Die Chemikalien, die in der Highschool-Chemie verwendet werden, unterscheiden sich nicht wesentlich von denen, die in jedem Chemielabor verwendet werden. Der Unterschied in der Umgebung wirkt sich jedoch auf die Nutzungsrate, das Potenzial zum Verursachen gefährlicher Situationen und den Verwendungszweck aus. Beim Einkauf, der Anleitung und Durchführung von Experimenten mit Chemikalien sind Sicherheitsvorkehrungen und eine fachgerechte Entsorgung unabdingbar.
Arten von Chemikalien
Chemikalien, die üblicherweise in einem High-School-Labor gefunden werden, sollten gelagert und als anorganisch oder organisch klassifiziert werden. Anorganische Substanzen, die üblicherweise in einem High-School-Labor vorkommen, umfassen Sulfate, Carbonate, Nitride, Peroxide, Borate und Säuren (außer Salpetersäure). Zu den organischen Substanzen zählen:
- einige Säuren
- Alkohole
- Ester
- Äther
- Sulfide
- Phenole
Innerhalb der Kategorien organischer und anorganischer Stoffe können bestimmte Stoffe nicht in der Nähe von Wasser oder anderen Verbindungen gelagert werden. Vor der Lagerung von Chemikalien in einem High-School-Labor sollten die Sicherheitshandbücher für Chemikalienlabore konsultiert werden.
Lager
Säuren sollten in einem Schrank getrennt von allen anderen Verbindungen aufbewahrt werden. Salpetersäure sollte getrennt von anderen Säuren aufbewahrt werden, es sei denn, der spezielle Säureschrank hat ein separates Fach. Chemikalien müssen nach Verträglichkeit geordnet werden, dh leichtflüchtige Substanzen sollten niemals in der Nähe anderer Verbindungen gelagert werden, die eine Reaktion auslösen könnten. Schränke mit flüchtigen Stoffen sollten gut belüftet sein. Giftige Chemikalien sollten in einem Giftschrank aufbewahrt werden, der deutlich mit einem sichtbaren Schild an der Außenseite des Schranks gekennzeichnet ist. Dieser Schrank sollte jederzeit verschlossen bleiben und nur nach Ermessen des Lehrers geöffnet werden. Besorgen Sie einen Lagerschrank für brennbare Flüssigkeiten für alle brennbaren Materialien.
Abfall reduzieren
Abfall und/oder Verschmutzung sind immer ein Problem, wenn Mengen potenziell gefährlicher Stoffe verwendet, damit experimentiert und dann entsorgt werden. Viele Gymnasiallehrer ersetzen gefährliche Chemikalien durch weniger giftige Chemikalien, die die gleichen (wenn auch verkleinerten) chemischen Reaktionen hervorrufen. Die Chemikalienmengen können ebenfalls reduziert werden, um die Produktion von überschüssigem Abfall zu vermeiden, da Chemikalien und ein Experiment von Hunderten von Schülern an einem einzigen Tag durchgeführt werden. Demonstrationsvideos können Verschwendung vollständig vermeiden, indem ein Experiment und seine resultierende Reaktion gezeigt werden, ohne es tatsächlich durchzuführen.
Auswechslungen
Um die Klassenumgebung sicher zu halten, ersetzen viele Lehrer flüchtige Chemikalien durch weniger flüchtige. Digitale Thermometer beseitigen beispielsweise die Gefahr eines zerbrochenen Quecksilberthermometers. Kupfercarbonat ist ein akzeptabler Ersatz für Bleichromat und es sind auch viele andere verfügbar. Häufig enthalten gängige Haushaltsgegenstände wie Wasserstoffperoxid oder Spülmittel alle notwendigen Elemente, um ein Experiment durchzuführen, ohne eine gefährliche Lernumgebung zu schaffen.
Müllentsorgung
In verschiedenen Bundesländern gibt es Regelungen zur Abfallentsorgung. Im Allgemeinen gilt ein Abfall als gefährlich, wenn er immateriell, ätzend, giftig oder reaktiv ist. Für die Entsorgung dieser Abfälle gibt es spezielle Richtlinien der EPA. Alle anderen müssen in einem geeigneten und vorzugsweise biologisch abbaubaren Behälter entsorgt werden. Es gibt auch Verfahren, um Giftmüll ungiftig zu machen. Jede Chemikalie ist anders, aber oft kann ein potenziell gefährliches Produkt durch Zugabe einiger weniger Chemikalien und ordnungsgemäßer Entsorgung sicher gemacht werden.
Gemeinsame Experimente
Die meisten Experimente, die in Chemielabors der Highschool gefunden werden, führen zu Produkten, die Schüler im Highschool-Alter überraschen oder amüsieren. Einige gängige Experimente umfassen solche, bei denen Schüler ein klebriges Polymer mit Lebensmittelfarbe, Guarkernmehl und Borax herstellen. Ein anderer lässt sie Bergkristalle aus Rohrzucker und Wasser herstellen. Ein weiteres beliebtes, hochinteressantes Experiment verwendet Backpulver, Lauge, Zink, Essig und HCl, um verschiedene chemische Reaktionen zu erzeugen. Schüler reagieren im Allgemeinen am besten auf Experimente, die unmittelbare und bekannte Ergebnisse liefern.