浅谈绿色化学

◆金安靖

(甘肃兰州榆中职教中心)

浅谈绿色化学

◆金安靖

(甘肃兰州榆中职教中心)

一、化学所面临的挑战

1.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,而不受重视。

2.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;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。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。

二、绿色化学是应对挑战的必然

1.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。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,而是主动地防止化学污染,从而在根本上切断污染源。

2.绿色化学的产生及其背景

可持续发展观强调人口、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。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。

3.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。

4.绿色化学的 12项原则和 5R原则

为了简述绿色化学的主要观点,P.T.Anastas和 J.C.Waner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。(1)防止;(2)讲原子经济;(3)较少有危害性的合成反应出现;(4)设计要使所生成的化学产品是安全的;(5)溶剂和辅料是较安全的; (6)设计中能量的使用要讲效率;(7)用可以回收的原料;(8)尽量减少派生物;(9)催化作用;(10)要设计降解;(11)防止污染进程能进行实时分析;(12)特别是从化学反应的安全上防止事故发生。

为了更明确地表述绿色化学在资源使用上的要求,人们又提出了 5R理论:(1)减量;(2)重复使用;(3)回收;(4)再生;(5)拒用。

三、绿色化学的发展前景

(1)反应原料的绿色化;(2)原子经济性反应;(3)高效合成法;(4)提高反应的选择性;(5)环境友好催化剂;(6)物理方法促进化学反应;(7)酶促有机化学反应;(8)溶剂;(9)计算机辅助绿色化学设计和模拟;(10)环境友好产品。

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。