绿色化学与化工导论论文

当今，化学的发展非常迅速。在20世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285万多种，是此之前发现的所有化合物总数的41倍强。但“化学家太谦虚”，20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。1 化学所面临的挑战 化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没化学是一门中心科学，化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（central science）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaid science）而不受重视。 化学正被各种各样的环境污染问题所困扰 化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。2 绿色化学是应对挑战的必然 科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。 绿色化学的概念绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。 绿色化学的产生及其背景当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。 1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年，美国环保局又发布了“污染预防战略”。1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，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。 绿色化学的核心内容原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是： 原子利用率= （预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100% 如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。 绿色化学的12项原则和5R原则为了简述了绿色化学的主要观点，和曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 Ⅱ．讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。 Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。 Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。 Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。 Ⅵ．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。 Ⅶ．用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。Ⅷ．尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。 Ⅸ．催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。 Ⅹ．要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。 Ⅺ．防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。 Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。 为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论：Ⅰ．减量——Reduction 减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。Ⅱ．重复使用——Reuse 重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。Ⅲ．回收——Recycling 回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。 Ⅵ．再生——Regeneration 再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。 Ⅴ．拒用——Rejection 拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。3 绿色化学的发展前景反应原料的绿色化 即反应原料符合5R原则。原子经济性反应 在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。高效合成法 不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。.提高反应的选择性———定向合成 如不对称合成。.环境友好催化剂 例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。.物理方法促进化学反应 如微波引发和促进Diels Alder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。.酶促有机化学反应 酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。溶剂 化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。.计算机辅助绿色化学设计和模拟 在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。环境友好产品 如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。

下载不了论文的话可以去淘宝的<翰林书店>店铺，推荐一下那里能帮人下载到~

您好：给您一篇范文我们需要绿色化学 摘要：化学影响了每一个构成我们社会与经济看得见、摸得着与感觉得到的东西。它提高了人们生活的质量，使成千上万的产品创造成为可能。然而，这样的成就也是有代价的：人类集体的健康和全球环境正在收到威胁。绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学，因此绿色化学是从根本上解决环境问题的可持续方案。 关键词： 绿色化学 污染 无害 环境保护可持续发展； 正文：我们需要绿色化学一、什么是绿色化学 绿色化学又称环境无害化学，与其相对应的技术称为绿色技术、环境友好技术。“绿色化学”是在20世纪90年代提出的,“绿色化学”是指以绿色意识为指导,研究和设计环境负作用没有或尽可能小的,并在技术上、经济上可行的化学品与化学过程。其核心是利用化学知识和技术预防污染,从源头消除污染,避免或减少废物的产生。“绿色化学”的目标是研究与寻找能充分利用的无毒无害原材料,最大限度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径的工艺。“绿色化学”的最大特点,在于它是在始端就采用实现预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。因此它既能充分利用资源,又能实现防止污理想的绿色技术应采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产目的产品，不生成或很少生成副产品或废物，实现或接近废物的“零排放”过程。 二、绿色化学对人类生活的重要性 1.化学与人们的餐饮 “今天我们吃什么、怎样吃”已成为人们普遍关注的问题。绿色食品这种无污染、安全、优质、天然和营养的食品，成了人们的首要选择；在绿色消费盛行的今天，我们的自我保护意识逐渐增强，那些纯天然的、经过先进工艺加工的、经毒理学测试无毒无害、对身体有益的食品受到了消费者的欢迎。绿色消费将更深入到各种消费之中。 自然资源和生态环境是食品生产的基本条件，由于与生命、资源、环境相关的事物通常冠之以"绿色"，为了突出这类食品出自良好的生态环境，并能给人们带来旺盛的生命活力，因此将其定名为"绿色食品"。绿色食品并非指"绿颜色"的食品，而是特指无污染的安全、优质、营养类食品。 由于绿色食品已经国家工商局批准注册，按商标法有关规定，具备条件可申请使用绿色食品标志的产品有以下5类。一是肉、非活的家禽、野味、肉汁、水产品、罐头食品、腌渍、干制水果及制品、腌制、干制蔬菜、蛋品、奶及乳制品、食用油脂、色拉、食用果胶、加工过的坚果、菌类干制品、食物蛋白；二是咖啡、咖啡代用品、可可、茶及茶叶代用品、糖、糖果、南糖、蜂蜜、糖浆及非医用营养食品、糕点、代乳制品等五谷杂粮、面制品、膨化食品、豆制品、食用淀粉及其制品、饮用冰、冰制品、食盐、酱油、醋等调味品、酵母、食用香精、香料、家用嫩肉剂等；三是未加工的林业产品，未加工谷物及农产品(不包括蔬菜、种籽)，花卉，园艺产品，草木，活生物，未加工的水果及干果，新鲜蔬菜，种籽，动物饲料(包括非医用饲料添加剂及催肥剂)，麦芽，动物栖息用品；四是啤酒、矿泉水和汽水以及其他不含酒精的饮料，水果饮料及果汁，固体饮料，糖浆及其他饮料用的制剂；五是含酒精的饮料(除啤酒外)。 2.绿色化学与人们的交通 绿色交通是一种使用绿色能源，采用绿色交通工具、节约资源、不对城市生态环境产生危害，以人为本、安全、节约交通费用、出行大众化并有利于城市未来健康发展的可持续发展的运输系统。 自行车是一种不用消耗任何能源、无任何污染并能强身健体的骑行工具，是真正的绿色环保交通工具。爱好自行车，充分利用自行车，这是我们国家的一大特色，也是一大优势。自行车没有任何污染物，没有废气，没有噪声。汽车排气中含铅，造成铅中毒，还有尾气中的一氧化碳、碳化氢、二氧化碳等。还有汽车震动、噪音等公害，还有光污染。 那么很受欢迎的电动自行车对环境的污染怎么样呢？虽然电动自行车在行驶中不产生废气，但是它所使用的大量电池是污染源。目前电动自行车的电池还是铅蓄电池，而且在短时期内难以有更好的产品替代。在控制危险废弃物的巴赛尔公约中，有两种禁止的污染物“铅”和“废酸”是铅蓄电池的主要成分。而在巴赛尔公约的基础上我国又增加了两类：含“镍“和含“钡”废弃物，这样，新的替代电池镍镉电池也就列入其中了。在铅酸电池中，铅在整个材料中所占比例是很高的，占63%。虽然铅的回收率可达85%，但是专家估计，每年通过大气排放到环境中的铅在2万吨左右。铅是会在血液中积累的的，尤其对儿童的智力发育影响很大，并影响到子孙后代。所以电动自行车的发展前途还是令人耽忧的，是有争议的。自行车队强身健体有不可替代的作用，根据世界体育科学研究的结果，在跑步、慢走、体操、游泳等近百项体育项目中，骑自行车的健身功能名列第二。这是一项对心脏、肌肉、大脑等各部位都有特到的锻炼效果。有些心脏有毛病不能进行跑步等剧烈运动的人就适合骑自行车运动。而且有实用的方便，花在上、下班的路上，在骑行旅游途中，都可有鱼与熊掌兼得的功效。我们何乐而不为呢？ 三、绿色化学与环境保护 我们国家是一个人口大国，也是一个资源大国。但是，经济的发展带动了资源的消耗量日益加大，人口的数量仍在持续增加，人均可分配的各种资源也越来越少。目前摆在我们国家面前最大矛盾就是——是牺牲环境来换取经济的高速发展，还是限制人均资源的使用来保护现有的生态环境不再被破坏。我国的工业为整个国民经济的发展起到了举足轻重的作用，其中的化学工业为其他各个行业持续不断地提供产品和服务。但是，我们在创造了快速的经济增长率和经济增长量的同时，整个大自然也遭受了前所未有的破坏。严重的环境污染和生态破坏制约了经济的发展，也严重损害着人们的身体健康，加剧了社会的各种矛盾。这种现状迫切要求我们改变生产模式，改变研究模式，在化学工业中引“绿色化学”的理念，将末端治理环境污染转为源头防范和治理。绿色化学技术不是去对终端或生产过程的污染进行控制或处理。所以绿色化学技术根本区别于“三废处理”，后者是终端污染控制而不是始端污染的预防。我们一直在消耗资源、产生废物，然后投入巨资来清洁环境。但是，我们必须得向前看，让过去出现的问题未来不再出现。绿色化学让我们欣慰的正是这一点，可以让我们发挥创造力，从源头杜绝污染，不让曾经的错误一犯再犯。 就目前来说，绿色化学主要研究问题共有12个方面：1.从源头制止污染，而不是在末端治理污染2.合成方法应具备“原子经济性”原则，即尽量使参加反应过程的原子都进入最终产物3.在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质4.设计具有高使用效益低环境毒性的化学产品5.尽量不用溶剂等辅助物质，不得已使用时它们必须是无害的6.生产过程应该在温和的温度和压力下进行，而且能耗最低7.尽量采用可再生的原料，特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料8.尽量减少副产品9.使用高选择性的催化剂10.化学产品在使用完后能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环11.发展适时分析技术以便监控有害物质的形成12.选择参加化学过程的物质，尽量减少发生意外事故的风险。 绿色化学要求我们在现有的科学技术前提下，努力应用各种无害无污染的原材料来替代有毒有害的原材料、在应用各种原材料的过程中尽量实现节约和效率转化最大化、在污染物的排放尽量实现减少零排放化。如目前化工生产中经常使用光气、甲醛、氢氰酸、丙烯腈为原料，毒性较大。以光气为例，它本身是一种军用毒气，但它又能与许多有机化合物发生反应，生产出许多种产品。在生产聚氨酯中不用光气作原料是绿色化学产生以来的有名的例子。 在用量极大和用处极广的泡沫塑料中，聚氨酯泡沫塑料占的比重最大。它还用于涂料、胶粘剂、合成纤维、合成橡胶。 生产聚氨酯的传统工艺是以胺和光气为原料合成异氰酸酯： RNH2＋COCl2－→RNCO＋2HCl 再用RNCO与R′OH反应生成聚氨酯：RNCO＋R′OH－→RNHCO2R′ 这一工艺不仅要使用剧毒的光气为原料，而且产生有害的副产物氯化氢。美国孟山都公司的新工艺用二氧化碳代替光气，CO2与COCl2的不同在于CO2以氧原子代替了COCl2中的氯原子，但又保持了分子中含有CO的成分，所以CO2与胺反应，同样可以生成异氰酸酯： RNH2＋CO2－→RNCO＋H2O 进一步同样可制得聚氨酯：RNCO＋R′OH－→RNHCO2R′ 众所周知，二氧化碳是无毒气体，它对环境的害处是产生温室效应，但在生产聚氨酯工艺中，CO2是被消耗的原料，不会产生温室效应，而且还为地球上消耗减少CO2立了大功。同时，CO2中的CO被消耗以后，剩下的氧与氢结合成水，更是一种无污染的副产物。 简而言之高效是化学始终追求的目标高效体现的思路是尽可能少地利用原材料，尽可能多地制造成品；尽可能少地排放污染物，尽可能多地提高转化率。国家制定的污染物排放标准实际上是建立在假设每一个化学工业企业都按照高效生产的操作前提上的。回收和重复利用材料回收体现的是降低节约资源的理念，重复利用体现的是降低成本的理念。两者都是资源节约型社会下改善企业经营成本的有效方法。对于自然环境难以净化或在短时期内难以净化的各种材料，应实现重复利用；而对于那些高污染的化学制成品比如电池应当尽量实现回收利用。在社会倡导回收利用材料是一种有效的绿色途径。通过回收实现的再生利用和对高成本高污染原材料的拒绝使用在化学制成品的生产设计环节就应当考虑再生利用，高分子原材料在自然环境中的污染时最为明显的，只有在设计的时候就考虑到将其纳入回收的范畴，才能使废物变成宝物，将污染变为绿色。因此，绿色化学的发展至关重要。个人设想： 绿色化学的未来正走向蓬勃发展时期，而新型绿色化工技术已经开始走进大学里面。进入21世纪，化工过程的发展主要采取设备小型化和集成化的两条途径。化工过程的小型化和集成化，将不只是节省设备投资，由于工厂变小，还可以节省厂房、公用工程等投资。未来的化工厂将是减小体积、高效利用能源、清洁生产的化工厂。化学工业的绿色化、小型化和集成化，对我国是严峻的挑战，也是实现跨越式发展的机遇，同时也是经济和社会可持续发展的必由之路，所以要抓住时机，奋力赶超。 绿色化学的发展需要对传统的化学化工学科重新认识和评价，从观念上、理论上和技术进行发展和创新。随着绿色化学作为学科前沿前的逐步形成，化学研究和化工生产的面貌将会发生翻天覆地的变化。水处理剂的绿色化战略为我们提供了赶超世界先进水平的难得机遇。过去，由于起步晚等原因，我国和发达国家之间在科技水平上总是存在一定差距，全新的绿色化学则使我们同发达国家站在了同一起跑线上。为消灭污染、拯救地球和造福于子孙万代的绿色化学的发展作出贡献。 绿色化学的发展不仅关系着环境问题，而且还关系着我们的生活，吃穿住行都与之脱离不开关系，从我们用的用杯，吃的零食，都离不开化学。而这只有通过发展绿色化学，才能保证我们的安全，健康！才可以有效的逃避有害化学品对我的危害。采用的新的技术，加强对化学添加的的检测，使用无毒无害的替代品，已经成了人们的共识。因为只有如此，才可以有效避免双汇瘦弱精，台湾的塑化剂事件，以及三聚氰胺毒奶粉事件等等，还我们一个健康的生活。 展望21世纪，我国的工业化，城市化将继续发展，人口还要增加，对化学工业的需求也将增多，而传统化学工业虽在农药、聚合物、材料科学、去污剂、石油添加剂、水处理、废物处置等方面做出了巨大贡献，另一方面它也带来了一个负面影响——环境污染，增加了对环境的压力。而人民群众对改善环境、提高生活质量的要求又越来越强烈。党中央、国务院反复强调：“保护环境是我国的一项基本国策，是可持续发展战略的重要内容，直接关系到现代化建设的成败和中华民族的复兴”，“加快经济建设，决不能以破坏环境为代价，决不能把环境保护同经济建设对立起来或割裂开来，决不能走先污染后治理的老路，那样代价太大”，“建设项目必须实行环境污染治理设施与主体工程‘三同时’（同时设计、同时施工、同时投入运行）的规定。大力推行清洁生产”，“防止资源浪费”，为此，绿色化学以其“原子经济性”为基本原则，一方面充分利用资源防止浪费，另一方面实现“零排放”，达到不污染环境的效果。因此，它对于我国的现代化建设和人类未来生活都有着不可估量的巨大意义。 由于绿色化学的无毒，无害，原子利用率高，同时可以小型化集成发展，目前已经成为世界各国的研究重点，而且，也成为对现行的技术进行改革，消除污染，提高产率的主要方法，相信随着科技的发展，绿色化学将会变的平民化，走进千家万户，为我们的生活，学习保驾护航，为我们的未来的环境保护做出巨大贡献！ 最后，我想说:我们需要发展，但我们更需要绿色的生活环境，更健康的身体！参 考 文 献 1.姜月， 化学对人类生活的重要性（J），科技论坛，97 2.朱清时. 绿色化学和新的产业革命[J]. 现代化工，1998（6） 3. 高兆林, 谭丕亨. 绿色化学浅说[J]. 山东化工，1999（2） 4.王恩举.漫谈绿色化学．大学化学，2002，（4） 5.董昌耀，杨世忠．中学绿色化学教育实施策略探讨，化学教育. 2002， 6.阿伟，生活中的常识（J），防灾博览，2003年，第2期，38—39 7.徐光宪.今日化学何去何从？.大学化学，2003，（1） 8.《我们被偷走的未来》［美］西奥·科尔伯恩等著湖南科学技术出版社