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绿色化学论文范文

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绿色化学论文

第1篇

绿色化学是世界科学可持续发展的需要,自1995年,由中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题以来,我国的绿色化学也逐渐活跃起来。近几年,随着环境污染的日益加剧,生态环境的不断恶化,人们越来越关注污染问题,绿色化学观点的提出,让许多与化学息息相关的行业都积极响应。面对学术界绿色环保的方兴未艾,作为化学教育工作者,除了具有扎实的基础知识以外,还应将环境污染、保护、治理等作为自己的研究方向。将绿色化学的理念根植于心,牢固树立可持续发展的观念,“计利当计天下利,求名应求万世名”,正确处理可持续发展和绿色环保的关系,将绿色化学的十二条原则始终贯穿于化学教学实验全过程之中,从一点一滴入手,培养并传播绿色化学的理念,绿色化学强调的是原子经济性,即在获取新物质的化学原料中,充分利用每个原料原子,实现“零排放”,既充分利用资源,又从根本上解决污染物排放问题,让这种理念时刻伴随学生,随着知识的积累而得到传承和发展。在传授学生知识的同时,还要引导学生正确认识科技发展的负面性:若保护不好环境,发展也会受到严重制约。在课堂上,教师可以提出关注较为广泛的问题进行讨论,比如:40年代初期发生在美国洛杉矶市的“化学烟雾事件”。光化学烟雾是大量碳氢化合物和挥发性有机物在阳光作用下,与空气中其他成分起化学作用而产生的。这种烟雾中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化剂。在1952年12月的一次光化学烟雾事件中,洛杉矶市65岁以上的老人死亡400多人。由此引出我国社会关注度较高的问题——雾霾的成因。光化学烟雾主要为气态污染物,而雾霾则是大气颗粒物,然而光化学烟雾最终生成大量的臭氧,增加大气的氧化性,这导致大气中的二氧化硫、二氧化氮被氧化并逐渐凝结成颗粒物,从而增加PM2.5的浓度。也就是说,光化学烟雾可能成为雾霾的来源之一。因为这种讨论与我们每个人生活都息息相关,积极指导学生开展与化学相关的绿色环保行动,这既有利于知识的巩固,又能增强学生的环保意识,使学生明白,我们生活的地球处处需要保护环境。

二、尝试探索创新,推广绿色实验

夜上海论坛 众所周知,很多化学知识都是以化学实验引入并且加以验证的,实验是化学教学中的重中之重,如果能在基层教学过程中,大力推广绿色实验,势必会将绿色化学贯穿整个教学。传统化学实验所使用的实验药品,以及伴随实验所产生的各种废弃物,不但对环境造成污染,对师生的健康或多或少都会有一些影响。因此,在教学实验中,教师应严格把关,Anastas和Warner提出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。

1.防止废弃物的产生,比先产生后治理要重要;

夜上海论坛 2.合成方法应设计尽可能将所有起始物嵌入到最终产物中去;

3.只要可能,合成反应应设计成反应中使用和生产的物质对人体和环境无毒或毒性很小;

夜上海论坛 4.设计的化学产品应在保证其应有功能的同时尽量使其无毒或毒性很小;

5.尽量不用辅物质(如溶剂、分离试剂等),当不得已使用时,也应使用无毒物质;

6.能量消耗应是越少越好,应能为环境和经济方面所认可,合成方法应在常温、常压下实施;

7.只要技术上和经济上是可行的,尽量选择可再生的原料;

夜上海论坛 8.应尽量避免不必要的派生过程;

夜上海论坛 9.尽量使用具有催化选择性的试剂;

夜上海论坛 10.化学产品中的设计应保留其功能,减少其毒性,当完成自身功能后不再滞留于环境中,使之降解为无毒的物质;

夜上海论坛 11.需要开发实时、跟踪监控的分析方法,预先监控有毒物质的形成;

夜上海论坛 12.化学物质及其在化工过程使用中的物态,应选择潜在化学随机事故(包括气体泄露、爆炸和着火)最小的,等等。从以上论点可以总结出,化学实验绿色化的内容包括:化学试剂、溶剂和催化剂的绿色化,尽量选择低毒和可再生资源,溶剂尽量选择水溶剂,避免采用有毒有害和挥发性溶剂,催化剂应首选采用无毒害、无腐蚀的物质;实验剂量绿色化,在保证完成化学反应的情况下,尽量使用最小剂量的试剂、溶剂和催化剂;对实验产生的“三废”进行无毒无害化处理,确保污染程度降到最低。

三、激发探究精神,完善绿色化学

夜上海论坛 (一)开展微型化学实验

微型化学实验,就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一,但其效果却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。近年来,在我国化学实验教学改革领域中,微型化学实验蓬勃发展,引起国内化学教育界极大关注。目前微型化学实验开展到分析化学、物理化学、医用化学和高分子化学实验的微型化探索,并取得了骄人的成绩,逐渐形成了具有中国特色的微型化学实验特点:微型仪器价格低廉且配套比较完整,在国际上具有很强的竞争力。此外,微型化学实验与传统实验相比,具有明显的绿色环保、节约药品和节省时间的特点。微型化学实验的优势已经在教学中呈现出来,受到了广大师生的欢迎。目前,国内已有800余所大、中院校开始采用微型化学实验。

(二)探究精神在绿色化学实验中的应用

第2篇

一、綠色化学应用的概念

绿色化学是以绿色思想为基础,通过化学分析理论和研究原则,分析绿色化学研究的相关内容,明确绿色未来的发展趋势和方向。加强绿色化学产业技术人才的培养,配置良好的技术研发团队,不断提升绿色化学应用发展效果,尽可能的提升绿色化学的应用,改善化学技术的研发过程,提升绿色化学应用效果,完善资源的循环理论标准,提升污染物的排放和绿色处理,加强与国外技术的相互交流水平,向优秀的绿色化学研究技术方式学习,引进优秀的绿色化学研究技术方法,实现本国中绿色化学生产工业水平的快速提升。[2]

绿色化学是以化学反应、溶剂、催化剂等反应技术,通过绿色方式,提升新合成技术的研究效果。特别是催化过程。新化学研究中包含生物资源的转化、新反应条件的利用,无公害介质资源的研究等等。根据绿色化学产品的设计,逐步提高研制技术水平。

夜上海论坛 二、绿色化学的研究趋势对象

1.原材料的绿色化研究

绿色化工研究生产是降低产品中的毒性问题,改善安全环保效果,完善人类的安全生活环境,提升化工产品的无公害生产水平。

2.化学反应绿色化应用

化学绿色反应的管理需要服务绿色需求标准,根据经济原子性标准,即最大限度的提升废物的排放效果,改善周围环境水平,以良好的选择标准价值,提升选择规范性效果,实现在绿色化学选择上的立体规范性。[3]

3.生产产品的绿化发展

生产产品需要绿化发展模式,逐步提升人身基本安全建设,完善化工产品的安全水平。例如,采用降解剂、除垢剂、杀虫剂等,使用可以降解的塑料制品,绿色燃料、绿色涂料等。随着现代科技的快速发展水平,越来越多的存在污染性化工产品被取代,绿色产品受到现代绿色环保化工发展的需求。目前,化工生产中,常常使用具有腐蚀性的化学材料作为催化剂,催化效果较好,但会对环境产生严重的腐蚀性问题。而采用仿酶催化剂、水溶催化剂可以有效地达到催化的目标,减少催化后造成的各种腐蚀问题。

夜上海论坛 4.溶剂的绿化作用

夜上海论坛 溶剂的绿化发展是以有效分离为技术标准,通过介质作为分离,提高溶剂的有机合成效果。但在反应过程中会产生有机化合物,引发臭氧的形成,造成水资源污染环境的产生。需要对溶剂进行研究,加强绿化溶剂的研究分析。

5.化学绿化的设计

利用计算机应用完成化学绿化的辅助设计,首先需要建立良好的化学反应资料库标准,利用计算机化学反应组合方式,确定实际原材料使用方式和标准,搜寻产物的目标反应结果,利用计算机模拟分析化学绿色反应结果,确定适合的化学绿色反应效果。根据目标产品的基本原则,准确的分析产物实际的化合原料,确定预定的原料标准内容,对相关反应路线和实际环境效应进行准确的分析,从中选取最佳途径进行分析。

夜上海论坛 6.绿化技术的合成

夜上海论坛 根据实际绿色化学合成技术,准确的分析有毒害物质的有效使用效果。采取合理的非物质化学方式,利用多环境效应,逐步改善化学产品的实际选择效果,降低产品的整体能耗。按照实际常温水平,常压标准,分析电化学实际洁净中的各种优势,确定绿化技术合成效果。

三、绿化技术的新技术和新工艺方式

1.催化技术

催化技术是不断加强实际有效反应效果,大力加强化学反应的高效应用选择性,对实际的转化率水平进行合理的分析,逐步提升产品的整体质量,降低成本的同时消除产品的副作用,减少可能出现的各种污染,最大限度的完善各种资源的保护水平,实现对生态有效环境的保护作用,这是绿色化学整体研究的重要方向。

2.生物化学技术

生物化学技术利用现代生物科学技术应用,逐步提升高新技术水平,大力开展生物技术的食品、药品、能源、化工技术的整体应用效果。按照最大有效特征性水平进行综合生物资源的快速利用,实现生物化学的有效节能,改善清洁生产水平,实现化工技术的整体生物化工过程。生物化工过程中包含基因化工技术、细胞化工技术、酶化工技术和微生物加工技术。

3.超声化工技术的研究

超声化工是利用现有的化学试剂,准确的分析声学、化工学的相互融合效果。通过分析声学技术的变化原理,准确的分析实际有效提升整体反应的选择过程,增加化学整体反应速度,加强化学反应速率和生产率,实现能好的有效降低,实现整体废物的快速排放,改善化工绿色的多元化技术分析,实现化学超声技术的广泛性应用。

4.膜工程化工技术

膜工程化工是利用膜分离技术、膜催化技术,通过分离的方式,实现成本低的化工工程,工程能耗较低,效率较高,污染小,有良好的回收效果。膜催化反应往往是超出整体平衡的反应,可以有效地提升整体反应的选择效果,提升原材料的实际转化作用,节约了资源成本,降低了污染。磨技术的快速应用是具有广泛应用价值的。在化工产业、石油产业、环保产业、电子产业、医药技术产业等多种行业中进行发展和分析,提升高新化工绿色产业的快速发展。

结语

第3篇

实现化学实验绿色化的一些方法探索

夜上海论坛 1.绿色化学方法一:废物回收。我们知道,废物回收可以再生利用,在化学实验中,我们更需要发挥这一优良传统。无论是教师给学生进行教学演示,还是学生分组自行实验,都必须做好实验废弃物的回收工作。在学生对化学药品不了解的时候,教师在实验中的引导起着至关重要的作用。废弃物一般可分为液体、固体、重金属盐、有机物等几类,教师要积极引导,在言传身教的同时,也要加以督促并检查,让同学们早日养成废弃物回收的好习惯。

2.绿色化学方法二:具体实践。我们需要通过实际的环境对比观察实验来验证这一方法。对实验后的废弃物先进行观察,如颜色、气味、PH值等;其次,与正常的水体做比对;再次,将活的生物放入其中,完成存活实验———金鱼在实验后的酸、碱、盐回收液中只能存活十分钟左右。通过这样一步步逐渐深入的认识与了解,来达到了解废弃物危害的目的。在高中的化学实验中,所使用的如重铬酸及重铬酸盐、氰类物质、苯、芳香烃、醛类物质等都是剧毒的。有实验显示:学生实验中所使用的Hg(NO3)2就是对水体环境污染严重的物质,300克该物质就可以使1吨清水成为死水。

夜上海论坛 3.绿色化学方法三:控制使用量。治理环境的最佳方法便是从源头控制。首先,从药品的用量着手。比如,AgNO3溶液与HCl溶液反应的实验中,用1mol/L的药品与用0.1mol/L的药品其实验现象无任何差异,药品的用量却减少了90%。做有剧毒苯酚与溴反应时,用1mol/L的苯酚与溴水反应其实验效果同用0.01mol/L的苯酚进行实验无多大差别,而苯酚的用量却减少了近千倍。其次,使用小型号的化学实验仪器也是源头治理很重要的一个方案。学生实验中尽量用小型号的实验仪器或者人手一个微型化学实验仪器不仅有利于节约药品,降低药品的使用量,同时还大大增强了学生的动手机会与能力,还可纠正部分学生在刚开始做实验时贪图取用大剂量药品的不良习惯,一举多得。

夜上海论坛 变废为宝,付诸于实

(1)回收利用。一次,我们做完KClO3与MnO2经加热制取O2的化学实验后,让学生同教师一起对实验后的废弃物进行分离处理,不仅又得到了MnO2,同时还得到了KCl;不仅减少了废弃物的排放,也让学生们体会到了废弃物其实也是一种资源。用类似的方法,我们还回收过金属和有机物,尽管量不多,但是学校的环境教学的目的却功在千秋。

夜上海论坛 (2)自身反应。某些化学药品之间在经过一段时间的放置之后,药品的性质能相互反应,进行初步处理,如酸液与碱液之间能发生中和,药品自身的沉降、稀释、暴光、氧化还原。利用这些简单易行的方法进行简单处理,可以减少麻烦。

夜上海论坛 (3)废物做“好事”。我们可以用这些废弃物的特有性质与作用进行处理。如实验中回收的废酸用于冲洗厕所,以减少厕所清洗剂的使用;废酸可以用学校食堂所产生的鸡蛋壳加以处理;锅炉燃烧完产生的炭渣可以吸附有色、有毒物质。这些措施虽然很简单,却能产生很好的效果和影响。虽然如今我们掌握的知识与技术限制了我们处理实验废弃物,但是环境保护教育却任重道远。

(4)装瓶深埋处理实验废弃物。对于我们无法处理或者是实验失效的药品,我们都可以组织课外活动小组对其进行填埋处理。

(5)焚烧处理废弃物。对于燃烧不会对大气造成重大污染的大多数有机物药品都可以采用这一方法处理。在学校,就可以直接进锅炉,不仅使废弃物得到了处理,也再一次体现了它的价值。