Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học MỤC LỤC A ĐẶT VẤN ĐỀ Trang Lý chọn đề tài Trang 2 Cơ sở lý luận Trang B NỘI DUNG Trang Thực trạng vấn đề Trang Phân loại chất thải phòng thí nghiệm Trang Một số biện pháp xử lý hóa chất Trang Kết đạt Trang 12 Bài học kinh nghiệm Trang 13 C KẾT LUẬN Trang 13 D KIẾN NGHỊ Trang 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 15 Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học A ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài: Mục tiêu chung nghiệp giáo dục nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Học sinh nắm vững kiến thức, làm chủ kiến thức biết vận dụng kiến thức học vào thực tiễn sống Để làm điều học sinh phải làm chủ kiến thức rút từ thực hành Vì sở để học sinh tự nghiên cứu, tìm tòi phát kiến thức hoá học sau lĩnh vực khác Bộ môn hoá học môn khoa học thực nghiệm, kiến thức đem đến cho người học rút từ thí nghiệm thực tiễn, qua tiết thực hành hoá học Một phương pháp giáo dục phương pháp lấy học sinh làm trung tâm, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh để phương pháp đạt hiệu học sinh cần trực tiếp tham gia vào việc sử dụng thiết bị dạy học lên lớp có thực hành phòng học môn Thí nghiệm hóa học có tác dụng phát triển tư duy, giáo dục giới quan vật biện chứng củng cố niềm tin khoa học cho học sinh, giúp hình thành đức tính tốt như: thận trọng, ngăn nắp, trật tự gọn gàng Thí nghiệm tảng việc dạy học hoá học Nó giúp học sinh chuyển từ tư cụ thể sang tư trừu tượng ngược lại Khi làm thí nghiệm học sinh làm quen với chất hoá học trực tiếp nắm bắt tính chất lý, hoá chúng Từ em hiểu trình hoá học, nắm vững khái niệm, định luật, học thuyết hoá học Nếu thí nghiệm thì: - Giáo viên tốn nhiều thời gian để giảng giải không rõ thứ diễn đạt trọn vẹn lời Lời nói trừu tượng thí nghiệm cụ thể - Học sinh tiếp thu kiến thức thiếu xác vững Các em khó hiểu biểu tượng rõ ràng, cụ thể chất, tượng hóa học Ví dụ: phản ứng tạo kết tủa đồng hyđroxit dạng keo, màu xanh Nếu thí nghiệm học sinh hình dung dạng keo Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học - Học sinh chóng quên không hiểu bài, ấn tượng sâu sắc hình ảnh cụ thể Tuy nhiên hóa chất chiếm vai trò quan trọng định thành công hay thất bại Vì để có tiết thực hành an toàn hiệu việc xếp, bảo quản xử lý hóa chất điều vô quan trọng cần thiết Bên cạnh thí nghiệm Hóa học trường THCS, số hóa chất dùng làm thí nghiệm hợp chất sinh sau thí nghiệm gây ảnh hưởng không nhỏ tới sức khỏe thầy trò ảnh hưởng tới môi trường sống Vì lý nên 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 việc cung cấp số biện pháp an toàn giúp bảo vệ sức khỏe giáo viên học sinh để trình làm thực hành đảm bảo chất lượng Cơ sở lý luận: Hóa chất nguyên tố hóa học, hợp chất hỗn hợp có nguồn gốc từ tự nhiên hay người tổng hợp tạo thành Hóa chất có nhiều lợi ích song không nguy cơ, sử dụng hóa chất cần phải cách, quy trình nhằm tránh rủi ro Nhiều hóa chất coi an toàn xác định có liên quan đến bệnh tật, từ mẩn ngứa nhẹ đến suy yếu sức khỏe lâu dài ung thư Các yếu tố định mức độ độc hại hóa chất bao gồm: độc tính, đặc tính vật lý hóa chất, trạng thái tiếp xúc, đường xâm nhập vào thể tính mẫn cảm cá nhân tác hại tổng hợp yếu tố Đa số hóa chất tiềm ẩn nguy gây cháy nổ Việc xếp, bảo quản, vận chuyển, sử dụng hóa chất không cách dẫn đến tai nạn từ đám cháy nhỏ tới thảm họa thiệt hại lớn người tài sản Một vài loại khí đánh giá nguy hiểm tức có khả nổ hay kích thích nổ mà không cần có tham gia ôxy Giới hạn nổ thay đổi tùy theo: nhiệt độ hỗn hợp, tỷ lệ chất không cháy, áp lực nhiều yếu tố khác Tuy nhiên học Hóa phải làm thí nghiệm, phải tiếp xúc với hóa chất, thí nghiệm cầu nối lý thuyết thực tế Nhiều thí nghiệm gần gũi với đời Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học sống, với quy trình công nghệ Chính thí nghiệm giúp học sinh vận dụng điều học vào thực tế sống Chính thí nghiệm phải an toàn, độc hại tốt Để giữ gìn sức khoẻ cho giáo viên học sinh lựa chọn thí nghiệm độc hại tốt Các em sợ làm thí nghiệm phải tiếp xúc với hóa chất, chưa biết cách xử lý tình nguy hiểm xảy ra, nguyên tắc xử lý chất thải sau tiến hành thí nghiệm Vì để có tiết thực hành thí nghiệm an toàn đòi hỏi giáo viên học sinh phải nắm rõ nguyên tắc xếp, bảo quản biện pháp xử lý hóa chất cho thí nghiệm diễn thành công đảm bảo tốt sức khỏe cho thầy trò góp phần bảo vệ tốt môi trường B NỘI DUNG Thực trạng vấn đề: 1.1 Thuận lợi: Được quan tâm Ban giám Hiệu trường THCS Bình An, năm mua bổ sung dụng cụ 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 môn hóa học giáo viên có nhiều năm kinh nghiệm, đồng thời nhiệt tình nổ công tác Giáo viên tự tìm tòi học hỏi để nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ nhằm nâng dần chất lượng môn, giảm tỷ lệ học sinh yếu 1.2 Khó khăn: Trường chưa có cán chuyên trách phòng thực hành nên giáo viên kiêm nhiệm vừa dạy vừa quản lý phòng thí nghiệm Mất nhiều thời gian chuẩn bị cho 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 hóa chất vô hại có hóa chất độc xử lý gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe giáo viên Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học Học sinh bắt đầu làm quen với thí nghiệm hoá học nên bỡ ngỡ, lúng túng, thao tác chưa xác, chưa biết cách quan sát sợ làm thí nghiệm, nhiều thời gian hướng dẫn Một số học sinh lơ gây trật tự học Hoá chất hết hạn sử dụng, chất thải sau thí nghiệm chưa xử lý triệt để Phân loại chất thải phòng thí nghiệm: Việc giảng dạy phòng thí nghiệm sử dụng lượng hóa chất tương đối lớn, ngày thải vào môi trường mà chưa có kiểm soát gây nên mối nguy hiểm đe dọa sức khỏe người môi trường Nhìn khía cạnh môi trường, tác hại mà chất thải nguy hại gây điều đáng quan tâm trước tình hình môi trường thành phố Chất thải nguy hại bao gồm: - Những lọ hóa chất nhãn - Hóa chất hết hạn sử dụng - Hóa chất thải sau tiến hành thí nghiệm gồm: nước, khí chất thải rắn 2.1 Nước thải: Sau làm thí nghiệm, nước thải từ việc cọ rửa chai lọ, ống nghiệm hàng ngày từ thau rửa dụng cụ thí nghiệm vào hệ thống ống dẫn đổ cống nước sinh hoạt thẩm thấu xuống đất, hóa chất thải chưa có biện pháp xử lý Nước thải từ phòng thí nghiệm thường chứa hóa chất độc hại với nồng độ cao nhiều so với tiêu chuẩn quy định Các hóa chất độc hại khu vực thường kim loại nặng ( Cd, Ni, Cr, Cu, Zn, Hg, Pb,…), chất có tính acid hay kiềm ( H2SO4, HCl, HNO3, CH3COOH, NaOH, Na2CO3,…), chất khó phân hủy ( thuốc thử hữu ) hợp chất dung môi hữu nhóm dung môi( toluen, xylen, MEK, CHCl 3,…), ion CN, dung dịch có tính acid, dung dịch có tính kiềm Một lượng đáng kể kim loại kiềm phát thải vào môi trường Na, K, Li, hợp kim Na – K…, hợp chất sinh Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học xả với nước thải trực tiếp xuống cống, không lớn thành phần ô nhiễm vô phức tạp Các chất vô hữu tìm thấy nước thải phòng thí nghiệm gồm: hợp chất photpho, Cl-, NO3-, SO42-, methanol, butanol, chloroform, benzene, toluene, aceton, cyclohexan,dicloetan…đây hợp chất độc, gây ô nhiễm môi trường , nước thải cần xử lý triệt để trước thải môi trường tránh gây ảnh hưởng đế n sức khỏe người 2.2.Khí thải : Khí thải sinh trình thí nghiệm học sinh không đáng kể thành phần tuỳ thuộc vào tiêu phân tích mà có đặc trưng khác nhau.Với dung môi đặc biệt số chất gây ung thư CH2Cl2, xylene,…tuy nhiên, hệ thống thông thoáng khí không quan tâm, chưa có biện pháp xử lý triệt để Khí thải độc hại trình thực hành thí nghiệm trường học xử lý phương pháp thủ công Phương pháp mà trường thường dùng lấy tẩm kiềm để ống nghiệm nhằm hấp thụ khí thải NO2, SO2, Clo, NH3 Khí SO2 gây viêm đường hô hấp, gây mưa axit, mưa axit không ảnh hưởng đến sức khỏe người động vật mà phá hoại công trình xây dựng Khí SO3, HCl nguyên nhân gây viêm đường hô hấp, viên phổi Khí NO2 gây viêm, sưng lớp niêm mạc, cản trở trao đổi khí gây chết liều cao Khí Cl2 ảnh hưởng đến đường hô hấp, viêm phổi, khí CO làm giảm khả vận chuyển oxi gây khó thở tình trạng khó thở kéo dài gây tử vong… Môi trường không khí phòng thí nghiệm, bị ô nhiễm hoá chất độc, không khí chứa hợp chất ảnh hưởng nghiêm trọng sức khoẻ người nhiều trường hợp để lại hậu lâu dài Nhiều hợp chất hữu vô độc hệ thần kinh nồng độ thấp, làm cho người bị choáng váng, nhức đầu, tức ngực, buồn nôn, say ngây ngất chí làm chức vận động Metanol, butanol, phênol có khả gây ngộ độc Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học Một số dung môi thuốc thử gây mê loại ete, cloroform, cacbon tetraclorua làm tổn thương màng niêm mạc mũi, họng, niêm mạc mắt este n-butylaxetat, andehyt crotonic Đặc biệt, hợp chất chứa nhân thơm benzen, pyridin, toluen gây bệnh hiểm nghèo ung thư 2.3 Các chất thải khác : Bên cạnh nước khí thải phát sinh hàng ngày trình thí nghiệm, trường THCS tồn lưu lượng hóa chất lớn Hiện trường tự mua hóa chất để thực hành sở nhu cầu thực trường, việc cung ứng hóa chất từ đơn vị thiết bị trường học thường cung ứng theo hóa chất, khối lớp nên dẫn đến tình trạng thừa, thiếu cục Phần lớn hóa chất hết hạn sử dụng, nhãn mà chưa có cách xử lý buộc trường phải đóng thành ô thùng để chứa phòng thí nghiệm, dẫn đến nguy an toàn cháy nổ cao Các hóa chất hư hỏng pha chế năm 2008 đến lưu giữ không xử lý phenolphtalein, methyl da cam, …các hóa chất thải nơi lưu giữ cố định Các khăn lau chùi dính hóa chất xả nước bỏ chung với rác sinh hoạt Dụng cụ thuỷ tinh bị bể không thu gom riêng phân loại mà để chung vào sọt rác sinh hoạt Nhìn chung, chất thải rắn nguy hại sau thải bỏ chưa thu gom cách chưa có nơi lưu giữ tạm thời đảm bảo yếu tố an toàn cho người trực tiếp tiếp xúc Một số biện pháp xử lý hóa chất: 3.1.Nguyên tắc an toàn phòng thí nghiệm: Trong phạm vi phòng thí nghiệm trường THCS việc xử lý hóa chất thải mang tính chất tương đối Phòng thí nghiệm nơi lưu trữ lượng hóa chất định, hàng ngày giáo viên học sinh phải tiếp xúc làm thí nghiệm, trình thao tác Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học hóa chất tương tác phản ứng với nhau, không cẩn thận xảy hậu đáng tiếc Chính cần phải tuân thủ số qui tắc an toàn sau: - Phòng thí nghiệm phải trang bị đủ áo blu, găng tay, kính mắt, trang y tế, trang phòng độc thí nghiệm với chất độc hại - Tủ thuốc y tế chuẩn bị sẵn số dung dịch cần thiết để sử dụng 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 băng gạc khử trùng; - Chuẩn bị đủ phương tiện phòng chữa cháy: bình chữa cháy, cát, thùng chứa nước, bao tải, xô chậu v.v Giáo viên dạy phòng thí nghiệm cần nắm vững nguyên tắc chữa cháy Đặc biệt phải nắm vững nguyên tắc bảo quản, sử dụng hóa chất dễ gây nổ, gây cháy ký hiệu nổ cháy ghi nhãn hiệu lọ đựng hóa chất Khi có tượng nổ cháy xảy cần nhanh chóng xác định rõ nguyên nhân để đề biện pháp xử lý kịp thời có hiệu 3.2 Nguyên tắc sử dụng hóa chất: Hóa chất phân bố trường thường dạng rắn, để sử dụng giáo viên phải pha thành dung dịch Sau số nguyên tắc sử dụng hóa chất : Nguyên tắc : Dung dịch sau pha xong phải chứa chai thủy tinh có nắp đậy để tránh tình trạng hóa chất bay bị đổ Chai chứa hóa chất pha cần phải ghi nhãn tên hóa chất, công thức ngày pha Đối với hóa chất dễ bay hơi, khí cacbonic nước, cần có lọ có đậy nút cao su nút mài, bên có tráng lớp parafin Ví dụ: Khi pha loãng acid H2SO4: đổ nước vào cốc theo mức định, sau từ từ đổ acid vào Không làm ngược lại đổ nước vào acid xảy phản ứng tỏa nhiệt Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học Ví dụ: Kiềm hút nước mạnh dễ tác dụng với khí cacbonic không khí nên phải đựng vào lọ có nút kín nút nhám kiềm chất tạo thành làm cho nút nhám gắn chặt vào cổ lọ khó mở Nguyên tắc 2: Các dung dịch dùng có chứa chất độc phải đổ vào chậu chứa riêng sau tráng dụng cụ nước đem rửa chung Đối với hóa chất độc thủy ngân (làm rối loạn thần kinh, rụng ), benzen, phenol, acid foomic (gây bỏng da)… cần tuân thủ nguyên tắc: - Thủy ngân phải đựng lọ dày kín, nên có lớp nước mỏng bên Khi rót thủy ngân cần phải cẩn thận để tránh làm rơi - Nếu có rơi vãi cần rắc lưu huỳnh lên thủy ngân tác dụng với lưu huỳnh tạo chất thủy ngân sunfua(HgS) không bay hơi,tuyệt đối không dùng tay để lấy Nên làm thí nghiệm với chất nguy hiểm tủ hotte nơi thoáng mát Không nếm hóa chất độc miệng Phải có trang găng tay sử dụng Không hít mạnh kề mũi vào gần bình hóa chất để ngửi Nguyên tắc 3: Xử lý sơ hóa chất sau sử dụng để giảm độc hại trước thải môi trường: - Dung môi hữu cơ: tập hợp lại loại, chưng cất thu hồi lại - Kim loại nặng phân loại trước xử lý nhằm thu hồi lại kim loại nặng hóa chất không sử dụng mang tính chất tương đối Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học 3.3 Một số biện pháp bảo quản hóa chất: Ngoài ra, hóa chất giữ vai trò quan trọng định thành công hay thất bại thí nghiệm, để bảo quản hóa chất tốt cần có số biện pháp sau: Bước 1: Khu vực để hóa chất Nơi để hóa chất phải nơi khô ráo, thoáng mát (tùy vào điều kiện phòng) Không nên để nhiều tập trung loại hóa chất dễ bắt lửa xăng, cồn, ete, benzen, aceton Cần đựng hóa chất có tác dụng với cao su brom acid nitric lọ có nút thủy tinh Hóa chất không cho phép bảo quản chỗ, hóa chất có khả phản ứng với loại khí độc có mùi khó chịu Bước : Phân loại hóa chất  Nhóm hóa chất vô cơ: hóa chất vô phân loại theo bảng chữ  Nhóm hóa chất hữu (dạng lỏng): xếp theo nhóm chất bay hơi, chất độc, chất dễ cháy, chất nổ…để vào tủ riêng có dán bảng nguy hiểm  Hóa chất nên bảo quản nhiệt độ lạnh, hóa chất cần bảo quản nhiệt độ phòng, bảo quản tối  Trên chai đựng hóa chất phải dán nhãn ghi đầy đủ thông tin: tên, nồng độ, ngày nhập, ngày mở nắp hóa chất (1 số hóa chất sử dụng thời gian ngắn sau mở nắp) nhãn cảnh báo mức độ nguy hiểm hóa chất Bước 3: Bảo quản hóa chất Cần bảo quản riêng rẽ nhóm hóa chất sau:  Các chất oxi hóa dạng rắn tạo chất có mùi, hợp chất hỗn hợp gây cháy nổ như: hipoclorit, peroxuy kim loại  Các chất oxi hóa dạng lỏng, axit vô như: axit sunfuric,axit clohidric,axit nitric…  Các chất dễ bắt lửa tiếp xúc với không khí nước, cần nóng nhẹ kim loại kiềm kiềm thổ, kim loại dẫn lửa, loại cacbua,photpho trắng…  Các chất rắn dễ bắt lửa như: photpho đỏ, lưu huỳnh 10 Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học  Bảo quản tất chất độc dụng cụ đậy kín có dán nhãn cho lọ, đặt tủ khóa như: xyanua, thủy ngân clorua, muối asen, tất muối bari hòa tan  Những chất dễ cháy ( ete, ete dầu hỏa, rượu…) để trực tiếp phòng thí nghiệm (PTN) phải đựng tủ sắt riêng thùng có dán nhãn cảnh báo  Làm số bảng cảnh báo nguy hiểm hóa chất Những bảng cảnh báo dán khu vực để hóa chất chai hóa chất để người sử dụng dễ dàng nhìn thấy 3.4.Các biện pháp xử lý chất thải: Biện pháp 1: Hóa chất bị nhãn Bằng phương pháp hóa học tiến hành nhận biết lọ nhãn dán nhãn Biện pháp 2: Chất thải sau làm thí nghiệm Các chất thải vô hại thải qua nước thải nước hòa tan nhiều chất Tuy nhiên cần lưu ý không thải chất tạo điều kiện sinh khí gây cháy nổ độc hại gây ô nhiễm môi trường nước Để hạn chế ảnh hưởng loại khí thải trình làm thí nghiệm phòng thí nghiệm thường bố trí chụp hút góc phòng Tốc độ chuyển động không khí phòng vào chụp hút phải đạt yêu cầu để hút tốt khí độc Rác thải từ mãnh vỡ thủy tinh ống nghiệm lọ đựng hóa chất giáo viên xử lý tập trung thu gom lại khu vực gửi cho công ty thu gom rác môi trường nhằm có hướng xử lý riêng với rác sinh hoạt Biện pháp 3: Hóa chất hết hạn sử dụng Đối với hóa chất không sử dụng, giáo viên phụ trách phòng thí nghiệm kiểm tra phân loại theo trạng thái tính chất sau cho vào thùng tập trung vào khu vực riêng, dán bảng cảnh báo nguy hiểm Sau giáo viên làm tờ trình trình lên Ban giám hiệu để liên hệ với công ty hóa chất đến kiểm tra thu gom xử lý 11 Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học * Hướng dẫn cách đóng gói: + Hóa chất dạng lỏng: Các bình, chai lọ chứa chất lỏng phải bịt kín không cho chất lỏng chảy dù bị để dốc ngược Các bình, lọ chứa chất lỏng phải bảo quản đặt thùng gỗ kín thùng thiếc, có khoảng trống để lèn vật liệu hút chất lỏng (mùn cưa) đảm bảo hút hết chất lỏng trường hợp bình, lọ bên bị bể vỡ Nếu nhiều chai lọ để thùng phải ngăn cách vách ngăn dùng vật liệu có độ đàn hồi chèn kín khoảng trống để không cho xê dịch sản phẩm Sử dụng thêm vật liệu chèn như: bọt khí, mút, xốp, hạt nở + Hóa chất dạng rắn: Chọn hộp chứa hàng vận chuyển kích thước hàng hoá dùng vật liệu gói hàng bên phù hợp để giữ cho mặt hàng không di chuyển bên gói hàng Dùng vật liệu không bị xẹp trọng lượng mặt hàng nặng Ví dụ: giấy gói hàng loại dày lót chặt dùng để lấp khoảng trống hộp chứa hàng vận chuyển Kết đạt được: Trải qua nhiều năm giảng dạy trường THCS Bình An, em tự làm thí nghiệm qua tiết học, điều tạo thêm động lực thích thú với môn Trước làm thí nghiệm em thầy, cô hướng dẫn cụ thể nguyên tắc sử dụng hóa chất, dụng cụ biện pháp an toàn cho thân người xung quanh Sau m ỗi thí nghiệm em biết tự phân loại chất thải xử lý sơ để không gây ô nhiễm môi trường Chính mà chất lượng môn đảm bảo, số lượng học sinh giỏi cấp quận môn hóa nâng cao - Năm học 2012-2013 có 01 học sinh đạt giải học sinh giỏi cấp quận 12 Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học - Năm học 2013-2014 có 02 học sinh đạt học sinh giỏi cấp quận 01 học sinh đạt học sinh giỏi cấp thành phố Đó nguồn động viên khích lệ lớn lao để đồng nghiệp cố gắng công tác giảng dạy nhằm nâng cao chất lượng môn Kết qủa môn hóa năm học 2013-2014: Khá Số HS (>=6,5, =5,