绿色化学环保技术研究

郑州铁路职业技术学院 燕 红

绿色化学环保技术研究

郑州铁路职业技术学院 燕 红

人类的生活与化学息息相关，无论衣、食、住、行都离不开化学。随着工业化程度的提高，环境污染问题越来越凸现，因此，可循环利用、可持续发展、绿色化学生产成了重要的议题。研究绿色化学环保技术，对环境治理、社会经济的发展有重要意义。

一、绿色化学

绿色化学又被称为绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学技术是用化学的方法和技术，降低或消除因化学产品（如催化剂、溶剂等）而对人类造成的伤害的技术。绿色化学是在对传统化学思考的基础上对物质转化过程中减少或消除污染和排放的新型技术，它充分考虑了物质转化过程中的利用率，属于“原子经济性”，既做到了人们对物质生活的需求，又做到了对环境可持续发展的思考。绿色化学从传统的粗放型化学生产向集约型的利用性化学生产转变，将化学生产过程中的“废”变为生活所需的“宝”，提高了化学生产的可利用率。绿色化学的兴起，对全世界的化学工业生产产生了广泛影响，特别对发展中国家意义深远。

二、材料选择的绿色化

绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，并且反应物的原子全部转化为期望的最终产物。因此，在工业生产中，需要从各个环节入手，选择绿色化材料，才能最大限度地减少工业生产给人类造成的危害。

1.原料选择的绿色化。原料的选择是绿色化学进行的基础。现代工业为人类的生产提供了大量的新型原料，而工业生产在生产人类生活所需物质材料的同时也排放了许多废弃物，使人类的生存环境遭到了破坏。如，塑料从生产到处理的整个过程中都会造成对资源的消耗和对环境的污染。人们日常使用的塑料袋需要200年以上的时间才能自行分解，同时还会对土地和水质造成污染。以美国为例，2000年，美国在包装上使用的塑料就超过了约600万吨，而这些包装基本在产品打开后即被抛弃，之后转入垃圾站再被掩埋，如果进行焚烧又会排放剧毒，对人类造成伤害。这也使塑料生产成为让世界各国头痛的问题。因此，要减少和消除这一污染还得从原材料的选择上做起。正如塑料生产一样，目前，光降解材料和生物降解塑料的研究和生产逐步进行，这是从源头上进行控制的化学方法之一。

2.溶剂的绿色化。化学生产所造成的污染基本和溶剂有关。在传统有机反应中，由于有机溶剂对有机化合物的溶解较为容易，反应介质多为有机溶剂，但其毒性和低回收率则易造成了环境的重度污染。因此，要实现绿色化学，就要从溶剂入手，使得在无溶剂的条件下以水（或萃取溶剂）作为反应媒介的有机化学洁净反应成为绿色法学发展的总体趋势。在无溶剂的条件下进行的化学反应有以下几种。

（1）固体化学反应。即在没有溶剂条件下以固体作为反应介质的化学反应，这是目前绿色化学研究的重点，具研究以固体参与反应为基础，注重反应的生成和污染的减少。

（2）以水为介质的化学反应。传统化学反应都不以水为介质，原因在于有机化学物在水中的溶解性差，并且很多试剂在水中都会被分解，这就易造成反应的失败或效率的降低。但从另一角度来看，世界上水资源较为丰富、价格低廉、清洁无毒，因此，研究以水作为介质的化学反应将占据整个有机化学反应的主流，只是在其反应速率和选择性上需要进行深度研究。

此外，以超临界流体作为有机溶剂的化学反应研究也逐步深入，其无毒、不可燃、价廉的特点也将改变有机化学的反应研究应用。

3.催化剂选择的绿色化。催化剂是化学反应中不可或缺的部分。酸、碱液体是传统有机反应常用的催化剂，如氢氟酸、三氯化铝等作为烃类的烷基化反应的催化剂，此类催化剂对化学反应的设备具有高度腐蚀性，对人体也有较大危害，而且其废渣对环境的污染也较为严重。因此，要选择无毒无害的催化剂。如今，采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术已较为成熟。

三、生产过程的绿色化

化学反应的目的是为化学生产而服务的，因此，在化学生产中实现反应的绿色化是化学绿色技术的关键，这也是减少污染和节约资源的关键所在。在化学反应的绿色化中需要从两方面进行考虑，一方面是合成效率的选择性，这主要是化学、区域等和对映体选择性方面；另一方面是原子经济性，即在物质转化过程中做到零排放、零污染。在化学反应合成效率的研究中，反应减少中转（有效利用物质原子，减少反应中无用物的形成）、实现反应的高效（提高反应效率）和特快（物质转化的反应速率缩短）是重点。

四、在化学中应用生物技术

生物科学是当代科学的前沿，生物化工是21世纪最有发展潜力的产业之一，它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。生物技术在采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物等方面的应用目前已较为广泛，实现了能源的节约和环境污染的减少，而且，生物化工具有独特的优势，一般化工无法达到，其产品的环保型也受到了广泛欢迎。

总之，绿色化学环保技术的发展不仅对环境保护产生重大影响，而且将成为我国企业与国际接轨创造条件。本文，笔者从材料的选择、生产过程的绿色化，分析了绿色化学环保技术对人类工业生产的影响，具有较强的借鉴意义。