綠色化學:漂白水–醇類的老化殺手 姚月雲 國立政治大學附屬高級中學 yuehyun.yao@gmail.com n 簡介 化學是一門實驗的科學,化學三大反應分別為沉澱、酸鹼中和及氧化還原反應,高中化學實驗課程進行時,需要使用大量的藥品與器材,在108新課綱課程中融入綠色化學十二原則,分別為:防廢、物盡、低毒、保安、降輔、節能、再生、簡潔、催化、可解、監測、思危。在教學上,筆者嘗試從跨班選修、課堂趣味實驗中,先著手將高中化學實驗朝減量、減廢、低毒等多項原則努力,並帶領學生參加105、107年度教育部高級中等學校綠色化學創意競賽,其中三件作品榮獲佳作、銀牌及銅牌的肯定,分別為「銀銀一水,在紙一方」是一個減廢、降低成本的教案,「漂白水–醇類的老化殺手」,是一個減毒、替代品的教案,最後一個作品「停止滴定的每一瞬間」則是微量實驗設計、並符合探究與實作的教案精神,本文以「漂白水–醇類的老化殺手」做介紹。 高三化學實驗「醇類的氧化」中所使用的氧化劑為過錳酸鉀與二鉻酸鉀溶液,還原後會產生重金屬離子。尤其是二鉻酸類的溶液為管制藥品且反應過程中會生成三價鉻離子重金屬,故讓我們想試著從高中常見的氧化劑中尋找氧化力強度與過錳酸根和二鉻酸根相近,卻不會造成重金屬汙染的氧化劑。因此我們挑選了次氯酸根(此實驗中次氯酸根來源為市售漂白水),來進行醇類的氧化。考慮到甲醛、乙醛具有毒性,因此我們利用丙醇氧化成丙醛,接著再以多侖試液來檢驗是否成功氧化。 3CH₃CH₂CH₂OH + Cr₂O₇²⁻ + 8H⁺ à3CH₃CH₂CHO + Cr³⁺ + 7H₂O —-式1 (課本) CH₃CH₂CH₂OH + ClO⁻ à CH₃CH₂CHO + Cl⁻ + H₂O —-式2(改良) 原實驗設計有蒸餾操作操作,增加操作複雜度及實驗時間,且配合課堂時間有限,常因蒸餾出來的醛類化合物質量不足而影響實驗準確度,所以我們想以其他實驗裝置取代蒸餾步驟。 除了確認以次氯酸根為氧化劑的方法是否可行性,我們試著將反應的量嘗試做定量,希望能找出這個方法的最佳反應比例,減少藥品的浪費。 n 目的 一、確認漂白水能將正丙醇氧化為丙醛 二、設計實驗時間可在50分鐘(一節課)內完成 三、測出1毫升正丙醇與市售漂白水最適合的反應比例 n 器材與藥品 表1:實驗所需的器材與藥品如下列所示: 器材 500 mL燒杯 2個 滴管 8支 100 mL燒杯 […]