生活中的绿色化学

摘 要：当今社会环境问题日益严峻,对于化学这门能污染环境,更能治理环境的科学肩上所负有的责任就更显得日益沉重.“绿色化学”这一理念的落实也更显得重要.下面本人就从绿色化学的一般概念及绿色化学与环境保护的关系,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,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；绿色能源

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.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,可循环利用、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.

其实,实现可持续发展是战略已成为世界许多国家指导经济,社会发展的总体战略,即经济的发展必须和人口、环境、资源统筹考虑.1987年世界环境与发展委员会提出采用可持续发展的总原则是：“今天的人类不应以牺牲今后几代人的幸福而满足其需要.”可持续发展的核心思想是在经济发展的同时,注意保护资源和改善环境,合理地保护和改善环境为可持续发展提供物质基础.环境对发展的约束是由于不合理的发展破坏了环境所致,而合理的发展又为治理环境提供了更多的技术和资金.

一、强化绿色化学意识

绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程.它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.从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”.绿色化学不同于传统的化学,它需将绿色化学思想贯穿于化学始终,使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害.

二、快速有效的筛选

在化合物的筛选过程中,可以应用组合化学技术,对不同的分子结构单元进行组合合成,得到成千上万个产物以满足下一步高通量筛选系统（hts）的需要,目前通过改进的组合化学已可以得到各纯度较高的单一化合物供hts筛选之用.首先建立一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库,然后再确定目标产物后,第一步找出一切可以产生目标产物的反应；第二步把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应,依次类推下去,直到得出一些反应路线正好使用我们预定的原料.在搜索过程中,计算机按我们制定的评估方法自动地比较可能的反应途径,随时排除不适合的,以便最终找到廉价、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳途径.所以,将组合化学技术和计算机辅助设计技术应用到化学合成中,是一种经济、快速的策略,为绿色化学的实现提供了极大的可能性.

三、开发绿色反应,提高原子利用率

在化学合成特别是有机合成中,减少废物的关键是提高选择性问题,即选择最佳反应途径,使反应物原子尽可能多地转化为产物原子,最大限度地减少副产物,才会真正减少废物的生成.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.sd-chemieinc.公司最近成功地开发了一个新的合成路线：固体氧化物催化剂合成的无废水工艺,事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放,并且没有或很少nox释放.同时,新合成路线大大减少了水和能量的消耗.由此可见,对于已在工业上应用的原子经济反应,也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究并加以改进.

四、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.在代替剧毒氢氰酸原料方面,monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发,经过催化脱氢,开发了安全生产氨基二乙酸钠的新工艺,改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线,避免了使用剧毒氢氰酸原料.flexsysamerical.p.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4-adpa过程中,开发了一个新的环境友好路线――使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应,替代了传统的氯化反应,不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理,也大大减少了废物的排放.

五、利用可再生的资源合成化学品

生物质是可再生性资源,利用生物质代替当前广泛使用的矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力,是保护环境的一个长远的发展方向.frost报道以葡萄糖为原料,通过酶反应可制得乙二酸、邻苯二酚和对苯二酚等.尤其是不需要从传统的苯酐始采制运作为尼龙原料己二酸取得了显著进展.由于苯是己知的治癌物质,以经济和技术上可行的方式,从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标.

六、开发和生产绿色产品

绿色产品,或指环境友好产品,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,产品具有合理的使用功能及使用寿命,产品易于回收、利用和再生,报废后易于处置,在环境条件下易于降解.如为日常生活使用生产的包装材料,可以进行再利用,目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒,使用以后成为垃圾,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,我们生产时可以在其中加入光敏剂、化学助剂等,使其在使用后几个月内即分解成无害物质.

总之,我国在制定经济发展目标和政策时,应充分考虑环境问题.若经济政策既能带来经济效益又不损害环境,它们就能促进经济的可持续发展.反之,如果可能带来环境损失,就需要调整计划,以便抵消这些损失.我们只有坚持“经济建设、城乡建设和环境建设同步规划、同步实施、同步发展”的指导方针,才能实现人口、资源、环境与发展的良性循环,给子孙后代创造更好的生存和发展条件.