绿色化学应用范文

时间:2023-11-16 18:07:48

绿色化学应用

绿色化学应用篇1

关键词: 绿色化学 高中化学 教学应用

一、绿色化学的内涵

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,它是通过化学方法合成对环境无害或友好的物质的一门新兴学科,旨在不使用有毒有害物质,不生产有毒有害废物,实现有害物质的零排放,从而达到从源头上根除污染的目的。而我们在化学教学中应更新教育观念,创造性地开设绿色化学课程。在高中阶段进行绿色化学教育,把绿色化学基础知识融入中学化学教育中,使其成为素质教育结构的一个重要因素,充实教学内容,这对于培养学生的绿色意识、环保意识有现实而深远的意义。

二、我国高中化学开展绿色化学教学的不足

随着我国绿色化学的产生,尤其是开展绿色化学教育的时间不长,许多化学教师对绿色化学并不熟悉,甚至还有人对绿色化学的重要性和前景持怀疑态度。因此,如何通过进修班、座谈会和研究会等多种方式对有志于从事绿色化学教育和教学研究的教师进行必要的绿色化学知识培训是政府和教育界面临的紧迫任务。

要想从根本上解决日益严重的环境问题,除了要依靠科技力量、经济制裁、法制治理外,各行各业也都应重视环境教育工作。尤其重要的是把环境教育纳入各级各类学校的教学内容中,采取行之有效的方法,逐步形成保护环境的社会公德。20世纪90年代初,已有人建议在化学教育中渗透环境保护的教育思想,并在一些相关刊物上发表了许多呼吁这种教育思想的文章。化学教育中的环境教育开始受到人们的重视。

三、“绿色化学”在高中化学教学过程中的应用

1.以教材为主要阵营,对学生开展绿色化学教育。

我国的化学教材应多涉及绿色化学的内容,例如:人教版《化学2(必修)》,最后一章直接以化学与自然资源的开发题,本节第二部分更是以“环境保护与绿色化学”为标题对绿色化学进行正面介绍。教材的这种设计使绿色化学的思想更加明确化和系统化,教学中应立足这些显而易见的绿色化学内容,进行绿色化学教学设计,开展绿色化学教育。

2.努力挖掘教材内容潜在的绿色化学思想。

教材中除了应有明显的“绿色化学”提法的内容外,还应有许多内容包含绿色化学的思想和观念。例如,在讲有机化合物塑料时,以废弃塑料的回收利用为例,让学生讨论其可能的途径,认识化学对废旧物资再生与综合利用的作用;在讲“化学反应与能量”这一主题时,结合燃料燃烧效率的提高、高能清洁燃料的开发和新型燃料电池的研制,安排一些调查与交流活动,提出合理化建议。这样的教学设计,可以让学生意识到资源的循环利用、能源的优化应用及环境的源头治理对可持续发展的意义。

3.将绿色化学思想渗透到化学实验教学中,增强学生的环境保护意识。

随着绿色化学理念的不断深化,《化学课程标准》明确提出化学实验也要绿色化。化学实验绿色化既是时展的要求,又是化学学科发展的需要。绿色化学思想要渗透在不同化学模块实验中,借以培养学生的可持续发展意识。化学实验具有很强的可操作性,因此更能有效培养学生的绿色化学意识。

4.全程贯穿绿色化学的教学理念。

要把绿色化学的理念贯穿到整个高中化学教学中,教师就要树立可持续发展的观念。化学教学必须体现绿色化学的新内容,要在课程教材中体现绿色化学的理念,使绿色化学的思想和内容贯穿于化学教学的始终。在课堂教学、实验等方面,始终贯彻绿色化学的思想;让学生了解绿色化学,树立绿色意识,培养学生从事绿色化学研究与开发的能力。化学教师的环境意识、环境知识和环保技能也要不断提高,处处做保护环境的楷模,积极开展关于环境教育内容和方法的研究。只有树立起这种可持续发展、绿色化学教育的观念,才能在教学、生活中自觉地实施绿色教育,鼓励和指导学生参加各项环境保护教育的实践活动,让学生了解和体验环境污染的过程,从而感受到环境污染的危害性。

5.通过课外实践增强学生的绿色化学意识。

化学与社会生活联系密切,因此学生的化学学习不应该局限于课堂内,教师要引导学生走出化学课堂,深入社会实践,使课堂学习的理论知识得到深化,培养学生的能力,通过实践活动使学生深化对绿色化学观的认识。课外活动内容丰富,形式多样,对提高学生的化学学习兴趣有很大的促进作用。例如:教师可以带领学生参观污染严重的化工厂,让学生了解化工厂的排污情况,亲身感受到污染物对自然环境的破坏性,并参观化工厂是如何有效处理污染物的。这些参观活动,不仅开阔了学生的视野,增长了学生见识,而且使学生感受到科技对环境保护的重要意义,增强了学生的历史使命感,使学生树立学好化学为环境保护作贡献的决心。

6.在研究性学习过程中深化学生的绿色化学思想。

新课标将研究性学习作为完成整个高中学段学习的必修内容,我们要求每一学年每个学生都完成一个研究性学习的课题,可以单人也可以多人合作完成。对分配到化学科的学生,我们对他们进行了“互动式”环境教育,同学们自己提出课题及初步的实施方案,指导教师对其进行评价,并对其选题进行指导,如可以让学生通过检测学校的环境,对学校的环境状况(空气质量、垃圾处理等)做出评价,并将其与自己的利益和行为联系起来,从而使他们主动地关心、爱护学校的环境,并将环境意识、对环境的情感外化为自觉的、具体的环境行为,积极参与改善学校环境的活动。另外,我们还建议同学们将研究的成果带到家里,把绿色意识带到家里并延伸到社区,影响家庭和社区成员的环境行为,使他们成为关心环境的积极行动者。如:与社区建立联系,了解社区有关环境的政策;进行有关化学与环境、化学与生活、化学与社会方面的知识宣传;倡导健康的、有益于可持续发展和环境的绿色生活方式,等等。

绿色化学应用篇2

【关键词】高中化学 实验教学 绿色了理念 应用

新课程标准的出台,对高中化学教学提出了更高的要求,要求教师不仅要教授学生知识,还要培养学生全方面的能力。因此,在实验教学中,教师应用了绿色理念,通过绿色理念的应用,不仅减少了污染物的排放,还为学生更好地学习化学知识提供了帮助。

一、高中化学实验教学中绿色理念的应用

1.开创绿色实验

在高中化学教学中,教师为了让学生更好的理解化学知识,会在课堂上进行各种实验,这些实验虽然可以帮助学生更好地学习化学知识,但与此同时,也会产生污染物,从而污染周边的空气。因此,为了在不污染空气的前提下开展实验教学,教师应用了绿色理念,开创了绿色实验。在高中化学实验教学中开展绿色实验,必须做到以下两点:

第一,利用信息化技术开展污染严重的实验。在化学实验中,有些实验的污染比较严重,即使采取一定的措施加以控制,也只能是降低污染,而不能完全的避免污染,而这样的实验还是化学教学中必不可少的,鉴于此种情况,可以在实验中利用信息化技术,通过计算机和网络技术的有效应用,制作画面清晰的视频,将实验中产生的所有现象通过视频清楚的表达出来,学生可以通过观看视频掌握实验的相关知识。例如:教师想要进行硝基苯实验,但这个实验的污染比较严重,面对这样的情况,教师可以通过视频的方式,将硝基苯实验产生的反应全部体现出来,这样既可以让学生掌握硝基苯实验的内容,还可以避免苯以及溴对空气的污染①。

第二,利用生活中的废弃物代替实验药品进行实验。进行化学实验,化学药品或者是材料是不可缺少的一部分,但为了节约我国的各种资源,教师可以利用生活中的废弃物代替药品或者是材料进行实验。这样不仅可以对废弃物进行重复利用,实现其价值,还可以节约我国的资源,为我国的可持续发展做出贡献。与此同时,对废弃物进行再利用,还可以培养学生的环保意识,学生在利用废弃物进行实验的时候,也是提高自己创新能力以及动手能力的一个过程。例如:教师想要进行“物质的分离和提纯”实验的时候,可以将海带作为实验的材料,通过萃取和过滤等操作,从海带中提出碘。海带是生活中常见的一种食物,不仅成本低,而且没有任何的毒副危害,学生利用海带进行实验,就可以避免实验对空气的污染,对人体的危害。

2.开展微型化实验

在高中化学教学中,教师想要降低实验对空气的污染,可以通过开展微型化实验来减少污染物的排放。开展微型化实验,需要做到以下两点:

第一,在实验中,在不影响实验效果的前提下尽可能的减少药品使用。微型化实验与一般的实验步骤是相同的,不同的在于实验器材的使用。在实验中,实验器材和实验药品是实验的组成部分,在使用器材的时候,可以选取一些微型化的器材,微型化器材主要有点滴板、小试管等,通过这些实验器材的使用,可以控制实验药品的数量,从而实现节约药品,减少污染物排放的目的。例如:在进行三价铁离子实验的时候,教师可以采用滤纸进行实验②。

第二,在不影响实验效果的基础上,可以通过降低化学反应中的溶解浓度或者是利用试纸进行实验等方式降低污染物排放。例如:教师在进行二氧化硫与硫化氢实验的时候,可以将Na2SO3 以及FeS在实验结束后放入实验试管中,然后倒入盐酸,这样实验试管中残留的物质就可以在化学反应中生成没有危害的气体,这样就减少了对空气的污染③。

3.规范化学实验操作流程

在化学实验中,规范的操作流程是非常有必要的。若是操作流程不规范,不仅会浪费实验材料,达不到实验目标,还可能会增加实验污染物的排放,危害教师与学生的身体健康。因此,在进行实验中,教师和学生必须按照规范的流程进行操作。规范化学实验操作的方法有两种:第一,明确实验中需要的药品或者是材料数量,这样学生在实验的时候就能够避免药品放多的现象;第二,将绿色理念通过实验传达给学生,这样学生在做实验的过程中就会注意污染物排放问题,与此同时,还可以培养学生的环保意识。

二、结束语

绿色化学应用篇3

关键词:绿色化学 工艺生产 化学工艺

中图分类号:TQ021 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)05-0219-02

引言

化学工业生产是我国经济发展过程中的重点内容,近年来我国的经济水平不断提升,但是在传统发展过程中采用粗放型策略,对环境污染比较严重。当前我国的环境现状已经不容乐观,很多大城市都笼罩在雾霾之中,对人们的日常出行以及交通车辆通行都带来了很严重的影响。化学生产过程中各种废弃物的排放,是导致环境污染的一个主要原因,例如废气直接排放到空气中,导致空气变质,废水直接排放到河流中,导致鱼类死亡。化学工业生产是我国工业行业中的一个重要组成部分,对我国经济发展有一定促进作用,在经济建设过程中不容忽视,但是在经济建设过程中也应该要注重环境保护,对化学工业生产中的一些对环境造成严重污染的工艺和技术进行淘汰,从而不断提高化学工业生产的安全性,促进经济社会与环境的和谐发展。

一、绿色化学工艺的研究内容

绿色化学是对传统化学的挑战,也是对传统化学思维方式的创新,绿色化学工艺是一个全新理念,是结合绿色、节能社会产生的一个全新视角,从化学反应原料、化学反应条件、化学转化方法、开发绿色产品等角度出发对绿色化学工艺进行研究,使得传统的化学反应中对环境造成污染的问题可以得到解决,从而设计更多对环境友好的化学反应。其主要的内容包括以下几个方面:第一,使用无毒无害的化学原材料;第二,利用可再生资源;第三,加强对新型催化剂的开发研究;第四,对不同反应介质进行研究;第五,寻找新的化学转化方法;第六,设计对人类健康和环境安全的化学产品。

从上世纪起在国际社会上就提出“绿色科技”概念,这个概念的研究目的是要对环境污染进行控制,从环境污染源头上进行处理,减少化学污染。这种处理包括两个方面,第一,从源头上对污染物的排放进行控制和减少,第二,采用化学工艺技术对环境污染进行治理。在当前的时代背景下,最佳的绿色化学工艺就是利用各种无毒无害的物质进行反应,追求原子经济,在化学反应的过程中不会出现额外的废弃物,使得化学反应的材料能够充分利用。

1.研制“原子经济”反应

从上世纪九十年代开始,关于原子经济的研究就已经开始,原子经济指的是在化学反应中将一切原子都变成生产物,从而对反应物中的原子进行百分百地利用。其实原子经济与化学反应的类别有很大关系,一些化学反应是不会产生杂物的,例如加成反应,一切反应物都可以被利用,原子经济是绿色化学工艺首要研发的反应类型,为了实现原子经济研究,则必须要对其中的催化剂进行改善,确保高效、节能。

2.确保反应的选择性

在化学工业生产过程中经常会选用烃类选择性氧化反应,在这个反应过程中会产生一些不定的中间体,这些中间体很容易被进一步氧化,这类反应不需要催化剂。当前关于化学工艺的研究要集中在两个方面,一方面,要根据各种烃类氧化反应类型提取性能高、载氧能力好的新型催化剂;另一方面,要依照催化剂的反映特征,研发出对应的反应工艺。例如苯乙烯是化工生产过程中的主要物质,在苯乙烯生产过程中使用最广泛的工艺是乙苯脱氢,为了提高生产效率,当前有的化工企业在生产过程中研发了以丁二烯作为原料的苯乙烯工艺,对传统的乙苯工艺进行替代,以丁二烯作为原料的苯乙烯工艺生产过程中产生的中间产物转化率大约为90%,另外还有一种工艺是甲苯歧化,这种工艺也是对硅改性催化剂进行利用的工艺,其选择性达到了98%以上。

3.利用无毒害的原料

绿色化工生产过程中原材料的质量也是影响化学工艺水平的重要因素,在化学反应中首先应该要选择绿色原材料,无毒无害的材料是绿色化工生产的基础。例如有企业研制二乙醇胺,将其作为化工生产的原料,在催化脱氢的作用下,这种物质可以生成氨基二乙酸钠,这一最新工艺不进改善了传统的生产工艺,还减少了传统原料中的毒害。要想从根本上解决化工生产对环境带来的危害和影响,还可以加强对一些自然原材料的利用,例如野生植物、农业废物等,也可以作为化学原料。如秸秆、稻草等物质,经过相应的化学反应可以成为酸、醇等化学物质,还可以通过生产工艺将糖类植物转化为乙酰丙酸,对谷物进行开发获得葡萄糖,这些原材料都是无毒无害的。

4.利用清洁工艺

绿色化学工艺研发的目的是为了实现环保,要对化学工艺流程进行改进,从而提高化学工艺水平的同时降低对环境的污染。因此在化学工艺生产过程中应该要加强对清洁工艺的研发,优先设计出对环境保护有利的化学反应途径,形成物质与能量的循环体系。不仅要对各种无毒无害的原材料进行利用,还要加强对各种高端、先进、消耗较低的工艺流程进行研究,从而减少废弃物的产生与排放。

5.使用无毒无害的催化剂

催化剂是化学反应中的主要物质,很多化学反应都必须要在催化剂环境下完成,催化剂的质量也会造成对环境的影响,要实现绿色化工生产,则必须要选择绿色、无毒无害的催化剂。以邻苯二酚生产方法为例,在新的生产工艺中采用酶E.Coli作催化剂,这种催化剂可以是葡萄糖活化,而且能够将其定向地转化为邻苯二酚,这种新工艺避免了传统生产过程中产生废弃物和副产品的危害,在反应过程中使用的催化剂也不是传统的催化剂类别,分子氧气化催化剂和新型分子筛催化剂是化学反应中的绿色催化剂,可以减少反应过程中的副产物的产生。

二、绿色化学工艺的应用

1.要生物技术融合

生物技术与化学工业技术不相同,生物技术是与基因、微生物等有关的技术,为了提高化工生产水平和绿化效果,近年来关于生物技术与化学工业生产之间融合的研究越来越多,生物技术在化工生产过程中的应用越来越广泛。尤其是生物酶,具有高效、选择性好的优势特征,在化工生产中具有十分广泛的应用前景。另外,生物技术在环境污染的治理过程中也发挥了十分重要的作用,例如一些细菌可以对被重金属、油等污染的水体进行净化,由此可见,生物技术与化工生产之间的关系十分紧密。

2.绿色生产技术的应用

绿色技术的主要特征是清洁生产,其特点是没有毒害作用,不会有废物产生,常见的绿色生产技术有煤气化技术、脱硫、脱碳技术、城市垃圾无害处理技术、太阳能技术、沼气技术等。常见的绿色节能技术有生物工程技术、辐射加工技术等。

3.生产绿色产品

绿色化学工艺研究发展的最终目的是要生产一些对环境有利的产品,例如生产取代氟氯昂的化学产品,从而减少对臭氧层的破坏,生产不含磷的洗涤用品和不含铅的化妆品,利用二甲醚来代替汽油从而减少汽车尾气排放,各个化工企业在生产过程中都要加强对技术和工艺的研究与应用,尽量减少对环境污染严重的产品,生产一些对环境发展有利的绿色产品,改善人们的生活质量。

结语

综上所述,随着经济水平不断提升,环境污染问题也越来越严重,化工生产是环境污染的主要原因,在未来的发展过程中应该要加强对化工生产危害的控制,加强对各种绿色原材料、催化剂的选择,并且对化工生产工艺进行创新,产生更多绿色无污染产品,促进经济社会与自然环境的协调发展。

参考文献

[1]程晓龙.绿色化学工艺的未来发展分析[J].化工管理,2016(20)

[2]袁俊.浅析现代化绿色化学工艺的应用模式[J].中国化工贸易,2014(34)

绿色化学应用篇4

关键词:绿色化学理念;教学;应用;环保

在社会经济的大力推动下,各领域的科学技术都在不断进行创新并大力发展,而化工行业的发展不可避免的会给环境带来伤害.随着世界环保意识的提高,环境保护这个问题吸引了人们越来越多的注意,在这种情况下,真正实现绿色化工并不是短期内就能做到的事,它是我们在环境保护问题上的长远目标.也正是因为这个目标的长远,所以我们应该现在就开始一步步的朝着它迈进.

对于绿色化工的实现,从最根本的化学学习时开始是最基本的措施,也是最重要的手段.只有大家在学习化学的过程中就受到环保意识与绿色化学理念的熏陶,绿色化工才可能以最快的速度实现.

一、绿色化学理念的概述

1.绿色化学理念的起源与发展

绿色化学是现今化学研究的最前沿理念,最早出现在美国的化学工业中.“废物最小化”就是绿色化工的原始思想.这之后,又出现了“预防污染”这个新的概念,而1990年,“绿色化学”一词终于问世.这个词第一次出现是在美国的污染防治法令中.它的出现,带来了化学工业的巨大变革,仅在短短的十几年时间中,就有不少国家投入大量的人力与财力进行绿色化学的研究.

2.绿色化学理念的原则

美国的科学家Anastas和倡导绿色化学的研究者Waner针对绿色化学提出了12项基本原则.分别是:(1)尽量防止废物的生成,而不是在产生废物后进行处理;(2)提高参加反应的原子的经济性;(3)在进行化学合成的时候,减少有毒原料的使用和有毒产物的排出;(4)保证使用化学品的安全性;(5)溶剂与助剂的选择应该坚持安全的原则;(6)综合考虑反应的能耗以及对环境的伤害来选择合成方法,尽量在常温与常压下进行合成;(7)尽量多使用可再生的资源;(8)减少引入官能团的数量;(9)选择最合适的反应催化剂;(10)让产物有比较好的降解性能;(11)对于危险物品的生成过程进行检测与控制;(12)通过改进生产工艺来降低事故发生的可能性.

二、绿色化学的重要性

绿色化学的发展根据的是预防污染的思想,到如今已经是防治污染最有效的手段了.绿色化学的目的是为了实现资源的节约并在生产的各个环节都尽量做到无污染,这与人类可持续发展的战略目标是不谋而合的.首先,绿色化学出现以后,化学工业的发展就不再需要以牺牲环境为代价,我们可以通过一种与环境友好相结合的方式从事我们的生产.其次,它对污染的控制可以有效地减少人类活动所带来的负面影响,制约我们对于资源的过度开发与使用,让人类的资源可以得到调整与平衡.

三、绿色化学理念在化学教学中的应用

1.将绿色化学理念引入到化学教材中

作为教学内容基本的载体,对化学教材内容的合理安排是取得良好教学效果的基础.将绿色化学的理念引入到教材中,可以让学生了解化学研究的最前沿动态.学生在对环境保护的良好熏陶中,环保意识会得到很好的培养.只有真正了解环境保护的重要,他们才会有实现绿色化学工业的决心和毅力.比如,在学习硫以及硫化物的相关知识时,要将硫及其氧化物的危害结合实际进行讲解,这样学生才会对环境污染有最贴身的感受.硫以及硫的氧化物会形成酸雨、会造成环境污染这些常识大家都知道一些,但由于与自身利益没有太大关系,因此还是被人们所忽视.如果告诉他们酸雨以及酸雾被人体吸收进去以后会造成呼吸道的损伤、有价值的文物等碰到酸雨会被腐蚀、农作物被酸雨侵蚀可能会颗粒无收,甚至还可能将河水、湖水中的重金属元素溶出并进入到像鱼、蚌这些生物的体内,然后通过生物链对人体的健康造成很大危害,那么他们就会真切的体会到硫的排出会给环境以及人类自身带来多大的危害.

2.将绿色化学理念引入化学实验中

当所做的实验会产生有毒气体的时候,必须使用封闭体系来进行,以免有毒气体进入到空气中.在实验的进行过程中,教师应该灌输学生节能减排的概念,从绿色化学的角度进行实验方案与药品的选取,尽量做到实验的无污染与低能耗.

总之,

绿色化学经过不断的发展与考验,已经被世人所接受.对于绿色化学的关注与研究已经在世界范围内广泛的开展.我国作为一个人口大国,在发展经济的时候更是应该进行环境的保护.绿色化学是实现环镜保护这一目标的有利武器,如何让绿色化学发挥出它最大的威力,就是我们目前应该着重研究的课题.在绿色化学理念的指导下,化学工业不仅可以为我国带来巨大的经济利益,还将对环境的伤害降到最低,迎合社会经济体制下国家对于可持续发展的号召.

参考文献:

[1] 马春红,朱团.微型化学实验在创新教育中的应用[J].科技创新导报,2012(18).

[2] 王红.高校化学教育中绿色化学理念的应用研究[J].教育教学论坛,2012(16).

[3] 茹婷婷.绿色化学理念在化学实验中的应用探索[J].广西轻工业,2011(1).

绿色化学应用篇5

1 绿色科技能有效减少温室气体的排放

目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的co2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相本文由收集整理应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。

目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高co2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将co2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。

2 海水淡化预处理中绿色科技的应用

水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。

淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。

3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用

香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。

在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。

4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进

传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。

实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。

绿色化学应用篇6

关键词:绿色化学 高中 化学实验

化学作为一门以实验为基础的学科,其教学核心部分就是化学实验,学生通过实验获取知识。新《高中化学课程》强调:高中的化学课程有利于培养学生对科学研究的兴趣,形成严谨的科学态度,更加深刻的认识到科学技术与社会间的相互联系,树立良好的科学观念。如今,我国大力推广“绿色化学”,其对于自然环境与人类发展有着重要意义。据有关部门统计,每年全世界产生的有害物质达到4.2亿吨,大量的垃圾污染威胁着人类的健康发展,化学作为产生有害物质的最大源头,怎样将“绿色化学”应用到实验中是现在人们最关心的问题。

一、实施绿色化学的意义

绿色化学又被称为“清洁化学”,是近十年内产生和发展起来的,其特点是充分利用资源与能源,采用无毒、无害的原料;在无毒无害的条件下进行反应,以此减少向环境中排放的废物;生产出有利于环境保护、人体健康、不含危险的产品。

在高中化学实验的教学中,各个方面都要体现绿色化学理念,教师在备课时,要将绿色化学设计在教学中,在化学实验课堂上,教师应引导学生怎样使用绿色化学进行化学实验。高中的化学课不仅包含实验,还有书本知识。教师在向学生讲述书本上的知识时,也应注意,怎样将绿色化学与书本内容相结合。总而言之,教师无论是带领学生进行化学实验,还是传授书本知识,都要将绿色化学理念渗透到其教学过程中。

二、高中绿色化学教育概述

在新的高中化学教科书中,实验内容及原理都体现了绿色化学原理,在试剂的用量上也有了明确规定,同时删除了有危险性及危害性的化学实验,例如:H2S(硫化氢)、C6H6O3S(苯硫酸);在怎样闻气体上也做出了相关规定;同时对实验过程中经常会发生的事故进行了详细介绍,真正意义上做到了“绿色化学教科书”

1.实验与书本相结合

一位教师曾说过:“听再多的书本知识不及亲身做的实验收获更大”。教师将书本知识讲的如何透彻,都不及学生亲自动手进行实验。将实验与书本相结合是学生了解绿色化学最好的方式。在学生进行实验过程中,教师可以为学生讲解现实中存在的案例,例如:酸雨对农作物、动植物的伤害;全球气候变暖对各种生物的伤害;在讲解案例的同时,引导学生分析形成酸雨的原因、其所含的成分等,使学生将实验与实践相结合,在获得知识的同时,还增强了学生的环境保护意识,并对绿色化学产生极大的兴趣。

在高中化学的课本中,应将绿色化学理念延续下去,教学内容上不应仅介绍化学元素的性质与作用,应将其拓展讲解,使学生了解生活中哪些物品含有这些元素及其所造成的危害。例如:冰箱的氟利昂中含有二氧化硫,其能破坏大气臭氧层,这样学生在获取单项知识的同时还能了解其它领域知识。

2.绿色化学教学方法

在绿色化学教学实验中,应注意研发绿色实验室。实验过程中,注意操作的正确性、规范性。正确称量药品及试剂的使用,在使用装置过程中,要注意废液、废渣,严格把握每一个操作环节。这样既节省了药品与试剂量,还能减少事故的发生,从而减少环境污染。

新版教材关于如何闻气体有专门讲解,例如:闻气体过程中,不能讲鼻子仅靠瓶口,不能有力吸气体,也不能将容器口敞开,以免气体泄漏;在进行实验之前,必须认真检查装置的密封性,以免在实验过程中气体泄漏。

在实验过程中,经常出现药品或使用液体的剩余,学生在完成实验后应将剩余的废液、废渣倒入指定回收器内,再离开教室。学生离开后,教师与管理人员应立即检查,将收拾好的容器按要求处理。例如:可以采取分解、燃烧等回收利用的方法。最后将实验后的铝片、铁片、锌片等放置到指定地点,下次继续使用。

现在大多数学校在教学过程中使用多媒体教学,多媒体教师使书本知识更加立体化,可以将绿色化学也应用到多媒体教学中。因学校的化学实验室条件有限,有限化学实验存在极大的危险,虽然倡导绿色化学,但仍有许多实验不可避免要使用到危险品;其次,部分实验污染较为严重,在废液、废物的回收上存在问题,所以在进行这类实验时,可将做实验更换为多媒体教学。利用多媒体进行虚拟演示,既能够使学生学习知识,同时还不会危及到学生的健康。

三、绿色化学未来的发展

化学与人们的生活有紧密联系,化学学科的重要在于,学生能够在课堂上所学习到的知识应用在生活中。传统的化学实验,在实验过程中产生的有毒气体既污染环境,同时也影响了学生的身体健康。实施绿色化学能够使学生在实验课上,放心操作,同时增强了学生的环保意识。

结语:

近几年,我国环境污染日益严重,保护环境是现代人们所面临的重要问题。绿色化学其特点是无污染,能有效利用资源,回收利用。在高中化学实验中,学生不仅学习书本知识,同样还需进行实际操作,那么,传统化学实验中,部分实验存在的安全隐患不能不使教师所担忧。所以实施绿色化学,不仅使学生充分了解到化学知识带给他们的乐趣,以及化学与科学技术之间的相互联系。还能帮助学生树立正确的科学发展观,增加学生的环保意识。

参考文献:

绿色化学应用篇7

关键词:绿色;无机化工;化学与工艺

化学在人类发展过程中起着十分重要的地位,为人类的生存与发展提供了重要的物质保障。与此同时,化学生产带来的各种污染问题同样也给人类的生存与生活产生了严重影响,如何发展对人类健康和环境危害较小的生产工艺,成为化学家面临的新问题,绿色化学由此得到发展。绿色化学与工艺是指利用化学技术和化学方法,减少或者消除对人类及环境有害物质的使用和产生,使化工生产与环境友好共存。

1 绿色化学与工艺在无机化工过程中的应用

1.1 绿色化学与工艺介绍

1.1.1 原子经济理念下的绿色化学。原子经济理念提出较早,其含义是:在化工生产过程中,应将化工原材料中的分子最大化的转化为目标产物。虽然无机化工生产对社会经济的发展具有重要影响,极大地推动了社会经济的发展,但我们也应该清醒地认识到化工生产给环境带来的危害。为此,应在化工生产和研发中,充分发挥原子经济理念的作用,最大限度的将化工原材料转化为目标产物,降低化工生产对环境和人体健康的危害。

1.1.2 原料的绿色化。化工企业在生产过程中,由于工艺需要,通常会在化工生产中使用氢氰酸、光气等有毒原料,这些有毒原料在反应过程中会产生大量的有害物质,给作业人员人体健康带来极大危害,同时也给环境造成了严重污染。为保护工作人员的人体健康,使环境免受污染,化工企业应在化工生产中尽可能采用无毒无害的化学物质。

化工企业在生产中使用酸、碱或有机化合物替代有毒化工原料,降低了化工生产的毒性,但酸、碱性物质腐蚀性较强,在反应过程中会产生高浓度的酸性气体或碱性气体,不仅腐蚀化工生产设备,缩短设备使用寿命,还会对作业人员身体造成严重影响,这也是应尽量避免的。综上所示,化工企业应改进生产工艺,采用无毒、无害、无腐蚀性的化工原料,若必须要使用腐蚀性材料,应利用催化剂加快反应速率,降低反应条件,减少腐蚀性化学品对设备的危害。

1.1.3 溶剂的绿色化。化工生产过程中,需要使用大量的溶剂,其主要功能是反应介质、分离物质以及配置溶液等,部分溶剂会在反应后产生大量污染气体,为降低溶剂在反应过程中产生有毒有害气体,可使用绿色无污染的溶剂,如超临界二氧化碳(CO2)。超临界二氧化碳溶剂是指温度和压力达到临界点以上的流体,具有与溶剂一样的密度,而且具有气体的粘度和传质速度,该溶剂在化工生产反应中得到初步应用,已经取得了较为理想的效果。相对于其他传统溶剂而言,超临界二氧化碳具有无毒、不可燃,成本低等优势,因此具有十分广阔的发展前景。

1.1.4 可再生资源的利用。可再生资源生产化学产品是绿色化学未来重要的研究领域之一,也是无机化学企业未来发展的方向。可再生资源的使用不仅能有效缓解资源紧缺问题,还能将化工生产中产生的废弃物变废为宝。如化工生产过程中废弃物经过处理后,可用于动物喂养、燃料燃烧以及其他用途,这主要是通过生物或农业肥料进行聚合物再造工作完成的。可再生资源的利用,提高了化工生产的环境效益,降低其成本,可有效提升化工企业的经济效益和社会效益。

1.2 绿色化学与工艺应用实例

1.2.1 含汞废液微电解处理工艺。汞在化工生产商有重要用途,同时该物质也是对环境和人体具有危害的一种金属物质。上世纪五十年代日本水俣事件以后,世界各国开始加大了环境保护力度,并对工业废水中汞污染问题的处理进行了深入研究。在电池生产工艺中,工业废水含有大量的汞、锌、锰等重金属,对废水中的汞进行处理是一个关键环节。虽然除汞的方法较多,但各类方法的特点不同,而且适合应用于电池厂工业废水处理的方法并不多。较为常用的有混凝法处理工艺,该工艺是将三种重金属转化为氢氧化物或者氧化物污泥,从而达到降低污染物含量的目的。但该工艺在汞含量较高时难以达到量的处理效果,如某电池厂每天生产100t工业废水,其中汞、锌、锰的污泥含量大约为20-50kg,直接排放形成了巨大的资源浪费,同时还会污染环境。

新研发的微电解-混凝沉淀技术可用于电池含汞废水处理工艺中,试验结果表明,总含汞量低于1.765mg/L的工业废水经过该工艺处理后,其总汞含量达到排放标准,而且汞基本富集于汞泥当中,有效避免了锌、锰污泥的污染,为后期金属的回收利用提供了便利;该工艺操作简单,使经济效益和环境效益得到了同步实现。

1.2.2 液相法芒硝制碱中苛化废渣利用工艺。近年来,我国科研学者开始研究液相法芒硝制碱新工艺,并取得了显著进展。该工艺主要分为两部分,①通过加入中介质,将芒硝(Na2SO4・10H2O)转化为质量分数为12%的高浓度Na2CO3溶液;②将得到的Na2CO3溶液中的溶质直接苛化为NaOH溶液。在制取NaOH溶液的同时,产生大量的苛化废渣,其主要成分是碳酸钙(CaCO3),若将其弃掉,不但降低原料的利用率,而且还要占用大量的土地堆存,造成严重污染。

为解决制碱工艺中废渣对环境污染问题,科研工作者在回收利用方面进行了较为系统的探究试验。具体流程如下:第一步,废渣成分分析,主要对苛化钠组成进行分析;第二步,转化,利用碳化法将废渣中的碳酸钙成分转化为轻质的碳化钙;第三步,碳化钙的利用,试验证明转化后的轻质碳化钙可广泛用于冶金、有机合成、玻璃制造等制造工艺中,而且还能用于塑料、橡胶、油膜的填料。该处理工艺不仅减少了废渣对环境的污染,还使原材料得到了充分利用,降低了烧碱和塑料等产品的生产成本。

2 结束语

无机化工生产与我国社会经济发展密切相关,在促进经济发展的同时,也带来了一些问题,如环境污染问题以及人类健康问题,需要我们采取积极的应对措施。为促使化工生产能够健康持续发展,减少对环境的污染,保障工作人员健康,应充分利用现代生产工艺进行生产,从原材料、溶剂、生产工艺等多个方面进行改进,实现无机化工的绿色化生产,确保无机化工能够持久发展。

参考文献:

[1]郑会勤,李成未,李珂,张松平.绿色过程工程在化工和化学实验教学中的应用探索[J].河南教育学院学报(自然科学版),2011,04.

[2]刘海艳.关于无机化工过程中的绿色化学[J].科技风,2015,10.

绿色化学应用篇8

[关键词]生物化学工程技术 绿色食品 应用 

中图分类号:TU994 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0228-01 

绿色食品是指按照国家的专门机构提出的要求进行无污染和无公害食品的生产,所生产出的食品符合优质且安全营养的食品标准。通常消费者和专家将绿色食品称为“21世纪的主导食品”、“餐桌上的新革命”。在称谓方面国外将类似我国绿色食品的食品称为有机食品或生态食品,或将绿色食品称为自然食品,当前我国有效使用绿色食品标志的企业总数已经超过了3962家,产品总数超过10708个,而且中国绿色食品发展中心已同世界上90多个国家和地区,500多个相关组织建立了联系[1]。由此可见提倡天然、安全、健康的食品消费成为了国内、国外人们食品消费的主流。 

1. 绿色食品生产的技术要求 

首先绿色食品对产地环境的空气质量、农田灌溉水质、畜禽养殖用水的水质、渔业水质和土壤质量等均有一定的指标要求和浓度限值。其次,在生产和加工绿色食品中,所投入的农药和肥料,以及饮料和食品添加剂等应符合相关规定,在种养殖方面符合相关的的生产规程。再有,绿色食品从初级农产品到加工产品均应符合感官和理化以及生物学等方面的要求。从生物化学工程技术角度来解读绿色食品的生产,即在生产和加工中密切预防所生产的食品中被农药残留和放射性物质等污染,以保证食品的营养和安全性。 

2. 生物化学技术的绿色食品生产中的应用 

2.1 固氨转化技术的应用 

养分在农作物生长中具有较强的促进作用,其中氮元素为植物生长提供了必要的养分。如果通过相关技术能够固化空气中的氮气使之被植物吸收,既可以节省生产投入成本还可提高农作物产量,而且尽量减少农作物使用化学肥料的数量更能符合绿色食品的标准。据王嘉祥报道[2],许多细菌具有固化氮气的功能,同时绝大多数农作物对固氮菌具有排斥功能。因此,将固氨转化技术应用于农作物的生长过程中,便可以有效的解决多数农作物排斥固氮菌的问题。首先通过DNA技术改造固氮酶基因以强化其固氮能力,其次还可通过生物化学技术促进更多种类的农作物能够与固氮菌共生。 

2.2 应用生物化学技术抵御病虫害 

为了加快发展绿色食品生产,在有机农产品生产过程中遵循国际惯例,通过发展无公害农产品、绿色食品和有机农产品从而提高品牌农产品质量。应用生物化学技术替代农药可在减少农药残留基础上提高农作物抵御病虫害的能力。通过增强农作物抵御病虫害的基因,例如,在水稻中增加Bt蛋白基因,使其进入害虫体内影响害虫蛋白功能和发育进而达到杀死害虫的目的。这样可以在减少使用杀虫剂和农药残留基础上,增加水稻产量约11%。 

3.应用生物化学技术改善绿色食品营养价值 

应用生物化学技术改善食品营养价值方面,还可通过增加食品中的果聚糖、蛋白质和油脂含量等来提高食品的营养。以下本文将对生物化学技术提高食品中的果聚糖、蛋白质和油脂的含量进行简述。 

3.1 增加食品中的果聚糖含量 

果聚糖作为β-D-呋喃果糖的多聚体,由果糖聚合而生成。果糖残基数目通常是7-35,但也有少数是90-260。果聚糖有3种分型:(1)果糖残基以β2→1糖苷键连结而成的线形分子聚合生成的菊糖型。(2)果糖残基以β2→6糖苷键连结而成的线形分子聚合生成的左聚糖型。(3)混合型。许多植物根、茎、叶及种子中含有果聚糖,而且果聚糖这类碳水化合物能够有助于人体健康是肠胃菌的营养物质。应用生物化学工程技术中将1-SST基因转移到水稻和玉米等农作物上,可以使其果聚糖的含量增加。 

3.2 增加食品中的蛋白质含量 

人体所需的蛋白质多数来自植物性食物,其中谷类种子蛋白质含量达到15%,豆类种子蛋白质含量达到了29%[3]。但谷类和豆类的种子中分别缺少赖氨酸和蛋氨酸。赖氨酸作为人体必需的碱性氨基酸,具有促进人体发育和免疫的功能,还可提高中枢神经组织功能。而蛋氨酸也是人体必需的一种氨基酸,若蛋氨酸缺乏时会使人食欲降低,不利于生长发育还容易导致肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象。应用生物化学技术可改善食物蛋白质合成途径,将基因编码高的赖氨酸和蛋氨酸外源基因转至谷类和豆类中,以平衡豆类和谷类食物中的氨基酸所含的比例。 

3.3 增加食品中的油脂含量 

植物油脂是人们主要食用油,但植物油脂也存在着不饱和脂肪酸熔点低,以及热稳定性也相对低且容易在加热过程中分解的特点。为了改善植物油存在的上述不足,工业上通常采用氢化的方法来提升油脂熔点和热稳定性。但采用氢化的方法改变食用油的熔点和热稳定性不利于人体健康,容易增加人体中饱和脂肪酸,饱和脂肪酸(SFA)是含饱和键的脂肪酸。膳食中饱和脂肪酸多存在于动物脂肪及乳脂中,这些食物也富含胆固醇。饱和脂肪酸摄入量过高是导致血胆固醇、三酰甘油等升高的主因,进而引起动脉管腔狭窄,形成动脉粥样硬化,增加患冠心病的风险。但不饱和脂肪酸中的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸均有利于人体健康,能够起到降血脂、改善血液循环和干扰血小板凝集的作用,还具有阻滞动脉粥样硬化斑块和血栓形成等效用。在绿色食品生产中通过结合转基因技术和人们需要提高植物油营养价值的要求,开发出高油酸含量的食用油,利用基因技术从酵母中将EPA和DHA以及花生四烯酸等长链不饱和脂肪酸生物合成酶基因,运用克隆技术编码这类酶基因再通过基因技术导入植物体内,使得植物油脂中的DHA等长链不饱和脂肪酸含量能够得到提升。 

结束语 

综上,为了加快发展绿色食品生产,在有机农产品生产过程中遵循国际惯例,运用生物化学技术,可以精简生产资金的投入同时也减少食品被污染几率以提高绿色食品的质量和安全性。 

参考文献 

[1] 刘兆庆,王曙文,姜媛媛.生物技术对食品工业发展的影响[J]. 农产品加工,2004,13(9):28-29 

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