MỘT SỐ BIỆN PHÁP XỬ LÝ HÓA CHẤT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐỐI VỚI BỘ MÔN HÓA HỌC

Bên cạnh đó trong các thí nghiệm Hóa học ở trường THCS, một số hóa chất khi dùng làm thí nghiệm và những hợp chất sinh ra sau thí nghiệm sẽ gây ảnh hưởng không nhỏ tới sức khỏe của thầy

MỤC LỤC

2 Phân loại chất thải phòng thí nghiệm Trang 5

A ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài:

Mục tiêu chung của sự nghiệp giáo dục hiện nay là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Học sinh nắm vững kiến thức, làm chủ kiến thức và biết vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống

Để làm được điều đó học sinh phải làm chủ các kiến thức được rút ra từ các bài thực hành Vì đây là cơ sở để học sinh có thể tự nghiên cứu, tìm tòi phát hiện các kiến thức hoá học sau này và các lĩnh vực khác

Bộ môn hoá học là môn khoa học thực nghiệm, các kiến thức đem đến cho người học được rút ra từ các thí nghiệm thực tiễn, nhất là qua các tiết thực hành hoá học

Một trong các phương pháp giáo dục hiện nay là phương pháp lấy học sinh làm trung tâm, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh và

để phương pháp này đạt hiệu quả thì học sinh cần trực tiếp tham gia vào việc

sử dụng thiết bị dạy học trong các giờ lên lớp trong đó có giờ thực hành ở phòng học bộ môn

Thí nghiệm hóa học còn có tác dụng phát triển tư duy, giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng và củng cố niềm tin khoa học cho học sinh, giúp hình thành những đức tính tốt như: thận trọng, ngăn nắp, trật tự gọn gàng

Thí nghiệm là nền tảng của việc dạy học hoá học Nó giúp học sinh chuyển từ tư duy cụ thể sang tư duy trừu tượng và ngược lại Khi làm thí nghiệm học sinh sẽ làm quen với các chất hoá học và trực tiếp nắm bắt các tính chất lý, hoá của chúng Từ đó các em hiểu được các quá trình hoá học, nắm vững các khái niệm, định luật, học thuyết của hoá học Nếu không có thí nghiệm thì:

- Giáo viên sẽ tốn nhiều thời gian để giảng giải nhưng vẫn không rõ và hết ý vì không phải mọi thứ đều có thể diễn đạt được trọn vẹn bằng lời Lời nói rất trừu tượng còn các thí nghiệm thì cụ thể

- Học sinh tiếp thu kiến thức thiếu chính xác và vững chắc Các em sẽ khó hiểu bài vì không có những biểu tượng rõ ràng, cụ thể về các chất, các hiện tượng hóa học Ví dụ: phản ứng tạo kết tủa đồng hyđroxit dạng keo, màu xanh Nếu không có thí nghiệm thì học sinh không thể hình dung được dạng keo như thế nào

- Học sinh sẽ chóng quên khi không hiểu bài, không có ấn tượng sâu sắc bằng các hình ảnh cụ thể

Tuy nhiên hóa chất chiếm vai trò rất quan trọng quyết định sự thành công hay thất bại Vì vậy để có một tiết thực hành an toàn và hiệu quả thì việc sắp xếp, bảo quản cũng như xử lý hóa chất là điều vô cùng quan trọng và cần thiết

Bên cạnh đó trong các thí nghiệm Hóa học ở trường THCS, một số hóa chất khi dùng làm thí nghiệm và những hợp chất sinh ra sau thí nghiệm sẽ gây ảnh hưởng không nhỏ tới sức khỏe của thầy và trò cũng như ảnh hưởng tới môi trường sống của chúng ta

Vì lý do đó nên tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “MỘT SỐ BIỆN

PHÁP XỬ LÝ HÓA CHẤT TRONG PHÕNG THÍ NGHIỆM ĐỐI VỚI BỘ MÔN HÓA HỌC” nhằm góp phần nhỏ bé trong việc cung cấp một số biện pháp

an toàn giúp bảo vệ sức khỏe của giáo viên và học sinh để quá trình làm thực hành đảm bảo chất lượng

2 Cơ sở lý luận:

Hóa chất là các nguyên tố hóa học, các hợp chất và hỗn hợp có nguồn gốc

từ tự nhiên hay được con người tổng hợp tạo thành Hóa chất có rất nhiều lợi ích song không ít các nguy cơ, do vậy sử dụng hóa chất cần phải đúng cách, đúng quy trình nhằm tránh các rủi ro

Nhiều hóa chất đã từng được coi là an toàn nhưng nay đã được xác định là

có liên quan đến bệnh tật, từ mẩn ngứa nhẹ đến suy yếu sức khỏe lâu dài và ung thư

Các yếu tố quyết định mức độ độc hại của hóa chất bao gồm: độc tính, đặc tính vật lý của hóa chất, trạng thái tiếp xúc, đường xâm nhập vào cơ thể và tính mẫn cảm của cá nhân và tác hại tổng hợp của các yếu tố này

Đa số hóa chất đều tiềm ẩn các nguy cơ gây cháy nổ Việc sắp xếp, bảo quản, vận chuyển, sử dụng hóa chất không đúng cách đều có thể dẫn đến tai nạn từ một đám cháy nhỏ tới thảm họa thiệt hại lớn về người và tài sản

Một vài loại khí được đánh giá là nguy hiểm tức là có khả năng nổ hay kích thích nổ mà không cần có sự tham gia của ôxy Giới hạn nổ sẽ thay đổi tùy theo: nhiệt độ của hỗn hợp, tỷ lệ các chất không cháy, áp lực và nhiều yếu tố khác

Tuy nhiên học Hóa thì phải làm thí nghiệm, phải tiếp xúc với hóa chất, thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tế Nhiều thí nghiệm rất gần gũi với đời

sống, với các quy trình công nghệ Chính vì vậy thí nghiệm giúp học sinh vận dụng các điều đã học vào thực tế cuộc sống

Chính vì vậy thí nghiệm phải an toàn, càng ít độc hại càng tốt Để giữ gìn sức khoẻ cho giáo viên và học sinh vẫn là lựa chọn các thí nghiệm càng ít độc hại càng tốt

Các em sợ làm thí nghiệm vì phải tiếp xúc với hóa chất, chưa biết cách xử lý các tình huống nguy hiểm xảy ra, các nguyên tắc khi xử lý các chất thải sau khi tiến hành thí nghiệm

Vì vậy để có một tiết thực hành thí nghiệm được an toàn đòi hỏi giáo viên và học sinh phải nắm rõ các nguyên tắc sắp xếp, bảo quản cũng như các biện pháp xử

lý các hóa chất sao cho thí nghiệm diễn ra thành công nhưng vẫn đảm bảo tốt sức khỏe cho thầy và trò cũng như góp phần bảo vệ tốt môi trường

B NỘI DUNG

1 Thực trạng của vấn đề:

1.1 Thuận lợi:

Được sự quan tâm của Ban giám Hiệu trường THCS Bình An, hằng năm đã mua mới và bổ sung các dụng cụ và hoá chất cần thiết cho phòng thí nghiệm Cơ sở vật chất tương đối đảm bảo cho công tác thí nghiệm thực hành

Giáo viên giảng dạy bộ môn hóa học là những giáo viên có nhiều năm kinh nghiệm, đồng thời luôn nhiệt tình và năng nổ trong công tác

Giáo viên luôn tự tìm tòi học hỏi để nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ nhằm nâng dần chất lượng bộ môn, giảm tỷ lệ học sinh yếu kém

1.2 Khó khăn:

Trường chưa có cán bộ chuyên trách phòng thực hành nên giáo viên còn kiêm nhiệm vừa dạy vừa quản lý phòng thí nghiệm Mất nhiều thời gian chuẩn bị cho giờ học có thí nghiệm

Để chuẩn bị cho công việc giảng dạy hàng ngày đòi hỏi người giáo viên phải tiếp xúc thường xuyên với hóa chất Có những hóa chất vô hại nhưng cũng có những hóa chất rất độc nếu xử lý không khéo sẽ gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe của giáo viên

Học sinh mới bắt đầu làm quen với thí nghiệm hoá học nên còn bỡ ngỡ, lúng túng, các thao tác chưa chính xác, chưa biết cách quan sát hoặc sợ làm thí nghiệm, mất nhiều thời gian hướng dẫn Một số học sinh còn lơ là gây mất trật tự trong giờ học

Hoá chất đã hết hạn sử dụng, chất thải ra sau khi thí nghiệm chưa được xử lý triệt để

2 Phân loại chất thải phòng thí nghiệm:

Việc giảng dạy tại các phòng thí nghiệm đã và đang sử dụng một lượng hóa chất tương đối lớn, hằng ngày thải vào môi trường mà chưa có sự kiểm soát sẽ gây nên mối nguy hiểm đe dọa sức khỏe con người cũng như môi trường

Nhìn về khía cạnh môi trường, những tác hại mà chất thải nguy hại gây ra là một trong những điều đáng quan tâm trước tình hình môi trường thành phố hiện nay

Chất thải nguy hại bao gồm:

- Những lọ hóa chất đã mất nhãn

- Hóa chất hết hạn sử dụng

- Hóa chất thải sau khi tiến hành thí nghiệm gồm: nước, khí và chất thải rắn

2.1 Nước thải:

Sau khi làm thí nghiệm, nước thải từ việc cọ rửa các chai lọ, ống nghiệm hàng ngày từ các thau rửa dụng cụ thí nghiệm đi vào hệ thống ống dẫn và đổ ra cống nước sinh hoạt thẩm thấu xuống đất, các hóa chất thải này chưa có biện pháp xử lý

Nước thải từ các phòng thí nghiệm thường chứa các hóa chất độc hại với nồng độ cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn quy định Các hóa chất độc hại khu vực này thường là các kim loại nặng ( Cd, Ni, Cr, Cu, Zn, Hg, Pb,…), các chất có tính acid hay kiềm ( H2SO4, HCl, HNO3, CH3COOH, NaOH,

Na2CO3,…), các chất khó phân hủy ( thuốc thử hữu cơ ) và các hợp chất dung môi hữu cơ nhóm dung môi( toluen, xylen, MEK, CHCl3,…), các ion như CN, các dung dịch có tính acid, các dung dịch có tính kiềm

Một lượng đáng kể các kim loại kiềm cũng được phát thải vào trong môi trường như Na, K, Li, hợp kim Na – K…, những hợp chất sinh ra được

xả cùng với nước và thải trực tiếp xuống cống, tuy không lớn nhưng thành phần ô nhiễm thì vô cùng phức tạp

Các chất vô cơ và hữu cơ tìm thấy trong nước thải phòng thí nghiệm gồm: các hợp chất photpho, Cl

-, NO3

-, SO4

2-, methanol2-, butanol2-, chloroform2-, benzene, toluene, aceton, cyclohexan,dicloetan…đây là những hợp chất độc, gây ô nhiễm môi trường , do vậy nước thải này cần được xử lý triệt để trước khi thải ra môi trường tránh gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người

2.2.Khí thải :

Khí th ải sinh ra trong quá trình thí nghiệm của học sinh tuy là không đáng kể nhưng về thành phần tuỳ thuộc vào chỉ tiêu phân tích mà có những đặc trưng khác nhau.Với hơi dung môi đặc biệt một số chất có thể gây ung thư như CH2Cl2, xylene,…tuy nhiên, hệ thống thông thoáng khí không được quan tâm, và chưa có biện pháp xử lý triệt để

Khí thải độc hại trong quá trình thực hành thí nghiệm đang được các trường học xử lý bằng phương pháp thủ công Phương pháp mà các trường thường dùng hiện nay là lấy bông tẩm kiềm để trên các ống nghiệm nhằm hấp thụ các khí thải NO2, SO2, Clo, NH3

Khí SO2 gây ra viêm đường hô hấp, gây ra mưa axit, mưa axit không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe người và động vật mà còn phá hoại các công trình xây dựng Khí SO3, HCl là một trong những nguyên nhân gây ra viêm đường hô hấp, viên phổi

Khí NO2 gây viêm, sưng lớp niêm mạc, cản trở trao đổi khí có thể gây chết ở liều cao Khí Cl2 ảnh hưởng đến đường hô hấp, viêm phổi, khí CO làm giảm khả năng vận chuyển oxi gây khó thở nếu tình trạng khó thở kéo dài gây tử vong…

Môi trường không khí trong các phòng thí nghiệm, bị ô nhiễm bởi hơi hoá chất độc, không khí chứa các hợp chất sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đối với sức khoẻ con người và trong nhiều trường hợp để lại những hậu quả lâu dài

Nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ khá độc đối với hệ thần kinh ngay cả

ở nồng độ thấp, làm cho con người bị choáng váng, nhức đầu, tức ngực, buồn nôn, say ngây ngất thậm chí làm mất chức năng vận động Metanol, butanol, phênol đều có khả năng gây ngộ độc

Một số dung môi và thuốc thử có thể gây mê như các loại ete, cloroform, cacbon tetraclorua hoặc làm tổn thương màng niêm mạc mũi, họng, niêm mạc mắt như este n-butylaxetat, andehyt crotonic

Đặc biệt, các hợp chất chứa nhân thơm như benzen, pyridin, toluen

có thể gây bệnh hiểm nghèo như ung thư

2.3 Các chất thải khác :

Bên cạnh nước và khí thải phát sinh hàng ngày trong quá trình thí nghiệm, các trường THCS đang tồn lưu một lượng hóa chất lớn Hiện tại các trường tự mua hóa chất để thực hành trên cơ sở nhu cầu thực của từng trường, nhưng do việc cung ứng các hóa chất từ các đơn vị thiết bị trường học thường là cung ứng theo từng bộ hóa chất, từng khối lớp nên dẫn đến tình trạng thừa, thiếu cục bộ

Phần lớn các hóa chất này đã hết hạn sử dụng, hoặc mất nhãn mà chưa

có cách nào xử lý buộc các trường phải đóng thành các ô các thùng để chứa ngay trong các phòng thí nghiệm, dẫn đến nguy cơ mất an toàn và cháy nổ rất cao

Các hóa chất hư hỏng được pha chế từng năm 2008 đến nay vẫn còn lưu giữ không xử lý như phenolphtalein, methyl da cam, …các hóa chất thải không có nơi lưu giữ cố định

Các khăn lau chùi dính hóa chất được xả bằng nước bỏ chung với rác sinh hoạt

Dụng cụ thuỷ tinh bị bể không được thu gom riêng và phân loại mà để chung vào sọt rác sinh hoạt

Nhìn chung, các chất thải rắn nguy hại sau khi thải bỏ chưa được thu gom đúng cách và chưa có nơi lưu giữ tạm thời đảm bảo các yếu tố an toàn cho những người trực tiếp tiếp xúc

3 Một số biện pháp xử lý hóa chất:

3.1.Nguyên tắc an toàn trong phòng thí nghiệm:

Trong phạm vi phòng thí nghiệm của trường THCS thì việc xử lý các hóa chất thải ra chỉ mang tính chất tương đối

Phòng thí nghiệm là nơi lưu trữ lượng hóa chất nhất định, hàng ngày giáo viên và học sinh phải tiếp xúc làm thí nghiệm, trong quá trình thao tác

các hóa chất sẽ tương tác và phản ứng với nhau, nếu không cẩn thận có thể xảy ra hậu quả đáng tiếc

Chính vì thế cần phải tuân thủ một số qui tắc an toàn sau:

- Phòng thí nghiệm phải trang bị đủ áo blu, găng tay, kính mắt, khẩu trang y tế, khẩu trang phòng độc khi thí nghiệm với những chất độc hại

- Tủ thuốc y tế và chuẩn bị sẵn một số dung dịch cần thiết để sử dụng khi cần sơ cứu;

* Cồn iot 5% (cầm máu);

* Dung dịch 3% natribicacbonat, dung dịch 5% amoniac, dung dịch 2% acid boric, dung dịch 3% acid acetic, dung dịch 5% đồng sulfat (chữa bỏng);

* Dung dịch loãng (2 – 3%) thuốc tím (sát trùng);

* Các loại bông băng gạc đã được khử trùng;

- Chuẩn bị đủ phương tiện phòng và chữa cháy: bình chữa cháy, cát, thùng chứa nước, bao tải, xô chậu v.v

Giáo viên dạy trong phòng thí nghiệm cần nắm vững các nguyên tắc chữa cháy Đặc biệt phải nắm vững nguyên tắc bảo quản, sử dụng hóa chất

dễ gây nổ, gây cháy và các ký hiệu về nổ cháy ghi trên nhãn hiệu các lọ đựng hóa chất

Khi có hiện tượng nổ cháy xảy ra cần nhanh chóng xác định rõ nguyên nhân để đề ra biện pháp xử lý kịp thời và có hiệu quả

3.2 Nguyên tắc sử dụng hóa chất:

Hóa chất khi được phân bố về trường thường ở dạng rắn, vì vậy để sử dụng giáo viên phải pha thành dung dịch Sau đây là một số nguyên tắc khi

sử dụng hóa chất :

Nguyên tắc 1 :

Dung dịch sau khi pha xong phải được chứa trong chai thủy tinh có nắp đậy để tránh tình trạng hóa chất bay hơi hoặc bị đổ ra ngoài Chai chứa hóa chất đã pha cần phải ghi nhãn tên hóa chất, công thức và ngày pha

Đối với những hóa chất dễ bay hơi, khí cacbonic và hơi nước, cần có những lọ có đậy nút cao su hoặc nút mài, bên ngoài có tráng một lớp parafin

Ví dụ: Khi pha loãng acid H2SO4: đổ nước vào cốc theo mức nhất định, sau đó từ từ đổ acid vào Không được làm ngược lại vì nếu

đổ nước vào acid sẽ xảy ra phản ứng tỏa nhiệt

Ví dụ: Kiềm hút nước rất mạnh và dễ tác dụng với khí cacbonic trong không khí

nên phải đựng vào lọ có nút kín và không phải là nút nhám vì kiềm và các chất tạo thành sẽ làm cho nút nhám gắn chặt vào cổ lọ sẽ rất khó

mở

Nguyên tắc 2:

Các dung dịch đã dùng có chứa chất độc phải được đổ vào chậu chứa riêng và chỉ sau khi tráng dụng cụ bằng nước rồi mới đem rửa chung

Đối với những hóa chất độc như thủy ngân (làm rối loạn thần kinh, rụng răng ), benzen, phenol, acid foomic (gây bỏng da)… cần tuân thủ đúng những nguyên tắc:

- Thủy ngân phải được đựng trong các lọ dày và kín, nên

có một lớp nước mỏng ở bên trên Khi rót thủy ngân cần phải cẩn thận để tránh làm rơi ra ngoài

- Nếu có rơi vãi cần rắc 1 ít lưu huỳnh lên đó vì thủy ngân tác dụng với lưu huỳnh tạo chất thủy ngân sunfua(HgS) không bay hơi,tuyệt đối không được dùng tay để lấy

Nên làm thí nghiệm với những chất nguy hiểm trong tủ hotte hoặc ở những nơi thoáng mát

Không được nếm các hóa chất độc bằng miệng Phải có khẩu trang và găng tay khi sử dụng Không hít mạnh hoặc kề mũi vào gần bình hóa chất để ngửi

Nguyên tắc 3:

Xử lý sơ bộ hóa chất sau khi sử dụng để giảm một độc hại trước khi thải ra môi trường:

- Dung môi hữu cơ: tập hợp lại từng loại, chưng cất và thu hồi lại

- Kim loại nặng được phân loại trước khi xử lý nhằm thu hồi lại kim loại nặng như những hóa chất không sử dụng chỉ mang tính chất tương đối

3.3 Một số biện pháp bảo quản hóa chất:

Ngoài ra, hóa chất giữ vai trò quan trọng quyết định sự thành công hay thất bại của thí nghiệm, vì vậy để bảo quản hóa chất tốt cần có một số biện pháp sau:

Bước 1: Khu vực để hóa chất

Nơi để hóa chất phải là nơi khô ráo, thoáng mát (tùy vào điều kiện của mỗi phòng) Không nên để nhiều và tập trung các loại hóa chất dễ bắt lửa như xăng, cồn, ete, benzen, aceton Cần đựng hóa chất có tác dụng với cao

su như brom và acid nitric trong lọ có nút thủy tinh

Hóa chất không cho phép cùng bảo quản một chỗ, hóa chất có khả năng phản ứng với nhau hoặc các loại hơi khí độc có mùi khó chịu

Bước 2 : Phân loại hóa chất

 Nhóm hóa chất vô cơ: các hóa chất vô cơ được phân loại theo bảng chữ cái

 Nhóm hóa chất hữu cơ (dạng lỏng): được sắp xếp theo nhóm chất bay hơi, chất độc, chất dễ cháy, chất nổ…để vào một tủ riêng có dán bảng nguy hiểm

 Hóa chất nào nên bảo quản ở nhiệt độ lạnh, hóa chất nào chỉ cần bảo quản ở nhiệt độ phòng, bảo quản trong tối

 Trên chai đựng hóa chất phải được dán nhãn ghi đầy đủ thông tin: tên, nồng độ, ngày nhập, ngày mở nắp hóa chất (1 số hóa chất chỉ

sử dụng được thời gian ngắn sau khi mở nắp) và nhãn cảnh báo mức độ nguy hiểm của hóa chất

Bước 3: Bảo quản hóa chất

Cần bảo quản riêng rẽ các nhóm hóa chất sau:

 Các chất oxi hóa dạng rắn tạo các chất có mùi, các hợp chất hoặc hỗn hợp có thể gây cháy nổ như: hipoclorit, các peroxuy kim loại

 Các chất oxi hóa dạng lỏng, các axit vô cơ như: axit sunfuric,axit clohidric,axit nitric…

 Các chất dễ bắt lửa khi tiếp xúc với không khí hoặc nước, khi chỉ cần nóng nhẹ như các kim loại kiềm và kiềm thổ, các kim loại dẫn lửa, các loại cacbua,photpho trắng…

 Các chất rắn dễ bắt lửa như: photpho đỏ, lưu huỳnh