文档介绍：绿色化学
董小明
金华第八中学
绿色化学的概念
绿色化学(Green Chemistry )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。治理污染的最好办法就是不产生污型。
绿色化学的理论基础
,要达到无害环境的绿色化学目标,在制造与应用化工产品时,要有效地利用原材料,最好是再生资源;减少废弃物量,并且不用有毒与有害的试剂与溶剂。
为了达到此目标,Anastas &Warner提出了著名的十二条绿色化学原则(Twelve Principles of Green Chemistry), 作为开发环境无害产品与工艺的指导,这些原则涉及合成与工艺的各个方面。例如溶剂、分离、能源与减少副产物等,简称十二条,从而为绿色化学的进一步发展奠定了理论基础。
预防:防止产生废物,污染环境
原子经济性:设计合成方法时,应尽可能使用于生产加工过程的材料都进入最后的产品中。
尽量减少化学合成中的有毒原料和有毒产物。
设计无危险的化学品,设计生产的产品性能要考虑限制其毒性。
使用安全的溶剂和助剂,所使用的辅助物质包括溶剂、分离试剂、和其他物品应是无害的。
提高能源经济性
减少官能团的引入
新型催化剂的开发
十二条绿色化学原则
产品的易降解性
以降低环境污染为宗旨的现场实际分析
防止生产事故的安全生产工艺
绿色化学的一些主要内容
原子经济性
“原子经济性”新概念。他认为化学合成应考虑原料分子中的原子进入所希望产品中的数量,原子经济性的目标就是在设计合成路线时尽量使原料分子中的原子更多或全部地变成最终预期产品中的原子。
原子经济性(%)=(被利用原子的质量/反应中所使用全部反应物分子的质量)×100 (1-1)
根据上式可知,原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少。
原料绿色化
现在,在人工合成的有机化学品中,绝大多数是从石化原料制备的。要经氧化、加氧或类似的过程。传统上,这个氧化过程是化学合成中污染环境最严重的步骤之一。农业性原材料和生物性原材料是很好的非传统原材料。这些原材料的分子中多数都含有大量的氧原子,所以用它们取代石油作起始原料可以消除污染严重的氧化步骤。探索和开发非传统的可再生原材料是绿色化学的另一主要内容。
绿色原料
一、生物质转化为化学品
现代化学工业上用苯合成己二酸
利用苯作为起始原料合成己二酸会引发环境和健康问题。
苯是一种易挥发的有机物(VOC),在室温下容易汽化,长期少量吸入大气中的苯可导致白血病和癌症。
此外,苯是由石油生产的产品,消耗的是不可再生的资源。
从葡萄糖合成己二酸