綠色化學(xué)是什么?

熱心網(wǎng)友：一、什么是綠色化學(xué)　　綠色化學(xué)又稱(chēng)環(huán)境無(wú)害化學(xué)，與其相對(duì)應(yīng)的技術(shù)稱(chēng)為綠色技術(shù)、環(huán)境友好技術(shù)。理想的綠色技術(shù)應(yīng)采用具有一定轉(zhuǎn)化率的高選擇性化學(xué)反應(yīng)來(lái)生產(chǎn)目的產(chǎn)品，不生成或很少生成副產(chǎn)品或廢物，實(shí)現(xiàn)或接近廢物的“零排放”過(guò)程?；瘜W(xué)工藝過(guò)程中使用無(wú)毒無(wú)害原料、溶劑和催化劑?！　【G色意識(shí)是人類(lèi)追求自然完美的一種高級(jí)表現(xiàn)，它不把人看成大自然的主宰者，而是看作大自然中的普通一員，追求的是人對(duì)大自然的尊重以及人與自然的和諧關(guān)系。　　綠色意識(shí)與環(huán)保不同，它們屬于兩個(gè)不同層次的概念。通常所說(shuō)的“環(huán)保意識(shí)”帶有明顯的被動(dòng)狀態(tài)，帶有比較強(qiáng)的功利目的。我們經(jīng)常談到環(huán)境污染給人類(lèi)帶來(lái)多少疾病和多大經(jīng)濟(jì)損失等等，實(shí)際上還是把人放在與自然相對(duì)立的位置上，在這種思想指導(dǎo)下，人們可以去治理和解決一些急迫的污染問(wèn)題，但對(duì)于眼下不對(duì)人產(chǎn)生危害而僅僅對(duì)自然界產(chǎn)生危害的問(wèn)題，反應(yīng)就不那么積極了。只有在以綠色意識(shí)為核心談環(huán)保意識(shí)的時(shí)候，才會(huì)有正確持續(xù)的產(chǎn)物。　　綠色意識(shí)的發(fā)展產(chǎn)物就是綠色科技，綠色科技的范圍比綠色化學(xué)廣得多。所謂綠色科技是指以綠色意識(shí)為指導(dǎo)研究與環(huán)境兼容、不破壞生態(tài)平衡、節(jié)約資源和能源的綠色科學(xué)和工程技術(shù)，它的目標(biāo)在于研究可持續(xù)發(fā)展的源頭戰(zhàn)略問(wèn)題?！　∮捎诋?dāng)今世界主要的環(huán)境問(wèn)題大部分直接與化學(xué)反應(yīng)、化工生產(chǎn)過(guò)程及它們的產(chǎn)物有關(guān)，因此綠色化學(xué)便自然而然地成為綠色科技的重要組成部分?！　∮捎谝陨嫌^點(diǎn)，綠色化學(xué)又可定義為以綠色意識(shí)為指導(dǎo)，研究和設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境負(fù)作用盡可能少，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)和化工生產(chǎn)過(guò)程?！　【G色化學(xué)的最大特點(diǎn)在于它是在始端就采用實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段，因而過(guò)程和終端均為零排放或零污染。顯然，綠色化學(xué)技術(shù)不是去對(duì)終端或生產(chǎn)過(guò)程的污染進(jìn)行控制或處理。所以綠色化學(xué)技術(shù)根本區(qū)別于“三廢處理”，后者是終端污染控制而不是始端污染的預(yù)防?！　《?、綠色化學(xué)主要研究問(wèn)題　　綠色化學(xué)研究的問(wèn)題當(dāng)然應(yīng)該著眼于當(dāng)前和發(fā)展未來(lái)并重，就目前來(lái)說(shuō)，主要研究問(wèn)題共有12個(gè)方面（又稱(chēng)12項(xiàng)原則）。　?。?）從源頭制止污染，而不是在末端治理污染?！　。?）合成方法應(yīng)具備“原子經(jīng)濟(jì)性”原則，即盡量使參加反應(yīng)過(guò)程的原子都進(jìn)入最終產(chǎn)物。　?。?）在合成方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境有毒有害的物質(zhì)。　?。?）設(shè)計(jì)具有高使用效益低環(huán)境毒性的化學(xué)產(chǎn)品。　?。?）盡量不用溶劑等輔助物質(zhì)，不得已使用時(shí)它們必須是無(wú)害的?！　。?）生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)該在溫和的溫度和壓力下進(jìn)行，而且能耗最低?！　。?）盡量采用可再生的原料，特別是用生物質(zhì)代替石油和煤等礦物原料?！　。?）盡量減少副產(chǎn)品?！　。?）使用高選擇性的催化劑?！　。?0）化學(xué)產(chǎn)品在使用完后能降解成無(wú)害的物質(zhì)并且能進(jìn)入自然生態(tài)循環(huán)。　?。?1）發(fā)展適時(shí)分析技術(shù)以便監(jiān)控有害物質(zhì)的形成?！　。?2）選擇參加化學(xué)過(guò)程的物質(zhì)，盡量減少發(fā)生意外事故的風(fēng)險(xiǎn)?！　∪?、綠色化學(xué)的任務(wù)　　1、設(shè)計(jì)安全有效的目標(biāo)分子　　要從源頭上消除污染，我們必須首先保證我們所需要的物質(zhì)分子——目標(biāo)分子是完全有效的，因此，綠色化學(xué)的一大關(guān)鍵任務(wù)就是設(shè)計(jì)安全有效的目標(biāo)分子。　　設(shè)計(jì)安全化學(xué)品就是利用分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系和分子控制方法，獲得最佳所需功能的分子，且分子的毒性最低。這可以從兩方面加以解決：第一，進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)新的安全有效的目標(biāo)分子。第二，對(duì)已有的有效但不安全的分子進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使這類(lèi)分子保留其已有的功效，消除掉不安全的性質(zhì)，得到改進(jìn)過(guò)的安全有效的分子。　　2、尋找安全有效的反應(yīng)原料　　目前化工生產(chǎn)中經(jīng)常使用光氣、甲醛、氫氰酸、丙烯腈為原料，毒性較大。以光氣為例，它本身是一種軍用毒氣，但它又能與許多有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)出許多種產(chǎn)品。在生產(chǎn)聚氨酯中不用光氣作原料是綠色化學(xué)產(chǎn)生以來(lái)的有名的例子。　　在用量極大和用處極廣的泡沫塑料中，聚氨酯泡沫塑料占的比重最大。它還用于涂料、膠粘劑、合成纖維、合成橡膠?！　∩a(chǎn)聚氨酯的傳統(tǒng)工藝是以胺和光氣為原料合成異氰酸酯：　　RNH2+COCl2-→RNCO+2HCl　　再用RNCO與R′OH反應(yīng)生成聚氨酯：　　RNCO+R′OH-→RNHCO2R′　　這一工藝不僅要使用劇毒的光氣為原料，而且產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物氯化氫。　　美國(guó)孟山都公司的新工藝用二氧化碳代替光氣，CO2與COCl2的不同在于CO2以氧原子代替了COCl2中的氯原子，但又保持了分子中含有CO的成分，所以CO2與胺反應(yīng)，同樣可以生成異氰酸酯：　　RNH2+CO2-→RNCO+H2O　　進(jìn)一步同樣可制得聚氨酯：　　RNCO+R′OH-→RNHCO2R′　　眾所周知，二氧化碳是無(wú)毒氣體，它對(duì)環(huán)境的害處是產(chǎn)生溫室效應(yīng)，但在生產(chǎn)聚氨酯工藝中，CO2是被消耗的原料，不會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，而且還為地球上消耗減少CO2立了大功。同時(shí)，CO2中的CO被消耗以后，剩下的氧與氫結(jié)合成水，更是一種無(wú)污染的副產(chǎn)物?！　∫虼耍仙蕉脊緸榫郯滨ピO(shè)計(jì)的新工藝可謂巧妙之極，而設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想則是綠色化學(xué)。為此，1996年，美國(guó)政府給孟山都公司頒發(fā)了美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)?！　”仁褂脽o(wú)毒無(wú)害原料更先進(jìn)的方法是使用生物資源為原料?！　≡?9世紀(jì)中葉，大多數(shù)工業(yè)有機(jī)化學(xué)品都來(lái)自植物提供的生物質(zhì)，少數(shù)來(lái)自動(dòng)物生物質(zhì)。工業(yè)革命開(kāi)始采用煤作為化工原料，在發(fā)明了從地下抽取石油的便宜方法后，石油就成了主要的化工原料，目前95%以上的有機(jī)化學(xué)品都是由石油加工而得到的。　　石油和煤都是不可再生的資源，因此，從考慮人類(lèi)長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益出發(fā)，應(yīng)該考慮用可再生的生物資源來(lái)代替不可再生的資源?！　∩镔Y源主要指生物質(zhì)，它主要有兩類(lèi)，即淀粉和木質(zhì)纖維素。玉米、小麥、土豆等是淀粉類(lèi)的代表。農(nóng)業(yè)廢料（如玉料桿、麥苗桿等）、森林廢物和草類(lèi)等是木質(zhì)纖維素的代表。木質(zhì)纖維素是地球上最豐富的生物質(zhì)，每年以1640億噸的速度在全世界不斷再生，但至今人類(lèi)只利用了其中的1.5%?！　〉矸酆湍举|(zhì)纖維素都含有糖類(lèi)聚合物，從中可提取出蔗糖和葡萄糖就可以作為化工原料，在酶的催化或細(xì)菌作用下生產(chǎn)我們需要的化學(xué)物質(zhì)。已二酸生產(chǎn)工藝的改進(jìn)可以看到利用生物質(zhì)資源的前景?！　∫讯崾巧a(chǎn)尼龍66的原料，也用作增塑劑和潤(rùn)滑劑。已二酸的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是：由苯加氫制得環(huán)已烷，環(huán)已烷氧化得環(huán)已酮和環(huán)已醇，再用硝酸將環(huán)已酮和環(huán)已醇氧化得到已二酸：這一傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn)是，所采用的起始原料苯是一種已知的致癌物，副產(chǎn)物中有氮的氧化物?！　〗?jīng)過(guò)改進(jìn)以后的已二酸綠色合成則用環(huán)已烯與過(guò)氧化氫直接發(fā)生氧化反應(yīng)：這一過(guò)程不再使用苯，過(guò)氧化氫也是無(wú)毒的氧化劑，反應(yīng)也不產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物，這一反應(yīng)很符合綠色化學(xué)要求，但美中不足的還要用化工產(chǎn)品環(huán)已烯為原料?！　∫粋€(gè)更安全清潔的已二酸生產(chǎn)途徑又被設(shè)計(jì)出來(lái)了，那就是利用生物質(zhì)葡萄糖生產(chǎn)已二酸的綠色工藝：顯然，這一新工藝是最理想的。

熱心網(wǎng)友：綠色化學(xué) 綠色化學(xué)又稱(chēng)“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”，綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的，是一個(gè) “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過(guò)程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國(guó)家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。 綠色化學(xué)的核心內(nèi)容之一是“原子經(jīng)濟(jì)性”，即充分利用反應(yīng)物中的各個(gè)原子，因而既能充分利用資源,又能防止污染。原子經(jīng)濟(jì)性的概念是1991年美國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家Trost（為此他曾獲得了1998年度的總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)的學(xué)術(shù)獎(jiǎng))提出的, 用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子，使之結(jié)合到目標(biāo)分子中，達(dá)到零排放。綠色有機(jī)合成應(yīng)該是原子經(jīng)濟(jì)性的。原子利用率越高，反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少，對(duì)環(huán)境造成的污染也越少。 綠色化學(xué)的核心內(nèi)容之二，其內(nèi)涵主要體現(xiàn)在五個(gè)“R”上：第一是Reduction一一“減量”，即減少“三廢”排放；第二是Reuse——“重復(fù)使用”，諸如化學(xué)工業(yè)過(guò)程中的催化劑、載體等，這是降低成本和減廢的需要；第三是Recycling——“回收”，可以有效實(shí)現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求；第四是Regeneration——“再生”，即變廢為寶，節(jié)省資源、能源，減少污染的有效途徑；第五是Rejection ——“拒用”,指對(duì)一些無(wú)法替代，又無(wú)法回收、再生和重復(fù)使用的，有毒副作用及污染作用明顯的原料，拒絕在化學(xué)過(guò)程中使用，這是杜絕污染的最根本方法。 【綠色化學(xué)的定義是，用化學(xué)的技術(shù)，原理和方法去消除對(duì)人體健康，安全和生態(tài)環(huán)境有毒有害的化學(xué)品，因此也稱(chēng)環(huán)境友好化學(xué)或潔凈化學(xué)。實(shí)際上，綠色化學(xué)不是一門(mén)全新的科學(xué) 綠色化學(xué)不但有重大的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，而且說(shuō)明化學(xué)的負(fù)面作用是可以避免的，顯現(xiàn)了人的能動(dòng)性。綠色化學(xué)體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互聯(lián)系和相互作用，是化學(xué)科學(xué)高度發(fā)展以及社會(huì)對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的作用的產(chǎn)物，對(duì)化學(xué)本身而言是一個(gè)新階段的到來(lái)。作為新世紀(jì)的一代，不但要有能力去發(fā)展新的、對(duì)環(huán)境更友好的化學(xué)，以防止化學(xué)污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學(xué)、接受綠色化學(xué)、為綠色化學(xué)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。