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【摘 要】结合目前国内通行的大学基础化学实验内容,对化学实验室的常见有毒废液的无害化处理做了初步的探讨,用合理、建议可行的方法对化学实验室常见废液作处理,可以减小对环境造成的污染。
【关键词】环境保护 实验室 废液 化学
化学实验室是进行实验室教学和科研的场所,在实验过程中要用到大量的化学药品。 由于化学实验室排放的废液与工矿企业有所不同,其品种较多,数量少,处理时比较烦琐。因此,首先尽量避免使用毒害药品,用新方法或其他试剂替代。若实验中必须使用这些药品时,需要严格监视和控制,并进行安全操作,实验后单独用容器收集其废液(包括做该实验时反应器皿的洗涤水等)并贴以醒目的标签,待集中后进行个别处理,实验室应分设废酸桶和废碱桶,排放之前要将其中和至国家规定的工业废水排放酸度(PH=6~9)后再倾倒。
一、无机化学实验室中常见的污染物
无机实验室中的污染物主要有重金属和非重金属两种,重金属属于污染物主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)铬(Cr)等重金属。非重金属污染物主要有砷(As)的化学合成物,以及亚硝酸离子(NO2-)、氰根离子(CN-)等。
二、实验室处理的一般原则
1.处理后的废液,在证明废弃物已相当稀少而安全时,可以排放到大气或排水沟中。
2.尽量浓缩废液,使其体积变小,放在安全处隔离储存。
3.无论液体或固体,凡能安全焚烧者则焚烧,但是数量不宜太大,焚烧时切勿残留有害气体或烧余物。不能焚烧时,要选择安全场所填埋,而不使其裸露在地面。
无论使用上述哪种方法处理,都要切实防止引燃,着火,爆炸,有臭味或有毒气体等危险情况发生。
三、无机实验室废液的处理方法
1.镉(Cd)的废液处理。镉进入人体后,会造成积累性中毒,使人得“骨痛病”镉及其无机化合物排放标准为0.1mg/L。
【原理】用消石灰将二价镉离子转化成难溶于水的Cd(OH)2沉淀,利用氢氧化物沉淀法处理。
【方法】在含镉废液中加入滑石灰,调节PH至10.6~11.2充分搅拌后即放置,分离沉淀,用原子吸收光谱法检测滤液中不含镉离子时,把它中和后即可排放废液。
2.含六价铬的废液处理。Cr(VI)的化合物的毒性大于Cr(III)的化合物的毒性,国家规定Cr(VI)的排放标准为0.5mg/L,为此对实验室中使用过的铬的化合物,以及失效的铬酸溶液必须认真处理方可排放。
【原理】利用Cr(VI)的氧化性采用铁氧体吸附法,将Cr(VI)还原成Cr(III),再向此溶液中加入消石灰,溶液的PH值为8~9,加热到80℃左右,放置一夜,溶液由黄色转变为绿色,有二苯基碳酰肼二分光光度法检测废液中不含铬后,分离沉淀,排放废液。
3.含铅废液的处理。铅和铅的化合物都有毒,国家规定的排放标准为1.0mg/L。
【原理】 用Ca(OH)2把二价铅转变成难溶的Pb(OH)2,然后使其与凝聚剂共沉淀的吸附作用,采用吕盐脱铅法,即氢氧化物沉淀法。
【方法】 在废液中加入消石灰,调整PH值至11,使废液中的铅生成Pb(OH)2沉淀,然后加入凝聚剂硫酸铝将PH降至7~8,即产生Al(OH)2共Pb(OH)2沉淀。放置溶液,待其充分澄清后,检查滤液不含铅,分离沉淀,排放废液。
4.含砷废液处理。砷和砷的化合物毒性很强,国家规定砷及其化合物排放标准为0.5mg/L,如As2O3是砷的重要化合物,使用和处理其废液时要特别小心。其致死量为0.1克。
【原理】利用氢氧化物的沉淀吸附作用,采用镁盐脱砷法。
【方法】在含砷废液中加入镁盐,调节镁砷比(Mg/As)为8比12,用消石灰将废液PH值控制在9.5~10.5生成氢氧化镁沉淀。利用新生的氢氧化镁和砷的化合物的吸附作用,搅拌,放置一夜,分离沉淀,排放废液。
5.含汞废液的处理。含汞废液的毒性极大,其最底浓度不得超过0.5mg/L.
【原理】用Na2S或NaHS把Hg2+转变为难溶于水的HgS,然后使其与FeS共沉淀而分离出去。
【方法】在含Hg2+的废液中加入与Hg2+浓度1:1当量的Na2S-9H2O,然后加入对水质影响不大的FeSO4使Fe与过量的Na2S生成FeS沉淀,将悬浮的Hg共沉淀,分离沉淀,经定量分析,确定检不出Hg后,才排放废液。
注意: 若Na2S过量,则生成(HgS2+)2+络离子而易溶,取上层液,加入少许KI,CuSO4,如不出现橙红色,清液可排放,原理如下:
Hg2+ +4 I- = HgI42-
2Cu2++4I-=2CuI+I2
CuI+HgI42-= Cu2HgI4 + 2I-
本文提供的只是无机实验室当中一些有毒废液的简易处理,使用的只是一些常规仪器和药品,另外,由于在一些检测方法中部分药品缺乏,只好选择了其他的试验方法进行检测,例如:对于氰化物废液的检测,如果有氰离子试纸将会大大的简化了检测过程。
(黑龙江肇源县第三中学;166500)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
【关键词】环境保护 实验室 废液 化学
化学实验室是进行实验室教学和科研的场所,在实验过程中要用到大量的化学药品。 由于化学实验室排放的废液与工矿企业有所不同,其品种较多,数量少,处理时比较烦琐。因此,首先尽量避免使用毒害药品,用新方法或其他试剂替代。若实验中必须使用这些药品时,需要严格监视和控制,并进行安全操作,实验后单独用容器收集其废液(包括做该实验时反应器皿的洗涤水等)并贴以醒目的标签,待集中后进行个别处理,实验室应分设废酸桶和废碱桶,排放之前要将其中和至国家规定的工业废水排放酸度(PH=6~9)后再倾倒。
一、无机化学实验室中常见的污染物
无机实验室中的污染物主要有重金属和非重金属两种,重金属属于污染物主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)铬(Cr)等重金属。非重金属污染物主要有砷(As)的化学合成物,以及亚硝酸离子(NO2-)、氰根离子(CN-)等。
二、实验室处理的一般原则
1.处理后的废液,在证明废弃物已相当稀少而安全时,可以排放到大气或排水沟中。
2.尽量浓缩废液,使其体积变小,放在安全处隔离储存。
3.无论液体或固体,凡能安全焚烧者则焚烧,但是数量不宜太大,焚烧时切勿残留有害气体或烧余物。不能焚烧时,要选择安全场所填埋,而不使其裸露在地面。
无论使用上述哪种方法处理,都要切实防止引燃,着火,爆炸,有臭味或有毒气体等危险情况发生。
三、无机实验室废液的处理方法
1.镉(Cd)的废液处理。镉进入人体后,会造成积累性中毒,使人得“骨痛病”镉及其无机化合物排放标准为0.1mg/L。
【原理】用消石灰将二价镉离子转化成难溶于水的Cd(OH)2沉淀,利用氢氧化物沉淀法处理。
【方法】在含镉废液中加入滑石灰,调节PH至10.6~11.2充分搅拌后即放置,分离沉淀,用原子吸收光谱法检测滤液中不含镉离子时,把它中和后即可排放废液。
2.含六价铬的废液处理。Cr(VI)的化合物的毒性大于Cr(III)的化合物的毒性,国家规定Cr(VI)的排放标准为0.5mg/L,为此对实验室中使用过的铬的化合物,以及失效的铬酸溶液必须认真处理方可排放。
【原理】利用Cr(VI)的氧化性采用铁氧体吸附法,将Cr(VI)还原成Cr(III),再向此溶液中加入消石灰,溶液的PH值为8~9,加热到80℃左右,放置一夜,溶液由黄色转变为绿色,有二苯基碳酰肼二分光光度法检测废液中不含铬后,分离沉淀,排放废液。
3.含铅废液的处理。铅和铅的化合物都有毒,国家规定的排放标准为1.0mg/L。
【原理】 用Ca(OH)2把二价铅转变成难溶的Pb(OH)2,然后使其与凝聚剂共沉淀的吸附作用,采用吕盐脱铅法,即氢氧化物沉淀法。
【方法】 在废液中加入消石灰,调整PH值至11,使废液中的铅生成Pb(OH)2沉淀,然后加入凝聚剂硫酸铝将PH降至7~8,即产生Al(OH)2共Pb(OH)2沉淀。放置溶液,待其充分澄清后,检查滤液不含铅,分离沉淀,排放废液。
4.含砷废液处理。砷和砷的化合物毒性很强,国家规定砷及其化合物排放标准为0.5mg/L,如As2O3是砷的重要化合物,使用和处理其废液时要特别小心。其致死量为0.1克。
【原理】利用氢氧化物的沉淀吸附作用,采用镁盐脱砷法。
【方法】在含砷废液中加入镁盐,调节镁砷比(Mg/As)为8比12,用消石灰将废液PH值控制在9.5~10.5生成氢氧化镁沉淀。利用新生的氢氧化镁和砷的化合物的吸附作用,搅拌,放置一夜,分离沉淀,排放废液。
5.含汞废液的处理。含汞废液的毒性极大,其最底浓度不得超过0.5mg/L.
【原理】用Na2S或NaHS把Hg2+转变为难溶于水的HgS,然后使其与FeS共沉淀而分离出去。
【方法】在含Hg2+的废液中加入与Hg2+浓度1:1当量的Na2S-9H2O,然后加入对水质影响不大的FeSO4使Fe与过量的Na2S生成FeS沉淀,将悬浮的Hg共沉淀,分离沉淀,经定量分析,确定检不出Hg后,才排放废液。
注意: 若Na2S过量,则生成(HgS2+)2+络离子而易溶,取上层液,加入少许KI,CuSO4,如不出现橙红色,清液可排放,原理如下:
Hg2+ +4 I- = HgI42-
2Cu2++4I-=2CuI+I2
CuI+HgI42-= Cu2HgI4 + 2I-
本文提供的只是无机实验室当中一些有毒废液的简易处理,使用的只是一些常规仪器和药品,另外,由于在一些检测方法中部分药品缺乏,只好选择了其他的试验方法进行检测,例如:对于氰化物废液的检测,如果有氰离子试纸将会大大的简化了检测过程。
(黑龙江肇源县第三中学;166500)
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