1107高中化學科融入綠色化學課程之經驗分享

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(1)『高中化學科融入綠色化學課程』之經驗分享綠能與環境研究所繆慧娟 2018.11.07.

(2) 我還年輕. 丙酮. Copyright ITRI 工業技術研究院. 蒸餾水. 2.

(3) 花樣年華. 碘/KI(aq) 雞蛋汞. 碘/CHCl3. 資料來源：北一女中詹莉芬老師「高中實驗室經驗分享」簡報 Copyright ITRI 工業技術研究院. 3.

(4) 情何以堪 charcoal, sulfur, and potassium nitrate I was told to measure three kinds of powder: black, orange and white. I did as I was told, but when I mixed them together, they exploded . Between the ages of 13 and 16, I had 40 operations .. 資料來源：ACS C&EN. Copyright ITRI 工業技術研究院. 4.

(5) SrCl, NaCl, CaCl2, LiCl, CuCl2, KCl each mixed with Methanol (the rainbow flame test demonstration). the methanol supply or its vapor caught fire, flashed back into the stock container, and blew out toward the students (1病危1手術3住院) on Oct 30, 2015 A safer alternative is to soak wooden sticks in salt solutions and then burn the sticks in a flame. 資料來源：ACS C&EN Copyright ITRI 工業技術研究院. 5.

(6) Dichloromethane. “No single glove material is compatible in all chemical exposure situations.” 資料來源：ACS C&EN Copyright ITRI 工業技術研究院. 6.

(7) T-Butyl Lithium. 資料來源：U.S. Chemical Safety & Hazard Investigation Board Copyright ITRI 工業技術研究院. 7.

(8) Dimethyl Mercury. 資料來源：U.S. Chemical Safety & Hazard Investigation Board Copyright ITRI 工業技術研究院. 8.

(9) Scale -Up. 資料來源：U.S. Chemical Safety & Hazard Investigation Board Copyright ITRI 工業技術研究院. 9.

(10) 液態氧實驗氣爆師生受傷教師帶學生在操場中央進行液態氧的助燃性研究，點燃之後，造成空氣中的油氣瞬間劇烈反應，花盆因此破碎，噴出的碎片造成周圍的學生、老師受傷。. Copyright ITRI 工業技術研究院.

(11) 學生遭乙酐噴濺至鼻子與右眼學生進行化學實驗-製作阿斯匹靈，實驗操作前老師要求每位同學戴上護目鏡。該生在調整護目鏡時，一手拿試管(內有乙酐)一手調整護目鏡，不小心將試管內的乙酐噴濺至鼻子與右眼。隨後立即送醫，經眼科醫師會診初步無大礙，後續觀察追蹤，該生即返校繼續上課。. Copyright ITRI 工業技術研究院.

(12) 氫氣氣體製備實驗5人受傷本案為實驗室之氫氣氣體製備實驗，學生為確認產生的氣體是否為氫氣，用竹籤接火去點燃氣泡產生之液面，吸濾瓶內的氫氣遭到加熱產生爆炸，其玻璃碎片致學生五人輕傷。. 1.取兩片長約 5 公分的鎂帶。2. 將鎂帶放入約 3 M 鹽酸溶液中。3. 由於鎂帶遇酸會產生氫氣，此時鹽酸溶液會開始產生氣泡，如圖一所示。但是因為事先有在溶液中加入微量的沙拉脫，故產生了許多含有氫氣的泡沫，如圖二所示。4最後用刮勺挖取些許的泡沫，置於桌上，如圖三所示。5再用點燃的火材棒試之，觀察變化，如圖四所示。 Copyright ITRI 工業技術研究院.

(13) 研究生回收氧化鐵丟「廢液回收桶」實驗室燒光兩位研究人員在實驗室旁的儲藏室，對於一瓶標示為”氧化鐵”之藥品進行處理，隨後倒入有機廢液桶中後，便冒出大量濃煙引起火災. Copyright ITRI 工業技術研究院.

(14) 碩士生化學品接觸燙傷. Copyright ITRI 工業技術研究院. 14.

(15) Copyright ITRI 工業技術研究院.

(16) B. C. A Copyright ITRI 工業技術研究院.

(17) 部會化學品管理驅勢. Copyright ITRI 工業技術研究院.

(18) 職安法危害性化學品管理區分第11條具有GHS健康危害約19000種. 第12條第1項具有PEL 492種. 第12條第3項應實施監測91種. Copyright ITRI 工業技術研究院. 18.

(19) Approximately 15,000 new substances are added each day. Copyright ITRI 工業技術研究院.

(20) 化學品危害. 工作場所內之分類及標示. 交通運輸時之分類及標示氣體. 1.5. 爆炸物 EXPLOSIVE. ** *. *. 1. 1. 易燃液體. 易燃易燃液體. 易燃液體. FLAMMABLE GAS. FLAMMABLE GAS. FLAMMABLE LIQUID. FLAMMABLE LIQUID. 2. 2. 3. 3. 易燃氣體. 易燃氣體. 爆炸物毒性氣體. 易燃固體. TOXIC GAS. 1.4. 1.6. *. *. 1. 1. 2 非易燃、非毒性氣體 NON-FLAMMABLE NON-TOXIC GAS. 2. 非易燃、非毒性氣體 NON-FLAMMABLE NON-TOXIC GAS. 易燃固體. 自燃物質. FLAMMABLE SOLID. SPONTANEOUSLY COMBUSTIBLE. 2. 4. 4. 非易燃. 毒性物質. 禁水性物質. 禁水性物質. 禁水性物質. DANGEROUS WHEN WET. DANGEROUS WHEN WET. 4. 4. 毒性物質 POISON. 6 腐蝕性物質其他危險物. 有機過氧化物氧化性物質. 氧化性物質. 有機過氧化物. OXIDIZING AGENT. ORGANIC PEROXIDE. 5.1. 5.2. Copyright ITRI 工業技術研究院. 腐蝕性物質 CORROSIVE. 8. 9. 20.

(21) 安全資料表緊急事故必知訊息化學品與廠商資料. 危害辨識資料. 危害事故發生處置急救措施. 滅火措施. 預防危害事故發生安全處置與儲存方法暴露預防措施. 相關訊息毒性資料生態資料廢棄處置方法運送資料. 物理及化學性質成分辨識資料. Copyright ITRI 工業技術研究院. 洩漏處理方法. 法規資料安定性及反應性. 其他資料. 21.

(22) Copyright ITRI 工業技術研究院. 22.


(24) 化學品貯存. Copyright ITRI 工業技術研究院. 24.

(25) 危害性化學品檢查常見缺失法規. 違反事實說明. 危害性化學品標示及通識規則第5條第1項. 第15條第1項. 危害性化學品容器(如丙酮)未標示，游泳池機房裝有次氯酸鈉及稀硫酸之容器未標示。自然教室雙氧水、酒精、鈉等危害性化學品，未有安全資料表。安全資料表未至少每三年檢討一次。. 第17條第2項. 未製作危害性化學品清單，危害清單未依現況更新。. 第17條第3項. 危害性化學品存放處未有安全資料表。安全資料表檔案放置於電腦，僅部分人員可開啟電腦查詢。. 第12條. . 罰款金額 6萬~30萬. 危害性化學品評估及分級管理辦法第4條. 勞工處置或使用符合國家標準CNS15030化學品分類具有健康危害者，未評估其危害及暴露程度，劃分風險等級，並採取對應之分級管理措施。優先管理化學品之指定及運作管理辦法第6條. Copyright ITRI 工業技術研究院. 運作者對於第二條之優先管理化學品(如甲醛、苯)，應將所需資料報請中央主管機關備查，並每年定期更新。. 25.


(27) The 12 Principles of Green Chemistry  Prevention：事先防止廢棄物之產生勝於事後清除  Atom Economy：儘可能將反應物質轉變為生成物  Less Hazardous Chemical Synthesis：製程之原料及生成物儘可能無害  Designing Safer Chemicals：減低毒害但保持功能性  Safer Solvents and Auxiliaries：溶劑、分離試劑等輔助品儘可能無毒，最好不用  Design for Energy Efficiency：常溫常壓最好資料來源：中國化學會趙奕姼教授「綠色化學發展歷程與挑戰」簡報 Copyright ITRI 工業技術研究院.

(28)  Use of Renewable Feedstocks : 技術可行並符合經濟效益時，應採用可再生原料  Reduce Derivatives：避免非必要的衍生物  Catalysis：優先考慮觸媒及選擇性高的試劑  Design for Degradation：可分解成無毒害物質  Real-time Analysis for Pollution Prevention：發展能在過程中隨時偵測及控制的分析方法  Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention：製程中使用本質安全之化學物質（無氣體外洩、爆炸易燃等特性） Copyright ITRI 工業技術研究院.

(29) Condensed 12 Principles of Green Chemistry • • • • • • • • • • • •. P –Prevent wastes R –Renewable materials O –Omit derivatization steps D –Degradable chemical products U –Use safe synthetic methods C –Catalytic reagents T –Temperature, Pressure ambient I – In–Process Monitoring V –Very few auxiliary substances E –E-factor, maximize feed in product L –Low toxicity of chemical products Y –Yes, it is safe Tang, S. L. Y.; Smith, R. L.; Poliakoff, M. Green Chem. 2005, 7, 761.. Copyright ITRI 工業技術研究院.

(30) 綠色化學十二原則中文翻譯版本 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.. 防廢: 物盡: 低毒: 保安: 降輔: 節能: 再生: 簡潔: 催化: 可解: 監測: 思危:. Copyright ITRI 工業技術研究院. 預先減廢總勝於事後清理廢物化學合成應注重原子經濟效率合成方法應選無毒或低毒物料化學產品必須兼顧效能及環安降低輔助化學品的使用或毒害合成多選常溫常壓的節能程序技術經濟面可行時用再生物料少用複雜的衍生物劑料或反應高選擇催化程序優於計量反應化學產品須能降解成無害物質開發工廠即時毒物監測分析法設計化學程序需居安思危遠見. 廢物低保降能再簡化可監危.

(31) 高中課程危害物質之替代方案. Copyright ITRI 工業技術研究院. 31.

(32) 減量策略情境：學校運作量無變動很多年了… • 應該報廢嗎？應該 • 可以報廢嗎？嗯…如果. Copyright ITRI 工業技術研究院. 32.

(33) 盤. 目. 分. 訪. 改. 點. 標. 析. 視. 善. 毒化物名稱實驗室全年無運作結餘量增加結餘量減少 Copyright ITRI 工業技術研究院. 乙腈 107 40 38 29. 二氯甲烷 90 34 32 24 33.

(34) 教育部化學品管理與申報系統 http://chem.moe.edu.tw/. Copyright ITRI 工業技術研究院. 34.

(35) 化學品使用者. 實驗室只需要做兩件事. 1.新增. Copyright ITRI 工業技術研究院. 2.減量.

(36) 化學品總量查詢.  路徑:報表區化學品總量. Copyright ITRI 工業技術研究院.

(37) 化學品總量查詢. 為查詢開始日期的結餘量. 檢視請購清單 (不包含盤點增加). Copyright ITRI 工業技術研究院. 檢視化學品清單檢視使用之運作記錄清單.

(38) 化學品基本檔.  路徑:報表區/基本資料區化學品基本檔查詢查詢. Copyright ITRI 工業技術研究院.

(39) 防患未然. DDT so safe you can eat it 1947 「毒理學之父」——帕拉賽瑟斯（Paracelsus, 1493~1541）：「所有的化學物質都有毒，世界上沒有不毒的化學物質；但是依使用劑量的多寡，可區分為毒物或藥物。」. Copyright ITRI 工業技術研究院. 39.

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