【鸭脖官网】关于绿色化学的基础知识

时间:2021-10-01 01:05

本文摘要:李政禹摘要:美国情况掩护局官网上公布的《关于绿色化学的基础知识(Basics of Green Chemistry)》一文,先容说明晰绿色化学的界说、绿色化学与净化污染的差异、绿色化学的12项原则、展示绿色化学原则的书签以及绿色化学的起源等内容,很值得一读。现将该文中文译稿在本人知乎民众号上转载,供各界读者阅读参考。1、绿色化学的界说绿色化学(Green chemistry)是指设计化学产物和工艺历程,来淘汰或者淘汰危险物质使用或发生。

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李政禹摘要:美国情况掩护局官网上公布的《关于绿色化学的基础知识(Basics of Green Chemistry)》一文,先容说明晰绿色化学的界说、绿色化学与净化污染的差异、绿色化学的12项原则、展示绿色化学原则的书签以及绿色化学的起源等内容,很值得一读。现将该文中文译稿在本人知乎民众号上转载,供各界读者阅读参考。1、绿色化学的界说绿色化学(Green chemistry)是指设计化学产物和工艺历程,来淘汰或者淘汰危险物质使用或发生。绿色化学适用于化学产物的生命周期历程,包罗其设计、制造、使用和最终处置。

绿色化学也被称为可连续化学(Sustainable chemistry)。绿色化学观点涵盖:——在分子水平上预防污染;——是一种哲学, 适用于所有化学领域 而不是一个单一化学学科;——将创新的科学方案应用于解决实际情况问题;——由于预防污染的效果,导致实现了源头削减;——其降低了化学产物和工艺对人类康健和情况的负面影响;——淘汰和有时消除了现有产物和工艺历程的危害;——设计化学产物和工艺历程,以淘汰其固有的危险性。

2、绿色化学与净化污染的差异绿色化学通过最大限度淘汰或消除化学原料、试剂、溶剂和产物的危害,在源头削减污染。绿色化学与净化污染,也称为修复调停(remediation)差别,后者涉及随处理废物流(末了处置惩罚)或者清理净化情况泄漏物和其他排放物。修复调停可能还包罗将危险化学品与其他物料分散开然后举行处置惩罚,使其不再具有危害性或者浓缩后举行宁静处置。大多数修复调停运动不涉及绿色化学。

修复调停将危险物质从情况中清除掉;而绿色化学首先要防止危险物质进入情况。如果一项技术能够淘汰或淘汰用于净化情况污染物的危险化学品,该技术将有资格作为一项绿色化学技术。例如,使用一种有效且非危险的吸附剂来替代危险化学吸附剂,从污染空气中捕集汞并举行宁静处置。

使用非危险的吸附剂意味着将不会制造危险吸附剂,因此该修复技术切合绿色化学的界说。3、绿色化学的12项原则绿色化学观点涉及的规模广泛。绿色化学的12项原则是:(1)预防废弃物(Prevent waste):设计化学合成,预防废弃物发生,不留下任何需要处置惩罚或净化的废弃物。

(2)原子经济最大化(Maximize atom economy):设计合成工艺历程,使最终产物中含有最大比例的起始原料。纵然有废弃物,废弃的原子应该很少或没有。

(3)设计低危险性化学合成工艺(Design less hazardous chemical syntheses):设计的合成工艺历程使用和生成对人类或情况低毒或无毒的物质。(4)设计更宁静的化学品和产物(Design safer chemicals and products):设计完全有效,且只有很低毒性或者基础无毒的化学产物。

(5)使用更宁静的溶剂和反映条件(Use safer solvents and reaction conditions):制止使用溶剂、分散剂或其它辅助性化学品。如果你必须使用这些化学品,应使用更宁静的化学品。(6)提高能源效率(Increase energy efficiency):尽可能在室温和常压下举行化学反映。(7)使用可再生原质料(Use renewable feedstocks):使用可再生的,而不是消耗性原质料。

可再生原质料通常来自农产物或者其他历程的废弃物。消耗性原质料是由化石燃料(石油、天然气或煤炭)制取或者开采矿物获得。

(8)制止化学衍生物(Avoid chemical derivatives):制止使用阻断或掩护性基团,或者如果可能的话,制止做出任何暂时性更改。衍生物使用分外的试剂和发生废弃物。(9)使用催化剂,而非化学计量的试剂(Use catalysts, not stoichiometric reagents):通过使用催化反映,只管淘汰废弃物发生。

少量使用有效的催化剂,而且能够多次举行单个反映。催化剂优于化学计量的试剂,后者过量使用且只举行一次反映。(10)设计使用后可降解的化学品和产物(Design chemicals and products to degrade after use):设计在使用后剖析为无害物质的化学产物,以便其不会在情况中累积。

(11)实时举行分析,预防污染(Analyze in real time to prevent pollution):包罗在合成历程中举行实时监测和控制,以只管淘汰或消除副产物的生成。(12)只管淘汰发生事故的可能性(Minimize the potential for accidents):设计化学品及其物理形态(固体、液体或气体),以只管淘汰发生化学事故,包罗爆炸、火灾以及情况排放的可能性。4、书签展示绿色化学的12项原则绿色化学书签如图1所示。

该书签展示着绿色化学的12项原则。图1 绿色化学书签5、绿色化学原则源于1990年颁布的《污染预防法》1990年美国颁布了《联邦污染预防法》,将阻止发生污染作为美国官方首要的一项目标政策。

《联邦污染预防法》将源头削减(source reduction)界说为下列任何实践做法:——在举行再生接纳、处置惩罚或处置以前,应淘汰任何危险物质、污染物或者进入任何废物流或以其他方式释放到情况中(包罗无组织排放)的污染物数量。——淘汰这些危险物质和污染物排放对民众康健和情况的危害。"源头削减"术语的内容包罗:——革新设备或工艺技术;——革新工艺历程或法式;——产物的革新、重新配制或重新设计;——原质料的替代;——革新内务治理、维护维修、培训或者库存控制。

美国《污染预防法》第2节建设了一套污染预防治理制度,并划定:——国会特此声明,在可行的情况下,应当在源头上预防或者削减污染,这是美国的一项国家政策;——在可行的情况下,无法预防的污染物应当以情况宁静方式举行再生接纳;——不能预防或再生接纳的污染物,应当在可行的情况下以无害情况的方式举行处置惩罚;——处置或者向情况中排放的方法仅应看成为最后的手段,而且应当以情况宁静的方式举行。绿色化学旨在通过在源头削减污染,设计和生产出具有成本竞争力的化学产物和工艺,到达污染预防的最高品级水平。对于那些建立和接纳绿色化学原则的人们来说,该原则的条理结构如下:(1)源头削减和预防化学品的危害——设计对人类康健和情况危害较小的化工产物*;——使用原料、试剂和溶剂制造出对人体康健和情况危害较小的化学产物*;——设计合成工艺和其他工艺,淘汰甚至不发生化学废弃物;——设计使用低能耗或节水的合成技术和其他工艺;——使用每年可再生的资源或大量废弃物作为原料;——设计可重复使用或再生接纳的化学产物;——重复使用或再生接纳化学品。(2)处置惩罚化学品,使其在处置前具有较小危害性。

(3)宁静处置未经处置惩罚的化学品,且仅在其他方案不行行的情况下。注*:对人体康健和情况危害较小化学产物系指:——对生物毒性较低化学品;——对生态系统的破坏较小的化学品;——在生物体内或情况中不具有持久性或生物蓄积性化学品;——由于其不具有易燃性或爆炸性,因而处置惩罚和使用自己更宁静的化学品。泉源:US EPA. Basics of Green Chemistry, [2020-12-7].https://www.epa.gov/greenchemistry/basics-green-chemistry#definition。


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