,確保溫度在30攝氏度以下。
5.化學(xué)實驗室化學(xué)試劑分類之放射性試劑安全管理
盡管放射性試劑在一般實驗室中較為少見,但是若留存,就要將其放置在鉛制器皿中,確保分別存放,減少輻射物質(zhì)產(chǎn)生的不良輻射[3]。
三、化學(xué)實驗室安全類化學(xué)試劑分類和安全管理路徑
1.化學(xué)實驗室化學(xué)試劑分類之見光分解試劑安全管理
對于見光容易分解的物質(zhì),要保存在棕色試劑瓶中,在注意密封的同時,保證避光,特別要注意的是,要盡量減少藥品和空氣接觸。主要藥品包括溴化物、碘化物以及次氯酸鹽等等[4]。
2.化學(xué)實驗室化學(xué)試劑分類之受熱分解試劑安全管理
受熱容易分解的物質(zhì)本身穩(wěn)定性較弱,這就需要管理人員進行著重保護,針對其可能出現(xiàn)的問題進行集中處理,確保其不會生成結(jié)晶水、生物附屬品或者是在高溫環(huán)境中分解。需要密封保存在陰涼處,并且要單獨存放。主要藥品包括銨鹽、Cu2O、氧化銀等物質(zhì)[5]。
3.化學(xué)實驗室化學(xué)試劑分類之易潮解試劑安全管理
化學(xué)實驗室還存在一些物質(zhì)在吸收水分后會發(fā)生潮解作用,甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)塊或者是溶解變質(zhì),這就需要實驗室管理人員對藥劑進行密封保存,確保在陰涼干燥處進行藥物保管。主要的藥品包括乙酸鈉、CuSO4、K2CO3等藥品。
結(jié)語
總而言之,化學(xué)試劑管理項目中,不僅僅需要管理人員具備較為健全的知識底蘊,也需要管理人員有很強的責任心,能運行定期檢查制度,確保管控結(jié)構(gòu)專業(yè)性和系統(tǒng)性得以體現(xiàn)。要對藥品保管項目進行及時登記,確保長期備份,從根本上提高化學(xué)實驗室藥劑管理項目的良性發(fā)展。
參考文獻
[1]劉錫建,徐菁利,唐博合金等.化學(xué)實驗室信息化管理系統(tǒng)的探索[J].計算機與應(yīng)用化學(xué),2015,26(05):669-672.
[2]唐清華,姜華.化學(xué)實驗室材料、低值易耗品實行精益管理的可行性探討[J].實驗室研究與探索,2013,31(05):203-205.
[3]劉英健.淺談如何管理建筑工程質(zhì)量檢測機構(gòu)的化學(xué)實驗室[J].建材發(fā)展導(dǎo)向(下),2014,15(01):310-311.
[關(guān)鍵詞] 化學(xué)試劑 處理 銷毀
化學(xué)試劑的銷毀也屬于常有的事。一些化驗室的化學(xué)試劑因保存時間太久,試劑已達不到使用的標準,需要處理及銷毀;一些試劑由于疏忽而丟失標簽,弄不清是什么試劑,需要處理及銷毀;20世紀80年代,為提高教學(xué)質(zhì)量,大量村級民辦初級中學(xué)撤消而留下的化學(xué)試劑,有些至今還沒有處理;到了21世紀,由于兒童人數(shù)減少,又撤消一些初級中學(xué)。撤消初中教學(xué)后,又有一些化學(xué)試劑需要處理。本人根椐實際工作的經(jīng)驗,談?wù)剬瘜W(xué)藥品的處理辦法。
一、轉(zhuǎn)移
轉(zhuǎn)移是首選的處理途經(jīng),它有兩個意義:一是不浪費資源,二是杜絕污染環(huán)境。某些撤消中學(xué)教育的學(xué)校應(yīng)盡可能將有使用價值的化學(xué)藥品轉(zhuǎn)移給其它中學(xué)使用。一些工廠的化驗室將因保存時間太久而達不到定量分析的試劑,如重鉻酸鉀、氯化鈉、氯化鈣、碳酸鈣、碘、硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、酸堿指示劑等轉(zhuǎn)移給其它有使用意義的單位(如初中、高中等)使用。
二、綜合利用
綜合利用也屬于較好的處理化學(xué)試劑的途經(jīng),雖然利用的價值不如轉(zhuǎn)移好,但不會造成環(huán)境污染。首先,如果有化工廠(特別是化學(xué)試劑廠)回收的,應(yīng)該盡可能將不能用的試劑讓工廠回收;其次,一些冶煉廠能將銅絲、鐵絲、鋁粉、鋁片、鎂粉、鎂片、鋅粉、鋅片及銅、鐵、鋁、鎂、鋅的化合物之類的化學(xué)品、試劑等作為廢舊回收進行再生產(chǎn);工廠無法回收的,對于硫酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀、碳酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸銨、硝酸鎂、硫酸銨、碳酸銨、氯化銨、磷酸銨、磷酸鈣、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫鉀、磷酸氫鈉、以及氯化鈉、氯化鎂、氯化鋅等,對農(nóng)作物有營養(yǎng)而無害的試劑混入農(nóng)家肥作肥料,混入農(nóng)家肥后,注意用石灰調(diào)節(jié)混合肥的PH值為中性或微堿性。
三、深埋
深埋是在轉(zhuǎn)移和綜合利用都不行的情況下取的處理途經(jīng)。高錳酸鉀、重鉻酸鉀、氯酸鉀、硫酸銅、二氧化錳、酸堿指示劑、硫酸鹽、有害硝酸鹽、氯化物、氧化物、硫、鉛鹽、汞鹽、碳酸鈣、氯化鈣、等可用深埋處理。深埋要選好恰當?shù)牡攸c,估計至少在15年以上這個地點不會因為建筑等原因而再被挖屈起來才是恰當?shù)摹B竦纳疃纫话阋?米以上,較為安全。深埋要根據(jù)化學(xué)試劑的性質(zhì),確定分開埋或混合埋。
四、化學(xué)處理
有些化學(xué)品在首選轉(zhuǎn)移、次選綜合利用結(jié)果都不成功的情況下,也不宜深埋,因為一些危險品、極直接深埋后,可能又被人挖起來作案或者是因為建筑施工的原因被挖起來而成為不安全的因素;另一方面,直接深埋的操作過程也是很危險的,需要先進行化學(xué)處理,然后根據(jù)具體情況進行下一步處理。
金屬鈉和金屬鉀,是非常危險的化學(xué)品,最好的辦法是讓其與無水乙醇作用。將金屬鈉、金屬鉀剪成約1克之小塊,然后在1000毫升的燒杯中注入300亳升無水乙醇,放于通風(fēng)廚內(nèi),用鉗子將金屬鉀、鈉夾入燒杯中,反應(yīng)很急烈,但不會發(fā)生爆炸性反應(yīng),注意控制鉀、鈉的加入量,以免熱量太高使乙醇沸騰而溢出燒杯,反應(yīng)生成堿性極的乙醇鈉和乙醇鉀,用稀硫酸中和后即可倒入廢水缸中(廢水缸的廢水按原常規(guī)處理辦法處理):
2CH3-CH2-OH十2Na = 2CH3-CH2-ONa十H2(氣)
2CH3-CH2-OH十2K = 2CH3-CH2-OK十H2(氣)
2CH3-CH2-ONa十H2SO4 = 2CH3-CH2-OH十Na2SO4
2CH3-CH2-OK十H2SO4= 2CH3-CH2-OH十K2SO4
濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸都是危險品,處理辦法是應(yīng)先稀釋,后用石灰水中和,倒入廢水缸。
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O
2HNO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
苯、甲苯、二甲苯在實驗室、化驗室里也常有。苯可以加入過量的濃硫酸共熱,生成苯磺酸,再用石灰慢慢綜合后深埋。甲苯、二甲苯等同系物可加入過量的高錳酸鉀,反應(yīng)生成苯甲酸等同系物,再用石灰慢慢綜合,深埋。
沒有標簽的化學(xué)試劑的處理:
首先,如果這瓶試劑是固體,如果你這個實驗室從沒進過劇毒藥品,那么應(yīng)該排除它不是劇,不是三大強酸,又根據(jù)化學(xué)經(jīng)驗,從它的固體形狀、顏色、味道,那么就可以判斷它大至是哪些試劑,根據(jù)可能的這幾種試劑,就應(yīng)該有處理的辦法。如果你這個實驗室曾經(jīng)進過劇,例如,氰化鉀,那么你就按照氰化鉀的檢驗方法進行檢驗,如果是,可以在通風(fēng)廚內(nèi)將其與過量高錳酸鉀作用,所得生成物深埋;如果這瓶試劑是液體,也可以根據(jù)你的化學(xué)經(jīng)驗,從顏色、氣味、密度等來判斷它可能是什么或可能的幾種里面之一,也應(yīng)該有處理的辦法。
五、安全存放
在處理化學(xué)試劑過程中,有的化學(xué)試劑需要存放。對于易燃液,陰涼通風(fēng),室溫最好不超過30℃,并且要同其他可燃物和易發(fā)生火花的器物隔離放置。對于燃燒爆炸性固體,如鈉、鉀、鈣、白磷,要陰涼密封,室溫最好不超過30℃,與易燃物、氧化劑隔離,放有加蓋的砂缸中。鈉、鉀、鈣要浸沒在煤油里,白磷要浸沒在冷水中。其它要密封。對于強腐蝕性液體或固,如濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸、高氯酸、氫氟酸、溴、氫溴酸、甲酸、冰醋酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉、苯酚等。要保存在陰涼通風(fēng)的地方,并與其他試劑隔離,放在抗蝕性材料制成的低矮架子上,濃硝酸等見光易分解物質(zhì),要裝在棕色瓶里。對于強氧化劑,如硝酸銨、硝酸鉀、濃硝酸、高氯酸、氯酸鉀、高錳酸鉀、重鉻酸鉀、過氧化氫(30%)、過氧化鈉等。這些試劑與有機物、鎂、鋁、鋅粉、硫、碳等易燃固體形成爆炸混合物,過氧化鈉遇水激烈反應(yīng),有發(fā)熱爆炸危險。應(yīng)放于陰涼通風(fēng)地方,室溫最好不超過30℃,并與易燃物、可燃物和易被氧化的物質(zhì)隔離放置。劇毒性危險品,如敵敵畏、1605等農(nóng)藥氰化鉀、氰化鈉、三氧化二砷、氟化鈉、升汞( HgCl2)、氯仿、四氯化碳、苯胺、硝基苯、汞、澳、臼磷等。浸入消化道極少量即能引起中毒,形成暫時或永久的病變或致人死亡。所以要陰涼密封,與其他試劑隔離,放在專柜內(nèi)加鎖,由專人負責。
參考文獻:
[1]陳貢文.化學(xué)試劑的變質(zhì)及處理[J].化學(xué)通報,1964,(10) .
1、有機實驗室以及高分子實驗室的有機廢棄溶劑應(yīng)該算是化學(xué)廢棄物中最大的一部分了,因為做實驗以及柱分離往往要用到大量的溶劑。院里目前的做法是采用專用的塑料桶來回收,原則上按照是否含鹵進行分類,桶滿了以后就提交訂單讓器材室來人拉走。
2、廢棄的固體物質(zhì)原則上當然是所有廢棄的固體都通過院里的回收系統(tǒng)來回收。但是這里面有個費用問題,所以對于沒有毒害性的固體,像硫酸鈉、硫酸鎂、活性炭等等,就直接扔到垃圾桶里了,當然這部分垃圾就被當成普通生活垃圾處理了。但是有毒害性與危險性的固體廢物,一般自己可以無害化處理就自己來,如果實在處理不了就上報院里相關(guān)機構(gòu)進行廢物回收。
3、如針頭、碎玻璃都是回收到專門的箱子里,定期上報處理。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:高中生物 化學(xué)試劑 歸納 顯色反應(yīng)
《普通高中課程標準實驗教科書?生物》(人教版)中用到較多的試劑,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在許多疑難問題,稍不留神便張冠李戴。為便于學(xué)生理解和掌握,筆者將教材中有關(guān)的試劑加以整理并進行歸納總結(jié)。
1顯色反應(yīng)的相關(guān)試劑
1.1斐林試劑
檢測生物組織中可溶性還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖等)、尿液中的葡萄糖,實驗現(xiàn)象為磚紅色沉淀。注意:用時甲乙兩夜等量混合,水浴加熱,且必須現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.2蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液
檢測生物組織中脂肪。蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ都是脂肪染料,蘇丹Ⅲ染液遇脂肪的顏色反應(yīng)為橘黃色,蘇丹Ⅳ染液遇脂肪的顏色反應(yīng)為紅色。實驗現(xiàn)象前者為橘黃色,后者為紅色。
1.3雙縮脲試劑
檢測蛋白質(zhì)。作用原理是在堿性溶液(NaOH)中,雙縮脲(HNOC―NH―CONH)能與Cu作用,形成紫色或紫紅色的絡(luò)合物,這個反應(yīng)叫做雙縮脲反應(yīng)。由于蛋白質(zhì)分子中含有很多與雙縮脲結(jié)構(gòu)相似的肽鍵,故蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。特別注意:先加入甲液,再加入乙液。
1.4碘液
檢測淀粉實驗;現(xiàn)象為藍色。
1.5吡羅紅甲基綠染色劑
檢測的對象是RNA、DNA;作用原理是吡羅紅與RNA的親和力強,RNA被吡羅紅染成紅色;甲基綠對聚合高的DNA有親和力。實驗現(xiàn)象:前者為紅色、后者為綠色。
1.6二苯胺
檢測DNA,水浴加熱時顯藍色。
1.7健那綠染液
檢測線粒體;健那綠染液是專一性活體染色劑;線粒體中細胞色素氧化酶使染料保持氧化狀態(tài)(即有色狀態(tài))呈藍綠色,而在周圍的細胞質(zhì)中染料被還原,成為無色狀態(tài)。
1.8溴麝香草酚藍水溶液
檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO的產(chǎn)生情況;作用原理是CO使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃,根據(jù)溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短,可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO的產(chǎn)生情況。本溶液pH值變化范圍是6.0(黃)至7.6(藍)。待測物中如有二氧化碳,會形成碳酸而使溶液變成黃色。
1.9重鉻酸鉀溶液
檢測酒精;在酸性條件下,乙醇(CHCHOH)便會被重鉻酸鉀氧化為乙醛(CHCHO)和乙酸(CHCOOH),而橙色的重鉻酸鉀便會變成灰綠色的鉻離子(Cr)。
1.10龍膽紫溶液或醋酸洋紅溶液
給染色體染色;實驗現(xiàn)象為紫色或紅色。
1.11對氨基苯磺酸和N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液
檢測亞硝酸鹽含量;在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮反應(yīng)后,與N―1―萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標準液進行目測比較,可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量;實驗現(xiàn)象為玫瑰紅色。
1.12剛果紅染料
檢測纖維素,該染料可以與纖維素形成紅色復(fù)合物,可以用來篩選纖維素分解菌。當纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅-纖維素的復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中就會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,這樣就可以篩選纖維素分解菌。
1.13焙花青-鉻礬溶液
檢測花粉是否處于適宜的發(fā)育期,焙花青-鉻礬溶液作為染料可將花粉細胞核染成藍黑色。
1.14伊紅-美藍溶液
檢測大腸桿菌,大腸桿菌的代謝產(chǎn)物(有機酸)與伊紅和美藍結(jié)合,使菌落呈深紫色,并帶有金屬光澤。
但應(yīng)注意:龍膽紫溶液或醋酸洋紅溶液為什么是堿性染料?生物學(xué)染料中的堿性染料和酸性染料并不是根據(jù)PH值來劃分的。堿性和酸性染料的劃分依據(jù)在于染料分子電離后的主要有色成分是陽離子還是陰離子,若染料分子電離后,有色離子為陽離子即為堿性染料,若有色離子為陰離子即為酸性染料,而中性染料則是由堿性染料和酸性染料混合后配制的,也稱復(fù)合染料。
堿性染料一般能溶于水及酒精。通常能電離出Na或OH、Cl等無色的陰離子和有色的陽離子,如龍膽紫、亞甲基藍、美藍等。堿性染料的陽離子為有色離子,它可以與細胞中的帶負電荷部分牢固地結(jié)合。例如,細胞核中的染色質(zhì)(體)內(nèi)含有脫氧核糖核酸,屬酸性物質(zhì),可電離出H,而使自身帶正電荷,所以它能和堿性染料(如龍膽紫或亞甲基藍)電離出的有色陽離子通過電荷間的引力作用牢固結(jié)合,從而被染上顏色。甲基綠不用于根尖有絲分裂實驗中對染色體染色,因效果不好。一方面,是因為甲基綠染色不深;另一方面,甲基綠在鹽酸中顯紅黃色,如果在根尖有絲分裂實驗中鹽酸沒有漂洗干凈,則顏色將有變化。
2 其它試劑
2.1層析液
配制。由20份石油醚(在60~90 C下分餾出來的)、2份丙酮和1份苯混合而成。是一種脂溶性很強的有機溶劑,葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同:溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散很快;溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢。
2.2二氧化硅
可使綠葉研磨充分。
2.3碳酸鈣
防止在研磨時,葉綠體中的色素受到破壞。
2.4 0.3g/ml的蔗糖溶液
相當于30%的蔗糖溶液,用于質(zhì)壁分離實驗。不會使細胞致死,且細胞分離后可復(fù)原。
2.5胰蛋白酶
用于分離蛋白質(zhì)。用于動物細胞培養(yǎng)時分解組織,使組織細胞分散開,制成細胞懸浮液。
2.6秋水仙素
劇毒,人工誘導(dǎo)染色體組加倍及引起基因突變。原理:化學(xué)誘變因子抑制有絲分裂時紡錘體的形成。
2.7解離液
15%的HCL使組織中細胞分散開。
2.8 95%的酒精溶液
用于提取葉綠體中的色素;用于與15%的鹽酸等體積混合后解離根尖;DNA粗提取中溶解雜質(zhì),提取DNA。
一、培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)約意識
化學(xué)實驗離不開各式各樣的化學(xué)試劑與化學(xué)儀器,多數(shù)試劑是有保質(zhì)期限的,多數(shù)玻璃的或橡膠的儀器是易損易耗品,因此,實驗教學(xué)的資金投入是一大項開支。試劑用量省,實驗成本低是微型化學(xué)實驗最突出的優(yōu)點。微型實驗試劑用量少,儀器簡易更有利于將教師的演示實驗與學(xué)生的大組分組實驗改進為隨堂實驗,讓每個學(xué)生都能參與實驗或重復(fù)實驗甚至多次試驗。例如:常用澄清石灰水來檢驗二氧化碳的生成與存在,就可以用在器皿內(nèi)壁涂澄清石灰水或在玻璃片上蘸石灰水的方法來取用澄清石灰水,試劑用量少,效果也很明顯,會看到一層白膜或白漬。微型的儀器,微量的藥品使用,不僅節(jié)省了實驗的空間,也節(jié)約了實驗的時間,節(jié)約讓學(xué)生們明白了化工實驗中“取樣”的意義,也讓學(xué)生們有了更多的時間去觀察、思考與討論。
二、提高學(xué)生的安全意識
眾所周知,化學(xué)實驗過程具有一定危險性,時刻會遇到有毒的物質(zhì)和易爆炸的物質(zhì),需要實驗者十分小心。常規(guī)實驗中實驗安全和操作注意事項必須反復(fù)強調(diào),無形中讓學(xué)生對化學(xué)實驗產(chǎn)生了畏懼心理,較多學(xué)生以“安全”為由更喜歡“袖手旁觀”,而充滿好奇心的學(xué)生仍會無畏地隨意混合反應(yīng)過的大量液體,讓自己與同學(xué)置于危險中。而對實驗裝置進行微型化改進,實驗過程的危險性明顯降低。微型儀器組裝安全,藥品用量少,污染少,液體飛濺、腐蝕、起火、爆炸等實驗事故發(fā)生幾率大為降低。例如:在做氫氣與氧氣混合氣體爆炸時,我們改用裝酸奶用的塑料瓶或一次性水杯,這不僅能達到很好的爆炸效果而且增加了實驗的安全系數(shù)。另外,指導(dǎo)學(xué)生實驗設(shè)計時,應(yīng)強調(diào)對有毒物質(zhì)進行無害處理,以保護實驗室周圍環(huán)境,為實驗教學(xué)提供安全的環(huán)境。
三、增強學(xué)生的環(huán)保意識
如今,環(huán)境問題日趨嚴峻,在環(huán)境問題中化學(xué)既是污染源也是治理環(huán)境污染的手段。在化學(xué)中污染最大的是實驗過程的污染,所以改進實驗達到綠色十分有必要。微型化學(xué)實驗主要是指用盡量采用最少的化學(xué)設(shè)備和化學(xué)設(shè)備達到所需要的信息和實驗?zāi)康牡囊环N方法。雖然微型實驗所需的化學(xué)試劑用量僅為普通化學(xué)實驗的幾十分之一乃至幾千分之一,但是依然能夠達到準確、明顯以及安全的實驗效果,同時節(jié)約化學(xué)試劑,防治環(huán)境污染也具有重要的作用。微型化學(xué)實驗作為綠色化學(xué)的一項技術(shù)和方法,不僅僅是常規(guī)實驗的簡單微縮、常規(guī)實驗的補充,而是在整個實驗過程中都貫穿了綠色化學(xué)的思想,使學(xué)生樹立綠色化學(xué)的觀念,增強學(xué)生的環(huán)保意識。實驗的綠色化要求選擇實驗內(nèi)容時要盡量使實驗中的反應(yīng)物、生成物對環(huán)境沒有污染或較少污染;設(shè)計實驗方案時,對可能產(chǎn)生污染的,要采取有效措施,如采用密閉或回收裝置、通風(fēng)設(shè)備等。實驗所排放的廢水、廢氣、廢渣等環(huán)境污染物減少了,對實驗的尾氣、尾料和廢棄物也更容易處理了。另外,微型實驗試劑消耗少,在節(jié)約資源方面符合綠色化學(xué)思想,因而也作為實驗綠色化的一個方面來論證。微型實驗在人教社的上一輪化學(xué)教材中已經(jīng)出現(xiàn),新課標教科書中引用了更多的微型實驗,如“氯氣的生成及其性質(zhì)的微型實驗”“電解污水微型實驗”。硫在空氣中燃燒的反應(yīng),若按常規(guī)實驗每次需硫粉0.3g~0.5g,而微型實驗每次僅需硫粉0.02g,反應(yīng)后生成二氧化硫為0.04g等。并且經(jīng)過微型化以后,有毒的有害的物質(zhì)易處理,對環(huán)境污染明顯減少,也在潛移默化中增強了學(xué)生的環(huán)保意識。
四、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
關(guān)鍵詞:綠色化教學(xué);有機化學(xué)實驗;教學(xué)改革
1綠色化有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的意義
1.1降低實驗過程中有毒化學(xué)試劑造成的嚴重污染高校有機化學(xué)實驗教學(xué)的綠色化教學(xué)改革是一個多層面、全方位的實踐操作環(huán)節(jié),需要從教學(xué)目標至高校學(xué)生專業(yè)技能的全面培養(yǎng),從有機化學(xué)實驗教學(xué)的基本內(nèi)容至教學(xué)理念,從課程結(jié)構(gòu)至教改模式評價等方面進行全面性的改革.綠色化學(xué)是高校化學(xué)專業(yè)近年來興起的一門學(xué)科,其實質(zhì)是采用相應(yīng)的化學(xué)理論知識和專業(yè)技能,從根本上解決由于有機化學(xué)實驗所引發(fā)的環(huán)境污染問題.綠色化教學(xué)改革模式提倡,在有機化學(xué)實驗中使用化學(xué)試劑時,應(yīng)嚴格遵守5個基本原則,稱為“5R”原則,即不進行危險化學(xué)物品的使用(Reject),減少化學(xué)試劑在實驗過程中的使用劑量(Reduce),通過有效的策略促使化學(xué)試劑循環(huán)應(yīng)用(Recycle),化學(xué)品采取科學(xué)的措施回收再利用(Reuse),促使化學(xué)物品再生(Regeneration)[1-2].高校實施有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的本質(zhì)是促使學(xué)生的專業(yè)技能、實踐精神和創(chuàng)新能力得到全面提升.但是,整個有機化學(xué)實驗操作過程中,由于有毒試劑所造成的自然環(huán)境污染現(xiàn)狀較為嚴重,需要通過綠色化教學(xué)改革對此進行調(diào)整與改善.
1.2綠色化有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的作用
實行綠色化高校有機化學(xué)實驗教學(xué)改革是我國高校化學(xué)實驗改革的全新環(huán)節(jié)和創(chuàng)新階段.有機化學(xué)實驗在具體操作過程中,有毒化學(xué)試劑會形成巨大的毒性,這些毒性散播到空氣中,將會對自然環(huán)境造成嚴重的危害,所形成的廢氣、廢液將會引發(fā)一系列環(huán)境污染問題的產(chǎn)生[3].就我國當前的技術(shù)水平而言,未能有效對整個實驗操作環(huán)節(jié)實行全綠色化教學(xué)模式改革,但可以通過當前已有的實驗條件和設(shè)施,科學(xué)地針對高校有機化學(xué)實驗的基本特征,對實驗過程中的有毒試劑實行可行性的綠色化改進.促使化學(xué)物品通過科學(xué)性的策略能夠再利用,從而促使學(xué)生有機化學(xué)實驗操作技能得到全面增強,同時也合理地降低有機化學(xué)實驗過程中由于廢物排放所引發(fā)的環(huán)境污染.高校有機化學(xué)實驗課程中,實行綠色化學(xué)教學(xué)模式,按照綠色化學(xué)的基本思想,在整個有機化學(xué)實驗操作中,化學(xué)物品的使用操作嚴格依照“5R”的實驗原則,以此有效降低由于化學(xué)實驗造成的自然環(huán)境危害[4].
2創(chuàng)設(shè)科學(xué)、完整的有機化學(xué)課程結(jié)構(gòu)體系
高校有機化學(xué)實驗結(jié)構(gòu)體系對于高校學(xué)生化學(xué)實驗興趣的培養(yǎng)、實驗知識的掌握以及實驗操作技能的提升具有促進作用.但是,傳統(tǒng)模式中的有機化學(xué)實驗課程存在一定的弊端.在實驗過程中,一些化學(xué)試劑或有毒化合物對環(huán)境造成嚴重破壞,并且學(xué)生無法對化學(xué)實驗進行全面、深入的掌握與認識.此外,在整個有機化學(xué)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中,大部分學(xué)生會將諸多的時間與精力放置在實驗結(jié)果中,而忽視了實驗過程.與此同時,諸多高校學(xué)生在有機化學(xué)實驗操作過程中,不能按照科學(xué)的標準進行規(guī)范性操作,學(xué)生的專業(yè)技能與科學(xué)素養(yǎng)無法得到有效提升.因此,需要創(chuàng)設(shè)科學(xué)、完整的有機化學(xué)課程結(jié)構(gòu)體系.
2.1全面重視實驗操作過程
在保障有機化學(xué)實驗操作的前提下,需要將綠色有機化學(xué)理念引入到實驗過程中,確保實驗操作不會對環(huán)境造成嚴重危害,提倡高校學(xué)生對整個實驗操作過程的基本操作流程進行合理化的改革.采取創(chuàng)新方式,由學(xué)生自主確定并實施實驗方案,這樣可以降低化學(xué)試劑所造成的毒性,促使學(xué)生形成良好的實驗操作習(xí)慣.使學(xué)生對實驗?zāi)苷w把握,提高學(xué)生運用有機化學(xué)理論知識的能力和獨立思考的能力,進而使學(xué)生對有機化學(xué)實驗操作過程能夠全面重視[5].
2.2注意實驗課的教學(xué)方式
諸多高校教師依舊采用傳統(tǒng)方式的化學(xué)實驗操作,未能有效與學(xué)生進行及時溝通與互動,對于學(xué)生知識的掌握情況無法及時掌握,一部分學(xué)生對實驗基本操作不能有效地理解與掌握.這些問題主要是由于在實驗操作過程中照本宣科的傳統(tǒng)模式導(dǎo)致的.因此,從綠色和節(jié)約成本的目的出發(fā),提出改革建議:(1)改變現(xiàn)有的陳舊教學(xué)方式,有效利用“互聯(lián)網(wǎng)+”,建立新型的慕課關(guān)系,注重學(xué)生創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)主動性,慕課不僅能夠提煉教學(xué)內(nèi)容,還能提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率[6];(2)提倡實驗教學(xué)的微量化,縮短實驗進程,降低實驗經(jīng)費.然而減少投料量就可能導(dǎo)致實驗失敗,所以微量化在體現(xiàn)“綠色化”的同時,又對學(xué)生的實驗操作能力提出更高的技能要求[7].
3基于綠色化教學(xué)的高校有機化學(xué)實驗的實施
3.1實驗教學(xué)適當與信息技術(shù)相結(jié)合
化合物性質(zhì)的實驗是高校有機化學(xué)實驗的重要內(nèi)容,涉及諸多種類的化學(xué)試劑,可以有效強化學(xué)生對實驗理論知識、實驗思想的全面理解,促使學(xué)生通過實驗提升對化合物的鑒別能力.若在高校化學(xué)實驗中,按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式,在實驗過程中2個學(xué)生為一組進行實驗操作,需要將所有的實驗內(nèi)容全部完成.這種情況下,將會用到諸多種類的化學(xué)試劑,且試劑的使用量較多,花費時間長,整個實驗將會給環(huán)境造成嚴重的破壞.為了對該現(xiàn)狀進行合理解決,需要采取科學(xué)可行的策略,即將此實驗教學(xué)內(nèi)容通過一次教學(xué)過程進行有效的操作.對于造成嚴重性的環(huán)境破壞、毒性巨大的實驗(如苯的硝化反應(yīng)),以我國目前的科技水平而言,無法對其污染情況進行綠色化改進.針對此情況,可以利用信息技術(shù)將實驗過程進行模擬.近幾年,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益完善與發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)中模擬化學(xué)實驗的視頻資源十分豐富,將高校有機化學(xué)實驗教學(xué)適當?shù)嘏c信息技術(shù)手段有機結(jié)合,能夠有效降低由于化學(xué)實驗造成的環(huán)境破壞[8].
3.2整合實驗內(nèi)容,設(shè)置綜合性實驗
傳統(tǒng)模式下的高校有機化學(xué)實驗包括3個基本部分的實驗操作內(nèi)容:第一部分,化學(xué)實驗基礎(chǔ).如化合物的萃取等操作.第二部分,實驗部分.此環(huán)節(jié)中的實驗是驗證性的有機化學(xué)實驗操作,主要是對每一類化合物的基本性質(zhì),通過實驗的方式進行全面的檢驗與證明,進而能夠有效促使學(xué)生對化合物基本知識與理論的深入掌握,并確保學(xué)生對化學(xué)實驗內(nèi)容進行全面吸收.第三部分,合成實驗.此部分主要是對學(xué)生的綜合化學(xué)實驗操作技能進行全面性的考查.一般情況下,高校有機化學(xué)實驗中的合成實驗,僅僅是通過化合物的合成反應(yīng)進行設(shè)計,這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式導(dǎo)致了有機化學(xué)中的部分實驗具有一定的鼓勵性,一部分學(xué)生在實驗操作過程中,單一地對實驗結(jié)果進行重視,忽略了實驗的基本操作過程,多數(shù)學(xué)生對于化合物合成實驗的基本理念與思想沒有掌握.由此可見,傳統(tǒng)的有機化學(xué)實驗操作造成學(xué)生無法對化學(xué)實驗進行全面性、深入化的掌握與認識,忽視了化學(xué)實驗內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性.這就造成一部分學(xué)生在進行有機化學(xué)實驗操作時,存在到了后面環(huán)節(jié)卻忘記了學(xué)過的理論知識.另外,合成實驗部分通常會安排在實驗教學(xué)的后期,實驗之后所回收的諸多化學(xué)物品不能采取科學(xué)可行的措施對其再用,進而給自然環(huán)境帶來嚴重性的破壞,這種操作方式嚴重違背了綠色化教學(xué)模式與教學(xué)理念.由此可見,為了在實驗操作過程中全面提升化學(xué)試劑的使用效率,促使學(xué)生對有機化學(xué)實驗進行深入掌握.同時,實驗過程中所涉及到的化學(xué)試劑采用科學(xué)化的方式,避免其對環(huán)境造成一定的負面影響,將高校有機化學(xué)實驗中的一部分內(nèi)容進行有效整合,在其中設(shè)置一些綜合性的實驗.
4結(jié)束語
通過有機化學(xué)實驗教學(xué)改革,有效解決了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題,培養(yǎng)了學(xué)生的實驗動手能力、創(chuàng)造能力和科研能力,教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)都得到了提高.有機化學(xué)實驗綠色化教學(xué)改革的順利進行,必須從實際出發(fā),進一步完善教學(xué)內(nèi)容,探索行之有效的實驗操作模式,不可盲目實施.此外,實驗綠色化教學(xué)改革還可以將微波反應(yīng)技術(shù)、仿真實驗運用于其中,既可以緩解設(shè)備不足的壓力,也能減少有機化學(xué)實驗造成的環(huán)境污染和對實驗人員的健康損害.
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(1)實驗室設(shè)備利用率最大化,避免設(shè)備的重復(fù)購置。
傳統(tǒng)的生物化學(xué)實驗教學(xué)主要使用分光光度計、水浴箱和玻璃儀器,與化學(xué)實驗教學(xué)相似。因而實驗室整合后儀器共享得到了充分實現(xiàn)。
(2)打破院系界限。
(3)實驗室空間位置得到充分利用。
整合后對課程作統(tǒng)籌規(guī)劃,因而減少了實驗室閑置,目前化學(xué)分析實驗室是滿負荷運轉(zhuǎn)。
(4)減少實驗室教學(xué)輔助人員配置。
(5)減少常用化學(xué)試劑的重復(fù)購置。
生物化學(xué)實驗一般為小量實驗,有時甚至是微量實驗,所用化學(xué)試劑相對較少。實驗室整合后可減少試劑浪費。
2整合的缺點
(1)實驗室無法滿足分子生物學(xué)實驗教學(xué)需要。
分子生物學(xué)實驗技術(shù)已經(jīng)成為生命科學(xué)領(lǐng)域中的通用技術(shù),是學(xué)生將來進行醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的必備手段。而現(xiàn)行化學(xué)分析實驗室硬件水平無法滿足分子生物學(xué)實驗教學(xué)要求。
(2)實驗室與教研室的分離嚴重制約生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展。
生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科為海南省重點學(xué)科,又為我校碩士點建設(shè)支撐學(xué)科,我校從2014年開始承擔碩士研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)的理論教學(xué)和實驗教學(xué)工作。同時,由于目前我校缺少科研實驗室,教學(xué)實驗室同時也作為教師科研場所。教研室與實驗室的長期分離,極大地制約了教師的科研工作,不少教師的課題研究需要到校外實驗室進行,這與未來生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科在學(xué)校中的教學(xué)角色不匹配。
(3)生物化學(xué)實驗教學(xué)改革難以開展。
目前生物化學(xué)實驗與其他3門實驗課程整合為一門化學(xué)分析實驗課程,課程負責人為化學(xué)分析實驗室負責人,課程規(guī)劃、實驗室規(guī)劃都由課程負責人負責實施。然而化學(xué)分析實驗課程中的生物化學(xué)實驗教學(xué)仍由生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室教師負責教學(xué)。每次課程大綱修訂、實驗教學(xué)項目更改都需要由課程負責人跨院系召開不同教研室教師會議,難以實現(xiàn)多部門協(xié)調(diào)。部分生物化學(xué)實驗內(nèi)容嚴重落后,學(xué)生畢業(yè)后真正能用到的知識不多。而如果由授課教師進行教學(xué)改革設(shè)計、實驗項目更新,又很難得到實驗室的支持。例如近年來被認為在實驗教學(xué)中有效的綜合性實驗和設(shè)計性實驗,目前在生物化學(xué)實驗教學(xué)中尚未開展。
(4)實驗室規(guī)劃及設(shè)備更新受到嚴重影響。
由于實驗室規(guī)劃和設(shè)備更新都由課程負責人提出并執(zhí)行,因而難免受到負責人本身專業(yè)背景的影響。近10年來,生物化學(xué)實驗教學(xué)所需儀器僅對分光光度計進行了更換,而分子生物學(xué)實驗教學(xué)所需設(shè)備沒有添置和更新。
(5)實驗室教學(xué)輔助人員的培養(yǎng)受到嚴重影響。
由于實驗室目前隸屬于藥學(xué)院,因而生物化學(xué)實驗員無法參加生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室的集體備課以及教學(xué)任務(wù)、科研課題的承擔,嚴重影響實驗員的職稱評定和專業(yè)能力提高。
(6)成為急診醫(yī)學(xué)等新辦專業(yè)評估的“硬傷”。
新辦專業(yè)首屆學(xué)生畢業(yè)前,教育廳組織相關(guān)專業(yè)人員進行評估。而近年來新辦專業(yè)評估時對醫(yī)學(xué)院校沒有獨立生物化學(xué)實驗室提出較多質(zhì)疑,這會影響學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。
(7)教學(xué)實驗室在課余向本科生開放受到影響。
盡管學(xué)校提倡開放實驗室,促進大學(xué)生創(chuàng)新實驗開展。但實驗室的開放需要實驗教學(xué)人員和工作人員配合,因而目前進行的大學(xué)生生物化學(xué)創(chuàng)新實驗并沒有在化學(xué)分析實驗室進行。
(8)教研室和實驗室工作協(xié)調(diào)困難。
由于教研室與實驗室隸屬不同部門,涉及的跨院(系)實驗室較多,而學(xué)校規(guī)定教職工獎金津貼由各院(系)獨立核算,這些都使得教研室和實驗室之間工作協(xié)調(diào)困難。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)化學(xué)實驗;準備工作;化學(xué)實驗室
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2012)18-0120-02
隨著我國高等教育規(guī)模的快速發(fā)展和素質(zhì)教育的全面推進,實驗教學(xué)作為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要環(huán)節(jié),在高等教育扮演著越來越重要的角色。作為高等農(nóng)業(yè)院校,基礎(chǔ)化學(xué)實驗的教學(xué)在整個實驗教學(xué)活動中占有十分重要的地位。通過化學(xué)實驗基本技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,提高學(xué)生分析問題解決問題的能力,為后續(xù)專業(yè)的學(xué)習(xí)和解決生產(chǎn)實踐中的問題打下堅實的基礎(chǔ)。實驗準備工作的質(zhì)量如何,是實驗?zāi)芊裾_M行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。盡管實驗準備工作平凡、瑣碎,卻直接關(guān)系到實驗教學(xué)質(zhì)量的提高,意義重大,不能忽視。
1 實驗準備工作的重要性
基礎(chǔ)化學(xué)實驗是一項涉及化學(xué)試劑、玻璃器皿、光電儀器等多方面的教學(xué)工作,受試劑質(zhì)量、操作技術(shù)、實驗條件等多種因素影響,若某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會導(dǎo)致實驗失敗。其中的每一個環(huán)節(jié)都存在不確定性:不同試劑,同種試劑不同批號間的差異存在不確定性;不同批次玻璃器皿的型號規(guī)格是否標準;實驗儀器在實驗進行中能否正常運行,相同儀器不同型號甚至同種型號在操作上可能的差別。這些不確定性雖然微小,一旦出現(xiàn)都將直接影響實驗教學(xué)。因此就需要實驗技術(shù)人員認真細致的實驗準備工作,避免“不確定”因素的發(fā)生,才能保證實驗教學(xué)的正常進行。可見,實驗準備工作的充分與否直接關(guān)系到實驗教學(xué)的正常進行,關(guān)系到實驗教學(xué)預(yù)期目的的實現(xiàn),并最終關(guān)系到學(xué)生實驗技能和動手能力的提高,直接影響實驗教學(xué)質(zhì)量。
2 如何做好實驗準備工作
實驗準備工作繁瑣而復(fù)雜,但只要在具體工作過程中能自始至終做到思想重視、工作認真、準備仔細充分,加強相關(guān)工作的計劃性,并不斷提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì),就可以較好地完成實驗準備工作,保證實驗教學(xué)任務(wù)的順利完成。
2.1 實驗人員要從思想上正確認識本職工作,要具有敬業(yè)奉獻精神、良好的環(huán)保意識、強烈的責任心
化學(xué)實驗室工作有其特殊性,服務(wù)性很強并且繁瑣枯燥,較難量化。化學(xué)實驗技術(shù)人員必須具備吃苦耐勞、無私奉獻精神,需有強烈的事業(yè)心和極強的責任感。他們長期與化學(xué)藥品接觸,這些藥品中有許多是危及人類健康的有毒、有害物質(zhì),這就需要具有無私奉獻的精神,具有吃苦耐勞的精神,不怕苦,不怕累,不怕臟,不怕臭,熱愛實驗工作。更由于實驗過程中產(chǎn)生許多有毒、有害的廢氣、廢液、廢渣,有些還是強致癌物質(zhì),如果不加以處理,隨意排放,會污染空氣和水源,造成環(huán)境污染,危害人類健康,因而要求實驗技術(shù)人員具有強烈的責任感和良好的環(huán)保意識,學(xué)會并及時處理好實驗過程中產(chǎn)生的“三廢”。
由于化學(xué)藥品的可變性,實驗技術(shù)人員如果沒有很強的責任心,熟悉藥品的基本特性,分門別類加以貯藏,就會造成藥品變質(zhì)。此外,對每個實驗需要多少藥品,做到心中有數(shù),把握尺度,避免過多損失。化學(xué)實驗員應(yīng)時刻牢記勤儉節(jié)約原則,就地取材,該省就省,有效利用廢物,變廢為寶,回收重復(fù)使用。對一般材料、用品等,采取自制、自配,盡量節(jié)省資金,為學(xué)校有效利用資金作出自己應(yīng)有的貢獻。
2.2 實驗準備工作要有計劃性
實驗準備工作千頭萬緒,要做好各個層次的實驗準備工作就必須加強計劃性,并將其貫穿于實驗準備的始終。在學(xué)期末要依據(jù)實驗教學(xué)任務(wù)(實驗教學(xué)進度、班次分組人數(shù)、實驗內(nèi)容等),本著科學(xué)節(jié)約的態(tài)度,制定出所用低值易耗品的使用計劃。各種教學(xué)常規(guī)器材、藥品試劑的準備等都需做到心中有數(shù),根據(jù)實驗進程的安排提前完成所需實驗試劑的配制、儀器的調(diào)試,并進行預(yù)實驗等。這一系列的工作都需要有嚴密的計劃性。一般將每一個教學(xué)實驗的相關(guān)工作列一張詳細清單,其中包括具體的實驗用品及數(shù)量,以及完成每一項工作的具體時間等。這樣可以避免實驗準備不充分而耽誤實驗教學(xué)。
2.3 認真做預(yù)實驗
預(yù)實驗是各門課程實驗教學(xué)過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié),對實驗教學(xué)有著重要的意義。配制好的化學(xué)試劑,有時可能濃度不夠準確,實驗現(xiàn)象不明顯,甚至可能導(dǎo)致實驗的失敗。通過預(yù)實驗可以檢測配制試劑的質(zhì)量和相關(guān)儀器的運行情況,熟悉操作過程,同時對實驗過程中出現(xiàn)的問題積極找出解決的方法,歸納出實驗的注意事項,加深對實驗內(nèi)容的理解以及對準備工作的要求,保證學(xué)生實驗的順利進行,提高學(xué)生實驗的準確率和成功率。
2.4 做好實驗結(jié)束后的收尾工作
對于實驗技術(shù)人員來說,實驗準備工作不但包括實驗前的各項準備工作,還包括實驗結(jié)束后的收尾工作,一般包括化學(xué)試劑和儀器的整理、檢查、補充、歸放,各類實驗廢水廢料的回收、處理,實驗室的衛(wèi)生和安全管理等。如對實驗進行中學(xué)生損毀的玻璃儀器,實驗技術(shù)人員應(yīng)及時補充,以免耽誤學(xué)生的實驗進程;實驗結(jié)束時,對實驗中產(chǎn)生的有毒的廢水廢渣,實驗技術(shù)人員應(yīng)先進行無毒處理后再排放,以減少對環(huán)境的污染。
2.5 努力提高自身專業(yè)知識水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)
實驗準備工作是一個專業(yè)性、科學(xué)性、技術(shù)性很強的工作,實驗技術(shù)人員不但要掌握全面的基礎(chǔ)理論知識,還應(yīng)具備熟練的操作技能。隨著教學(xué)要求和水平的不斷提高,學(xué)生的實驗也在不斷改進,實驗方法和儀器設(shè)備也隨之不斷更新。這就需要實驗技術(shù)人員努力提高自身專業(yè)知識水平和業(yè)務(wù)素質(zhì),學(xué)習(xí)并掌握先進儀器設(shè)備的使用和維護,在學(xué)習(xí)和積累中不斷提高自己的業(yè)務(wù)水平。
3 結(jié)束語
實踐證明,盡管實驗準備工作平凡、瑣碎、枯躁,卻直接關(guān)系到理論教學(xué)和實驗教學(xué)質(zhì)量的提高,意義重大。完善的實驗準備工作是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。隨著化學(xué)實驗教學(xué)的不斷發(fā)展,實驗人員必須在思想上高度重視實驗的準備工作,科學(xué)、規(guī)范地準備實驗,努力提高自身綜合素質(zhì),以利于提高實驗教學(xué)質(zhì)量,更好地服務(wù)于教學(xué)與科研。
參考文獻
關(guān)鍵詞:無機化學(xué) 實驗教學(xué) 試劑管理
中圖分類號:R-331 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(c)-0173-02
化學(xué)實驗是一門重要的實踐課程,因為化學(xué)理論和規(guī)律的產(chǎn)生、應(yīng)用和評價,都要依據(jù)實驗的探索和檢驗[1]。而化學(xué)試劑是實驗中不可缺少的物品,是保證化學(xué)實驗正常進行的物質(zhì)基礎(chǔ)。特別是元素性質(zhì)實驗,主要是通過試劑之間的反應(yīng)來得到實驗結(jié)果,對化學(xué)試劑的需求品種繁多,毒性也大。主要用到的試劑有酸、堿、鹽、有機溶劑、指示劑等,這些試劑有的具有腐蝕性、揮發(fā)性,有的易燃、易爆,如管理不當,必然會造成浪費和環(huán)境污染,甚至造成實驗室安全事故的發(fā)生。因此,建立、健全科學(xué)、高效的化學(xué)試劑管理體系,對無機化學(xué)實驗安全、有效、環(huán)保的進行,具有十分重要的保障作用,也是實驗室安全管理工作的重要組成部分[2]。試劑的一般管理首先是要建立規(guī)章制度,使藥品管理制度化。將藥品分類管理,存放藥品的櫥柜編號,標明藥品的類別,要有明細的清單記載藥品的名稱、數(shù)量,存放的位置、順序及注意事項,所缺藥品定期補充[3]。其次是要求“妥善”保存,做到“八防”(防揮發(fā)、防潮、防變質(zhì)、防毒害、防光、防震、防鼠害、防火)。
1 固體化學(xué)試劑管理
無機固體化合物,只要妥善保管,包裝完好無損,理論上可以無限期使用[4]。
但是,那些容易氧化(如亞硫酸鹽、苯酚、亞鐵鹽、碘化物、硫化物等應(yīng)將其固體或晶體密封保存,不宜長期存放其水溶液;鉀、鈉、白磷更要采用液封形式)、容易潮解的物質(zhì),在避光、陰涼、干燥的條件下,只能短時間(1~5年)內(nèi)保存,具體要看包裝和儲存條件是否合乎規(guī)定。對于易氧化、易分解的藥品要用黑色紙包住瓶子,放在陰暗處保存。一般開封后的剩余試劑較易變質(zhì),如氫氧化鈉由晶體變粉末狀,裝有碘的瓶子試劑變少。為此拆封后的試劑盡力包裝完好,使用之前要多觀察或檢驗是否變質(zhì)。
無機化學(xué)試劑中所用的指示劑種類較多,一般固體指示劑長期存放也不易變質(zhì)。但是試紙就容易因光照變質(zhì)導(dǎo)致測試結(jié)果不準確,特別像精密pH試紙和紅藍石蕊試紙在強光下很快退色。為此要規(guī)范使用,用時要將試紙剪成約1cm長,存放在棕色廣口試劑瓶中,放在實驗室供學(xué)生使用。這樣不僅養(yǎng)成學(xué)生正確使用試紙的習(xí)慣,還減少了浪費。并注意每次適量放置,拆包后盡早用完為好。
2 純的液體化學(xué)試劑
無機化學(xué)實驗室常用的純液體試劑主要是鹽酸、硫酸、硝酸等強酸,有機溶劑(如四氯化碳,丙酮,乙醚等)和液溴等。鹽酸和硝酸具有腐蝕性、揮發(fā)性;丙酮,乙醚等易燃、易爆;四氯化碳毒性大;液溴有極強烈的毒害性與腐蝕性,這些試劑要分類隔離放置,不要大量存放。保存時確保試劑瓶的內(nèi)外蓋都蓋緊,千萬不能只蓋外蓋不蓋內(nèi)蓋。像鹽酸和硝酸具有揮發(fā)性,硫酸和液溴具有強腐蝕性,這些試劑不要放置在鐵質(zhì)柜子,最好密封好(液溴要水封)放在木質(zhì)柜子的最下面,以防震動使試劑打碎。像丙酮,乙醚等易燃試劑還要遠離熱源。拆封后的濃硫酸密閉不嚴,吸收大量水后溢出,要注意檢查。
3 自己配置溶液的管理
配制試劑時總的原則是要統(tǒng)籌安排,厲行節(jié)約,適量配制,對每學(xué)期實驗中所用試劑要有統(tǒng)計,將試劑的濃度、用量及使用次數(shù)列表整理,根據(jù)本學(xué)期的學(xué)生人數(shù)算出本學(xué)期的實際用量[5]。性質(zhì)穩(wěn)定常用試劑,可一次配足,性質(zhì)不穩(wěn)定的試劑,根據(jù)其特性現(xiàn)用現(xiàn)配。
目前我校藥學(xué)院有7個專業(yè)開設(shè)無機化學(xué)實驗課,元素性質(zhì)(3個)占所開實驗項目(6個)比例50%。其中有3個專業(yè)一次使用教室數(shù)4個,元素性質(zhì)實驗的試劑種類都約在50種,4組公用一組藥品,一次安排64組,共需12組藥品,按此計算,則有近1600個30~60 mL的滴瓶(除掉實驗項目中相同試劑)。全部元素性質(zhì)實驗做完后,小試劑瓶中試劑如何處理掉,是全部倒掉呢?這樣太容易污染環(huán)境;或是不倒掉待第二年再用呢?這樣有的試劑已經(jīng)變質(zhì)不能使用了,并且還會出現(xiàn)試劑瓶口粘住和膠帽被腐蝕等系列問題。可見倒與不到都不合適。根據(jù)作者幾年來的經(jīng)驗,在保證試劑純度的情況,首先將化學(xué)試劑瓶按酸、堿、鹽和指示劑進行分類,其次將酸、堿分開、分類、回收集、相同濃度的酸或堿放在一起妥善保存,來年使用,雖然像鹽酸、硝酸、堿(氨水除外)溶液溶度發(fā)生了變化,但是可以用于對試劑精度要求不高的實驗項目,或者交給有需要的其他實驗室使用。如把廢酸用于清洗有機蒸餾實驗后圓底燒瓶里產(chǎn)生的水垢,或者交給保潔工,讓刷洗學(xué)校衛(wèi)生間馬桶壁上垢漬使用;廢堿用于清洗帶有油污的玻璃儀器。大部分穩(wěn)定的鹽(如含有Cu2+、Ni2+、Cr3+等離子)都可以留在滴瓶內(nèi)妥善保存,一定確保滴瓶的滴管里不能有溶液,有溶液要先擠出來再放好,滴管和滴瓶的磨口要配套。待第二年使用。不穩(wěn)定的鹽,像二氯化錫(SnCl2),亞硫酸、氫硫酸和硫酸亞鐵(FeSO4)溶液等收集后根據(jù)其化學(xué)性質(zhì),利用化學(xué)實驗室產(chǎn)生的廢液和無害而易得的材料,且方法簡易地進行減毒處理后排放。指示劑使用次數(shù)多,但每次的用量都極少,總用量也少,應(yīng)盡量少配制,剩余試劑倒出來,收起來密閉保存以后使用。最后,倒空的滴瓶洗凈,分類整理放于試劑盒中,這樣既減少了剩余試劑的污染,又防止試劑瓶口粘住而被損壞,膠帽被腐蝕。
4 制備實驗所得產(chǎn)品的管理
目前,無機化學(xué)所開設(shè)的制備實驗有“藥用氯化鈉的制備”和“五水硫酸銅的制備”,每個實驗室放置一個貼有標簽的廣口瓶來收集產(chǎn)品,把收集的氯化鈉,作為物理化學(xué)實驗“水的凝固點降低”使用和有機化學(xué)“萃取”實驗消除乳化現(xiàn)象,有利于水相與有機相的分離。另外有機物在鹽水中的溶解度要比純水中小很多。多數(shù)萃取時加入氯化鈉后回收率會有不同程度的提高;制備的五水硫酸銅用作之后實驗項目中銅鋅原電池的電解質(zhì)溶液使用。
化學(xué)試劑管理是一門專業(yè)且復(fù)雜的學(xué)科。如管理不當,必然會造成浪費和環(huán)境污染,甚至?xí)斐蓪嶒炇野踩鹿实陌l(fā)生。因此,加強化學(xué)試劑的管理責任重大。要求實驗技術(shù)人員根據(jù)實驗所需試劑,統(tǒng)籌,科學(xué),規(guī)范管理,如管理不當,必然會造成浪費和環(huán)境污染,甚至?xí)斐蓪嶒炇野踩鹿实陌l(fā)生。管理到位了,不僅節(jié)約試劑,還能提高自己的實驗素養(yǎng),對自己,周圍的人及環(huán)境都是一種善待。
參考文獻
[1] 丁敬敏,吳筱南,顧明華.化學(xué)實驗技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.
[2] 章海榮,劉新妍.強化化學(xué)實驗室化學(xué)試劑的安全管理[J].化學(xué)世界,2009( 1):63-64.
[3] 劉繼升,張金英.淺談實驗室化學(xué)試劑的管理[J].邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報, 2004,21(5):76-77.