綠色化學新興領域的目標是節(jié)約能源,并盡可能減少有害化學物質的使用。綠色化學(Green Chemistry)是依照理性反應設計、再生資源利用和環(huán)境危害減少等原則進行分子構筑與新分子創(chuàng)制的化學學科分支,利用綠色化學知識和技術進行化學品的反應設計與生產(chǎn),可以最大程度減少或者消除化學反應與生產(chǎn)過程中有害物質的使用和產(chǎn)生。從反應設計、生產(chǎn)制造、到產(chǎn)品使用和最終處置,綠色化學技術與原則可以覆蓋化學產(chǎn)品整個生命周期,幫助改善化學產(chǎn)品質量與優(yōu)化生產(chǎn)過程,從而達成各類化學產(chǎn)品安全、清潔和高效生產(chǎn)的目標。綠色化學遵循“原子經(jīng)濟性原則”,又叫“環(huán)境友好化學”和“可持續(xù)化學”。下面是綠色化學的12條基本原則:
1、避免浪費:合理設計反應路線,防止廢棄物產(chǎn)生,不留或產(chǎn)生盡量少的廢棄物到后處理階段與清除階段
2、原子經(jīng)濟性︰設計合成路線使起始原料最大程度轉變?yōu)樽罱K產(chǎn)品,浪費最少的起始原料
3、安全的合成路線︰設計合成路線確保在反應中僅使用和生成對人類及環(huán)境很少或沒有毒性的物質
4、安全的化學品和產(chǎn)品︰設計化學品和產(chǎn)品時應盡量做到功能有效而本身低毒或者無毒
5、安全的溶劑和反應條件︰避免使用有害和危險的溶劑、分離試劑和其它化工助劑,如果必須使用則選擇更安全的和最小量的溶劑、試劑與助劑
6、提高能量使用效率:盡可能在室溫和大氣壓力下進行反應操作
7、使用可再生原材料:使用可再生原材料代替不可再生原材料,可再生原材料一般是指農(nóng)業(yè)產(chǎn)品和其使用過程產(chǎn)生的廢棄物,不可再生原材料指化石燃料 (石油、 天然氣或煤) 或礦物質產(chǎn)品
8、避免化學衍生反應︰盡量避免使用阻斷試劑、保護基團或臨時性修飾等化學衍生反應,衍生反應和步驟中需要使用額外的試劑并生成更多的廢棄物
9、使用催化劑:催化劑能夠少量多次有效地催化反應進行,使用催化劑可以避免或減少化學計量比試劑與反應的使用,通過催化反應減少廢棄物產(chǎn)生
10、設計可降解化學品和產(chǎn)品︰設計使用后可分解為無害物質的化學品和產(chǎn)品,避免在環(huán)境中因化學反應累積有害物質
11、實時在線分析與中控:在合成和制造過程中進行實時在線監(jiān)測與中控分析,在有害物質形成前加以控制從而減少或消除副產(chǎn)物產(chǎn)生
12、減少和防止?jié)撛谑鹿施U考慮化學產(chǎn)品及其固體、液體與氣體等物理形態(tài)特性,減少包括爆炸和火災在內(nèi)的化學事故,防范事故對環(huán)境的破壞性影響
減少廢液排放 | 使用可再生原料 |
開發(fā)原子經(jīng)濟反應* | 減少衍生物(副產(chǎn)物)的生成 |
減少危險的化學合成 | 開發(fā)新型催化劑 |
使用安全的化學品 | 設計可降解材料 |
使用安全的溶劑 | 實時分析 |
節(jié)能 | 安全的化工過程 |
*:原子經(jīng)濟反應,是指將反應原料中的物質盡可能多的轉化為目標產(chǎn)物的化學反應。