05-绿色化学的应用实例
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“超临界水”是水处于临界温度374摄氏度、225个大气 压以上状态的存在形式，它既不是气体，也不是液体。水在这 种状态下具有较强的消毒功能，通常在常温常压下无法分解的 物质，如二恶英等在这种状态下也会被分解。
虽然超临界水的制造成本较高，但是由于它不存在残留药 物等危险性，因此仍有利用价值，可望用于喷洒人参及名贵蔬 菜。
臭氧可用臭氧机生产，通以11万伏的高压，便可产生，而 且效率越高，成本越低。若应用无污染造纸新技术，定能使造 纸业在具有5000年文明的古国中再铸辉煌。
绿色漂白剂、消毒剂的开发
（三）过氧化氢
以氯为活性组分的消毒剂，如氯气、次氯酸钠（NaClO）， 具有杀菌效果明显的优点。但是，为明确达到杀菌效果，含氯 消毒剂的使用方法规定必须达到一定的残留，这更容易引起副 作用。
亦可用甲醇（CH3OH）代替草酸进行上述制备而不必通入 N2。
6KClO3+ CH3OH +3H2SO4=6ClO2↑+CO2↑+3K2SO4+5H2O ClO2不仅可以用于自来水消毒、杀菌，也可以用于纸浆等
的漂白，同样不会生成二恶英等有害的有机氯化物，因此ClO2 被称为“绿色试剂”。
另外，国内外也开发了以稳定二氧化氯作为主要成分的洗 涤消毒剂。该类产品多以液体状态为主，可广泛用于家庭中洗 涤水果、蔬菜、餐具等，并能杀灭多种病菌。
二恶英——传统消毒、漂白剂氯气带来的危害
（二）二恶英的产生
OH
Cl
+ 3Cl2
OH
+ 3HCl
Cl
Cl
Cl
Cl
O---H Cl
Cl
+
O
Cl
+2HCl
Cl
Cl H---O
Cl
O
Cl
Cl
除氯气消毒、漂白可能会产生二恶英外，使用卤
代酚为原料的化学反应（如2,4-D的合成——第七章）、 森林燃烧、焚烧垃圾（尤其是含氯等卤素的垃圾，如 PVC的焚烧处理——第十一章）等，都可能生成二恶 英。
母体结构如A所示。毒性很强的一类化合物是A的各种
氯代物（单氯代或多氯代）。因为芳环上可被氯取代的
氢很多，因此各种氯代二恶英数目惊人（仅A的二氯代
化合物就有10种异构体） 。
O
Cl
O
Cl
O A
Cl
O
Cl
B
研究表明，二恶英类化合物中毒性最强的是A的
一种四氯代物B，其二个氯原子处于相邻的位置，且结
构具有很强的对称性和“源自文库感”。
（一）二氧化氯
ClO2是一种易爆的气体，易分解，因此通常现场制备、现场使
用，其制备原理是氯酸盐（如氯酸钾，KClO3）与还原剂（如二氧化 硫，在反应体系中由亚硫酸钠和硫酸直接产生）的反应。
2KClO3 + Na2SO3 + H2SO4 = 2ClO2↑+ K2SO4 + Na2SO4 + H2O 为了防止ClO2爆炸，在上述制备过程中要通入氮气（N2）将ClO2冲淡
谢谢~！ 就介绍这些啦...
绿色漂白剂、消毒剂的开发
（二）臭氧
造纸术是华夏子孙为之自豪的中国四大发明之一，但造纸 行业所带来的污染却让我们深感头痛。当今世界各国的造纸厂 多用氯和次氯酸钠漂白纸浆，这种工艺严重污染环境，且氯导 致致癌物的产生。
但臭氧作为“绿色试剂”，也可应用于自来水消毒、纸浆 漂白。在漂白纸浆的过程中，严格控制臭氧漂白和反应器中水 的注入量，以便进行水洗并将纸浆分离出来，因而不存在用硫 磺处理时的废气和臭味，基本上消除了氯气漂白所带来的污染。
Cl2 + H2O ⇋ HClO + HCl 但是，氯气对有机物的氯化作用，可能会导致有 毒有机物如氯仿（CHCl3）、二恶英（Dioxin）的
生成。
特别是“谈虎色变”的二恶英的生成，使氯气由 曾经“消毒必氯气”的辉煌时代走向终结。
二恶英——传统消毒、漂白剂氯气带来的危害
二恶英的结构
二恶英是一类具有高毒性的芳香族化合物的总称，
高铁酸盐早在1702年就被发现，但高铁酸钾（K2FeO4）。 作为一种新型水处理剂是20世纪70年代以后开发成功的。
高铁酸盐（钠、钾）是六价铁盐，具有很强的氧化性，溶 于水中能释放大量的原子氧，从而非常有效地杀灭水中的病菌 和病毒。同时，自身被还原成新生态氢氧化铁[Fe(OH)3]，作 为一种品质优良的无机絮凝剂高效地除去水中的微细悬浮物。
以过氧化氢为活性组分的绿色消毒剂，不仅具有良好的 杀菌效果，而且无色无味，其残留物过氧化氢在水中会很容易 分解为氧气和水，无任何有害残留物，因此是环保型消毒剂。 这类产品可广泛应用于家庭及医院、学校等公共场所，也可以 应用于饮料行业挥手包装物及生产装置的消毒。
绿色漂白剂、消毒剂的开发 （四）高铁酸盐
二、绿色漂白剂、消毒剂的开发 ~(^-^)~
有漂白、消毒作用的氯气的代用品，可用二氧化氯 （ClO2）或不含氯的过氧化氢（H2O2）、臭氧（O3） 等物质，使用它们的无污染漂白、消毒技术，将对传统的 有严重环境污染的造纸厂纸浆氯化漂白和次氯酸盐漂白， 以及自来水消毒等产生绿色革命。
绿色漂白剂、消毒剂的开发
院广
2011
西
级
师 范
大
学
化 学 化 工 学
PPT作品
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。
一、二恶英——传统消毒、漂白剂氯气带来的危害
在传统的消毒、漂白领域，常用的试剂是氯气 （Cl2），利用的是其生成的次氯酸（HClO）的 氧化性。
由于其强烈的氧化和絮凝共同作用，高铁酸盐的消毒和除 污效果，全面优于含氯消毒剂和高锰酸盐。更为重要的是，它 在整个对水的消毒和净化过程中，不产生任何对人体有害的物 质。因此，高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂。
绿色漂白剂、消毒剂的开发 （五）超临界水
据报道，日本一家公司正在研究用“超临界水”作高级蔬 菜的消毒剂。这种特殊的水不会污染环境，是清洁绿色蔬菜的 理想洗涤剂。
并吹出。如果使用草酸（HOOC-COOH，C2H2O4）为还原剂，则可不必 通入N2，这是因为反应体系本身有二氧化碳（CO2）生成，能起到冲淡并
吹出ClO2的作用。
2KClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2↑+ 2CO2↑+ K2SO4 + 3H2O
绿色漂白剂、消毒剂的开发
（一）二氧化氯
虽然超临界水的制造成本较高，但是由于它不存在残留药 物等危险性，因此仍有利用价值，可望用于喷洒人参及名贵蔬 菜。
臭氧可用臭氧机生产，通以11万伏的高压，便可产生，而 且效率越高，成本越低。若应用无污染造纸新技术，定能使造 纸业在具有5000年文明的古国中再铸辉煌。
绿色漂白剂、消毒剂的开发
（三）过氧化氢
以氯为活性组分的消毒剂，如氯气、次氯酸钠（NaClO）， 具有杀菌效果明显的优点。但是，为明确达到杀菌效果，含氯 消毒剂的使用方法规定必须达到一定的残留，这更容易引起副 作用。
亦可用甲醇（CH3OH）代替草酸进行上述制备而不必通入 N2。
6KClO3+ CH3OH +3H2SO4=6ClO2↑+CO2↑+3K2SO4+5H2O ClO2不仅可以用于自来水消毒、杀菌，也可以用于纸浆等
的漂白，同样不会生成二恶英等有害的有机氯化物，因此ClO2 被称为“绿色试剂”。
另外，国内外也开发了以稳定二氧化氯作为主要成分的洗 涤消毒剂。该类产品多以液体状态为主，可广泛用于家庭中洗 涤水果、蔬菜、餐具等，并能杀灭多种病菌。
二恶英——传统消毒、漂白剂氯气带来的危害
（二）二恶英的产生
OH
Cl
+ 3Cl2
OH
+ 3HCl
Cl
Cl
Cl
Cl
O---H Cl
Cl
+
O
Cl
+2HCl
Cl
Cl H---O
Cl
O
Cl
Cl
除氯气消毒、漂白可能会产生二恶英外，使用卤
代酚为原料的化学反应（如2,4-D的合成——第七章）、 森林燃烧、焚烧垃圾（尤其是含氯等卤素的垃圾，如 PVC的焚烧处理——第十一章）等，都可能生成二恶 英。
母体结构如A所示。毒性很强的一类化合物是A的各种
氯代物（单氯代或多氯代）。因为芳环上可被氯取代的
氢很多，因此各种氯代二恶英数目惊人（仅A的二氯代
化合物就有10种异构体） 。
O
Cl
O
Cl
O A
Cl
O
Cl
B
研究表明，二恶英类化合物中毒性最强的是A的
一种四氯代物B，其二个氯原子处于相邻的位置，且结
构具有很强的对称性和“源自文库感”。
（一）二氧化氯
ClO2是一种易爆的气体，易分解，因此通常现场制备、现场使
用，其制备原理是氯酸盐（如氯酸钾，KClO3）与还原剂（如二氧化 硫，在反应体系中由亚硫酸钠和硫酸直接产生）的反应。
2KClO3 + Na2SO3 + H2SO4 = 2ClO2↑+ K2SO4 + Na2SO4 + H2O 为了防止ClO2爆炸，在上述制备过程中要通入氮气（N2）将ClO2冲淡
谢谢~！ 就介绍这些啦...
绿色漂白剂、消毒剂的开发
（二）臭氧
造纸术是华夏子孙为之自豪的中国四大发明之一，但造纸 行业所带来的污染却让我们深感头痛。当今世界各国的造纸厂 多用氯和次氯酸钠漂白纸浆，这种工艺严重污染环境，且氯导 致致癌物的产生。
但臭氧作为“绿色试剂”，也可应用于自来水消毒、纸浆 漂白。在漂白纸浆的过程中，严格控制臭氧漂白和反应器中水 的注入量，以便进行水洗并将纸浆分离出来，因而不存在用硫 磺处理时的废气和臭味，基本上消除了氯气漂白所带来的污染。
Cl2 + H2O ⇋ HClO + HCl 但是，氯气对有机物的氯化作用，可能会导致有 毒有机物如氯仿（CHCl3）、二恶英（Dioxin）的
生成。
特别是“谈虎色变”的二恶英的生成，使氯气由 曾经“消毒必氯气”的辉煌时代走向终结。
二恶英——传统消毒、漂白剂氯气带来的危害
二恶英的结构
二恶英是一类具有高毒性的芳香族化合物的总称，
高铁酸盐早在1702年就被发现，但高铁酸钾（K2FeO4）。 作为一种新型水处理剂是20世纪70年代以后开发成功的。
高铁酸盐（钠、钾）是六价铁盐，具有很强的氧化性，溶 于水中能释放大量的原子氧，从而非常有效地杀灭水中的病菌 和病毒。同时，自身被还原成新生态氢氧化铁[Fe(OH)3]，作 为一种品质优良的无机絮凝剂高效地除去水中的微细悬浮物。
以过氧化氢为活性组分的绿色消毒剂，不仅具有良好的 杀菌效果，而且无色无味，其残留物过氧化氢在水中会很容易 分解为氧气和水，无任何有害残留物，因此是环保型消毒剂。 这类产品可广泛应用于家庭及医院、学校等公共场所，也可以 应用于饮料行业挥手包装物及生产装置的消毒。
绿色漂白剂、消毒剂的开发 （四）高铁酸盐
二、绿色漂白剂、消毒剂的开发 ~(^-^)~
有漂白、消毒作用的氯气的代用品，可用二氧化氯 （ClO2）或不含氯的过氧化氢（H2O2）、臭氧（O3） 等物质，使用它们的无污染漂白、消毒技术，将对传统的 有严重环境污染的造纸厂纸浆氯化漂白和次氯酸盐漂白， 以及自来水消毒等产生绿色革命。
绿色漂白剂、消毒剂的开发
院广
2011
西
级
师 范
大
学
化 学 化 工 学
PPT作品
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。
一、二恶英——传统消毒、漂白剂氯气带来的危害
在传统的消毒、漂白领域，常用的试剂是氯气 （Cl2），利用的是其生成的次氯酸（HClO）的 氧化性。
由于其强烈的氧化和絮凝共同作用，高铁酸盐的消毒和除 污效果，全面优于含氯消毒剂和高锰酸盐。更为重要的是，它 在整个对水的消毒和净化过程中，不产生任何对人体有害的物 质。因此，高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂。
绿色漂白剂、消毒剂的开发 （五）超临界水
据报道，日本一家公司正在研究用“超临界水”作高级蔬 菜的消毒剂。这种特殊的水不会污染环境，是清洁绿色蔬菜的 理想洗涤剂。
并吹出。如果使用草酸（HOOC-COOH，C2H2O4）为还原剂，则可不必 通入N2，这是因为反应体系本身有二氧化碳（CO2）生成，能起到冲淡并
吹出ClO2的作用。
2KClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2↑+ 2CO2↑+ K2SO4 + 3H2O
绿色漂白剂、消毒剂的开发
（一）二氧化氯