淺談綠色化學

◆金安靖

(甘肅蘭州榆中職教中心)

淺談綠色化學

◆金安靖

(甘肅蘭州榆中職教中心)

一、化學所面臨的挑戰

1.化學的形象正在被與其交叉的學科的巨大成功所埋沒

化學是一門中心科學,化學與生命、材料等八大朝陽科學有非常密切的聯系,產生了許多重要的交叉學科,但化學作為中心學科的形象反而被其交叉學科的巨大成就所埋沒,而不受重視。

2.化學正被各種各樣的環境污染問題所困擾

化學的發展在不斷促進人類進步的同時,在客觀上使環境污染成為可能,但是起決定性的是人的因素,最終要靠人們的認識不斷提升來解決這個問題。一些著名的環境事件多數與化學有關,諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養化等;把所有的環境問題都歸結為化學的原因,顯然是不公平的。比如,森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。事實上,這些是對化學的偏見,監測、分析和治理環境的卻恰恰是化學家。

二、綠色化學是應對挑戰的必然

1.綠色化學的概念

綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學或清潔化學。綠色化學不同于環境保護,綠色化學不是被動地治理環境污染,而是主動地防止化學污染,從而在根本上切斷污染源。

2.綠色化學的產生及其背景

可持續發展觀強調人口、經濟、社會、環境和資源的協調發展,既要發展經濟,又要保護自然資源和環境,使子孫后代能永續發展。綠色化學正是基于人與自然和諧發展的可持續發展理論。1999年,英國皇家化學會創辦了第一份國際性《綠色化學》雜志,標志著綠色化學的正式產生。

3.綠色化學的核心內容

原子經濟性是綠色化學的核心內容,這一概念最早是 1991年美國Stanford大學的著名有機化學家 Trost提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產物。

4.綠色化學的 12項原則和 5R原則

為了簡述綠色化學的主要觀點,P.T.Anastas和 J.C.Waner曾提出綠色化學的 12項原則,這 12項原則對我們今后從事綠色化學的研究具有一定的指導作用。(1)防止;(2)講原子經濟;(3)較少有危害性的合成反應出現;(4)設計要使所生成的化學產品是安全的;(5)溶劑和輔料是較安全的; (6)設計中能量的使用要講效率;(7)用可以回收的原料;(8)盡量減少派生物;(9)催化作用;(10)要設計降解;(11)防止污染進程能進行實時分析;(12)特別是從化學反應的安全上防止事故發生。

為了更明確地表述綠色化學在資源使用上的要求,人們又提出了 5R理論:(1)減量;(2)重復使用;(3)回收;(4)再生;(5)拒用。

三、綠色化學的發展前景

(1)反應原料的綠色化;(2)原子經濟性反應;(3)高效合成法;(4)提高反應的選擇性;(5)環境友好催化劑;(6)物理方法促進化學反應;(7)酶促有機化學反應;(8)溶劑;(9)計算機輔助綠色化學設計和模擬;(10)環境友好產品。

綠色化學為化學的發展注入了新的活力,在21世紀化學必將大有可為。