綠色化學(xué)論文
綠色化學(xué)論文
綠色化學(xué)教學(xué)是高校教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì),也是當(dāng)前世界各國(guó)所面臨的環(huán)境污染問(wèn)題的必然選擇。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于綠色化學(xué)論文的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
綠色化學(xué)論文篇1
淺談綠色化學(xué)
摘 要:化學(xué)給人類的衣食住行帶來(lái)方便的同時(shí),也給人類賴以生存的環(huán)境帶來(lái)了諸多的負(fù)面影響。每一門科學(xué)的發(fā)展都充滿了探索與進(jìn)步,而人的因素是起著決定性的作用,最終就是要靠著人們不斷地提升自我認(rèn)識(shí),來(lái)解決這個(gè)存在的問(wèn)題。化學(xué)家在研究過(guò)程中不可避免地會(huì)合成出未知性質(zhì)的物質(zhì),這些物質(zhì)或許已經(jīng)對(duì)我們的環(huán)境造成了這樣那樣的破壞。一方面,很多著名的環(huán)境事件如酸雨、白色污染、水體富氧化以及臭氧層空洞等方面,這些都是與化學(xué)方面有關(guān);另一方面,就是把所有的環(huán)境事件問(wèn)題全部的歸納為化學(xué)方面的原因,這是不公平的,像一些沙塵暴、煤的燃燒和森林銳減等方面,則不是化學(xué)方面的原因造成的。在最初的化學(xué)工藝的流程當(dāng)中,沒(méi)有把廢渣、廢氣處理流程納入考慮的工藝流程范圍內(nèi),因此,大多數(shù)的化學(xué)工藝都會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污染的。所以,保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為全球的共識(shí)。然而究竟怎樣來(lái)保護(hù)環(huán)境呢?保護(hù)環(huán)境對(duì)化學(xué)提出了什么樣的要求呢?要回答這些問(wèn)題,還得從環(huán)境問(wèn)題說(shuō)起。
關(guān)鍵詞:環(huán)境保護(hù) 綠色化學(xué) 反應(yīng)效率 生物技術(shù)
1 引例
1976年7月10日,意大利塞維索的伊克梅薩化工廠逸出三氯苯酚,其中含有劇毒化學(xué)品二惡英(簡(jiǎn)稱TCDD),造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,使多人中毒。廠周圍8.5ha范圍內(nèi)所有居民被遷走,1.5km內(nèi)植物均被填埋,在數(shù)公頃土地上鏟除掉幾厘米厚的表土層。二惡英毒性比DDT高出1萬(wàn)倍,有致癌和致畸作用。事隔多年后,當(dāng)?shù)鼐用裰谢蝺喝源鬄樵黾?。由于TCDD已滲透到工業(yè)和生活中,難以防范,故這次事故發(fā)生后,引起了公眾恐慌。在德國(guó)中部下薩克森州的哥廷根有兩條相鄰的小溪,但其顏色卻截然不同。一條是普通的小溪,另一條卻因?yàn)榛瘜W(xué)污染變成綠色的溪流。這條綠色的小溪是由于附近的一個(gè)工廠在遭遇火災(zāi)后,工廠內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)流入小溪而致。
2 我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視
為了更好地保護(hù)環(huán)境,許多國(guó)家正在廣泛地宣傳環(huán)境保護(hù)思想,同時(shí)制定相應(yīng)的法律法規(guī)。我國(guó)將保護(hù)環(huán)境確立為我國(guó)一項(xiàng)基本國(guó)策,政府高度重視環(huán)境保護(hù),頒布了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)若干問(wèn)題的決定》、《全國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃》、《全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)綱要》。環(huán)境立法和執(zhí)法取得進(jìn)展,全民環(huán)境意識(shí)有較大提高。結(jié)合國(guó)家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,取締、關(guān)停了8.4萬(wàn)多家污染嚴(yán)重又沒(méi)有治理前景的企業(yè)。環(huán)境保護(hù)投入逐年增長(zhǎng)。以重點(diǎn)流域、地區(qū)、城市、海域和工業(yè)企業(yè)污染治理為突破口,開(kāi)展了大規(guī)模的環(huán)境污染治理,并取得了階段性成果。生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)得到加強(qiáng),啟動(dòng)了國(guó)家天然林資源保護(hù)工程,開(kāi)始實(shí)行退耕還林,國(guó)家級(jí)生態(tài)示范區(qū)建設(shè)試點(diǎn)開(kāi)始實(shí)施。經(jīng)過(guò)五年的努力,全國(guó)環(huán)境污染惡化的趨勢(shì)得到基本控制,部分城市和地區(qū)環(huán)境質(zhì)量有所改善。
3 綠色化學(xué)的提出
“綠色化學(xué)”這一名詞最早出現(xiàn)在美國(guó)環(huán)保局的官方文件中。1995年,美國(guó)總統(tǒng)克林頓、副總統(tǒng)戈?duì)枌TO(shè)了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,以推動(dòng)社會(huì)各界進(jìn)行化學(xué)污染預(yù)防和工業(yè)生態(tài)學(xué)研究,從根本上減少甚至杜絕化學(xué)污染源,這使得“綠色化學(xué)”這個(gè)名稱廣為流傳。
所謂綠色化學(xué),又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)(Environmentally Benign Chemistry)、環(huán)境友好化學(xué)(Environally Friendly Chemistrqy)、清潔化學(xué)(Clean Chemistry)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消滅那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物,不再處理廢物。它是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。
4 綠色化學(xué)的12項(xiàng)原則和5R理論
P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出綠色化學(xué)的12項(xiàng)原則,這12條原則對(duì)我們今后從事綠色化學(xué)的研究具有一定的指導(dǎo)作用。(1)防止污染優(yōu)于污染之后再處理;(2)原子經(jīng)濟(jì)性;(3)低毒化學(xué)合成;(4)安全化學(xué)品;(5)安全的溶劑或助劑;(6)能量效率設(shè)計(jì);(7)使用可再生原料;(8)減少衍生物;(9)催化,催化劑比化學(xué)計(jì)量試劑優(yōu)越;(10)降解設(shè)計(jì);(11)防止污染的快速分析;(12)本身安全,能防止意外事故的化學(xué)。
綠色化學(xué)的5R理論:(1)減量—— Reduction減量是從省資源少污染角度提出的。減少用量、在保持產(chǎn)量的情況下如何減少原料用量,有效途徑之一是提高轉(zhuǎn)化率、減少損失率。減少“三廢”排放量。主要是減少?gòu)U氣、廢水及廢棄物的排放量。(2)重復(fù)使用—— Reuse重復(fù)使用這是降低成本和減廢的需要。諸如化學(xué)工業(yè)過(guò)程中的催化劑、載體等,從一開(kāi)始就應(yīng)考慮有重復(fù)使用的設(shè)計(jì)。(3)回收—— Recycling回收主要包括:回收未反應(yīng)的原料、副產(chǎn)物、助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等。(4)再生—— Regeneration再生是變廢為寶,節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑。它要求化工產(chǎn)品生產(chǎn)在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮到有關(guān)原材料的再生利用。(5)拒用—— Rejection拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對(duì)一些無(wú)法替代,又無(wú)法回收、再生和重復(fù)使用的毒副作用、污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過(guò)程中使用。
5 實(shí)現(xiàn)途徑
我們需要可持續(xù)發(fā)展,但我們更需要綠色的生活環(huán)境,因此我們呼吁綠色化學(xué),呼吁人們從身邊的一點(diǎn)一滴做起,為我們生活的這片土地增添幾分綠色。(1)采用無(wú)毒、無(wú)害并可循環(huán)使用的新材料;(2)提高反應(yīng)效率,讓化學(xué)反應(yīng)綠色化;(3)應(yīng)用生物技術(shù),節(jié)約能源;(4)使用無(wú)毒無(wú)害的溶劑;(5)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)了綠色產(chǎn)品;(6)盡量乘坐公交車;(7)房屋裝修盡量簡(jiǎn)單;(8)購(gòu)物多用布袋;(9)多用肥皂,少用或不用洗滌劑;(10)優(yōu)先購(gòu)買綠色產(chǎn)品。
人類只有弄清楚自己在干什么、能為我們的子孫留下什么,才能放心地去做我們認(rèn)為對(duì)的事。
參考文獻(xiàn)
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[5] 中國(guó)新能源信息網(wǎng).
綠色化學(xué)論文篇2
淺談綠色化學(xué)及在工業(yè)中應(yīng)用
1 綠色化學(xué)概述
1.1 綠色化學(xué)概念
綠色化學(xué)又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué),是指化學(xué)反應(yīng)和過(guò)程以“原子經(jīng)濟(jì)性”為基本原則,即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個(gè)原料原子,在始端就采用實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段,因而過(guò)程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學(xué)。綠色化學(xué)不同于環(huán)境保護(hù),綠色化學(xué)不是被動(dòng)地治理環(huán)境污染,而是主動(dòng)的防止化學(xué)污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學(xué)是更高層次的環(huán)境友好化學(xué)。
1.2 綠色化學(xué)的核心內(nèi)容
原子經(jīng)濟(jì)性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,這一概念最早是1991年美國(guó)Stanford大學(xué)的著名有機(jī)化學(xué)家Trost(為此他曾獲得了1998年度的“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”的學(xué)術(shù)獎(jiǎng))提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,認(rèn)為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn):一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地減少了廢物的排放。原子利用率的表達(dá)式是:
原子利用率=(預(yù)期產(chǎn)物的式量/反應(yīng)物質(zhì)的式量之和)×100%
如無(wú)公害氧化劑過(guò)氧化氫的制備可采用乙基蒽醌法,即由氫和氧在2-乙基蒽醌和Pd為催化劑作用下直接合成,2-乙基蒽醌復(fù)出并可循環(huán)使用。此反應(yīng)原子利用率為100%,體現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)性,減少?gòu)U物的生成和排放,是典型的零排放例子。
2 綠色化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1 玻璃工業(yè)
色彩斑爛的玻璃制品給人以賞心悅目的感覺(jué),為我們生活增添了不少的情趣??墒牵谶@個(gè)五彩繽紛的玻璃世界中,卻包含著有害的甚至劇毒的元素,如鉛、鉻、鎘、鎳、銅、錳、砷等重金屬,以及氟、氯、硫等非金屬。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,這些元素會(huì)釋放、氣化,污染大氣、水源,以致對(duì)人類造成傷害。
2.2 玻璃制品的綠色化
為了避免或減少玻璃容器中有害物質(zhì)的溶出,首先必須優(yōu)化玻璃的化學(xué)成分。在鉛玻璃中加入一定數(shù)量的Al2O3并用Na2O代替 K2O可減少鉛的溶出量。氧化砷在玻璃的制造中用作澄清劑,但其毒性較大。用砷酸鈉代替氧化砷,可使毒性減至1/60,且在運(yùn)輸過(guò)程中無(wú)粉塵飛揚(yáng)。
2.3 爐渣玻璃
鋼鐵工業(yè)及有色冶金工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了大量爐渣。以我國(guó)為例,每年的冶金爐渣排放量便超過(guò)了700萬(wàn)噸,累計(jì)多達(dá)2000多萬(wàn)噸。目前利用率不到5%。若用以生產(chǎn)爐渣玻璃陶瓷制品,由于配料中可加入50%~60%的爐渣無(wú)疑是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的一種最有效的方法。不僅如此,尚能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。爐渣玻璃比普通玻璃具有更高的抗彎、抗壓強(qiáng)度,極高的耐磨性能,良好的熱性能(能耐1000℃的冷熱溫差),優(yōu)良的電絕緣性能和穩(wěn)定的化學(xué)性能。
2.1.4 生態(tài)環(huán)境玻璃
生態(tài)環(huán)境玻璃材料是指具有良好的使用性能或功能,對(duì)資源能源消耗少,和對(duì)生態(tài)環(huán)境污小,再生利用率高或可降解與循環(huán)利用,在制備、使用、廢棄直到再生利用的整個(gè)過(guò)程與環(huán)境協(xié)調(diào)共存的玻璃材料。我們稱其為光催化降解生態(tài)環(huán)境玻璃材料,或簡(jiǎn)稱為光化解環(huán)境玻璃。這種生態(tài)玻璃具有降解大氣中由于工業(yè)廢氣和汽車尾氣以及室內(nèi)裝飾材料所產(chǎn)生的污染;還可以降解積聚在玻璃表面的液態(tài)有機(jī)物;同時(shí)能起到抗菌、殺菌和防霉的作用。
2.2 涂料
涂料中的化學(xué)物質(zhì)除成膜基質(zhì)外,其余物質(zhì)如溶劑、增塑劑、添加劑等,大都是易揮發(fā)性的有機(jī)物,并帶有一定的毒性,這些物質(zhì)是涂料污染大氣的主要來(lái)源。特別是有機(jī)溶劑,使用量大,揮發(fā)性強(qiáng),對(duì)人畜損害程度較大。涂料施工后,全部有機(jī)溶劑揮發(fā)釋放到大氣中。據(jù)報(bào)道,全世界每年向大氣排放的碳?xì)浠衔锛s達(dá)2000萬(wàn)噸,其中約有350萬(wàn)噸是涂料中的有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑揮發(fā)到大氣中通過(guò)呼吸進(jìn)入人體后會(huì)損害人體。
2.2.1 水性涂料
主要特性是以無(wú)毒的水代替有毒的有機(jī)物作為涂料溶劑,減少或消除涂料揮發(fā)性的有機(jī)物對(duì)大氣的污染。水性涂料仍然會(huì)含部分有機(jī)溶劑(作助溶劑,但量較少)?! ?.2.2 無(wú)溶劑涂料
無(wú)溶劑涂料包括粉末涂料和光固化涂料。由于涂料不含溶劑, 環(huán)境的污染問(wèn)題可得到較徹底的解決。因此,它們受到極大的重視, 發(fā)展十分迅速。
2.3 農(nóng)藥
據(jù)世界衛(wèi)生 組織(WHO)對(duì)19個(gè)國(guó)家的 統(tǒng)計(jì),全世界每年發(fā)生50萬(wàn)起農(nóng)藥急性中毒事故,涉及200萬(wàn)人,其中大約4萬(wàn)人死亡。每10萬(wàn)個(gè)接觸農(nóng)藥的 農(nóng)業(yè)人口中,每年有6~79個(gè)發(fā)生農(nóng)藥中毒事故。除了急性中毒外,在自然界中不能降解的農(nóng)藥,通過(guò)食物鏈的傳遞和濃縮,最終到達(dá)人類體,在內(nèi)臟、脂肪中累積而引起各種疾病,甚至癌癥。據(jù)統(tǒng)計(jì),農(nóng)村小孩白血病中50%與農(nóng)藥有關(guān),而新生兒畸型的比率比城市多一倍,也與農(nóng)藥有關(guān)。1997年癌癥研究國(guó)際組織已證明在動(dòng)物試驗(yàn)中有足夠致癌證據(jù)的農(nóng)藥26種,有一定致癌證據(jù)的農(nóng)藥16種。其中不少農(nóng)藥至今仍在生產(chǎn)和使用。
2.3.1 超高效低毒農(nóng)藥
所謂超高效低毒農(nóng)藥,就是指新開(kāi)發(fā)的農(nóng)藥對(duì)靶標(biāo)生物活性高,每公頃耕地施用量?jī)H10克~100克,且對(duì)人畜基本上無(wú)毒,對(duì)害蟲(chóng)天敵和益蟲(chóng)無(wú)害,易在自然界中降解、無(wú)殘留或低殘留的農(nóng)藥。
2.3.2 氨基酸類農(nóng)藥
作農(nóng)藥用的氨基酸衍生物由于具有毒性低、高效無(wú)公害、易被生物全部降解利用、原料來(lái)源廣泛等特點(diǎn),因此一出現(xiàn)就顯示出強(qiáng)大的生命力。
3 綠色化學(xué)使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)逐步向前推進(jìn)
傳統(tǒng)的化工生產(chǎn),給我們的生活創(chuàng)造了非常豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)和能源。其在對(duì)人類歷史的發(fā)展進(jìn)步的工程中所做的貢獻(xiàn)是不不忽略的。但是呢,又由于化工產(chǎn)品生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)過(guò)后的殘余物中,存在著大量的有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)又造成了很多環(huán)境污染問(wèn)題以及生態(tài)平衡的失調(diào)。這樣,就又阻礙了 社會(huì) 經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)發(fā)展。新世紀(jì),面對(duì)嚴(yán)峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn),可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇,成為了歷史的必然。
實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng) 成為了我國(guó)的一項(xiàng)基本的國(guó)策。作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分的化學(xué)工業(yè),在這一基本國(guó)策的指導(dǎo)之下,最行之有效的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學(xué)的開(kāi)發(fā)和利用。綠色化學(xué),不單單是指那些對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的有害影響小甚至沒(méi)有有害影響的化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價(jià)格平民化的化學(xué)化工技術(shù)的研究以及 應(yīng)用。綠色化學(xué)的生產(chǎn)過(guò)程只產(chǎn)生非常少量的廢物處理,或者不產(chǎn)生廢物處理。其最主要的特點(diǎn)便是在生產(chǎn)的過(guò)程中,最大程度地充分利用資源,使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,盡量不產(chǎn)生污染。有利于化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實(shí)執(zhí)行。
結(jié)束語(yǔ)
綠色化學(xué)是人類的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來(lái)重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué),從而使我們對(duì)環(huán)境的治理可以從治標(biāo)中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學(xué)的發(fā)展不僅將對(duì)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生重大影響,而且將為我國(guó)的企業(yè)與國(guó)際接軌創(chuàng)造條件。