化学及绿色化学
绿色化学的化学小知识
绿色化学的化学小知识绿色化学是指在化学合成和化学过程中,通过最大程度地减少化学污染和消除对环境和人类健康的危害,以及优化工业化学制程中资源利用效率的目标。
看似简单直接,实际上绿色化学是一门涉及多学科的综合性领域,需要我们在化学的基础上融合物理、生物、工程等学科的知识,来推动工业化学领域的可持续发展。
本文主要目的是介绍绿色化学的相关知识,并重点阐述如何在化学实验中应用这些知识来达到绿色化学的目的。
1. 绿色溶剂绿色溶剂是指对环境的影响较小的溶剂,它不仅对环境友好,而且可以在可持续的范围内进行再生和回收利用。
常见的绿色溶剂有:- 水:水是最常见的绿色溶剂,它无毒、无味、廉价、易得、易处理和易回收。
在化学实验中,水可以作为催化剂、反应物和溶剂等多种用途。
- 可生物降解性有机溶剂:比如环己烷、乙酸乙酯、甲醇等。
- 离子液体:离子液体具有较低的蒸汽压力、高的热稳定性、高的离子传导性、极佳的溶解性以及无毒的特点,在某些情况下,可以替代传统有机溶剂。
2. 绿色催化剂绿色催化剂在催化反应中使用,其优点是反应速率较快、化学选择性高、反应条件温和、生成少量或无废物。
催化剂本身不参与反应,也能进行循环使用,减少了废弃物的产生,因此是绿色化学中走向可持续的重要手段。
常见的绿色催化剂有:- 生物酶催化剂- 离子交换树脂催化剂- 针对特定反应的金属催化剂等3. 绿色反应条件绿色反应条件是指在保证反应产物质量的情况下,尽可能降低反应条件的压力、温度和反应时间等因素,从而减少废物的产生。
这些因素还影响到反应速率和选择性,因此在实际应用中需要根据反应体系进行调整。
4. 绿色合成绿色合成是指在减少环境和健康危害的前提下,利用可持续的资源来合成化学物质。
绿色合成的目标是节约能源、降低废物产生、提高反应体系的可持续性。
它需要考虑以下重点领域的知识:- 选择合成方法和反应条件。
从理论上来说,尽量选择合成过程中产生少量废弃物的方法和反应条件。
高中化学:环境保护与绿色化学章节知识总结+练习
环境保护与绿色化学知识总结+练习一、化学与环境保护1.环境保护(1)环境问题:主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
(2)环境保护的任务①环境监测:对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定,为控制和消除污染提供可靠的数据。
①治理工业“三废”(废气、废水、废渣)。
①寻找源头治理环境污染的生产工艺,杜绝污染物的排放,能从根本上解决环境问题。
2.大气污染物来源及次生污染物的形成3.污水的处理(1)常用的污水处理方法:物理法、化学法和生物法等。
(2)污水处理的常用化学方法:中和法、氧化还原法、沉淀法等。
(3)污水处理的流程①一级处理:通常采用物理方法,即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。
经一级处理后的水一般达不到排放标准,通常将一级处理作为预处理。
①二级处理:采用生物方法(又称微生物法)及某些化学方法,除去水中的可降解有机物等污染物。
经二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。
①三级处理:主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等,对污水进行深度处理和净化。
经三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。
4.固体废物的处理(1)处理原则:无害化、减量化和资源化。
(2)目的:减少环境污染和资源回收利用。
【正误判断】(1)化学工作者进行的环境质量监测工作可有可无,有污染治理就行(×)(2)化石燃料燃烧产生的CO、NO x、SO2为次生污染物(×)(3)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量(√)(4)工业废渣和生活垃圾等固体废弃物对环境影响不大,可不必处理(×)(5)污水的一级处理通常采用化学法和生物法将难溶解的污染物除去(×)一级处理,通常采用物理方法,即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。
经一级处理后的水一般达不到排放标准,通常将一级处理作为预处理。
1.“打赢蓝天保卫战,建设美丽中国”。
绿色化学与化工
绿色化学与化工绿色化学又称“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。
一、现代化学发展面临挑战:化学的发展在不断促进人类进步的同时,在客观上使环境污染成为可能,但是起决定性的是人的因素,最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。
一些著名的环境事件多数与化学有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等;另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因,显然是不公平的,比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。
这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系,在最早的化学工艺流程里面,根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围,因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。
现在,有些人把化学和化工当成了污染源。
人们开始厌恶化学,进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理,结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎,有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。
事实上,这些是对化学的偏见、监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。
2、绿色化学产生背景:1. 环境危机 2. 能源危机。
环境保护运动呼唤绿色化学:人类面临的环境危机:1、温室气体大量排放导致全球变暖2、臭氧层破坏3、生物多样性减少4、酸雨成灾(PH 值<5.6的雨水就称为酸雨)5、森林锐减6、土地沙漠化7、大气污染8、淡水资源污染9、海洋污染 10、垃圾围城——最严重的城市病这些问题等着这绿色化学的解决。
3、绿色化学的特点:①从科学观点看,绿色化学是对传统化学思维方式的创新和发展。
②从经济观点看,绿色化学为我们提供合理利用资源和能源、降低生产成本、符合经济持续发展的原理和方法。
③从环境观点看,绿色化学是从源头上消除污染,保护环境的新科学和新技术方法。
高中化学 6.2 绿色化学与可持续发展文字素材 苏教版选修2
绿色化学与可持续发展近年来,随着世界人口增长和经济的迅猛发展,世界资源的巨大消耗以及由此而产生的环境污染和人类生态平衡问题越来越引起了人们的重视和关注,许多国家提出了人类长期可持续发展的战略性问题,从而出现了发展绿色经济、开发绿色科技的热潮。
由于化学在人类经济发展中的重大作用以及它在资源利用和对人类生存环境所产生的巨大影响,发展绿色化学成为了贯彻可持续发展的一个重要方向。
一、"绿色化学"的提出与内涵"绿色化学"这个名称最早出现在美国环保局的官方文件中,以突出化学对环境的友好。
1995年,美国总统克林顿、副总统戈尔专设了"总统绿色化学挑战奖",以推动社会各界进行化学污染预防和工业生态学研究,鼓励支持重大的创造性的科学技术突破,从根本上减少乃至杜绝化学污染源。
由于上述原因,使得"绿色化学"这个名称广为传播。
绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
绿色化学即是从源头上用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。
它是实现污染预防的基本的和重要的科学手段,包括许多化学领域,如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。
可以看出绿色化学是发展生态经济和工业的关键,是实现可持续发展战略的重要组成部分。
二、"绿色化学"的作用过去的一个世纪中,化学对农业的发展产生了巨大的影响。
然而,人工合成的化学物质多数不具备环境相容性,地球缺乏对它们的"自净能力",随着它们在环境中的残留物越来越多,空气污染、气候变化、臭氧层损耗、淡水资源枯竭、水污染、森林锐减、水土流失、沙漠化、物种的灭绝、生物多样性锐减等严峻问题日益出现,危害了生物和人类以及人类赖以生存的生态环境。
因此,研究高效低毒的化学技术是绿色化学近期的紧迫任务。
绿色化合物
绿色化合物
绿色化学品有很多:一些金属化合物,还有金属络合物等。
二价铁的化合物基本上是绿色的,如:氯化亚铁,绿矾(七水合硫酸亚铁),硝酸亚铁等。
铜绿(碱式碳酸铜)、二水合氯化铜等。
绿色化学品是安全化学品.
例如乙醇不是危险品,但它不是绝对安全的,其会引发火灾,
安全化学品的定义是,对人不会造成直接或间接伤害.
安全化学品的举例:水.二氧化碳,氧
绿色化学品的定义是,不会对人造成直接或间接伤害且不会对环境造成直接或间接污染.。
绿色化学定义的9个概念
绿色化学定义的9个概念绿色化学定义的9个概念绿色化学是一种可持续发展的化学思维方式,旨在降低化学过程对环境的不良影响。
以下是绿色化学定义的9个关键概念:1. 预防性•绿色化学致力于通过设计和选择更环保的化学产品和过程,避免产生对人类健康和环境造成危害的物质。
2. 原子经济性•这个概念强调最大限度地利用化学反应中的原子,减少废物和副产物的生成。
绿色化学倡导高效利用原料,提高反应产率。
3. 低毒性•绿色化学追求使用对人体和环境影响较小的化学物质。
通过设计更安全的化合物,可以减少有毒物质的生成和使用。
4. 可降解性•绿色化学鼓励使用可降解的化学物质,即使它们进入环境中,也可以在合理的时间内分解为无害的物质。
•这一概念强调在化学过程中降低能源消耗。
绿色化学倡导使用低能量反应条件、高效催化剂和可再生能源。
6. 使用可再生原料•绿色化学鼓励使用可再生原料,如生物质、可再生能源和废弃物。
这有助于减少对有限资源的依赖。
7. 无催化剂或选择性催化•绿色化学旨在减少或消除对有害催化剂的使用。
如果需要使用催化剂,选择具有高效选择性的催化系统,以减少废物的生成。
8. 设计安全•绿色化学倡导设计更安全的化学物质和过程,以减少事故和损害的风险。
这包括防止化学物质的泄漏、爆炸和有害气体的释放等。
9. 普适性•绿色化学的目标是为各个领域的化学过程提供普适的解决方案,无论是在农业、医药、材料科学还是能源等方面。
以上是绿色化学定义的9个关键概念。
通过遵循这些概念,我们可以推进绿色化学的发展,实现可持续发展的化学产业。
绿色化学定义的9个概念涵盖了预防性、原子经济性、低毒性、可降解性、节能、使用可再生原料、无催化剂或选择性催化、设计安全和普适性。
通过遵循这些概念,我们可以在化学领域实现更环保、可持续的发展。
绿色化学不仅对化学产业有积极影响,也对其他领域的可持续发展起到重要作用。
通过预防性思维,我们可以避免使用对人类健康和环境有害的物质;原子经济性可以减少废物和副产物的生成,提高反应效率;低毒性和可降解性可以降低化学物质对环境的影响;节能和使用可再生原料可以减少能源消耗和对有限资源的依赖;无催化剂或选择性催化可以减少对有害催化剂的使用;设计安全可以减少化学事故的发生;普适性可以为各个领域提供绿色化学的解决方案。
绿色化学是什么意思有什么重要性
绿色化学是什么意思有什么重要性绿色化学是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学,以下是由店铺整理关于什么是绿色化学的内容,希望大家喜欢!绿色化学的简介按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指: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。
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。
绿色化学的重要性传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。
化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。
绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
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。
迄今为止,化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。
近年来,由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。
以1993年为例,美国仅按365种有毒物质排放估算,化学工业的排放量为30亿磅。
绿色化学在高中化学的重要性
在高中化学教学中,绿色化学的重要性体现在以下几个方面:
1.提高学生的环保意识。通过学习绿色化学,学生能够了解到化学对环境和健康的影响,培养起学生的环保意识和责任感。
2.加强学生的科学素养。绿色化学涉及到环境保护、健康保护等方面,能够帮助学生了解科学与社会的关系,提高学生的创新能力。绿色化学涉及到化学合成、化学分析、材料科学等方面,能够促进学生的创新思维和实践能力。
3.为学生的未来发展打下基础。随着社会对环保和健康的重视程度的不断提高,绿色化学相关的职业前景也会很广阔,学习绿色化学能够为学生的未来发展打下基础。
总的来说,绿色化学在高中化学教学中具有重要的意义,能够帮助学生提高环保意识、加强科学素养、提高创新能力,为学生的未来发展打下基础。因此,在高中化学教学中,应加强绿色化学相关内容的教学,使学生能够全面、系统地学习和掌握绿色化学的知识和技能。
2024版高中化学校本课程教材《绿色化学》
水作为溶剂可以溶解许多无 机物和有机物,且对环境和 人体无害。
在有机合成中,水相合成可 以避免使用有机溶剂,从而 减少环境污染和废弃物处理 成本。
水作为溶剂在化学反应中具 有独特的性质,如促进某些 有机反应的进行、提高反应 速率和选择性等。
2024/1/27
18
离子液体作为溶剂的特点及应用
离子液体由阴阳离子组 成,具有极低的蒸气压、 高热稳定性、宽电化学 窗口等特性。
06 绿色化学品评价标准与方法
2024/1/27
35
绿色化学品定义及分类
2024/1/27
绿色化学品定义
指在生产、使用和废弃处理过程中 对人类健康和环境无害或危害极小 的化学品。
绿色化学品分类
包括可生物降解化学品、低毒低害 化学品、可再生资源化学品等。
36
绿色化学品评价标准建立
评价标准制定原则
01
生物酶催化剂的特点
2024/1/27
02
高催化活性和选择性
反应条件温和
03
29
生物酶催化剂在绿色合成中的应用
无毒无害
1
2
生物酶催化剂在绿色合成中的应用
手性药物合成
3
2024/1/27
30
生物酶催化剂在绿色合成中的应用
生物柴油生产
功能性食品添加剂合成
2024/1/27
31
光催化技术在绿色合成中的应用
原子经济性
绿色化学追求高效利用 原料,减少废物生成, 实现原子经济最大化。
能源节约
通过优化反应条件和采 用高效催化剂等手段, 降低能源消耗。
环境友好
使用无毒无害的原料、 溶剂和催化剂,减少对 环境的污染。
2024/1/27
化学中的绿色化学与环保知识点
化学中的绿色化学与环保知识点近年来,绿色化学和环保意识的兴起受到了广泛的关注。
作为一门科学,化学在解决环境问题方面发挥着重要的作用。
本文将介绍几个与绿色化学和环保相关的知识点,以期增加人们对这一领域的了解和认识。
1. 绿色化学的概念绿色化学是指在化学过程中减少对健康和环境的危害,并最大限度地提高资源利用率的方法。
在绿色化学中,化学家们致力于开发更环保和可持续的技术,以减少有毒物质的使用,并通过催化剂、高效反应条件和废物再利用来提高反应的效率。
2. 绿色溶剂的应用溶剂在化学反应和合成中发挥着重要的作用。
然而,传统的有机溶剂,如苯、二甲基甲酰胺等,对人类健康和环境造成威胁。
绿色化学提倡使用更安全、更可持续的溶剂替代传统溶剂,如水、乙酸乙酯等。
这些绿色溶剂具有低毒性、易回收和可再循环利用的特点。
3. 可再生能源的开发在现代化工生产中,对能源的需求日益增长,然而传统能源的开采和使用对环境造成严重的影响。
绿色化学鼓励开发和利用可再生能源,如太阳能、风能和生物质能源。
这些能源不仅对环境友好,而且在长期的可持续发展中具有巨大的潜力。
4. 废物处理与循环经济废物的产生已成为当代社会面临的重要问题之一。
化学工业中的废物处理一直是环保的重点领域。
绿色化学倡导将废物转化为资源的循环经济模式,通过催化剂和高效反应条件使废物转化为有用的物质,从而减少对环境的污染。
5. 绿色催化剂的研究绿色催化剂是指在化学反应中能高效催化的物质,同时具有低成本、易获取和低毒性等特点。
传统的催化剂,如有毒的金属催化剂,对环境造成危害。
绿色化学的发展促进了对可再生催化剂的研究,如生物质催化剂和纳米催化剂。
这些催化剂在化学反应中表现出良好的催化性能,并能减少对环境的影响。
总结:绿色化学是一种致力于减少对环境和人类健康危害的化学方法。
在绿色化学中,我们可以利用绿色溶剂、可再生能源和绿色催化剂等技术来提高化学反应的效率和环保性能。
此外,废物处理与循环经济也是绿色化学领域的重点研究内容。
高考化学新热点——绿色化学
高考新热点——绿色化学一、绿色化学的概念绿色化学是指化学反应及其过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,实现“零排放”。
绿色化学的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料,最大限度地节约能源,在化工生产的各环节都实现净化和无污染的反应途径。
主要包括以下几个方面:减量——提高转化率、降低损耗、减少“三废”的排放量。
回收——回收未反应的原料、副产品及助熔剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。
拒用——一些无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料,拒绝在化工生产中使用。
二、典型例题【例1】在“绿色化学工艺”中,理想的状态是反应物的原子全部转化为目标产物,即原子利用率(原子利用率=产物总质量目标产物质量×100%)等于100%,原子利用率越高,意味着生产过程中废物的排放量越少,对环境的影响越小,在用CH 3C ≡CH 合成CH 2=C(CH 3)COOCH 3的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要利用的反应物组合是( )A 、CO 和CH 3OHB 、CO 2和H 2OC 、H 2和CO 2D 、CH 3OH 和H 2【解析】本题以“绿色化学工艺”为知识平台,考查了有关概念。
正确解题的关键是抓住题中给出的信息,即原子利用率等于100%。
通过比较已知反应物和目标产物可得出缺少的原子,即直接用CH 2=C(CH 3)COOCH 3减去CH 3C ≡CH ,得到C 2H 4O 2。
A 项按照1:1相加刚好等于C 2H 4O 2,而其他选项都无法直接按照某个比例相加得到C 2H 4O 2,故A 项正确。
【答案】A【例2】以下反应最符合绿色化学“原子经济性”要求的是( )A 、乙烯聚合为聚乙烯高分子材料B 、甲烷与氯气反应制备一氯甲烷C 、以铜和浓硝酸为原料制备硝酸铜D 、用二氧化硅制备高纯硅【解析】最符合绿色化学“原子经济性”的反应必须只生成一种物质,其反应类型有:①化合反应;②加成、加聚反应;③原子重排反应,如CH 2=CH —OH CH 3CHO 。
高中化学绿色化学理念
绿色化学是一种关注环境可持续性和最小化对人类健康和环境的影响的化学理念。
在高中化学中,绿色化学理念的应用旨在培养学生的环境意识和可持续发展的价值观,并促使他们在化学实验和实践中采取环境友好的方法。
以下是高中化学中绿色化学理念的一些关键方面:
最小化废物产生:绿色化学鼓励设计实验和工艺过程,以最小化废物的生成。
这可以通过减少使用有害物质、优化反应条件、设计可回收的实验方案和催化剂的使用来实现。
节约能源:绿色化学强调在化学实验和工艺中节约能源的重要性。
这可以通过优化反应条件、减少加热和冷却时间以及使用高效设备和技术来实现。
使用可再生资源:绿色化学鼓励使用可再生资源,例如生物质和可再生能源,以减少对有限资源的依赖。
减少有毒物质的使用:绿色化学鼓励替代有毒或危险化学品的使用,选择更安全、更环保的替代品。
这有助于减少对人类健康和环境的潜在风险。
优化化学合成路线:绿色化学鼓励优化化学合成路线,以减少合成步骤、化学废物和能源消耗。
这包括采用高效催化剂、选择可再生原料和实施可持续的合成方法。
安全和风险管理:绿色化学注重实验室安全和风险管理。
学生应该被教育如何正确处理化学品、正确使用实验设备,并了解化学实验中的潜在风险和防护措施。
通过引入绿色化学理念,高中化学课程可以培养学生的环境意识和可持续发展的价值观,并将这些原则应用于他们的实验和日常生活中。
这有助于塑造学生对环境保护和可持续性发展的积极态度,并培养他们成为有责任感的化学从业者和全球公民。
绿色化学与化工导论
绿色化学与化工导论概述绿色化学是一种注重减少或消除化学过程对环境和人类健康的影响的方法和原则。
绿色化学的核心目标是提高原始材料的效率利用率,减少对有毒物质的使用,减少废弃物的产生,并在化学过程中最大程度地减少能源消耗。
绿色化学与化工导论旨在介绍绿色化学的基本原理和应用,并强调其在化工领域的重要性。
绿色化学原则绿色化学奉行一系列原则,以确保化学过程的环境友好性。
这些原则包括:1.预防污染:通过材料选择、合成设计和废物管理等途径,尽可能地消除有害物质的产生。
2.原子经济:追求高效利用,最大限度地利用所有原始材料,减少废弃物的产生。
3.能量效应:减少化学过程中的能耗,提高能源利用效率。
4.安全性设计:考虑到产品的每一个环节和化学过程,确保其对人体和环境的安全性。
5.可持续性:从可再生资源中获取原材料,降低对不可再生资源的依赖。
绿色化学在化工领域的应用催化剂设计催化剂在化工领域中起着至关重要的作用。
绿色化学注重发展高效、选择性和可再生的催化剂,以降低化学反应的温度和能源消耗。
催化剂设计的绿色原则包括减少催化剂使用量,增加催化剂的稳定性和可再生性,以及减少催化剂中有害物质的使用。
可降解材料传统的塑料制品对环境造成严重的污染。
绿色化学致力于开发可降解的塑料材料,以减少塑料对环境的影响。
这些可降解材料可以通过微生物的作用逐渐降解为无害的物质。
绿色化学通过改变塑料的结构和合成方法,使其在使用寿命结束后能够自然降解。
循环经济绿色化学倡导建立循环经济系统,通过将废弃物作为新的原始材料回收和再利用,减少资源浪费和环境污染。
循环经济可以通过废物的再加工和再利用来降低化工过程中的原始材料需求。
超临界流体技术超临界流体技术是一种使用压力和温度接近临界点的物质进行化学反应的方法。
绿色化学借助超临界流体技术可以完成高效、选择性和环境友好的反应。
此外,超临界流体还可用作溶剂替代品,减少有机溶剂对环境的污染。
绿色化学的挑战与前景尽管绿色化学在化工领域取得了一些重要的进展,但仍然面临一些挑战。
化学与可持续发展:绿色化学的理念
绿色化学是指在化学领域中,通过采用环境友好的方法和工艺,从而最大限度地减少或消除对环境和人类健康的负面影响。
它的核心理念是通过创新、研发和应用可持续的化学技术和材料,实现资源的高效利用、污染的最小化,从而推动可持续发展。
在过去的几十年中,化学工业的迅速发展对环境造成了巨大的压力,例如大量的环境污染、能源消耗和废弃物生成。
这引起了人们对环境问题的关注,以及对绿色化学的需求。
绿色化学的目标是寻找新的、环境友好的方法,并应用于化学领域中的各个阶段,包括原料采集、合成、加工、使用和废弃物处理等。
首先,绿色化学注重资源的高效利用和循环利用。
传统化学合成通常需要大量的原料和能源消耗,并产生大量废弃物。
绿色化学致力于开发新的合成方法,采用天然和可再生的原料,并使用高效的催化剂和工艺,以最大限度地减少废弃物的生成。
例如,通过使用可再生的生物质原料,绿色化学可以制备生物基塑料、生物燃料和可降解的农药,从而减少对地球上有限的化石资源的依赖。
其次,绿色化学注重纳米科技的应用。
纳米材料具有较大的比表面积和特殊的物理、化学性质,可以提高反应速率和效率,减少使用的催化剂和溶剂量,并且可以降低能源消耗。
绿色化学将纳米科技引入到化学领域中,使得合成方法更加高效环保。
此外,绿色化学推崇可持续的产品设计和使用。
产品设计的过程中需要考虑其整个生命周期:从制造到使用,再到废弃物处理。
绿色化学通过逐步替代有害物质,设计更加环保、安全且可再生的产品,例如可生物降解的塑料、无卤素阻燃剂和无毒有机溶剂,以减少对环境和人类健康的风险。
最后,绿色化学鼓励跨学科合作和信息共享。
绿色化学涉及多个学科领域,包括化学、生物学、材料科学、工程学等。
合作和共享知识可以促进绿色化学的发展和应用。
例如,研究人员可以共享环境友好的合成方法和绿色催化剂的设计,以减轻其他研究人员的工作量,并加速绿色化学的推广和普及。
总之,化学与可持续发展密不可分。
绿色化学的理念为化学行业提供了一个创新的方向,以满足当今社会对可持续发展的迫切需求。
高中化学详解 环境保护与绿色化学
循环利用材料:可循环利用的合成材 料,如热塑性弹性体(TPE)等。
光降解材料:在光照条件下能够发生 降解反应,如光降解塑料等。
这些绿色合成材料具有环保、可持续 、可循环利用等特点,有助于减少对 环境的污染和资源的浪费。
农业活动
农药、化肥的使用以及畜禽养 殖等农业活动产生的氨气、甲 烷等污染物。
对生态环境的危害
酸雨、温室效应、臭氧层破坏 等。
大气污染防治技术手段
清洁能源替代
发展太阳能、风能等清 洁能源,替代化石燃料
。
废气处理技术
采用脱硫、脱硝、除尘 等技术,减少废气中的
有害物质排放。
交通尾气控制
提高汽车尾气排放标准 ,推广电动汽车等环保
化学处理法
如混凝、氧化等,去除溶 解性有机物、无机物等。
生物处理法
利用微生物降解有机物, 如活性污泥法、生物膜法 等。
典型案例分析:某城市黑臭水体治理重污染,发黑发臭 ,影响居民生活。
水体质量明显改善,黑臭现象基本消 除,生态环境得到提升。
治理措施
采用控源截污、内源治理、生态修复 等技术手段进行治理。
土壤污染与修复途
04
径
土壤污染现状和原因剖析
工业污染
工业废水、废气、废渣等未经处 理直接排放,导致土壤受到重金
属、有机物等污染。
农业污染
农药、化肥等过量使用,导致土壤 受到农药残留、硝酸盐等污染。
生活污染
生活垃圾、污水等未经处理直接排 放,导致土壤受到病原微生物、有 机物等污染。
土壤修复技术原理及实践案例
01
化学与绿色发展
化学与绿色发展介绍:在当今全球范围内,环境保护和可持续发展已成为全球热议的话题。
绿色发展,顾名思义,指的是在经济发展的同时兼顾环境保护的可持续发展方式。
化学作为一门应用广泛的学科,也在为绿色发展做出了积极贡献。
本文将探讨化学如何与绿色发展相结合,并给出相应的案例和实施建议。
一、绿色化学的理念与原则绿色化学是指特别注重减少或消除对环境的不利影响的化学原理和方法。
为了实现绿色化学,我们需要遵循以下原则:1. 原子经济性:针对化学反应,尽量避免废物或副产物的产生,最大限度地利用反应物中的原子。
2. 节能原则:通过使用低能耗的化学方法和技术,尽量减少能源浪费,降低温室气体排放。
3. 可循环性:追求可持续发展,通过设计可循环的产品和过程,延长物质的使用寿命和降解循环。
二、绿色化学的应用案例1. 可降解塑料的研发塑料被广泛应用,但是也成为严重的环境污染源之一。
绿色化学为解决这一问题提供了新的思路。
通过研发可降解塑料,我们可以在减少塑料使用的同时,对环境产生的污染减少影响。
例如,使用可降解材料替代传统塑料制品可以有效减少塑料垃圾的数量,并缩短其在环境中的分解时间。
2. 绿色催化剂的开发传统催化剂往往会使用稀有金属等昂贵和稀缺的材料,对环境和资源造成严重影响。
绿色催化剂则以可再生的材料为基础,对催化反应进行各个方面的优化。
绿色催化剂的开发不仅降低了生产成本,还减少了环境污染。
三、化学与绿色发展的实施建议1. 增加绿色化学教育为了加强化学与绿色发展的结合,教育机构应当增加绿色化学的培训和课程。
培养学生关注环境问题和可持续发展的意识,并鼓励他们在未来的研究和工作中运用绿色化学的原则和方法。
2. 加强科研与产业的合作绿色化学的实施需要科研和产业的密切合作。
政府、科研机构和企业应当建立合作机制,共同推动绿色化学技术的研发和应用。
通过开展合作研究项目、共享知识和资源,可以更有效地实现绿色发展的目标。
3. 制定绿色化学政策和标准为了推动绿色化学的发展,政府应当制定相应的政策和标准,鼓励和引导企业和研究机构采用绿色化学的原则和方法。
什么是绿色化学
什么是绿色化学
绿色化学是一种新兴的化学分支,它致力于研究和开发环境友好、可持续发展的化学方法和技术。
绿色化学涉及的概念和领域广泛,包括有机合成、材料科学、生物化学、能源科学等多个方面。
其目标是减少或消除化学过程对环境的负面影响,同时提高资源和能源的利用效率。
绿色化学的核心理念是利用化学知识和技术,设计和开发具有高选择性、高效性、低毒性和环境友好性的化学产品和过程。
在绿色化学的指导下,化学家们努力寻找替代传统化学方法的新方法,以降低或消除化学污染、减少能源消耗和提高原子利用率。
绿色化学在许多领域都有应用,如新药物开发、生物降解材料、能源转换、环境保护等。
在药物研发中,绿色化学可以帮助科学家开发更环保、更高效的药物;在生物降解材料方面,绿色化学可以推动可降解材料的研发,减少塑料等非降解材料对环境的影响;在能源转换领域,绿色化学可以促进清洁能源技术的进步,如太阳能、风能等;在环境保护方面,绿色化学可以为治理污染提供科学依据和技术支持。
随着人们对环境保护和可持续发展的日益关注,绿色化学得到了广泛的研究和应用。
在全球范围内,许多国家和地区都制定了相应的政策和法规,鼓励企业和研究机构采用绿色化学原则进行化学产品和过程的设计、开发和生产。
我国也将绿色化学作为国家战略支柱产业,加大研究力度,推动绿色化学在各个领域的应用。
总之,绿色化学是一种注重环境保护、资源高效利用和可持续发展的化学理念。
通过研究和应用绿色化学,我们可以为人类创造一个更加美好、环境友好的未来。
绿色化学基本概念
绿色化学基本概念绿色化学(Green Chemistry)是一种以可持续发展为导向的化学分支,旨在设计和开发能够降低或消除对环境和人类健康的危害的化学物质和过程。
它强调最大限度地减少废物和污染的生成,同时优化资源利用效率。
绿色化学的基本概念包括以下几个方面:1.原子经济性(Atom Economy):原子经济性是指在化学合成过程中,有多少原子能够转化为有用的产物。
高原子经济性意味着更少的废物生成。
绿色化学鼓励选择具有高原子经济性的合成路线,以减少废物的产生。
2.高选择性(High Selectivity):高选择性是指在反应中只产生所需产物而不产生副产物的能力。
通过选择高选择性的反应条件和催化剂,可以减少废物的生成,并提高合成效率。
3.可再生资源(Renewable Resources):绿色化学倡导使用可再生资源作为原料,以减少对非可再生资源的依赖。
可再生资源包括生物质、植物提取物、再生材料等。
4.无毒化学品(Non-toxic Chemicals):绿色化学鼓励使用无毒或低毒的化学品,以降低对环境和人类健康的危害。
这包括设计和合成更安全的溶剂、催化剂和反应物,以减少对生态系统的负面影响。
5.可降解性(Biodegradability):可降解性是指化学物质在自然环境中可以被微生物降解为无害物质的能力。
绿色化学倡导开发可降解的材料和化学品,以减少对环境的持久性影响。
6.节能(Energy Efficiency):节能是指在化学合成过程中最大限度地减少能源的消耗。
通过选择高效反应条件和合理的工艺设计,可以降低能源消耗,提高合成过程的能源效率。
7.废物减量(Waste Minimization):废物减量是绿色化学的核心原则之一,旨在最大限度地减少废物的生成。
通过优化合成路线、设计高效催化剂和回收利用废物等措施,可以实现废物减量的目标。
8.循环经济(Circular Economy):循环经济是一种可持续发展的经济模式,强调资源的循环利用和废物的再利用。
初中化学绿色化学定义
初中化学绿色化学定义绿色化学是一门关注环境可持续性发展的学科,旨在通过减少或消除对环境的负面影响,以及提高化学产品和过程的效率和可持续性。
它强调使用环境友好的方法来设计、制造和使用化学物质,以减少对环境和人体的危害。
绿色化学的理念是将环境保护与化学发展结合起来,通过研究和开发更环境友好的化学产品和过程,实现可持续发展的目标。
绿色化学的核心原则是减少废物和污染物的产生、提高资源利用效率,并确保化学物质的安全性和可持续性。
在绿色化学中,重点关注以下几个方面:1. 绿色合成:通过改进合成方法,减少废物的产生和使用对环境有害的材料。
例如,使用催化剂可以提高反应效率,减少废物的产生,从而降低了对环境的负面影响。
2. 可再生资源:绿色化学鼓励使用可再生资源作为替代传统化学物质的来源。
例如,生物质可以作为可再生资源,用于生产生物基塑料,减少对石油的依赖。
3. 绿色溶剂:溶剂在化学反应和分离过程中起着重要作用。
绿色化学鼓励使用环境友好的溶剂,如水和可再生溶剂,以减少对有机溶剂的使用。
4. 废物管理:绿色化学致力于减少废物的产生和处理。
通过设计可降解的化学物质,提高废物的再利用率和循环利用率,减少对环境的污染。
5. 绿色分析方法:绿色化学不仅关注化学物质的合成和生产过程,还关注分析方法的绿色化。
绿色分析方法强调使用更环境友好的分析方法,如光谱分析和生物传感技术。
通过绿色化学的理念和方法,可以实现可持续发展的目标。
它可以减少化学品对环境和人体的危害,提高资源利用效率,减少废物的产生和处理。
绿色化学不仅有助于保护环境,还可以促进经济的可持续发展。
作为初中生,我们也可以从身边的事物中体会到绿色化学的应用。
例如,我们可以选择使用环保型的文具、洗涤剂和清洁用品,避免使用有害物质。
同时,在实验课上,我们也可以采用环保的实验方法,如减少化学品的使用量,提高实验废物的处理效率。
绿色化学是一门关注环境可持续性发展的学科,它通过改进合成方法、使用可再生资源、使用环境友好的溶剂、减少废物的产生和处理等手段,来实现化学的绿色化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、概念及核心内容
1.概念。
绿色化学又称环境友好学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。
绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料;二是最大限度地减少了废物的排放。
绿色工程的12 条原则
1.努力保证使进出的所有材料都基本上是无害的.
2.污染预防取代末端处理.
3.应努力使分离和纯化操作尽量少用能源和材料.
4.最大程度提高效率设计产品、流程和系统应最大限度使用物质、能源、空间和时间效率.
5.产出拉动型而不是投入推动型生产例如不额外投入材料、热量和压力.
6.保存复杂性设计时宁愿考虑处置高度复杂的产品如硅计算机芯片而不是循环利用一般产品.
7.设计目标要考虑耐用性.8.设计时避免不必要的产能或容量.
9.在多组分产品中尽量少使用材料品种.10.设计产品、流程和系统时必须整体考虑能源和材料物流.
11.设计产品、流程和系统时要考虑产品使用期后的运作.12.投入的材料和能源最好是可再生的.
三、绿色化学的原则和研究内容
2 绿色化学的基本特征
绿色化学是当今化学科学研究的前沿,它吸收了传统化学化工、环境、物理、生物、材料和信息等学科的最新理论和技术,受到来自社会、技术、经济、环境、政治等多方面的推动力。
从可持续发展的意义上来说, 绿色化学更多地代表了化学化工科学理念的重大变革, 也反映了社会对于科学发展的重塑和建构, 绿色化学在与社会现实的互动影响之下, 逐步朝向经世致用的目标前行。
绿色化学的最大特点在于它在始端就采用预防污染的科学手段, 因而过程和终端近似零排放或零污染。
它将工业革命以来沿袭的线形思维方式转变为非线形思维,把线形的和非循环的“原料—产品—废物”生产模式升级为非线性的和循环的“原料一一产品—剩余物—产品⋯⋯”的生产模式。
绿色化学工艺与一般的控制污染的技术有本质的区别, 它从根本上防止污染产生,其基本特征主要体现在五个“R”上: R e d u c t i o n (废物减排) ,即减少化学工业难题之“废液、废气和废物”排放;Reuse(重新利用),诸如催化剂、溶剂等持续性使用,从而可以有效降低成本及减少“三废”排放;Recycle(再循环) ,化工废弃产品回收成为原料重新参与制造过程;Regeneration(废物再生) ,也就是变废为宝,使得“三废’成为下一个生产环节的原料,以节省资源,减少污染;Rejection(拒绝使用),生产过程拒绝使用有毒、有污染的原料,这是防止污染的最根本方法。
3 绿色化学的基本原则
在1 9 9 8 年, A n s t a s 和W a n e r 就出版了“Green chemistry:Theory and practice”专著并提出了十二条原则, 美国化学会为此做了权威的解释: ( 1 ) 预防
环境污染( p r e v e n t i o n ) ; ( 2 ) 提高原子经济( A t o mEconomy);(3)提倡无害的化学合成方法(lesshazardous chemical synthesis);(4)设计更安全的化学品(designing safer chemical);(5)使用更安全溶剂和助剂(safer solventsand auxiliaries);(6)提高能量的使用效率(design for energy efficiency);(7)使用可再生的原料(use of renewable);(8)减少衍生物的生成(reduce derivatives);(9)开发新型催化剂( c a t a l y s t ) ; ( 1 0 )设计可降解材料(design for degradation);(11)加强预防污染中的实时分析(real time analysis forpollution prevention);(12)防止意外事故的安全工艺(inherently safer chemistry for
accident prevention)。
十二原则涉及化学过程绿色化的原料、工艺、产品等各个方面,还涉及到成本、能耗和安全等方面的问题。
当然,随着社会发展和绿色化学研究的深入, 绿色原则也
适当调整。
如Anastas等在时隔4年之后,又提出了新的十二条原则:(1)尽可能利用能量而避免使用物质实现转换;(2)使用可见光有效地实现水的分解;(3)采用的溶剂体系可有效地进行热量和质量传递的同时,还可催化反应并有助于产物分离;(4)开发具有原子经济, 又对人类健康和环境友好的合成系统方法;(5)不使用添加剂,设计无毒无害、可降解的塑料与高分子产品;(6)设计可回收并能反复使用的物质;(7)开展“预防毒物学”研究,使得有关对生物与环境方面的影响机理的认识可不断地结合到化学产品的设计中;(8)设计不需要消耗大量能源的有效光电单元;(9)开发非燃烧、非消耗大量物质的能源;(10)开发大量二氧化碳和其他温室效应气体的使用或固定化增值过程;(11)实现不使用保护基团的方法进行含有敏感基团的化学反应;(12)开发可长久使用、无需涂布和清洁的表面和物质。
在这新的十二条中,针对社会发展的需要,提出了一些绿色化学学科迫切需要解决的问题,如能源、温室效应等,应该说绿色化学新的十二条原则是对原来某些原则的具体化深化。
2003年在美国佛罗里达,科学家们确定了9条工程界要遵守的绿色工程规则,将绿色的概念外延进一步扩大, 已经不再局限在化学化工领域, 它已拓展到整个工程领域,更重视人类社会和自然界的和谐、可持续及安全发展。
目前绿色化学的研究重点是: 1. 设计或重新设计对人类健康和环境更安全的化合物, 这是绿色化学的关键部分。
2. 探索新的、更安全的、对环境更好的化学合成线路和生产工艺, 这可从研究、变换基本原料和起始化合物以及引入新试剂入手。
3. 改善化学反应条件, 降低对人类健康和环境的危害, 减少废弃物的生产和排放。
绿色化学着重于更安全!这个概念, 不仅针对人类的健康, 还包括整个生命周期中对生态环境、动物、水生生物和植物的影响, 而且除了直接影响外, 还要考虑间接影响, 如转化产物或代谢物的毒性等。
为了更明确地表述绿色化学在资源使用上的要求,人们又提出了5R理论: (1)减量; (2)重复使用; (3)回收; (4)再生; (5)拒用。
三、绿色化学的发展前景
(1)反应原料的绿色化; (2)原子经济性反应; ( 3)高效合成法; ( 4)提高反应的选择性; (5)环境友好催化剂; (6)物理方法促进化学反应; ( 7)酶促有机化学反应;
(8)溶剂; ( 9)计算机辅助绿色化学设计和模拟; ( 10)环境友好产品。
三、设计“绿色新工艺”
我国在环境资源、容量方面,总量虽大但人均拥有量很小。
经济生产的特点是工业技术水平整体不高,能源和资源消耗及污染排放量高,在贫困地区“三废”
处理不到位,污染事件屡见不鲜。
人们不仅不能走“先污染破坏,后治理恢复”的道路,也不能走“边污染,边治理”的道路,而应该采取我国政府制定的“全面规划,合理布局,综合利用,化害为利,依靠群众,大家动手,保护环境,造福人民”的环境保护方针,还要在化工工艺上采取更为绿色的、环保的工艺过程。
绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动的防止化学污染,从而在根本上切断污染源,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。
1.设计环保工艺。
开展环境分析方法和标准化的研究,建立高灵敏度、高选择性、快速、自动化程度高的监测方法;开发新材料、新能源、用绿色化学工艺代替传统工艺;在制定污染物向环境排放量标准的同时与其他手段相结合,积极开展处理和利用废物的技术研究,变废为宝。
三废的处理过程不应产生新的污染,这样才能实现减少或消除污染。
更有实际意义的是绿色工艺的设计。
如粉煤加压气化技术:该气化技术在高温高压下以粉煤为原料,纯氧作氧化剂生产合成气,气化炉采用拥有自主知识产权的多喷嘴对置式炉型。
其工艺过程的特点是消耗低、煤种适应性广,碳转化率高,热效率高,适宜大规模放大等,是一项绿色的洁净煤利用技术。
探索污染物的防治、转化、处理及综合利用的途径,积极改革旧工艺,探寻无污染或低排放的“绿色”新工艺。
2.开发和生产绿色产品。
绿色产品是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康,产品具有合格的使用功能及使用寿命,产品易于回收、利用和再生,报废后易于处理,在环境条件下容易降解。
如日常生活中适用的包装材料,用后可以进行再利用,如用再生纸作购物袋,不但可节约宝贵的资源,还可以减少固体废弃物的排放。
再如目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒,使用后成为白色垃圾,在自然条件下,需数百年方能降解,对环境带来严重的影响。
为了加速它的自然降解,生产时可在其中加入光
敏剂、化学助剂等,使其在使用后几个月内即分解成无害物质。
逐步推广使用新配方汽油,减小由汽车尾气中的一氧化碳以及烃类引发的臭氧和光化学烟雾等对空气的污染。
新配方汽油要求限制汽油的蒸汽压、苯含量,还将逐步限制芳烃和烯烃含量,还要求在汽油中加入含氧化合物,比如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚。
这种新配方汽油的质量要求已推动了汽油的有关炼油技术的发展.。