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綠色化學對化學反應的要求范文1
化學反應是一個復雜的過程,在反應過程中容易受到不同因素的影響。第一,化學反應會受到濃度的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時濃度越大,反應速率越大,化學平衡會向正向轉移。第二,化學反應會受到壓強的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時壓強越大,反應速率越大,化學平衡會向氣態物質系數小的方向轉移。這一反應影響條件是針對氣體反應的,增大壓強相當于增大了單位體積內氣體的濃度,一次化學反應的反應速率就會隨著壓強的增大而變快。第三,化學反應會受到溫度的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時溫度升高,反應速率會增大,化學平衡會向吸熱方向轉移。實踐證明,溫度的變化可以影響到一切的化學反應的反應速率,只是影響程度會有所差異。第四,化學反應會受到催化劑的影響。一般情況催化劑對化學平衡不會產生影響,也不參與化學反應,在反應前后其質量和組成是不變的。它加入的目的就是改變化學反應的反應速率。通常正催化劑都會加速化學反應的反應速率。此外,光、反應固體物顆粒大小、溶劑等也會影響到化學反應的反應速率。其中溫度和催化劑的影響比較明顯、具有很大的實用價值。如在工業合成氨中,會使用鐵做催化劑,加快化學反應的反應速率,提高氨的生成速度。
2化學反應中催化劑的作用
2.1催化劑的類型
在化學反應中,催化劑雖不參與化學反應,但它會與反應物發生作用,加快了化學反應的反應速率,使化學反應變得更為劇烈。首先,催化劑不參與化學反應,即化學反應前后催化劑的質量、物質結構不會發生任何的改變。其次,催化劑會改變反應的速率,甚至可使反應的速率提高上萬億倍,大大提高了工業生產中化學反應應用的效率,提高了單位時間內產品的產量,創造了企業的經濟效益。催化劑的類型多樣,按催化過程可分為均相催化劑和多項催化劑;按催化劑的反應類型可分為氧化還原催化劑、酸堿催化劑和配位催化劑。按物質類型可分為過度金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、酸堿催化劑和金屬絡物催化劑。隨著工業的發展,人類環保意識的增強,對工業生產中的化學反應的要求也越來越高,產生了從環保角度出發的綠色化學,如燃煤中加入生石灰反應,減少了煤燃燒過程中二氧化硫的排放。在綠色化學中很大一部分就是通過催化劑的合理利用來減少和排除工業生產對環境的污染、破壞,隨之相應產生了綠色催化劑。
2.2催化劑的作用
在現代工業生產中,催化劑起到了巨大的作用,促進了工業的發展和工業生產的效率,催化劑的研究和使用時當今世界熱點,據統計有80%以上的工業生產化學反應都會用到催化劑。首先,催化劑的使用降低了工業生產的成本。一方面,催化劑的使用使工業生產中的化學反應更為充分,降低了工業生產的原料損耗,提高了生產效率。另一方面催化劑加快了化學反應的速度,提高了單位時間內工業生產的生產量,節約了人力等成本,使企業在同一時間內生產了更多的產品,節約了生產消耗,為企業贏得了更多的利益。此外,一些催化劑的應用簡化了所需產品的加工工藝,使人類通過廉價的手段提取了高效益的能源、產品,創造了極大的社會效益。其次,催化劑的使用提高了企業的生產能力。如在工業合成氨的過程中,使用催化劑使合成氨的化學反應速率提升了上萬億被,大大的提高了企業的生產能力,為企業創造了更多的經濟價值和社會效益。再次,催化劑能控制化學反應生成的產物,如在乙烯與氧氣的反應中,使用PdCl-CuCl2做催化劑可以生成乙醛;而使用銀作催化劑則會生成環氧乙烷。因此,生產中可以通過催化劑控制化學反應的生成產物,獲取生產所想要得到的新物質。此外,對于復雜反應,催化劑可以有效的加快主反應的反應速率,對副反應起到一定的擬制作用,提高了生產中所需產物的收率。第四,催化劑改善了化學反應的條件,如一些反應本身要在高溫下進行,才能確保反應和反應速率化學反應,加入催化劑后可在常溫下進行并確保反應的速率;又如一些反應對設備的腐蝕性嚴重,采用催化劑后可改變發生的化學反應,降低了反應過程中對設備的腐蝕,并確保了生產的順利進行?？梢姶呋瘎┑倪@一作用能有效改善企業化工生產中對生產設備的要求,較低了生產條件,為企業贏得了更多的利益。第五,催化劑的使用使更多的化學反應得以實現,拓展了工業生產中化學反應的原料來源,為企業的生產發掘出更多的資源。第六,催化劑擬制了一些化工生產中危害物品的生成,降低了化學反應對環境的污染。如工業生產鄰苯二酚過程中,采用酶E.Coli做催化劑,使產物的生成定向為鄰苯二酚,避免了化學反應生產過程中的副產品的產生和廢棄物的生成,有效的保護了環境。
3化學反應和催化劑應用的研究趨向
化學反應對人類的貢獻是有目共睹的,但化學反應造成的環境污染等負面影響也是不容忽視的,隨著環境問題的日益惡化,人類的環保意識逐漸增強。早在二十世紀時人們就提出了綠色化工,隨著人類對化學反應及催化劑使用研究的深入,目前人類已掌握了很多提高化學反應效率,減少環境污染的措施,并將其運用到工業化工生產中,實現了化學反應對人類的無害服務。同時,人們利用化學反應不斷的開發新的能源,如在催化劑作用下將煤炭資源轉化為液體燃料,增強了能源的利用效率,還降低了煤炭不充分燃燒所帶來的環境污染問題。因此,未來化學反應與催化劑應用的研究方向就是綠色化工、能源化工。隨著科技的發展,人類必將實現化學反應的無公害、無污染,并充分的利用催化劑等手段,拓展人類對能源原料的需求,進一步促進人類文明的發展。
綠色化學對化學反應的要求范文2
綠色化學即是用化學的技術和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質，不再產生廢物，不再處理廢物。它主張在反應過程和化工生產中對環境友好，從根本上也即生產源頭上消除污染，符合理想要求的反應就是綠色反應，符合理想要求的化學工業就是綠色化學工業，整個化學就可稱之為綠色化學。
一、綠色化學研究的主要內容
綠色化學的研究是圍繞化學反應、催化劑、溶劑和產品的綠色化而開展的，如圖所示:
原子經濟性反應最先由美國Stanford大學的B.M.Trost教授提出，它是綠色化學的核心內容之一。它的特點是:化學反應中所有參加反應的原子都進入產物中，沒有“廢棄物”。例如:化合反應、加成反應和分子間結構互變或異構化的重排反應都是原子經濟性反應。然而，它們畢竟只是眾多化學反應中的少數幾種，所以在化學反應中純粹的原子經濟性反應是不多見的。（在此需要特別指出的是，在化學實驗中，即使是原子經濟性反應，也往往會變成非原子經濟性反應，因為實驗中得到的產物，通常都被當作“廢棄物”扔掉。）但是，我們卻可以通過“收回重用”的辦法，使部分非原子經濟性反應變成原子經濟性反應。
二、綠色化學的十二條原則
Anastas和Warner兩人于1998年提出了“綠色化學的12條原則”，這些原則可作為開發和評估一條合成路線、一個生產過程、一個化合物是不是綠色的標準。
1.防止污染優于污染治理―最好是防止廢物的產生而不是產生后再來處理。
2.提高原子經濟性―合成方法應設計成能將所有的起始物質嵌并入最終產物中。
3.無害化學合成―反應中使用和生成的物質應對人類健康和環境無毒或毒性很小。
4.設計安全化學品―設計的化學產品應在保持原有功效同時，盡量使其無毒或毒性很小。
5.采用安全的溶劑和助劑―應盡量不使用輔物質（如溶劑、分離試劑等），如果一定要用，也應使用無毒物質。
6.提高能源經濟性―能量消耗越小越好，應能為環境和經濟方面的考慮所接受。
7.利用可再生資源合成化學品――只要技術上和經濟上可行，使用的原材料應是能再生的。
8.減少衍生物―應盡量避免不必要的衍生過程（如基團的保護與去保護，物理與化學過程的臨時性修改等）。
9.盡量使用選擇性高的催化劑，而不是靠提高反應物的配料比。
10.設計可降解化學品―設計化學產品時，應考慮當該物質完成自己的功能后，不再滯留于環境中，而可降解為無毒的產物。
11.預防污染的現場實時分析―分析方法需要進一步研究開發，使能做到實時、現場監控，以防有害物質的形成。
12.防止生產事故的安全工藝―個化學過程中使用的物質或物質的形態，應考慮盡量減小實驗事故的潛在危險，如氣體釋放、爆炸和著火等。
綠色化學使用化學品的原則是:(1)不用危害品（reject）;(2)減少用量(reduce）;(3)循環使用（recycle）;(4)收回重用（reuse）。簡稱為4R原則。它的核心是預防污染。
三、綠色化學中重要的概念
以下幾個有關的概念，將有助于大家從定性到定量角度更深刻地理解綠色化學。
1.原子經濟是由斯坦福大學Barry Trost教授提出來的，它是一個關于有多少反應物轉變成最終產物的概念。它的定量表述是:
％原子利用率＝期望產物式量×100／(期望產物＋廢棄產物)式量
由于反應中生成的副產物不易確定，又采用“原子經濟百分數”：
％原子經濟＝被利用的原子總式量×100／使用的所有反應物的總式量
2.綠色化學反應理想的綠色化學反應是參加反應的分子中的原子100％轉化成產物，實現“零排放”，充分利用了資源，又不產生污染。
3.綠色產品指產品在使用過程中和使用后不會危害生態環境和人體健康，產品具有合理的使用功能和使用壽命，產品易于回收利用和再生，在自然環境條件下易于降解。
四、綠色化學與環境治理
綠色化學是研究和設計在科研與生產過程中，實現沒有或盡可能少的環境負作用，遵循“原子經濟性”原則，并在技術上、經濟上可行的化學過程。綠色化學與環境治理是屬于兩個不同層次的概念。環境治理是對已被污染的環境進行治理，使之恢復到被污染前的面目；而綠色化學則是從源頭上阻止污染物生成的新策略，即污染預防，如果沒有污染物的使用、生成和排放，也就沒有環境被污染的問題，所以說防止污染優于污染治理。
綠色化學對化學反應的要求范文3
一、化學所面臨的挑戰
1.1化學的形象正在被與其交叉的學科的巨大成功所埋沒
化學是一門中心科學，化學與生命、材料等朝陽科學有非常密切的聯系，產生了許多重要的交叉學科，但化學作為中心學科的形象反而被其交叉學科的巨大成就所埋沒。化學這門重要的中心科學（centralscience）反而被社會看作是伴娘科學（bridesmaidscience）而不受重視。
1.2化學正被各種各樣的環境污染問題所困擾
化學的發展在不斷促進人類進步的同時，在客觀上使環境污染成為可能，但是起決定性的是人的因素，最終要靠人們的認識不斷提升來解決這個問題。一些著名的環境事件多數與化學有關，諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養化等；另一方面把所有的環境問題都歸結為化學的原因，顯然是不公平的，比如森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。這當然與化學沒有樹立好自己的品牌有關系，在最早的化學工藝流程里面，根本沒有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍，因此很多化學工藝都是會帶來環境污染的?，F在，有些人把化學和化工當成了污染源。人們開始厭惡化學，進而對化學產生了莫名其妙的恐懼心理，結果造成凡是有“人工添加劑”的食品都不受歡迎，有些化妝品廠家也反復強調本產品不含有任何“化學物質”。事實上，這些是對化學的偏見，監測、分析和治理環境的卻恰恰是化學家。
二、綠色化學是應對挑戰的必然
科學不但要認識世界和改造世界，還要保護世界。化學也如此，為了應對化學所面臨的挑戰，提倡綠色化學是刻不容緩。
2.1綠色化學的概念
綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學或清潔化學，是指化學反應和過程以“原子經濟性”為基本原則，即在獲取新物質的化學反應中充分利用參與反應的每個原料原子，在始端就采用實現污染預防的科學手段，因而過程和終端均為零排放和零污染，是一門從源頭阻止污染的化學。綠色化學不同于環境保護，綠色化學不是被動地治理環境污染，而是主動的防止化學污染，從而在根本上切斷污染源，所以綠色化學是更高層次的環境友好化學。
2.2綠色化學的產生及其背景
當今，可持續發展觀是世人普遍認同的發展觀。它強調人口、經濟、社會、環境和資源的協調發展，既要發展經濟，又要保護自然資源和環境，使子孫后代能永續發展。綠色化學正是基于人與自然和諧發展的可持續發展理論。在1984年，美國環保局(EPA)提出“廢物最小化”，這是綠色化學的最初思想。1989年，美國環保局又提出了“污染預防”的概念。1990年，美聯邦政府通過了“防止污染行動”的法令，將污染的防止確立為國策，該法案條文中第一次出現了“綠色化學”一詞。1992年，美國環保局又了“污染預防戰略”。1995年，美國政府設立了“總統綠色化學挑戰獎”。1999年英國皇家化學會創辦了第一份國際性《綠色化學》雜志，標志著綠色化學的正式產生。我國也緊跟世界化學發展的前沿，在1995年，中國科學院化學部確定了《綠色化學與技術》的院士咨詢課題。
2.3綠色化學的核心內容
原子經濟性是綠色化學的核心內容，這一概念最早是1991年美國Stanford大學的著名有機化學家Trost（為此他曾獲得了1998年度的“總統綠色化學挑戰獎”的學術獎）提出的，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產物。理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物，不產生副產物或廢物，實現廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應的原子經濟性，認為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子，使之結合到目標分子中。綠色化學的原子經濟性的反應有兩個顯著優點：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地減少了廢物的排放。原子利用率的表達式是：
原子利用率=（預期產物的式量/反應物質的式量之和）×100%
如無公害氧化劑過氧化氫的制備可采用乙基蒽醌法，即由氫和氧在2-乙基蒽醌和Pd為催化劑作用下直接合成，2-乙基蒽醌復出并可循環使用。此反應原子利用率為100%，體現了原子經濟性，減少廢物的生成和排放，是典型的零排放例子。
2.4綠色化學的12項原則和5R原則
為了簡述了綠色化學的主要觀點，P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出綠色化學的12項原則，這12項原則對我們今后從事綠色化學的研究具有一定的指導作用。
Ⅰ．防止——防止產生廢棄物要比產生后再去處理和凈化好得多。
Ⅱ．講原子經濟——應該設計這樣的合成程序，使反應過程中所用的物料能最大限度地進到終極產物中。
Ⅲ．較少有危害性的合成反應出現——無論如何要使用可以行得通的方法，使得設計合成程序只選用或產出對人體或環境毒性很小最好無毒的物質。
Ⅳ．設計要使所生成的化學產品是安全的——設計化學反應的生成物不僅具有所需的性能，還應具有最小的毒性。
Ⅴ．溶劑和輔料是較安全的——盡量不同輔料（如溶劑或析出劑）當不得已使用時，盡可能應是無害的。
Ⅵ．設計中能量的使用要講效率——盡可能降低化學過程所需能量，還應考慮對環境和經濟的效益。合成程序盡可能在大氣環境的溫度和壓強下進行。
Ⅶ．用可以回收的原料——只要技術上、經濟上是可行的，原料應能回收而不是使之變壞。
Ⅷ．盡量減少派生物——應盡可能避免或減少多余的衍生反應（用于保護基團或取消保護和短暫改變物理、化學過程），因為進行這些步驟需添加一些反應物同時也會產生廢棄物。
Ⅸ．催化作用——催化劑（盡可能是具選擇性的）比符合化學計量數的反應物更占優勢。
Ⅹ．要設計降解——按設計生產的生成物，當其有效作用完成后，可以分解為無害的降解產物，在環境中不繼續存在。
Ⅺ．防止污染進程能進行實時分析——需要不斷發展分析方法，在實時分析、進程中監測，特別是對形成危害物質的控制上。
Ⅻ．特別是從化學反應的安全上防止事故發生——在化學過程中，反應物（包括其特定形態）的選擇應著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學事故的可能性降至最低。
為了更明確的表述綠色化學在資源使用上的要求，人們又提出了5R理論：
Ⅰ．減量——Reduction減量是從省資源少污染角度提出的。減少用量、在保護產量的情況下如何減少用量，有效途徑之一是提高轉化率、減少損失率。②減少“三廢”排放量。主要是減少廢氣、廢水及廢棄物（副產物）排放量，必須排放標準以下。
Ⅱ．重復使用——Reuse重復使用這是降低成本和減廢的需要。諸如化學工業過程中的催化劑、載體等，從一開始就應考慮有重復使用的設計。
Ⅲ．回收——Recycling回收主要包括：回收未反應的原料、副產物、助溶劑、催化劑、穩定劑等非反應試劑。
Ⅵ．再生——Regeneration再生是變廢為寶，節省資源、能源，減少污染的有效途徑。它要求化工產品生產在工藝設計中應考慮到有關原材料的再生利用。
Ⅴ．拒用——Rejection拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法，它是指對一些無法替代，又無法回收、再生和重復使用的毒副作用、污染作用明顯的原料，拒絕在化學過程中使用。
三、綠色化學的發展前景
3.1反應原料的綠色化即反應原料符合5R原則。
3.2原子經濟性反應在基本有機原料的生產中，已有一些原子經濟性反應的典范，如丙烯氫甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和從丁二烯和氫氰酸合成己二腈等。
3.3高效合成法不涉及分離高效的的多步合成無疑是潔凈技術的重要組成部分。
3.4.提高反應的選擇性———定向合成如不對稱合成。
3.5.環境友好催化劑例如在正己烷的裂解反應中，固體酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的選擇性，更小的腐蝕性。
3.6.物理方法促進化學反應如微波引發和促進DielsAlder反應、Claisen重排、縮合等許多重要的有機反應。
3.7.酶促有機化學反應酶促有機化學反應有高效性、選擇性、反應條件溫和和自身對環境友好等特點。
3.8溶劑化學污染不僅來源于原料和產品，而且與反應介質、分離和配方中使用的溶劑有關，有毒揮發性溶劑替代品的研究是綠色化學的重要研究方向。如超臨界流體、水相有機合成和室溫熔鹽溶劑等。
3.9.計算機輔助綠色化學設計和模擬在化學化工領域，計算機已廣泛用于構效分析、結構解析、反應性預測、故障診斷及控制等許多方面。無疑，計算機在尋找符合綠色化學原則的最佳反應路線、化工過程最優化、產品設計等方面推動了綠色化學的更快發展。
3.10環境友好產品如可降解塑料、環境友好農藥、綠色燃料、綠色涂料和CFCs替代物等。綠色化學為化學的發展注入了新的活力，在21世紀化學必將大有可為。
參考文獻
［1］王恩舉.漫談綠色化學．大學化學，2002，（4）
綠色化學對化學反應的要求范文4
關鍵詞：化工生產；工藝流程；詳細分析
我國已經逐漸的進入到小康社會，在經濟迅速發展下，需要對化工生產行業更加的重視，化工市場的前景也十分的廣闊，現在社會的生產效率是極高的，在短時間內生產技術就有了突飛猛進的發展。隨著科技的發展，產品更新的速度也在加快，在這樣的情況下，化工生產工藝流程就變得越來越重要。
1 原料的前期準備工作
化工生產過程主要是以化學反應為加工的核心，只有化學反應是科學的，化工生產才能夠滿足化工行業的基本要求。在化學反應之前，需要對相應的原料進行處理，只有將化學反應的原料準備好，才能夠達到化學生產的基本條件。在化學生產的過程中，無論是產前、產中還是在產后，都要將材料中的雜質處理好，正確的按照相關的工藝進行提純處理，這樣就能夠將雜質的數量最大限度的減少，從而提高參與化學反應的質量。有些化學反應后會存在著很多的原料，這些參與的原料可以重新的作為下一輪化學反應的原材料投入到化學生產中，還要對原材料進行充分的調整，在殘余的原材料下還可以加入其它的原材料，這樣產生多余的材料就能循環的再利用，不會出現浪費的現象。在化學反應之前就對原材料進行基本的處理，這是化工生產之前需要做的準備工作，將準備工作做好就可以提高生產的效率。因此在化工生產的過程中，要想提高原材料的利用率，就要對原材料進行預處理，避免在化學反應的過程中，出現反應效率下降的情況。
2 化工生產中的化學反應
在化工生產的過程中，化學反應必須要根據反應的特點和條件將化學反應進行分類，可以分為不可逆反應和可逆反應、吸熱反應和放熱反應，化學反應的差異對化學條件的要求也是不同的，在同一個化學反應中，不同的化學反應與環境和溫度有著關系，在反應速度上也有著一定的差別?；瘜W反應在發生的過程中，需要通過具體的反應才能夠知道能否達到化工生產的基本要求，這也是化學研究的重點之一。不同的化學反應在反應的過程上也有著明顯的差異，因此在實際的生產中，需要根據具體的化學反應進行調整，在反應環境中添加適量的催化劑，這樣能夠幫助原材料發生化學反應，或者是使化學反應更加的劇烈，面對這樣的化學實驗，就要使用比較安全的反應器皿。在化學反應的過程中，一定要將具體的化學流程充分的了解，科學的把握每一個流程，詳細的了解化學反應的每一個步驟，使化學反應可以達到最佳的反應效果?，F在的化學反應有很多，原材料在處理方式上也不同，因此會出現各種各樣的變化，除此之外，在化學工藝流程上也有著顯著的差異，盡管是同一種化學產品，在化學生產的過程中，對雜質和化學反應的質量也是不同的。
3 化工生產工藝流程的配置
在化學生產的過程中，工藝流程的配置是應該重點關注的問題，也是整個化工生產中的重要環節，在產品生產的過程中，按照產品的具體生活參需要，對各個單元操作和單元過程進行充分的了解，選擇正確的操作工具、組合方式和設備的使用順序，還要以圖解的形式表示出生產全貌的過程。包括工藝路線技術先進、生產操作安全可靠、經濟指標合理有利在滿足產品性能和規格的要求下，要采用先進的生產技術選用的工藝路線必須具備現代化生產條件，反映在生產過程中應體現出物料損耗少、循環量小、能量消耗低，備投資少、生產能力大、生產效率高物料和能量利用充分、合理。
在配置流程時，要從四方面來把握：首先要盡量提高原料的轉化率和主反應的選擇性采用先進的技術、合理的單元、有效的最適宜的工藝條件和高效的催化劑，再有就是要充分利用分離、回收等措施循環使用未反應物料，以提高總轉化率反應，副產物也應加工成副產品。第三，在流程配置中要對冷熱物流合理匹配，充分利用自身熱能和冷量減少外部供熱或供冷，以達到節能的目的；第四，要盡力構筑物質和能量的閉路循環，盡力實現綠色生產過程；單元操作適宜，要根據單元反應過程的需要，正確選擇適宜的單元操作，確定每一個單元操作中的流程方案及所需設備的型式，合理配置各項操作與設備的先后順序。同時還要考慮整個工藝流程的操作彈性和各個設備的利用率，并通過調查研究和生產實踐來確定操作彈性的適應幅度，盡可能使各臺設備的生產能力相匹配，以免造成不必要的浪費。
4 生成產物的分離與提純
從原料開始，物料流經一系列設備的加工，包括物質和能量轉換的加工，最后得到預期的產品。如果在加工過程中采用的加工方法或工藝路線出現混雜，就會造成產品中有著不同數量的雜質與副產品使化工產品的質量相應下降，降低化工廠的利益。產物的分離與提純可以說是化工生產過程中的一大要點。再有副產品不一定就是沒用的雜質，也可以經過加工變廢為寶，提高原料的利用率。生產過程可以通過綜合化、產品的網絡化管理使資源和能源得到充分合理的利用，將副產物和廢料轉化成有用產品，可以將副產物和廢料作為另外的化工原料經過合理規劃在化工廠自身在建造過程中形成一條從基本原材料到能將材料完全利用的完整生產體系，實現真正的零排放生產流程，這樣對化工行業的發展是極為有利的，有利于化工行業實現可持續發展，對生態環境也是極為有利的，在化學工業生產的過程中，分離和提存是非常重要的兩個環節，任何的化學生產中，涉及到分離和提純工藝都是極為復雜的，但是這一環節也是極為關鍵的環節，在化學生產的過程中是極為關鍵的。
結束語
化工生產是一個復雜的流程，在其生產過程中不光能得到所需產品，可能得到許多副產品，所以在實際的生產過程中，生產廠家要堅持走可持續發展、科學發展循環經濟的道路，實現化工產品生產過程的綜合化、產品的網絡化開發新技術、新工藝，同時也要盡可能的保證化工產品的綠色環保，能夠盡可能的將廢物充分利用，形成化工生產的零排放。運用先進的、有自身特色的化工生產工藝流程來為自身贏得更大的優勢。
參考文獻
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[2]劉偉男.談化工生產工藝流程配置的反應系統[J].民營科技.2012（03）.
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綠色化學對化學反應的要求范文5
【關鍵詞】綠色化學技術；環境污染；治理；應用
引言
在二十一世紀，如何有效預防環境污染，確保生態環境持久平衡發展，是人類面臨的重大難題，生態環境的破壞已經達到了難以恢復的程度。針對我國當前國情，應當適當放慢經濟增長速度，將環境治理作為國家政府工作的重點。綠色化學是一門新型的化學種類，對污染物的處理基本實現了零排放，零污染，實現了廢物的最少排放。就目前形式來看，綠色化學技術有著十分廣闊的發展前景，國家政府需要加大研究力度，將綠色化學技術在全社會范圍內廣泛推廣開來。
1 綠色化學技術簡介
綠色化學是指在設計研究過程中沒有或者只有盡可能小的環境負作用的、且在技術上、經濟上具有著很強可行性的化學品或者化學過程的學科，通俗具體地講，綠色化學就是利用化學的技術方法來減少消滅那些對人類健康、環境安全和生態過程有害的產物。所以綠色化學又叫做環境無害化學、清潔化學或環境友好化學。綠色化學是實現污染預防的基本和重要的科學手段，包括合成、催化、分析等許多化學領域的內容。綠色化學的主要目標是實現有毒有害物質的零產生，零使用，是一門能夠在源頭上阻止污染的化學門類。
2 綠色化學技術的種類
總的概括，綠色化學技術主要包括以下幾種類型：
（1）生物技術。生物技術主要包括基因工程、細胞工程、酶工程和微生物工程，其最大特點在于能充分利用生物質資源，節約能源，實現清潔生產，并且實現一般化工技術難以實現的化工過程。
（2）膜技術。膜技術通常包括膜分離技術和膜催化技術。膜分離技術包含微濾、超濾、滲析、電滲析、納濾和反滲透、滲透蒸發、液膜等。膜分離技術具有成本低、能耗少、效率高、無污染、可回收有用物質等優點；膜催化反應可以“超平衡”地進行，提高反應的選擇性和原料的轉化率，節省資源，減少污染。
（3）催化技術。催化劑是化學工藝的基礎，是使許多化學反應實現工業應用的關鍵，酶的催化效率通常比無機化學催化劑高成百上千被，酶催化反應溫和，控制比較容易，且環境污染小。
（4）高級氧化技術。高級氧化技術主要包括紫外線法、H2O2/Fe2+法、O3/H2O2法等，將有機污染物進行氧化分解，完全轉化為水和二氧化碳。
（5）超聲波降解技術。超聲波使液相分子瞬間爆炸，產生強大的沖擊力，使所有的有機物在空化氣泡內發生化學鍵斷裂、高溫分解或自由基反應而使廢水中的有機污染物降解。
（6）等離子體技術。等離子體由最清潔的高能粒子組成，不會造成環境污染，對生態系統無不良影響，加上等離子體反應迅速，反應完全，使原料的轉化率大大提高。
（7）微波技術。微波技術能夠大大加快化學反應速率，縮短反應時間，而且操作簡單方便，產率很高。
3 綠色化學技術的特點
綠色化學技術的特點主要表現在以下幾個方面：
（1）綠色化學技術從源頭上有效防止了污染，最大限度的減少了污染的排放，甚至實現了零排放，采用的是無毒無害的原材料。
（2）綠色化學技術需要在無毒、安全無害的反應條件下進行化學反應，對反應條件的要求比較高。
（3）綠色化學反應所產生的物質對于自然環境是無污染的，能夠有效地提高資源能源的循環利用效率。
4 綠色化學技術在環境污染治理中的應用
4.1 綠色化學技術在大氣污染治理中的應用
大氣中的SO2 主要來自煤中含硫物經燃燒產生的產物，綠色化的煤炭生物脫硫技術是今后脫硫技術的發展方向。常用煤炭生物脫硫方法有生物浸出法、表面處理浮選法和微生物絮凝法等。將煤炭生物技術與非生物乳化技術相結合，提出煤炭脫硫的生物非生物綜合新技術，可縮短脫硫時間。在微生物菌種方面在基礎研究方面，一方面在采用馴化傳統菌種，另一方面還積極研究利用遺傳學技術，對脫硫微生物進行改良。
4.2 綠色化學技術在固體廢棄物污染治理中的應用
當前我國城市固體垃圾的處理主要是以無害化填埋和焚燒的方式來進行，無害化填埋對于土地資源來說是一個十分巨大的浪費，而且會嚴重污染土壤環境，而焚燒則會產生大量的有害氣體，如果不能處理好，將會造成對環境的二次污染。當前通過采用固體廢棄物電力氣化技術，能夠有效解決固體廢棄物污染問題，而且運行成本較低，能夠節約大量的資金，還能夠實現循環利用。
針對白色污染問題，通過燃燒等方法的處理會造成對空氣環境的污染，將綠色化學技術應用到塑料生產過程中，改善塑料結構，實現可降解生物塑料的生產是未來發展趨勢。
4.3 綠色化學技術在水污染治理中的應用
工業污水和城市生活污水是最重要的水環境污染源之一，利用綠色化學理念，實現對污水的零排處理，是未來的發展趨勢，當前我國自主研發的熱水鍋爐零排污技術在對污水處理的過程中有效地避免了可再生廢鹽水、煮爐水、沖洗水等廢水的排放，實現了廢水處理零排放。在對化學實驗廢液進行處理時，利用綠色化學技術，能夠對廢液進行有效中和，產生易處理、無污染的生成物，有效地減少了對環境的污染。農業生產中農藥化肥對于自然水體的污染也十分地嚴重，通過采用新型的綠色農藥，比如生物農藥、光活化農藥、現代化學農藥等，在保證使用效果的前提下能夠有效地減少環境污染，改善當前農業生產環境。
5 結束語
針對當前我國環境污染日益嚴重的狀況，需要采取必要的治理措施，來改善自然環境，綠色化學技術以其獨特的優勢，在未來環境污染治理中會有很廣闊的發展前景。
參考文獻：
[1]李春喜，王京剛，王子鎬，魏暉，張朝軍；超聲波技術在污水處理中的應用與研究進展[J].環境污染治理技術與設備，2001（02）.
[2]顏海波，孫興富.電解和臭氧技術在染料廢水處理中的實踐[J].環境科學與管理，2006（07）
綠色化學對化學反應的要求范文6
關鍵詞：綠色化學 涵義 實驗設計
一、前言
化學教學離不開科學實驗，化學實驗更是化學教學的組成部分。在化學實驗中應用綠色實驗能夠有效控制污染。
二、綠色化學的涵義
1.綠色化學的定義
綠色化學或稱環境友好化學，是利用化學的技術與方法來降低或消除化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生，使所設計的化學過程和產品更加環保友好，是一門從源頭上阻止污染的化學。
2.綠色化學的核心內容
綠色化學主要從原料安全性、工藝過程節能性、反應原子經濟性和產物環境友好性等方面評價一個化學反應的優劣。原子利用率、環境因子和“5R”原則是綠色化學的核心內容。
（1）原子經濟性。原子經濟性是指充分利用反應物中的各個原子，從而既能充分利用資源又能防止污染。原子利用率越高，反應產生的廢棄物越少，環境因子也就小，對環境造成的污染也越少。環境因子則是衡量生產過程對環境的影響程度的參量，是指在一個化學反應過程中，所生成廢物質量占目標產物質量的比值。
（2）“5R”原則。就是“減量”（Reduciton），即減少“三廢”排放；“循環使用”（Reuse）；“回收”（Recy-cling），實現“省資源、少污染、減成本”的要求；“再生”（Regeneration），即變廢為寶；“拒用”（Rejection），指對一些無法替代又無法回收、再生和重復使用的，有毒副作用及污染作用明顯的原料，拒絕在化學實驗過程中使用。
三、綠色化學實驗設計的策略和方法
綠色化學實驗方案的構思、設計是一種開放的創造性思維活動，因此其策略和方法也沒有固定的模式可以遵循，下面僅僅結合綠色化學實驗設計與創新的類型進行探討。
1.優選實驗項目策略
根據實驗大綱的要求，充分考慮試劑和產物的毒性以及整個實驗過程產生的“三廢”對環境的污染，盡量排除或減少對環境污染大、毒性大、危害大、三廢處理困難的實驗項目，如氰化物、砷化物的實驗，溴的制備，苯的硝化還原制備苯胺等，以毒性小的實驗代替來完成基本操作訓練。盡量選擇系列化實驗，用前一實驗的產物作為后一實驗的反應物，在合成實驗“苯甲酸和苯甲醇的制備”中，學生合成的產品苯甲酸粗品，可以為基本操作實驗“重結晶”之用，精制以后的苯甲酸純品又為基本操作實驗“熔點的測定”之用，這不僅可以大大節省試劑和原料，而且可以通過熔點檢查學生做的產品是不是合格，一舉而多得。設計綠色化學，盡量選擇與環境保護密切相關的實驗，如大氣中SO2含量的測定，廢干電池的綜合利用，由廢鐵屑制FeCl3，水中溶解氧的測定等，既鍛煉了學生科學實驗的能力，又讓學生了解了污染物對環境的危害，培養了學生的環保意識。
2.優選反應物質的策略
化學反應原理是實驗設計中的核心要素?；瘜W實驗中反應物的優選、操作過程的優化、實驗裝置的改進都與反應原理密切相關，因此研究反應原理，依據反應原理對實驗進行綠色化改進和創新，就是抓住了實驗的本質和成敗的關鍵，是化學實驗改進和創新的重要策略。例如在乙酸乙酯制備實驗中，目前常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反應多、過程復雜、產品損失多、環境污染嚴重等不足。對此實驗的改進與創新可以從酯化反應的實驗原理入手：
由反應原理可知，酯化反應的實質是在路易斯酸催化下，酸和醇反應成酯，溫度過高或催化劑氧化性過強時易發生副反應。作為優良的酯化催化劑必須滿足在非水介質中酸性要足夠強，氧化性要弱，以減少副反應。因此，對這個實驗的改進就可依據上述實驗原理，選用綠色催化劑，以取代濃硫酸?？煞謩e利用H2SO4、FeCl3、PW12、PW12/SiO2催化合成乙酸乙酯。結果表明，用自制的新型催化劑PW12/SiO2代替硫酸催化酯化，不僅產率高，反應溫度低，操作簡單，無污染，而且催化劑能重復使用，適應綠色化學發展趨勢，取得了良好的實驗效果。
3.實驗裝置改進策略
實驗裝置是實驗的載體，是影響實驗的又一個重要因素。一套好的實驗裝置，不僅能減少實驗可能產生的污染又能給人以美的享受，因此對化學實驗綠色化改進與創新自然離不開實驗裝置。實驗裝置的改進一般有如下策略：
3.1簡約化策略（微型實驗）。在不影響實驗效果的前提下，盡量采用用藥少、裝置簡單或微型的實驗裝置。微型化學實驗具有污染小、節約經費（其試劑用量為常規實驗的1/10或1/100）、縮短實驗時間（大約為常規實驗的40%）的優點，同時降低了水、電資源的消耗。微型化學實驗的開設對毒性大、藥品貴、耗量大、污染嚴重、操作復雜的化學實驗尤為必要。微型實驗除了可以用已經研制成功的井穴板等微型儀器外，還可以把容量瓶、燒瓶、冷凝管等微型化。在微型化帶來實驗現象不明顯時，可以借助現代化教學手段把結果放大。微型化學實驗還要努力減少實驗對玻璃儀器的依賴性，例如，對有些顏色變化明顯的定性實驗可以放在點滴板中進行，如指示劑與酸堿作用實驗和Fe3+的顯色實驗等，而有些定性實驗可以放在定性濾紙上完成，如檢驗醛基、MnO4-離子存在等。
3.2設計封閉實驗裝置策略。封閉的實驗裝置應包括氣體發生、收集裝置，氣體性質實驗裝置，尾氣的收集、處理裝置和導氣裝置等。對于氣體發生裝置可以從密閉和控制反應兩方面著手。
四、創新實驗方式
1.微型處理
即在保證實驗現象明顯的前提下，對實驗進行重新設計與探索，實驗藥品微量化或實驗裝置微型化。例如：在研究氯化鋇和硫酸鈉反應時，應在試管中加硫酸鈉，然后用膠頭滴管逐滴加入氯化鋇溶液（可溶性的鋇鹽是有毒的），邊加邊觀察實驗現象。這樣可以減少氯化鋇的使用量，防止過量的氯化鋇對環境造成的污染。
2.多媒體演示
有些實驗成本昂貴、容易造成浪費；有的實驗必須采用有毒、有害的試劑，實驗時會排放出有毒氣體和有毒廢液，或容易引起爆炸，對于中學生來說，存在很大的安全隱患，不便于在普通學生實驗室中進行。為了讓學生對實驗原理、過程、現象和結果有直觀的感受，又能規避實驗風險，可以利用多媒體技術進行模擬演示。事實上，在國內外已有不少學校采用這種方法進行實驗教學，效果很好。
五、結束語
綜上所述，綠色化學實驗設計具有很大的環保性，但是我國基礎化學實驗綠色化的道路還很漫長，需要我們持之以恒的探索，才能推動我國綠色化學事業的快速發展。
參考文獻
