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綠色化學反應范文1
一、科學利用替代品促使環境污染率降至最低從而落實綠色實驗目的
在高中化學實驗中有些反應物具有腐蝕性、復興以及易燃性,容易對學生以及學生的人身造成傷害,并會對環境帶來污染,因此學生可在化學反應過程中探究可以代替污染物的其他物質,從而減少有害物質對環境的污染程度,落實綠色實驗學習理念。例如,在化學實驗中較常應用到四氯化碳,因該物質具有易揮發特性,會對實驗操作者健康帶來一定損害,因此可在萃取實驗中選取一些對環境以及人身健康影響較小的有機溶劑,不僅可以使學生可以掌握萃取實驗方法,而且可以達到綠色實驗的目的。
二、啟用微型實驗學習模式落實綠色實驗
所謂“微型實驗”學習模式,是指按照科學化學反應實驗標準,結合一定比例將化學實驗制劑、設備以及相關反應物均降低至最低標準,從而使化學實驗在不影響實驗成果基礎上,落實綠色實驗目的。為了使“微型實驗”化學學習模式更加高效,可從以下幾個方面進行分析:一是學生在落實微型實驗前,應反復驗證微型實驗過程中所使用的化學用品反應質量的科學性,確保好、綠色實驗與化學反應正確性不發生沖突;二是學校應結合高中化學學習要求研制并采購一批微型實驗用品,將縮小的化學實驗用品應用在微型實驗中,從而使綠色環保的化學實驗反應計量可以得到更好的掌控,避免出現反復實驗以及錯誤操作等消極現象;三是合理控制化學反應時間。由于微型實驗采用的反應物數量較小,因此反應時間也應隨著縮短,從而保證卡化學反應結果正確性,并使學生觀察效率更高。由此可見,在高中化學實驗中應用“微型實驗”落實綠色實驗理念極為可行,因此學生??積極研究相關制度與規范,從而使高中化學實綠色實驗理念得以貫徹落實[1]。
三、科學減少化學反應物濃度實現環境保護目的
在進行化學實驗過程中反應制劑大多存在一定污染性,作為在化學反應過程中必不可少的原材料,為了使綠色化學實驗理念得以落實,在不影響反應結果的前提下,學生可引導學生將實驗制劑濃度減低,從而降低化學實驗廢物排放污染環境的機率,并使綠色化學理念得以貫徹落實。為了使化學反應結果在減少試劑濃度基礎上不會發生偏差,學生應反復推算反應結果精準性,并在整個高中階段化學實驗學習領域制定試劑濃度縮減執行標準,從而統一化學實驗操作步驟與反應標準,促使學生在系統性的化學實驗學習下不會影響學習結果的有效性。例如,高中化學學生在引導學生開展“銀鏡反應”實驗時,應結合客觀條件設計科學設計反應步驟與制劑使用量,將通常實驗反應中所用到的2%濃度的氨水與銀氨溶液降低到1%左右,由于并不會影響實驗實驗結果,并可以降低氨水與銀氨溶液排放對環境的污染程度,因此可采用該方法實現綠色實驗目的。再如,石蕊、品紅以及酚酞是高中化學中應用較為普遍的指示劑,因具有靈敏的變色反應,所以僅需少量制劑便可達成實驗觀察目的。基于此,學生可引導學生將反應制劑原有的0.5%--1%計量,縮減到0.1%--0.25%左右,從而達到綠色實驗目的,在縮減化學反應溶劑時,不僅可以落實綠色實驗目的,而且可以降低學校的化學實驗學習投入成本,從而使化學實驗學習達到可持續發展目的[2]。
四、高效落實實驗步驟且細心觀察降低重復實驗機率
化學實驗學習的目的是為了提高學生對化學的認知與動手實踐能力,然而為了落實綠色實驗學習理念,并培養學生勤儉節約的精神,我們學生并不能無休止的任由自己反復開展無用實驗,應盡量減少反復實驗現象,從而在落實學習內容的同時,使學生得以掌握化學實驗學習內容,并做到了節約化學實驗制劑與設備使用率的目的,從而得以落實綠色化學實驗。例如,學生在進行“實驗室制取蒸餾水”的掌握時,可先利用“微課”向學生演示化學實驗步驟,并借助圖片變現形式向學生明確實驗過程中應注重的反應重點,從而使學生可以更好的開展化學實驗,并在實驗過程中有的放矢,達到提高化學實驗效率的目的,由于學生動手實踐化學實驗的過程既高效又順利,不僅可以提高化學學習質量,而且可以有效落實綠色實驗的實驗學習理念。此外,學生在微課的引導下,對化學實驗自主進行準備、組裝、操作以及觀察實驗結果的過程,還可有效培養學生分析問題、理解問題以及細心觀察等能力,有利于培養高中生的綜合素質,符合新課改創新學習理念的最終目標[3]。
綠色化學反應范文2
關鍵詞:對比分析;綠色化學;應用研究
對比分析是我們學習和研究的基本方法之一。對比分析教學法是指在教學過程中,將一些有某種聯系和區別的教學內容放在一起進行分析比較,找出它們的相同點和不同點,使學員明白一項內容以后很自然地就能聯想到另一項內容。通過對比分析可得出結論,易于掌握知識。通過對比分析方法的運用,活躍學員思維,激發學員學習興趣,使其體悟學習的快樂?,F就其具體做法逐一闡述。
1概念對比分析
在綠色化學課程中涉及很多新的概念。通過將學員已經掌握的基本概念與新概念進行對比分析,找出概念的相似和不同,將新舊知識聯系起來,能夠幫助學員較為迅速地理解和學習掌握。如傳統化學與綠色化學、傳統發展觀與綠色發展觀、傳統意義GDP與綠色GDP、原子利用率與產率、綠色化學與傳統環境保護、非綠色化學品和綠色化學品等對比分析。比較分析的形式可以是多樣的,以原子利用率與產率為例,我們通過數學表達式的形式對兩者進行比較。原子利用率=(目標產物的質量/各反應物的質量之和)×100%,產率=(目標產物實際產量/目標產物理論產量)×100%。這種比較簡潔明了,便于記憶。又如對有的概念我們還可以通過具體的實例進行比較分析,以綠色化學品和非綠色化學品為例,綠色化學品又稱環境友好產品,它在使用過程中和使用后不會危害生態環境和人體健康。如ConfirmTM殺蟲劑對毛蟲有非常好的殺滅作用,而對于各種哺乳動物、水生動物、益蟲如蜜蜂、瓢蟲、甲蟲、蜘蛛等都非常安全。DDT以前曾是應用廣泛的殺蟲劑。然而,它能在鳥類體內累積,造成蛋殼變薄,使多種鳥類種群顯著減少。人們甚至在北極的海豹和南極的企鵝體重也發現了DDT,DDT作為非綠色化學品已被禁止使用。這種通過實例比較分析不僅利于學員準確直觀形象地掌握新概念,而且有助于學員樹立保護生態意識。
2實施途徑對比分析
綠色化學實施途徑是多方面的。在綠色化學教學中,對每一種途徑都可以分別進行對比分析。例如傳統反應原料與可再生資源利用對比分析中己二酸制備,傳統反應以不可再生的石化產品苯作為原料反應過程中還用到硝酸;而綠色化學反應用可再生物葡萄糖為原料,不但消除了苯的危害,還避免了由于硝酸使用帶來的環境問題。又如傳統催化劑與高效無害催化劑分析對比。綠色化學過程應是采用無毒無害的催化劑,它應具有很高的氧化選擇性,不產生或很少產生副反應產物,達到盡可能高的原子經濟性。其中以異丙苯生產過程為例比較:分別用無水三氯化鋁催化劑和分子篩固體酸催化劑的合成工藝反應條件對比分析。在分析過程中,我們采用圖表對比分析法,分別從產量、廢水、廢氣、廢渣、工藝流程、生產效益等多角度比較。得出分子篩催化劑無毒無腐蝕性、可完全再生,取得顯著經濟效益和環境效益。
3具體反應路線對比分析
在綠色化學教學中有很多具體合成路線,將這些路線進行對比分析,能夠幫助學員迅速學習理解。例如異布洛芬(芬必得主要成分)的合成方法對比:老方法六步,新方法三步。新方法消除了大量的廢物,生產能力大得多,在較短的時間和較少的資金投入下,生產效率高得多。在環境效益與低投入獲益方面,綠色合成顯示出極大的優勢。對比分析應用到綠色化學教學反應路線中,提高學員分析解決問題的能力。
4改變反應方式對比分析
在綠色化學教學中,傳統反應方式與非傳統反應方式之間存在很大的差異。引導學員進行對比分析差異,激發學員創新意識。例如傳統付瑞德爾-克拉夫茨反應用苯與鹵代烴在無水三氯化鋁催化下進行。此反應會產生鹵化氫氣體、廢棄的催化劑固體等。為避免傳統付瑞德爾-克拉夫茨反應的副反應產物污染,Kraus等改變反應方式,開發了一種新方法,利用醛和醌的光化學反應合成,消除了污染。光化學反應、電化學反應、微波輻射等非常規方式是借助物理學中光、電、輻射等手段應用于化學反應。對比法應用到綠色化學改變反應方式教學中,能夠啟發學員移植創新意識。
綠色化學反應范文3
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。
綠色化學反應范文4
化學工業推動著人類社會和物質文明的快速發展,也為人類社會作出了重大的貢獻,同時伴隨而來環境污染問題越來越嚴重,因此化學工業表現出的“貢獻”和“環境污染問題”的兩重性對化學工業領域的科研工作者和生產人員提出了挑戰。用綠色的化工工藝取代傳統的化工工藝是綠色化學工程與工藝所提出的思想,通過在化學工業生產過程中,在無毒、無害的反應條件下去采用無毒、無害的原料來進行反應,同時使整個反應具有高選擇性,進而能夠最大限度地減少副產物的生成。要達到此目的,必須在化工行業推行清潔生產,實現零排放,把污染消滅在生產過程中。文章針對傳統化學工業的發展問題,通過對綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用進行探討,從而在我們國家今后的化學工業生產中環保性和節能性提供參考依據。1綠色化學工業概念綠色化學又稱“環境無害化學”“、環境友好化學”“、清潔化學”,綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。其研究目的在于尋找充分利用原材料和能源且在各個環節都潔凈和無污染的反應途徑和工藝。綠色化學工業是把綠色化學的思想引入傳統化學工業生產中,并此基礎上產生對人類健康、社區安全、生態環境無害的化學工業過程。
2綠色化學工程與工藝的開發
早期人們對化學工業所引起的環境污染常常采用的辦法是“末端治理”,開發了多種環境保護手段,如:水處理技術、大氣污染防治技術、固體廢棄物處理技術和噪聲治理技術等,對生態環境的保護作出了重要貢獻。但隨著人類社會和物質文明的不斷發展和進步,環境污染的速度遠遠快于治理環境污染速度,并且治理環境污染的費用不斷增加,而且治標不治本。而綠色化學工程與工藝是用綠色的化工工藝取代傳統的化工工藝,采用無毒、無害的原料,在無毒、無害的反應條件下進行,使反應具有高選擇性,最大限度地減少副產物的生成。從而在化工行業推行清潔生產,實現零排放,實施綠色化工生產,從污染的源頭防止污染的發生。綠色化學工程與工藝在化學工業中具體實施方法主要有以下幾種。
2.1原料的綠色化
在化學產品生產中,原料的選擇是決定化學生產過程和生產工藝的主要因素之一,綠色化學工程與工藝以無毒無害的原料作為綠色化學工業重點研發目標,選用可再生資源作為綠色化學原料,如生物質資源包括植物、農作物、林產物、海產物(各種海草)和城市廢棄物(報紙、天然纖維)采用生物轉化法通過一系列的反應轉化得到醇、酮、酸類等常見的化工原料,在轉化過程中依賴各種微生物在細胞內產生出我們所需要的各種化學品,整個過程清潔無污染,這都是綠色原料應用的典型。
2.2催化劑的綠色化
近幾年來,隨著化學工業的快速發展,采用合理的化學反應應用在化工生產過程中成為了現代化學工業可持續發展的重要因素之一。在常規的化學反應中都離不開催化劑的使用,正確合理的使用催化劑不僅可以加速反應進程,改善化學反應的選擇性和提高轉化率,提高產品質量、降低加工成本,而且從根本上減少或消除副產物的產生,減少環境污染,最大限度地利用各種資源,保護生態環境。目前,針對化學反應催化研究已經研發出各種催化劑,例如,在精細化工生產中,已使用安全的固體催化劑分子篩、雜多酸等來替代有害的液體催化劑濃硫酸,從而簡化了工藝過程,減少“三廢”的排氣量。
2.3溶劑和助劑的綠色化
在化學工業生產過程中,無論是化學反應過程,還是化學產品的分離過程,都會使用大量的溶劑或者助劑來克服反應或分離過程中的特殊障礙,但是這些溶劑和助劑都是有毒的,往往會對人類健康和社會環境造成負面影響,所以開發出無毒無害的溶劑和助劑也是綠色化學工業重點研發目標之一。合適的綠色的溶劑和助劑不僅僅能使反應加速進行,也能使反應能耗低、效果更好、選擇性更高以及產品更容易分離,更有利于環境保護。例如,現已開發出各種離子液體來應用于化學工業生產過程中的化學反應提供新的反應環境,也應用在化學工業生產過程中的分離過程進行產品與副產物的分離。
2.4能源的綠色化
在化學工業中,從獲取的化學原料到發生的化學反應以及反應產物的分離和純化等各個環節均伴隨能量的產生和消耗,而且耗能巨大。然而,在化工生產的化學反應中,若反應是吸熱的,則需要在反應開始時加入熱量來使反應進行完全;若反應是放熱的,則需要冷卻以移出熱量來控制反應進行。同樣在化工過程的分離與純化中,可通過精餾、萃取、再結晶、超濾等操作來實現,也需要消耗大量能量。所以找到合適的能源也是綠色化學工業重點研發目標。例如,比較清潔的能源有電能、光能、微波以及超聲波等能量,其中電能是運用較多的一種,在利用天然、無毒、手性的維生素B12為催化劑的電催化反應中可以實現在溫和中性條件下的自由基環氧化。
3綠色化學工程與工藝對化學工業節能減排中的促進作用
近些年來,在國內的化學工業中,綠色化學工程與工藝主要應用在以下幾個方面。
3.1清潔生產技術的應用
在化工行業清潔生產包括清潔生產過程、清潔的產品以及清潔的能源等三個方面。而在化學工業節能減排中,主要以清潔生產過程為主。清潔生產過程是指在生產中盡量少用和不用有毒有害的原料,采用少廢、無廢的新工藝和高效設備,改進常規的產品生產工藝;盡量減少生產過程中的各種危險因素,如高溫、高壓、易燃、易爆、強噪聲、強震動等;采用可靠、簡單的生產操作和控制。已有的化學工業中清潔生產技術應用案例為:磷肥工業清潔生產工藝、鉻酸酐生產工藝的綠色化改造、環氧丙烷的清潔生產、對苯二甲酸二甲酯氧化尾氣的回收利用、二氯苯胺的清潔生產以及苯甲醛的清潔生產工藝等,這些清潔生產技術對化學工業節能減排有促進作用,實現了化學工業的綠色化,對人類健康和生態環境的保護作出了重要的貢獻。
3.2與生物技術相結合的應用
在化學工業生產中,綠色化學工程與工藝常常與生物技術相結合,采用生物煉制技術將可再生資源轉化化學原料,進而合成出所需要的化學品。通過這種技術得到的化學原料相對于一般的工業原料來講,反應效果和催化效率較好,反應產生的污染物和廢棄物較少,還具有良好的無污染性、高效性、節能性。生物煉制是開拓創新型技術,是生產能源、材料與化工產品的新型工業模式。例如,全作物生物煉制方法以油菜、大豆、甘蔗、玉米等為原料,采用發酵技術,用基因組合方法在有氧條件下生成1,3-丙二醇重要的化工中間體。
3.3環境友好型的化學品的應用
大力發展綠色化學工程與工藝可以使化學工業為我們生產出更符合社會、自然環境可持續發展的環境友好型產品,在生活中有許多具體應用實例。例如,已被聯合國列為新一代環保制冷劑含雜原子N、Si的三氟碘甲烷(FIC-1311)來替代傳統制冷劑氟利昂,FIC-1311不損耗臭氧層,溫室效應可以忽略,對環境破壞作用較小;2005年美國環境保護署已批準的新型熏蒸氣體殺蟲劑硫酰氟來替代溴甲烷,殺蟲效果比溴甲烷好,對堅果和干果氣味無影響,同時對臭氧耗損潛能值為零,對大氣臭氧層無影響。
4結束語
綠色化學反應范文5
關鍵詞:綠色化學 無機化學 環保
一、論文的研究意義與背景
改革開放以來我國經濟社會迅速發展,工業污染也隨之加重,大量化學產品的使用既給環境造成了嚴重的污染,也給人類帶來白色垃圾、環境致癌物質、酸雨效應、溫室效應等一系列的環境問題。所謂綠色化學,就是指把化學知識以及化學技術和化學方法應用于化學產品以及化學過程中,目的是為了減小或者消除它對人類環境造成的不良影響。首先,筆者認為加強中學生的綠色化學教育是我們國家可持續發展的必要選擇。綠色化學概念的提出從源頭上預防和消除了環境污染的影響因素,為可持續的發展提供了重要的方法和途徑。其次,素質教育的基本要求之一就是要讓學生樹立綠色化學的意識,培養他們的創新精神和實踐能力。最后,綠色化學教育是現代中學化學教學改革的需要,與學生的實際生活密切相連。
二、如何在化學教學中滲透綠色化學教學的理念
1.理論和實驗教學內容貫穿綠色化學的概念
如何在化學教學的課堂中貫穿綠色化學的教學方法和理念,是每一個教育者都應該考慮的一個問題。具體來說就是在進行中職化學教學的同時,把綠色化學的知識內容以及相關實驗不斷地滲透到課堂中去。比如在講到鹵族元素化學性質的同時,以氯氣為例,氯氣與水反應所產生的次氯酸具有強大的漂白和消毒作用,但是氯氣與自來水中的有機物作用會產生一些致癌物質,為了減少有毒化學試劑的使用,美國與日本等發達國家已經用二氧化氯來實現對飲用水的消毒處理。最近幾年以來工業廢水的隨意排放正在污染著人們的身心健康。可以在教學的過程中讓學生觀察硫酸生產的化學反應以及鋼鐵熔煉過程中廢水是如何產生的,系統地講解這些工業廢水將會對人們的日常生活造成怎樣的損害,通過使用哪些綠色化學技術可以降低工業廢水的排放。這樣將綠色化學教學的理念不斷滲透到課堂教學中去。
2.聯系生活實際,滲透綠色化學的教學理念
教師要時刻關注國內外有關化學環境污染和環境治理方面的新聞和案例。比如前幾年比較流行的“白色污染”,就是使用了大量的聚乙烯塑料袋而產生的。通過這個案例可以讓學生首先了解聚乙烯這種物質的危害性,其在燃燒的過程中,會產生大量的黑煙以及會導致溫室效應的二氧化碳,另外在這些黑煙里還會有致癌物質二惡英。如果將這些白色垃圾進行掩埋處理,10年時間都不會被分解,反而會對土壤的性能造成嚴重的損害。為了應對白色污染,2006年國家開始推廣可降解的白色聚合物塑料,可向學生具體介紹以淀粉、纖維素等天然可降解的有機聚合物,這些有機聚合物分解以后為二氧化碳和水。另外在講解廢舊電池的處理過程中,為了避免廢舊電池所造成的鎘污染,可以讓學生了解到廢舊電池還有大量的金屬元素,可以進行回收再利用。
3.重新設計對環境友好的化學反應途徑和產品
在化學實驗課堂中,對于一些產生有毒化學物質的反應可以采用其他途徑的化學反應來實現。比如在制備氧氣的化學反應時,次氯酸鉀在二氧化錳作為催化劑的條件下會有部分氯氣產生,從而造成對環境和人體的污染。我們可以使用一些重金屬陽離子與一些單質(木炭、碘粒、鐵絲)或者是一些金屬氧化物作為催化劑對過氧化氫進行還原,進而產生氧氣,而且化學反應的產物對環境并不會造成污染。比如在講解到一氧化碳還原氧化銅的實驗時,由于一氧化碳有劇毒,可以采用氫氣來進行氧化銅的還原反應。
隨著工業化社會的不斷發展,綠色化學的理想就是把傳統的污染治理轉變成對化學污染的預防,為人類的可持續發展提供一些有益的途徑與方法。筆者通過閱讀相關參考文獻,并結合多年的化學教學實踐,對如何在無機化學教學中實現綠色化學教學模式進行了相關研究,在介紹綠色化學概念的基礎上,筆者認為可以從以下三個方面實施綠色化學教學:一是,應該把綠色化學的概念貫穿于理論和實驗教學中;二是,聯系生活實際,滲透綠色化學的教學理念;三是,重新設計對環境友好的化學反應途徑和產品。
參考文獻:
[1]劉超.談化學教學中綠色化學教育的滲透[J].泰安師專學報,2002.24(3).
[2]金前英.在化學實驗設計和實施中體現綠色化學理念的初步實踐[J].化學教學,2003(Z1).
綠色化學反應范文6
超臨界流體就是指在某一溫度和壓力下,處于液體到氣體中間狀態的流體。它的密度與液體密度相當,而粘度又和氣體相似,其擴散的能力在液體和氣體之間,大概相當于液體擴散能力的10-100倍。所以它既具有液體的高溶解能力,又能擁有氣體的高擴散能力和壓縮性。我們就利用超臨界流體的這些特性,用于我們的化學生產。像這樣的技術我們就把它稱為超臨界流體技術(SCF)。超臨界流體技術一般是控制溫度和壓力的條件下,或者加入其他物資的情況下改變體系的傳質系數、傳熱系數及化學反應特征的,這能更加高效清潔地進行化學生產,有的在超臨界的狀態下能節省能耗,所以超臨界流體技術也被稱為超級綠色化學技術。超臨界液體技術(SCF)現在廣泛應用到了材料制備中。早在上世紀九十年代該技術就已經開始應用,把二氧化碳制備成超臨界的狀態,以它為介質來制取特氟龍;還有聚丙烯工藝中也應用了SCF技術,利用丙烷的特點來做稀釋劑,該技術也是做PE的升級版。當下,超臨界流體技術則更多地應用在了高分子材料,復合材料,不易粉碎的無機物材料,以及提取不太容易溶解在單一超臨界液體中的有機物。現在應用的超臨界流體技術的方法主要有一下幾種:1、快速膨脹法,該方法主要用于固體顆粒狀的物質的制備;2、壓縮抗溶劑發,主要用于制備微孔、微球類的物質,所以在藥物分子及聚合物共沉上應用較多,也較成熟;3、抗溶劑法,通常該方法會應用在制備爆炸性物質和不溶于單一超臨界流體的有機物上等。除了以上在制備材料方面的突出貢獻,超臨界流體技術還在分析化學中大展拳腳。它與色譜技術相結合,能在色譜研究中得到比氣象色譜更高效,比液相色譜更精準的超臨界流體色譜。更由于它的高效和低成本使得超臨界流體技術在石油化工、環境保護還有醫藥化學等多個領域得到廣泛使用。
2綠色化學反應技術的應用
綠色化學指用化學的技術和方法,再結合其他學科的知識來減少或者消除化學對于人類的危害、社會的危害以及環境的危害。從源頭的原材料開始,到生產過程中的試劑和介質還有催化劑,到最后的產物及副產物都要求綠色、環保、無毒害,還有就是“原子經濟性”的“零排放”。像在綠色無毒原料控制方面,石油化工原料就可以改變成生物原料的。制作尼龍可以不用含苯的石油化工原料,改成生物原料,生物原料的淀粉及纖維素等在酶催化反映下也能形成己二酸,這樣一樣可以制作尼龍,而且對人體和環境都危害極小。再比如在反應過程中對介質、溶劑等的控制,也要求無毒無害,在有機反應中水就是很好的溶劑,不僅對環境無害還能節省到有機反應中的官能團的保護還有去保護等環節,所以也省工藝省時間了。還有反應中用的綠色催化劑,綠色催化劑能更加正對性,更加高效地參與化學反應,并且得到的副產物少。在有機合成反應中,綠色催化劑的應用顯得尤為重要。像不對稱合成反應中,催化劑不僅為化學農藥和精細化工提供反應需要的中間體,有的還能為反應提供綠色的合成技術。比如酶催化反應、氫酯化反應、還有不對稱酮反應等。
3化學工程中的傳熱研究
化學反應中傳熱的研究是化學工程的重要內容,因為它嚴重影響著一個反應的能耗,反應的進程等。在微細尺度傳熱研究中,由于尺度微細,原有的傳熱假設及會發生變化,其流動還有傳入的規律也會發生變化。目前在納米、微米、集成電子設備還有微型熱管領域中該傳熱研究交深入,取得了較不錯的成果。而我們在改進傳熱工藝和設備上也做足了研究,為了提高傳熱效率,我們可以改進設備的性能,使其持續對外傳熱的能力提高,改變里面的傳熱材料和工藝的設計來實現傳熱的效率。然而我們現在投入很多精力的滴狀冷凝技術的研究還沒能取得很好的成果。由于我們不能在維持物質在滴狀的時候冷凝,同時冷凝表面壽命延長,所以目前這個難題還很難突破。還有就是我們在計算沸騰時的傳熱存在很多弊端,復雜的沸騰狀態不適用目前所有的傳熱計算方式,就研究沸騰傳熱的計算方法也是一大塊難題的,所以就滴狀傳熱技術的研究也將會是我們傳熱研究領域的一個重要課題,如果該研究獲得進展必將改變現在很多的化學生產工藝形式,將會帶領化學生產進入一個新的時代。
4結語