淺談技工院校《化工分析》實驗教學中含鉻廢液的處理

吳慕童

（海南省技師學院環境保護工程系 海南 571100）

淺談技工院校《化工分析》實驗教學中含鉻廢液的處理

吳慕童

（海南省技師學院環境保護工程系 海南 571100）

《化工分析》是一門化學的基礎學科，而技工院校是培養新時代的工人，平時課程教學中很注重學生的動手操作能力，在實驗教學中難免會產生有毒有害的廢液，那么廢液應該如何處理，一直是很多老師們關心的問題。本文主要結合自己的實驗教學經驗，通過鉻酸洗液的使用、Na2S2O3標準溶液的配制與標定實驗中產生的含鉻廢液為例，分析實驗過程、如何減少產生含鉻廢液、如何處理含鉻廢液等環節進行分析研究，這對于教學和環境保護具有一定的指導意義。

化工分析 實驗教學 含鉻廢液 分析 處理

鉻是由法國化學家沃克蘭在1798年發現的，因它在溶液中產生美麗的顏色，于是把它命名為鉻。鉻在化學價上分為六價和三價鉻，六價鉻的毒性比三價鉻高約100倍，對人體有致命的作用。因此如何處理實驗教學中產生的含鉻廢液是非常值得研究的。本文主要通過學生如何稱量重鉻酸鉀、如何使用鉻酸洗液、如何根據有限的實驗條件處理含鉻廢液等問題進行分析。淺談本人在化工分析實驗教學中的一些實踐思路和體會。

一、針對系列實驗任務，提出問題，引導學生了解處理含鉻廢液的重要性

化工分析實驗中產生含鉻廢液最多的是用鉻酸洗液清洗玻璃儀器和Na2S2O3標準溶液的配制與標定。實驗產生的含鉻廢液教師不僅要讓學生了解它的毒性，還要知道如何處理才能對水資源的污染降到最低。因此教師應該引導學生了解處理含鉻廢液的重要性。

【引導問題】1.用鉻酸洗液清洗玻璃儀器時能否直接與皮膚接觸？2.鉻酸洗液清洗完玻璃儀器能否直接倒掉？3.不小心稱量重鉻酸鉀過量能否直接清洗并倒入下水道？4.以上實驗中產生的含鉻廢液有什么危害？做這些實驗之前教師先提出問題讓學生進行思考，學生通過查閱課本或者資料，對含鉻廢液有了初步的認識，也認識到有毒的含鉻廢液需要處理才能排放，不然對環境有嚴重的污染。這樣不僅提高了學生的環保意識，也了解到含鉻廢液需要處理的重要性。

二、分析實驗過程，減少產生含鉻廢液的環節

1.減少使用鉻酸洗液的次數

【思路分析】①鉻酸洗液是重鉻酸鉀飽和溶液和濃硫酸的混合物，具有很強的氧化性。化工分析實驗中常用到需要準確測量體積的玻璃容量，如滴定管、容量瓶、移液管等，如有油垢用自來水和蒸餾水不易清洗干凈，這樣會影響到體積的準確測量。這時一般用鉻酸洗液清洗才能去除頑固的污漬，那么是不是只能用鉻酸洗液呢？

【解決方法】用洗潔精代替鉻酸洗液，我們在實驗過程中發現對于不是特別臟的玻璃儀器用洗潔精兌水浸泡半小時后，再用清水沖洗能夠徹底清洗干凈。由于上課時做實驗的時間有限，沒有這么多的時間來清洗儀器，所以這種方法需要提前組織學生清洗才行。雖然耗時，不過可以減少使用鉻酸洗液，這樣不僅增加了學生的實驗動手能力，還能減少含鉻廢液的產生。

【思路分析】②對于結果要求很高的實驗，比如即將參加技能競賽的學生的實驗訓練，他們使用的玻璃儀器就需要清洗得非常干凈才行。這樣只能用鉻酸洗液進行清洗，那么如何減少產生含鉻的廢液呢？

【解決方法】重復使用，新配制的鉻酸洗液呈棕紅色，它可以重復使用多次，洗液經使用后逐漸轉為暗綠色，若全部變成暗綠色，說明鉻（Ⅵ）已轉化成鉻（Ⅲ），洗液已失效。這樣重復利用，不僅節約藥品，而且也減少了含鉻廢液的產生。

2.減少稱量重鉻酸鉀過量的次數

硫代硫酸鈉標準溶液的配制與標定實驗用到的基準物是重鉻酸鉀，目前稱量重鉻酸鉀基準物一般都用萬分之一的電子天平，那么如何才能減少稱量重鉻酸鉀過量的次數呢？

【解決方法】①加強電子天平的練習。對于精度高的電子天平，學生是否掌握使用方法很關鍵，所以學生在初學階段要多練習。用沒有毒性的藥品，例如淀粉，讓學生采用差減法練習，教師考核，成績合格后才能做完整的實驗。②回收稱量過量的重鉻酸鉀藥品。對于個別學生在稱量過程中不小心稱量過量是很難避免的，所以我會給學生準備一個干燥的廣口試劑瓶，吩咐學生將過量的重鉻酸鉀收到瓶子中。那么回收的重鉻酸鉀用于什么呢？對于實驗準確度要求不高的定性實驗，比如有機化學“幾種醇類的性質實驗”中要用的0.17mol/L的重鉻酸鉀溶液，可以用來配制。這樣既不浪費藥品，又可以減少含鉻廢液的產生。

三、根據實驗室的有限條件，確定含鉻廢液的處理方案

化學實驗室是學生平時上課進行實驗動手操作和教師提高實驗技能訓練的場所，是技工院校實驗教學中不可缺少的部分。在實驗中產生的有毒含鉻廢液，應該如何處理呢？含鉻廢液的處理方法可以分為三大類，即生物法、化學法和物理法。由于生物法和物理法的處理成本較高，我們暫時不考慮。目前，我們一般用化學法中的還原沉淀法來完成含鉻廢液的處理。

1.回收含鉻廢液，加酸調節pH值

含鉻廢液一般是使用鉻酸洗液和Na2S2O3的配制與標定實驗中產生的。在實驗結束后，教師組織學生將廢液缸中的含鉻廢液加入6mol/LH2SO4調節pH值并觀察水樣的顏色，呈淡綠色即可。

2.加還原劑，使其還原

將鉻廢液的顏色用酸調成淡綠色后，用PH試紙測得此時的廢液呈酸性，再往廢液中加入一定量的硫酸亞鐵攪拌均勻，將鉻（Ⅵ）還原成鉻（Ⅲ）。若廢液中的鉻就是低價鉻，可省此步。

3.加堿中和

由于廢液中的鉻（Ⅲ）還具有一定的毒性，這時繼續往廢液中加入2mol/LNaOH溶液，不斷攪拌使其生成Cr（OH）3沉淀，此時廢液的顏色逐漸變淺，沉淀呈白色。這時用PH試紙測定廢液的pH值，調節pH值呈中性，上清液達標即可排放。

4.處理Cr（OH）3沉淀物

將廢液過濾后剩下的是低毒的Cr（OH）3沉淀，這時不能把沉淀物直接排入下水道，會造成下堵塞。這時將沉淀物集中放入篩子中濾干水分，等學期結束后再統一交給污水處理公司處理。

總之，化工分析是分析專業必修的課程，在實驗教學中難免會產生有毒有害的廢液，特別是含鉻的廢液，若不處理將其直接排放，會對環境造成嚴重的污染。本文對教師如何減少含鉻廢液、如何處理含鉻廢液進行了分析和探討，對教學和環境保護具有一定的指導意義。

［1］韓衍蝶，吳宣編.海南省高級技工學校，校內使用教材，《化學分析實驗工作頁》：44.

［2］劉斌主編，靳丹虹副主編.高等教育出版社，《無機及分析化學》：459-460.

［3］郭小蓉，李樂.化學工業出版社，《化工分析》第二版：42.

［4］劉朝南.新華出版社，《水譜傳》： 17-19.