绿色化学品
在生产的过程中充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料; 在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放; 提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”,而生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。绿色化学品的概念来源于绿色化学。
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3-4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境,不危害人类生存的可持续发展的道路。绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年,美国通过了一个 “防止污染行动” 的法令。1991年后,“绿色化学” 由美国化学会 (ACS) 提出并成为美国环保署 (EPA) 的中心口号,并立即得到了全世界的积极响应。其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; 反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国 《绿色化学》 杂志的定义,绿色化学是指: 在制造和应用化学产品时应有效利用 (最好可再生) 原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术,它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物。绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用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。世界上很多国家已把 “化学的绿色化” 作为新世纪化学进展的主要方向之一。
目前绿色化学品的制造主要考虑以下反应过程:
❶充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
❷在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废物;
❸提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现 “零排放”;
❹生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。
绿色化学的研究者们总结出了绿色化学品生产的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。
❶防止污染优于污染形成后处理。
❷设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中。
❸尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。
❹设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。
❺尽量不用辅助剂,需要使用时应采用无毒物质。
❻能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响,合成方法应在常温、常压下操作。
❼最大限度地使用可更新原料。
❽尽量避免不必要的衍生步骤。
❾催化试剂优于化学计量试剂。
❿化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。(11)分析方法应能真正实现在线监测,在有害物质形成前加以控制。(12)化工生产过程中各种物质的选择与使用,应使化学事故的隐患最小。