绿色化学 十二原则

绿色化学  十二原则
绿色化学  十二原则

绿色化学十二原则

1.防止污染优于污染之后再处理.

2.原子经济性.

3.低毒化学合成.

4.安全化学品.

5.安全的溶剂或助剂.

6.能量效率设计.

7.使用可再生原料.

8.减少衍生物.

9.催化,催化剂比化学计量试剂优越.

10.降解设计.

11.防止污染的快速分析.

12.本身安全,能防止意外事故的化学.

1 Prevention

It is better to prevent waste than to treat or clean up waste after it has been created.

预防:

防止废物的产生,比产生废物后进行处理为好。

2 Atom Economy

Synthetic methods should be designed to maximize the incorporation of all materials used in the process into the final product.

原子经济性:

设计的合成方法应当使工艺过程中所有的物质都用到最终的产品中去。

3 Less Hazardous Chemical Synthesis

Wherever practicable, synthetic methods should be designed to use and generate substances that possess li ttle or no toxicity to people or the environment.

低毒害化学合成:

设计的合成方法中所采用的原料所生成的产物对人类与环境都应当是低毒或无毒的。

4 Designing Safer Chemicals

Chemical products should be designed to effect their desired function while minimising their toxicity.

设计较安全的化合物:

设计生产的产品性能要考虑限制其毒性。

5 Safer Solvents and Auxiliaries

The use of auxiliary substances (e.g., solvents or separation agents) should be made unnecessary wheneve r possible and innocuous when used.

使用较安全的溶剂与助剂:

如有可能就不用辅助物质(溶剂、分离试剂等),必须用时也受用无毒的。

6 Design for Energy Efficiency

Energy requirements of chemical processes should be recognised for their environmental and economic im pacts and should be minimised. If possible, synthetic methods should be conducted at ambient temperatur e and pressure.

有节能效益的设计:

化工过程的能耗必须节省,并且要考虑其对环境与经济的影响。如有可能,合成方法要在常温、常压下进行。

7 Use of Renewable Feedstocks

A raw material or feedstock should be renewable rather than depleting whenever technically and economi cally practicable.

使用再生资源作原料:

使用可再生资源作为原料,而不是使用在技术与经济可耗尽的原料。

8 Reduce Derivatives

Unnecessary derivatization (use of blocking groups, protection/de-protection, and temporary modification of physical/chemical processes) should be minimised or avoided if possible, because such steps require addi tional reagents and can generate waste.

减少运用衍生物:

如有可能,减少或避免运用生成衍生物的步骤(如用封闭基因、保护/脱保护、暂时修饰的物理/化学过程),因为这些步骤要用外加试剂并且可能产生废弃物。

9 Catalysis

Catalytic reagents (as selective as possible) are superior to stoichiometric reagents.

催化反应:催化剂(选择性)优于计量反应试剂。

10 Design for Degradation

Chemical products should be designed so that at the end of their function they break down into innocuo us degradation products and do not persist in the environment.

设计可降解产物:化学产物应当设计成为在使用之后能降解成为无毒害的降解产物而不残存于环境之中。

11 Real-time Analysis for Pollution Prevention

Analytical methodologies need to be further developed to allow for real-time, in-process monitoring and c ontrol prior to the formation of hazardous substances.

及时分析以防止污染:

要进一步开发分析方法,使其可及时现场分析,并且能够在有害物质生成之前就予以控制。

12 Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention

Substances and the form of a substance used in a chemical process should be chosen to minimise the po tential for chemical accidents, including releases, explosions, and fires.

采用本身安全、能防止发生意外的化学品:

在化学过程中,选用的物质以及该物质使用的形态,都必须能防止或减少隐藏的意外(包括泄漏、爆炸与火灾)事故发生。

绿色化学

绿色化学综述:绿色化学未来发展趋势 【摘要】绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,作为一种新兴的策略方针引人瞩目。【关键词】绿色化学简介和主要观点、研究方向(发展趋势)、研究原因、应用,我国在绿色化学方面 的成就 【引言】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。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。本文主要介绍绿色化学的概念和研究方向即未来发展趋势以及研究绿色化学的原因和我国在绿色化学方面的成就。 【正文】当今时代,人类的生活与化学息息相关。无论是衣、食、住、行都离不开化学。在20 世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285 万多种是此之前发现的所有化合物总数 的41 倍强。同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要 因素。因此,可循环利用、、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。 1.绿色化学简介和主要观点 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。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。它是一门从源头上阻止污染的化学。“绿色化学”由美国化学会ACS提出目前得到世界广泛的响应。其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。反应物的原子全部转化为期望的最终产物。绿色化学也是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害 物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。绿色化学的最大特点就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零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 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。

绿色化学

第一章 1、简答:温室效应及其与化学的相关性;核冬天;光化学烟雾及其化学本质;生物多样型? 答:全球气候变暖是大气中温室气体浓度升高引起的。这些温室气体又是人类在寻找食物、生活用品及供热取暖等满足基本生活要求的过程中,以及工业生产活动过程中排放到大气中的。温室气体主要有CO2、NO X、CH4、卤代烃等。 核冬天:有限的核战争所产生的烟尘会导致地球冷却的假设,被称为“核冬天”。 光化学烟雾主要就是氮氧化合物与烃类物质在紫外线照射下,经过一系列复杂反应后形成的一种大气污染现象。氮氧化物是光化学烟雾引发的主要元凶:NO2→NO+O;O+C X H Y→C X H Y O;C X H Y O+O2→C X H Y O3; C X H Y O3+C M H N→RCHO+R’COR2;O+O2→O3。 生物多样性是指地球上所有生物——植物、动物和微生物及其他物质构成的综合体。它包括遗传的多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。 2、为什么说化学是一门中心的、实用的、创造性的学科? 答:化学的原理和方法以及化学反应方面的研究目前仍在主导其他学科;它在开发天然资源以满足人类的生活需要方面作出了巨大贡献。基于化学的产业,利用天然资源制取大量的化肥、农药、农膜、塑料、钢铁、水泥等产品和材料,并生产大量的合成纤维和橡胶等以弥补农业、林业的不足;能源的开发利用,新材料的开发利用,医药卫生等均离不开化学。可以说,人类的衣、食、住、行、用及保持健康等无一项可以离开化学,化学在这些领域中直接或间接地发挥着不可替代的作用。 3、人类目前面临的主要环境问题有哪些?造成这些困境的原因是什么?(1页) 答:1、全球气候变暖2、核冬天的威胁3、臭氧层破坏4、光化学烟雾和大气污染5、酸雨6、生物多样性锐减7、深林的破坏8、荒漠化9、水资源危机10、海洋污染日甚。环境问题的起因是人类自己。环境问题是指由于人类活动作用于周围的环境所引起的环境质量变化以及这种变化对人类的生产、生活和质量造成的影响。 第二章 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?(课本第2章) 答:绿色化学的目标是:化学过程不产生污染,即将污染消除于其产生之前。 2、为什么要大力发展绿色化学?(11页)答:1、大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然要求;2、发展绿色化学是科学技术和经济发展的要求。 3、绿色化学及其与环境污染治理的异同?(10~11页) 答:绿色化学就是利用化学原理和方法来减 少或消除对人类健康社会安全、生态环境有 害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、 副产物的新兴学科,是一门从源头上、从根 本上减少或消除污染的化学。 传统的环境保护方法是治理污染,或曰污染 的末端处理,也就是研究已有污染物对环境 的污染情况,研究治理这些已经产生了的污 染物的原理和方法,是一种指标的方法。 绿色化学的目标是:化学过程不产生污染, 即将污染消除于其产生之前。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。 4、什么是绿色化学品?怎么设计安全的化 学品?(17页) 5、举例说明原子经济反应是不产生污染的 必要条件?(找不到) 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?(23页) 7、怎样在反应过程中使化学反应绿色化? (第5节) 8、自选一条目前使用的环氧丙烷合成路线, 用绿色化学原理对其进行评价并设计一条 更佳的新路线?(13页底端14页顶端) 9、简述绿色化学十二原则?(27页) 答:1、不让废物产生而不是让其生成后再 处理;2、最有效地设计化学反应和过程, 最大限度地提高原子经济性;3、尽可能不 使用、不产生对人类健康和环境有毒有害的 物质;4、尽可能有效地设计功效卓著而又 无毒无害的化学品;5、尽可能不使用辅助 物质,如须使用也应是无毒无害的;6、在 考虑环境和经济效益的同时,尽可能使消耗 最低;7、技术和经济上可行时应以可再生 资源为原料;8、应尽可能避免衍生反应;9、 尽可能使用性能优异的催化剂;10、应设计 功能终结后可降解为无害物质的化学品; 11、应发展实时分析方法,以监控和避免有 害物质的生产;尽可能选用安全的化学物 质,最大程度地减少化学事故发生。 第三章 1、设计安全无毒化学品的一般性原则有哪 些?(36页表3-1) 2、设计安全化学品的方法主要有哪些?其 基本原理分别是?(39~57页) 答:方法有:1、毒理学分析及相关分子设 计;2、利用构效关系设计安全的化学品;3、 利用集团贡献法构筑构效关系;4、利用等 电排置换设计更加安全的化学品;5、“软” 化学设计;6、用另一类有相同功效而无毒 的物质替代有毒有害物质;7、消除有毒辅 助物品的使用。 3、化学品的毒理学分析包括哪些内容?如 何根据毒理学分析进行相关分子的设计? 举例说明?(39页) 4、什么是构效关系?如何根据构效关系设 计更加安全的化学品?(49页) 答:一类化合物的毒性以及该类化合物中不 同结构(结构差异)引起的毒性差异称为构 效关系。 第四章 1、由碳、硅元素的化学性质,试讨论用硅 取代碳的可行性及硅取代物的优点?(58 页) 2、用辛酸—水分配系数表征有毒化学品毒 性的一般准则是什么?(68页) 3、举例说明等电排置换是设计更加安全化 学品的有效方法?(找不到) 4、从分子量、分子体积角度看,应该怎样 设计更加安全的化学品?(找不到) 5、常见可降解和不可降解的基团有哪些? (62页) 6、从可生物降解、对水声生物的毒性角度 看,怎样设计更加安全的化学品?(67页 第3节) 第五章 1、举例说明什么是催化剂,它在化学反应 中有何作用?(80页表5-1最后一列) 2、以环戊二烯钛催化烯烃聚合为例,说明 催化剂分子机器的作用?(81页图5-2) 3、为什么说催化剂能全方位地促进绿色化 学的发展?(81页) 4、什么是催化剂设计?怎样进行催化剂设 计?(84页) 答:所谓催化剂设计,就是指人们按照自己 的意图制造目标催化剂的工作,它代表一种 构思,而不一定要画出图纸。也就是对指定 的反应,或者需要制造的某种产品,应该如 何选用一种催化剂的知识逻辑分析。(设计 步骤见图5-5) 5、以萘与丙烯发生烷基化反应为例说明催 化剂结构对反应选择性的巨大影响?(87 页) 6、简述反应原料的重要性及绿色化学对反 应原料的选择原则?(88页) 7、生物质作为反应原料的优缺点?(89页) 答:优点:1、生物质可给出结构多样性的 产品材料2、生物质的结构单元通常比原油 的结构单元复杂3、由生物质衍生所得物质 常常已是氧化产物,无需再通过氧化反应引 入氧4、增大生物质的使用量可增长原油的 使用时间,为可持续发展做出贡献,为一些 必须使用石油做原料的产品的生产提供保 证5、使用生物质可减少二氧化碳在大气中 浓度的增加,从而减缓温室效应6、化学工 业使用更多的可再生资源可使其本身在原 料上更有保障7、生物质资源比原油有更大 的灵活性。 缺点:1、在经济上还不具备竞争力2、现 在考虑用作化学化工原料的生物质是传统 的食品原料,把食品原料改作化工原料是否 合适3、生物质的生产季节性很强4、生物 质的组成极为复杂,不同种类的物质,其组 成和性质都可能不尽相同,若需要对每一类 生物质有针对性地修建工厂,这将使生物质

绿色化学答案

思考题 第一章3 1、21世纪人类面临的4大问题是什么? 2、人类面临的几大环境问题及其原因是什么? 3、绿色化学定义的5个内涵是什么? 4、绿色化学的内涵-5个R是什么? 5、原子经济性是什么? 6、绿色化学的5大任务是什么? 7、绿色化学十二原则-Anastas原则的内容是什么? 第二章4 1、简述化学工业与现代社会的关系。 2、化学工业的发展历史阶段及内涵。 3、环境友好的化学技术的含义是什么? 4、生物质化工转化的主要内涵。 5、纤维素制乙醇的主要过程和技术难点。 6、简述催化技术的特点。 7、催化技术的进展主要在哪几个方面? 第三章5 1、设计安全无毒化学品的一般原则是什么? 2、设计安全无毒化学品的外部和内部效应原则是什么? 3、设计安全无毒化学品的外部效应原则主要包括哪几个方面? 4、设计安全无毒化学品的内部效应原则主要包括哪几个方面? 5、设计安全有效化学品的方法主要有哪几种? 6、化学品的致毒途径和根源。 7、化学品的吸收、分散和代谢。 8、含有那些化学结构的物质毒性较大? 9、等电排置换设计。 第四章 9 1、硅-碳等电排置换法设计安全无毒化学品的原理是什么? 2、设计可生物降解的化学品的重要性。 3、生物降解的细菌基础是什么? 4、不易生物降解的化学结构有哪些? 5、水生生物毒性定量构效关系构筑的常用物理性质有哪些? 6、影响水生生物毒性的物理和化学因素有哪些? 7、表面活性剂对水体和水生生物的危害?如何防止?

第六章11 1、绿色化学反应举例。 2、亚氨基二乙酸钠合成的新路线。 3、环氧丙烷生产方法有哪几种?各有何优缺点? 4、合成己二酸和邻苯二酚的传统方法和新方法的原理和优缺点? 5、绿色原料举例。 6、超临界CO2中的反应举例。 7、对比异布洛芬的新、旧合成路线,说明其技术创新的关键。 8、更安全的化学品举例,所得到的启示。 第七章17 1、高效均相和多相催化技术有哪几类? 2、生物催化和仿生催化的优点。 3、酶的分类。 4、固定化酶技术的优点。 5、环境友好的溶剂中的有机反应。 6、固相合成对载体的基本要求。 7、不对称催化合成有哪几种方法?有何优缺点?

绿色化学

第10章绿色化学化工过程的评估 本章初步论述化学化工过程绿色化的评估方法,如何正确评估化学化工过程的“绿色性”,开发高效的绿色技术,这是实现可持续发展的一个具有重要意义的理论课题。但是迄今为止还没有形成一个统一的评判标准。 主要内容: 10.1绿色化学评估的基本准则 10.1.1绿色化学的12条原则 10.1.2绿色化学的12条附加原则 10.1.3绿色化学工程技术的12条原则 10.2生命周期评估 10.2.1生命周期评估的含义 10.2.2生命周期评估的步骤 10.2.3生命周期评估的用途 10.3绿色化学化工过程的评估量度 10.3.1化学反应过程的绿色化 10.3.2化学化工过程绿色化的评价指标 10.3.3绿色化学化工过程的评估实施 复习思考题 参考文献 10.1绿色化学评估的基本准则

10.1.1绿色化学的12条原则 绿色化学的目地就是利用化学原理和新化工技术从源头上预防污染物的产生,而不是污染物产生后的末端治理。为此,AnastasPT和WarnerJC提出了著名的绿色化学12条原则,作为开发绿色化学品和工艺过程指导。 10.1.2绿色化学的12条附加原则 为补充AnastasPT和WarnerJC的绿色化学原则,利物浦大学的确良Winterton N 提出了绿色化学的12条附加原则,以帮助、指导化学化工科技工作者进一步深入开发和完善实验室的研究成果,评估每一个工艺过程的相对“绿色性”。 10.1.3绿色化学工程技术的12条原则 (1)设计者要尽可能保证所有输入和输出的能量和材料是无毒、无害的。 (2)预防废物的生产比废物产生以后进行处理为好。 (3)产品分离和纯化操作应尽量减少能量和材料的消耗。 (4)设计的产品、工艺及其整个系统要使质量、能量、空间和时间效率最大化。 (5)设计的产品、工艺及所有系统应该是输出的“牵引”,而不是靠输入物质和能量的“推动”。 (6)当设计选择再生产、循环利用和其他有益的处理时,应对内在的复杂性有充分的研究和认识。 (7)设计方案的目标产物要强调耐久性,而不是永久性。 (8)设计方案应着重于满足需要,使过量最小化。 (9)减少复杂组成品中材料的多样性,尽量保存原料的价值。 (10)设计中应综合考虑可用原料和能源的相关情况,加强当地物质流和能量流的整合。 (11)产品、工艺及其所有系统的设计应考虑它们的使用功能结束后勤的处理和利用。

什么是绿色化学

什么是绿色化学 一、绿色化学的定义 “绿色化学”由美国化学(ACS)提出,目前得到广泛的响应。绿色化学是指:利用化学技术和方法去减少或消灭那些对人体健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物及副产物等的实用和生产。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、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零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 二、绿色化学中的反应物及反应过程具有以下特点: 1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料; 2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放; 3.具有原子经济性,即反应具有高选择性,极少副产物,甚至实现”零排放”. 4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。 三、绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。 ●防止污染优于污染形成后处理。 ●设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中。 ●尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。 ●设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。 ●尽量不用辅助剂,需要使用时应采用无毒物质。 ●能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响,合成方法应在常温、常压下操作。 ●最大限度地使用可更新原料。 ●尽量避免不必要的衍生步骤。 ●催化试剂优于化学计量试剂。 ●化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。 ●分析方法应能真正实现在线监测,在有害物质形成前加以控制。 ●化工生产过程中各种物质的选择与使用,应使化学事故的隐患最小。 四、如何实现绿色化学的目标,是当前化学、化工界的研究热点问题之一。综合国内外发表的研究成果,分以下几方面介绍。 (1)开发绿色实验。如实验室用H2O2分解制O2代替KClO3分解法,实现了原料和反应过程的绿色化。 (2)防止实验过程中尾气、废物等环境的污染,实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收,对实验产物尽可能再利用等。 (3)在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量,使实验小型化、微型化。 (4)对于危险或反映条件苛刻,污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验,可

绿色化学的意义

绿色化学的意义 学院:资源学院 专业:资源勘查工程 学号:100440201 姓名:李鑫

绿色化学的意义 摘要:绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。绿色化学又叫环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。顾名思义,绿色化学就是应用化学的技术和工艺去减少或消灭那些对人类健康、社区安全和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。它是一门从源头上阻止环境污染的新兴学科分支,它追求可持续发展。 关键词:绿色化学环境保护可持续发展绿色能源“中国工业可持续发展 参考资料:《绿色化学》(GreenChemistry)杂志《绿色化工与绿色环保》“中国新能源信息网”网”《绿色化学与技术》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。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。按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是:反应物的原子全部转化为期望的最终产物。绿色化学的主要特点是:1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废物; 3.提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”; 4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。 绿色化学指什么?哪个国家最先提出这个口号?绿色化学是20世纪90年代出现的一个多学科交叉的研究领域。它可以诠释为环境友好化学,其核心内涵是反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质。绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年,美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后在,“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出并成为美国环保署(EPA)的中心口号。经过十多年的研究和探索,绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。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。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不

探析绿色化学研究综述

现阶段的绿色化学研究综述 一、有关绿色化学概述 1、绿色化学含义 按照美国《绿色化学》(Green Chemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术,它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质;利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、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零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 2、绿色化学的重要性 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。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。 迄今为止,化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来,由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例,美国仅按365种有毒物质排放估算,化学工业的排放量为30亿磅。因此,加工费用又增加了废物控制、处理和埋放。环保监测、达标,事故责任赔偿等费用。1992年,美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元,清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学品销售总额为180亿美元,环保费用为10亿美元。所

绿色化学中的化学合成及垃圾处理

【摘要】绿色化学是20世纪末崛起的一门新兴学科,相对于传统化学,它是未来化学化工发展的主要方向之一。本文主要通过个别实例对绿色有机合成化学的概念,及有机合成中的绿色化学进展作了综述。 【关键词】绿色化学;有机合成;进展 ;垃圾;处理;技术 1引言 按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。 今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术。它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质。利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 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。 2 绿色化学的进展 绿色化学是依靠科技进步,创造出单位产品产污系数最低,资源消耗最小的先进工艺技术;从化学反应的根本上减少污染。而不是对“三废”等进行处理的环保局部性终端治理技术。 2.1 开发原子经济性反应 1991年,美国斯坦福大学化学教授Trost首次提出了原子经济性(Atomeconomy)概念。即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,而不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”(Zero emission)。原子经济性反应有利于资源利用和环境保护。对于大宗基本有机原料的生产而言,选择原子经济反应十分重要。目前,在基本有机原料的生产中,有的已采用原子经济反应,如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰基化制乙酸、乙烯或丙烯的聚合、丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。

绿色化学作业答案

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

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

绿色化学的发展与前景

绿色化学的发展与前景 摘要:随着社会的发展,化学产业迅速发展,不断推动着人类社会的进步,同时,也给环境带来了极大的负担,威胁着人们的健康和赖以生存的自然环境。然而污染防治虽卓有成效,但仍以治理为主,效果有限且费用昂贵,因此,绿色化学的出现极好地适应了发展趋势,将为社会的进一步发展和化学学科新的飞跃发挥巨大的作用。 关键词:绿色化学清洁生产环境污染 The development of Green Chemistry and Engineering Abstract: Accompanied with the development of the society, the chemistry industry is also developing quickly. As a result, it pushes forward the advance of society. However, meanwhile, it brings great burdens on the environment, which threat the health of man and the nature. Although the preventions of pollution are fruitful, we still mainly depend on treatments after pollution, it works out to a certain extent, and it really costs a lot. So, that’s why Green Chemistry, which fits the tendency of environmental protection well, is greatly welcomed. It will make efforts for the further development of the society and chemistry. Key words: Green Chemistry, Cleaner Production, Environmental pollution 随着21世纪的到来, 人类生产生活与化学越来越密不可分。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, 达到人人、事事、处处都离不开化学及其制品的程度。 然而,另一方面, 随着化学品的大量生产和广泛应用, 给人类本来绿色平和的生态环境带来了极大的破坏,威胁着人们的健康, 以及人类赖以生存的自然环境的可持续发展。工厂向大气中排放大量酸性物质,造成雨水被大气中存在的酸性气体污染,pH<5.6,达到酸雨的标准,致使许多建筑物、植物、以及人文自然 CO浓度大景观遭到严重破坏;而在生产过程中的大量有机物燃烧,致使空气中 2 幅升高,造成温室效应,使地球生态环境遭威胁;大量氯氟烷烃(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)的生产和使用使臭氧层出现明显的空洞,易使人发生皮肤癌、白内障等疾病,也会削弱人的免疫力,与此同时,对生态环境的影响也显著,会使农作物减产且品质下降,渔业产量下降以及森林被破坏。。。还有黑色的污水、黄色的烟尘、五颜六色的废渣和看不见的无色毒物。

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

化学专业论文-浅谈绿色化学化工的发展

浅谈绿色化学化工的发展 摘要:对绿色化学化工的定义、原则、绿色度的定量化以及绿色化学研究中出现的“绿色非绿”等基本问题的发展及研究进展进行了综述。在此基础上,对绿色化学的基本原则是否需要做必要的补充、绿色化学是否应该单独成为一门学科,以及如何更加有效地定量描述和评价产品的绿色度(绿色化学)和制造过程的绿色度(绿色化工)等基本问题进行了探索和研究。研究结果认为:绿色化学的十二原则仍然是今后绿色化学化工研究的指导原则,但应增加设计并制备可回收并反复使用的物质,如催化剂、手性试剂等,以及使用过程强化及集成方法,改进原有化工工艺,以提高生产效率和减少能耗等两条原则;绿色化学应该成为一门独立的学科而加以深入的研究和发展;绿色化学中的绿色度是可以量化的,但要根据不同的目标选择合适的评价参数和方法;同时要特别注意研究和克服离子液体等绿色化学研究中出现的“绿色非绿”问题。 关键词:绿色化学;绿色化学化工;绿色度定量化;绿色非绿 Development and research on basic issues of green chemistry and chemical technology JI Hongbing1,SHE Yuanbin2 (1School of Chemical Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2Institute of Green Chemistry and Ffine Cchemicals,Beijing University of Technology,Beijing 100022,China) Abstract:The paper firstly reviewsed the development and research progress ofn the basic issues,such as definition and principles of green chemistry and chemical technology as well as quantitative description of greenness extend and “non-green problems”in the research of green chemistry and chemical technology,and secondly exploresd and studiesd the questions,above issues based such as how to make a necessary complementarities theo present basic principles,i.e.,like the twelve principles,whether the green chemistry should be separated into an independent discipline or not,and how to describe and evaluate effectively the greenness extend of green products (green chemistry) and green processes (green chemical technology). In the view of our points, tThe twelve principles are consideredwould be still the guidinge principles to study green chemistry aftertime,but two new principles cshould be added,that is,design and manufacture of materials which could be reclaimed and used time after time,such as catalysts,chiral reagents etc.et. al,as well as improvement of former chemical engineering processes and techniquecs by using process intensification and integration etc.et. al.. Green chemistry and chemical technology should be as an independent discipline to beas that we can studiedinvestigate it more deeply. The greenness extend of products and processes could be quantitative described,but we must choose different parameters and methods must be chosen depending on different objectives. In the same time,we should pay more attention should be paid to studying and solvinge the problems of “non-green problems”,such as in research onf ionic liquids etc.et. al..

相关文档
最新文档