分析化学的绿色化

分析化学的绿色化

作者：唐明钢

来源：《中国科技博览》2018年第01期

[摘要]无污染或少污染的绿色分析化学技术是指将绿色化学的原理使用在新的分析方法和技术的设计方面，旨在减轻分析化学对环境的影响。分析化学作为化学应用的重要基础，其绿色化发展，减少对有害试剂的使用，从源头阻止污染。通过在实验过程中进行绿色化教育、选用绿色化试剂、减少化学试剂的用量、使实验微型化、对实验过程中产生的废弃物进行回收并加以处理等操作对无机及分析化学的绿色化进行了初步的探索与实践。

[关键词]分析化学；绿色化；解决方法

中图分类号：O6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0120-01

环境保护是我国的一项基本国策，环境保护问题也是当今各国发展过程中所面临的一个重要问题，关系着人类社会的可持续发展。化学技术在给我们带来许多便捷的同时也导致了如酸雨、温室效应、霾等环境问题。分析化学是一门以实验为基础的自然科学，又称环境无害化学，它与社会、环境联系十分密切，绿色化学通过利用各种新技术、新方法来防止化学污染，强调从源头上阻止化学污染。

1.分析化学绿色化的概况及发展

1.1 分析化学基本现状

分析化学与人类文明有着密切的关系，衣食住行无一不依赖化学品，但是它在为人类创造财富的同时，也给人类带来了危难，传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，给环境造成了极大的危害，并威胁着人类的生存。分析化学在教学研究上是化学的一门基础学课，它是通过无机分析化学的教学使学生掌握重要化合物的一般制备、分离、鉴定和分析测试技术及科学思维方法，是无机及分析化学教学的重要组成部分。然而，无机及分析化学实验的污染问题一直被人们所忽视。虽然学生每次实验所排放的污染物量很少，但那种聚沙成塔的累计污染效应，若处理不当，也是一个重要的污染源。自党的十八届五中全会明确提出“绿色发展”的创新理念，绿色化学是我国“十三五”期间，经济社会发展的重要工作之一，绿色分析化学对于我国可持续发展战略的顺利实施有着重要的意义。

1.2 分析化学绿色化的发展

20世纪70年代末起，分析化学开始经历第3次变革，综合各方面发展，革新了各领域新的仪器分析方法，引领了划时代的突破。其中样品处理中微波消解技术以能耗低、废料排放少的优点多用于电化学分析、原子光谱分析的样品处理以及分光光度法测定各种微量和痕量元素；微波萃取技术相较传统萃取方法它设备简单、适用范围广、萃取率高、污染程度低，在环

境样品的分析上广泛应用；固相微萃取技术凭借体积小、灵敏度高、重现性好、分析周期短及无需使用溶剂等优点在杀虫剂、苯酚、脂肪酸等环境样品的检测中发挥巨大作用；膜萃取技术的萃取方式是把被测物从水相萃入气相，主要用于分析挥发性和半挥发性的非极性有机物；近红外技术通过采用近红外光谱对原样品进行测定分析，具有快速、测量简单等特点，主要用于农产品、食品、药品等产品的定性和定量分析；毛细管电泳技术以高压直流电场为驱动力进行分离，具有方法简便、分析时间短等优点，广泛应用于生命、医药、分子生物、临床医学等科学领域。众多新技术的引进在样品处理前领域、分离富集领域、分析测试技术领域等多方面取得众多新成就。

1.3 分析化学绿色化的必要性

绿色化学是一门用化学的技术与方法来设法减少或消灭有害物质的产生，从源头阻止污染的化学，是可持续发展战略在化学领域里的体现。绿色化学涉及有机合成、生物化学、分析化学等学科，所蕴含的内容十分广泛，它最大的特点就是在开始时就采用预防污染的科学手段，因而能最大程度地实现零排放或零污染。绿色化学不仅可以防止环境污染，亦可提高资源与能源的利用率，提高化工过程的经济效益，是使化工过程可持续发展的技术基础。

2.分析化学绿色化的做法

2.1 加强分析化学绿色化的教育

推行分析化学绿色化并使其行之有效，就要通过一定的手段如加大宣传教育力度以加深人们对其的认识和了解，要重视教育的作用。实施绿色化教育的任务应该是每个化学教师必须履行的义务和责任，培养学生能自发产生防止环境污染的行为和意识，让学生从思想上意识到化学实验所用试剂及产生的废液对人类和环境造成的危害，切身体会和感受一下，这样能够在实际实验过程中，严格按照实验规章制度操作实验，使用好化学药品、处理好废液。在分析化学实验教学过程中，在进行化学实验前，教师就要向学生们强调实验的环保性，在此之后教师更要有意识地把一些由化学污染而造成的环境污染的典型案例融入到实验教学内容中，让学生充分而深刻地认识到化学污染的危害性及严重性，增强学生的环保意识与责任感，同时要向学生介绍每次实验课涉及到的化学试剂会对环境造成的危害，培养学生对环境保护的责任感及实施绿色化学的重要性，促进分析化学的绿色化进程。

2.2 优化分析化学实验

改革实验方法我们应删除那些毒性大、危险性大，三废处理困难的实验项目，用绿色实验替代非绿色化实验，尽量选用无毒无害的试剂，这样可以最大限度地减少甚至避免实验过程中产生的污染。针对与绿色化学的目标和原则相违背的部分实验，可采用计算机多媒体系统进行仿真实验，避免昂贵药物的浪费，减少实验副作用危害。尽管对危害大的试验进行删减，还应尽可能的将分析化学实验微型化，通过微型仪器装置的使用，减少化学试剂的使用，同时达到减少废料、废液的排放，减少不必要的化学污染。同时，在实验中还要合理安排实验项目及次

序，进行串联实验，从而实现废物利用、减少废物的产生，通过调整实验教学计划，尽可能地使上一个实验中的产生的化学反应物能为下一个实验所用，实现废物利用，在一定程度上减少对环境的污染。

2.3 严格废弃物的回收处理

消除化学实验生成物的危害也是分析化学实验绿色化的一个重要任务。对此，在分析化学实验中，对于实验中不可避免地生成的废气、废液、废渣要进行妥善的处理，要做到及时、合理地处理化学废物以达到绿色排放。每次实验后要求学生根据废液的性质进行处理，倡导节约思想，引导学生时刻注意节约药品，鼓励学生设计处理废料废液，尽量做到废弃药品再利用。

结语

加强无机化学绿色化从政府层面，要将绿色分析化学乃至绿色化学放到政策的高度，出台一系列的强制标准、法律法规，为绿色可持续发展提供政策支持，从教育层面上要在原有的分析化学学科基础上，专门设立绿色分析化学研究方向，从人才培养上提供基础支持，加大宣传和加深社会认识了解，增强学生环保意识和责任感的同时，培养出高素质的化学人才，牢固树立“绿色化学”的理念，将其融合到实际实验中，节约资源保护环境。

参考文献

[1] 马红霞，王一菲，程琼，陈洁，曾延波.无机及分析化学实验绿色化的改革实践[J].教育改革，2011（10）：15-16.

[2] 王立霞，王琦.实验废弃物的回收利用与分析化学实验的绿色化[J].沧州师范专科学校学报，2006，22（3）：51-53.