綠色化學(xué)論文范文

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第1篇

綠色化學(xué)是世界科學(xué)可持續(xù)發(fā)展的需要，自1995年，由中國(guó)科學(xué)院化學(xué)部確定了《綠色化學(xué)與技術(shù)》的院士咨詢課題以來(lái)，我國(guó)的綠色化學(xué)也逐漸活躍起來(lái)。近幾年，隨著環(huán)境污染的日益加劇，生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注污染問(wèn)題，綠色化學(xué)觀點(diǎn)的提出，讓許多與化學(xué)息息相關(guān)的行業(yè)都積極響應(yīng)。面對(duì)學(xué)術(shù)界綠色環(huán)保的方興未艾，作為化學(xué)教育工作者，除了具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)以外，還應(yīng)將環(huán)境污染、保護(hù)、治理等作為自己的研究方向。將綠色化學(xué)的理念根植于心，牢固樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的觀念，“計(jì)利當(dāng)計(jì)天下利，求名應(yīng)求萬(wàn)世名”，正確處理可持續(xù)發(fā)展和綠色環(huán)保的關(guān)系，將綠色化學(xué)的十二條原則始終貫穿于化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程之中，從一點(diǎn)一滴入手，培養(yǎng)并傳播綠色化學(xué)的理念，綠色化學(xué)強(qiáng)調(diào)的是原子經(jīng)濟(jì)性，即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)原料中，充分利用每個(gè)原料原子，實(shí)現(xiàn)“零排放”，既充分利用資源，又從根本上解決污染物排放問(wèn)題，讓這種理念時(shí)刻伴隨學(xué)生，隨著知識(shí)的積累而得到傳承和發(fā)展。在傳授學(xué)生知識(shí)的同時(shí)，還要引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)科技發(fā)展的負(fù)面性：若保護(hù)不好環(huán)境，發(fā)展也會(huì)受到嚴(yán)重制約。在課堂上，教師可以提出關(guān)注較為廣泛的問(wèn)題進(jìn)行討論，比如：40年代初期發(fā)生在美國(guó)洛杉磯市的“化學(xué)煙霧事件”。光化學(xué)煙霧是大量碳?xì)浠衔锖蛽]發(fā)性有機(jī)物在陽(yáng)光作用下，與空氣中其他成分起化學(xué)作用而產(chǎn)生的。這種煙霧中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化劑。在1952年12月的一次光化學(xué)煙霧事件中，洛杉磯市65歲以上的老人死亡400多人。由此引出我國(guó)社會(huì)關(guān)注度較高的問(wèn)題——霧霾的成因。光化學(xué)煙霧主要為氣態(tài)污染物，而霧霾則是大氣顆粒物，然而光化學(xué)煙霧最終生成大量的臭氧，增加大氣的氧化性，這導(dǎo)致大氣中的二氧化硫、二氧化氮被氧化并逐漸凝結(jié)成顆粒物，從而增加PM2.5的濃度。也就是說(shuō)，光化學(xué)煙霧可能成為霧霾的來(lái)源之一。因?yàn)檫@種討論與我們每個(gè)人生活都息息相關(guān)，積極指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展與化學(xué)相關(guān)的綠色環(huán)保行動(dòng)，這既有利于知識(shí)的鞏固，又能增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，使學(xué)生明白，我們生活的地球處處需要保護(hù)環(huán)境。

二、嘗試探索創(chuàng)新，推廣綠色實(shí)驗(yàn)

眾所周知，很多化學(xué)知識(shí)都是以化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入并且加以驗(yàn)證的，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中的重中之重，如果能在基層教學(xué)過(guò)程中，大力推廣綠色實(shí)驗(yàn)，勢(shì)必會(huì)將綠色化學(xué)貫穿整個(gè)教學(xué)。傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所使用的實(shí)驗(yàn)藥品，以及伴隨實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的各種廢棄物，不但對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)師生的健康或多或少都會(huì)有一些影響。因此，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，Anastas和Warner提出了綠色化學(xué)的12條原則，這些原則可作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)家開(kāi)發(fā)和評(píng)估一條合成路線、一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、一個(gè)化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)。

1.防止廢棄物的產(chǎn)生，比先產(chǎn)生后治理要重要；

2.合成方法應(yīng)設(shè)計(jì)盡可能將所有起始物嵌入到最終產(chǎn)物中去；

3.只要可能，合成反應(yīng)應(yīng)設(shè)計(jì)成反應(yīng)中使用和生產(chǎn)的物質(zhì)對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒或毒性很小；

4.設(shè)計(jì)的化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)在保證其應(yīng)有功能的同時(shí)盡量使其無(wú)毒或毒性很小；

5.盡量不用輔物質(zhì)（如溶劑、分離試劑等），當(dāng)不得已使用時(shí)，也應(yīng)使用無(wú)毒物質(zhì)；

6.能量消耗應(yīng)是越少越好，應(yīng)能為環(huán)境和經(jīng)濟(jì)方面所認(rèn)可，合成方法應(yīng)在常溫、常壓下實(shí)施；

7.只要技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上是可行的，盡量選擇可再生的原料；

8.應(yīng)盡量避免不必要的派生過(guò)程；

9.盡量使用具有催化選擇性的試劑；

10.化學(xué)產(chǎn)品中的設(shè)計(jì)應(yīng)保留其功能，減少其毒性，當(dāng)完成自身功能后不再滯留于環(huán)境中，使之降解為無(wú)毒的物質(zhì)；

11.需要開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)、跟蹤監(jiān)控的分析方法，預(yù)先監(jiān)控有毒物質(zhì)的形成；

12.化學(xué)物質(zhì)及其在化工過(guò)程使用中的物態(tài)，應(yīng)選擇潛在化學(xué)隨機(jī)事故（包括氣體泄露、爆炸和著火）最小的，等等。從以上論點(diǎn)可以總結(jié)出，化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的內(nèi)容包括：化學(xué)試劑、溶劑和催化劑的綠色化，盡量選擇低毒和可再生資源，溶劑盡量選擇水溶劑，避免采用有毒有害和揮發(fā)性溶劑，催化劑應(yīng)首選采用無(wú)毒害、無(wú)腐蝕的物質(zhì)；實(shí)驗(yàn)劑量綠色化，在保證完成化學(xué)反應(yīng)的情況下，盡量使用最小劑量的試劑、溶劑和催化劑；對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的“三廢”進(jìn)行無(wú)毒無(wú)害化處理，確保污染程度降到最低。

三、激發(fā)探究精神，完善綠色化學(xué)

（一）開(kāi)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，就是以盡可能少的化學(xué)試劑來(lái)獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)。雖然它的化學(xué)試劑用量一般只為常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的幾十分之一乃至幾千分之一，但其效果卻可以達(dá)到準(zhǔn)確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等目的。近年來(lái)，在我國(guó)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革領(lǐng)域中，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)蓬勃發(fā)展，引起國(guó)內(nèi)化學(xué)教育界極大關(guān)注。目前微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展到分析化學(xué)、物理化學(xué)、醫(yī)用化學(xué)和高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化探索，并取得了驕人的成績(jī)，逐漸形成了具有中國(guó)特色的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)：微型儀器價(jià)格低廉且配套比較完整，在國(guó)際上具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。此外，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比，具有明顯的綠色環(huán)保、節(jié)約藥品和節(jié)省時(shí)間的特點(diǎn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在教學(xué)中呈現(xiàn)出來(lái)，受到了廣大師生的歡迎。目前，國(guó)內(nèi)已有800余所大、中院校開(kāi)始采用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

（二）探究精神在綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

第2篇

一、綠色化學(xué)應(yīng)用的概念

綠色化學(xué)是以綠色思想為基礎(chǔ)，通過(guò)化學(xué)分析理論和研究原則，分析綠色化學(xué)研究的相關(guān)內(nèi)容，明確綠色未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。加強(qiáng)綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，配置良好的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，不斷提升綠色化學(xué)應(yīng)用發(fā)展效果，盡可能的提升綠色化學(xué)的應(yīng)用，改善化學(xué)技術(shù)的研發(fā)過(guò)程，提升綠色化學(xué)應(yīng)用效果，完善資源的循環(huán)理論標(biāo)準(zhǔn)，提升污染物的排放和綠色處理，加強(qiáng)與國(guó)外技術(shù)的相互交流水平，向優(yōu)秀的綠色化學(xué)研究技術(shù)方式學(xué)習(xí)，引進(jìn)優(yōu)秀的綠色化學(xué)研究技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)本國(guó)中綠色化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)水平的快速提升。[2]

綠色化學(xué)是以化學(xué)反應(yīng)、溶劑、催化劑等反應(yīng)技術(shù)，通過(guò)綠色方式，提升新合成技術(shù)的研究效果。特別是催化過(guò)程。新化學(xué)研究中包含生物資源的轉(zhuǎn)化、新反應(yīng)條件的利用，無(wú)公害介質(zhì)資源的研究等等。根據(jù)綠色化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，逐步提高研制技術(shù)水平。

二、綠色化學(xué)的研究趨勢(shì)對(duì)象

1.原材料的綠色化研究

綠色化工研究生產(chǎn)是降低產(chǎn)品中的毒性問(wèn)題，改善安全環(huán)保效果，完善人類的安全生活環(huán)境，提升化工產(chǎn)品的無(wú)公害生產(chǎn)水平。

2.化學(xué)反應(yīng)綠色化應(yīng)用

化學(xué)綠色反應(yīng)的管理需要服務(wù)綠色需求標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)原子性標(biāo)準(zhǔn)，即最大限度的提升廢物的排放效果，改善周圍環(huán)境水平，以良好的選擇標(biāo)準(zhǔn)價(jià)值，提升選擇規(guī)范性效果，實(shí)現(xiàn)在綠色化學(xué)選擇上的立體規(guī)范性。[3]

3.生產(chǎn)產(chǎn)品的綠化發(fā)展

生產(chǎn)產(chǎn)品需要綠化發(fā)展模式，逐步提升人身基本安全建設(shè)，完善化工產(chǎn)品的安全水平。例如，采用降解劑、除垢劑、殺蟲(chóng)劑等，使用可以降解的塑料制品，綠色燃料、綠色涂料等。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展水平，越來(lái)越多的存在污染性化工產(chǎn)品被取代，綠色產(chǎn)品受到現(xiàn)代綠色環(huán)保化工發(fā)展的需求。目前，化工生產(chǎn)中，常常使用具有腐蝕性的化學(xué)材料作為催化劑，催化效果較好，但會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕性問(wèn)題。而采用仿酶催化劑、水溶催化劑可以有效地達(dá)到催化的目標(biāo)，減少催化后造成的各種腐蝕問(wèn)題。

4.溶劑的綠化作用

溶劑的綠化發(fā)展是以有效分離為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)介質(zhì)作為分離，提高溶劑的有機(jī)合成效果。但在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有機(jī)化合物，引發(fā)臭氧的形成，造成水資源污染環(huán)境的產(chǎn)生。需要對(duì)溶劑進(jìn)行研究，加強(qiáng)綠化溶劑的研究分析。

5.化學(xué)綠化的設(shè)計(jì)

利用計(jì)算機(jī)應(yīng)用完成化學(xué)綠化的輔助設(shè)計(jì)，首先需要建立良好的化學(xué)反應(yīng)資料庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，利用計(jì)算機(jī)化學(xué)反應(yīng)組合方式，確定實(shí)際原材料使用方式和標(biāo)準(zhǔn)，搜尋產(chǎn)物的目標(biāo)反應(yīng)結(jié)果，利用計(jì)算機(jī)模擬分析化學(xué)綠色反應(yīng)結(jié)果，確定適合的化學(xué)綠色反應(yīng)效果。根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的基本原則，準(zhǔn)確的分析產(chǎn)物實(shí)際的化合原料，確定預(yù)定的原料標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，對(duì)相關(guān)反應(yīng)路線和實(shí)際環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，從中選取最佳途徑進(jìn)行分析。

6.綠化技術(shù)的合成

根據(jù)實(shí)際綠色化學(xué)合成技術(shù)，準(zhǔn)確的分析有毒害物質(zhì)的有效使用效果。采取合理的非物質(zhì)化學(xué)方式，利用多環(huán)境效應(yīng)，逐步改善化學(xué)產(chǎn)品的實(shí)際選擇效果，降低產(chǎn)品的整體能耗。按照實(shí)際常溫水平，常壓標(biāo)準(zhǔn)，分析電化學(xué)實(shí)際潔凈中的各種優(yōu)勢(shì)，確定綠化技術(shù)合成效果。

三、綠化技術(shù)的新技術(shù)和新工藝方式

1.催化技術(shù)

催化技術(shù)是不斷加強(qiáng)實(shí)際有效反應(yīng)效果，大力加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)的高效應(yīng)用選擇性，對(duì)實(shí)際的轉(zhuǎn)化率水平進(jìn)行合理的分析，逐步提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量，降低成本的同時(shí)消除產(chǎn)品的副作用，減少可能出現(xiàn)的各種污染，最大限度的完善各種資源的保護(hù)水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)有效環(huán)境的保護(hù)作用，這是綠色化學(xué)整體研究的重要方向。

2.生物化學(xué)技術(shù)

生物化學(xué)技術(shù)利用現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)應(yīng)用，逐步提升高新技術(shù)水平，大力開(kāi)展生物技術(shù)的食品、藥品、能源、化工技術(shù)的整體應(yīng)用效果。按照最大有效特征性水平進(jìn)行綜合生物資源的快速利用，實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)的有效節(jié)能，改善清潔生產(chǎn)水平，實(shí)現(xiàn)化工技術(shù)的整體生物化工過(guò)程。生物化工過(guò)程中包含基因化工技術(shù)、細(xì)胞化工技術(shù)、酶化工技術(shù)和微生物加工技術(shù)。

3.超聲化工技術(shù)的研究

超聲化工是利用現(xiàn)有的化學(xué)試劑，準(zhǔn)確的分析聲學(xué)、化工學(xué)的相互融合效果。通過(guò)分析聲學(xué)技術(shù)的變化原理，準(zhǔn)確的分析實(shí)際有效提升整體反應(yīng)的選擇過(guò)程，增加化學(xué)整體反應(yīng)速度，加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率和生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)能好的有效降低，實(shí)現(xiàn)整體廢物的快速排放，改善化工綠色的多元化技術(shù)分析，實(shí)現(xiàn)化學(xué)超聲技術(shù)的廣泛性應(yīng)用。

4.膜工程化工技術(shù)

膜工程化工是利用膜分離技術(shù)、膜催化技術(shù)，通過(guò)分離的方式，實(shí)現(xiàn)成本低的化工工程，工程能耗較低，效率較高，污染小，有良好的回收效果。膜催化反應(yīng)往往是超出整體平衡的反應(yīng)，可以有效地提升整體反應(yīng)的選擇效果，提升原材料的實(shí)際轉(zhuǎn)化作用，節(jié)約了資源成本，降低了污染。磨技術(shù)的快速應(yīng)用是具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的。在化工產(chǎn)業(yè)、石油產(chǎn)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥技術(shù)產(chǎn)業(yè)等多種行業(yè)中進(jìn)行發(fā)展和分析，提升高新化工綠色產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

第3篇

實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的一些方法探索

1.綠色化學(xué)方法一：廢物回收。我們知道，廢物回收可以再生利用，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，我們更需要發(fā)揮這一優(yōu)良傳統(tǒng)。無(wú)論是教師給學(xué)生進(jìn)行教學(xué)演示，還是學(xué)生分組自行實(shí)驗(yàn)，都必須做好實(shí)驗(yàn)廢棄物的回收工作。在學(xué)生對(duì)化學(xué)藥品不了解的時(shí)候，教師在實(shí)驗(yàn)中的引導(dǎo)起著至關(guān)重要的作用。廢棄物一般可分為液體、固體、重金屬鹽、有機(jī)物等幾類，教師要積極引導(dǎo)，在言傳身教的同時(shí)，也要加以督促并檢查，讓同學(xué)們?cè)缛震B(yǎng)成廢棄物回收的好習(xí)慣。

2.綠色化學(xué)方法二：具體實(shí)踐。我們需要通過(guò)實(shí)際的環(huán)境對(duì)比觀察實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一方法。對(duì)實(shí)驗(yàn)后的廢棄物先進(jìn)行觀察，如顏色、氣味、PH值等；其次，與正常的水體做比對(duì)；再次，將活的生物放入其中，完成存活實(shí)驗(yàn)———金魚(yú)在實(shí)驗(yàn)后的酸、堿、鹽回收液中只能存活十分鐘左右。通過(guò)這樣一步步逐漸深入的認(rèn)識(shí)與了解，來(lái)達(dá)到了解廢棄物危害的目的。在高中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，所使用的如重鉻酸及重鉻酸鹽、氰類物質(zhì)、苯、芳香烴、醛類物質(zhì)等都是劇毒的。有實(shí)驗(yàn)顯示：學(xué)生實(shí)驗(yàn)中所使用的Hg（NO3）2就是對(duì)水體環(huán)境污染嚴(yán)重的物質(zhì)，300克該物質(zhì)就可以使1噸清水成為死水。

3.綠色化學(xué)方法三：控制使用量。治理環(huán)境的最佳方法便是從源頭控制。首先，從藥品的用量著手。比如，AgNO3溶液與HCl溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用1mol/L的藥品與用0.1mol/L的藥品其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)任何差異，藥品的用量卻減少了90%。做有劇毒苯酚與溴反應(yīng)時(shí)，用1mol/L的苯酚與溴水反應(yīng)其實(shí)驗(yàn)效果同用0.01mol/L的苯酚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)無(wú)多大差別，而苯酚的用量卻減少了近千倍。其次，使用小型號(hào)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器也是源頭治理很重要的一個(gè)方案。學(xué)生實(shí)驗(yàn)中盡量用小型號(hào)的實(shí)驗(yàn)儀器或者人手一個(gè)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器不僅有利于節(jié)約藥品，降低藥品的使用量，同時(shí)還大大增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)與能力，還可糾正部分學(xué)生在剛開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)時(shí)貪圖取用大劑量藥品的不良習(xí)慣，一舉多得。

變廢為寶，付諸于實(shí)

（1）回收利用。一次，我們做完KClO3與MnO2經(jīng)加熱制取O2的化學(xué)實(shí)驗(yàn)后，讓學(xué)生同教師一起對(duì)實(shí)驗(yàn)后的廢棄物進(jìn)行分離處理，不僅又得到了MnO2，同時(shí)還得到了KCl；不僅減少了廢棄物的排放，也讓學(xué)生們體會(huì)到了廢棄物其實(shí)也是一種資源。用類似的方法，我們還回收過(guò)金屬和有機(jī)物，盡管量不多，但是學(xué)校的環(huán)境教學(xué)的目的卻功在千秋。

（2）自身反應(yīng)。某些化學(xué)藥品之間在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的放置之后，藥品的性質(zhì)能相互反應(yīng)，進(jìn)行初步處理，如酸液與堿液之間能發(fā)生中和，藥品自身的沉降、稀釋、暴光、氧化還原。利用這些簡(jiǎn)單易行的方法進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，可以減少麻煩。

（3）廢物做“好事”。我們可以用這些廢棄物的特有性質(zhì)與作用進(jìn)行處理。如實(shí)驗(yàn)中回收的廢酸用于沖洗廁所，以減少廁所清洗劑的使用；廢酸可以用學(xué)校食堂所產(chǎn)生的雞蛋殼加以處理；鍋爐燃燒完產(chǎn)生的炭渣可以吸附有色、有毒物質(zhì)。這些措施雖然很簡(jiǎn)單，卻能產(chǎn)生很好的效果和影響。雖然如今我們掌握的知識(shí)與技術(shù)限制了我們處理實(shí)驗(yàn)廢棄物，但是環(huán)境保護(hù)教育卻任重道遠(yuǎn)。

（4）裝瓶深埋處理實(shí)驗(yàn)廢棄物。對(duì)于我們無(wú)法處理或者是實(shí)驗(yàn)失效的藥品，我們都可以組織課外活動(dòng)小組對(duì)其進(jìn)行填埋處理。

（5）焚燒處理廢棄物。對(duì)于燃燒不會(huì)對(duì)大氣造成重大污染的大多數(shù)有機(jī)物藥品都可以采用這一方法處理。在學(xué)校，就可以直接進(jìn)鍋爐，不僅使廢棄物得到了處理，也再一次體現(xiàn)了它的價(jià)值。