第一篇:白色污染與綠色化學-哈工大大學化學論文
白色污染與綠色化學
摘要:
自從化學工業興起至今,化學制品已經滲透到生活的日常生活中的方方面面。1868年人類制成第一種塑料以后塑料制品相繼產生。泡沫塑料憑其優越性能,在包裝、一次性餐具以及建筑管道的保溫等方面得到廣泛應用。然而由于大量無法降解的塑料制品的使用,導致了世界上最嚴重的污染——白色污染。隨著“白色污染”的日益嚴重.白色垃圾成堆的環境已引起社會普遍關注和強烈反響,英國《衛報》評出“人類最糟糕的發明”,塑料袋不幸“榮獲”這一稱號。而解決白色污染在有力、也最長遠的可持續發展的手段就是綠色化學。
關鍵詞
1.白色污染 2.現狀 3.綠色化學 4.展望
一、白色污染
1.白色污染的定義
所謂的“白色污染”,是人們對塑料垃圾污染環境的一種形象稱謂。是一次性難降解的塑料包裝物,它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各類生活塑料制品使用后被棄置成為固體廢物。因為塑料廢棄物多為白色,所以得出這個名稱。
2.白色污染的現狀
在確保人們飲食健康以及適應快節奏生活等方面發揮了很大的作用。人是消費者。同時也是污染的制造者。據資料顯示:
1、我國2003年合成塑料樹脂的年產量約1300萬噸,海關記錄在案的進口合成樹脂為1300萬噸。同時還進口了300萬噸塑料廢料作為原料,實際總量約3000萬噸。若按20%的淘汰率計算,每年可產生約600萬噸的廢棄塑料。
【2】
2、2007年中國塑料消費量為4 578萬噸,進口廢塑料為684萬噸。
3、塑料購物袋是日常生活中的易耗物品,中國每年都要消耗大量的塑料袋。據中國塑料加工工業協會統計,我國塑料廢棄量每年超過300多萬噸,全國僅每天買菜都要用掉10個億個塑料袋,其他各種塑料袋的用量每天在20個億以上。
4、2007年末,中國連鎖經營協會和商務部聯合發布的國內首部《超市節能問題報告》顯示,我國快速消費品零售全行業每年消耗的塑料袋約為500個億個。
5、塑料袋生產消耗大量不可再生能源——石油。據估計,我國僅生產塑料袋一年消耗石油達500萬噸。
6、全國每年快餐盒用量在120億只左右,方便面以及快餐碗30億只左右,一次性杯子80億只左右。各種一次性托盤用量在50億只左右
【5】
【4】
【3】
【1】。
3.白色污染的危害
“白色污染”已成為當今嚴重的環境污染源之一,也是困擾全球環境的一大難題。廢塑料制品對環境主要有兩種危害,即“視覺污染”和“潛在危害”。散落在環境中的廢塑料制品,嚴重的破壞市容、景觀,尤其是在城鄉結合部、旅游區、水體中、鐵道沿線、公路兩旁、田間地頭以及樹梢上等到處散落的廢塑料,更是給人們的視覺帶來不良刺激,影響城鄉和風景點的整體美感。
最重要的污染不是對人類視覺的影響,而是廢塑料制品進入自然環境后很難完全自然降解而帶來的長期的深層次的環境問題。首先,廢塑料制品混在土壤中會阻礙農作物根系生長。破壞土壤理化性能,導致農作物減產。其次,棄置于陸地或水體中的廢塑料制品,被動物當作食物吞入,導致動物死亡。第三,進入生活垃圾中的廢塑料制品很難處理。如果將其填埋會占用土地,且長時間不降解;如果進行焚燒會對大氣造成一定的污染,特別是有些含氯塑料在高溫加熱時會產生“二惡英”等致癌物質。
5.白色污染物的治理現狀
世界各國已經被難纏的“白色污染”困擾多年,對于抵制“白色污染”更是各出奇招。美國的舊金山市是美國第一個封殺塑料袋的城市。2007年3月27日,美國舊金山市議會通過一項法案,限令舊金山的超市、藥店等零售商分別在6個月和1年內停止使用化工塑料袋。
韓國政府從1999年起要求全國商場超市不再免費提供塑料袋和紙質購物袋。為推行和宣傳這項措施,韓國政府當時在全國張貼了10萬張宣傳畫,分發了20萬份宣傳冊和6.5萬個環保購物袋。2007年12月31日,國務院發出通知,要求從2008年6月1日起,在全國范圍內禁止生產、銷售、使用厚度小于O.025毫米的塑料購物袋。
世界上其它國家也醞釀出臺相關的法律法規,遏制“白色污染”。法國將從2010年元旦起,在全國范圍內禁用不可生物降解塑料袋。澳大利亞環境、遺產和藝術部長彼得·加勒特宣布,澳大利亞的超級市場將分階段停止使用塑料購物袋,這項計劃將于2008年底前開始實施。但是即使各國政府付出了很大的能力,世界上白色污染并沒有減輕的趨勢,每年全球的塑料廢棄物仍以每年30%的速率在增長。白色污染尚未得到有效治理。
二、白色污染的治理——綠色化學
1.綠色化學的要求
綠色化學是從環境友好的角度出發,堅持合理利用資源和能源、降低生產成本、符合經濟可持續發展的原理和方法,從源頭消除污染。
2.綠色化學解決白色污染問題的手段
【7】
從綠色化學的角度考慮,解決這一問題,需要從兩個方面著手: 一方面使用過的難降解的塑料制品要想方設法回收再利用; 另一方面要研制開發易降解的塑料產品,包括光降解、微生物降解以及可控光降解結合微生物降解等。
大致可通過以下幾種形式緩解白色污染的問題。1.1回收利用
1.1.1直接再生利用
顯然這一方法符合綠色化學要求。根據原料不同,有3種直接再生利用的方法:(1)不需分撿、清洗等預處理,直接破碎后塑化成型。(2)必須經過清洗、干燥、破碎后造粒或直接塑化成型。(3)再生前須特別預處理。直接再生制品性能欠佳,一般只做檔次較低的塑料制品。1.1.2改性再生利用 【6】
將再生料通過機械共混或化學接枝進行改進的技術。如增韌、增強、復合、活化、高聯等,使再生制品的力學性能得到改善和提高,可以作為檔次較高的產品。改性再生利用的工藝路線較復雜,有的需要特定的機械設備。湖南大學的謝朝學等同學研制的利用泡沫塑料制輕型保溫隔熱建筑材料,取得了良好的效果 I.2熱分解法
熱分解法就是將高聚塑料廢棄物在高溫條件或低溫催化的條件下分解,使其回到低分子量狀態,從而把長鏈的高聚物轉變成了短鏈的不飽和烴的方法。這樣得到的不飽和烴可以用來重新制造其他產品。此方法可用于處理PE和(聚丙烯)PP制品的混雜回收物。但對于那些含氯的塑料制品需分開處理,這種方法可用于反復處理高聚塑料廢棄物。1.3焚燒法
1.3.1廢塑料催化裂解制燃料油
將塑料廢棄物收集起來,通過熱裂化得到汽油、柴油等液體燃料。這樣既減輕廢塑料對環境的污染,又節約資源,變廢為寶。在這一方面的技術日臻完善,已產生了好多專利技術Hd】。冀星等總結了廢塑料油化技術的應用現狀與前景一】。四川大學化學系李曉祥、石炎福、余華瑞通過試驗表明:混合廢塑料經過催化裂解制得的90#汽油和0舟柴油的質量均達到國家標準。油品品質好壞主要由廢塑料的種類、催化劑和催化改性溫度3個因素決定。1.3.2回收熱能
對于難以分撿的混雜型廢舊塑料,將其作為燃料焚燒具有明顯優點:不需繁雜的預處理,也不需與生活垃圾分離;其生熱值與相同種類的燃料油相當;殘渣較少,密度較大,易于填埋處理。據統計,PE分子燃燒熱為46.63GJ/kg,PP的燃燒熱為43.95GJ/kg,PVC的燃燒熱為18.06GJ/kg。可見,PE、PP、PVC的燃燒熱非常大。因此,可以利用焚燒法來處理并充分利用其放出的熱量H’。焚燒法就是將塑料廢棄物集中起來置于焚燒爐中焚燒,充分利用放出的熱量而將塑料廢棄物處理的方法。
但是,我們必須得考慮一些持久性有機環境污染物的生成
以及這些燃燒產物對人類和生態環境的潛在危害¨叫(如PVC燃燒產生HCI,聚丙烯腈(PAN)燃燒產生HCN,聚氨脂燃燒時也產生氰化物等),需要在焚燒爐 上安裝污染氣體的吸收裝置,以實現整個流程的綠色 化。
1.4溶解法
溶解法就是根據聚合物的耐熔性與極性等有關性質,將這些高聚塑料廢棄物溶解在與其極性相當的溶劑中的方法。溶劑和聚合物的極性可以用相應的溶度參數表示。1.5研制開發可降解塑料產品
要想從根本上解決白色污染,需從源頭上解決這些塑料的難降解性的問題。同時,也應該注意降解前后物質的毒性,要盡可能通過降懈達到綠色化學的目的。1.5.1光降解
我們既要考慮塑料產品的耐老化度,又要考慮它們的可降解性。因此,在制造塑料產品時,根據產品的主要用途,研制開發光穩定劑,通過控制加入量,塑料廢棄物在一定時間內得到降解。另一種方法就是在合成塑料產品時加入一些光敏基團的單體。某些過渡金屬化合物、如:硬脂酸鐵、二茂鐵衍生物和鐵的烷基化合物,還有重金屬鹽是常用的光敏劑,可使其與該產品的基本原料的單體聚合。另外,可將一些增感劑加入聚合物中。這種增感劑會在紫外線的照射下使高聚物活化,進而促使塑料廢棄物的分解。比如:可添加過渡金屬化合物,二硫代氨基甲酸鹽配體在紫外線的照射下生成活性極高的硫代氨基甲酰自由基,它可以促使PE、PP、PVC、PS變成光分解性聚合物。同時,加入一些“定時”的光敏劑,如鐵鈷鎳的螯
合物。在紫外線引發之前不會分解,反而會增強它的穩定性。因此,可以通過調整和控制光敏劑的比例來實現這些塑料廢棄物在一定時候通過光解達到綠色環保的目的。2.5.2生物降解塑料
利用細菌、酶或各類微生物侵入、吸收、破壞等作用,使塑料分子斷鏈、裂化和崩壞。生物降解塑料根據其降解機理和破壞形式,可分為完全生物降解塑料和生物崩壞性(致劣性)塑料兩種。至今還未普遍達到實用階段,在研究開發、市場、應用等方面還存在許多問題¨“。其主要有以下四種類型:天然高分子型,利用纖維素、淀粉、木質素、甲殼質等多糖類天然高分子或將其與合成高分子接枝制得的生物降解塑料;共混型,將淀粉與降解添加劑加入聚酯等通用塑料制成的生物降解塑料;微生物生產的可降懈塑料,英國ICI公司以葡萄糖作為碳源進行菌種培養,向氫細菌供給丙酸、產生出了3一羥基丁酸與3一羥基戊酸共聚酯P;成高分子型,如聚乙酸內酯,即可為微生物降解。大連理工大學王奕等詳細介紹了有機化學物質生物降解的測定方法及評價¨”。1.5.3可控光降解結合生物降解塑料
具有可控光降解與生物降解雙重降解功能的塑料是近年來開發的一種新型降解塑料。它的特點是先使聚烯烴地膜發生光降解,大分子鏈迅速斷裂,分子量迅速降低,然后發生生物降解。聚烯烴的生物降解過程比較復雜,熱、紫外光、應力和水等皆可影響生物降解。
實地實驗表明,當聚乙烯殘體的平均分子量在104以上時,微生物(土壤中)對其作用很小,甚至不起作用。由此可見,可控光降解的程度是影響微生物降解的關鍵,這也表明降解塑料具有雙重降解功能的技術先進性和實效性。
3.應用綠色化學治理白色污染的展望
從科學的觀點來看,綠色化學是從環境友好、經濟可行的綠色化學產品出發,研制開發符合原子經濟性的原料來完成綠色目標產物的有關合成。
從經濟的觀點來看,綠色化學為我們提供了合理利用資源和能源、降低生產成本、符合經濟可持續發展的原理和方法。
從環境的觀點來看,綠色化學提供了從源頭消除污染的方法,使原來的“先污染后治理”轉變成“不產生污染、從源頭根除污染”的路線。綠色化學治理白色污染的前景是光明的,它將會成為一種新型的治理模式。如果全世界的國家以及企業、個人能夠投入綠色化學的建設中,積極開發生產塑料,降解塑料的的新技術,并將綠色化學產業化,綠色化學一定能夠創造一個綠色的天地。
結語
隨著白色污染問題的不斷惡化和人類對其環境的重視,消除白色污染愈來愈受到人們的重視。完全生物降解高分子材料由于其生產成本太高,用途難以進一步擴大,而淀粉基降解塑料在淀粉基降解后,殘余的碎片并不能完全降解,其分解產物是否會造成二次污染尚不明確。如何解決目前的環境問題,筆者認為首先應強調廢舊塑料的回收、分類、加工,使有限的資源循環利用;其次是強調全民行動起來,響應號召,拒絕使用一次性塑料袋,改用溫馨可愛結實耐用可長期使用的布袋。相信在不久的將來,白色污染物從我們身邊永遠消失不見??
參考文獻
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鏈接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jiaozdxxb200502018.aspx
《”白色污染"的綜合治理》謝汝文,林越展,薛可平,李曉
鏈接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_slkj200103012.aspx
第二篇:哈工大大學化學論文
對工科大學化學課程學習的研究討論
指導老師:胡立江
機電學院 機械設計及其自動化專業 學號: 聯系電話:*** 郵箱:
摘要:工科大學化學作為高等工科院校非化工類專業的必修基礎課,簡明的介紹了化學學科的一般原理,是培養全面發展的高素質工程技術人員知識結構和能力的重要組成部分,在化學和工程之間起著橋梁作用。該課程在保證一般工科大學化學基本體系、基礎知識、主要內容的前提下具有應用性、啟發性、通用性、新穎性、先進性、連貫性等特點,是工科院校各理工科專業必不可少的一門課程。
關鍵詞:內容評價,課程研究,問題討論,化學實驗見解
普通化學理論知識是大學非化學化工類理工科學生的專業必修課,對提高學生的素養,支持學生專業知識的發展有重要的作用。但是,作為普通化學知識體系重心的普通化學理論知識,長期以來,卻一直缺少關于學習策略的研究,造成學生學習方面的障礙。研究學習策略、應用學習策略、改進學習策略已經成為普通化學理論知識學習中應該重點研究的問題。[1] 大學高年級學生具有較強的問題意識、探究能力以及信息獲取和處理能力,與之相適應,課堂教學特別是較多反映學科前沿知識選修課程的教學工作,必須進行改革,使學生真正成為學習的主體.[2] 深入分析發現大學新生化學學習的總體適應性水平不高,在面對突如其來的學習內容差異和環境的轉換,學生很難體會到化學教學的魅力,難以形成專業自豪感和學習的興趣,普遍不適應大學化學教師的教學方式。學生多數擁有良好的學習動機,但是在有效學習行為采取,學習心理的調節,學習環境的適應和對學習評價方式等方面適應不良.[3]
阿累尼烏斯說過一句名言:“一切自然科學知識都是從實際生活需要中得出來的。”反過來就是說.學習就是為了生活服務。大學化學教學的目的就是要讓學生們掌握科學知識.了解學習的意義.具備認知環境重要的概念.培養高尚的職業情操.以備將來走向社會,為時代的前進和科學的發展盡己所能.[4] 大學化學是一門與工程實際結合緊密的基礎課程,它涉及的知識點多、面廣,我們發現可以有效提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,進一步激發學生的學習興趣,增進課堂教學互動,提高教學效果。[5] 目前,在我國大學化學教學中開展混合學習具有必要性與可行性,于是在借鑒混合學習的典型教學模式基礎之上,拓寬大學生化學知識深度與廣度,培養大學生自主學習能力、合作學習與合作研究能力、創新能力與實踐能力,以及培養大學生的科學態度與科學情感。[6] 從最根本的涵義來說,情感教育就是教師在教學過程中,在充分考慮認知的同時,充分發揮情感因素的積極作用,以完善教學目標增強教學效果.情感教育是教育過程的一部分,它關注教育過程中學生的態度、情緒、情感以及信念,促進學生的個體發展和整個社會的健康發展,促使他們對學習、生活和周圍的一切產生積極的情感體驗,提高學生的綜合素質.[7]
伴隨著多媒體技術的快速發展,多媒體課堂教學已經成為繼傳統板書教學之后的主要教學手段。它通過將文本、圖片、視頻和聲音等多種信息綜合處理,將抽象難懂的知識生動地展現出來,既提高了學生的學習興趣,也提高了教師的教學效率,受到了師生的廣泛歡迎。
[8]針對大學化學的特點和學生的具體情況,結合教學實踐,采取三個措施來改善教學方法,即豐富課堂內容,增強學生學習主動性;聯系基礎化學,透徹講解環境化學的基本原理;理論聯系實際,增加學生實驗操作,并在實踐教學中加以運用,以取得明顯的效果。[9] 結合大學化學教學模式改革,從教學內容、教學方法、考核方式等方面介紹我院大學化學課程研究型教學實踐的具體措施,并根據改革中遇到的問題提出相關建議。[10]
研究高中新教材與大學教材的知識點關系,通過對比使大學化學教師能夠對學生在高中階段的學習狀況有進一步的了解。并通過兩個教學層次相關方面的比較,對新課程改革后大學化學教師在教學中對教學內容的把握起到一定的指導作用.[11] 根據適用對象,我們將普通化學教材分為三類,即化學專業普通化學教材、理工科普通化學教材及文科專業普通化學教材。研究表明,由于課程目標的不同,各類普通化學教材在內容選擇、內容要求、內容組織等方面存在較為明顯的差異。化學專業普通化學教材著眼于提高學生的化學知識基礎,因而在內容選擇上以化學基礎理論為主,且對理論的難度要求比較高,教材內容一般按學科中心進行組織,體現化學與社會聯系的內容較少;理工科普通化學教材著眼于促使學生全面認識化學學科,教材內容既包含化學基礎理論,還包含新興的化學二級學科,內容編排融合學科中心和社會中心,突出了化學與社會的密切聯系;文科專業普通化學教材著眼于培養學生對自然科學的興趣,認識化學科學與生活的密切聯系,因而教材對知識的要求比較低、內容組織體現社會中心、強調化學在社會生活中的重要作用。培養目標立足于促使學生的知識、能力、情感態度與價值觀的全面發展;內容選擇體現了化學學科的發展,不僅增加了化學基礎理論的內容,而且增加了環境化學、材料化學、生命化學等二級學科的內容;注重與中學化學及后續課程的銜接,內容難度適當;體現時代性,關注科技前沿、熱點問題及工科實際;內容建構融合學科中心與社會中心,將學科理論與其應用安排于同一章之中,突出了理論對實踐的指導作用;通過欄目設置引導學生合理地進行學習,發展學生的各種能力;通過設置選擇性內容,滿足不同學生的需要。根據對普通化學教材的研究,我們認為,在編寫新世紀普通化學教材時,應注意適應不同學生的需要,突出化學學科的應用價值,注重學生能力的發展。[12]
在當今這個注重知識更注重能力的時代,社會發展需要更多具有探究能力的人才。化學實驗本身就是一種培養探究能力的良好途徑。然而傳統化學實驗存在弊端,不利于學生能力的發展。設計性實驗在大學化學實驗教學改革中越來越受到關注,成為教學改革的一個重要方向。設計性實驗將是培養學生實驗探究能力的良好途徑。[13] 以設計性實驗為突破口,讓學生自主探究,同時提出在大學化學實驗中培養大學生自主學習的能力的方法:即明確動機、激發興趣;監控自我、調節學習;學法指導、掌握策略;提高自我效能感。最后,通過對學生的總結和化學實驗期末考核成績作出分析比較,使學生能夠達到想學、樂學、能學、會學的境界.[14]
參考文獻
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[14]周桃.大學化學實驗教學中培養學生自主學習能力的研究.吉林大學.2010年10期
第三篇:綠色化學與生活論文
綠色化學與生活
課 程 論 文
班級:
xxxXXXX 姓名:
xxxXXXX 學號:
xxxXXXX
指導老師: xxxXXXX
摘要:綠色生活是將環境保護與人們的日常衣食住的生活,融入一體的新文明、新風尚的生活。綠色生活作為一種現代生活方式,包括了日常生活的方方面面,隨著人們生活節奏的加快,經濟迅速發展,同時由于過度開發和技術的相對落后造成資源日漸貧乏,環境問題也顯現出來,倡導綠色生活,要求人們充分而無污染或少污染地利用資源,達到生活資源的在循環和在利用。本文旨在介紹什么是綠色化學,介紹綠色化學誕生的原因及背景,闡釋綠色化學理念,介紹綠色化學的基本原則。
關鍵詞:綠色化學 零污染 零排放 消除污染 無毒無害 環境友好 原子經濟 可再生 正文:
一、綠色化學的概念
按照美國《綠色化學》(Green Chemistry)雜志的定義,綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應充分利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質.利用太陽能為目的的光觸媒和H能源的制造和儲藏技術的開發,并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量。
綠色化學又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”,綠色化學是近十年才產生和發展起來的,是一個 “新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“綠色化學”作為新世紀化學進展的主要方向之一。
綠色化學的主要特點是:
1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;
2.在無毒、無害的條件下進行反應,以減少廢物向環境排放;
3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都轉化成產品,實現“零排放”;
4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。
二、綠色化學產生的原因
化學在為人類創造財富的同時,給人類也帶來了危難。而每一門科學的發展史上都充滿著探索與進步,由于科學中的不確定性,化學家在研究過程中不可避免地會合成出未知性質的化合物,只有通過經過長期應用和研究才能熟知其性質,這時新物質可能已經對環境或人類生活造成了影響。
傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重,目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸~4億噸,給環境造成危害,并威脅著人類的生存。嚴峻的現實使得各國必須尋找一條不破壞環境,不危害人類生存的可持續發展的道路。化學工業能否生產出對環境無害的化學品?甚至開發出不產生廢物的工藝?綠色化學的口號最早產生于化學工業非常發達的美國。1990年,美國通過了一個“防止污染行動”的法令。1991年后,“綠色化學”由美國化學會(ACS)提出并成為美國環保署(EPA)的中心口號,并立即得到了全世界的積極響應。為了解決上述問題,綠色化學應運而生。
三、綠色化學的重要意義
傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重,目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸~4億噸,給環境造成危害,并威脅著人類的生存。化學工業能否生產出對環境無害的化學品?甚至開發出不產生廢物的工藝?有識之士提出了綠色化學的號召,并立即得到了全世界的積極響應。綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染。
綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰,國際上對此很重視。1996年,美國設立了“綠色化學挑戰獎”,以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌,為子孫后代造福。
迄今為止,化學工業的絕大多數工藝都是20多年前開發的,當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來,由于化學工業向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質。以1993年為例,美國僅按365種有毒物質排放估算,化學工業的排放量為30億磅。因此,加工費用又增加了廢物控制、處理和埋放。環保監測、達標,事故責任賠償等費用。1992年,美國化學工業用于環保的費用為1150億美元,清理已污染地區花去7000億美元。1996年美國DuPont公司的化學品銷售總額為180億美元,環保費用為10億美元。所以,從環保、經濟和社會的要求看。化學工業不能再承擔使用和產生有毒有害物質的費用。需要大力研究與開發從源頭上減少和消除污染的綠色化學。
1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。所謂污染防止就是使得廢物不再產生。不再有廢物處理的問題,綠色化學正是實現污染防止的基礎和重要工具。1995年4月美國副總統Gore宣布了國家環境技術戰略。其目標為:至2020年地球日時。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20-25%。1996年美國設立了總統綠色化學挑戰獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學的蓬勃發展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環境技術的研究與開發領域。確 定了環境無害制造技術、減少環境污染技術和二氧化碳固定與利用技術等綠色化學的內容。總之,綠色化學的研究已成為國外企業、政府和學術界的重要研究與開發萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰,也是難得的發展機遇。
四、綠色化學的基本原則 綠色化學的核心:
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。
綠色化學國際雜志(green chemistry)按照綠色化學的原則、最理想的化工生產方式是:
反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。綠色化學的性質:
(1)充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;
(2)在無毒、無害的條件下進行反應,以減少向環境排放廢物;
(3)提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都轉化為生成物,實現“零排放”;(4)生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。
綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰,國際上對此很重視。1996年,美國設立了“綠色化學挑戰獎”,以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌,為子孫后代造福。
綠色化學的基本原則:
綠色化學的研究者們總結出了綠色化學的12條原則,這些原則可作為實驗化學家開發和評估一條合成路線、一個生產過程、一個化合物是不是綠色的指導方針和標準。
●防止污染優于污染形成后處理。
●設計合成方法時應最大限度地使所用的全部材料均轉化到最終產品中。
●盡可能使反應中使用和生成的物質對人類和環境無毒或毒性很小。
●設計化學產品時應盡量保持其功效而降低其毒性。
●盡量不用輔助劑,需要使用時應采用無毒物質。
●能量使用應最小,并應考慮其對環境和經濟的影響,合成方法應在常溫、常壓下操作。
●最大限度地使用可更新原料。
●盡量避免不必要的衍生步驟。
●催化試劑優于化學計量試劑。
●化學品應設計成使用后容易降解為無害物質的類型。
●分析方法應能真正實現在線監測,在有害物質形成前加以控制。
●化工生產過程中各種物質的選擇與使用,應使化學事故的隱患最小。
五、結語
本文通過介紹什么是綠色化學,介紹綠色化學誕生的原因及背景,闡釋綠色化學理念,介紹綠色化學的基本原則,來傳播綠色化學理念,使同學們對綠色化學這一崛起的學科做更為深入的了解和認識,從而在以后的生活和實踐環節更加重視對環境和資源的保護,保護我們賴以生存的地球。
六、參考文獻
《綠色化學》(Green Chemistry)雜志
第四篇:化學與生活論文——綠色化學
綠色化學
綠色化學
摘要:本文主要闡述了綠色化學的概念,發展歷史,主要特點等等。方便大家認識綠色化學,更好的在生活中保護環境。
關鍵字:綠色化學 保護環境
一、概念
“綠色化學”由美國化學會(ACS)提出,目前得到世界廣泛的響應。其核心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;反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。按照美國《綠色化學》(GreenChemistry)雜志的定義,綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質.利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發,并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量。
綠色化學又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”,綠色化學是近十年才產生和發展起來的,是一個 “新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。
二、主要特點
綠色化學又稱環境友好化學,它的主要特點是:1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;2.在無毒、無害的條件下進行反應,以減少廢物向環境排放;3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”;4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。
三、綠色化學的重要性
傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重,目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸~4億噸,給環境造成危害,并威脅著人類的生存。化學工業能否生產 出對環境無害的化學品?甚至開發出不產生廢物的工藝?有識之士提出了綠色化學的號召,并立即得到了全世界的積極響應。綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染。
綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰,國際上對此很重視。1996年,美國設立了“綠色化學挑戰獎”,以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌,為子孫后代造福。
迄今為止。化學工業的絕大多數工藝都是20多年前開發的,當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來,由于化學工業向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質。以1993年為例,美國僅按365種有毒物質排放估算。化學工業的排放量為30億磅。因此,加工費用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環保監測、達標,事故責任賠償等費用。1992年,美國化學工業用于環保的費用為1150億美元,清理已污染地區花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學 品銷售總額為180億美元。環保費用為10億美元。所以。從環保、經濟和社會的要求看。化學工業不能再承擔使用和產生有毒。有害物質的費用。需要大力研究與開發從 源頭上減少和消除污染的綠色化學。
1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。所謂污染防止就是使得廢物不再產生。不再有廢物處理的問題,綠色化學正是實 現污染防止的基礎和重要工具。1995年4月美國副總統Gore宣布了國家環境技術戰略。其目標為:至2020年地球日時。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20一 25%。1996年美國設立了總統綠色化學挑戰獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學的蓬勃發展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環境技術的研究與開發領域。確 定了環境無害制造技術、減少環境污染技術和二氧化碳固定與利用技術等綠色化學的內容。總之,綠色化學的研究已成為國外企業、政府和學術界的重要研究與開發萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰,也是難得的發展機遇。
四、研究內容及情況
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綠色化學
1、內容
綠色化學是對傳統化學的挑戰,是對傳統化學思維方式的更新和發展,因此,綠色化學的研究內容是從反應原料、反應條件、轉化方法或開發綠色產品等角度進行研究,打破傳統的化學反應,設計新的對環境友好的化學反應。包括:(1)使用無毒無害的原料;(2)利用可再生資源;(3)新型催化劑的開發研究;(4)不同反應介質的研究;(5)尋找新的轉化方法;(6)設計對人類健康和環境安全的化學產品。
2、研究情況
核心: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。按照綠色化學的原則、在理想的化工生產方式是:反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。
性質:(1)充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;(2)在無毒、無害的條件下進行反應,以減少向環境排放廢物;(3)提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”;(4)生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。
綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰,國際上對此很重視。1996年,美國設立了“綠色化學挑戰獎”,以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌,為子孫后代造福。
原則:綠色化學的研究者們總結出了綠色化學的12條原則,這些原則可作為實驗化學家開發和評估一條合成路線、一個生產過程、一個化合物是不是綠色的指導方針和標準。
1、防止污染優于污染形成后處理。
2、設計合成方法時應最大限度地使所用的全部材料均轉化到最終產品中。
3、盡可能使反應中使用和生成的物質對人類和環境無毒或毒性很小。
4、設計化學產品時應盡量保持其功效而降低其毒性。
5、盡量不用輔助劑,需要使用時應采用無毒物質。
6、能量使用應最小,并應考慮其對環境和經濟的影響,合成方法應在常溫、常壓下操作。
7、最大限度地使用可更新原料。
8、盡量避免不必要的衍生步驟。
9、催化試劑優于化學計量試劑。
10、化學品應設計成使用后容易降解為無害物質的類型。
11、分析方法應能真正實現在線監測,在有害物質形成前加以控制。
12、化工生產過程中各種物質的選擇與使用,應使化學事故的隱患最小。
3、實現途徑
(1)強化綠色化學意識
綠色化學是用化學去預防污染,是設計研究沒有或僅有盡可能小的環境負作用的、并在技術上經濟上可行的化學品和化學過程。它是在始端就采用污染預防的科學手段,使過程和終端均有零排放或零污染。從根本上區別于那些通過“三廢”處理與利用來治理污染的化學方法,最大限度的追求“原子經濟性”。綠色化學不同于傳統的化學,它需將綠色化學思想貫穿于化學始終,使化學在設計、合成、分析等每一個環節都應與環境的相容無害。(2)快速有效的篩選
在化合物的篩選過程中,可以應用組合化學技術,對不同的分子結構單元進行組合合成,得到成千上萬個產物以滿足下一步高通量篩選系統(HTS)的需要,目前通過改進的組合化學已可以得到各純度較高的單一化合物供HTS篩選之用[3]。首先建立一個已知的有機合成反應盡可能全的資料庫,然后再確定目標產物后,第一步找出一切可以產生目標產物的反應;第二步把這些反應的原料作為中間目標產物找出一切可產生它們的反應,依次類推下去,直到得出一些反應路線正好使用我們預定的原料。在搜索過程中,計算機按我們制定的評估方法自動地比較可能的反應途徑,隨時排除不適合的,以便最終找到廉價、物美、不浪費資源、不污染環境的最佳途徑。所以,將組合化學技術和計算機輔助設計技術應用到化學合成中,是一種經濟、快速的策略,為綠色化學的實現提供了極大的可能性。(3)開發綠色反應,提高原子利用率
在化學合成特別是有機合成中,減少廢物的關鍵是提高選擇性問題,即選擇最佳反應途徑,使反應物原子盡可能多地轉化為產物原子,最大限度地減少副產物,才會真正減少廢物的生成。對于大宗基本有機原料的生產來說,選擇原子經濟反應十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地開發了一個新的合成路線:固體氧化物催化劑合成的無廢水工藝,事實證明其能夠達到零廢水排放、零硝酸鹽排放,并且沒有或很少NOx釋放。同時,新合成路線大大減少了水和能量的消耗。由此可見,對于已在工業上應用的原子經濟反應,也還需要從環境保護和技術經濟等方面繼續研究并加以改進。
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綠色化學
(4)采用無毒無害的原料
為使制得的中間體具有進一步轉化所需的官能團和反應性,在現有化工生產中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類健康和社區安全,需要用無毒無害的原料代替它們來生產所需的化工產品[5]。在代替劇毒氫氰酸原料方面,Monsanto公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發,經過催化脫氫,開發了安全生產氨基二乙酸鈉的新工藝,改變了過去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線,避免了使用劇毒氫氰酸原料。Flexsys Americal.P.在生產一種橡膠防降解劑化學品家族的關鍵中間體4-ADPA過程中,開發了一個新的環境友好路線——使用堿性促進劑實現氫對芳環的親核取代反應,替代了傳統的氯化反應,不僅消除了大量劇毒氯氣的儲存、使用和處理,也大大減少了廢物的排放。
(5)使用無毒無害的催化劑
催化劑的合理選擇和應用是化工過程中最關鍵的技術之一。使用新的反應原料就必須新的催化劑來活化,傳統的催化劑應進行改進,使其選擇性、與反應體系的相容性清潔性都進一步提高。現在以鄰苯二酚生產方法為例:新的生產工藝采用酶E.Coli作催化劑,它能使葡萄糖活化,定向地轉化為鄰苯二酚[6]。這種新工藝避免了風險原料和試劑的使用也不產生副產品或廢棄物。由于催化劑在綠色化學中有重要地位,傳統工藝的改造需要催化劑,新的工藝同樣需要新催化劑,因此,如何設計高效無害催化劑也就成了綠色化學研究的重要內容之一。當前設計和開發的新型催化劑有以下幾種類型:分子氧氣化催化劑、新型分子篩催化劑。
(6)使用無毒無害的溶劑
水是無毒無害最廉價的催化劑,但對有機物溶解能力差,不適合作有機化工的溶劑。而有機溶劑本身都具有毒性,許多都是致癌物質,還有很強的揮發性,造成嚴重的污染。近年來,研究無毒無害溶劑的工作正在開展,其中最活躍的是開發超臨界流體(SCF),超臨界流體是指處于超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介與氣態與液態之間的流體狀態,其密度接近于液體(比氣體約大3個數量級),而粘度接近氣態(擴散系數比液體大100倍左右)。超臨界流體CO2用作酸調節劑和惰性氣體,在多烯催化氧化反應和多烯雙鍵在酸性條件下的保護反應中有重要的應用。CO2調節β-胡蘿卜素催化氧化反應體系酸性,合成角黃素,同時作為惰性氣體,能夠有效的保護原料和產物中的多烯雙鍵,為多烯氧化和雙鍵保護開辟了新的途徑;CO2代替有機酸應用于氯醇化反應,是良好的酸堿調節劑,無毒、無污染,對環境友好,沒有危險,原料充足,操作容易控制,這一研究結論為相關化學工業老產品新工藝改造提供了一條可行的途徑。(7)利用可再生的資源合成化學品
生物質是可再生性資源,利用生物質代替當前廣泛使用的礦物質資源可大大減輕對資源和環境的壓力,是保護環境的一個長遠的發展方向。Frost報道以葡萄糖為原料,通過酶反應可制得乙二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統的苯酐始采制運作為尼龍原料己二酸取得了顯著進展。由于苯是己知的治癌物質,以經濟和技術上可行的方式,從合成大量的有機原料中取除苯是具有競爭力的綠色化學目標[8]。
(8)開發和生產綠色產品
綠色產品,或指環境友好產品,是指產品在使用過程中和使用后不會危害生態環境和人體健康,產品具有合理的使用功能及使用壽命,產品易于回收、利用和再生,報廢后易于處置,在環境條件下易于降解。如為日常生活使用生產的包裝材料,可以進行再利用,目前大量使用的聚苯乙烯發泡塑料快餐盒,使用以后成為垃圾,在自然條件下,需數百年方能降解,對環境帶來嚴重的影響。為了加速它的自然降解,我們生產時可以在其中加入光敏劑、化學助劑等,使其在使用后幾個月內即分解成無害物質。
五、結束語
開發和應用綠色化學工藝,已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術,是實現可持續發展的關鍵。曾為人類文明做出過不可磨滅貢獻的有機化學化工,在21世紀,依然面臨著新的機遇和挑戰。有機化學應該發展“理想的”合成方法,即強調實用的,環境友好的,資源可持續利用的,它從簡單易得的原料出發,在溫和的條件下經過簡單的步驟,快速、高選擇性地轉化為目標分子。這就需要化學家從理念、原理、方法等方面進行改革和創新,原子經濟性、手性合成、環境友好的“潔凈”的反應介質等綠色化學原理對有機化學化工的發展將有更重要的指導意義。而綠色化學有待在理論、實踐領域中進行更深入的研究發展,其發展必然會推動人類社會的進步,相信隨著科學的進步和人們綠色意識的提高,人類賴以生存的地球環
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綠色化學
境會變得更加美好。
*****學院
********
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《化學與生活》
——綠色化學
學院:****學院
班級:****
姓名:***
學號:**********
2010.12.10
第五篇:化學與生活論文——綠色化學
綠色化學
綠色化學與生活
摘要:本文主要闡述了綠色化學的概念,發展歷史,主要特點等等。方便大家認識綠色化學,更好的在生活中保護環境。
關鍵字:綠色化學 保護環境
一、概念
“綠色化學”由美國化學會(ACS)提出,目前得到世界廣泛的響應。其核心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;反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。按照美國《綠色化學》(GreenChemistry)雜志的定義,綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質.利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發,并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量。
綠色化學又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”,綠色化學是近十年才產生和發展起來的,是一個 “新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。
二、主要特點
綠色化學又稱環境友好化學,它的主要特點是:1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;2.在無毒、無害的條件下進行反應,以減少廢物向環
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綠色化學
境排放;3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”;4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。
三、綠色化學的重要性
傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重,目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸~4億噸,給環境造成危害,并威脅著人類的生存。化學工業能否生產 出對環境無害的化學品?甚至開發出不產生廢物的工藝?有識之士提出了綠色化學的號召,并立即得到了全世界的積極響應。綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染。
綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰,國際上對此很重視。1996年,美國設立了“綠色化學挑戰獎”,以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌,為子孫后代造福。
迄今為止。化學工業的絕大多數工藝都是20多年前開發的,當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來,由于化學工業向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質。以1993年為例,美國僅按365種有毒物質排放估算。化學工業的排放量為30億磅。因此,加工費用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環保監測、達標,事故責任賠償等費用。1992年,美國化學工業用于環保的費用為1150億美元,清理已污染地區花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學 品銷售總額為180億美元。環保費用為10億美元。所以。從環保、經濟和社會的要求看。化學工業不能再承擔使用和產生有毒。有害物質的費用。需要大力研究與開發從 源頭上減少和消除污染的綠色化學。
1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。所謂污染防止就是使得廢物不再產生。不再有廢物處理的問題,綠色化學正是實 現污
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綠色化學
染防止的基礎和重要工具。1995年4月美國副總統Gore宣布了國家環境技術戰略。其目標為:至2020年地球日時。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20一 25%。1996年美國設立了總統綠色化學挑戰獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學的蓬勃發展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環境技術的研究與開發領域。確 定了環境無害制造技術、減少環境污染技術和二氧化碳固定與利用技術等綠色化學的內容。總之,綠色化學的研究已成為國外企業、政府和學術界的重要研究與開發萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰,也是難得的發展機遇。
四、研究內容及情況
1、內容
綠色化學是對傳統化學的挑戰,是對傳統化學思維方式的更新和發展,因此,綠色化學的研究內容是從反應原料、反應條件、轉化方法或開發綠色產品等角度進行研究,打破傳統的化學反應,設計新的對環境友好的化學反應。包括:(1)使用無毒無害的原料;(2)利用可再生資源;(3)新型催化劑的開發研究;(4)不同反應介質的研究;(5)尋找新的轉化方法;(6)設計對人類健康和環境安全的化學產品。
2、實現途徑
(1)強化綠色化學意識
綠色化學是用化學去預防污染,是設計研究沒有或僅有盡可能小的環境負作用的、并在技術上經濟上可行的化學品和化學過程。它是在始端就采用污染預防的科學手段,使過程和終端均有零排放或零污染。從根本上區別于那些通過“三廢”處理與利用來治理污染的化學方法,最大限度的追求“原子經濟性”。綠色化學不同于傳統的化學,它需將綠色化學思想貫穿于化學始終,使化學在第3 頁
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綠色化學
設計、合成、分析等每一個環節都應與環境的相容無害。(2)開發綠色反應,提高原子利用率
在化學合成特別是有機合成中,減少廢物的關鍵是提高選擇性問題,即選擇最佳反應途徑,使反應物原子盡可能多地轉化為產物原子,最大限度地減少副產物,才會真正減少廢物的生成。對于大宗基本有機原料的生產來說,選擇原子經濟反應十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地開發了一個新的合成路線:固體氧化物催化劑合成的無廢水工藝,事實證明其能夠達到零廢水排放、零硝酸鹽排放,并且沒有或很少NOx釋放。同時,新合成路線大大減少了水和能量的消耗。由此可見,對于已在工業上應用的原子經濟反應,也還需要從環境保護和技術經濟等方面繼續研究并加以改進。(3)采用無毒無害的原料
為使制得的中間體具有進一步轉化所需的官能團和反應性,在現有化工生產中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類健康和社區安全,需要用無毒無害的原料代替它們來生產所需的化工產品[5]。在代替劇毒氫氰酸原料方面,Monsanto公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發,經過催化脫氫,開發了安全生產氨基二乙酸鈉的新工藝,改變了過去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線,避免了使用劇毒氫氰酸原料。Flexsys Americal.P.在生產一種橡膠防降解劑化學品家族的關鍵中間體4-ADPA過程中,開發了一個新的環境友好路線——使用堿性促進劑實現氫對芳環的親核取代反應,替代了傳統的氯化反應,不僅消除了大量劇毒氯氣的儲存、使用和處理,也大大減少了廢物的排放。
(4)使用無毒無害的溶劑
水是無毒無害最廉價的催化劑,但對有機物溶解能力差,不適合作有機化
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綠色化學
工的溶劑。而有機溶劑本身都具有毒性,許多都是致癌物質,還有很強的揮發性,造成嚴重的污染。近年來,研究無毒無害溶劑的工作正在開展,其中最活躍的是開發超臨界流體(SCF),超臨界流體是指處于超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介與氣態與液態之間的流體狀態,其密度接近于液體(比氣體約大3個數量級),而粘度接近氣態(擴散系數比液體大100倍左右)。超臨界流體CO2用作酸調節劑和惰性氣體,在多烯催化氧化反應和多烯雙鍵在酸性條件下的保護反應中有重要的應用。CO2調節β-胡蘿卜素催化氧化反應體系酸性,合成角黃素,同時作為惰性氣體,能夠有效的保護原料和產物中的多烯雙鍵,為多烯氧化和雙鍵保護開辟了新的途徑;CO2代替有機酸應用于氯醇化反應,是良好的酸堿調節劑,無毒、無污染,對環境友好,沒有危險,原料充足,操作容易控制,這一研究結論為相關化學工業老產品新工藝改造提供了一條可行的途徑。(5)利用可再生的資源合成化學品
生物質是可再生性資源,利用生物質代替當前廣泛使用的礦物質資源可大大減輕對資源和環境的壓力,是保護環境的一個長遠的發展方向。Frost報道以葡萄糖為原料,通過酶反應可制得乙二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統的苯酐始采制運作為尼龍原料己二酸取得了顯著進展。由于苯是己知的治癌物質,以經濟和技術上可行的方式,從合成大量的有機原料中取除苯是具有競爭力的綠色化學目標[8]。(6)開發和生產綠色產品
綠色產品,或指環境友好產品,是指產品在使用過程中和使用后不會危害生態環境和人體健康,產品具有合理的使用功能及使用壽命,產品易于回收、利用和再生,報廢后易于處置,在環境條件下易于降解。如為日常生活使用生產的包裝材料,可以進行再利用,目前大量使用的聚苯乙烯發泡塑料快餐盒,第5 頁
共5 頁
綠色化學
使用以后成為垃圾,在自然條件下,需數百年方能降解,對環境帶來嚴重的影響。為了加速它的自然降解,我們生產時可以在其中加入光敏劑、化學助劑等,使其在使用后幾個月內即分解成無害物質。
五、結束語
開發和應用綠色化學工藝,已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術,是實現可持續發展的關鍵。曾為人類文明做出過不可磨滅貢獻的有機化學化工,在21世紀,依然面臨著新的機遇和挑戰。有機化學應該發展“理想的”合成方法,即強調實用的,環境友好的,資源可持續利用的,它從簡單易得的原料出發,在溫和的條件下經過簡單的步驟,快速、高選擇性地轉化為目標分子。這就需要化學家從理念、原理、方法等方面進行改革和創新,原子經濟性、手性合成、環境友好的“潔凈”的反應介質等綠色化學原理對有機化學化工的發展將有更重要的指導意義。而綠色化學有待在理論、實踐領域中進行更深入的研究發展,其發展必然會推動人類社會的進步,相信隨著科學的進步和人們綠色意識的提高,人類賴以生存的地球環境會變得更加美好。
電氣工程學院
104班蒙仕杰
1002100442 2011 11 30
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