綠色化學是什么意思有什么重要性
綠色化學是什么意思有什么重要性
綠色化學是研究利用一套原理在化學產(chǎn)品的設計、開發(fā)和加工生產(chǎn)過程中減少或消除使用或產(chǎn)生對人類健康和環(huán)境有害物質(zhì)的科學,以下是由學習啦小編整理關(guān)于什么是綠色化學的內(nèi)容,希望大家喜歡!綠色化學的簡介
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(chǎn)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(huán)境的化學
技術(shù)、它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負擔、避免排放有害物質(zhì)、利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。
綠色化學又稱“環(huán)境無害化學”、“環(huán)境友好化學”、“清潔化學”,綠色化學是近十年才產(chǎn)生和發(fā)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(nèi)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。
綠色化學的重要性
傳統(tǒng)的化學工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴重,目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類的生存?;瘜W工業(yè)能否生產(chǎn)出對環(huán)境無害的化學品?甚至開發(fā)出不產(chǎn)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(zhàn),國際上對此很重視。1996年,美國設立了“綠色化學挑戰(zhàn)獎”,以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業(yè)和科學家。綠色化學將使化學工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。
迄今為止,化學工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開發(fā)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(yè)向大氣、 水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。以1993年為例,美國僅按365種有毒物質(zhì)排放估算,化學工業(yè)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(huán)保監(jiān)測、達標,事故責任賠償?shù)荣M用。1992年,美國化學工業(yè)用于環(huán)保的費用為1150億美元,清理已污染地區(qū)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(huán)保費用為10億美元。所以,從環(huán)保、經(jīng)濟和社會的要求看?;瘜W工業(yè)不能再承擔使用和產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的費用。需要大力研究與開發(fā)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(chǎn)生。不再有廢物處理的問題,綠色化學正是實現(xiàn)污染防止的基礎和重要工具。1995年4月美國副總統(tǒng)Gore宣布了國家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)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(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開發(fā)領域。確 定了環(huán)境無害制造技術(shù)、減少環(huán)境污染技術(shù)和二氧化碳固定與利用技術(shù)等綠色化學的內(nèi)容??傊G色化學的研究已成為國外企業(yè)、政府和學術(shù)界的重要研究與開發(fā)方向。 這對我國既是嚴峻的挑戰(zhàn),也是難得的發(fā)展機遇。
綠色化學的主要特點
綠色化學又稱環(huán)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(huán)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(chǎn)品所消納,實現(xiàn)“零排放”;
4、生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
綠色化學研究成果
1、開發(fā)"原子經(jīng)濟"反應
Trost在1991年首先提出了原子經(jīng)濟性(Atom economy 的概念,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)濟反應是原料分子 中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不生副產(chǎn)物或廢物。實現(xiàn)廢物的"零排放"(Zeroemission)。對于大宗基本有機原料的生產(chǎn)來說,選擇原子經(jīng)濟反應十分重要。
近年來,開發(fā)新的原子經(jīng)濟反應已成為綠色化學研究的熱點之一。國內(nèi)外均在開發(fā)鈦硅分子篩上催化氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的原子經(jīng)濟新方法。此外, 針對鈦硅分子篩催化反應體系,開發(fā)降低鈦硅分子篩合成成本的技術(shù),開發(fā)與反應匹配的工藝和反應器仍是今后努力的方向。
在已有的原于經(jīng)濟反應如烯烴氫甲?;磻小km然反應已經(jīng)是理想的。但是原用的油溶性均相銠絡合催化劑與產(chǎn)品分離比較復雜,或者原用的鈷催 化劑運轉(zhuǎn)過程中仍有廢催化劑產(chǎn)生,因此對這類原子經(jīng)濟反應的催化劑仍有改進的余地。所以近年來開發(fā)水溶性均相絡合物催化劑已成為一個重要的研究領域。由于水溶性 均相絡合物催化劑與油相產(chǎn)品分離比較容易。再加以水為溶劑,避免了使用揮發(fā)性有機溶劑,所擬開發(fā)水溶性均相絡合催化劑也已成為國際上的研究熱點。除水溶性銠-膦 絡合物已成功用于丙烯氫甲?;a(chǎn)外,近年來水溶性銠-膦、釕-膦、鈀-膦絡合物在加氫二聚、選擇性加氫、C一C鍵偶聯(lián)等方面也已獲得重大進展,C6以上烯烴氨甲?;?制備高碳醛、醇的兩相催化體系的新技術(shù)國外正在積極研究。以上可見,對于已在工業(yè)上應用的原子經(jīng)濟反應。也還需要從環(huán)境保護和技術(shù)經(jīng)濟等方面繼續(xù)研究。加以改進。