綠色化學環保技術研究

鄭州鐵路職業技術學院 燕 紅

綠色化學環保技術研究

鄭州鐵路職業技術學院 燕 紅

人類的生活與化學息息相關，無論衣、食、住、行都離不開化學。隨著工業化程度的提高，環境污染問題越來越凸現，因此，可循環利用、可持續發展、綠色化學生產成了重要的議題。研究綠色化學環保技術，對環境治理、社會經濟的發展有重要意義。

一、綠色化學

綠色化學又被稱為綠色技術、環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。綠色化學技術是用化學的方法和技術，降低或消除因化學產品（如催化劑、溶劑等）而對人類造成的傷害的技術。綠色化學是在對傳統化學思考的基礎上對物質轉化過程中減少或消除污染和排放的新型技術，它充分考慮了物質轉化過程中的利用率，屬于“原子經濟性”，既做到了人們對物質生活的需求，又做到了對環境可持續發展的思考。綠色化學從傳統的粗放型化學生產向集約型的利用性化學生產轉變，將化學生產過程中的“廢”變為生活所需的“寶”，提高了化學生產的可利用率。綠色化學的興起，對全世界的化學工業生產產生了廣泛影響，特別對發展中國家意義深遠。

二、材料選擇的綠色化

綠色化學的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染，并且反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。因此，在工業生產中，需要從各個環節入手，選擇綠色化材料，才能最大限度地減少工業生產給人類造成的危害。

1.原料選擇的綠色化。原料的選擇是綠色化學進行的基礎。現代工業為人類的生產提供了大量的新型原料，而工業生產在生產人類生活所需物質材料的同時也排放了許多廢棄物，使人類的生存環境遭到了破壞。如，塑料從生產到處理的整個過程中都會造成對資源的消耗和對環境的污染。人們日常使用的塑料袋需要200年以上的時間才能自行分解，同時還會對土地和水質造成污染。以美國為例，2000年，美國在包裝上使用的塑料就超過了約600萬噸，而這些包裝基本在產品打開后即被拋棄，之后轉入垃圾站再被掩埋，如果進行焚燒又會排放劇毒，對人類造成傷害。這也使塑料生產成為讓世界各國頭痛的問題。因此，要減少和消除這一污染還得從原材料的選擇上做起。正如塑料生產一樣，目前，光降解材料和生物降解塑料的研究和生產逐步進行，這是從源頭上進行控制的化學方法之一。

2.溶劑的綠色化。化學生產所造成的污染基本和溶劑有關。在傳統有機反應中，由于有機溶劑對有機化合物的溶解較為容易，反應介質多為有機溶劑，但其毒性和低回收率則易造成了環境的重度污染。因此，要實現綠色化學，就要從溶劑入手，使得在無溶劑的條件下以水（或萃取溶劑）作為反應媒介的有機化學潔凈反應成為綠色法學發展的總體趨勢。在無溶劑的條件下進行的化學反應有以下幾種。

（1）固體化學反應。即在沒有溶劑條件下以固體作為反應介質的化學反應，這是目前綠色化學研究的重點，具研究以固體參與反應為基礎，注重反應的生成和污染的減少。

（2）以水為介質的化學反應。傳統化學反應都不以水為介質，原因在于有機化學物在水中的溶解性差，并且很多試劑在水中都會被分解，這就易造成反應的失敗或效率的降低。但從另一角度來看，世界上水資源較為豐富、價格低廉、清潔無毒，因此，研究以水作為介質的化學反應將占據整個有機化學反應的主流，只是在其反應速率和選擇性上需要進行深度研究。

此外，以超臨界流體作為有機溶劑的化學反應研究也逐步深入，其無毒、不可燃、價廉的特點也將改變有機化學的反應研究應用。

3.催化劑選擇的綠色化。催化劑是化學反應中不可或缺的部分。酸、堿液體是傳統有機反應常用的催化劑，如氫氟酸、三氯化鋁等作為烴類的烷基化反應的催化劑，此類催化劑對化學反應的設備具有高度腐蝕性，對人體也有較大危害，而且其廢渣對環境的污染也較為嚴重。因此，要選擇無毒無害的催化劑。如今，采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術已較為成熟。

三、生產過程的綠色化

化學反應的目的是為化學生產而服務的，因此，在化學生產中實現反應的綠色化是化學綠色技術的關鍵，這也是減少污染和節約資源的關鍵所在。在化學反應的綠色化中需要從兩方面進行考慮，一方面是合成效率的選擇性，這主要是化學、區域等和對映體選擇性方面；另一方面是原子經濟性，即在物質轉化過程中做到零排放、零污染。在化學反應合成效率的研究中，反應減少中轉（有效利用物質原子，減少反應中無用物的形成）、實現反應的高效（提高反應效率）和特快（物質轉化的反應速率縮短）是重點。

四、在化學中應用生物技術

生物科學是當代科學的前沿，生物化工是21世紀最有發展潛力的產業之一，它將成為創造巨大社會財富的重要產業體系。生物技術在采礦、肥料、農藥、蛋白質、聚合物等方面的應用目前已較為廣泛，實現了能源的節約和環境污染的減少，而且，生物化工具有獨特的優勢，一般化工無法達到，其產品的環保型也受到了廣泛歡迎。

總之，綠色化學環保技術的發展不僅對環境保護產生重大影響，而且將成為我國企業與國際接軌創造條件。本文，筆者從材料的選擇、生產過程的綠色化，分析了綠色化學環保技術對人類工業生產的影響，具有較強的借鑒意義。