关于绿色有机化学合成技术应用的探讨

2021-04-11 17:23:32
当代化工研究 2021年3期
关键词:实验者化工企业原材料

(新疆昌吉职业技术学院 新疆 831100)

引言

随着经济的快速发展,我国环境也相继出现相关问题。近年来,我国化学工业发展迅速,同时也带来了严重的环境污染问题,为了解决环境污染问题,我国积极开展绿色有机化学合成技术的研究,通过近些年来科研人员不懈地努力,虽然我国在绿色有机化学合成技术方面取得了重大进步。但是化学合成技术的发展仍需要改进和完善,进而为全人类的健康与幸福生活造福。

1.绿色有机化学合成技术的基本概念与研究内容

(1)绿色有机化学合成技术的基本概念

绿色有机化学的含义十分丰富,它既包括环境友好型化学,同时也包括清洁有机化学以及无害有机化学。绿色有机化学合成并不是一个极其复杂的过程,绿色有机化学合成是指选择对无毒、无害且对环境不会造成污染的原料,运用对环境友好的、高转化率、科学、绿色的且不产生副产品的反应进行加工合成,目的是降低环境污染,减少资源和能源的消耗。绿色有机化学合成技术是一种新兴的合成技术,在合成的过程中,必须遵循绿色环保的原则。绿色有机化学合成技术的产生主要是为了解决化学工程中所产生的环境污染问题,绿色有机化学合成包含合成反应条件、化学合成反应的原料和化学反应的转化条件,整个反应过程以绿色环保和获得绿色产品为最终目标。

(2)绿色有机化学合成技术的研究内容

绿色有机化学合成技术的研究目的,是为了降低对环境的污染,所以化工企业的首要工作是开展绿色有机化学合成技术的研究。绿色有机化学技术的研究应重视对当前已有化学产品的开发与研究,从而研发出对人类社会健康生活有益,同时也对环境友好的化学产品,并且不会对环境产生污染的产品。

化工企业若想降低化学合成过程中对环境的污染,可以通过改变化学合成反应的条件,从而实现对化合反应过程中产生的排放物进行回收与利用,还可以对排放出的污染物施以科学、绿色环保的手段,从而避免或减少对环境的污染。另外,还可以通过改变化学合成反应中的反应原料以及催化剂,使整个化学合成过程更加绿色环保。

总而言之,绿色有机化学合成技术的最终目标是实现化合过程的绿色环保与安全,并且要求化合反应过程中所用到的反应原料及催化剂对人身体无害,且不会对环境产生负面影响,只有化学反应中使用的反应原料及催化剂是绿色的,才能够实现化学工业绿色化,人们的生存环境才不会受到影响。

2.绿色有机化学合成技术的实际应用与现状

(1)选择绿色环保的反应原材料进行化合反应

化工企业若想运用绿色有机化学合成技术,来实现化工产品的生产,首先,应当重视化合反应过程中所选的原材料。要想实现绿色环保的目标,就应当使用绿色环保的反应原材料,就是上面所提出来的无毒、无害且对环境无影响或影响较小的原材料。化合反应中所选择的原材料将直接决定反应类型和具体化合反应过程,只有使用绿色的化合反应原材料才能降低风险,且能减少对环境的污染和对实验者造成的伤害,若化学反应中所选择的原材料具有毒性,会有很大几率在实验中造成严重的后果。

此外,过去大部分传统的化工企业,在生产化工产品时,大多数使用的是不可再生资源,因此造成了资源浪费的现象与不可再生资源紧张的后果,为了减少资源的浪费现象,解决不可再生资源紧张的问题,保护不可再生资源成为当前化工企业首要解决的问题,当前选择化学反应原料时,应选择可再生资源和可重复利用的原材料。例如在芳香胺进行合成时传统化工企业选择的化合反应原材料是氯代芳烃,但是氯代芳烃如果长期使用就会积聚在实验者的身体内,因此就会对进行该类化工实验的实验者身体健康造成威胁,当前化工企业可以使用芳烃类物质替代有毒有害的氯代芳烃物质。

(2)研究与开发绿色环保的化学合成反应催化剂

化工企业在进行化学合成反应时,需要使用催化剂,使用催化剂的目的是为了加快化合反应的速度,使化学反应的速率和生产出的产物达到预想的含量。早期传统的化工企业进行化学合成反应中,通常使用的催化剂是液态的酸和碱,因为该类催化剂催化效果较好,价格更便宜也较为容易获取,但是液体的酸和碱仍有弊端,该类化学催化剂会腐蚀金属制的反应设备,还会造成严重的环境污染,从而造成各种资源的损失,在化学合成反应完成之后,残留催化剂的处理也是一大难题。为了解决该类液体酸碱催化剂对人体健康的影响、对环境的污染以及对化学反应设备的腐蚀等问题,就必须开发出绿色环保、无毒、无害的新型化学合成反应催化剂,例如当前已开发出的固体强酸、强碱催化剂、分子筛催化剂。

(3)选择绿色环保、无毒、无害的化学反应溶剂

在传统的有机化学合成反应过程中,一般情况下使用有机溶剂作为化学反应溶剂,因为有机溶剂有较好的溶解性,它能够将有机化合物充分溶解在反应试剂中。但是大部分有机溶剂也有弊端,就是具有毒性,在化学合成反应完成后,必然会残留有毒性的物质,而残留的有毒性物质的收集也成为一大难题,并且该类有毒物质很难回收再利用,而且还会造成环境污染。部分有机溶剂的性质非常不稳定,在进行化学合成反应时很有可能会发生爆炸,对实验者造成人身伤害,也会对实验室造成破坏。

反应介质是进行化学合成反的必要条件,但是,反应介质不一定是溶剂,还可以用超临界流体或水来代替反应中所使用的溶剂,首先,不会因为反应过程中产生有害物质而污染环境,其次,节省了化学合成反应结束后对溶剂的后续处理工作的时间,更重要的是,不会对实验者的身体健康造成影响,当前这些绿色溶剂主要包含水、超临界流体等,大部分化工企业在进行化学合成反应中,一般会选择价格便宜,又容易获取的水作为反应溶剂。

(4)绿色有机化学的发展现状

首先,我国有越来越多的科研工作者投入到绿色有机化学的研发中,已经有很多专家的科研成果在国际范围内被认可,使得我国在有机化学合成技术中在国际有机化学研究中拥有话语权,并为国家争光。其次,我国拥有先进的实验设备和舒适的工作环境,我国与发达国家在研发绿色有机化学技术方面不相上下。再次,我国已有很多的研究成果在世界排名中靠前。比如,我国在有关有机化学与金属合成的研究等方面。以北京大学为首的国内各大高校,已经发表了十余篇有关绿色有机化学合成的相关论文。比如,2014年,北京大学在国际论坛上发表了56篇有关绿色有机化学合成技术的论文。虽然我国的有机绿色化学合成技术较为成熟,并且我国也正在积极推进绿色有机化学合成技术的研发,但是我国目前仍然有大部分科研人员缺乏专业性。例如,部分科研人员缺乏对绿色有机化学合成技术的专业知识,并且缺乏相关的经验,进而对环境造成污染。所以,只有科研人员提高专业素养,才能使绿色有机化学合成技术发挥到极致。我国的绿色有机合成技术的发展速度也较为缓慢,当前大部分化工企业仍然使用传统的化学合成方法,使得工厂的生产效率低,生产成本高且会造成环境污染。

3.结束语

综上,绿色有机化学合成技术对我国的经济发展是十分有益的,对国民的健康社会生活十分重要。因此,发展绿色有机化学合成技术,有利于绿色有机化学合成技术的发展与进步,绿色有机化学合成技术不仅能解决或降低环境污染问题,而且能提高化学合成反应中原材料的利用率,并降低成本。但是,目前我国在绿色有机合成技术的研究仍存在很多问题。缺少创新创造性的思维是其中最大的问题,这成了影响我国绿色有机化学合成技术发展的最大阻碍,为此国家和政府出台了许多相关的政策来解决该类问题。当前,我国大力支持绿色有机化学合成技术的研究,倡导建设可持续发展的社会,为此我国应树立创新创造性的思维,对原有的研究理念进行改良与完善,为绿色有机化学合成技术发展做贡献。

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