"绿色化学"是什么意思?

发布网友 发布时间：2022-04-24 09:58

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热心网友 时间：2023-10-09 14:08

绿色化学污染物和废弃物的产生，是经由化学反应途径造成的。最佳的处理方式，便是从源头避免污染物的产生。1992年美国环保局开始推动“预防污染的新途径”计划，从改善现有化学品及其制造过程着手，达到废弃物或污染物产量的最小化。从这时起，便逐渐有“绿色化学”的概念了。在一般化学反应中，副产品通常是污染物的主要来源。反应完成后，也常须纯化分离手续，分离步骤中所使用的化学品，如溶剂，也是另一种污染源。清除了这两大污染源，绿色化学就跃然而出了。若化学反应后没有副产品产生，不就没有污染物了吗？因此，化合物的绿色合成途径首先会考虑每个原子的利用，决不轻视它们的来去。所要的反应生成物中，若反应物里的原子数百分之百都得到了利用，那么，这个化学反应就没有废弃物产生。绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”，即充分利用反应物中的各个原子，因而既能充分利用资源,又能防止污染。原子经济性的概念是1991年美国著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的总统绿色化学挑战奖的学术奖)提出的, 用原子利用率衡量反应的原子经济性,为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。绿色有机合成应该是原子经济性的。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。要提高化学反应中原子利用率，最佳方法即运用触媒（即催化剂），可使化学反应更有效率且更有特异性，有利于所要的生成物产生，而不需要的副产品大大减少甚至没有。因此，在21世纪的绿色化学制造业中，触媒将扮演极为重要的角色。其次，绿色化学的目标是改用无害及可再生使用的化学药品或溶剂。例如，化学反应中常用的氧化剂如高锰酸钾、过硫酸钾、氧气等，都会带来大量有害副产品，而以过氧化氢为氧化剂的氧化反应副产品是水，因此，过氧化氢有“清洁先生”的称谓。此外，臭氧也是一种污染性小的氧化剂，但利用臭氧的设备成本高，较少使用。现在，许多化工厂纷纷寻找没有污染的绿色溶剂，包括研究使用水当溶剂、使用新型离子液体取代现有的有机溶剂等。最后，绿色化学的策略从根本上讲是师法自然。在大自然的物质循环里，各类植物是经过各种不同的生化反应后，产生各类蔬菜、水果供动物食用；而动物的排泄物、遗体再经由细菌分解而释回大自然，供应植物养分所需。化学反应物的循环利用－－这就是最绿色的大自然的化学制造工艺。人类化学的最终目标就是要学习这种循环利用的方式。绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是：1．充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；2．在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；3．提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；4．生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福