淺析綠色化學的應用

周燁熙

【摘要】：綠色化學是指對環境無污染的一種可持續發展化學，綠色化學是采用合理的工藝條件、先進的工藝設備進行生產，從而降低了有毒有害的物質的生成與排放。綠色化學是一種適應現時代人類可持續發展的理念的概念，在人類生產生活中應用廣泛。基于此，本文對綠色化學的應用進行了總結。

【關鍵詞】：綠色；化學；應用

1、關于綠色化學發展情況的分析

1.1綠色化學的具體概念

化學工藝的應用難免會造成對人與環境的危害，綠化化學工藝的應用，就是采取科學的技術手段，對威脅人類與環境有害的化學試劑、產物等進行治理，減少或者停止應用，其涉及到污染源頭的治理，保證化學工藝的安全性、環保性，讓化學工藝的合成及其應用過程，實現與自然環境的協調，不再產生廢物、有毒物質等，從而從根本上進行污染狀況的解決。從綜合角度上來看，綠色化學工藝實現了化學科學基礎知識的應用，通過對社會資源及其能源的利用，進行生產成本的控制，以維持社會的可持續發展的需要。

1.2綠色化學的應用趨勢

隨著社會可持續發展建設的開展，綠色化學的應用引起了社會各界的廣泛重視，很多的政府、企業機構部門都進行了綠色化學工藝的研究，這在一些發達國家取得了不錯的應用效果。在如此嚴峻的綠色化學工藝的研究趨勢下我國社會的綠色工藝發展面臨著極大的挑戰。這些年來由于我國經濟的發展大量的礦物能源被消耗，導致礦物儲量的降低，隨之而來的還有環境污染、溫室效應等，因此開展新型能源的開發，進行綠色能源工業體系的健全是當下國家社會都普遍重視的問題。上述模塊的開展，都需要進行綠色化學工藝的應用，進行太陽能、生物質能、水利能等的應用，確保礦物能源等的可替代性。在化學工藝應用過程中，很多的工藝模塊都需要進行基本有機原料的生產，比如進行原子經濟反應的應用，針對環境保護模塊及其技術經濟模塊展開原子經濟性反應模式的普及。在化學工藝應用過程中，有的有機溶劑的應用難免會導致水源的污染，導致地面臭氧等的形成。在該模塊中，通過綠色化學工藝的應用，可以保證無害溶劑對它們的取代，這就實現人與環境的協調。并且在綠色化工工藝的應用過程中，通過對可再生物質的開發利用，可以實現對石油及其煤炭的替代，保證生態環境的保護，實現不可再生能源的保護。

2 、綠色化學的應用

2.1 開發“原子經濟”反應

化學反應的“原子經濟性”則是指在化學反應中究竟有多少原料的原子進入到產品之中。我們常用原子利用率來衡量化學過程的原子經濟性。在合成反應中，要減少廢物排放的關鍵是提高目標產物的選擇性和原子利用率，即化學反應中，到底有多少反應物的原子轉變到了目標產物中。開發新的原子經濟反應已成為綠色化學研究的熱點之一。1997年的新合成路線獎的獲得者BCH公司的工作即是一個很好的例證。該公司開發了一種合成布洛芬的新工藝（布洛芬是一種廣泛使用的非類固醇類的鎮靜、止痛藥物），傳統生產工藝包括6步化學計量反應，原子的有效利用率低于40%，新工藝采用三步催化反應，原子的有效利用率達80%，如果再考慮副產物乙酸的回收利用，則原子利用率達到99%。此外還有一個生產聚氨酯塑料的重要原料之一是環氧丙烷，傳統上主要采用二步反應的氯醇法，不僅使用可能帶來危險的氯氣，而且還產生大量污染環境的含氯化鈣廢水，國內外均在開發催化氧化丙烯制環氧丙烷的原子經濟反應新方法。

2.2 采用無毒、無害的原料

盡可能選用無毒或低毒的原輔材料來代替有毒或劇毒的原輔材料，以降低或消除污染物的毒性。但為使制得的中間體具有進一步轉化所需的官能團和反應性，在現有化工生產中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類健康和社區安全。需要用無毒無害的原料代替它們來生產所需的化工產品。

2.3 采用無毒、無害的催化劑

近年來越來越多利用雜多酸代替濃硫酸做催化劑，雜多酸是由不同的含氧酸縮合而制得的縮合含氧酸的總稱，是強度均勻的質子酸，并且有氧化還原的能力。雜多酸H3PW12O40通過改變分子組成，可調節酸強度和氧化還原性能。它不但具有很高的催化活性和酸性，而且穩定性好，是一種多功能的新型催化劑，可作均相及非均相反應，甚至可作相轉移催化劑，對環境無污染，是一類大有前途的綠色催化劑。

2.4 采用無毒、無害的溶劑

大量的與化學品制造相關的污染問題不僅來源于原料和產品，而且源自在其制造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質、分離和配方中所用的溶劑。當前廣泛使用的溶劑是揮發性有機化合物（VOC）。其在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成。有的會引起水源污染。因此。需要限制這類溶劑的使用。采用無毒無害的溶劑代替揮發性有機化合物作溶劑已成為綠色化學的重要研究方向。

2.5 利用可再生的資源合成化學品

利用生物原料代替當前廣泛使用的石油，是保護環境的一個長遠的發展方向。把廢生物質轉化成動物飼料、工業化學品和然料。物質主要由淀粉及紆維素等組成。前者易于轉化為葡萄糖。而后者則由于結晶及與木質素共生等原因，通過纖維素酶等轉比為葡萄糖。難度較大。Frost報道以葡萄糖為原料，通過酶反哎可制礙己二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統的苯訐始采制運作為尼龍原料的己二酸取得了顯著進展。由于苯是已知的治癌韌質，以經濟和技術上可行的方式，從合成大量的有機原料中取除苯是具有競爭力的綠色化學目標。

結語

隨著社會經濟的不斷發展，國家對于綠色化學、清潔生產模塊的需求更加的迫切，因此需要進行綠色化學的不斷探索，實現環境保護與能源的節約，有效地平衡經濟利益增長與生態可持續發展，真正的為社會帶來巨大裨益。

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