生活中的绿色化学
A. 绿色化学与现代生活
绿色化学与现代生活.此二者是相互联系,相互影响的互为有机结合的.绿色化学是现代生活高品质的一种代衍产物,绿色化学更能使我们的生活水平进快接近高品位高标准.然而现代生活中太多的工业化学未必是绿色的.所以我们要必须了解什么是绿色化学,它能给我们带来什么样的生活品质,绿色化学是不是在基因工程的范畴之内等等一系列问题.生命是绿色的,所以我们要学科学,爱科学,用科学.
B. 举几个绿色化学生活实例
一年没碰化学书了,不知道回答好不好
乙醇汽油
清洁能源
水力发电
电力发电
沼气池
汽车要尾气处理或有尾气吸收装置
洗衣粉用无磷洗衣粉
C. 怎样可以在生产生活中做到绿色化学
“绿色化学”要求生产尽可能不产生废物,即实现“废物零排放”。下列反应类型最容易实现“绿色化学”要求的是 化合反应
D. 绿色化学的好处
绿色化学的好处:
绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益,而且说明化学的负面作用是可以避免的,显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代,不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学,以防止化学污染;而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有的贡献。
(4)生活中的绿色化学扩展阅读:
绿色化学主要研究问题共有12个方面:
(1)从源头制止污染,而不是在末端治理污染。
(2)合成方法应具备"原子经济性"原则,即尽量使参加反应过程的原子都进入最终产物。
(3)在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质。
(4)设计具有高使用效益低环境毒性的化学产品。
(5)尽量不用溶剂等辅助物质,不得已使用时它们必须是无害的。
(6)生产过程应该在温和的温度和压力下进行,而且能耗最低。
(7)尽量采用可再生的原料,特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料。
(8)尽量减少副产品。
(9)使用高选择性的催化剂。
(10)化学产品在使用完后能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环。
(11)发展适时分析技术以便监控有害物质的形成。
(12)选择参加化学过程的物质,尽量减少发生意外事故的风险。
E. 绿色化学有哪些主要内容
绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生。
绿色化学的定义是在不断地发展和变化的。刚出现时,它更多的是代表一种理念、一种愿望。但随着学科发展,它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用,且其发展与化学密切相关。
绿色化学倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生。
(5)生活中的绿色化学扩展阅读
绿色化学最初发端于美国。1984年美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,基本思想是通过减少产生废物和回收利用废物以达到废物最少,初步体现绿色化学的思想。但废物最小化不能涵盖绿色化学整体概念,它只是一个化学工业术语,没有注重绿色化学生产过程。
1989年美国环保局又提出了“污染预防”的概念,指出最大限度地减少生产场地产生的废物,包括减少使用有害物质和更有效地利用资源,并以此来保护自然资源初步形成绿色化学思想。
F. 列举绿色化学在生活中的应用实例
2.1 绿色化学在洗涤剂中的应用
多年来, 洗涤剂类化学品是最易引起社会公众注意的一大类生活必需品。洗涤剂工业不仅要考虑产品的性能、经济效益, 还更需要有良好的环境质量做保证。表面活性剂对人体的温和性、安全性及环境相容性一直为人们所关注,通过研究结构性能关系进行分子设计, 开发和使用性能优越、对人体温和、生态友好的新型"绿色"表面活性剂已成为表面活性剂和洗涤剂生产商的生态责任。温和型表面活性剂,如烷基多苷(APG) 、醇醚羧酸盐(AEC) 、脂肪酸甲酯磺酸钠(MES) 、脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE) 和葡糖酰胺(AGA) 等的用量将增大。
2.2 绿色化学在水处理中的应用
在工业用冷却水中加入高效稳定剂,可将生产中的直流冷却水(一次性用水) 改成循环冷却水,从而节省大量的淡水资源。从绿色化学的角度考虑,新型缓蚀剂是用铂酸盐替代原来的铬酸盐和重铬酸盐,由脂肪胺替代芳香胺,其毒性和污染性都显著降低,如用绿色产品聚天冬氨酸替代原来的有机磷酸铬和磷酸盐类。中水是生活污水和工业污水经绿色化学技术处理以后,可用于工农业生产的非饮用水。近年来淡水资源日趋紧张,中水的生产越来越得到人们的重视,我国在北京、上海等地先后建成了具有一定规模的中水生产装置。
2.3 绿色化学在合成有机物上的应用
1991年美国著名有机化学家Trost首先提出了原子经济性的概念,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子,使之结合到目标分子中,实现零排放。目前在大工业品中,如氢甲酰化反应、Ziegler-Natta 聚合、从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等都是原子经济性反应的典范。
2.4 绿色化学在能源中的应用
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭为国民经济做出巨大贡献的同时,也带来了一系列的环境污染问题。将生物物质用作化学原料和能源是绿色化学的战略目标。地球上的绿色植物每年产生的碳氢化合物高达300 亿吨以上,其能量储备相当于8万亿吨煤或8百亿吨石油,且可在自然环境中降解。如可将淀粉或纤维素降解成葡萄糖,再用细菌发酵和(或)酶进行催化,生产出我们所需的化学物质。TexasA&M 大学的Holtzapple M教授利用废弃的生物物质经石灰消化处理,然后进行发酵,生产出有机化学品和燃料。此外,太阳能、水力能、海洋能、风力能、生物物质能均属于清洁能源。我国水力能资源丰富,水力能实际可利用2.5亿千瓦;全国陆地表面每年接受太阳能相当于1.7亿吨标准煤的能量。如果能够合理开发和利用这些清洁能源,既可以替代相当部分的矿物能源,又可减少环境污染。
2.5 绿色化学在轻化工业中的应用
轻化工业的绿色化生产,主要是指制革工业、造纸工业以及发酵工业的绿色化生产。仅造纸行业每年有害废水的排放量就高达50亿吨,占全国工业废水总量的1/6,其中90%以上是难以降解的制浆黑液和漂白废水(白液)。因此,一方面要研究开发源头绿色化的轻化工业生产工艺技术,另一方面要改造传统的生产工艺,使之逐步绿色化。铬鞣仍然是皮革生产中使用的主要鞣制方法,铬以及皮革中的三价铬可能被氧化为致癌的六价铬,对环境和人体健康危害严重。就目前的情况来看,采用单独的无铬鞣法还不能完全达到铬鞣皮革的目的。但无铬鞣应该是未来的发展趋势。THP盐(TetrakisHydroxymethyl Phosphonium Salt,四羟甲基磷盐)是近年来比较受到关注的一种无铬化鞣剂,由于它本身还具有阻燃、杀菌、防腐和助染等性能,可以在鞣制的同时赋予皮革更多的功能性,被认为是一种极具前途的有机鞣剂。蒋岚等利用丙烯酸树脂和THP盐结合鞣制,得到皮革的收缩温度可达到85℃。
2.6 绿色化学在农药中的应用
由于农药及其在环境介质间传递所引起的污染很难根治,近年来研究者的注意力从农药的强杀伤力和广谱性上逐渐转移到高选择性和环境友好型农药的研究上来,高效、安全的农药品种在市场上渐唱主角。在众多的新型农药中,生物农药可以说是绿色农药的首选。近年来,我国已经生产了一些植物源农药,用于绿色食品生产中,如苦楝素、鱼藤酮、苦参碱、藜芦碱等,绝大部分植物源杀虫剂都具有对人畜安全、不污染环境、不易使害虫产生抗药性等优点。开发单一活性异构体农药或降低产品中无效、低效性异构体的比例是当代农药生产的发展方向之一,如顺式氰戊菊酯、顺式氯氰菊酯的药效分别是氰戊菊酯、氯氰菊酯的4倍和2~3倍。目前生物农药还不能实现大规模的生产,进行大面积快速防治时效果不理想, 很难在短时期内成为农药的主力军。模拟天然物质结构合成、开发新剂型以及采用绿色合成技术生产低毒无害的绿色化学农药,将是未来农药的重要发展方向。
G. 绿色化学的概念
绿色化学的英文名叫Green chemistry,别名又叫环境无害化学或环境友好化学。减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计叫做绿色化学。涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等各类学科,是一门从源头上阻止环境污染的新兴交叉学科。
绿色化学起源于美国,绿色化学的核心围绕院子经济性和5R”原则,最理想的技术是采用“原子经济”反应,实现反应的绿色化,即原料分子中的每一原子都转化成产品,不产生任何废物和副产物,实现废物的“零排放”。
绿色化学的目的在于环保,倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生。
(7)生活中的绿色化学扩展阅读
绿色化学的发展历程
起源:美国绿色化学研究所所长、耶鲁大学教授在1992年提出的“绿色化学”,其基础是化学,而其应用和实施则更像是化工。
发展:1984年美国环保局提出“废物最小化”,主要通过减少产生废物和回收利用废物以达到废物最少,初步体现绿色化学。
1991年“绿色化学”成为美国环保局的中心口号,确立了绿色化学的重要地位。1993年研究主题扩展到绿色溶剂、安全化学品等,并改名为“绿色化学计划”,“绿色化学”构建了学术界、工业界、政府部门及非政府组织等自愿组合的多种合作,目的是促进应用化学来预防污染。
国内:1995年中国科学院提出绿色化学与技术课题,2006年7月正式成立了中国化学学会绿色化学专业委员会。
绿色化学技术发展:绿色化学技术主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化展开,当前的“原子经济”反应所取得的成 果与绿色目标还有相当的距离。美国十分重视绿色化学技术,设立了“总统绿色化学挑战奖”。
H. 什么是绿色化学
绿色化学是减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计。
绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生。
它是一门从源头上阻止环境污染的新兴科学,其研究工作主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化 展开的。绿色化学技术中最理想的是采用“原子经济”反应,实现反 应的绿色化,即原料分子中的每一原子都转化成产品,不产生任何废物和副产物。
(8)生活中的绿色化学扩展阅读
绿色化学技术中最理想的是采用“原子经济”反应,实现反 应的绿色化,即原料分子中的每一原子都转化成产品,不产生任何 废物和副产物,实现废物的“零排放”。
绿色化学技术从三废控制等 级来说,它属于防污的优先级,标志着防污工作由被动转向主动,因 此与传统的“末端治理”相比具有更深远的意义。
但是,要真正实现 废物的“零排放”是非常困难的,当前的“原子经济”反应所取得的成 果与绿色目标还有相当的距离。美国十分重视绿色化学技术,设立了“总统绿色化学挑战奖”。
绿色化学与污染控制化学不同。污染控制化学研究的对象是对已被污染的环境进行治理的化学技术与原理,使之恢复到被污染前的面目。
绿色化学的理想是使污染消除在产生的源头,使整个合成过程和生产过程对环境友好,不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物,这是从根本上消除污染的对策。由于在始端就采用预防污染的科学手段,过程和终端均为零排放或零污染。
I. 什么是绿色化学
绿色化学又称环境无害化学(environmentally benign chemistry)、环境友好化学(environmentally friendly chemistry)、清洁化学(clean chemistry),即减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计。
绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生。
绿色化学与污染控制化学不同。污染控制化学研究的对象是对已被污染的环境进行治理的化学技术与原理,使之恢复到被污染前的面目。绿色化学的理想是使污染消除在产生的源头,使整个合成过程和生产过程对环境友好,不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物,这是从根本上消除污染的对策。
(9)生活中的绿色化学扩展阅读:
一、核心内容
绿色化学主要从原料的安全性、工艺过程节能性、反应原子的经济性和产物环境友好性等方面进行评价。原子经济性和“5R”原则是绿色化学的核心内容。
原子经济性是指充分利用反应物中的各个原子,从而既能充分利用资源又能防止污染。原子利用率超离,可以最大限度地利用原料中的每个原予,使之结合到目标产物中,反应产生的废弃物就越少,对环境造成的污染就越小,实验过程中应遵循绿色化实验的5个“R”原则,即
1、Rection,减量使用原料,减少实验废弃物的产生和排放;
2、Reuse,循环使用、重复使用。
3、Recycling,回收,实现资源的回收利用,从而实现“省资源、少污染,减成本”。
4、Regeneration,再生,变废为宝,资源和能源再利用,是减少污染的有效途径。
5、Rejection,拒用有毒有害品,对一些无法替代又无法回收、再生和重复使用的,有毒副作用及会造成污染的原料,拒绝使用,这是杜绝污染的最根本的办法。
二、相关报道
中国科学院院士何鸣元介绍,“绿色催化和可持续发展技术麦积山论坛”的核心价值观定位是倡导绿色化学,保护生态环境。一定要在保护好优秀文化资源的前提下,在不破坏环境的基础上找到发展经济的立足点。绿色环保是今后中国产业调整升级的持续重要方向,协调好经济发展和生态环境保护两者的关系至关重要。
何鸣元说,绿色化学的提出,是基于绿色环保和可持续发展的考量。“麦积山论坛”就是发挥院士专家团队的科研优势,针对中西部地区资源延伸利用,化学工业转型升级和东部产业西移等问题展开研究,从而帮助企业解决绿色技术瓶颈等问题。
中国工程院院士胡永康说,甘肃是资源大省,拥有丰富的矿产及能源资源,同时又具有以装备制造业为主体,机械制造、电工电气、电子信息、医药食品、建筑建材、能源化工六大产业为主导的工业体系。
J. 绿色化学与生活
绿色化学与食品加工
绿色化学与现代生活
绿色化学的12项原则和5R原则
为了简述了绿色化学的主要观点,P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则,这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。
Ⅰ.防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。
Ⅱ.讲原子经济——应该设计这样的合成程序,使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。
Ⅲ.较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法,使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。
Ⅳ.设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能,还应具有最小的毒性。
Ⅴ.溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料(如溶剂或析出剂)当不得已使用时,尽可能应是无害的。
Ⅵ.设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量,还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。
Ⅶ.用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的,原料应能回收而不是使之变坏。
Ⅷ.尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程),因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。
Ⅸ.催化作用——催化剂(尽可能是具选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。
Ⅹ.要设计降解——按设计生产的生成物,当其有效作用完成后,可以分解为无害的降解产物,在环境中不继续存在。
Ⅺ.防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法,在实时分析、进程中监测,特别是对形成危害物质的控制上。
Ⅻ.特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中,反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。 为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求,人们又提出了5R理论: 减量——Rection 减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量,有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物(副产物)排放量,必须排放标准以下。 重复使用——Reuse 重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等,从一开始就应考虑有重复使用的设计。 回收——Recycling 回收主要包括:回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。再生——Regeneration 再生是变废为宝,节省资源、能源,减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。
拒用——Rejection 拒绝使用是杜绝污染的最根本办法,它是指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用。 绿色化学的发展前景
反应原料的绿色化 即反应原料符合5R原则。 原子经济性反应 在基本有机原料的生产中,已有一些原子经济性反应的典范,如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。 高效合成法 不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。 提高反应的选择性———定向合成 如不对称合成。 环境友好催化剂 例如在正己烷的裂解反应中,固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性,更小的腐蚀性。 物理方法促进化学反应 如微波引发和促进Diels Alder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。 酶促有机化学反应 酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。 溶剂 化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。 计算机辅助绿色化学设计和模拟 在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。 环境友好产品 如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。 绿色化学为化学的发展注入了新的活力,在21世纪化学必将大有可为。