綠色化學(xué)學(xué)習(xí)總結(jié)
綠色化學(xué)學(xué)習(xí)總結(jié)
班級:學(xué)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(jī)等一系列世界性的難題;瘜W(xué)在為人類創(chuàng)造財(cái)富的同時(shí),給人類也帶來了危難。而每一門科學(xué)的發(fā)展史上都充滿著探索與進(jìn)步,由于科學(xué)中的不確定性,化學(xué)家在研究過程中不可避免地會(huì)合成出未知性質(zhì)的化合物,只有通過經(jīng)過長期應(yīng)用和研究才能熟知其性質(zhì),這時(shí)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(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴(yán)重,如何合理開發(fā)和利用資源,怎樣保護(hù)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(xué)理念便應(yīng)運(yùn)而生。
“綠色化學(xué)”多么美麗的一個(gè)名字。∷乖催h(yuǎn)流長的化學(xué)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(xué),步入了我們高校的課堂。在鐘老師講授的“綠色化學(xué)”課上,使我對綠色化學(xué)有了更深刻的了解。綠色化學(xué),又稱環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué),是一門新興的化學(xué)分支。以“原子經(jīng)濟(jì)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(xué)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(xué),其核心內(nèi)涵是反應(yīng)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(xué)的目標(biāo)要求任何一個(gè)化學(xué)活動(dòng)包括使用的化學(xué)原料、化學(xué)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(xué)的研究成果,對解決環(huán)境問題,對化學(xué)科學(xué)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(xué)作為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略之一,隨著技術(shù)的進(jìn)步,將為社會(huì)的各行各業(yè)注入新的活力,并創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。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)對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的作用的產(chǎn)物,對化學(xué)本身而言是一個(gè)新階段的到來。作為新世紀(jì)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(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)。
綠色化學(xué)有它的12項(xiàng)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(jì),應(yīng)該設(shè)計(jì)這樣的合成程序,使反應(yīng)過程中所用的物料能最大限度地進(jìn)到終極產(chǎn)物中。3.較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn),無論如何要使用可以行得通的方法,使得設(shè)計(jì)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(jì)要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的,設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)的生成物不僅具有所需的性能,還應(yīng)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(dāng)不得已使用時(shí),盡可能應(yīng)是無害的。6.設(shè)計(jì)中能量的使用要講效率,盡可能降低化學(xué)過程所需能量,還應(yīng)考慮對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)
境的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行。7.用可以回收的原料,只要技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是可行的,原料應(yīng)能回收而不是使之變壞。8.盡量減少派生物,應(yīng)盡可能避免或減少多余的衍生反應(yīng)(用于保護(hù)基團(tuán)或取消保護(hù)和短暫改變物理、化學(xué)過程),因?yàn)檫M(jìn)行這些步驟需添加一些反應(yīng)物同時(shí)也會(huì)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(xué)計(jì)量數(shù)的反應(yīng)物更占優(yōu)勢。10.要設(shè)計(jì)降解,按設(shè)計(jì)生產(chǎn)的生成物,當(dāng)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(jìn)程能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,需要不斷發(fā)展分析方法,在實(shí)時(shí)分析、進(jìn)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(xué)反應(yīng)的安全上防止事故發(fā)生,在化學(xué)過程中,反應(yīng)物(包括其特定形態(tài))的選擇應(yīng)著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學(xué)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(xué)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(gè)方面。綠色化學(xué)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(dǎo)致傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)生根本性的變化,也推動(dòng)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(xué)與工業(yè)方面的關(guān)系日益緊密,出現(xiàn)了很多綠色標(biāo)志、綠色企業(yè)、綠色制造、綠色公關(guān)等工業(yè)生態(tài)學(xué)與綠色經(jīng)濟(jì)。綠色觀光、綠色休閑、綠色奧運(yùn)等也已成為人們常提到的詞語。
國外有關(guān)綠色化學(xué)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(xué)期刊,出版綠色化學(xué)專著,舉辦各種綠色化學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)
議,進(jìn)一步促進(jìn)了國際綠色化學(xué)的交流和發(fā)展?梢娙藗儗G色化學(xué)是很重視的。許多國家為了發(fā)展綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)也相繼設(shè)置了一些獎(jiǎng)項(xiàng)。目前,我國也十分重視綠色化學(xué)的研究工作。綠色化學(xué)是我國化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
我國各級政府還要進(jìn)一步充分認(rèn)識綠色化學(xué)及其產(chǎn)業(yè)革命對未來人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的影響,及時(shí)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(xué)及其產(chǎn)業(yè)是既能適應(yīng)我國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)模式,又能適應(yīng)我國民族特點(diǎn)的科學(xué)和產(chǎn)業(yè)。綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)以保護(hù)和節(jié)省資源為目的,促進(jìn)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(xué)是21世紀(jì)的中心科學(xué),我國應(yīng)積極跟蹤國際綠色化學(xué)研究及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)向,加強(qiáng)國際學(xué)術(shù)交流和合作,更多的吸收國外新工藝和新技術(shù),促進(jìn)我國化學(xué)工業(yè)的不斷進(jìn)步和健康快速發(fā)展。
總之,傳統(tǒng)的化學(xué)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(xué)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(yán)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(yù)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(jìn)步,大力發(fā)展綠色化工走資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的道路,這是我國化學(xué)工業(yè)乃至整個(gè)工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必由之路。
擴(kuò)展閱讀:綠色化學(xué)學(xué)習(xí)總結(jié)
1、綠色化學(xué)的定義:又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)等。它是利用化學(xué)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(yīng)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(xué)科。是一門從源頭上減少或消除污染的化學(xué)。綠色化學(xué)的特點(diǎn):綠色化學(xué)的特點(diǎn)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(fù)使用Reuse是指實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,能多次使用的物質(zhì)應(yīng)該不斷重復(fù)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(jìn)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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、生活綠色化的最根本辦法。
綠色化學(xué)與環(huán)境化學(xué)和環(huán)境治理的區(qū)別:環(huán)境化學(xué)是研究污染物的分布、存在形式、運(yùn)行、遷移及其對環(huán)境影響的科學(xué)。環(huán)境治理則是對已被污染了的環(huán)境進(jìn)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(xué)是從源頭上阻止污染物生成的新學(xué)科,它是利用化學(xué)原理來預(yù)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(jì)性:高效的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使之結(jié)合成目標(biāo)產(chǎn)物,達(dá)到零排放。原子經(jīng)濟(jì)性可用原子利用率衡量:
目標(biāo)產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量
原子利用率(%)各反應(yīng)物的相對分子質(zhì)量總和100%
計(jì)算下列兩個(gè)反應(yīng)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(dá)100%的反應(yīng)兩個(gè)最大特點(diǎn):
(1)最大限度地利用了反應(yīng)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(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)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(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量
相對于每一種化工產(chǎn)品而言,目標(biāo)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(jì)性反應(yīng),由于在目標(biāo)產(chǎn)物之外無其他產(chǎn)物,因此,其環(huán)境因子為零?梢,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(fèi)和環(huán)境污染就越大。5、從綠色化學(xué)觀點(diǎn)出發(fā),你認(rèn)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(jī)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(xué)產(chǎn)品?綠色化學(xué)產(chǎn)品有什么特征?對人類和環(huán)境無害的化學(xué)產(chǎn)品稱為綠色化學(xué)產(chǎn)品。綠色化學(xué)產(chǎn)品有兩個(gè)特征:
(1)產(chǎn)品本身不會(huì)引起環(huán)境污染和健康問題,包括不會(huì)對野生生物、有益昆蟲或植物造成損害;(2)當(dāng)產(chǎn)品被使用后,應(yīng)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(xué)評估原料時(shí)一般從哪幾個(gè)方面進(jìn)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(jìn)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(jìn)行綠色化學(xué)評估時(shí),不僅要評估所涉及物質(zhì)的本身,還應(yīng)考慮該物質(zhì)的使用可能導(dǎo)致的直接影響和間接后果)8、何謂毒性?化學(xué)品對生命機(jī)體產(chǎn)生毒害有哪三種途徑?
答:毒性是指化學(xué)品對生命機(jī)體造成的生物化學(xué)影響;瘜W(xué)品對生命機(jī)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(xué)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(xué)物質(zhì)引起正常細(xì)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(xué)評估化學(xué)品對人類毒性大小的三個(gè)指標(biāo)是什么?評估化學(xué)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(gè)指標(biāo):
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(xué)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(yīng))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(xué)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(xué)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(huì)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(dǎo)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(dǎo)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(dòng)物群的死亡。
2.大氣中臭氧的增加。一些烴類化合物可導(dǎo)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(xué)品對全球環(huán)境產(chǎn)生影響的例子
答:兩個(gè)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(yīng)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(yīng)→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(dǎo)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(jì)安全無毒化學(xué)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(jì)安全無毒化學(xué)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(shí)現(xiàn)該目標(biāo):1)作用機(jī)理分析;(2)結(jié)構(gòu)活性關(guān)系知識;(3)避免毒性官能團(tuán);(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(diǎn)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(diǎn)
(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(yīng)用范圍廣(5)工藝適應(yīng)性強(qiáng)(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(diǎn),完全符合“節(jié)能降耗”、“節(jié)能減排”和“綠色環(huán)!钡默F(xiàn)實(shí)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(yīng)介質(zhì);室溫離子液體中的化學(xué)合成;水作為溶劑進(jìn)行的有機(jī)化學(xué)合成;無溶劑的化學(xué)合成。
14.酶催化的優(yōu)點(diǎn):(1)催化效率高(2)高度專一性(3)反應(yīng)條件溫和(4)無毒無污染
酶催化的缺點(diǎn):酶的不穩(wěn)定性和易變性15生物技術(shù)有哪些特點(diǎn)?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(diǎn):
1.高效和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。2.清潔、低耗和可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。
3.可遺傳、易擴(kuò)散和自主擴(kuò)展的特點(diǎn)。4.對人類倫理和人性尊嚴(yán)有直接的影響。(2)生物技術(shù)是一個(gè)綜合性技術(shù)體系,它包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和生化工程(后處理工序)這幾個(gè)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(diǎn)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(jī)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(diǎn)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(jì)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(fù)雜論述題:
1、可持續(xù)發(fā)展觀的主要觀點(diǎn)是什么,它與傳統(tǒng)的發(fā)展觀有何差異?
答:從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上理解,可持續(xù)科學(xué)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(diǎn)有:
首先,可持續(xù)科學(xué)發(fā)展思想強(qiáng)調(diào)的是發(fā)展,把消除貧困當(dāng)作是可持續(xù)科學(xué)發(fā)展的一項(xiàng)不可缺少的條件。
其次,可持續(xù)科學(xué)發(fā)展思想把環(huán)境保護(hù)作為發(fā)展過程的一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)之一。
第三,可持續(xù)發(fā)展思想強(qiáng)調(diào)代際之間的機(jī)會(huì)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(dāng)代人和后代人應(yīng)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(fèi)方式。要求人們在生產(chǎn)時(shí)要盡量少投入、多產(chǎn)出,在消費(fèi)時(shí)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(jià)值標(biāo)準(zhǔn)。
差異:傳統(tǒng)發(fā)展觀僅僅考慮經(jīng)濟(jì)效益,傳統(tǒng)發(fā)展觀基本上是一種“工業(yè)實(shí)現(xiàn)觀”,它以工業(yè)增長作為衡量發(fā)展的唯一標(biāo)志,而忽略了環(huán)境的承載能力和資源的再生能力。可持續(xù)發(fā)展觀強(qiáng)調(diào)了人與社會(huì),人與自然的和諧統(tǒng)一2、試從綠色化學(xué)應(yīng)用的12項(xiàng)原則中任選2項(xiàng)加以簡單的論述。答:綠色化學(xué)十二原則(原理)
1.預(yù)防:防止廢物的產(chǎn)生比產(chǎn)生廢物后進(jìn)行處理為好。
2.原子經(jīng)濟(jì)性:設(shè)計(jì)的合成方法應(yīng)當(dāng)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(xué)合成:設(shè)計(jì)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(yīng)當(dāng)是低毒或無毒的。
4.設(shè)計(jì)較安全的化合物:設(shè)計(jì)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(shí)也要用無毒的。
6.有節(jié)能效益的設(shè)計(jì):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(jì)的影響。如有可能,合成方法要在常溫、常壓下進(jìn)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(jì)上可耗盡的原料。
8.減少運(yùn)用衍生物:如有可能,減少或避免運(yùn)用生成衍生物的步驟(如阻斷基團(tuán)、保護(hù)/脫保護(hù)、暫時(shí)修飾的物理/化學(xué)過程),因?yàn)檫@些步驟要用外加試劑并且可能產(chǎn)生廢棄物。9.催化反應(yīng):催化劑(選擇性)優(yōu)于計(jì)量反應(yīng)試劑。
10.設(shè)計(jì)可降解產(chǎn)物:化學(xué)產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)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(shí)分析以防止污染:要進(jìn)一步開發(fā)分析方法,使其可及時(shí)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(xué)品:在化學(xué)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(zāi))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(xiàng)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(xué)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(fù)合降解塑料
復(fù)合降解塑料是集光降解、生物降解和化學(xué)助劑誘導(dǎo)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(yuǎn)
塑料材料和制品以其優(yōu)異的綜合性能、較低的價(jià)格、易成形等特點(diǎn),在國民經(jīng)濟(jì)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(yán)峻。如何減輕對石油資源的依存,實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì),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(gè)塑料制品生產(chǎn)和消費(fèi)大國,生物降解塑料的研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)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(jìn)入21世紀(jì),中國也掀起研發(fā)生物降解塑料的熱潮,并取得可喜進(jìn)展,目前已進(jìn)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(jìn)行化學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)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(rèn)為哪種方法更符合化學(xué)原則。
答:只有兩個(gè)方法可以降低任何危害的危險(xiǎn)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(hù)性衣服、工程控制、防毒面具等。那些認(rèn)為化學(xué)設(shè)計(jì)中不需考慮危害性的人們認(rèn)為,他們的化學(xué)家懂得如何處理有害物質(zhì),因而他們應(yīng)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(gè)不合邏輯并不負(fù)責(zé)任的觀點(diǎn)。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(fèi)用;其二為暴露控制會(huì)有失敗的情況。因此,降低暴露性是一個(gè)指標(biāo)的方法,無法從根本上消除危害與危險(xiǎn)。
相反,危害性是一個(gè)化學(xué)物質(zhì)的固有性質(zhì),不會(huì)變化。因此,在化學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)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(xiǎn),而且大大降低費(fèi)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(xué)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(fù)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(fù)使用,同時(shí)對環(huán)境造成污染。
而固體酸催化劑則是預(yù)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(fù)使用,其安全性比液體催化劑好,同時(shí)使用固體催化劑使反應(yīng)歷程改變,反應(yīng)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(yīng)發(fā)生所需的溫度。這就使得反應(yīng)所需的時(shí)間縮短,加快了反應(yīng)速度;又使得反應(yīng)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(shí)間對經(jīng)濟(jì)、環(huán)境都是有利的。
固體酸催化劑,能夠代替液體酸進(jìn)行催化,且其催化性能優(yōu)于傳統(tǒng)的液體酸催化劑,反應(yīng)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(xué)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(rèn)為哪一種更符合綠色化學(xué)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(gè)有用的對映體,另一個(gè)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(rèn)為采用手性催化劑的方法更符合綠色化學(xué)的要求。因?yàn)槭中源呋瘎┑氖褂媚苁狗磻?yīng)偏向目標(biāo)產(chǎn)物的一方,即只合成出其中一種對映體,這樣就會(huì)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(jì)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(xué)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?yàn)橛袕U物的產(chǎn)生,拆分前后的平均原子經(jīng)濟(jì)性只有50%,這不是一個(gè)高原子經(jīng)濟(jì)性的過程。同時(shí)由于手性對應(yīng)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(huì)對環(huán)境造成一定的污染。
7、請你談?wù)勈褂煤鸵蕾嚥豢稍偕Y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(yán)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(fèi)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(fù)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(yán)重的空氣污染,導(dǎo)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(yīng)來獲得某些產(chǎn)品。3,使用消耗性資源的憂慮之一就是當(dāng)原料提供枯竭時(shí),其供求關(guān)系造成價(jià)格的增長,如石油的漲價(jià),它就會(huì)被用于生產(chǎn)更高價(jià)值的產(chǎn)品,而不是作為燃料被燒掉。這勢必會(huì)導(dǎo)致全球的經(jīng)濟(jì)壓力和動(dòng)蕩。使用枯竭資源作原料的工業(yè)部門自然面臨著經(jīng)濟(jì)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(diǎn)?綠色化學(xué)為什么要強(qiáng)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(jī)化學(xué)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(jī)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(diǎn):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(dāng)于人類擁有了一個(gè)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(xué)的需求。所以綠色化學(xué)要強(qiáng)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(xué)反應(yīng)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(xué)學(xué)習(xí)總結(jié)》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,綠色化學(xué)學(xué)習(xí)總結(jié):該篇文章建議您自主創(chuàng)作。
來源:網(wǎng)絡(luò)整理 免責(zé)聲明:本文僅限學(xué)習(xí)分享,如產(chǎn)生版權(quán)問題,請聯(lián)系我們及時(shí)刪除。