化学与我们的生活

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摘要：本文主要阐述绿色化学的一般概念，绿色化学的主要研究范围和重要性、局限性及绿色化学与环境保护的关系,从化学反应条件的绿色化、化学反应途径的绿色化及产品绿色化等方面,就绿色化学对环境的友好性进行了阐述，并展望了绿色化学在环境保护方面的发展前景.

关键词：绿色化学；环境保护；可持续发展

一、概念

“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出，目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转化为期望的最终产物。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。绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。

二、背景及其重要性

当今时代，人类的生活与化学息息相关。无论是衣、食、住、行，都离不开化学。化学在为人类创造财富的同时，给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步，由于科学中的不确定性，化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物，只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质，这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。同时，对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。因此,可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。

我们都知道，随着工业化的大范围普及，环境污染问题已经到了不能再忽略的地步了。尤其我们发展中国家，化工生产需求很大，而对能源的二次回收利用的不够直接造成的环境破坏远远高于其他发达国家。这对我们的经济建设造成了巨大的负面影响。如何正确、有效地解决这个问题，是每一个中国人的责任。

由此而来的，面对如此严重的传统的化学工业给环境带来的污染，我们更要重视绿色化学的研发与实施，绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。绿色化学也是实现可持续发展的一项重要手段。可持续发展战略已成为世界许多国家指导经济社会发展的总体战略，我们必须坚持和提倡的有益于社会、国家和人民的经济战略。

三、局限性

针对绿色化学在当今社会，当今科技发展，经济发展的现状，它存在着很大的局限性。首先，绿色化学发展不健全，还并未研发成一套实施有效的，系统的化学体系。其次，经济发展迅速，人们也看到了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的这一现状，但是人们的自我意识不高，还是不能完全，有效的支持绿色化学的拓展和发展。再者，社会的意识形态还未达到很高水平，社会还需要传统的化学工业来创造更多的财富，以支持现代化学，绿色化学的研发与发展。最为重要的是绿色化学是设计没有或只有尽可能小的对环境产生负面影响的，并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程的科学。事实上，没有一种化学物质是完全良性的，因此，化学品及其生产过程或多或少会对人类产生负面影响，绿色化学的目的是用化学方法在化学过程中预防污染。

四、内容

（一）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。

（二）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。

（三）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。（四）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。

（五）妥善处置实验产生的废物，防止环境污染。

五、成果

（一）开发"原子经济"反应

Trost在l991年首先提出了原子经济性(Atom economy 的概念，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成、产物，不生副产物或废物。实现废物的"零排放"(Zeroemission)。对于大宗基本有机原料的生产来说，选择原子经济反应十分重要。近年来，开发新的原子经济反应已成为绿色化学研究的热点之一。国内外均在开发钛硅分子筛上催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。此外，针对钛硅分子筛催化反应体系，开发降低钛硅分子筛合成成本的技术，开发与反应匹配的工艺和反应器仍是今后努力的方向。

（二）采用无毒、无害的原料

为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性，在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全。需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。

（三）采用无毒、无害的催化剂

目前烃类的烷基化反应一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂。这些液体催化剂共同缺点是，对设备的腐蚀严重、对人身危害和产生废渣、污染环境。为了保护环境。多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃他技术引人注目，这种催化剂选择性很高。乙苯重量收率超过99.6%。而且催化剂寿命长。还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代了氢氟酸催化剂，改善了生产环境，已工业化。

（四)采用无毒、无害的溶剂

大量与化学品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。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC)。其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成。有的会引起水源污染。因此。需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。

(五)利用可再生的资源合成化学品

利用生物量(生物原料)(Biomass)代替当前广泛使用的石油，是保护环境的一个长远的发展方向。1996年美国总统绿色化学挑战奖中的学术奖授予TaxaA大学M. Holtzapp教授，就是在于其开发了一系列技术。把废生物质转化成动物饲料、工业化学品和燃料。

物质主要由淀粉及纡维素等组成。前者易于转化为葡萄糖，而后者则由于结晶及与木质素共生等原因，通过纤维素酶等转比为葡萄糖，难度较大。Frost 报道以葡萄糖为原料，通过酶反应可制得己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯开始采制运作为尼龙原料的己二酸取得了显著进展。由于苯是已知的致癌物质，以经济和技术上可行的方式，从合成大量的有机原料中去除苯是具有竞争力的绿色化学目标。

所有的这些成果都是为可持续发展，环境保护打基础，只有绿色化学有了实实在在的发展和