绿色化学十篇

时间:2023-04-04 20:14:54

绿色化学

绿色化学篇1

【关键词】绿色化学;研究途径;微型实验;发展趋势

随着社会经济的发展,人们对生活质量和环境的要求更高,面对环境的日益恶化,资源和能源的短缺,绿色化学理念应运而生。在我国目前的中学化学教育中,大多数中学普遍采用常规实验方法,仪器大,消耗试剂多,费用高且污染大,学生分组实验,常常几十人在一个实验室,产生大量废水,有毒气体和粉尘,而且处理也很困难,造成环境污染,危害着师生健康。面对这种现状,绿色化学引入到中学化学,是师生健康的需要,是现代化学校的需要。在广大青少年中普及绿色化学理念,让学生亲自实践,亲手操作无毒无害安全的化学实验,从中培养他们的环保意识和可持续发展理念。

一、绿色化学的基本思想

绿色化学就是利用已有的化学知识,化学技术和化学方法,以减少对人体和环境有害的物质使用和产生,回收未反应的原料、副产物和非反应试剂,对“三废”排放前的无害处理等。

1.原子经济性反应

目前,合成化学从生命科学到材料科学,原子经济性 (Atom Economy)要求越来越高。原料分子中到底有多大比例的原子转化成了目标产物,成为了研究的重点。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,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。如环氧乙烷的生产中,经典的氯代乙醇法,尽管每一步的化学产率均为 100%,但原子利用率仅为25%,即在合成环氧乙烷的实验中,每生产1千克环氧乙烷则会产生3千克的副产物,而在绿色化学中,采用新型的催化工艺,实现了100%的原子利用率。再如采用乙基蒽醌法制备过氧化氢,即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成,2-乙基蒽醌可循环使用,此反应原子利用率为100%,体现了原子经济性,减少废物的生成和排放。从而可看出原子经济性的反应有两个突出的优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。

2.选用无毒无害的反应原料

研究如何用无毒无害的原料来代替风险试剂。如光气(COCl)、氢氰酸(HCN)、氟化氢(HF)、氯气等,要达到这一目标,可采取:减少这类原料的用量,改变其结构,以减少固有毒性,采用防护措施或控制技术等。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,甚至可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法。

3.在无毒无害的条件下进行化学反应

尽可能减少有机溶剂的使用,采用超临界流体技术,或两相催化技术等,可以尽可能避免传统反应条件带给的巨大污染,在条件温和,活性高,选择性好,反应后两相极易分离的情况下进行实验。例如丙烯的氢甲酰反应,采用Rh和 Pd的水溶液配合物作催化剂,可望取代高压反应条件,并使生成醛的选择性由90%提高到98%。

4.寻求安全的目标产物

在很多的情况下,有毒物分子并非所有官能团都有毒有害,可通过保留有用官能团,去掉有害官能团的办法改进分子结构,使产品更安全。

二、实现绿色化学的途径

1.实验过程的改造和从新设计

首先,避免使用风险试剂(如HCN、HF、HCHO、Cl■、OCl■等)和挥发性有机物(如苯,CCl■,氟利昂等)。如银镜反应避免使用甲醛,而用葡萄糖;把可能产生致癌物的有氯漂白和二氧化硫漂白改用为双氧水,过氧化钠等。其次,积极开发绿色实验,实现原料和反应过程的绿色化,例如实验硬脂酸笨溶液单分子膜法测定阿佛加德罗常数改为电解硫酸铜或电解法,不再使用挥发性苯;例如在二氧化锰的催化下分解氯酸钾制氧气的实验里,会产生有毒副产物Cl■,改用氢氧化钙作催化剂,转化率可达到99%以上,而且避免了Cl■ 的产生;又如氨催化氧化实验,常用铜丝作催化剂,该方法不仅转化率不高,而且还会产生一种刺激性气味的气体,改用氧化铜作催化剂,转化率也只为76%,若改用铂触媒,转化率可达98%;还有接触法制硫酸等诸多实验的改进,不仅可以提高转化率,而且可减少h境的污染。

2.实验产物或残留物的无害处理及利用

产物的再生循环使用,化学实验产物,大多有毒有害,即使有些物质的毒性不是太大,但若不加处理,时间长了,做的人多了,累积起来也会造成环境污染,而且造成资源浪费,若能加以简单处理又可循环使用,岂不妙哉。例如用氢气还原氧化铜的实验,还原出来的铜粉,不便收集处理,若改用铜片在空气中加热,用表面被氧化而成的氧化铜进行实验,不仅可使还原出来的金属铜在铜片表面平整而有金属光泽,增强了演示效果,而且铜片可循环使用,类似这样的例子很多,关键是靠化学工作者去摸索。有些产物不能利用,但也可以加以处理,以减少对环境的危害,例如CO还原Fe2O■或氧化铜,多余的一氧化碳,可用燃烧的办法加以处理;制氯气的尾气处理等,实验室废液处理及物质回收,从环保的角度出发,根据国家对废液排放标准,对废水、废气、废渣最高允许范围,必须适当加以处理,比如对含重金属离子的废液,含酸、碱、盐、有机废液等也可以加以回收利用,如在含有铜离子的废液中加入过量的铁粉,再在沉淀物中加入稀硫酸洗去多余的铁粉,即得铜粉,又如实验制得的硝基苯,为了提纯,用5%的氢氧化钠溶液洗涤后,用分液漏斗分离,再将它和氯化钙混合加热,最后蒸馏提纯回收。

3.化学实验采用小型化、微型化

大量的研究证明,在保证实验效果的前提下,大多数基础化学实验都可以在微型仪器或装置中进行,目前之所以提倡实验微型化,是由于微型实验具有如下的特点,仪器小巧,用药量小,成本低,污染少,操作方便,节约能源,安全可靠,易于推广,而且仪器微型化之后,仪器所占空间小,方便存放和携带,还可以适当的自制教学仪器,也不会影响功能和效果,开展微型实验,可适当让学生自己寻找代用品自制仪器,自己设计,找实验方法,提出问题并解决问题,从中训练他们的思维能力,想象能力和动手能力,培养学生的创新精神和创造能力,引进绿色实验理念,化学实验微型化是一个很好的途径。

4.计算机辅助绿色化学设计和模拟

在现代教育中,数字化、多媒体使用越来越普遍,计算机已广泛用于物质结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑在中学化学教育中,使用计算机模拟演示一些有毒、危害性大的实验,也是实验教学的有效方法,但不能代替学生实验。在利用计算机设计符合绿色化学原则的最佳反应路线、反应过程等,也是推动了绿色化学更快发展的有效途径之一。

南开大学著名教授王积涛先生认为:微型实验的设计是我国化学实验改革的大方向,绿色化学理念追求实现原子经济,清洁生产和零污染,立刻受到社会的化学界的积极支持和响应,目前已成为化学实验的一个新的研究方向和前沿。主要围绕化学反应,原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化展开的:

【参考文献】

绿色化学篇2

一、渗透绿色化学思想

绿色化学又称环境友好化学,它研究的中心问题是使化学及应用具有以下特点:(1)采用无毒无害的原料;(2)在无毒无害的条件下进行;(3)具有“原子经济性”;(4)产品应对环境友好;(5)满足“价廉物美”的传统标准。

教师在全面把握教材的基础上,扩充绿色化学内容,如原子经济论、绿色反应、绿色能源等,引导学生建立绿色化学思想。用3R原则,即减量化、再利用、再循环的思维方式来考虑和解决实际问题。中学化学教材中有许多涉及化工生产和实际生活的问题,是进行绿色意识渗透的好素材。采取实例讲解、对比实验和工业流程模拟的方法进行渗透是行之有效的。例如在讲“氮的固定”时,介绍三种途径:(1)人工化学固氮;(2)雷雨闪电固氮;(3)豆科植物根瘤菌的固氮。人工化学固氮能耗高且工艺复杂,生产过程中易产生大量“三废”而严重污染环境;雷雨闪电固氮在实践上不便于控制和掌握,对环境也很不友善。固氮量有限且易流失;而植物根瘤菌,既不消耗能源,又不需要大量厂房和机械设备,对环境无污染的生物固氮是化学家不懈追求的目标。

二、实施绿色化学实验

化学是一门实践性很强的学科,化学实验是化学教学中的重要环节。绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下。用预防化学污染的新思想、新方法和新技术,对常规实验进行改革而形成的化学实验的新方法。实践证明,绿色化学实验在激发学习兴趣、增强动手能力、培养创新思维、树立环保观念上有独特的地位与功效。

1 推广微型实验是实现绿色化的重要途径。微型化学实验是指以微小量的试剂,在微型化的仪器装置中进行的化学实验。微型实验所用试剂量一般为常规量的十分之一至千分之一,它具有现象明显、操作简单快捷、节省经费、减少污染、安全、便于携带等优点。比如,做硫在氧气中燃烧的实验时,把硫粉从常规用量的0.5克减少为0.02克。生成二氧化硫的量从1克减少为0.04克,排污量大大降低。

微型实验仪器可以利用废弃物代替。像注射器既能充当滴管、做反应容器,还能制取和收集气体;青霉素药瓶可做试剂瓶、集气瓶,一次性输液器可做导气管、多用滴管等。

2 改进实验是实验绿色化的有效手段。很多化学实验是沿用多年的设计方案,污染环境且成本高,长期以来一直危害着师生的身心健康,因此需要加以改进,以达到安全可靠、快捷方便、现象明显、可控制排污量的效果。

比如测量空气中氧气含量实验。在注射器A中吸入一定体积空气,C的活塞推至底部。在一段细玻璃管B中放人适量铜粉,用乳胶管和注射器连接起来。实验时,用酒精灯加热B处铜粉,慢慢地推人A的活塞,空气通过热的铜粉发生反应后进人C中。使C的活塞外移。再推人C的活塞,使气体经过热铜粉进入A内,如此反复2--3次,空气中的氧气全部被消耗掉。再冷却至室温,把剩余气体全部推人A内,观察减小的体积,约合五分之一,准确度很高。该实验与在钟罩内点燃红磷测定含氧量的实验相比。没有毒性物质生成,安全可靠,且新颖别致,很能激发学生的学习兴趣。

绿色化学篇3

关键词:绿色化学 环境保护 生物技术

随着社会的发展,地球人口急剧的膨胀,地上地下资源的正在日渐枯竭,人均耕地、淡水等资源占有量逐渐减少;而作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为人类进步创造质文明作出重要“政绩”的同时,也会带来负面的影响,在生产活动中排放出大量有毒物质,为环境和人类的健康带来一定的危害。恩格斯说:“生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”没有化学的变化,就没有地球上的生命,也就更不会有人类。我们知道化学的发展为人类解决了许多衣食住行等方面的问题,满足了社会的需要,深刻的影响着人类社会的发展,对人类社会的贡献可以说是“不可小觑”。 1909年哈伯发明的合成氨技术使世界粮食翻倍,如果没有这个化学技术的诞生,世界上将有一部分人死于讥饿,我们今天的生活也许没有这么美好。为此我们要辩证的对待化学这一问题。

进入21世纪,为了更好的运用好化学这门技术,“绿色”已成为化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。我们知道传统的化学可以合成人类需要的新物质,浪费能源的情况下,伴随产生大量排放物,造成严重的环境污染。如今研究的“绿色化学”则是在获得物质的同时充分利用能源,实现污染的“零排放”,也就是说“绿色化学”既可以充分利用资源,又不产生污染,从而可使经济效益大幅度提高。

一、“绿色化学”需要使用的新物料

(一)研制新型可循环材料

化学合成技术的成熟和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。像塑料的发明为人类平添了生活色彩,但由于大量使用塑料包装,并且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜(给农民带来的经济效益不菲,并且现在依然使用),造成的“白色污染”也越来越严重。为了人类的可持续发展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,或者有把塑料可以自然分解或生物降解的新技术。经过努力已有一些成功的方法,目前生物降解塑料项目成功打开新空间。

(二)添加溶剂的选择

我们知道经过化学反应合成物质时,污染问题不仅来源于原料和产品,而且也可能来自化学反应中添加的溶剂,为此在以后的化学合成中尽量不再使用添加到溶剂进行二次污染。一是在利用新技术在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,避免出现使用挥发性溶剂污染的一个研究动向。二是开发以水为溶剂的反应。我们知道70%以上的有机化合物都很难溶解于水,并且有许多试剂在水中会分解变质,因此在化学实验中尽量避免用水作反应介质。但是随着科学的发展,水作为溶剂成为可能,并有其独特的优越性,因为水容易找、价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。三是运用超临界流体(一种介于气态与液态之间的流体)。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉、溶解性强 、扩散性能好、易于控制的特点。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。目前,研究最多在超临界水中进行的一类反应是以空气为氧化剂,通入有机废物进行氧化反应,即超临界水氧化法(supercritical water oxidation,SCWO)。其结果是有机废物被完全氧化成二氧化碳、氮气、水及可以从水中分离的无机盐等无毒的小分子化合物,达到净水的目的。

(三)选择新型的催化剂

在传统的化学有机反应中用到酸、碱液体催化剂,这些液体酸、碱催化剂的都会对设备有所腐蚀,对人身形成危害和并且在反应中产生废渣污染环境。近些年来为了保护环境和人类的可持续发展,科学家们已经注意到这个问题,并探索从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂研究。2011年3月由中科院福建物质结构研究所卢灿忠研究员主持完成的新能源用纳米催化材料研究通过院基础局组织的专家验收。

二、“绿色化学”需要绿色反应

为了节约资源和减少污染,在化学反应中把所有的原材料按照“质量转换定律”百分之百的转变为新生产物,且不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”,也就是不再污染环境。为此化学化工工作者在设计合成实验时,要尽量减少“中间环节”,实现“快”、“省”、“ 全”的绿色反应,更加经济合理地利用原原材物料,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。

三、“绿色化学”需要生物技术

我们知道生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。这就足以说明21世纪的生物化工也是潜力巨大的产业之一。目前在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面已有成熟的生物技术。从实现“绿色化学”的角度出发,生物技术最大的特点和魅力一是节约能源,二是易于实现无污染生产,三是可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。

总之,绿色化学是人类可持续发展的研究方向,是科技工作者的一项重要战略任务。其最终目的是节约资源、防止污染。绿色化学的发展不仅将对环境保护和人类的发展产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。

参考文献

绿色化学篇4

1.素质教育需要绿色化学教育理念当前社会推崇一种化学教育模式即绿色化学教育.通过绿色化学教育理念,引导学生关心社会热点问题,了解社会对化学的某些误解,相信化学有着美好的未来,增强学生学习化学知识的兴趣.绿色化学教育可以引导学生尊重大自然、热爱大自然,使学生成为未来社会中的绿色人才.

2.化学新课程中渗透绿色化学教育模式人类与大自然想要得到和谐,需要通过绿色化学理念去完成.绿色化学教育是一种全新的教育模式,虽然绿色化学对大部分从事化学工作的人来说是一种全新的概念,但是化学工作者在工作中的诸多方面已经做到了将绿色化学融入到实际操作中.在化学教学中,由于多方面的原因,绿色化学教育理念的渗透还不到位.

二、化学教学中渗透绿色化学教育理念

1.利用课堂教育渗透绿色化学理念化学教师需要心怀绿色化学理念是一种持续发展的理念,将绿色化学的内容贯穿到化学教育整个过程中,让学生认识到绿色化学对化学发展的重要意义以及绿色化学在未来发展中对社会的影响与作用.化学教师需要结合课本知识将绿色化学理念融入到整个教学过程中.例如,在讲“硫酸的工业制法”时,教师可以设计以下问题:工业生产过程中有哪几个主要的生产阶段?为什么要将硫铁矿粉碎?为什么要在沸腾炉旁安装“废热”锅炉?为什么要在接触室中央安装热交换器?为什么要用98.3%的硫酸吸收SO3?为什么要将SO2和O2循环使用?通过让学生解决问题的方式,渗透绿色化学倡导的“最大限度地利用原料、能源,尽可能减少污染物的排放”的理念.又如,在讲“烯烃的加成反应”时,教师应让学生明白“原子经济性”的重要性;在讲“烯烃的聚合反应”时,教师应让学生了解聚乙烯、聚氯乙烯等塑料引起的“白色污染”和给环境造成的压力,提倡使用纸包装或可降解塑料包装.

2.通过化学习题渗透绿色化学理念社会的绿色可持续发展建立在化学教学的过程中,教师要引导学生加强绿色化学意识.选择绿色化学习题,让学生通过解题,逐渐产生绿色意识.例如,这样一个题目:甲、乙、丙三个学生设计制备Cu(NO3)2的实验方案.甲:Cu与稀HNO3反应;乙:Cu与浓HNO3反应;丙:Cu先在空气中灼烧生成CuO,再跟HNO3反应.试评价三个实验方案的优劣.该题就是需要学生从原子利用率高、副产品对环境污染小、试剂用量少的角度评价实验方案的优劣.

3.将绿色化学理念渗透到生活中化学是一门应用性和实践性较强的科学,化学知识已经大面积渗透到社会生活以及个人生活当中,化学变化、化学物质以及化学现象相当贴近生活.因此,绿色化学理念的重要思想需要完全融入到生活和社会中.在教学中,化学教师应该从日常生活着手,通过身边的事例引导学生学习并运用绿色化学理念.

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一、“绿色化学”的教学意义

化学在人们的日常生活中起着重论文联盟要的作用,是生活必不可少的组成部分。但是,化学也给人类带来了灾难。如矿物燃烧会增加大气中的二氧化碳,引起温室效应;排放硫氧化物和氮氧化物,会形成酸雨;氟和氯会破坏臭氧层等。

随着环境污染日益严重,人们已经在社会活动中自觉地调整行为,以达到人与自然的和谐共处。中学化学要培养学生的环保意识,就要将“绿色化学”的概念贯穿于整个化学教学过程,使学生逐步建立尊重自然、与自然和谐发展的信念,培养学生合理、正确地使用化学的科学素养,明白“绿色化学”的重要性。

二、“绿色化学”的教学探究

1.树立绿色环保意识

首先,教师要树立“绿色化学”的意识。多读一些相关资料和书籍,改变传统的教学模式和思维;其次,在课堂教学和实验中,教师要强调化学的环保性,而不是只顾及化学功能和有效性;最后,化学教师

转贴于论文联盟

还应利用业余时间,专注于“绿色化学”的教学和前沿化学研究的成果,在教学中渗透“绿色化学”的意识。

2.补充教科书的内容

教师要根据教材的稳定性和可变性,灵活地补充教学内容,因为课本中的教学内容在一段时间内是相对固定的。但随着化学技术的快速发展,课本上的知识已经不能满足现代教学的要求。因此,化学教师应当在教学中适当地补充一些内容,特别是有机化学。许多有机农产品都会对环境造成严重的污染和破坏;此外,还要补充生物科技的知识,比如某些微生物可以减少二氧化碳的排放量,有些微生物可以作为催化剂,合成需要的化学制剂,以减少生成物对环境的污染和破坏。

3.“绿色化学”实验

单一、枯燥的课本不能给学生留下深刻的印象,所以在化学实验中,教师有必要引入“绿色化学”的理念,这样才能使学生印象深刻,使各种化学概念更加直观。但最重要的还是提高学生分析问题、解决问题的能力。在实验过程中,学生应严格按照实验规范,科学地进行实验,避免发生过失和各种不必要的浪费,还可以避免有害污染物的泄漏。通过实验,培养学生严谨的工作态度和操作规程,对学生今后步入社会,从事化学行业的工作是有帮助的。

“绿色化学”是通过化学实验教学来实现的,无论是试剂、溶剂,还是催化剂,在测试过程中,都应该首先考虑使用论文联盟无害的物质。特别是催化剂,要优选有生物活性的酶、水和二氧化碳化合物的氢氧化物。在化学实验的过程中,学生也要合理使用试剂,尽可能使用小剂量的化学试剂,树立起节约意识。

绿色化学篇6

关键词:绿色化学;研究发展;环境保护;应用

1、绿色化学的基本概念

绿色化学是利用化学原理来防止污染的一门学科,也称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,在绿色化学基础上发展起来的技术称为绿色技术、环境友好技术或清洁生产技术。绿色化学的化学反应过程,实现“零”排放,不产生污染。绿色化学对生产过程来说,包括节约原材料和能源、淘汰有毒原料、减降废物的数量和毒性。 绿色化学通过改变化学品或生产过程的内在本质,来减少或消除有害物质的使用或产生,是非常科学的,是化学工业可持续发展的基础。

2、绿色化学的原则

绿色化学经过先驱者10多年的研究与探索,总结出了绿色化学的一些理论和原则,为绿色化学的今后研究工作奠定了墓础。P.T .A nastas和J.C. W aner提出的12条绿色化学的原则目前为国际化学界所公认,它反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容,同时也指明了未来发展绿色化学的方向。

3、绿色化学主要研究内容

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开展的,具体包括:新合成方法和路线的研究,特别是新型催化剂和催化过程的研究;新化学原料的研究,包括生物质资源的沽净转化和综合利用;新反应条件及过程的研究,包括对超临界流体、环境无害的介质等的研究;绿色产品的设计和研制的研究。

4、绿色化学的主要研究对象

4.1 原料的绿色化

现有的化工生产中,仍有不少产品在生产过程中使用着剧毒原料。为了确保环境安全和人类的健康,寻找无毒、无害的原料来生产人类所需的化工产品,是十分必要的。

4.2 化学反应的绿色化

提高化学反应效率符合化学反应绿色化的要求,化学反应的绿色化包括 (1)原子经济性。即最大限度地利用原料和最大限度地减少废物的排放,减少环境污染。 (2)反应的选择性。化学反应的选择性包括位置选择性、化学选择性和立体选择性。

4.3 产品的绿色化

产品的绿色化是绿色化学的关键部分,其实质就是大力研制并且提供人身更安全的环境友好型化工产品,如新的海洋生物防垢剂、THPS杀菌剂、灭火制冷剂、二酰基肼杀虫剂等。可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料、CFCs替代物等等都是很有发展前景的绿色产品,随着技术的进步,越来越多的产品将会取代原来的对环境有害的产品。

4.4 催化剂的绿色化

目前在许多化学反应和化学工艺中,常采用对设备腐蚀较大,污染环境、危害人体健康和社会安全的化学原材料作为催化剂,目前围绕催化剂的绿色化展开的研究主要有:仿酶催化剂、固体酸催化、水溶性有机金属配合催化剂及多相催化体系。

4.5 溶剂的绿色化

溶剂在化学品生产过程中,广泛的用做反应分离的介质或用做清洗剂。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC),其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成,有的会引起水源污染。

4.6 化学设计的绿色化

化学设计的绿色化是利用计算机进行辅助的绿色化学设计。其做法是:首先建立一个尽可能全的化学反应的资料库,利用计算机进行可能的化学反应的组合;其次确定目标产物和可能采用的原料;第三让计算机找出能生产目标产物的反应及所需原料,第四以上一步的原料为目标产物再做搜寻,找出该目标产物的合成反应原料,直到得出预定的原料;最后比较各条可能的反应路线的经济技术性及环境效应,从中选出最佳途径。

4.7 合成技术的绿色化

合成技术的绿色化是近年来发展起来的,其宗旨是要减少有毒有害物质的使用,该技术采用一些特别的非传统的化学方法,获得多种环境效果,改善产品的选择性,降低单位产品的能耗。其中电化学发是新世纪洁净技术的重要方法,该方法在化学反应中无需使用有毒有害试剂,而且还可以使反应在常温、常压下进行,所以,电化学方法在洁净合成中个有独特的魅力。

5、绿色化学的新技术和新工艺

5.1 催化技术

催化剂,不仅可以加速反应的过程,极大地改善化学反应的选择性和提高转化率,提高产品质量、降低成本,而且能从根本上减少或消除副产物的产生,减少污染,最大限度地利用各种资源,保护生态环境,这是绿色化学研究所追求的目标。

5.2 生物技术

生物技术被认为是21世纪最具有发展潜力的产业之一,是当代科学的高新技术,生物技术在医药、食品、能源、冶金、化工、精细化学品的制造等方面具有广泛的应用。它的最大特点在于能充分利用生物质资源,节约能源,易于实现清洁生产,而且可以实现一般化工技术难以实现的化工过程。生物技术主要包括:基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程。

5.3 超声技术

超声技术,即声化学,它是声学和化学的交叉渗透而产生的一门新兴交叉学科。声化学能改变反应的进程,提高反应的选择性,增加化学反应的速率和产率,降低能耗和较少废物的排放,因此声化学技术作为一种安全无害的“绿色技术”,在合成化学中具有广泛的应用。

绿色化学篇7

由于应试教育思想的根深蒂固,老师对于化学的教育目标是提高升学率,老师对学生的教育完全是停留在化学知识的教育层面上,而且,由于老师的教育方式方式或许陈旧和刻板,在课堂上只是一味的给学生传导化学理论知识,而不注重培养他们正确的价值观,也不去锻炼他们的实践能力,使得学生成为化学知识的被动接受者,他们没有很多自己动手设计并独立完成化学实验的机会和能力,也更不会去自己动手去实践绿色化学实验,更加不会关联到绿色化学于环境保护的重大意义。此外,目前,在很多师范院校,对学生的考核还只是停留在以理论知识为主的层面上,考核也不会涉及到有关化学科学的人文素养和环境素养,所以在教育中,对学生的应试教育和培养学生应考能力已成为一种很难改变的教育思想,虽然有关教学方案已经几经修订完善,但是老师重视理论,轻视实践的思想还是无法改变。

2提升我国绿色化学教育的措施

2.1改变老师化学教育的观念要想推行绿色化学的教育思想,首先必须改变老师的对于化学的教学观念,只有老师重视起来绿色化学的的教育,才有可能去引导学生加强绿色化学的思想意识。首先,学校应该对老师进行定期培训,让老师能够认识到绿色化学的重要性,并且培训老师实施绿色化学教育时应该侧重的点和有效实施绿色化学的措施,并且,学校也可以派遣有资历的老师去典型的学校进行沟通交流,学习人家绿色化学的有效方案,来更好的完善自己的教学理念和方案。老师自己也应该积极的去改变自己的教学观念,自己设定一套能够有效发展绿色化学教育的教学方案,并且明确自己的教学目标,以更好的开展绿色化学的教育工作。

2.2在化学教育的过程中给学生渗透绿色化学的知识教师在化学教育的过程中应该时不时的给学生渗透绿色化学的知识,首先,老师应该增加实验实践在化学教学中的比重,有些化学知识是必须通过实验实践学生才能够深刻的理解,通过实验,可以直观的观察到实验现象,这样很容易的就可以了解一些物质的性质,否则只靠干巴巴的说教,学生是不能够将这些知识理解透彻的。然后,在进行实验时,老师应该精心设计实验,尽量让实验方法精密,有些实验会产生有害气体,这时老师就应该让学生学会如何去除去这些有害气体,以免其散发到空气中去造成污染;而在生成某些产物的时候,有的方法会产生有害物质,而有的方法就不会产生,这时老师应该引导学生学会用最无害的方法去制产物;除此之外,老师要学会高效的整合实验,我们在验证某一物质的多种性质时,往往用数个单一的实验去验证,这样既耗时耗力,又浪费反应物,所以老师可以有效的将这些单一的实验进行有机组合,让反应物能够被高效的反应利用,从而发到绿色化学得目的,等等,这些都是绿色化学的例子,老师可以有效用这些绿色化学实验的例子,向学生渗透绿色化学的思想理念,让学生能够深切体会到绿色化学的重要性,进而深化认识到保护环境的保护环境的重要性,从而积极参与到保护环境的行列中去。

2.3适当的对化学教材进行改革或许是新课程得改革没有完全渗入到师范院校中,部分师范院校的化学教材的内容太过陈旧,所以,师范院校应该适当的对其化学教材进行改革,尽可能多的将绿色化学的思想融入到化学教材中去,让学生从根本上就可以接触到绿色化学的思想理念。

3结语

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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。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。

绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显着有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。

一、绿色原料

绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。

目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物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。

二、绿色溶剂

造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。

正如超临界流体,它是指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是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。

三、绿色催化剂

1836年瑞典化学家Berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。

绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。

四、绿色食品添加剂

我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。

海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。

琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。

五、绿色农药

农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。

绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。

六、绿色化学品

我们在生活中洗涤用品是必不可少的,但洗涤用品主要是洗涤剂,最终导致大量的洗涤废水被排入环境中,造成污染。

绿色化学篇9

如何将绿色化学的新观点、新思想深入浅出地向中学生传播,如何在中学化学教学过程中体现绿色化学思想,在潜移默化中对学生进行绿色化学观点的教育,下面的一些做法可以作参考。

2.1 在实验教学中贯彻绿色化学理念 2.2 深入挖掘教材中的绿色化学知识

中学教科书中有许多与绿色化学相关的内容,如闻气体的方法、氯气的毒性、氯气用于自来水消毒的利弊、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染、能源的合理开发与利用、废电池对环境的污染等,它们都包含绿色化学的知识。教师只要在备课时充分挖掘和思考教材内容所体现出来的绿色思想,在课堂上就能够适宜地体现绿色化学原则,并与学生共同探讨,一定会激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,让学生感受到绿色化学就在自己身边。

2.3 宣传和使用环境友好产品

教师在化学课堂上可以利用合适的时机,向学生宣传不使用难降解的一次性饭盒,少使用塑料袋,不乱扔废旧电池等,向学生介绍重大的绿色化学研究成果,如醇化汽油、环境友好柴油以及绿色环保筷子;要求学生留意生活中具有绿色环保标志的产品,如绿色电冰箱、无磷洗衣粉、绿色空调器、太阳能热水器等。还可以鼓励大家多骑自行车、乘坐公共汽车或地铁,少用机动车。这样,久而久之,在学生心里就会留下绿色化学的烙印,形成自觉保护环境,使用环保产品的习惯和品德。

绿色化学篇10

关键词:化学工程;绿色科技;环境保护;绿色化学

1绿色科技促使温室气体排放量减少

我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。

现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。

2海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技

每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。

3绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用

在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。

4绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进

传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。

实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。

参考文献:

1臧树良、关伟、李川等,清洁生产及绿色化学原理与实践[M]

2龙泽波、张大群、张万钦等,渤海海水淡化反渗透法的预处理工艺[J]

3薛建跃、李雷,绿色化学和环境保护[J]