绿色化学常考知识点

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绿色化学常考知识点

绿色化学常考知识点

1.全球十大环境问题

①大气污染;

②臭氧层破坏;

③全球变暖;

④海洋污染;

⑤淡水资源紧张和污染;

⑥土地退化和沙漠化;

⑦森林锐减;

⑧生物多样性减少;

⑨酸雨蔓延;

⑩有毒的化学品和危险废物。

2.为了保护环境,美国设立了什么奖,包括哪几项奖励?

美国设立了“总统绿色化学挑战奖”包括:学术奖、新合成路线奖、新工艺奖安全化学品设计奖、中小企业奖。

3.绿色化学的12条原则

①污染预防优于末端治理污染;

②合成方法应具原子经济性,即尽量使反应过程的原子都进入最终产品中;

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、低环境毒性的化学品;

⑤尽量不用溶剂、分离试剂等辅助物质,不得已使用时也应是无毒、无害的;

⑥生产过程应该在温和的温度和压力下进行,而且能耗应最低;

⑦在技术可行和经济合理的前提下,尽量使用可再生原料;

⑧尽量避免或减少不必要的衍生步骤(例如,使用屏蔽基团、保护/复原、物理/化学过程的临时性变更等);

⑨使用高选择性的催化剂优于化学计量试剂;

⑩化学产品在使用完后应能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环;

?发展实时分析技术以监控有害物质的形成;

?选择参加化学过程的物质,尽量减少发生意外事故的风险。

4.1998年,英国出版了第一本绿色化学专著《Theory and Application of Green Chemistry》这是绿色化学发展史上的里程碑。

5.由英国皇家化学会主办的国际性杂志《Green Chemistry》于1999年创刊。

6.绿色化学的定义

是用化学的技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。

7.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)。

8.绿色化学的研究内容

①改革现有工艺过程,实现清洁生产;

②清洁合成,减少废物排放,目标是零排放;

③安全化学品和绿色新材料的设计;

④提高原材料和能源的利用率,大量使用可再生资源;

⑤生物技术和生物质的应用;

⑥新的分离技术;

⑦评价环境效果的方法学和工具;

⑧用绿色化学变革社会生活。

9.绿色化学主要研究发展趋势

①探索与利用化学反应的选择性(包括区域选择性,化学选择性和立体选择性),这不仅与合成产品的效率有关,且可能影响产品的生态效应和对环境的友好程度;

②发展和应用对人和环境无毒、无害的试剂和溶剂,特别是开发以水或超临界流体为反应介质的化学反应;

③大力开发新型环境友好催化剂;

④开发新型分离技术。

10.绿色化学与环境化学及环境治理的区别

①环境化学是一门研究污染物的分布、存在形式、运行、迁移及其对环境影响的科学;

②环境治理则是对已被污染的环境进行治理,即研究污染物对环境的污染情况和

治理污染物的原理和方法;

③绿色化学研究的是污染的根源,即找到污染的本质在那里,而不是对终端或过程污染进行处理。

11.绿色化学与传统化学的不同点

传统化学在评价化学反应效率时,它往往考虑的是收率和选择性,但难以用来确定生产过程中所产生的污染物的数量。

绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子,具有“原子经济性”,因此它既能够充分利用资源,又能够实现防止污染。

绿色化学关注在现今科技手段和条件下能降低对人类健康和环境有负面影响的各个方面和各种类型的化学过程。

12.绿色化学的特点

①化学反应的原子经济性;

②化学反应的清洁性;

③化学工艺的循环性和闭路性;

④化学反应技术的可持续性;

⑤化工生产的可持续性。

13.绿色化学的涵义——5R理论

①减量——R eduction:即节省资源,减少“三废”的排放。

(1)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,应当在排放标准以下。

②重复使用——R euse:重复使用是降低成本和减废的需要。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。

③回收——R ecycling:可以有效实现“省资源、少污染、减成本”要求。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。

④再生——R egeneration:即变费为宝,节省资源、能源,减少污染。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。

⑤拒用——R ejection: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。

14.绿色化学的实现途径

①化学反应的绿色化:寻求安全有效的反应途径,如开发原子经济反应,提高反应的选择性等;

②原料的绿色化:寻求安全有效的反应原料,如采用无毒无害的原料,以可再生资源为原料等;

③溶剂的绿色化:如采用无毒无害的溶剂;

④催化剂的绿色化:如采用无毒无害的催化剂;

⑤产品的绿色化:设计安全有效的目标分子、制造环境友好产品等;

⑥化工生产的绿色化:寻求零排放的工艺过程和安全有效的反应条件等。

15.原子经济性(Atom Economy )定义

在反应中最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之全部转化到目标分子中,达到零排放。

16.原子利用率 =(预期产物的分子量/全部反应物的分子量之和)×100%

17.计算由乙烯制备环氧乙烷反应的原子利用率

(1)经典方法 二步法

CH 2=CH 2+ Cl 2+ H 2O→ ClCH 2CH 2OH + HCl

ClCH 2CH 2OH+ Ca(OH)2+HCl→ C 2H 4O+CaCl 2+2H 2O

总包反应为: C 2H 4 + Cl 2 + Ca(OH)2→C 2H 4O+CaCl 2+H 2O

28 71 74 44

原子利用率=25.4%

100%74712844

=?++ (2)新方法 C 2H 4+2

1O 2?→?Ag C 2H 4O 总反应为: C 2H 4 +21

O 2→ C 2H 4O 28 16 44

原子利用率=%100%100162844

=?+

18.环境因子(又称E -因子)定义

在一个化学反应过程中,所生成的废物质量与目标产物质量的比值。可用生产每

千克产品所产生的废弃物的千克数来表示。

19.环境因子越大,则过程产生的废物越多,造成的资源浪费和环境污染也越大。对于原子利用率为100%的原子经济性反应,E-因子为零。

20.绿色的辅助剂有哪些?

超临界流体、水、固定化溶剂、离子液体

21.超临界流体的性质和优点

①超临界流体的性质

超临界流体由于液体与气体分界消失,是即使提高压力也不液化的非凝聚性气体。超临界流体的物性兼具液体性质与气体性质。它基本上仍是一种气态,但又不同于一般气体,是一种稠密的气态。其密度比一般气体要大两个数量级,与液体相近。它的粘度比液体小,但扩散速度比液体快(约两个数量级),所以有较好的流动性和传递性能。它的介电常数随压力而急剧变化(如介电常数增大有利于溶解一些极性大的物质)。另外,根据压力和温度的不同,这种物性会发生变化。

②超临界流体的优点

超临界流体的处于临界温度和临界压力以上,介于气体和液体之间的流体,兼有气体液体的双重性质和优点:

(1)溶解性强。

密度接近液体,且比气体大数百倍,由于物质的溶解度与溶剂的密度成正比,因此超临界流体具有与液体溶剂相近的溶解能力。

(2)扩散性能好。

因黏度接近于气体,较液体小2个数量级。扩散系数介于气体和液体之间,为液体的10-100倍。具有气体易于扩散和运动的特性,传质速率远远高于液体。

(3)易于控制。

在临界点附近,压力和温度的微小变化,都可以引起流体密度很大的变化,从而使溶解度发生较大的改变。(对萃取和反萃取至关重要)。

22.水的超临界点:t=374.3℃,p=22.05MPa

23.说说你所知道的环境友好的催化技术的热点领域有哪些?

24.什么是绿色材料?什么是绿色食品?

绿色材料:绿色材料是指在原材料采取、产品制造、使用或者是再循环及废料处理等环节对人类环境负荷为最小并有利于人类健康的材料。

绿色食品:绿色食品是指无公害、无污染的安全、优质、营养,经过专门机构认定,许可使用绿色食品标志的食品。

25.举例说明几种常见反应的原子经济性

26.举例说明提高化学反应原子经济性的途径

27.绿色原料CO2的利用有哪些方面?

①炼钢吹炼气:应用CO2代替Ar用于转炉炼钢吹炼气,可大幅度降低炼钢成本。

②饮料添加剂:用作汽水、啤酒、可乐、碳酸饮料等充气添加剂。

③焊接保护气:利用CO2保护电弧焊接,既可避免金属表面氧化,又可使焊接速度提高9倍。CO2保护焊接是一种公认的高效率、低成本、省时省力的焊接方法,并具有可变形小、油锈敏感性低、抗裂、致密性好。

④烟丝膨胀剂:食品级CO2可用于香烟丝的膨化处理,在使烟丝膨化中降低焦油和尼古丁的含量,提高香烟等级,还可节省烟5%~6%,降低了成本。

⑤食品冷藏保鲜剂:作为一种廉价的原料,CO2可用于蔬菜、瓜果的保鲜贮藏。CO2也是很好的致冷剂,它不仅冷却速度快,操作性能好,不浸湿产品,不会造成二次污染,而且投资少、人力省。CO2自然降氧,气调保鲜是国际上广泛应用的较现代化的方法。CO2气调保鲜是注入高浓度CO2降低O2含量,以抑制果蔬中微生物呼吸,制止病菌发生,因其不含化学防腐剂而深受人们欢迎。

⑥油田助采剂:CO2在石油工业上的应用已较成熟。这首先体现在提高石油的采油率上,利用CO2,作油田助采剂可提高石油采收率7%~15%。CO2作为油田注入剂,可有效地驱油。

⑦植物气肥:用CO2制成气肥,加大植物生产空间中CO2浓度,可增加植物的干物质从而达到增产的目的。用作肥料的CO2纯度要求不高,制备投资小,因此合成氨厂回收利用CO2并作为肥料供应,可创造出极好的经济效益和社会效益。

⑧CO2在其他方面的应用:由于CO2呈弱酸性,可用于处理工厂排出的碱性污染物。像印染、金属加工、炼油、乙烯生产和造纸行业。此外,CO2还可用作抑爆充加剂、木材保存剂、凝土添加剂、核反应堆净化剂、灰尘遮蔽剂、废润滑油

净化、回收剂和工业设备残留物质、污垢清除剂。

28.绿色氧化剂:H2O2

29.废弃生物质的利用

①废弃生物质转化为动物饲料;

②制取燃料;

③气化处理有机废弃物;

④有机废弃物为原料的生物产氢技术;

⑤生产有机化学品。

30.废弃生物质可以制取哪几种燃料?

①制造酒精;

②生产木质石油;

③生产生物柴油;

④制取沼气。

31.超临界二氧化碳作为绿色介质的优点?

①惰性:

二氧化碳分子很稳定,不会导致副反应到目前为止未见报道.在以二氧化碳为介质的各类聚合反应中,未发现二氧化碳引起的链转移现象。

②溶解能力随压力而变化:

对一种聚合物来说在一定温度下超临界二氧化碳压力越大可溶解的该聚合物的分子量就越大在聚合反应中应用这一原理可以得到特定分子量的的产品。

③产物易纯化:

超临界二氧化碳通过减压变成气体,很容易和产物分离。完全省去了用传统溶剂带来的复杂的后处理过程,同时在反应结束后用超临界萃取技术除掉体系中未反应的单体和引发剂,可以直接得到纯净的聚合物。

④超临界二氧化碳对高聚物有很强溶胀能力,可以提高反应的转化率和产物的分子量

⑤超临界二氧化碳在作为反应介质的同时又可作为萃取剂,可将反应过程和萃取分离过程结合起来实现反应分离一体化。不仅能大幅度提高生产效率,而且可以节约能源和资源.

32.超临界二氧化碳作为绿色介质的应用:

SCFCO2的催化加氢

SCFCO2的金属有机反应

SCFCO2的酶催化反应

超临界萃取

33.催化剂的主要作用:

①加快反应速率;

②降低温度、压力;

③提高选择性。

34.常用的固体酸催化剂有哪些种?

①固体超强酸;

②固载化液体酸;

③简单氧化物;

④硫化物;

⑤金属盐;

⑥沸石固体酸;

⑦杂多固体酸;

⑧阳离子交换树脂。

35.绿色化学产品应该具备的条件?

①产品本身必须不会引起环境污染或健康问题,包括不会对野生生物、有益昆虫或植物造成伤害;

②当产品被使用后,应该能再循环或易于在环境中降解为无害物质。

36.绿色化学化工技术有哪些?

①生物技术;

②催化技术;

③高级氧化技术;

④膜技术;

⑤微波技术;

⑥超声技术;

⑦等离子体技术;

⑧高能辐射加工技术;

⑨超临界流体技术。

37.膜技术通常包括:膜分离技术和膜催化技术。

38.根据所用氧化剂及催化条件,高级氧化技术可分为哪六大类:

①化学氧化法:是利用化学氧化剂的强氧化性,将废水中的无机物和有机物彻底氧化成无毒的小分子物质或气体,从而达到处理的目的。

②化学催化氧化法:是在传统的湿式氧化处理工艺中,加入适宜的催化剂以降低反应所需的温度与压力,提高氧化分解能力,缩短反应时间,防止设备腐蚀和降低成本。

③湿式氧化法:是在高温高压的条件下,以空气中的O2为氧化剂,在液相中将有机污染物氧化为CO2和H2O等无机小分子或有机小分子的化学过程。

④超临界水氧化法:的主要原理是利用超临界水作为介质来氧化分解有机物。

⑤光化学氧化法和光化学催化氧化法(光降解法):通常是指有机物在光作用下,逐步氧化成小分子中间产物,最终形成CO2、H2O及其他离子如NO3-、PO43-、卤素等。

⑥电化学氧化还原法:是使污染物在电极上发生直接的电化学反应,或者利用电极表面产生的强氧化性活性物种使污染物发生氧化还原反应,生成无害物的过程。前者叫直接电化学反应,后者叫间接电化学反应。

39.现代科学技术的三大支柱:生物技术、新材料技术、电子信息技术。

40.查阅资料简述绿色化学技术的应用

高三鲁科版化学一轮复习专题环境保护与绿色化学

专题讲座四环境保护与绿色化学 [考纲要求] 1.了解氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害,体会化学对环境保护的重要意义。2.了解化工生产过程中产生的“三废”对环境的危害,树立绿色化学的观念。3.原子经济性的概念和原子利用率的计算。 一、环境污染及其防治 1.环境污染 与化学相关的环境污染问题主要包括如下几个方面。一是大气污染问题:是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2等)、CO、碳氢化合物、氟氯代烷等造成的污染(其中SO2、NO x主要来源于化石类燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有:形成酸雨、酸雾;臭氧层空洞;光化学烟雾;室内空气污染(指家用燃料的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等,各种建筑材料和装饰材料释放出的甲醛、苯等有机物造成的污染等,其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力,导致CO中毒)。二是水体污染:是指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类,一类是重金属污染,如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染,这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水。另一类是植物营养物质污染:水中高浓度的N、P等植物营养物质,导致水体富营养化而形成的污染。它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用磷肥造成的。三是固体废弃物造成的污染:主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染,目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。垃圾污染范围广泛,对环境及生物的不良影响途径多样。 思考:当今环境污染存在以下几方面问题:(用物质化学式或元素名称填写相关原因) (1)酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化合物。 (2)光化学烟雾——主要是氮氧化合物、碳氢化合物造成的。 (3)臭氧空洞——主要是氟氯代烷、氮氧化合物等的排放引起的。 (4)温室效应——主要是由于大气中CO2等的含量的不断增加造成的。 (5)白色污染——聚乙烯等难降解塑料的大量使用。 (6)赤潮——含磷洗衣粉的大量使用,工、农业及城市生活污水的任意排放。 2.环境保护的措施 (1)工业废气携带颗粒物的回收利用。 (2)工业、生活污水经处理达标后排放,限制使用含磷洗涤剂。 (3)回收、限制难降解塑料,研制可降解塑料。 【例1】环境问题及解决措施 Ⅰ.臭氧层空洞 大气平流层中O2吸收紫外线可变成臭氧(O3),而冰箱中的制冷剂氟里昂在紫外线作用下分解出氯原子,氯原子能加速臭氧的分解,从而破坏平流层中的臭氧层。同样超音速飞机的尾气及发动机尾气中的NO也能加快O3的分解,反应式如下:NO+O3―→NO2+2O;NO2+O―→NO+O2。请你写出总的反应式:______________;其中NO的作用是______________和____________。 解析通过化学反应方程式的加和可以得到总的反应式:O3错误!O2+O。通过第一个反应式可知NO作还原剂,由总反应式可知NO作催化剂。 答案O3错误!O2+O 还原剂催化剂 Ⅱ.水源污染(富营养化)

绿色化学

绿色化学的定义及其特点 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、洁净化学。 利用现代科学技术的原理和方法,从根源上根除污染;研究环境友好的新原料、新反应、新过程、新产品,实现环境化工与生态协调发展;减少甚至消灭对人类健康、社区安全、生态环境的有害原料、催化剂、溶剂、助剂、产物、副产物的使用和生产。 特点: 绿色化学是从源头上消除污染,促进自然生态系统的良性循环; 绿色化学是要求合理利用资源和能源、降低生产成本、实现资源使用的“减量化、在再使用、再循环”,是发展循环经济的关键途径。 绿色化学的基本特点是:在获取新物质的转化过程中,充分利用每个原子,实现零排放。 1、绿色化学反应的主要任务 寻找无害化学合成; 尽量减少化学合成中得有毒原料和有毒产物; 设计安全化学品; 使化学品在被期望功能得以实现的同时,将其毒性降到最低; 使用安全溶剂和助剂,尽可能不使用助剂 采用无毒无害的溶剂代替挥发性有毒有机物作溶剂 反应原子转化率高 2、举例说明绿色化学的主要研究领域。 设计安全有效的目标分子:构效关系。 设计安全有效化学品主要包括如下两个方面的内容:①新的安全有效化学品的设计;②对已有的有效但不安全的分子进行重新设计。 寻找安全有效的反应原料,如: (1)用二氧化碳代替有毒有害的光气生产聚氨酯:RNH2 + CO2-> RNHCOOR1 (2)亚氨基二乙酸二钠的生产采用新工艺消除有毒氢氰酸的使用: HOCH2CH2NHCH2CH2OH + 2NaOH (铜催剂)=NaOOCH2CH2NHCH2CH2OONa + 4H2寻找安全有效的合成路线:要符合原子经济性原理。要考虑到产品的性能优良,价格低廉,又要使产生的废物和副产物少,对环境无害,可利用计算机来进行辅助设计。 寻找新的转化方法:①催化等离子体方法;②电化学方法;③光化学及其他辐射方法; 寻找安全有效的反应条件:(1)寻找安全有效地催化剂①活性组分的负载化②用固体酸代替液体酸; (2)寻找安全有效的反应介质①采用超临界流体作为反应介质②水作溶剂的两相催化法。 4、什么是原子利用率,计算用氯醇法和过氧化氢直接氧化法制备环氧丙烷的原子利用率。 原子利用率=(目标产物的量/按化学计量式所得所有产物的量之和)*100%=(目标产物的量/各反应物的量的和)*100% 氯醇法:CH3-CH=CH2 + Cl2+ Ca(OH)2——C3H6O +CaCl2+H2O 42 71 74 58 111 18 原子利用率=58/(111+18+58)=58/(42+71+74)=31% 过氧化氢法:H2O2 +CH3-CH=CH2——C3H6O +H2O 3442 58 18 原子利用率=58/(42+34)=76.3% 5、影响化学物质在环境中相态和归宿的性质有哪些?简述化学在环境中降解的化学反应类 型。 1.挥发性、熔点、密度

环境保护与绿色化学

环境保护与绿色化学 摘要: 如今,我们的生存家园地球面临着越来越严重的环境危机,我们人类的生存环境正在日益恶化。现在全球公认的三大环境危机是酸雨,臭氧层空洞和温室效应。而正在继续破环环境的人类将面临什么样的挑战还未知。而绿色化学正是解决环境危机的重要手段之一。 关键词: 环境保护;绿色化学;意识提升 人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。 绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。 下面先给出绿色化学的12项原则(来自网络): “1.防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 2.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。 3.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。 4.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。 5.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。 6.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。 7.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。8.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。9.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。10.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。 11.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。 12.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

绿色化学文献综述

绿色化学文献综述 摘要建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此,工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。 关键词绿色化学环境保护生物技术 人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。 绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。 化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。 1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料 1.1 原料选择 工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。 以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。 我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。 1.2 溶剂的选择 大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。 1.2.1 固相反应 固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反

环境污染治理中绿色化学技术的运用

环境污染治理中绿色化学技术的运用 摘要:论述了绿色化学的原理、研究现状,总结了绿色化学技术的应用进展。从大气污染、水污染和固体废物三方面论述了绿色化学技术在环境污染治理中的应用情况,并提出应用绿色化学技术来解决环境污染问题是环境保护的发展方向。工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。 关键词:绿色化学;绿色技术;环境治理;化学技术 如何防治环境污染,以确保生态环境持久的平衡发展,是新世纪人类必须解决的重大课题。环境破坏问题主要表现为:大气污染,臭氧层破坏,全球变暖,海洋污染,淡水资源紧张和污染,土地退化和沙漠化,森林锐减,生物多样性减少,环境公害,有毒化学品和危险废物增多。在上述问题中,多数与化学或化工产品中的化学物质污染直接有关,少数问题也与其间接有关[1]。在这种形势下,一门新兴的化学——绿色化学应运而生。所谓绿色化学的是采用与环境友好的化学反应,最有效的利用原料,包括实质性地循环生产或重新利用物料及再生资源,最大限度的降低能耗,最充分地生产有用产品。它的特点是特别关注化学过程终结废弃物的控制,最大限度地减少排放与废物。 2.绿色化学概述 2.1绿色化学的定义 绿色化学是设计研究没有或只有尽可能小的环境负作用的、并在技术上、经济上可行的化学品或化学过程的学科。1995年美国环保局(EPA)在全美化学学会年会上,将绿色化学定义“设计出降低或消除有害物质的使用或产出的化学过程和化学产品”[3]。具体地说,绿色化学即是利用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、环境安全和生态过程有害原料、催化剂、溶剂和试剂、产物和副产物等的使用和产生。绿色化学的目标是不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。它是一门以源头上阻止污染的化学。 2.3绿色化学的特点 绿色化学被公认是解决世界环境污染的重要途径。与环境化学相比,有其哲学上的合理性和经济上的可行性。环境化学主要研究“末端”污染治理技术,而绿色化

绿色化学与生活精编版

绿色化学与生活 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

绿色化学与现代生活学院:经济与管理学院 专业:物流工程 班级: 142 名字:丁文雄 学号: 目录 摘要……………………………………………………………………………………… 3 1.绿色化学的基本内容 (4) 12个基本原理 (4) 2.绿色化学的研究成果 (7)

1 2 3.绿色化学与生活 (12) 绿色化学与生活的联系 (12) 绿色化学面临的挑战 (14) 怎样实行绿色化 学 (14) 摘要 随着21世纪环境污染问题的加重,绿色化学被提出,绿色化学也叫环境友好化学,它是从源头上阻止污染的新兴学科绿色化学又称“环境学”、“”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及、、、等,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为或。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪的主要方向之一。 美国在1996年设立了总统绿色化学挑战奖,以此来奖励那些在减少化学污染方面取得成就的人;1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。绿色化学确实应该提倡,它是我们通向美好生活的必经之路。 1.绿色化学的基本内容

技术原理 它可通过使用,避免给环境造成负担、避免排放.利用太阳能为目的的光触和的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少排放量 传统的给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品甚至开发出不产生废物的工艺有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。 绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。 12个基本原则 1. 防止污染优于污染治理:防止废物的产生而不是产生后再来处理; 2. 提高原子经济性:合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌入到最终产物中; 3. 尽量减少化学合成中的有毒原料、产物:只要可能,反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小; 4. 设计安全的化学品:设计的化学产品应在保护原有功效的同时尽量使其无毒或毒性很小; 5. 使用无毒无害的溶剂和助剂:尽量不使用辅助性物质(如溶剂、分离试剂等),如果一定要用,也应使用无毒物质; 6. 合理使用和节省能源,合成过程应在环境温度和压力下进行:能量消耗越小越好,应能为环境和经济方面的考虑所接受;

环境保护与绿色化学

《环境保护与绿色化学》说课稿 湖南省常德市汉寿县第五中学杨志刚 一、说教材 本节的教学要求不高,难度也不大,在教学中教师可根据具体情况自行设计活动形式。活动的宗旨是使每个学生都动起来,因此在教学中要设法调动学生的积极性,使他们主动参与,在活动中受到教育和启发,提高环境意识。由于本节内容较多,及所涉及的活动形式较新,为了说好教材,我从教学目标、教学重点、教学难点、教学内容四个方面进行说明。 1、教学目标 【知识目标】 1)了解造成环境污染的原因及环境污染的危害性。 2)了解环境保护的一般方法及处理工业尾气、废水、废渣的重要意义。 3)通过参与环境保护学习活动,学习一些环保知识,增强环境保护的意识。 4)了解绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 【能力目标】 1)培养学生自主学习的能力,科研意识,思维能力和表达能力等。 2)培养学生组织活动、协作学习、与人交流、沟通等社会实践能力。 3)学会资料的收集、整理,培养学生从中获取有效信息的能力,培养学生将知识加工整合用于实践的能力。 【德育目标】 通过正确认识环境和环境问题,体会化学物质在美化人们生活的同时,也会带来负面效应,使学生认识到人类的行为与环境和谐的必要性,激励他们保护家园,积极投身环保,树立主人翁社会责任感。 2、教学重点 大气污染、水污染、土壤污染、居室污染的来源、危害及防治,本地环境状况的调查分析。 3、教学难点课前资料的收集与整理。 4、教材内容 将教学目标、教学内容课题化。教师在认真研究、分析教材后确定系列课题——大气污染(包括子课题酸雨、臭氧层破坏、温室效应)、水污染(重金属离子污染)、土壤污染、居室污染、本地环境状况调查,供学生选择。这样做可使全体学生都动起来,让其“有事能做”,“有事可做”,“有事愿做”。充分调动学生的积极性。 二、说教学方法和学法 “师生共同探究式”教学模式,这种模式中,师与生的关系是平等的。具体指在教师的指导和安排下,将学生分为几个小组,每一小组针对某一主题开展调查研究、收集资料、整理资料。也就是说本节课中教师的“教”,主要是在课外,而在课堂教学过程中,以班会的形式开展教学,教师留给了学生才华展现的机会。 三、说教学过程 ⒈资料准备

绿色化学技术的发展现状

绿色化学技术的发展现状 摘要:绿色化学作为一门新兴的高层次科学,要想实现可持续的发展,高新技术的发展和应用是其先决条件。这里主要对绿色化学技术行使的原则,所包含的技术,如生物技术,催化技术,超临界技术等介绍。这些技术的交叉,融合应用必将为社会与经济的可持续发展提供有效途径。 关键词:绿色化学技术发展应用 1.绿色化学研究内容及绿色化学技术简介 在过去,环境问题被认为是经济体制的组成部分和自然资源的快速开发的必然。这个概念已被用了很多年。化工主要还是考虑所涉及的产品(生命周期中,再循环等)的制造中所使用的材料(原料),化学过程的初始设计,产品的危险性,能耗和其它参数。而绿色化学是多年来没有的基本原则和实际应用定义一个相对抽象的概念。而今,术语的绿色化学已被定义为“本发明,设计和应用化学产品和工艺,以缩小或消除有害物质对工人和消费者的使用和产生”。绿色化学的定义开始发明和设计的概念。这意味着,我们的科学家和技术人员,必须考虑到从一开始我们都在寻找,什么样的产品,我们如何来设计制造的,它的使用。化工产品和化学过程的影响,必须作为设计标准。危险的考虑初始原料和最终产品还必须包括在性能标准。绿色化学的定义的另一个方面是一语中的的“有害物质的使用和产生。”我们必须考虑提前,如果产品的使用将是危险的(工人,消费者),或者如果它要通过自己使用或它们的实际应用(如废弃物)后产生的环境污染。而不是只着眼于可能在一个过程中无意中产生的不良物质,绿色化学还包括作为过程的一部分,所有的物质。此外,绿色化学承认有显著影响的有害物质的使用,从监管,处理和运输,生产废物和责任问题。可见,绿色化学的出现,主要是为了应对化学和化工产业中的化学物质污染所带来的严峻环境问题。相比于环境化学,绿色化学强调研究与环境友好的化学反应和技术,尤其是新的催化反应技术。而相较于环境治理。不同于环境治理的对已被污染的环境进行治理,即“末端治理”这种治标不治本的模式,绿色化学更注重与从源头和生产过程中杜绝废物的产生,即污染预防。真正做到“从源头上消除污染”。正是它的这一特点,绿色化学技术逐渐受到社会的重视,这也是人类工业发展的必然选择。因此,绿色化学技术的发展最基本原则是从源头消除化学污染。绿色化学的目标不仅是更安全的产品,危害较小的后果,对环境,节约能源和水,还包括其到底能可持续发展促进化工新技术的快速发展和新的化学产品,在广大的更广泛的问题过去几十年中接通环保注意补救的负面影响(监控环境的污染,减少污染物的,再循环等)的动作。近年来,绿色化学已经获得了在工业界和学术界的研究和开发领域站稳脚跟,尤其是在发达的工业国家。一些国际会议,学术期刊,许多出版物和大学新课程证明的绿色化学理念的影响越来越大。总的来说,绿色化学技术可以算是21世纪的最大热点技术之一,它存在着巨大的发展潜力。 2.生物技术的发展及特点 生物技术也被称为生物工程或生物工艺。作为21世纪最具有发展潜力的产业之一,生物化工有着其得天独厚的优点,它能充分利用各种自然资源,节省能源,减少污染,更易于实现清洁生产。现代生物技术是以运用生物学、化学等基础学科,及多种工程原理和技术,生产生物制品和创造新物种的综合性科学技术[1];是探索生命现象和生物物质的运动规律,并利用或模仿生物体的

绿色化学在有机化学化工中的应用

绿色化学在有机化学化工中的应用 发表时间:2019-03-07T14:05:27.970Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第33期作者:谷若非董淑涛[导读] 绿色化学是 21 世纪化学化工研究的重要研究方向,是实现可持续发展规律的重要保障。 1江苏智盛环境科技有限;2江苏智盛环境科技有限 摘要:绿色化学是 21 世纪化学化工研究的重要研究方向,是实现可持续发展规律的重要保障。绿色合成,作为当代有机合成发展的一个重要学科前沿,已成为化学发展的一个方向。该文介绍了绿色化学的含义及基本要点并综述了近年来国内外绿色化学在有机化学化工中的应用一些进展。 关键词:绿色化学;有机化学;绿色有机合成 在人类文明史上,有机化学对提高人类的生活质量做出了杰出的贡献。然而,不可否认,有机化学以及依其建立起来的有机化学工业,对整个人类赖以生存的生态环境造成了严重的污染和破坏。过去人们主要围绕终端污染控制模式进行污染控制化学研究,这种模式解决问题的主要手段是治理、停产甚至关闭,人们为治理环境污染而花费大量的人力、物力和财力。应该说,它对发展污染控制技术和治理环境污染产生了积极的作用。但是这种模式只能减少污染物的排放而不能阻止它的发生。20 世纪80 年代中后期人们对污染预防和清洁生产的认识逐步提高,污染的全过程控制模式逐步代替终端污染控制模式。所谓全过程控制模式主要是通过改变产品设计和生产工艺路线使不生成有害的中间产物和副产品,实现废物或排放物的内部循环,达到污染最小化并节约资源和能源的目的。在这种模式理念的指导下,20 世纪 90 年代初,化学家提出了“绿色化学”的概念,即如何从源头上减少、甚至消除污染的产生,通过研究和改进化学化工过程及相应的工艺技术,从根本上降低、以至消除污染的产生,通过研究和改进化学化工过程及相应的工艺技术,从根本上降低、以至消除副产品和废弃物的生成,从而达到保护和改善环境的目的。 绿色化学作为一个多学科交叉的新研究领域,已成为当今国际化学化工研究的前沿,是 21 世纪化学科学发展的重要方向之一。 绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。它主张在反应过程和化工生产中对环境友好,从根本上也即生产源头上消除污染,符合理想要求的反应就是绿色反应,符合理想要求的化学工业就是绿色化学工业,整个才会有正确持续的作用。 一、绿色化学的主要内容 绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化而开展的。原子经济性反应最先由美国 Stan-ford 大学的B.M.Trost 教授提出,它是绿色化学的核心内容之一。它的特点是:化学反应中所有参加反应的原子都进入产物中,没有“废弃物”。例如:化合反应、加成反应和分子间结构互变或异构化的重排反应都是原子经济性反应。然而,它们毕竟只是众多化学反应中的少数几种,所以在化学反应中纯粹的原子经济性反应是不多见的。在此需要特别指出的是,在化学实验中,即使是原子经济性反应,也往往会变成非原子经济性反应,因为实验中得到的产物,通常都被当作“废弃物”扔掉。但是,我们却可以通过“收回重用”的办法,使部分非原子经济性反应变成原子经济性反应。 二、实现绿色有机合成的途径 (一)改变合成所用的原料和试剂。 在有机化学反应中常常使用一些有害的原料,如氰化氢、丙烯氰、甲醛、环氧乙烷和光气等。它们都严重地污染环境,危害人类的健康和安全。在合成一个人们所需的化学品时尽量减少或不使用对人和环境有害的起始原料。例如,传统上,地毯片衬里是由沥青、聚氯乙烯 PVC、聚氨酯 PU 制造的,它们性能令人满意,却由于无法循环使用而存在固有的不足。聚烯烃树脂具有粘附力强、不易变形、可循环利用、原料毒性低等优点,故 Shaw In-dustries Inc.公司将几种聚烯烃树脂结合,选择为 Eco Worx tm 的聚合物基体。 (二)反应条件的选择。 1.溶剂的选择 在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能很好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及用超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。无溶剂的净相有机反应(干反应)可在固态或液态进行。例如以超临界流体作为有机超临界流体是指处于超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体状态,其密度接近于液体(比气体约大 3 个数量级),而粘度接近气态(扩散系数比液体大100 倍左右)。烃基芳烃在超临界 CO2中的自由基溴化已有报道。Burk 小组报道了以超临界 CO2流体为溶剂提高催化不对称氢化反应的对应选择性,这无疑是一个极好的绿色合成。 2.催化剂的选择 催化剂的合理选择和应用是化工过程中最关键的技术之一。传统的催化剂应进行改进,这样就会使其选择性、与反应体系的相容性清洁性都进一步提高。 三、结语 人类社会是在同环境斗争中诞生和发展起来的。今天,世界经济的迅速发展和人口的急剧增加对地球生态环境的压力已经达到相当紧张的程度。实施可持续发展是我们义不容辞的责任。绿色化学作为一门新型的交叉学科,毫无疑问,将对保持良好的环境,社会和经济的可持续发展有重要的意义。曾为人类文明做出过不可磨灭贡献的有机化学化工,在 21 世纪,依然面临着新的机遇和挑战。有机化学应该发展“理想的”合成方法,即强调实用的,环境友好的,资源可持续利用的,它从简单易得的原料出发,在温和的条件下经过简单的步骤,快速、高选择性地转化为目标分子。而现行的有机合成方法很少能达到“理想的”境地,这就需要化学家从理念、原理、方法等方面进行改革和创新。原子经济性、手性合成、环境友好的“洁净”的反应介质等绿色化学原理对有机化学化工的发展将有更重要的指导意义。绿色化学有待在理论、实践领域中进行更深入的研究发展,其发展必然会推动人类社会的进步。

绿色化学及12原则综述

绿色化学及12原则综述 随着时代的发展,化学逐渐真正成为了一门最有用的科学。化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步起了决定性的作用。目前,化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域,达到了人人、事事、处处都离不开化学及其制品的程度。但20世纪化学取得的辉煌成就,并未获得社会应有的认可。这是因为,化学化工的发展在为人类的生活改善提供源源不断的能源和物质基础的同时,又造成了很多的能源和环境问题:黑色的污水,黄色的烟尘,五颜六色的废渣和看不见的无色毒物威胁着人们的健康,给人类赖以生存的自然环境的可持续发展带来了巨大的威胁。随着化学品的大量生产和广泛应用,人类对全球性环境污染的加剧、能源的匮乏和资源的减少日益关注。人们逐渐发现,仅依靠开发更有效的污染控制技术对改善环境是很有限的,而把注意力集中到原始污染的预防上则对消除污染更有效。正是在这样的背景下,绿色化学逐渐引起了人们的重视。 1绿色化学及其产生 绿色化学(GreenChemistry),又称为环境无害化学(Envi-ronmentallyBenignChemistry),是指设计生产不具有或具有较小环境负作用,并在技术和经济上具有可行性的化学品和化学过程。它包括合成、催化、工艺、分离和分析监测等多个领域[1]。 从1960年化学农药的污染问题被提出来开始,人们开始注意到人口的急剧增加、工业的高度发达、资源的极度消耗、污染的日益严重,使人类不得不面对严重的环境危机。这些问题不但影响一个国家的经济发展,而且对环境造成的危害将对人类自身的健康甚至是生存都造成了严重的威胁。解决问题的办法,初期主要以治理为主,但这些办法效果有限、费用昂贵。在积累了30年治理污染的经验后,人们提出了污染预防这一新的概念,最后美国环保局提出了“绿色化学”这一“新化学婴儿”。 2绿色化学的基本特征 绿色化学是当今化学科学研究的前沿,它吸收了传统化学化工、环境、物理、生 物、材料和信息等学科的最新理论和技术,受到来自社会、技术、经济、环境、政治等多方面的推动力。从可持续发展的意义上来说,绿色化学更多地代表了化学化工科学理念的重大变革,也反映了社会对于科学发展的重塑和建构,绿色化学在与社会现实的互动影响之下,逐步朝向经世致用的目标前行。绿色化学的最大特点在于它在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端近似零排放或零污染。它将工业革命以来沿袭的线形思维方式转变为非

绿色化学研究进展及其中GAP化学举例

绿色化学研究进展及其中GAP化学举例 赵宝晶2011201154 摘要:在能源、环境日趋紧张的新世纪,传统化学向绿色化学的转变已经成为历史的必然。本文全面介绍了绿色化学的定义、原则以及研究方法(原子经济、E指数)、并按照目前通用的分类方法从原料、催化剂、溶剂、合成方法、产品的绿色化五个方面对绿色化学进展作了全面的综述。最后以李桂根教授最新提出的GAP(Group-Assistant-Purification)化学为绿色化学的实例,做了具体的分析。 关键词:绿色化学、GAP化学 Abstract: Growing tension in the energy, the environment in the new century , the traditional chemical shift to green chemistry has become a historical necessity. A comprehensive introduction to the definition of green chemistry principles and research methods ( atom economy and E index) , and in accordance with the classification of the current Green Chemistry from the five aspects of green raw materials, catalysts , solvents , synthetic methods , products a comprehensive overview . Finally, Professor Li Guigen latest GAP (Group - Assistant - Purification ) Chemistry for Green Chemistry instance , to do a specific analysis . Key words: green chemistry, GAP chemical 1绿色化学 1.1绿色化学定义 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即用化学的技术和方法去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[1],使污染消除在生产的源头,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。它是治本、治根、是从根本上消除污染的对策。 1.2绿色化学原则 美国科学家、绿色化学的倡导者阿纳斯塔斯( Anastas )和韦纳(Waner )提出绿色化学的12条原则[2]。(1)防止废物的生成比在其生成后处理更好。(2)设计的合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中。(3)设计合成方法时, 只要可能, 不论原料、中间产物和最终产品,均应对人体健康和环境无毒、无害。(4)设计的化学产品应在保持原有功效的同时,尽量无毒或毒性很小。(5)应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂如不可避免,也要选用无毒无害的助剂。(6) 合成方法必须考虑反应过程中能耗对成本与环境的影响, 应设法降低能耗, 最好采用在常温常压下的合成方法。(7) 在技术可行和经济合理的前提下,采用可再生资源代替消耗性资源。(8) 在可能的条件下,尽量不用不必要的衍生物。( 9) 合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量助剂更优越。(10) 化工产品要设计成在终结其使用功能后, 不会永存于环境中, 要能分解成可降解的无害物质。(11) 进一步发展分析方法,,对危险物质在生成前实行在线监测和控制。(12) 一个化学过程中使用的物质或物质的形态,应考虑尽量减小实验事故的潜在危险,如气体释放、爆炸和着火等。 1.3绿色化学研究方法 1991年,美国斯坦福大学的化学教授Trost [3]首先提出化学反应中的“原子经济性”( Atom Economy) 思想,即化学反应中究竟有多少原料分子进入到了产品之中,有多少变成了废弃的副产物。最理想的原子经济当然是全部反应物的原子嵌并入期望的最终产物中,不产生任何废弃物。这时的原子经济便是100%。原子经济的定量表述就是原子利用率:原子经济性或原子利用率= ( 预期产物的分子量/全部反应物的原子量总和) ×100%。利用“原

绿色化学作业

1简答:绿色化学的目标、化学工作造成的危害、风险试剂、生物质的种类、可再生资源、原子利用率、环境商、环境因子 2为什么要大力发展绿色化学? 3绿色化学及其与环境污染治理的异同 4什么是绿色化学品?怎样设计安全的化学品? 5举例说明原子经济反应是不产生污染的必要条件 6试论计算机辅助绿色化学合成路线设计的必要性和方法 7怎样在反应过程中使化学反应绿色化 8试论分析化学在绿色化学发展中的作为 9简述绿色化学12原则 1、简答:绿色化学的目标、化学工业造成的危害、风险试剂、生物质的种类、可再生资源、原子利用率、环境商、环境因子。 答:绿色化学的目标是:化学过程中不产生污染,即将污染消除与其产生之前。实现这一目标后就不需要治理污染,因其根本就不产生污染,是一种从源头上治理污染的方法,是一种治本的方法。 化学工业造成的危害:由于受传统发展观的影响,化学工业向环境排放了大量的污染物,一些化学品不佳节制地被滥用,给整个生态环境造成了非常严重的影响。当代全球十大环境问题中至少有7项与化学工业和化工产品的化学物质有关,在所有释放有毒有害物质的工业中,与化学工业相关的产业处于第一位,该行业排放的有的有害物质是处于第二位的冶金工业的4倍。许多物质排放到环境后会在环境中残留和积累,对环境造成破坏,另外,化工生产中的偶然事件也会对人类和环境造成突发性的影响。

风险试剂:绿色化学中所指的风险实际指的是氢氰酸 生物质的种类:生物质主要有来年各类,即淀粉和木质纤维素。玉米、小麦、土豆等是淀粉类的代表,农业废料(如玉米杆、麦苗杆等),森林废物和草类等是木质纤维素的典型代表。 可再生资源:指那些通过天然作用或人工活动能再生更新,而为人类反复利用的自然资源叫可再生资源,又称为更新自然资源,如土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。 原子利用率:原子利用率微目标产物的量(一般为质量)与按化学计量式多的所有产物的量的和之比,用原子利用率可以衡量在一个化学反应中,生产一定来那个的目标产物到底会生成多少的废物。 环境商(EQ):环境商EQ定义为EQ=E*Q,式中E为环境因子,Q为根据废物在环境中的行为给出的废物对环境的不友好程度,用于评价一种合成方法、一个过程对环境的好坏。 环境因子:环境因子(E因子)定义为E=废物质量/目标产物质量。在这里,对于每一种化工产品而言,目标产物以外的任何物质都是废物。 2、为什么要大力发展绿色化学? 答:A. 大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然要求,一个世纪依赖,为满足人类社会和工业生产的需要,化学取得了十分辉煌的进步,创造了巨大的功绩,但是由于受陈旧的思想禁锢,化学工业给整个自然界带来了巨大的灾难,使地球的生物多样性和生态环境遭受巨大破坏,但是,我们都知道,离开了化学工业,人们的物质生活水平将手机大的限制,我们也不能再像以前一样只是靠转移生产地而解决我们所面临的殊多问题。我们既要为开创更加美好的生活而发展化学和化学工业,又不能让化学品生产过程和化学品破坏我们的环境。这就要求我们大力发展既能支撑经济发展,又能满足环境需要,以保证可持续发展的新的化学——绿色化学。 B. 发展绿色化学是科学技术和经济发展的需要。目前,各化学工业公

高中化学必修二《环境保护与绿色化学》【创新教案】

第二节化学与资源综合利用、环境保护 第二课时环境保护与绿色化学 教材分析 地位与作用: 本节课为人教版必修二第四章第二节,是高中化学必修模块的最后一节,以化学与可持续发展为主题,站在资源利用和环境保护这一角度,进一步阐明化学和人类可持续发展的关系,是上节内容进一步深化。人类从自然界获取全部的能源,其中的大多数属于不可再生的资源。人类要实现可持续发展的同时,不仅要注重资源开发,而且要做到资源的合理开发和利用,同时我们还应做好环境的保护。而化学不仅对资源的合理开发起到指导作用,同时在资源的综合利用以及环境保护方面也有重要意义。为此,教材在安排学习第一节内容之后,紧接着又安排了第二节内容,为的就是让学生在第一节课的学习基础上,通过这节课的学习增强环保意思,增强自身再扔,同时对“绿色化学”与可持续发展有一个全面的认识。 本课内容分两个主题,主题1首先是让学生在做社会调查和资料收集整理的基础上,意识到环境污染的严重性和环境保护的紧迫性,并让学生对常见的环境污染进行交流与讨论,找出相关污染的来源、危害及防治措施。主题2则建立在学生了解已有环境知识的基础上,在讨论中认识环境污染的预防(绿色化学)的相关知识与科学方法,从而逐步形成绿色化学的观念。 教学目标 ㈠、知识与技能 1. 了解当今存在的主要环境问题,知道环境污染的几种类型及防治,及其危害。 2. 能描述出绿色化学的含义,树立绿色化学的观念。 3. 通过环氧乙烷制备讨论,认识化学反应在制造新物质方面的作用以及新物质的合成对人类生活的影响。、 4.以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例,体会化学对环境保护的意义 ㈡、过程与方法: 1、通过收集、调查、发言,培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能

关于绿色化学与技术

关于绿色化学与技术 99133014 寿晓华 一.关于绿色化学与技术的定义 绿色化学又称环境无害化学,在其基础上创新的技术称绿色技术、环友好技术或洁净技术。绿色技术的核心是利用化学原理从根本上消除化学工业对环境的污染,它具有少产废物,甚至不产废物,达到“零排放”的特点。 绿色技术采用无毒、无害原料、催化剂和溶剂,生产环境友好产品。 二.关于从环境角度看化学工业发展的历史阶段 1.在20世纪中期以前,对化学物质的毒性时间性、生物聚集和致癌性尚无所认识的时代,对废水、废气和废渣的排放没有立法来限制,人们普遍认为只要把废水、废渣和废气"稀释排放"就可以无害,因此这时期的环保对策可以称为"稀释废物来防治环境污染",当然化学工业也就没有相应的去开发环保产品。 2.之后,由于对化学品的环境危害有了更多的了解,环保法规就开始限制废物的排放量,特别是废物排放的浓度,这时期的环保对策就进入“管制与控制”的时代。由于环保法规日益严格,于是对一些废水、废气和废渣不得不进行后处理才能进行排放,这样就开发了一系列废物的后处理技术,如中和废液,洗涤排放废气,焚烧废渣等等。 3.由于环境污染危害的进一步加剧,化学工业开始由被动地污染环境到主动地治理环境的转变,特别是一些发达国家起步更早,于是对绿色化学及其技术提出更高要求. 三.绿色化学的原则与范围 1.防止废物的生成比其生成后再处理更好。 2.设计合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中。 3.设计合成方法时,只要可能,不论原料、中间产物和最终产品,均应对人体健康和环境无毒、无害(包括极小毒性和无毒)。 4.化工产品设计时,必须使其具有高效的功能,同时也要减少其毒性。 5.应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂,如不可避免,也要选用无毒无害的助剂。 6.合成方法必须考虑过程中能耗对成本与环境的影响,应设法降低能耗,最好采用在常温常压下的合成方法。 7.在技术可行和经济合理的前提下,采用可再生资源代替消耗性资源。 8.在可能的条件下,尽量不用不必要的衍生物(derivatization),如限制性基团、保护/去保护作用、临时调变物理/化学工艺。 9.合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量(stoichiometric)助剂更优越。 10.化工产品要设计成在其使用功能终结后,它不会永存于环境中,要能分解成可降解的无害产物。 l1.进一步发展分析方法,对危险物质在生成前实行在线监测和控制。 l2.要选择化学生产过程的物质使化学意外事故(包括渗透、爆炸、火灾等)的危险性降低到最小程度。 四.各国政府对绿色化学的政策 1.美国“总统绿色化学挑战奖”.1995年3月16日,美国总统克林顿宣布

绿色化学在化学工业上的应用

绿色化学在化学工业上的应用综述 摘要:随着经济的发展,资源与环境问题日益严峻,绿色化工技术越来越受到关注与倡导。对于化学工业来说,发展绿色化学,从源头上减少化工工业生产中的污染,是一种有效的方法和手段。绿色化学是实现可持续发展的保障,是21世纪化学工业重要的研究方向。本文介绍了绿色化学的含义及绿色化工技术特点与绿色化工的意义,并综述了近年来绿色化学在食品工业、石油化工、有机化学工业以及日用和农业化工产品工业上的应用,展望了绿色化工的前景。 关键词:绿色化工技术;绿色化学;可持续发展;化学工业;前景 化学工业的发展极大地推动了人类物质生产和生活的巨大进步从钢铁冶金、水泥陶瓷、酸碱肥料、塑料橡胶、合成纤维,直到医药、农药、日用化学品等行业无不与化学工业息息相关,并且为人类创造了大量的物质财富,可以说现代社会生活已完全离不开化学工业和化工产品。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学在为人类创造财富的同时, 给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步,由于科中的不确定性,化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物,只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质,这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3

亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境,不危害人类生存的可持续发展的道路近年来,世界各国化学工业的发展在不断促进人类进步的同时,客观上也加剧了环境污染、温室效应等负面效应。一些著名的环境事件多与化学工业有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化,如2007年太湖蓝藻大面积暴发事件、2008年青岛浒苔暴发等。由于环境污染和资源匮乏等问题日趋严重,“可持续发展”成为21世纪经济和社会发展的重要战略,由此也催生了绿色化工的快速发展。 1、绿色化学的概念 绿色化学又称环境无害化学。绿色化学是用化学的技术与方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。化学工业绿色化是相对传统化工而言的,旨在既获得人类需要的新物质,又不对环境产生污染,保持生态的平衡。事实上,没有一种化学物质是完全良性的,因此,化学品及其生产过程或多或少会对人类产生负面的影响,绿色化学的目的是用化学方法在化学过程中预防污染。 2、绿色化学在化学工业上运用的原理及意义 绿色化工指的是在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保的理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成,废物再利用与资源化,从而降低了成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理,由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。

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