第二章 绿色化学的实现途径
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绿色化学题目Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT一、简要叙述绿色化学的概念、目标和实现途径。
答:绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,指在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。
目标:降低或除去化学产品设计、制造、应用中有害物质的使用与产生,使所设计的化学产品或过程对环境更加友好.它包括研究和寻找最大限度地节约资源和能源、减轻化实现途径:(1)开发绿色实验。
如实验室用H2O2分解制O2代替KClO3分解法,实现了原料和反应过程的绿色化。
(2)防止实验过程中尾气、废物等环境的污染,实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收,对实验产物尽可能再利用等。
(3)在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量,使实验小型化、微型化。
(4)对于危险或反映条件苛刻,污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验,可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法。
(5)妥善处置实验产生的废物,防止环境污染。
二、叙述绿色溶剂的概念、作用和主要分类,并对每一类绿色溶剂举出一个相关实例。
答:一般是指溶剂化学性质不稳定,可以为土壤生物或其他物质降解,半衰期短,很容易衰变成低毒、无毒的物质。
也称环境友好型溶剂。
在化工企业当中绿色溶剂一般指生物柴油、植物油,甲酯化植物油等。
水也可以广义的认为是绿色溶剂。
作用:可以替代传统的有机溶剂而且能够为反应分子提供新的分子环境,使反应的选择性转化率得到改变和提高,或使分离提纯等过程较容易进行,而溶剂本身是环境友好的主要分类:水:离子溶液:氯铝酸类,如超临界流体: scCO2,如,全氟碳流体是F,不是Fe三、概述绿色催化剂的定义及其包括的主要类型,并以两种绿色催化剂类型在有机合成中的应用作为实例,简要叙述绿色催化剂与传统催化剂的区别及优越性。
答:定义:绿色化学要求化学品的生产最大限度地合理利用资源,最低限度地产生环境污染和最大限度地维护生态平衡。
高中化学实验绿色化的方法绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下,用预防化学污染的新思想、新方法和新技术,对常规实验进行改革而形成的化学实验的新方法。
因此我们在教学实践活动中,应注意从教学的各个环节(备课、讲课、练习……)渗透绿色化学思想,从不同角度(教学目标设计、实验原理设计、日常行为准则、化学课外活动……)体现绿色化学教学,将绿色化学带给每一位学生,帮助每一位学生树立绿色化学观念和环境保护意识。
一、微。
“微”即在保证实验现象明显的前提下,减少实验药品的用量。
它包含两层意义:一是采用微型化学实验,即在微型化的仪器中进行化学实验,必须对实验进行重新设计与探索。
如Cu和浓、稀HNO3的反应。
二是采用微量化学实验,即采用常规的小量实验仪器和设备。
常规实验的小量化是在不改变实验的方法、不改变操作技术的前提下,采用常规的小容量仪器,药品用量减量。
如实验1-4吸热反应实验,药品用量减半;实验3-1物质的量浓度溶液配制将500mL体积改为100mL;实验6-4浓硫酸的脱水性实验蔗糖的用量也减了一半;学生实验均采用小试管进行有关的性质实验。
二、组。
“组”就是将几个实验组合在一起,使本来存在几次污染的实验变为一次污染,甚至没有污染,这样既节约了时间又减小了污染。
如氯气的制备和性质实验、卤素间的置换反应、二氧化硫的制备和性质实验、硫化氢的制备和性质实验,都可以把它组合在一起进行。
我们采用了三种不同的方案进行了这三个实验:①在分叉管内胶带上的滤纸中进行一系列的实验;②在三通玻璃管中分别进行一系列的实验;③在井穴板中(可以是购置的、也可以是代用品)进行一系列的实验。
三、封。
就是使有毒气体的制备和性质均在一个密闭的体系中进行。
我们成功地应用了气球、塑料注射器、三通管、分叉管进行了一系列的实验。
如用塑料注射器进行Cu和浓、稀HNO3的反应;用塑料注射器贮存少量有毒气体;P、Cu、H2在Cl2中燃烧,白磷和红磷相互转化、氯水的漂白性等实验均可用橡皮塞将其封闭起来,外接一个气球。
绿色化学反应的实现技术及应用随着人类对环境问题的重视,绿色化学成为了一个备受关注的话题。
绿色化学是一种以可持续性的方式开展化学活动的方法。
相比传统化学,绿色化学更加注重环境保护,资源利用率以及减少废物产生。
绿色化学反应是实现绿色化学的关键。
本文将会探讨绿色化学反应的实现技术以及其应用。
一、使用替代有毒溶剂传统化学反应经常使用有毒的溶剂,如二甲苯、甲苯和氯化甲烷等。
这些溶剂在使用过程中会产生大量的有毒废物,对环境造成严重的污染。
而绿色化学反应则采用替代有毒溶剂,如水、二氧化碳和离子液体等。
这些溶剂在使用过程中不会产生有毒废物,对环境友好,并且可以减少反应的成本。
二、催化剂的应用传统化学反应通常需要高温和高压环境下才能进行,而这种条件需要大量的能源和物质的消耗。
而使用催化剂则可以降低反应的活化能,使反应在较低的温度和压力下进行。
同样地,使用催化剂可以提高反应的选择性,并减少废物的生成。
三、使用可再生原料绿色化学反应也使用可再生原料,如生物质和植物油等。
这些原料资源丰富,不会造成物质短缺,同时也可以减少化石燃料的依赖。
四、微生物的应用微生物在绿色化学反应中也扮演了重要的角色。
通过利用微生物的代谢途径进行有机合成,可以避免使用有毒溶剂和高温高压条件,同时具有良好的选择性和转化效率。
五、绿色催化绿色催化是一种同时实现环境保护和高效合成的新兴领域。
以金属有机框架材料(MOFs)为基础,通过表面改性、活性位点设计等手段,将催化反应进行到空气、水和光的存在下,实现了对低温、废物产出少的高效催化反应。
六、实际应用绿色化学反应在生产实践中广泛应用。
例如,绿色还原法、生物催化、大环化反应、扭曲烯烃反应等新型反应技术为生产带来了改革性的发展。
同时,很多绿色化学反应也适用于医药、农药和化妆品等领域,这些反应不仅具有高效性,而且具有良好的环境和社会效益。
总之,绿色化学反应将成为未来化学反应的发展趋势。
绿色化学反应的实现离不开新的技术和方法的支持,所以我们需要继续深入探究绿色化学反应的实现技术及应用。
浅谈实现化学实验绿色化的途径1、通过绿色化学的理论和方法来设计绿色化学实验绿色化学作为一门新兴的学科,尚有许多不成熟的地方,但经过近10年来的研究与探索,该领域的先驱研究者已总结出许多理论和原则。
这些原则可作为化学工作者设计一个化学实验是不是绿色化学实验的指导方针和标准。
2、通过微型化学实验实现化学实验绿色化微型化学实验是近30年来发展很快的一种化学实验的新方法、新技术,被誉为“化学实验的革命”。
微型化学实验是着眼于环境安全和污染预防的需要,用尽可能少的药品,在微型化的仪器装置守进行的化学实验。
微型化学实验不是常规实验的简单缩微或减量,而是在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索,达到以尽可能少的试剂来获取尽可能多的化学信息和目标。
微型实验试剂用量少,但与微量化学实验是不同的概念。
传统上,微量化学是指微量或痕量组分定量测定方法、理论和技术,如微量分析化学。
而微型化学实验包括中学化学到大学无机化学、有机化学等各类在微型装置中以少量试剂来进行的实验。
所以微型化学实验的学科领域覆盖面比微量实验要宽得多。
3、通过小量-半微量化学实验实现化学实验绿色化小量-半微量实验方法采用常规的小量实验仪器和设备,对普通化学实验的基本操作、基本原理、无机化合物和有机化合物的制备、综合实验采用小量化,元素及其化合物的性质实验采用半微量化。
小量—半微量实验方法避免了微型化学实验的一些局限性,是在绿色化学思想指导下,用预防化学污染的新思想对常规实验进行改革而形成的实验方法。
常规实验的小量化是指在不改变实验方法、不改变操作技术的前提下,采用常规的小容量仪器,药品用量减量。
因为常规实验操作是经过长期的实践检验确立的,对学生尤其是化学教育专业的学生来说,无论从实验基本操作的规范化,还是强化技能训练,养成良好的科学态度与习惯方面,常规实验都是不可缺少的环节。
常规实验的小量化不存在微型实验中的实验室“转型”问题,不用额外的经费投入,反而可以充分利用实验室现有的资源,因为成熟的实验技术更容易推广。
有机化学实验的绿色化路线设计有机化学实验在过去的几个世纪里取得了显著的进展,为人类社会的发展和科技进步做出了巨大的贡献。
然而,随着环保意识的日益增强,人们开始这些实验对环境的影响。
在这种背景下,有机化学实验的绿色化路线设计引起了广泛的。
这种设计旨在将环保和可持续发展的理念融入化学实验中,减少实验对环境的负面影响。
选择环保、低毒、易降解的实验材料是绿色化路线设计的首要任务。
例如,在某项合成特定有机化合物的实验中,可以选择使用生物质原料或可再生资源衍生的试剂,而不是使用传统的石化原料。
这样的选择不仅能够减少对有限资源的依赖,还能够降低实验过程中产生的废弃物和污染。
优化实验步骤是绿色化路线设计的核心。
这包括采用能够降低能源消耗的实验技术,如微波合成、超声波辅助等。
合理安排实验顺序和流程,实现实验过程的连续化和最优化,可以进一步提高实验的效率和环保性。
例如,某个包含多个步骤的合成实验,可以通过串联反应、一步合成等策略,减少实验时间和能源消耗。
实验条件的选择对绿色化路线设计至关重要。
例如,可以通过控制反应温度、压力、物料配比等参数,优化实验过程,提高产物的纯度和收率。
采用无溶剂反应、水相反应等环境友好的反应体系,也能够显著降低实验对环境的影响。
针对实验目标和条件,可以建立一套评估指标,对绿色化路线进行综合评估。
这套指标应包括环保性、安全性、可靠性等方面。
例如,可以通过比较不同实验方案的环境影响、能源消耗、安全风险等因素,选出最符合绿色化理念的实验方案。
还可以结合生命周期评估方法,对实验产物的整个生命周期进行环境影响评估,以便进一步优化实验设计和生产过程。
有机化学实验的绿色化路线设计是实现化学领域可持续发展的重要手段。
通过选择环保、低毒的实验材料,优化实验步骤和条件,以及建立综合评估指标,可以显著提高化学实验的环保性和可持续性。
这不仅有助于保护环境,还有利于推动化学实验的健康发展。
随着科技的进步和环保意识的增强,有机化学实验的绿色化路线设计将会有更多的创新和突破。
浅谈如何实现绿色化学绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,近年来这方面的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的。
根据这条主线,浅谈对绿色化学的认识了解及如何实现绿色化学。
标签:绿色化学,环境保护,前言:随着经济的不断发展,物质生活提高,但是也面临着新的更重要的问题,就是环境污染问题。
其中尤其是化学工业产生的问题更是不容忽视,研究与应用绿色化學工艺,来减少环境污染,已经迫在眉睫。
一、绿色化学的定义绿色化学的定义“绿色化学”由美国化学(ACS)提出,目前得到广泛的响应。
绿色化学是指:利用化学技术和方法去减少或消灭那些对人体健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物及副产物等的实用和生产。
而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。
它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。
绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。
世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
二、绿色化学工艺的研究内容绿色化学是对传统化学的挑战,是对传统化学思维方式的更新和发展,因此,绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究,打破传统的化学反应,设计新的对环境友好的化学反应。
包括:(1)使用无毒无害的原料;(2)利用可再生资源;(3)新型催化剂的开发研究;(4)不同反应介质的研究;(5)寻找新的转化方法;(6)设计对人类健康和环境安全的化学产品。
2.1强化绿色化学意识。
绿色化学是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。