绿色化学与生活

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绿色化学与生活

篇一:绿色化学与现代生活

绿色化学与现代生活

摘要:化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,既可以充分利用资源,又不产生污染。建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此,、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。

关键词: 绿色化学 环境保护 生物技术

人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保就成为与的重要问题之一。工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。

一、采用无毒、无害并可循环使用的新物料

1、原料选择

我国目前正大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在

于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。

2、溶剂的选择

大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。

3、催化剂的选择

许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过99.6%,而且催化剂寿命长。

二、化学反应的绿色化

为了节约资源和减少污染,合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性),另一个就是原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物,不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”。为此,化学化工工作者在设计合成路线时,要减少“中转”、增加“直快”、“特快”,更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。

三、生物技术的应用

生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。

发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学的热点和重要前沿。绿色化学可以变废为宝,它的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且可使

经济效益大幅度提高,将为我国的企业与国际接轨创造条件。绿色化学是人类的一项重要战略任务,已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。

姓名:荆玛聪茸学号:0916020217学院:艺术学院

联系方式:15974450801

篇二:生活中的绿色化学

我们身边的绿色化学

摘要:阐述了绿色化学的概念,结合日用化工中洗涤剂、化妆品以及油墨的绿色化进行了探讨。酶制剂将成为洗涤剂的主要组分,绿色生物材料甲壳低聚糖将广泛应用于日化等多种领域中。并且简要的说明了一些生活中装修以及农药医药业的绿色化学产品和发展前景。 关键词:绿色化学;洗涤品;化妆品;装修材料;农药医药;油墨

1、绿色化学

1.1绿色化学概念

绿色化学又称环境无害化学,是利用化学来防止污染的一门科学。其研究目的是:通过利用一系列的原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与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更加环境友好。绿色化学包括所有可以降低对人类健康与环境产生负面影响的化学方法、技术与过程。其研究目标是利用可持续的方法来降低维持人类生活水平及科技进步所需化学产品与过程所使用与产生的有害物质。

1.2绿色化学要求反应物及反应过程应具有以下特点 绿色化学是一门多学科交叉的综合性学科.又称环境友好化学。它综合了化学、物理、生物、材料、环境和计算机等学科的最新理论和技术。

它具有以下优点:1)化学反应的原子经济性。在设计化学反应路线时。保证参加反应的每个原子均参与反应,并全部转变成产物.无副反应发生,无有害物质生成。2)化学反应的清洁性。所选用的原料。均对环境无污染,对人类无害,化学反应媒介与技术对环境友好 3)化学工艺的循环性和闭路性。设计的整个工艺流程只有原料和必须的能量输入。输出的是产品,其余物质和能量在工艺过程内部循环。对环境无影响。对环境零排放。 4)化学技术的可持续性。采用高新技术。如生物技术、基因技术、酶技术来开发新的化学反应 和合成新的化合物。5)化学生产的可持续性。充分利用自然可再生的资源,如植物资源,以及利用可再生的自然能源,如太阳能、风能等,以实现化工生产的可持发展。

2、绿色化学与洗涤用品

目前洗涤剂品种有洗衣粉、餐洗剂、香波、柔软剂、卫生及厨房用清洗剂等,品种趋于多样化、多功能化、专用化,如在洗衣粉中出现了多种表面活性物和添加多种功能性添加剂的配方。洗涤剂对人体皮肤的刺激作用以及对环境的影响。早已引起人们的重视,因此,最近国际上兴起“绿色运动”。要求用“绿色设计”“绿色技术”来生产对人体无害、环境友好的绿色洗涤剂。合成洗涤剂中三聚磷酸钠(STPP)在洗涤去污过程中具有独特的作用.因此是最为理想的助剂,它的加入大大提高了洗涤剂的性能。20世纪80年代,我国太湖、滇池等水域,以及一些近海 海域发生水藻猛长和赤潮现象.水域生态系统遭到破坏。

分析研究结果是:由于水中富含磷、磷酸盐含量超标,水体富营养化所致。其中含磷洗涤剂中 磷元素对水体富营养化起到一定促进作用。对此世界各地都在寻求三聚磷酸盐代用品,我国某些地 区如江苏、山东、辽宁等地相继出台了强制性使用无磷洗涤剂的规定。现在无磷洗衣粉和无磷结构液体洗涤剂已投放市场 在洗涤剂中加入酶可以提高去污能力,降低表 面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝着低磷 或无磷化的方向发展,以减少环境污染,发挥洗涤的新功能。 酶作为一种生物制品无毒并能完全生物降解,对环境的生态平衡起良性的作用。在20世纪初,已有人尝试将来源于动物的酶用于织物的洗涤以除去污垢,但都因酶的来源及稳定性差而失败;20世纪50年代,瑞士和美国进行了来源于微生物洗涤剂酶的研究和试制,酶的耐碱性得以改善;20世纪60年代初,耐碱性和耐热性的蛋白酶试制成功,正式将酶用在合成洗涤剂配方中,市场上也出现了加酶洗衣粉,且加酶洗衣粉的市场份额逐步扩大:20世纪60年代末.由于酶的安全性问题,使消费者对加酶洗涤剂产生了怀疑。人们对穿过的衣服附着污垢的详细分析结果发现,人体表面分布着由皮脂腺分泌的皮脂类脂肪污垢,皮肤表面老化的角质层碎片类蛋白污垢.大气中游离的灰尘无机污垢,其中脂肪污垢,据季节和衣服种类的不同约占总污垢量3/4。传统的洗涤剂仅靠表面活性剂的作用,不能完全除去浸入纤维中的各种甘油三酸酯类脂肪污垢,这种残留的脂肪污垢和空气中的氧起反应,使纤维变黄变黑。业内人士已证实.脂肪酶能高效地将甘油三酸酯分解为容易去除的脂肪酸、甘油二酯、甘油一酯和甘油等,因此可

大大提高对脂肪污垢的去除。

近年来开发的包裹技术、微胶囊技术和保护剂技术,更进一步提高了酶对人体的安全性和酶活力的稳定性。目前市场上有普通加酶粉、加酶浓缩粉、加酶加香粉、加酶无磷粉、多元酶洗衣粉、加酶洗衣液、加酶洗衣净等。加酶洗涤剂的产量也随之日益攀升,另外加酶洗衣皂、加酶餐洗剂、洗衣房用的加酶洗涤剂、加酶工业清洗剂等正在研制中。为满足消费者对洗涤剂日益增加的功能性要求,出现了如杀菌、除渍、抗串色和低温、快速、更高的洗涤效率,以及经济、环保为主导的新的洗涤剂趋势,使酶制剂在洗涤剂中的应用不断扩展. 并朝着多元化、功能化的方向发展。酶已从一般辅助料发展成为与表面活性剂、助剂具有同等重要地位的关键组成,它可提高产品的质量和产品档次,增强产品的市场竞争力。

3、绿色化学与化妆品

化妆品是指以涂搽、喷洒或其他类似的方法,散布于人体表面任何部位(皮肤、毛发、指甲、口 唇等),以达到清洁、消除不良气味、护肤、美容和修饰目的的日用化学工业产品。化妆是健康人的长期行为,抗衰老、美白、增发是化妆品永恒的主题。但近年来化妆品皮肤病急剧增加,由于使用化妆品而引起的皮肤不良反应已成为一种公害,直接影响人们的 身心健康,所以安全生产功能性、天然性、环保性的绿色化妆品是未来发展的一个重要特点。开发利用绿色天然的原料是制造化妆品的一个重要方面,如从植物(丹参、红花、元胡、赤芍 等)中提取有效成分,利用生物技术提取和制造,如胎盘提取物、蜂王浆、胶原蛋白、血清、果酸、DNA、海藻多糖等有效物。甲壳低聚糖是由2个~10个单糖以苷键连接而 成的糖类总称,它是由天然绿色生物材料甲壳素/甲壳胺的降解而成。甲壳低聚糖及其衍生物具有独特的生理活性和功能性质,具有良好的水溶性、保湿性、吸湿性、抑菌作用及促进毛发生长,具有生物可降解性等功能,因而可用于护理皮肤、毛发的绿色化妆品生产中。采用相对分子质量为103~105t的甲壳低聚糖作为化妆品材料,效果特好圈。

4、绿色化学与装修

4.1绿色涂料

涂料中的化学物质除成膜基质外,其余物质如溶剂、增塑剂、添加剂等,

大都是易挥发性的有机物,并带有一定的毒性,这些物质是涂料污染大气的主要来源。特别是有机溶剂,使用量大,挥发性强,对人畜损害程度较大。涂料施工后,全部有机溶剂挥发释放到大气中。

据报道,全世界每年向大气排放的碳氢化合物约达2000万吨,其中约有350万吨是涂料中的有机溶剂。有机溶剂挥发到大气中通过呼吸进入人体后会损害人体。

绿色涂料主要分为两种。水性涂料 主要特性是以无毒的水代替有毒的有机物作为涂料溶剂,减少或消除涂料挥发性的有机物对大气的污染。水性涂料仍然会含部分有机溶剂(作助溶剂,但量较少)。