第一篇:關于綠色化學與家庭裝修結合的 調研報告
關于綠色化學與家庭裝修結合的
調研報告
實踐人:
時間:2012年8月1日
地點:福建豪田陶瓷寶雞總代理臥龍寺建材城 關于綠色化學與家庭裝修結合的
調研報告
學院作者:西北農林科技大學外語系國貿專業112級學生張彬
摘要: 現如今,居民對住房的要求從舒適型轉變為健康型,健康成為百姓家裝的第一要素。雖然社會各界對綠色裝修已經廣泛接受,但對于什么是綠色
裝修,室內污染究竟是由哪些因素造成的,室內污染是否可以徹底消除這
些問題依然找不到滿意的答案。這次調研,就是為了解決這個問題。
關鍵詞: 綠色化學 綠色經濟 綠色裝修
正文:
什么是綠色化學?綠色化學是指設計沒有或者盡可能小的環境負作用,并且在技術和經濟上可行的化學品和化學過程。它是實現預防污染的基本的和重要的科學手段,也包括許多化學領域,如合成,催化,工藝,分離和分析監測等。綠色化學可以詮釋為環境友好化學,綠色化學的最大特點就是在始端就采取預防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放和零污染。
目前,綠色化學的研究重點是:設計或重新設計對人類健康和環境更安全的化合物,這是綠色化學的關鍵部分;探求新的,更安全的,對環境更友好的化學合成路線和生產工藝,這可以從研究,變換基本材料和起始化合物以及引進新試劑入手;改善化學反應條件,降低對人類健康和環境的危害,減少廢棄物的生產和排放。
結合家庭裝修我們得出以下論斷:甲醛和放射性物質是兩大最主要的“裝修殺手”。
裝修污染重的一個重要源頭就是甲醛。裝修所用的密度板,細木工板,加班,復合地板,涂料等等,都有可能含有高濃度的甲醛.甲醛極易揮發,從而產生刺鼻的氣體,并對認得呼吸器官和眼結膜產生影響,讓人咽痛咳嗽,眼辣流淚。長期呼吸含有高濃度甲醛氣體的空氣,還會導致咽喉炎,哮喘等疾病。不僅如此,甲醛還是導致呼吸道和肺產生癌變,胎兒畸形,婦女不孕癥的潛在威脅物。因此,對那些產生強烈刺激性氣味的板材,家具,最好避而遠之。切不可貪圖便宜因小失大。由于人造板最有可能含有過量的甲醛,因此在購買的時候,在質量好的基礎上,要選擇氣味小的產品。
現有的家居裝修石材,一種是花崗巖,是由石英,長石和云母組成。這種石材的花色和品種都比較多,另一種則是大理石。這兩種石材中都含有放射性元素,如鐳,鈾等。這些元素在衰變的過程中都會產生放射性物質,如氡等。長期呼吸含有放射性物質的空氣,會對人的呼吸系統,尤其是對肺部造成輻射損傷,并引發多種疾病,如,胸疼,發燒等,嚴重的還會導致人身體部分細胞癌變,危及生命。因此,對石材的挑選要慎重。一般來說,大紅大綠的石材放射性物質超標的可能性較大,而且天然石材,顏色越深,放射性越強。因為紅色產生于較活躍的地質年代,富含衰變較少的放射性元素。一些深褐色,紫褐色的花崗巖含有過量的放射性元素的概率往往較大。大理石地板一般是經過高溫煅燒的,放射性相對較弱,較為安全一些。除此之外,建筑裝修中采用的陶瓷衛浴等,都有可能含有超量的放射性元素,從而對人體健康產生不利影響。
綠色裝修指的是有利于健康,對環境影響最小的裝修和施工方法。導致裝修污染的最根本原因是使用了含各種有害物質的建筑材料。因此,裝修材料的嚴格挑選時防范裝修污染的前提。目前我國的室內有害氣體最高允許濃度甲醛是0.08mg/m3,氨是0.5mg/m3,氡是100~200Bq/m3,低于這些標準的都是安全的。
裝修結束后,不要忘了請權威機構進行全方位“體檢”。若發現室內環境污染超標,消費者也不必驚慌,只要采取一些有效措施裝修污染還是可以避免的。如果經檢測,發現室內環境污染超標,這里也介紹幾種方法解決。第一,建筑材料輻射性物質超標,只能將高輻射的建筑材料更換。第二,如果是甲醛超標,可以用油漆將含過量甲醛的板材密閉。增強室內通風,以加速甲醛的揮發。通過室內綠化,如種植仙人掌等植物,降低室內空氣中甲醛的含量。
總之,現代家居的裝修美化,要以安全,舒適,環保為準則。通過綠色化學的手段,對傳統的裝修進行“綠化”。綠色化學,與現代家居密不可分。
聯系所學專業,在國際貿易中“綠色經濟”更是新型經濟領域。綠色化學不僅為傳統化學工業帶來革命性的變化,而且必將推進其他綠色產業的建立與發展。它是一種更高層次的化學,化學家不僅要研究化學產品生產的可行性和現實用途,還要考慮和設計符合綠色化學要求,不產生和減少污染的化學過程。這是一個難題,也是化學家面臨的一項新的挑戰。
綠色化學作為可持續發展戰略的一部分,隨著時間的推移和科學技術的進步,將不再是一種奢侈品。正如杜邦公司的技術人員所說:“事實上企業界正在通過應用綠色化學技術而獲利,一些積極的公司已經發現,對環境和企業都有利的口號是可信的是實在的。”
以杜邦公司一家生產尼龍的工廠為例。在1997年以前的十五年間,綠色化學已經使該廠的生產率從40%提高到70%,消滅了許多工廠的廢棄材料。此外,99.8%的尼龍原料被轉化為有用的產物,其中包括為準備廢棄的材料找到了市場,1997年秋季該公司關閉了當地的廢物處理設備,并將余下的的廢水送入城市污水處理廠,這是杜邦公司每年節省約25萬美元,并且不必在花費2000萬美元去改進當地的設施。
綠色化學對傳統化學提出了挑戰,也帶來了陽光的綠色產業,綠色化學是可持續發展的核心戰略,國際大公司因為綠色化學而獲利,我國綠色觀念差的企業被歐美市場排除在綠色堡壘之外等現象,我們有必要從綠色產業,綠色堡壘等方面分析。
說到底我們必須重視認識裝修中健康隱患。我國流行病學統計顯示,在我國白血病的自然發病率為十萬分之三,每年約新增4萬名白血病患者,其中50%是兒童,而且以2至7歲的兒童居多。在分析城市白血病患兒增多的原因時,家庭裝修導致室內環境污染被為主兇之一。同時,北京兒童醫院曾統計,在就診的城市白血病患兒中,有9成以上的患兒家庭在半年內裝修過。深圳兒童醫院曾聯合有關部門對新增加的白血病患兒進行家庭居住環境調查,調查發現這些小患者當中90%的患兒的家在半年之內曾經裝修過。有調查數據顯示,我國國內每年由于裝修污染而導致死亡人數高達11.1萬,每天大約304人。由于這些不健康不正確裝修所引發的事件也時常見諸媒體。那么這些不健康的裝修到底給我們帶來了什么樣的危害,我們的室內到底存在哪些危害氣體?我們借助專業人士的講解來做個了解。
現代居室內空氣中揮發性有機物多達數百種,對人體造成危害的有數十種,通常認為最主要的污染物是氨、氡、苯、苯系物和甲醛。氨一種無色而具有強烈刺激性臭昧的氣體,極易溶解于水,在常溫下1體積水可溶解700體積氨。氨的水溶液顯弱堿性。該物質的危害在于它可以通過皮膚及呼吸道引起中毒。因為氨極易溶于水,可吸收組織中的水分,對眼,喉、上呼吸道作用快、刺激性強。輕者引起充血和分泌物增多進而可引起肺水腫。長時間接觸低濃度氨。可引起喉炎、聲音嘶啞。重者可發生喉頭水腫,也可出現呼吸困難、昏迷、休克等。
氨來源:使用的混凝土外加劑,特別是含尿素的防凍劑。含大量氨類物質的外加劑在墻體中隨環境變化而緩慢地釋放出氨氣使室內空氣中氨濃度大量增加造成污染。氡是由于鐳衰變產生的自然界唯一的天然放射性惰性氣體,它沒有顏色,也沒有任何氣味。氡在空氣中的氡原子的衰變產物被稱為氡子體。常溫下氡及其子體在空氣中能形成放射性氣溶膠而污染空氣,很容易被呼吸系統截留,并在局部區域不斷累積。長期吸入高濃度氡最終可誘發肺癌。氡來源:氡可以通過多種途徑侵入我們的生活,房基土壤、建筑材料、供水、天然氣等等都可以成為其來源。室內的氡污染主要來自于建筑材料。如花崗巖、磚沙、水泥及石膏之類,特別是含有放射性元素的天然石材,易釋放出氡。一般在建筑物底樓和地下室氡的含量較高。苯無色、具有特殊芳香氣味的液體是室內揮發性有機物的一種,俗稱天那水。能與醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶,微溶于水。經常接觸苯,皮膚可因脫脂而變干燥,脫屑,有的出現過敏性濕疹。輕度中毒會造成嗜睡、頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、胸部緊束感等癥狀。苯主要以蒸汽形式被吸入,其液體可以皮膚吸
收和攝入。苯可以在肝臟和骨髓中進行代謝,而骨髓是紅細胞、白細胞和血小板的形成部位,故苯進入體內可在造血組織本身形成具有血液毒性的代謝產物。長期接觸苯可引起骨髓與遺傳損害,血象檢查可發現白細胞,血小板減少,全血細胞減少與再生障礙性貧血,甚至發生白血病。苯來源:苯主要來自建筑裝飾中大量使用的化工原料如膠、奈、涂料和建筑材料的有機溶劑。在涂料的成膜和固化過程中,其中所含有的甲醛、苯類等可揮發成分會從涂料中釋放,造成污染。苯的同系物:甲苯、二甲苯甲苯進入體內以后約有48%在體內被代謝,經肝臟、腦、肺和腎最后排出體外,在這個過程中會對神經系統產生危害,自愿者實驗證明當血液中甲苯濃度達到1250mg/m3時,接觸者的短期記憶能力、注意力持久性以及感覺運動速度均顯著降低。二甲苯包括鄰位、間位和對位三種異構體,以間位比例最大,可達60%~70%,對位含量最低。二甲苯可經呼吸道、皮膚及消化道吸收,其蒸汽經呼吸道進入人體,有部分經呼吸道排出,吸收的二甲苯在體內分布以脂肪組織和腎上腺中最多,后依次為骨髓、腦、血液、腎和肝。工業用二甲苯三種異構體的毒性略有差異,均屬低毒類。來源:二甲苯主要存在于溶劑、聚酯纖維、膠帶、粘合劑、墻紙、油漆、壓板制成品和地毯等中。甲醛是無色、具有強烈氣味的刺激性氣體,其35%~40%的水溶液通稱福爾馬林。甲醛是原漿毒物,能與蛋白質結合,吸入高濃度甲醛后,會出現呼吸道的嚴重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛,也可發生支氣管哮喘。皮膚直接接觸甲醛,可引起皮炎、色斑、壞死。經常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,出現粘膜充血、皮膚刺激癥、過敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。全身癥狀有頭痛、乏力、胃納差、心悸、失眠、體重減輕以及植物神經紊亂等。甲醛被世界衛生組織確定為一類致癌物,并被認為同白血病發生之間存在著因果關系。中國室內環境監測委員會曾發布警示:警惕甲醛超標引發兒童白血病。而從室內環境監測中心調查看,目前甲醛是我國新裝修家庭中的主要污染物,兒童是室內環境污染的高危人群,甲醛污染與兒童白血病之間的關系也倍受社會矚目。來源:各種人造板材(刨花板、纖維板、膠合板等)中由于使用了粘合劑,因而可含有甲醛。新式家具的制作,墻面、地面的裝飾鋪設,都要使用粘合劑。凡是大量使用粘合劑的地方,總會有甲醛釋放。此外,某些化纖地毯、油漆涂料也含有一定量的甲醛。
認識“綠色裝修”——沒有零污染的裝修隨著媒體的廣泛宣傳和公眾對健康生存環境的日益重視,“綠色環保裝修”這一概念開始倍受人們追捧,從小區居住整體環境到獨居裝修建材人們都開始追求環保,要求無污染,無有害氣體的“綠色裝修”。但到底什么是綠色裝修,怎樣才能真正確保實現的裝修的健康綠色?帶著對這些問題的疑問,我走訪福建豪田陶瓷寶雞總代理張總經理。
所謂的“綠色裝修”,其實就是指在對房屋進行裝修時采用環保型的材料來進行房屋裝飾。使用有助于環境保護的材料,比如在木材上選用再生林而非天然林木材,使用可回收利用的材料等等。裝修后的房屋室內能夠符合國家的標準,比如某種氣體含量等等,確保裝修后的房屋不對人體健康產生危害。”針對公眾十分關注的“綠色裝修”崔經理特別指出當前人們對“綠色裝修”存在一定的誤解。“不是說你使用了綠色環保的建材,你的裝修就一定是健康的。在整個裝修過程中的過程中,污染是不可避免的。”據介紹,在我們通常的民用裝修中,零污染是不存在的。我們平常所講的和所能做到的“綠色裝修”,其實就是將污染程度控制在人體容許范圍,達到符合國家標準。因為在實際操作施工中某些材料要想達到使用要求不可避免地需要添加對人體有害的化學成分。比如油漆要達到涂刷要求,就必須添加一些溶劑和助劑。所以說“綠色”不是絕對的,它其實只是個相對的概念,重要的是確保有害物質不超過人體能夠接受的范圍不妨害人體健康。
健康裝修支招到底如何才能做到“綠色裝修”,使自己居住在一個綠色健康的室內環境?專業人士建議室內裝修一定要注意把握好設計原則、設計方案、施工程序、裝修材料的選擇與室內空氣質量檢驗等方面。另外,特別強調指出的就是裝修中盡量采用符合國家標準的室內裝飾和裝修材料,這是降低室內空氣中有害物質含量的根本。裝修時也要選擇正規的裝飾公司。此外,在選購家具時應選擇正規企業生產的名牌家具,且最好將新買的家具空置一段時間再使用。在裝修設計上專家也提倡采用簡潔、功能主義的裝修方案,即便每種材料都是合格產品,都是“綠色”的,但并不能確保最后裝修結果也是“綠色”的,因為多種合格材料散發的有害氣體力合在一起,如果超過了該房間的承載度,對人身健康也是有危害的。最后強調指出的就是最為大家熟知的就是一定要將新裝修后的居室空置一段時間后再使用。裝修后的居室不應當立即入住,而應當有一定的時間(3個月開窗通風),以便讓裝修材料中的有害物質盡快揮發。注釋:
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改(不包括勘誤內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。
GB/T 9801
空氣質量 一氧化碳的測定 非分散紅外法
GB/T 11737 法
GB/T 12372 GB/T 14582 GB/T 14668 GB/T 14669 GB 14677
GB/T 14679 GB/T 15262 法
GB/T 15435 GB/T 15437 GB/T 15438 GB/T 15439 GB/T 15516 GB/T 16128 副玫瑰
GB/T 16129 GB/T 16147 GB/T 17095 GB/T 18204.13 GB/T 1204.14 居住區大氣中苯、甲苯和二甲苯衛生檢驗標準方法 氣相色譜居住區大氣中二氧化氮檢驗標準方法 改進的Saltzman法 環境空氣中氡的標準測量方法
空氣質量 氨的測定
納氏試劑比色法 空氣質量 氨的測定
離子選擇電極法
空氣質量 甲苯、二甲苯、苯乙烯的測定 氣相色譜法 空氣質量 氨的測定 次氯酸鈉-水楊酸分光光度法 環境空氣 二氧化硫的測定 甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度環境空氣 二氧化氮的測定 Saltzman法 環境空氣 臭氧的測定 靛藍二磺酸鈉分光光度法 環境空氣 臭氧的測定 紫外光度法 環境空氣 苯并[a]芘測定 高效液相色譜法 空氣質量 甲醛的測定 乙酰丙酮分光光度法
居住區大氣二氧化硫衛生檢驗標準方法 甲醛溶液吸收-鹽酸苯胺分光光度法
居住區大氣中甲醛衛生檢驗標準方法 分光光度法 空氣中氡濃度的閃爍瓶測量方法 室內空氣中可吸入顆粒物衛生標準 公共場所室內溫度測定方法 公共場所室內相對濕度測定方法
GB/T 18204.15 公共場所室內空氣流速測定方法
GB/T 18204.18 公共場所室內新風量測定方法 示蹤氣體法 GB/T 18204.23 公共場所空氣中一氧化碳檢驗方法 GB/T 18204.24 公共場所空氣中二氧化碳檢驗方法 GB/T 18204.25 公共場所空氣中氨檢驗方法 GB/T 18204.26 公共場所空氣中甲醛測定方法 GB/T 18204.27 公共場所空氣中臭氧檢驗方法 參考文獻:
上海保佳室內環境檢測治理服務機構公告 國家《室內空氣質量標準》
《南京理工大學學報:自然科學版》 2005 第4期 感謝:
福建豪田陶瓷寶雞總代理臥龍寺建材城
第二篇:建筑材料與綠色裝修
建筑裝修與綠色材料
論
文
淺談建筑裝修材料
對于建筑裝修,我在小時候就有所了解,這主要原因是我父親從事室內裝修工作,有時我媽媽也會去幫父親做一些裝修方面的工作,而且還會把我也帶到工作的地方去,我記得當時最快樂的事情就是看著父親拿著刷子蘸著一個鐵圓柱筒里兌了汽油的帶顏色的液體!(當時也不知道那是什么東西,但我特別喜歡它的味道,覺得好神奇,不過我媽媽特別討厭它的味道。)一個全是原木顏色的柜子,在父親的手中轉眼間變成了帶有漂亮顏色的“藝術品”!轉眼間,我已經是大二的學生了,再過兩年我也該進入社會中,用自己近幾年所學的知識來奉獻社會,同時去實現自己的價值。兒時的疑惑,在此刻我也了解到了答案,原來神奇的液體就是油漆!在選課時我一看到裝修這個詞就毫不猶豫的選了這個課,我特別想了解更多關于這個方面的知識,這個學期也快結束了,我從老師的講解中獲得了裝修方面的知識,不過我覺得上一學期的課遠遠不能滿足我的要求,我還需要在課余時間多關注裝修方面的動態,同時也為自己擴展視野!
我自己對材料方面的興趣比較大,下面我就談幾種裝修材料!一.油漆
既然我小時就對油漆深感興趣,我就先談談油漆。油漆是一種裝飾材料,這材料可以采用不同的施工工藝涂布在物件表面上,形成黏附牢固、具有一定強度、連續的固態薄膜。公元前1500 年,在法國和西班牙的山洞里,油漆已用于繪畫和裝飾。公元前6000 年,我國已用無機化合物和有機顏料混合焙燒對油漆加以改進。公元前1500 年,埃及人用染料如靛藍和茜草制造藍色和紅色顏料,但這種油漆還很不完善。18 世紀,由于對亞麻仁油和氧化鋅的開發利用,使油漆工業迅速發展。20 世紀,油漆工藝有了重大發展,出現了粘著力更大、光澤度更高、阻燃、抗腐蝕與熱穩定性高的各種顏色的油漆。現在中國已經向環保漆邁出了一大步!
油漆的作用
(1)保護作用
物件暴露在大氣之中,受到氧氣、水分等的侵蝕,造成銹蝕、木材腐朽、水泥風化等破壞現象。在物件表面涂以涂料,形成一定的保護膜,能夠阻止或延遲這些破壞現象的發生和發展,使各種材料的壽命得以延長。(2)裝飾作用
不同材質的物件涂上涂料,可得到五光十色、絢麗多彩的外觀,起到美化人類生活環境的作用。(3)特殊功能作用
主要有電絕緣、導電、防靜電、防腐等功能。
油漆是非常普及的飾面材料,色彩豐富,價格較低,涂刷也比較容易。油漆最常見的用法是涂刷室內墻圍子,涂過油漆的墻面可以用水或清潔劑擦洗,這是油漆的最大優點。除了油飾墻面外,油漆還可用來涂飾暖氣散熱片和管道、自來水管和下水管等。利用油漆還可使舊家具煥然一新,為居室帶來現代品味。此外,油漆還可用來油飾室內木質的設備,如壁柜、吊柜,以及地面、踢腳板、掛鏡線、窗簾盒等等。時下,市場上油漆有家庭用的外墻漆、內墻漆、木器漆、金屬漆、光面漆等,但每種油漆所需干燥時間長短不一,光面漆是屬于干燥時間最短的一種,且有防銹蝕,性能極佳,漆膜堅固耐用的優點。如立邦漆的新配方“保得麗超級光面漆”,這種醇酸磁漆流平性好,比同類油漆快干,從而避免了油漆慢干易沾塵的缺點。一般門窗及家用木器、金屬表面較適合用醇酸磁漆。家庭墻體則多選用乳膠漆。好的乳膠漆具有遮蓋力強,附著力強,耐擦洗,漆膜堅固持久、色澤持久并且有抗霉性能。
涂料在中國的現狀
雖然中國涂料產量很高,市場也不少,但是還與美國等發達國家的涂料水平仍有差距。我們的差距主要來源于生產規模、生產企業參差不齊,目前的油漆涂料市場仍處于一片混沌,在弱與強的對決中,小企業、弱品牌自亂陣腳、跟風模仿、亂打價格戰,以致深陷泥團、遲遲不能發展壯大。
在3.15消費權益日中,曝光不少國內品牌涂料存在著質量問題。對于消費者都有著蒙上一層恐懼心里,對于國內品牌涂料的發展,便更加艱難。民族品牌涂料莊典漆對此也表示,由于國內大部分企業貪圖一時利益,便不顧行業的發展,對國內民族品牌發展突圍非常不利。
如今涂料消費市場已經開始轉為以消費者為主導,消費者進入全面參與。而如今健康、低碳、環保、崇尚自然成為其消費因素。對于涂料產品,消費者將這些因素作為主要考慮權衡點。而鑒于國內品牌在這方面無法跟上國外的大品牌,因此在選擇上,八成消費者會選擇外國品牌。縱觀國內涂料,也并非缺乏這類品牌。如國內涂漆十大品牌之—莊典漆,其產品也緊跟隨消費者潮流,采用先進的納米涂料科技、仿生涂料科技打造一系列綠色環保涂漆,竹炭清新系列、清味綠韻系列、凈味全效系列、荷葉抗污系列等。據業內專家透漏,國內品牌并非沒實力,其發展還需要各方的支持。
如今面對復雜的內外因素,涂料行業特別是民族品牌的發展又該如何應對?業內專家認為,民族涂料品牌發展需要了解民族涂料企業的不足及優勢,可投入更多的資金和人力去開發性能更好,技術更先進的涂料產品,以此來打破國外企業對高端涂料市場的壟斷。發展好民族油漆品牌,需要在引進的外國先進技術的同時結合國內的消費情況,做到質量上乘,價格優惠。
二.給排水管道材料
我所學的專業是給排水工程,因此我們不免會與給排水管道打交道,建筑材料這方面就有與之相關的內容比如給排水管道材料。
按材料分為金屬和非金屬,通過學習流體力學,我還了解到按照承受壓力分類:低壓管 承受壓力 ≤0.45 Mpa ; 普壓管0.45Mpa ≤ 承受壓力 ≤0.75Mpa;高壓管 承受壓力 ≥ 0.75Mpa 家居裝飾中管材的選用,既要滿足使用要求,又要符合經濟合理的原則,選用管材的依據主要是介質的性質,壓力,溫度等條件住宅裝飾中最常用的水煤氣管,即可輸送自來水,即可輸送煤氣。此外家居裝飾中越來越多的采用新型的化學管材如三型聚丙烯管,交聯聚乙烯管,鋁塑復合管等,這些引進技術的新產品既能用于冷水又能用于熱水的輸送,并且還有其他優點如衛生,不結垢,使用壽命長,施工方便等
近年來,隨著城市居民的增多,用水量也隨之增加,各個城市都在進行建筑工程建設,給排水丁程是建筑工程中不可缺少的一個重要部分。在給排水工程中,占投資比例最大的是管材的施工t其費用約占給排水工程投資的一半以上。因此,給排水工程巾管材選擇是很重要的工作之一.
給排水管的選擇原刖 1水管的衛生
隨著國民經濟的發展和社會生產力的進步,“健康”與“安全”是現代人最為重視的兩大主題,飲用水的水質以及水管的安全性也就成了人們關注的焦點。金屬管材易生銹、易腐蝕、易滲漏、易結垢,可以說是金屬管的四大致命弱點。一旦鍍鋅鋼管里的鐵與空氣中或水中氧氣發生化學反應.管道里外都全牛銹,并滋生各種微生物,污染管道中的自來水,這些受污染的自來水中攜帶的細菌象無形的殺手,時時威脅著我們的健康。2水管的性能
管道標準的選定首先要考慮的因素是在規定的使用壓力和溫度下具有足夠的機械強度,并且對管內流動的流體有好的耐腐蝕性,此外還包括材料和工程的成本適當。經濟的發展和人民生活水平的提高,人們對家居環境提出了新的要求。這就要求現代家居必須具備明凈亮咐的視覺觀感和具有較寬敞舒適的活動空間,體現在居室的裝修設計上,管道理所當然要求暗埋敷設,無論是使用衛生上,還是在居室的裝飾上,都已不能滿足現代家居要求。要跟E發展潮流美化現代家居,就必須采用合適的新型管材來取代傳統管材,以確保管道在使用性能良好、使用壽命長的前提下實現暗埋布置。
管道材料一旦質量不好,導致使用過程中漏水、滲水,其危害較大,又很難處理。漏水雖然直接損失相對較小,但往往間接經濟損失較大,尤其是暗裝水管發生漏水后,需要鑿開封閉水管的墻體材料,修復后重新覆蓋的墻體材料的色澤很難一致破壞室內裝飾的效果。水管漏水后的水流向低層的居室,常常將低層的天花、墻體、樓面裝修損壞,因此嚴把居室裝修的水管材料質量非常關鍵。
3水管的價格
在同等價格或價格相差不大的條件下,應選擇管材衛生、性能優越、便于安裝維修的管材:在同樣性能的條件下,應選擇使用價格便宜的管材:最好的選擇是采用價格既便宜、性能又良好、安裝維修方便的管材。
第三篇:綠色化學與環境保護
綠色化學與環境保護
摘要:綠色化學是指利用一系列原理來降低或消除在化工產品的設計、生產及應用中有 害物質的使用和產生的科學。它致力于從源頭上制止污染物的生成。發展綠色化學是實現 環境保護的途徑。
關鍵詞: 綠色化學、環境保護、可持續發展
從七八百年前人類開始用煤產生的空氣污染到當代多方面的全球環境問題,無不與化學科學密切相關。化學工業的迅猛發展,在為人類創造大量物質財富的同時,產生的大量排放物對生態環境造成極大的威脅。為了保護環境和促進經濟社會可持續發展,大力研究和開發從源頭上減少和消除污染的綠色化學勢在必行。
1傳統化學的貢獻與危害
化學對人類做出了巨大貢獻,我們每個人的衣食住行都離不開化學。化學,尤其是有機合成化學的發展和進步,在很大程度上提高了人類的生活質量,改變了人類的生活方式。藥品的發展減輕了人類的痛苦,延長了人類的壽命;農藥、化肥的大力發展使人類得以增產增收,減輕了人121增長對食物需求的壓力;聚合物技術的創新促進了制衣等日用產品和建筑材料以及電視、電話、計算機等高科技產品部件的更新換代。20世紀化學工業的巨大成就舉世矚目,它在國民經濟中的發展速度超出了其他任何部門。不幸的是,在許多成功的故事中蘊涵著一些化學家們所始料不及的不良后果。例如,當時人們沒有認識到那些多氯代殺蟲劑像l,l—雙(4—氯苯基)—2,2,2—三氯乙烷(DDT),會由鳥類進行生物富集,引起蛋殼變薄和筑巢失敗,從而導致游隼、禿鷹、鶚和鵜鶘等鳥類數量的急劇下降[1]。傳統的化學化工對整個人類賴以生存的生態環境造成的嚴重污染和破壞是不爭之事實,人類正面臨著有史以來最為嚴峻的環境危機。
隨著世界人口的急劇增加、各國工業化進程的加快、資源和能源的大量消耗與日漸枯竭、工農業污染物和生活廢棄物等的大量排放,人類生存的生態環境迅速惡化,主要表現為大氣被污染、酸雨成災、全球氣候變暖、臭氧層被破壞、淡水資源緊張和被污染、海洋被污染、土地資源退化和沙漠化、森林銳減、生物多樣性減少、固體廢棄物造成污染等。目前,人類賴以生存的自然環境遭到破壞,人與自然的矛盾激化。2綠色化學的興起
在過去的20多年中,化學工業在致力于減少污染危害方面作了巨大的努力,化學家們發展了許多新方法來處理化學廢物及減輕廢物排放的后果,新的分析檢測手段、新的控制程序、綜合治療技術等被不斷提出,這些努力對減少污染危害的作用值得稱道,但這些被動的污染控制技術并不是綠色化學。
那么什么是綠色化學?綠色化學就是在化學品的設計、制造和使用過程中利用一系列的原則來減少、甚至消除有毒有害物質的使用或在過程中的生成。
綠色化學又稱可持續化學、環境友好化學、環境無害化學、清潔化學,是指利用一系列原理來降低或消除在化工產品的設計、生產及應用中有害物質的使用和產生的科學。它是從最基本的分子科學出發提供解決環境問題的根本辦法,而不是以“繃帶和補丁”的方式來降低危害[2]。從1991年綠色化學概念的形成到現在,綠色化學已成為全球研究的熱點。研究內容涉及再生的原材料、溶劑、催化劑、試劑、設計安全的化學品及合成方法等領域。面對生態環境問題的挑戰,綠色化學及技術將成為人類強有力的武器而發揮重要作用。
綠色化學與傳統化學的不同在于前者更多的考慮環境、經濟和社會的和諧發展,使環境資源的化學變換體系成為一種更有效的運行模式,對環境支持系統的破壞作用更小,進而改善環境質量,促進人類和自然關系的協調。傳統化學只對目標產物有興趣,常常用收率和選擇性兩個指標來評價化學效率,而對這一化學過程所產生的其他物質統統視為廢物,對環境對資源關注甚少。
綠色化學與環境化學的不同之處在于前者是研究對環境友好的化學反應和技術,特別是新的催化反應技術,而環境化學則是研究影響環境的化學問題。
綠色化學與環境治理的不同在于前者是污染預防,即從源頭上防止污染的生成;環境治理是末端治理,即對已經污染的環境進行治理。
自從綠色化學這一頗具生命力的新興交叉學科出現以來,受到我國高等院校、科研院所以及相關工農業部門的積極和熱情關注,并紛紛展開研究和探索。然而,綠色化學在我國尚屬于起步階段,面對機遇和挑戰,應大力推廣綠色化學的知識、研究和應用。
綠色化學這一新興學科絕非僅與合成化學和工程學有關,從美國提出至今,包括環境化學家和化學、化工分支學科專家都發揮著相當重要的作用。要從節約能源、資源,特別是防止生態和環境污染的觀點重新審視和革新傳統化學[3]。
3綠色化學十二條原理 1998年,明確了綠色化學的十二條原則,簡稱前十二條:(1)預防防止產生廢物比在其產生后再處理或清除更好。
(2)原子經濟性設計合成方法時,應盡可能使用于生產加工過程的材料都進入最后的產品中。
(3)無害(或少害)的化學合成所設計的合成方法應該對人類 健康和環境具有小的或沒有毒性。
(4)設計無危險的化學品化學產品應該設計為使其有效地顯示所期望的功能而毒性最小。
(5)安全的溶劑和助劑所使用的輔助物質包括溶劑、分離試劑盒其他物品,當使用時都應該是無害的。
(6)設計要講求能效化學加工過程的能源要求應該考慮它們的環境和經濟的影響并應盡量節省。如果可能,合成方法應在室溫和常壓下進行。
(7)使用可再生的原料當技術和經濟上可行,原料和加工廠粗料都應 可再生。
(8)減少衍生物如果可能,盡量減少和避免利用衍生化反應。因為,此種步驟需要添加額外的試劑并且可能產生廢棄物。
(9)催化作用采用具有高選擇性的催化劑比化學計量學助劑要優越得多。
(10)設計要考慮降解設計化學產品應使它們在功能終了時,分解為無害的降解產物并不在環境中長期存在。
(11)為了預防污染進行實時分析需要進一步開發新的分析方法,使其可進行實時的生產過程監測并在有害物質形成之前予以控制。
(12)防止事故發生的固有安全化學在化學過程中使用的物質和物質形態的選擇,應使其盡可能地減少發生包括釋放、爆炸以及著火等化學事故的潛在可能性。
綠色化學的12條原理是相互關聯的,綜合的考慮施行更為有效。然而,在一項綠色化學研究項目中不易同時體現這12條原理,實質上最關鍵的核心精神就是在化學品的創造、應用乃至報廢的整個過程中做到少廢、無廢和無毒、無害。
綠色化學的這12條原理可被進~步濃縮成兩個主要的觀點。第一觀點是可持續發展性:也就是說,反應應該在盡可能產生少量廢料的情況下發生。第二點是減少廢料:也就是說,反應最后產生的廢物中應該還有盡量少的有毒、有害和其他廢料[4]。4發展綠色化學是實現生態環境保護的途徑
從科學觀點看,綠色化學是對傳統化學思維的創新和發展;從環境觀點看,綠色化學是從源頭上消除污染,保護環境的新科學和新技術;從經濟觀點看,綠色化學是合理利用資源和能源,實現可持續發展的核心戰略之一。綠色化學是對化學工業乃至整個現代工業的革命。同時,綠色化學的出現也推動了現代化學面向社會生活延展,它與人類的生活質量、環境保護、人類福利及可持續發展密切相關。4.1資源利用與保護
隨著人口的增長,有限資源的使用成為可持續發展的一個重要挑戰。資源的重新利用是綠色化學的主要原則之一,也是研究中的一個非常活躍的領域。對于有限的資源來說,最重要的是綠色化學力求把廢棄物轉變為可利用的原料。
在綠色化學和綠色工程中,氫能源成為研究得比較活躍的領域。在制造和使用中經濟可行并且可以確保能量平衡的光電能和太陽能正在開發。通過綠色化學的研究,可能研制出產生風和地熱能所需的材料。總之,未來的能量需求應轉向一種可持續發展的平衡。在這種轉變中綠色化學將發揮重要作用。
另外,水資源已成為2l世紀可持續發展最大的挑戰。綠色化學通過防止水源污染和環境友好的水處理方法來提高水的供給和水的質量。綠色化學的研究致力于尋找更可持續發展的方法來純化飲用水,通過使用無氯的消毒劑,水不僅得到純化而且不會產生毒性及生物富集物質。
4.2全球氣候變暖的減緩
目前,全球呈現氣候變暖的趨勢,解決該問題的核心是如何減少溫室氣體的產生及對大氣的排放。從經濟可持續發展和環境保護的角度出發,重要的是發展新的科學技術。綠色化學可以設計和發展更靈活的處理二氧化碳的方法,例如,將二氧化碳轉變為聚合材料或建筑材料。將廢棄物二氧化碳轉變為原料將是以經濟可持續發展和環境保護的觀點處理和控制二氧化碳的一個重要途徑。4.3環境中有毒物質的控制
有毒物質的產生及對環境的釋放一直是全球性的環境問題之一。目前,生物富集的化學品和內分泌干擾物等持久性有機污染物得到全世界的廣泛關注。綠色化學的最大力度就是在分子水平上審視毒性物質,通過了解毒性物質對人體及生態的作用機制,設計分子結構,使分子不顯現一定的毒性終點,或破壞毒性的作用機制。這些原則和技術可廣泛應用于染料、殺蟲劑、塑料及制藥等領域[5]。
5綠色化學與環境保護
自從人類環境問題被提出來。各國都是采用環境治理的辦法進行環境保護,環境治理也叫環境污染的末端治理。是對已被污染的環境進行物理、化學、生物等方法的治理,使之恢復到被污染前的情況。實際環境保護是帶有一種被動色彩。是在已經對環境造成破壞的前提下,迫使人們去反思,是一種不得已的被動行為。人們在集累了多年的環境治理經驗后,認識到只有改變傳統的生產模式,倡導綠色化生產,在污染的源頭防止污染的產生,走可持續發展的道路。發展綠色化學工藝宋代替傳統的化學工藝.才能從根本上消除環境污染。綠色化學的出現,為人類最終從化學的角度解決環境和能源問題帶來了新希望。
綠色化學是對環境更友善的化學,這種綠色意識是人類追求自然界完美的一種高級表現。綠色化學與環境保護是屬于兩個不同層次的概念。它不把人看成是自然的主宰者,而是看著自然界中普通的一員,追求的是人對自然的尊重以及人與自然和諧的關系。它和通常講的“環保意識”不同。通常講的環保意識帶有明顯的被動狀態。當我們談到污染,污染給人類帶來多少疾病,多大經濟損失的時候,實際上還是把人放在與自然相對立的位置上,是在以人為中心的基點上宋處理人與自然的關系,在這種思想的指導下。人們可以去治理和解決一些急迫的污染問題,但對于眼下不對人產生危害而僅危害自然的行為反應就不那么在意了。只有在以綠色意識為核心談環保意識的時候,才會有正確持續的作用。綠色化學是當今國際上化學學科研究的前沿。綠色化學是用化學的技術和方法,從源頭上減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物的科學。綠色化學的目標是不使用有毒、有害的物質,不生產廢物,不處理廢物。它和“末端治理”不同,是一門“從源頭上阻止污染”的化學。又稱環境無害化學。
綠色化學要求化學家在研究和設計化學品和化學過程的同時,考慮它的環境副作用,盡可能減少環境副作用。并且考慮它在技術上和經濟上的可行性,所以綠色化學是從環境保護、科學技術和經濟效益三方面來考慮的[6]。
6結語
可持續發展戰略是解決環境問題的根本途徑,而綠色化學是可持續發展強有力的技術支撐。綠色化學使用現代化學的原理和方法來減少或消除對人類和環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物的使用和產生,使所開發的化學產品和過程更加友好。綠色化學從源頭上阻止污染,是防治污染的最好辦法。因此,無論在化學界還是在環境科學界都引起了廣泛的關注。在我國,綠色化學的研究尚處于起步階段。面對環境保護的挑戰,我國應大力擴展綠色化學的研究領域。綠色化學不僅要針對于化學工業過程,從節約能源和防止污染的觀點重新審視和改革傳統化學,而且要求我們對環境的治理從治標轉向治本,對環境科學提出更高的要求。環境科學不能只局限于像跟蹤污染物這樣的老課題——只注意污染的減輕和補救,環境研究應從單純的清除污染深入到污染的預防。因此為了保護環境和促進經濟社會可持續發展,要為環境而設計化學,大力研究和開發從源頭上減少和消除污染的綠色化學。綠色象征著生命,象征著人與自然的和諧,綠色化學是人類生存和社會可持續發展的必然選擇。
參考文獻:
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第四篇:環境保護與綠色化學
課
題
環境保護與綠色化學
一、教學設計
新的課程標準要求我們教學要生活化,要采取“探究性教學”、“互動對話式教學”,要從學生已有的生活和知識經驗出發,以學生主體性,引導學生發現問題,并引發思考和討論,最終解決問題。本節課學習的 環境保護是目前社會發展的重大問題,直接影響到人類的生存與發展。然而由于人口的急劇增長和經濟的高速發展,我們向自然過多的索取,使環境遭到嚴重的破壞。保護生態環境,尊重自然,是人類實現可持續發展的基礎。綠色意識為核心提倡環境保護,走可持續發展之路是當今社會發展的必然。本課內容分兩個主題,主題1首先是讓學生在做社會調查和資料收集整理的基礎上,意識到環境污染的嚴重性和環境保護的緊迫性,并讓學生對常見的環境污染進行交流與討論,找出相關污染的來源、危害及防治措施。主題2則建立在學生了解已有環境知識的基礎上,在討論中認識環境污染的預防(綠色化學)的相關知識與科學方法,從而逐步形成綠色化學的觀念。
二、教材分析
1、地位與作用
本節課為人教版必修二第四章第二節,是高中化學必修模塊的最后一節,以化學與可持續發展為主題,站在資源利用和環境保護這一角度,進一步闡明化學和人類可持續發展的關系,是上節內容進一步深化。人類從自然界獲取全部的能源,其中的大多數屬于不可再生的資源。人類要實現可持續發展的同時,不僅要注重資源開發,而且要做 到資源的合理開發和利用,同時我們還應做好環境的保護。而化學不僅對資源的合理開發起到指導作用,同時在資源的綜合利用以及環境保護方面也有重要意義。為此,教材在安排學習第一節內容之后,緊接著又安排了第二節內容,為的就是讓學生在第一節課的學習基礎上,通過這節課的學習增強環保意思,增強自身再扔,同時對“綠色化學”與可持續發展有一個全面的認識。
2、教學目標分析
一、知識與技能
1、讓學生了解當今存在的主要環境問題和一些環境保護的知識
2、培養學生的環境保護意識和綠色化學思想
3、通過收集、調查、發言,培養學生團結合作、科研實踐、組織表達等能力。
4、培養學生多角度、全方位分析、思考問題,綜合運用知識解決問題的能力
二、過程與方法
1、課前學生按照學習內容進行社會調查,并查閱相關資料;
2、學生在課堂上就本節課的內容進行發言和討論。
三、情感、態度與價值觀
通過參加環境教育活動,了解一些環境知識,增強環保意識,樹立主人翁社會責任感,體會化學與社會發展的關系。
教學重點
加強學生環境保護意識的培養,體會化學在環境保護中的作用與綠色化學的思想內涵。教學難點
學生環保意識的增強和綠色化學理念的形成。教學發法:創設情景→自主探究→討論交流→反饋評價
課前準備
1、教師設置課題,學生分組進行社會調查,多途徑收集相關資料,做好課堂的討論發言的準備。
2、各組組長負責安排組員收集和整理原始材料,準備好發言內容。
3、教師課前準備好多媒體材料。教學過程
一、創設情境,引入課題
1、播放短片《“地球”我們美麗的家園》
(邊播放邊講解)我們的美麗的家園-地球孕育了千姿百態的生物。然而,這顆藍色的星球現在已傷痕累累!
2、播放短片《保護環境停止污染》
(邊播放邊講解)我們的地球母親正遭受著各種各樣的危害:大氣污染、水污染嚴重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固體廢棄物與日俱增、溫室效應、水土流失、土地沙漠化??。面對日益惡化的生存環境,為了地球上所有生物生命的延續,請從現在開始,從我們自身做起,保護地球,愛護環境。
3、播放幻燈展示各種污染及環境問題。通過一系列圖片讓學生意識到環境污染的嚴重性和環境保護的迫切性。
二、組織學生發言、討論,了解一些環境污染及防治措施知識 [引言]我們的周圍存在著各種各樣的環境污染,這些污染問題給我們的生產、生活帶來的極大地危害,那么什么是“環境污染” 呢?我 們又是怎么對它進行分類的呢? [教師歸納]:環境污染的定義及分類。
[過渡]:了解了環境污染的定義及分類后,下面我們請各小組對里面的幾類環境污染問題進行討論,并請代表發言。[問題1] 大氣污染的來源、危害及防治措施。
[學生活動]講述大氣污染污染的來源、危害及防治措施。[問題2]“溫室效應”和酸雨的形成、危害,及防治措施
[學生活動]小組成員討論,小組代表發言講述“溫室效應”和酸雨的形成、危害,及防治措施
[教師]:小結并補充“倫敦煙霧事件”。[問題3]水體污染的來源、危害及治理
[學生活動]小組成員討論,小組代表發言講述水體污染的來源、危害及治理
[教師]:小結并補充“日本水祦病事件” [問題4] 居室污染的來源、危害及防治措施
[學生活動] 小組成員討論,小組代表發言:如何防治居室污染
二、領悟“原子經濟”的理念,體會綠色化學的思想。
[引言]我們現在的許多生產或多或少都存在的一定的污染,我們往往是在污染出現后才進行處理,有沒有既能合理使用自然資源,同時可以保護環境的措施呢。綠色化學的核心就是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染。
[學生活動]閱讀教材,了解什么是綠色化學 ?什么是原子經濟? [教師歸納] 綠色化學和原子
[學生活動]課本 “思考與交流” 乙烯生產環氧乙烷
[教師講解]
1、原子利用率=M(環氧乙烷)/ M(環氧乙烷)+ M(CaCl2)+ M(H2O)2、100% [投影并講解] 《綠色化學示意圖》 [課堂小結]: [課堂訓練]:
1.關于“綠色化學”的特點的概述錯誤的是(D)
A、采用無毒無害的原料,生產有利環保、人體健康和安全的產品
B、在無毒、無害的條件下反應,減少廢物向環境排放
C、充分利用能源、資源,提高原子利用率,使原料的原子都成為產品
D、盡可能利用天然植物作為原料進行化工生產,產出綠色產品
2、我國三峽工程所提供的清潔、廉價、強勁、可再生能源——水電,相當于每年燃燒3000萬噸原煤的火力發電廠產生的電能,因此三峽工程有助于控制()①溫室效應 ②酸雨的形成 ③空氣中的固體顆粒濃度 ④白色污染
A.只有①
B.只有①②
C.①②③ D.①②③④
3、從防止污染、減少用酸量的角度分析,下列利用金屬銅制取Cu(NO3)2的方法中最理想的是()
A.
B.
C. D.
4、環境污染已成為人類社會面臨的重大威脅,各種污染數不勝數。下列名詞與環境污染無關的是:①溫室效應; ②赤潮; ③酸雨; ④光化學污染;⑤臭氧空洞; ⑥潮汐; ⑦大脖子病; ⑧水體富營養化。()A.②⑥ B.⑥⑦ C.①③⑤ D.④⑤⑧
5、用Na2SO3可以治理工業SO2尾氣污染,這是一種治理SO2尾氣污染比較新穎的方法。具體操作是:①將含有SO2氣體的工廠尾氣通入到Na2SO3溶液中,使其吸收含有尾氣中的SO2氣體;②將富集有SO2氣體的溶液加熱,即可使其中的SO2氣體逸出,這些SO2氣體可以應用于制取H2SO4。該方法中Na2SO3可以循環使用,符合綠色化學的基本原則。請根據上述信息解答下列試題:(1)寫出①、②兩步的化學方程式
① ; ②。
(2)今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液,每次吸收標準狀況下的含有SO2氣體的尾氣89.6m3后,即達到了飽和狀態。試求該工廠產生的 尾氣中SO2氣體的體積分數是多少。
[環保倡議]:環境保護,從我做起!并討論在平時的日常生活中如何做到環境保護?
教學后記:
當今的課堂教育除知識、能力外,我們還應關注學生思想道德的教育,而這節課就是一個很好的載體。通過這節課的學習,同學們不僅學習了豐富的環境保護知識和綠色化學理念,體會到了化學對社會發展的重要貢獻,而且增強環保意識和主人翁責任感。通過“創設情景→自主探究→討論交流→反饋評價”的教學模式,學生在課前所做的大量的資料查閱和收集整理,不僅培養了他們的自主學習、團結合作能力的還極大地調動了他們參與課堂教學的積極性。在課堂教學中,借助視頻、圖片等多媒體進行教學,在增大信息量的同時,讓學生更多、更全面地認識環境污染的形成、危害及防治,從而清醒地認識到環境保護的重要性和迫切性。課堂教學中采取的“學生自主討論-師生共同探討”的教學方法,激發了學生的學習積極性,鍛煉了他們的語言組織能力,同時進一步增強他們的環保意識和社會責任感。
第五篇:綠色化學與工業設計
化學與工業設計
姓名:宋勇學號:102930**院系:機電工程學院工業設計 摘要:化學作為一門基礎學科,伴隨著人類歷史的發展而有了長久的發展,在材料、工藝、能源等方面給了人類極大的支持。工業設計也有著悠久的歷史,為創造人類的美好生活做出了巨大的貢獻。這二者表面上并無關系,實際上卻有著深刻的聯系,尤其是在當今這個能源、環境等問題突出的社會中,化學與工業設計的聯系更加緊密。
關鍵詞:合成材料工藝新能源燃料電池
化學的歷史淵源,不管是過去、現在還是未來,人類社會的發展都離不開化學,化學與人類生活息息相關。物理學的革命,給化學帶來了新時期的曙光,使化學的研究深入到探索原子、分子、晶體內部結構的新階段。化學的這種由宏觀到微觀的發展過程,表面上讓人覺得化學與工業設計毫不相關,而實際上并非如此。
當今社會科學技術飛速發展,這使得人們對生活的要求越來越高,人們在生活的各個方面需求越來越多,工業設計正是滿足人們各種雪球的有效手段。工業設計是人類創新能力在產過程中的體現過程。在現代經濟體系中,工業設計正向產業化的方向發展,從消費者與市場的終端拉動生產的發展、資源的合理使用和效益的最優化,極大的豐富了人們的精神與物質生活。人類生活需求的滿足,及工業設計的實現,在很多方面正是依靠化學技術的大力支持。
1.材料方面
從古至今,有關材料的研究一直是化學的一大方面,這也是讓化學最直接地與人聯系在一起的方面。早起人類只能利用石頭,這些石器只是簡單地打砸后粗中選細而已,這談不上真正的設計——雖然這也是人類有目的的進行地創造活動。隨著化學技術的進步,人類最先學會了用陶土制作陶器,這大大方便了人類的生活,人類也開始有意識的進行美的創造。出土的早期陶器上已經有了鳥、魚等動物裝飾及各種紋飾,這些陶器在形狀上各不相同,功能上也各不相同,這表明那時候人類已經開始有意識的進行設計了。再之后,人類首先學會冶煉的金屬出現了——青銅,于是,青銅器皿被大量制作出來,我國古代大量的鼎、杯等青銅器,無不做工細致精美絕倫,可以說化學讓人類的生活又前進了一大步,而從工業設計的角
度來講,因為材料得到了進一步的發展,人類的設計思維也得到了進一步的延伸。在生產上,人類在兩千三百多年前即冶煉出鐵,并設計出了新式的鐵質農具,這使得生產效率大幅度提高。
從人類社會早期到十九世紀,隨著化學技術的發展,各種各樣的材料被人們發現,并應用于工業設計,創造出豐富的物質文明,而人類的精神文明也間接的依賴這些物質文明而得到極大發展。
工業革命之后,各種科學技術均獲得突飛猛進的發展,化學技術的發展也非常迅速,在無機化學獲得進一步發展的同時,有機化學業異軍突起,反應在材料方面的現象是材料種類更加豐富,無機材料中的合金,有機材料中的合成橡膠、合成纖維等一系列材料的合成,迅速而巨大的影響著人們的生活。而在近幾年,隨著化學向分子、原子、晶體內部結構等微觀方面的研究并且取得巨大進展,出現了納米材料等新材料,更加拓寬了工業設計的應用范圍。工業設計依靠這些新材料獲得更近一步的發展,化學與工業設計共同改善著人們的生活。
2.工藝方面
工業設計并不僅僅注重最終成果,它還要考慮生產建造等的過程,它追求的是最優化的整體結構。在產品設計和環境設計中,它追求的不僅僅是產品和建筑,還要對其生產過程和建造過程進行優化設計,所以,工業設計不僅僅需要化學為其提供材料,還要利用化學技術來設計出一個優秀的生產過程,這就是工藝。
由于早期人類擁有豐富的資源,且并沒有嚴峻的環境形勢,而另一方面,人們對改善自身生活有著迫切的要求,所以工業設計對于優化的工藝并無要求,即使有來出現了簡單的工藝上的改進,也只是為了降低成本,從而獲得更高的經濟效益,這種改進并沒有十分依賴于化學技術。而在當今社會,人類面對嚴峻的人口、糧食、能源、資源、環境五大問題,而隨著社會發展人類自身又產生了各種各樣新的需求,這些矛盾顯然需要化學與工業設計共同來解決,很關鍵的一點就是工業工藝。
以原油提煉為例,早起人們對石油的利用并不充分,隨著現代工業的發展,人們對輕質油的需求大增,而從原油中的輕質油所占比例較少,且目前石油資源日益匱乏,于是人們開始設計新的生產工藝,開發新技術裂化重油產生輕質油,這樣既充分利用了石油資源,滿足了人們的需求,又間接地保護了環境。隨著石油工業的發展,人們已經設計出各種先進的生產線,綜合的利用石油資源
3.新能源方面
隨著化石燃料資源的日益枯竭和生態環境的日益惡化,新能源成了人們矚目的焦點。新
能源又稱非常規能源,是指傳統能源外的各種能源形式,如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能、核能等。新能源多是可再生能源,且相對于傳統能源,新能源普遍具有污染少儲量大等特點,對于解決當今世界嚴重的污染問題和資源(特別是化石能源)枯竭問題有重要意義。
化學在新能源方面的作為最主要的是體現在各種燃料電池和高效能蓄電池上,人們利用各種電池技術進行設計,在載人航天事業上,人們設計了氫氧燃料電池,它不僅高效,燃料儲存方便,所占體積小,而且最終生成的水還可以供給宇航員使用,這既解決了燃料攜帶問題,又解決的飛船電力供應問題,還解決了宇航員的水補給問題,顯然是個一舉多得的方法。
新能源在人們的日常生活中應用的最廣泛的是汽車,現有的以及研發中的新能源汽車包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。燃料電池在化學反應的過程中不會產生污染物,其能量轉換效率比內燃機高二到三倍。近幾年,燃料電池技術取得重大發展,世界著名汽車制造公司,如戴姆勒-克萊斯勒、福特、豐田等均推出了自己的燃料電池汽車。而在充電型的蓄電池汽車方面,鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池等蓄電池技術均獲得重大發展,實現了產業化與商品化,這些都為新能源汽車的發展創造了基礎條件。
另一個引人矚目的方向是節能節能型建筑,隨著經濟的發展和人民物質生活水平的提高,城鄉建筑迅速增加,建筑耗能的問題日益突出,資料顯示:建筑行業能耗占到了全社會總能耗的40%~50%。因而建筑節能問題已越來越被政府和社會各界所重視,建設節約型社會已成為當今社會廣泛關注的一個重要主題。建筑材料的發展應以滿足建筑節能需要為重,節能建筑材料作為節能建筑的重要物質基礎,是建筑節能的根本途徑。在建筑中使用各種節能建材,一方面可提高建筑物的隔熱保溫效果,降低采暖空調能源損耗;另一方面又可以極大地改善建筑使用者的生活、工作環境。因此,走環保節能建材之路,大力開發和利用各種高品質的節能建材,是節約能源,降低能耗,保護生態環境的迫切要求,此外,在傳統建筑材料基礎上大力發展新型建筑材料也是節能建材研究領域一個重要的方面,主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化學建材、裝飾裝修材料以及各種工業廢渣的綜合利用等。這些都離不開化學的支持。
表面上這些全是化學的功勞,但實際上,任何一種先進的技術要相應用于實際,都必須有相應的設計,新的能源形勢必然需要新的應用方式,所以新能源汽車在結構等方面上與傳統能源汽車必然大有區別,節能型建筑與普通建筑也必然大有區別,解決這些問題,將先進的技術和材料應用于生產實踐,工業設計必不可少。
結論:
由此分析可以看出,化學與工業設計實際上是一種相互應用相互促進的關系,一方面化學的發展給人類帶來了新的材料新的工藝新的能源,這些東西應用于工業設計,幫助人們實現了以前實現不了的舒適方便快捷的生活,另一方面,工業設計的發展在材料工藝能源等方面不斷的提出了新的要求,這促進了人們對化學的研究,促進了化學的發展。
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