綠色化學學習總結(jié)
綠色化學學習總結(jié)
班級:學號:姓名:
人類在生產(chǎn)力不斷發(fā)展,物質(zhì)文明不斷豐富的今天,正面臨著人口的急劇增加、資源的缺短、環(huán)境的惡化和生態(tài)危機等一系列世界性的難題;瘜W在為人類創(chuàng)造財富的同時,給人類也帶來了危難。而每一門科學的發(fā)展史上都充滿著探索與進步,由于科學中的不確定性,化學家在研究過程中不可避免地會合成出未知性質(zhì)的化合物,只有通過經(jīng)過長期應用和研究才能熟知其性質(zhì),這時新物質(zhì)可能已經(jīng)對環(huán)境或人類生活造成了影響。傳統(tǒng)的化學工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴重,如何合理開發(fā)和利用資源,怎樣保護好環(huán)境和維持生態(tài)的平衡,如何從源頭和根本上解決好環(huán)境和資源問題已成為世界性的難題。在這種情況下,綠色化學理念便應運而生。
“綠色化學”多么美麗的一個名字!她使源遠流長的化學痛改前“非”,以一種與自然和人類完美和諧的姿態(tài)重新回歸科學,步入了我們高校的課堂。在鐘老師講授的“綠色化學”課上,使我對綠色化學有了更深刻的了解。綠色化學,又稱環(huán)境友好化學或清潔化學,是一門新興的化學分支。以“原子經(jīng)濟性”為原則,研究如何在產(chǎn)生目的產(chǎn)物的過程中充分利用原料,減少有害物質(zhì)的釋放。綠色化學旨在從物質(zhì)產(chǎn)生的源頭控制廢物的產(chǎn)生,減少對環(huán)境的污染,可以詮釋為環(huán)境友好化學,其核心內(nèi)涵是反應過程和化工生產(chǎn)中,盡量減少或徹底消除使用和生產(chǎn)有害物質(zhì)。
綠色化學的目標要求任何一個化學活動包括使用的化學原料、化學和化工過程以及最終的產(chǎn)品,對人類的健康和環(huán)境都是友好的。綠色化學的研究成果,對解決環(huán)境問題,對化學科學和化工生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展都有著十分重要的意義。綠色化學作為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略之一,隨著技術(shù)的進步,將為社會的各行各業(yè)注入新的活力,并創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。綠色化學不但有重大的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益,而且說明化學的負面作用是可以避免的,顯現(xiàn)了人的能動性。綠色化學體現(xiàn)了化學科學、技術(shù)與社會的相互聯(lián)系和相互作用,是化學科學高度發(fā)展以及社會對化學科學發(fā)展的作用的產(chǎn)物,對化學本身而言是一個新階段的到來。作為新世紀的一代,不但要有能力去發(fā)展新的、對環(huán)境更友好的化學,以防止化學污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學、接受綠色化學、為綠色化學作出應有的貢獻。
綠色化學有它的12項原則:1.防止產(chǎn)生廢棄物要比產(chǎn)生后再去處理和凈化好得多。2.講原子經(jīng)濟,應該設(shè)計這樣的合成程序,使反應過程中所用的物料能最大限度地進到終極產(chǎn)物中。3.較少有危害性的合成反應出現(xiàn),無論如何要使用可以行得通的方法,使得設(shè)計合成程序只選用或產(chǎn)出對人體或環(huán)境毒性很小最好無毒的物質(zhì)。4.設(shè)計要使所生成的化學產(chǎn)品是安全的,設(shè)計化學反應的生成物不僅具有所需的性能,還應具有最小的毒性。5.溶劑和輔料是較安全的,盡量不同輔料(如溶劑或析出劑),當不得已使用時,盡可能應是無害的。6.設(shè)計中能量的使用要講效率,盡可能降低化學過程所需能量,還應考慮對環(huán)境和經(jīng)濟的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)
境的溫度和壓強下進行。7.用可以回收的原料,只要技術(shù)上、經(jīng)濟上是可行的,原料應能回收而不是使之變壞。8.盡量減少派生物,應盡可能避免或減少多余的衍生反應(用于保護基團或取消保護和短暫改變物理、化學過程),因為進行這些步驟需添加一些反應物同時也會產(chǎn)生廢棄物。9.催化作用,催化劑(盡可能是具選擇性的)比符合化學計量數(shù)的反應物更占優(yōu)勢。10.要設(shè)計降解,按設(shè)計生產(chǎn)的生成物,當其有效作用完成后,可以分解為無害的降解產(chǎn)物,在環(huán)境中不繼續(xù)存在。11.防止污染進程能進行實時分析,需要不斷發(fā)展分析方法,在實時分析、進程中監(jiān)測,特別是對形成危害物質(zhì)的控制上。12.特別是從化學反應的安全上防止事故發(fā)生,在化學過程中,反應物(包括其特定形態(tài))的選擇應著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學事故的可能性降至最低。
對于現(xiàn)代工業(yè),“綠色化”主要表現(xiàn)在石油工業(yè)的綠色化、化學制藥工業(yè)的綠色化、農(nóng)藥工業(yè)的綠色化、能源工業(yè)的綠色化、研制和生產(chǎn)綠色材料等幾個方面。綠色化學及其引發(fā)的產(chǎn)業(yè)革命正在全世界迅速崛起,沖擊著各行各業(yè),不僅導致傳統(tǒng)化學發(fā)生根本性的變化,也推動了生態(tài)材料工業(yè)、綠色制造工業(yè)、綠色能源工業(yè)和綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)等的建立和發(fā)展。綠色化學與工業(yè)方面的關(guān)系日益緊密,出現(xiàn)了很多綠色標志、綠色企業(yè)、綠色制造、綠色公關(guān)等工業(yè)生態(tài)學與綠色經(jīng)濟。綠色觀光、綠色休閑、綠色奧運等也已成為人們常提到的詞語。
國外有關(guān)綠色化學的理論研究和技術(shù)開發(fā)已經(jīng)十分活躍,人們創(chuàng)辦綠色化學期刊,出版綠色化學專著,舉辦各種綠色化學學術(shù)研討會
議,進一步促進了國際綠色化學的交流和發(fā)展?梢娙藗儗G色化學是很重視的。許多國家為了發(fā)展綠色化學產(chǎn)業(yè)也相繼設(shè)置了一些獎項。目前,我國也十分重視綠色化學的研究工作。綠色化學是我國化學工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
我國各級政府還要進一步充分認識綠色化學及其產(chǎn)業(yè)革命對未來人類社會和經(jīng)濟發(fā)展所帶來的影響,及時調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),搭理發(fā)展綠色技術(shù)和綠色產(chǎn)業(yè)。綠色化學及其產(chǎn)業(yè)是既能適應我國當前的經(jīng)濟模式,又能適應我國民族特點的科學和產(chǎn)業(yè)。綠色化學產(chǎn)業(yè)以保護和節(jié)省資源為目的,促進人和自然的和諧與協(xié)調(diào),追求可持續(xù)發(fā)展。綠色化學是21世紀的中心科學,我國應積極跟蹤國際綠色化學研究及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向,加強國際學術(shù)交流和合作,更多的吸收國外新工藝和新技術(shù),促進我國化學工業(yè)的不斷進步和健康快速發(fā)展。
總之,傳統(tǒng)的化學工業(yè)一大量消耗資源、粗放經(jīng)營為特征,加之產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理,科學技術(shù)和管理水平較為落后,使得我國的生態(tài)環(huán)境和資源受到嚴重污染和破壞。因此,必須更新觀念,確立“原料工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品使用廢品回收二次資源”的新模式,采用“源頭預防及生產(chǎn)過程全控制”的清潔生產(chǎn)工藝代替“末端治理”的環(huán)保策略,依靠科技進步,大力發(fā)展綠色化工走資源、環(huán)境、經(jīng)濟、社會協(xié)調(diào)發(fā)展的道路,這是我國化學工業(yè)乃至整個工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必由之路。
擴展閱讀:綠色化學學習總結(jié)
1、綠色化學的定義:又稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學等。它是利用化學原理和方法來減少或消除對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的反應原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物的使用和產(chǎn)生的新興學科。是一門從源頭上減少或消除污染的化學。綠色化學的特點:綠色化學的特點主要體現(xiàn)在“5R”上:減量Reduction是從省資源、無污染、零排放角度提出的。
重復使用Reuse是指實際工業(yè)生產(chǎn)中,能多次使用的物質(zhì)應該不斷重復使用;厥誖ecycling是指對工業(yè)生產(chǎn)過程中與產(chǎn)品無關(guān)的物質(zhì)或生活廢棄物進行全面的回收。
再生Regeneration包括廢舊物質(zhì)的再生利用,也包括可再生能源、原材料的利用等。拒用Rejection拒絕使用是實現(xiàn)生產(chǎn)、生活綠色化的最根本辦法。
綠色化學與環(huán)境化學和環(huán)境治理的區(qū)別:環(huán)境化學是研究污染物的分布、存在形式、運行、遷移及其對環(huán)境影響的科學。環(huán)境治理則是對已被污染了的環(huán)境進行治理,即研究污染物對環(huán)境的污染情況和治理污染物的原理和方法。而綠色化學是從源頭上阻止污染物生成的新學科,它是利用化學原理來預防污染,不讓污染產(chǎn)生,而不是處理已有的污染物。
2、原子經(jīng)濟性:高效的化學反應應最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結(jié)合成目標產(chǎn)物,達到零排放。原子經(jīng)濟性可用原子利用率衡量:
目標產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量
原子利用率(%)各反應物的相對分子質(zhì)量總和100%
計算下列兩個反應的原子利用率:①②
原子利用率原子利用率100%25.4%28717444100%100%2816443、原子利用率高達100%的反應兩個最大特點:
(1)最大限度地利用了反應原料,最大限度地節(jié)約了資源;(2)最大限度地減少了廢物排放通過以下途徑可以提高反應的原子經(jīng)濟性:
開發(fā)新型催化劑2.簡化合成步驟3.采用新的合成原料4、什么是環(huán)境因子?環(huán)境因子與原子利用率之間有什么關(guān)系?
環(huán)境因子(E因子)是用生產(chǎn)每千克產(chǎn)品所產(chǎn)生的廢棄物的量,來衡量化工過程的排廢量?捎孟率奖硎荆
E廢物質(zhì)量目標產(chǎn)物質(zhì)量
相對于每一種化工產(chǎn)品而言,目標產(chǎn)物以外的任何物質(zhì)都是廢物。環(huán)境因子越大,則過程產(chǎn)生的廢物就越多,造成的資源和環(huán)境污染也就越大。對于原子利用率為100%的原子經(jīng)濟性反應,由于在目標產(chǎn)物之外無其他產(chǎn)物,因此,其環(huán)境因子為零。可見,原子利用率越低,環(huán)境因子就越大,生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢物就越多,造成的資源浪費和環(huán)境污染就越大。5、從綠色化學觀點出發(fā),你認為消除輔助物質(zhì)危害有哪些方法?
答:1.采用超臨界流體替代有機溶劑2.非溶劑化(又稱無溶劑體系)3.水作溶劑4.離子液體
6、什么是綠色化學產(chǎn)品?綠色化學產(chǎn)品有什么特征?對人類和環(huán)境無害的化學產(chǎn)品稱為綠色化學產(chǎn)品。綠色化學產(chǎn)品有兩個特征:
(1)產(chǎn)品本身不會引起環(huán)境污染和健康問題,包括不會對野生生物、有益昆蟲或植物造成損害;(2)當產(chǎn)品被使用后,應能再循環(huán)或易于在環(huán)境中降解為無害物質(zhì)。7綠色化學評估原料時一般從哪幾個方面進行?(括號內(nèi)為詳解)答:1、原料的起源:(即原料是開采的、煉制的還是合成的。)原料的可更新性:(原料是可更新的,還是枯竭的。)
3、原料的危害性:(對原料進行評估以確定該原料是否具有長期毒性、致癌性、生態(tài)毒性等)
4、原料的選擇對下游的影響:(進行綠色化學評估時,不僅要評估所涉及物質(zhì)的本身,還應考慮該物質(zhì)的使用可能導致的直接影響和間接后果)8、何謂毒性?化學品對生命機體產(chǎn)生毒害有哪三種途徑?
答:毒性是指化學品對生命機體造成的生物化學影響。化學品對生命機體產(chǎn)生毒害的三條途徑:1,接觸致毒(皮膚接觸、嘴接觸、呼吸系統(tǒng)接觸);
2.生物吸收致毒(生物吸收是指生命系統(tǒng)內(nèi)對有毒化學品吸收的能力及在生命系統(tǒng)內(nèi)的分布)
3.物質(zhì)的固有毒性致毒(物質(zhì)的固有毒性是指有毒化學物質(zhì)引起正常細胞改變的性質(zhì),通常由分子的部分結(jié)構(gòu)引起,這部分結(jié)構(gòu)稱為“毒性載體”。)
9、綠色化學評估化學品對人類毒性大小的三個指標是什么?評估化學品對野生生物毒性采用的主要三種方法是什么?
答:評估物質(zhì)對人類毒性大小的三個指標:
1、毒性作用的效力(各種物質(zhì)對人類毒性影響的劑量方面的信息,該參數(shù)被稱為毒性的效力)2、毒性的危害性3、毒性的可消除性
評估化學品對野生生物的毒性采用的三種方法:(1)建立毒性測試數(shù)據(jù)庫(2)利用(結(jié))構(gòu)效(應)關(guān)系外推(3)利用現(xiàn)有毒性測試數(shù)據(jù)外推。10:分別舉出化學品對局部環(huán)境和全球環(huán)境產(chǎn)生影響的例子答:一、化學品對局部環(huán)境產(chǎn)生影響的例子
1.酸雨。在燃燒過程中,會有許多副產(chǎn)物如氮和硫的氧化物排放到大氣中而形成酸雨。這種酸雨可導致水生物(魚類)和植物的大量死亡,尤其是在小的池塘或湖泊里。酸雨導致局部環(huán)境變化,而環(huán)境的變化引起的間接毒性造成了植物群和動物群的死亡。
2.大氣中臭氧的增加。一些烴類化合物可導致大氣中臭氧的形成,即所謂的煙霧。臭氧可引起一些敏感人群的呼吸困難、視力減退,產(chǎn)生疾病,影響可見度與生活質(zhì)量。在相同的濃度條件下測試,這些烴類化合物對人體是沒有毒性的。這說明,大氣中的烴類物質(zhì)只是對局部環(huán)境有影響,間接地引起了危害。二、化學品對全球環(huán)境產(chǎn)生影響的例子
答:兩個著名的例子就是全球性氣候變化和大氣同溫層中臭氧破壞。
全球性氣候變化,又稱為溫室效應或全球暖化,是由于大氣中CO2和其他氣體的產(chǎn)生而引起的。隨著這些溫室氣體在大氣中濃度的增加,全球氣溫將升高。二氧化碳排放→溫室效應→海平面上升,沿海地區(qū)被淹沒。
大氣同溫層中臭氧的破壞已。氯氟烴(氟里昂)量的增加可引起同溫層臭氧的耗竭,由于臭氧層使地球免受許多有害的太陽射線的輻射,臭氧層的耗竭可導致許多有害的影響。氟氯烴排放→臭氧層空洞→紫外線照射增加→皮膚癌等。
11:設(shè)計安全無毒化學品,常用哪些方法來消除或減少任何潛在的毒性或其他危害性答:設(shè)計安全無毒化學品的方法,消除或減少任何潛在的毒性或其他危害性。一般有如下幾種基本方法可用來實現(xiàn)該目標:1)作用機理分析;(2)結(jié)構(gòu)活性關(guān)系知識;(3)避免毒性官能團;(4)降低生物利用率;(5)減少輔助物質(zhì)12:膜分離技術(shù)的特點有哪些?膜分離技術(shù)具體又分為幾種?答:1.膜分離技術(shù)(過程)與傳統(tǒng)的化工分離方法,具有如下特點
(1)膜分離過程的能耗比較低(2)適合熱敏性物質(zhì)的分離(3)分離裝置簡單、操作方便
(4)分離系數(shù)大、應用范圍廣(5)工藝適應性強(6)沒有二次污染
膜分離過程中不需要從外界加入其他物質(zhì),既節(jié)省了原材料,又避免了二次污染。綜合而言,膜分離技術(shù)具有成本低、能耗少、效率高、無污染等優(yōu)點,完全符合“節(jié)能降耗”、“節(jié)能減排”和“綠色環(huán)保”的現(xiàn)實要求,所以說,膜分離技術(shù)是一種安全、有效、無害的“綠色技術(shù)”。2.膜分離技術(shù)的分類
13.目前發(fā)展起來的綠色溶劑主要有:超臨界流體作為反應介質(zhì);室溫離子液體中的化學合成;水作為溶劑進行的有機化學合成;無溶劑的化學合成。
14.酶催化的優(yōu)點:(1)催化效率高(2)高度專一性(3)反應條件溫和(4)無毒無污染
酶催化的缺點:酶的不穩(wěn)定性和易變性15生物技術(shù)有哪些特點?包括哪幾方面的內(nèi)容?答:(1)生物工程技術(shù)具有以下特點:
1.高效和經(jīng)濟的特點。2.清潔、低耗和可持續(xù)發(fā)展的特點。
3.可遺傳、易擴散和自主擴展的特點。4.對人類倫理和人性尊嚴有直接的影響。(2)生物技術(shù)是一個綜合性技術(shù)體系,它包括基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和生化工程(后處理工序)這幾個方面的內(nèi)容,這些內(nèi)容構(gòu)成了現(xiàn)代生物技術(shù)的完整體系。16什么是生物質(zhì)?生物質(zhì)作為原料與能源的優(yōu)點與限制有哪些?
答;(1)生物質(zhì)是指由光合作用產(chǎn)生的所有生物有機體的總稱,包括植物、農(nóng)作物、林產(chǎn)物以及農(nóng)林產(chǎn)物的廢棄物等。其中含有淀粉、纖維素、木質(zhì)素等成分,其中最主要的成分是纖維素和木質(zhì)素。
(2)生物質(zhì)作為原料和能源的優(yōu)點1.可再生,儲量豐富2.大部分已高度氧化
作為化工原料可避免氧化步驟,減輕了對環(huán)境的污染和對人類健康的危害。3.比礦物原料更清潔
生物質(zhì)來源于CO2,燃燒后不增加大氣中CO2的含量。(3)生物質(zhì)作為原料和能源所存在的不足
1.在經(jīng)濟上還不具備競爭力2.土地的使用3.生產(chǎn)季節(jié)性4.生物質(zhì)的組成極為復雜論述題:
1、可持續(xù)發(fā)展觀的主要觀點是什么,它與傳統(tǒng)的發(fā)展觀有何差異?
答:從經(jīng)濟和環(huán)境上理解,可持續(xù)科學發(fā)展觀是:在改善生活質(zhì)量的前提下,不損害我們后代發(fā)展的能力。主要觀點有:
首先,可持續(xù)科學發(fā)展思想強調(diào)的是發(fā)展,把消除貧困當作是可持續(xù)科學發(fā)展的一項不可缺少的條件。
其次,可持續(xù)科學發(fā)展思想把環(huán)境保護作為發(fā)展過程的一個重要組成部分,作為衡量發(fā)展質(zhì)量、發(fā)展水平和發(fā)展程度的客觀標準之一。
第三,可持續(xù)發(fā)展思想強調(diào)代際之間的機會均等。在發(fā)展中合理利用資源和具有清潔、安全、舒適環(huán)境的權(quán)力,當代人和后代人應該同樣享有。
第四,可持續(xù)發(fā)展思想呼吁人們改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和消費方式。要求人們在生產(chǎn)時要盡量少投入、多產(chǎn)出,在消費時要盡量多利用、少排放。
第五,可持續(xù)發(fā)展思想要求人們必須徹底改變傳統(tǒng)的對待自然界的態(tài)度。建立起新的道德和價值標準。
差異:傳統(tǒng)發(fā)展觀僅僅考慮經(jīng)濟效益,傳統(tǒng)發(fā)展觀基本上是一種“工業(yè)實現(xiàn)觀”,它以工業(yè)增長作為衡量發(fā)展的唯一標志,而忽略了環(huán)境的承載能力和資源的再生能力?沙掷m(xù)發(fā)展觀強調(diào)了人與社會,人與自然的和諧統(tǒng)一2、試從綠色化學應用的12項原則中任選2項加以簡單的論述。答:綠色化學十二原則(原理)
1.預防:防止廢物的產(chǎn)生比產(chǎn)生廢物后進行處理為好。
2.原子經(jīng)濟性:設(shè)計的合成方法應當使工藝過程中的所有的物質(zhì)都用到最終的產(chǎn)品中去。
3.低毒害化學合成:設(shè)計的合成方法中所采用的原料和生成的產(chǎn)物對人類與環(huán)境應當是低毒或無毒的。
4.設(shè)計較安全的化合物:設(shè)計生產(chǎn)的產(chǎn)品性能要考慮限制其毒性。
5.使用較安全的溶劑與助劑:如有可能就不用輔助物質(zhì)(溶劑、分離試劑等),必須用時也要用無毒的。
6.有節(jié)能效益的設(shè)計:化工過程的能耗必須節(jié)省,并且要考慮其對環(huán)境與經(jīng)濟的影響。如有可能,合成方法要在常溫、常壓下進行。
7.使用再生資源作原料:使用可再生資源作為原料,而不是使用在技術(shù)與經(jīng)濟上可耗盡的原料。
8.減少運用衍生物:如有可能,減少或避免運用生成衍生物的步驟(如阻斷基團、保護/脫保護、暫時修飾的物理/化學過程),因為這些步驟要用外加試劑并且可能產(chǎn)生廢棄物。9.催化反應:催化劑(選擇性)優(yōu)于計量反應試劑。
10.設(shè)計可降解產(chǎn)物:化學產(chǎn)物應當設(shè)計成為在使用之后能降解成為無毒害的降解產(chǎn)物而不殘存于環(huán)境之中。
11.及時分析以防止污染:要進一步開發(fā)分析方法,使其可及時現(xiàn)場分析,并且能夠在有害物質(zhì)生成之前就予以控制。
12.采用本身安全、能防止發(fā)生意外的化學品:在化學過程中,選用的物質(zhì)以及該物質(zhì)使用的形態(tài),都必須能防止或減少隱藏的意外(包括泄漏、爆炸與火災)事故發(fā)生3.什么是降解塑料?降解塑料有哪些主要類型?使用降解塑料有什么意義?答:降解塑料是指在保存期內(nèi)各項性能可滿足使用要求,而使用后在自然環(huán)境條件下能降解成對環(huán)境無害的物質(zhì)的塑料。
降解塑料的降解主要包括生物降解、光降解和化學降解三種類型。1.生物降解塑料
生物降解塑料是指在自然環(huán)境下可被微生物作用而發(fā)生降解的塑料。它是一類最重要的降解塑料。2.光降解塑料
光降解塑料是指在光的作用下能發(fā)生降解的塑料。3.復合降解塑料
復合降解塑料是集光降解、生物降解和化學助劑誘導性降解為一體的新型可環(huán)境降解塑料。
發(fā)展生物降解塑料意義深遠
塑料材料和制品以其優(yōu)異的綜合性能、較低的價格、易成形等特點,在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域以及人民生活中發(fā)揮著越來越重要的作用,但近年來其面臨的資源緊缺和環(huán)境形勢也變得越來越嚴峻。如何減輕對石油資源的依存,實施循環(huán)經(jīng)濟,保持可持續(xù)發(fā)展,成為塑料工業(yè)的全球性熱門話題。
對于中國這樣一個塑料制品生產(chǎn)和消費大國,生物降解塑料的研發(fā)、生產(chǎn)與應用對塑料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有更加重要的意義。進入21世紀,中國也掀起研發(fā)生物降解塑料的熱潮,并取得可喜進展,目前已進入中試或批量生產(chǎn)的品種有PHA(PHB、PHBV、PHBHHX等)、PLA、PBS、APC、改性PVA、淀粉基塑料、淀粉/PVA、PLA、PCL等塑料合金及共混物等。
4:在進行化學設(shè)計時必須考慮危害性,目前只有兩種方法可以降低危害性。請你敘述這兩種方法,你認為哪種方法更符合化學原則。
答:只有兩個方法可以降低任何危害的危險性。其一為最大程度地降低暴露,其二為盡可能降低內(nèi)在危害性。
降低暴露性有多種方法,如保護性衣服、工程控制、防毒面具等。那些認為化學設(shè)計中不需考慮危害性的人們認為,他們的化學家懂得如何處理有害物質(zhì),因而他們應該使用所選擇的物質(zhì)而不必顧慮其危害性。顯然,這是一個不合邏輯并不負責任的觀點。通過降低暴露性來減小危害性的方法具有很大的缺陷:其一為所有的廢物處理均需要較大的費用;其二為暴露控制會有失敗的情況。因此,降低暴露性是一個指標的方法,無法從根本上消除危害與危險。
相反,危害性是一個化學物質(zhì)的固有性質(zhì),不會變化。因此,在化學設(shè)計中應充分考慮危害性,采用各種方法與手段將其降至最小。這不僅從根本上消除或減小危險,而且大大降低費用,是最佳的污染防止方法。
5、什么是固體酸催化劑?列舉三種固體酸催化劑,請從綠色化學的角度說明為什么用固體酸催化劑代替液體酸催化劑?
答;固體酸催化劑:固體酸是指一些固體化合物能表現(xiàn)出酸性,并能起到酸性催化劑的作用。例如天然黏土礦、陽離子交換樹脂、固載化(負載型)的液體酸(如H2SO4/Al2O3等)等。
傳統(tǒng)的液體酸催化劑往往催化效率低,難以與產(chǎn)物分離,不能重復使用,同時對環(huán)境造成污染。
而固體酸催化劑則是預防污染在前,催化效率高,選擇性好,本身為固體易于與產(chǎn)物分離,可重復使用,其安全性比液體催化劑好,同時使用固體催化劑使反應歷程改變,反應過程所需的活化能降低更多,這不僅有益于控制而且可以降低反應發(fā)生所需的溫度。這就使得反應所需的時間縮短,加快了反應速度;又使得反應所需的能量減少。在大規(guī)模生產(chǎn)中,這種能量降低和縮短時間對經(jīng)濟、環(huán)境都是有利的。
固體酸催化劑,能夠代替液體酸進行催化,且其催化性能優(yōu)于傳統(tǒng)的液體酸催化劑,反應結(jié)束后易與產(chǎn)物分離,對環(huán)境友好,使原來的化工生產(chǎn)成為了綠色化學生產(chǎn)。所以用固體酸催化劑代替液體酸催化劑是勢在必行的。
6、不對稱合成的兩類方法,你認為哪一種更符合綠色化學的要求?
答;不對稱合成的兩類:方法一是合成出手性混合物(外消旋體),經(jīng)過拆分,分離出一個有用的對映體,另一個對映體則消旋化循環(huán)使用。
另一類方法就是使用不對稱催化劑(也叫手性催化劑),在合成的較早階段創(chuàng)建手性中心,將非手性原料轉(zhuǎn)化為手性產(chǎn)物,它的對映體幾乎沒有或很少產(chǎn)生。
我認為采用手性催化劑的方法更符合綠色化學的要求。因為手性催化劑的使用能使反應偏向目標產(chǎn)物的一方,即只合成出其中一種對映體,這樣就會使原子利用率大為提高,并且還避免了許多后續(xù)步驟,不論是從經(jīng)濟的角度還是從環(huán)保的角度出發(fā)都是有益的,是符合綠色化學觀念的做法。而另一種方法則須經(jīng)過手性拆分,即用人工的方法將外消旋的對映體拆分開。因為有廢物的產(chǎn)生,拆分前后的平均原子經(jīng)濟性只有50%,這不是一個高原子經(jīng)濟性的過程。同時由于手性對應體往往性質(zhì)相似,難于分離,需要許多后續(xù)過程,是工藝繁瑣,而許多助劑及其他溶劑的事使用會對環(huán)境造成一定的污染。
7、請你談談使用和依賴不可再生資源(如化石燃料)所帶來的問題。
答:1,廣泛使用不可再生資源所帶來的嚴重后果之一就是有朝一日這些資源完全耗盡或完全枯竭,因此,現(xiàn)在還不斷大量消耗和浪費這些難以再生的枯竭性資源就違背了可持續(xù)發(fā)展的目的。
2,化石燃料的長期使用已對人類健康和環(huán)境產(chǎn)生了負面影響。如煤炭采掘和石油開采對操作人員肺的危害(黑肺)及對人類生長環(huán)境造成破壞。另外,大量的工業(yè)廢氣和工業(yè)廢棄物的排放造成嚴重的空氣污染,導致生態(tài)環(huán)境的惡化和破壞以及自然生態(tài)的失衡。以上是直接影響。而間接影響是由于石油很少含有氧元素,往往需要氧化反應來獲得某些產(chǎn)品。3,使用消耗性資源的憂慮之一就是當原料提供枯竭時,其供求關(guān)系造成價格的增長,如石油的漲價,它就會被用于生產(chǎn)更高價值的產(chǎn)品,而不是作為燃料被燒掉。這勢必會導致全球的經(jīng)濟壓力和動蕩。使用枯竭資源作原料的工業(yè)部門自然面臨著經(jīng)濟方面的壓力,亦將影響人們的生活。
8、什么是生物質(zhì)?生物質(zhì)有哪些特點?綠色化學為什么要強調(diào)用生物質(zhì)作為原料?舉出一種利用生物質(zhì)資源生產(chǎn)有機化學品的例子。
答:定義:生物質(zhì)是指由光合作用產(chǎn)生的所有生物有機體的總稱,包括植物、農(nóng)作物、林產(chǎn)物以及農(nóng)林產(chǎn)物的廢棄物等。
生物質(zhì)具有以下特點:1.可再生,儲量豐富2.大部分已高度氧化3.比礦物原料更清潔
1.可再生,儲量豐富,如果生物質(zhì)能得到有效利用,那就相當于人類擁有了一個取之不盡、用之不竭的資源寶庫。
2.大部分已高度氧化,作為化工原料可避免氧化步驟,減輕了對環(huán)境的污染和對人類健康的危害。
3.比礦物原料更清潔,生物質(zhì)來源于CO2,燃燒后不增加大氣中CO2的含量。其符合了綠色化學的需求。所以綠色化學要強調(diào)用生物質(zhì)作為原料。
例:在生物質(zhì)的組成中,纖維素占了很大的比例。纖維素通過水解可以得到葡萄糖,葡萄糖作為化工原材料,通過不同的化學反應可以合成得到醇、酸、酮化合物,而后再轉(zhuǎn)化可以得到更高級的醇、酯、烯烴及聚合物。
友情提示:本文中關(guān)于《綠色化學學習總結(jié)》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,綠色化學學習總結(jié):該篇文章建議您自主創(chuàng)作。
來源:網(wǎng)絡整理 免責聲明:本文僅限學習分享,如產(chǎn)生版權(quán)問題,請聯(lián)系我們及時刪除。