隨著21世紀環境污染問題的加重,綠色化學被提出,綠色化學也叫環境友好化學,它是從源頭上阻止污染的新興學科。美國在1996年設立了總統綠色化學挑戰獎,以此來獎勵那些在減少化學污染方面取得成就的人;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。綠色化學確實應該提倡,它是我們通向美好生活的必經之路。
綠色化學與傳統的化學的共同之處在于都能為人類生活做出貢獻,但綠色化學是使反應物的原子100%利用,且實現零排放,即在變廢為寶的同時又節約了環境。綠色化學的原子經濟性的反映有兩個顯著有點:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的減少了廢物的排放。原子利用率的表達式是:原子利用率=(預期產物的式量/反應物質的式量之和)×100%。
一、綠色原料
綠色原料的選取是進行綠色化學的開始,所以選擇原料是十分重要的,要考慮各個方面的影響。如以塑料為例,塑料在工程材料總產量中居第二位,僅次于鋼鐵材料。但“白色污染”問題引起廣泛關注后,可降解塑料成為了化學界的新熱點。21世紀初我國塑料制品使用量較大,導致廢棄塑料達到幾千萬噸,其污染所造成的環境壓力就相當大了。但如果這些廢棄塑料中有少部分是可降解塑料,那對于我們的環境改善將會很有利。據統計,我國生產可降解塑料的廠家還不多,遠遠達不到市場需求量。
目前世界各國生產可降解塑料的類型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化學降解塑料和組合降解塑料等類型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我國“八五”科技攻關的一個重大項目,已取得一些進展。
二、綠色溶劑
造成環境污染不僅來源于制造產品的原料,也與生產過程中使用的.溶劑有關。目前廣泛使用的高揮發性的有機化合物溶劑對環境又十分不利,急需找到替代品,即無毒無害的溶劑已經成為研究綠色化學的重要任務。
正如超臨界流體,它是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態與液態之間是流體。超臨界流體的特征是具有流體密度、氣體粘度、擴散系數適度和具有可壓縮性且無毒、不燃性,但可觀的還是廉價。
三、綠色催化劑
1836年瑞典化學家Berzelius提出催化劑作用這一概念后,催化劑在化學反應中就一直在發展,但許多傳統的催化劑如液體酸催化劑都對設備嚴重腐蝕、對人的身體也有很大危害,還有就是排泄物對環境的污染很大。
綠色固體酸堿催化劑在工藝上很易實現連續生產,不存在產物與催化劑分離及對設備的損壞等,并且活性高,這就大大提高生產效率。分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術較為成熟,徹底消滅了廢液排放,廢渣也少且無毒無腐蝕性。
四、綠色食品添加劑
我們每天必須攝入一定量的食物來滿足自身的生長和發育,但隨著生活水平的提高,生產商為了迎合消費者的更高要求,色、香、味和行都要考慮到,且還要延長保存時間。市場上很多食品添加劑是化學合成物質,往往具有一定的毒性,所以在選擇時一定要小心。
海藻糖是一種具有很好防腐作用的防腐劑,這是由它的抗干燥特性決定的,它是一種非特異性保護劑,幾乎能保護所有的生物分子,且還能在干燥的環境下形成保護膜,達到了防腐和保存的雙重效果。
瓊脂是一種天然增稠劑,又叫做瓊膠,它是一種半乳糖的多糖聚合體,能改善食品物理性質,增加其粘稠性。瓊脂在我國很早就可食用了,特別是用于糖果的制造,還有就是增加果醬的粘度。由于瓊脂具有粘著性、彈性和持水性,所以它的食用范圍非常廣泛。
五、綠色農藥
農藥的種類很多,有的農藥可以長期存留在土壤中,很大程度上破壞了生態平衡,還有的進入到食品中,嚴重的危害了人們的身心健康。
綠色無公害農藥有微生物農藥、植物源農藥、基因工程農藥、化學合成類農藥、半合成生物農藥和激素與信息素等較為廣泛。21世紀人類面臨的挑戰,綠色農藥在農業生產甚至國民經濟中也會占有重要位置,所以大力開發新型高效低毒的綠色農藥是發展的必然趨勢。
六、綠色化學品
我們在生活中洗滌用品是必不可少的,但洗滌用品主要是洗滌劑,最終導致大量的洗滌廢水被排入環境中,造成污染。
普通的洗衣粉多數含磷,不僅其排泄物對環境污染,其洗出的衣服對人體本身也有害。隨著三聚磷酸鈉對環境污染的嚴重,沸石、偏硅酸鈉和層狀硅酸鈉被研制,1990年已研究出4A沸石并已工業化生產;1997年北京工業大學在國內首先開發成功,這都標志我國的洗滌助劑已達到了新水平。
綠色化學是近年來新興的學科,是實用性強、國計民生急需解決的熱點研究領域。綠色化學也是我們人類向前發展的一項重要任務,綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染兩個方面來重新審視和改革傳統化學,從而使我們對環境的治理從治標中轉向治本。綠色化學的發展不僅將對環境保護產生重大影響,而且將為我國與國際接軌創造條件。相信隨著科學的進步和人們綠色意識的提高,我們賴以生存的地球環境會變得更加美好。
