化工生產(chǎn)的指導思想是

熱心網(wǎng)友：什么是綠色化學一、什么是綠色化學 綠色化學又稱環(huán)境無害化學，與其相對應的技術稱為綠色技術、環(huán)境友好技術。理想的綠色技術應采用具有一定轉化率的高選擇性化學反應來生產(chǎn)目的產(chǎn)品，不生成或很少生成副產(chǎn)品或廢物，實現(xiàn)或接近廢物的“零排放”過程?；瘜W工藝過程中使用無毒無害原料、溶劑和催化劑。 綠色意識是人類追求自然完美的一種高級表現(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，追求的是人對大自然的尊重以及人與自然的和諧關系。 綠色意識與環(huán)保不同，它們屬于兩個不同層次的概念。通常所說的“環(huán)保意識”帶有明顯的被動狀態(tài)，帶有比較強的功利目的。我們經(jīng)常談到環(huán)境污染給人類帶來多少疾病和多大經(jīng)濟損失等等，實際上還是把人放在與自然相對立的位置上，在這種思想指導下，人們可以去治理和解決一些急迫的污染問題，但對于眼下不對人產(chǎn)生危害而僅僅對自然界產(chǎn)生危害的問題，反應就不那么積極了。只有在以綠色意識為核心談環(huán)保意識的時候，才會有正確持續(xù)的產(chǎn)物。 綠色意識的發(fā)展產(chǎn)物就是綠色科技，綠色科技的范圍比綠色化學廣得多。所謂綠色科技是指以綠色意識為指導研究與環(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和工程技術，它的目標在于研究可持續(xù)發(fā)展的源頭戰(zhàn)略問題。 由于當今世界主要的環(huán)境問題大部分直接與化學反應、化工生產(chǎn)過程及它們的產(chǎn)物有關，因此綠色化學便自然而然地成為綠色科技的重要組成部分。 由于以上觀點，綠色化學又可定義為以綠色意識為指導，研究和設計對環(huán)境負作用盡可能少，在技術和經(jīng)濟上可行的化學和化工生產(chǎn)過程。 綠色化學的最大特點在于它是在始端就采用實現(xiàn)污染預防的科學手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。顯然，綠色化學技術不是去對終端或生產(chǎn)過程的污染進行控制或處理。所以綠色化學技術根本區(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防。 二、綠色化學主要研究問題 綠色化學研究的問題當然應該著眼于當前和發(fā)展未來并重，就目前來說，主要研究問題共有12個方面（又稱12項原則）。 （1）從源頭制止污染，而不是在末端治理污染。 （2）合成方法應具備“原子經(jīng)濟性”原則，即盡量使參加反應過程的原子都進入最終產(chǎn)物。 （3）在合成方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對人類健康和環(huán)境有毒有害的物質(zhì)。 （4）設計具有高使用效益低環(huán)境毒性的化學產(chǎn)品。 （5）盡量不用溶劑等輔助物質(zhì)，不得已使用時它們必須是無害的。 （6）生產(chǎn)過程應該在溫和的溫度和壓力下進行，而且能耗最低。 （7）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。 （8）盡量減少副產(chǎn)品。 （9）使用高選擇性的催化劑。 （10）化學產(chǎn)品在使用完后能降解成無害的物質(zhì)并且能進入自然生態(tài)循環(huán)。 （11）發(fā)展適時分析技術以便監(jiān)控有害物質(zhì)的形成。 （12）選擇參加化學過程的物質(zhì)，盡量減少發(fā)生意外事故的風險。 三、綠色化學的任務 1、設計安全有效的目標分子 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——目標分子是完全有效的，因此，綠色化學的一大關鍵任務就是設計安全有效的目標分子。 設計安全化學品就是利用分子結構與性能的關系和分子控制方法，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，進行分子設計，設計新的安全有效的目標分子。第二，對已有的有效但不安全的分子進行重新設計，使這類分子保留其已有的功效，消除掉不安全的性質(zhì)，得到改進過的安全有效的分子。 2、尋找安全有效的反應原料 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化合物發(fā)生反應，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產(chǎn)生以來的有名的例子。 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。 生產(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，同樣可以生成異氰酸酯： RNH2+CO2-→RNCO+H2O 進一步同樣可制得聚氨酯： RNCO+R′OH-→RNHCO2R′ 眾所周知，二氧化碳是無毒氣體，它對環(huán)境的害處是產(chǎn)生溫室效應，但在生產(chǎn)聚氨酯工藝中，CO2是被消耗的原料，不會產(chǎn)生溫室效應，而且還為地球上消耗減少CO2立了大功。同時，CO2中的CO被消耗以后，剩下的氧與氫結合成水，更是一種無污染的副產(chǎn)物。 因此，孟山都公司為聚氨酯設計的新工藝可謂巧妙之極，而設計的指導思想則是綠色化學。為此，1996年，美國政府給孟山都公司頒發(fā)了美國總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎。 比使用無毒無害原料更先進的方法是使用生物資源為原料。 在19世紀中葉，大多數(shù)工業(yè)有機化學品都來自植物提供的生物質(zhì)，少數(shù)來自動物生物質(zhì)。工業(yè)革命開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%以上的有機化學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，從考慮人類長遠的利益出發(fā)，應該考慮用可再生的生物資源來代替不可再生的資源。 生物資源主要指生物質(zhì)，它主要有兩類，即淀粉和木質(zhì)纖維素。玉米、小麥、土豆等是淀粉類的代表。農(nóng)業(yè)廢料（如玉料桿、麥苗桿等）、森林廢物和草類等是木質(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，但至今人類只利用了其中的1.5%。 淀粉和木質(zhì)纖維素都含有糖類聚合物，從中可提取出蔗糖和葡萄糖就可以作為化工原料，在酶的催化或細菌作用下生產(chǎn)我們需要的化學物質(zhì)。已二酸生產(chǎn)工藝的改進可以看到利用生物質(zhì)資源的前景。 已二酸是生產(chǎn)尼龍66的原料，也用作增塑劑和潤滑劑。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。 經(jīng)過改進以后的已二酸綠色合成則用環(huán)已烯與過氧化氫直接發(fā)生氧化反應：這一過程不再使用苯，過氧化氫也是無毒的氧化劑，反應也不產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物，這一反應很符合綠色化學要求，但美中不足的還要用化工產(chǎn)品環(huán)已烯為原料。 一個更安全清潔的已二酸生產(chǎn)途徑又被設計出來了，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。