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亿万万作者:绿色化学技术:推动可持续发展的新途径

发布日期:2025-07-29 09:08 浏览次数:

亿万万作者
亿万万作者以为:绿色化学、绿色设计、绿色制造、生物工程等都是绿色化学的范畴。“绿色化学”一词起源于20世纪50年代,1963年首次提出后,逐渐成为工业界关注的热门话题,至今依然引起国内外广泛关注。从宏观上讲,“绿色化学”的定义是:以原子、分子和离子为单元反应,尽可能减少或消除生产中使用的各种物质(原料、副产物)及对环境造成的有害影响的科学技术。“绿色化学”在实际应用中,通过控制反应物中的各种元素、改变反应途径,尽量减少污染,实现资源循环利用和经济可持续发展。

以技术路线为中心的绿色化学

“绿色化学”的理论基础是“原子经济”,即用尽可能少的原料生产出尽可能多的产品。亿万先生亿万万作者以为:它是一种新型的科学技术和工业设计思想。“绿色化学”可以概括为以下四个部分:反应单元、转化单元、基本单元、基本反应类型。

1. 反应单元

在化学反应中,反应物通过反应生成产物(或副产品)。反应过程中的关键步骤称为“反应单元”。亿万官网亿万万作者以为:例如,合成氨的原理是利用二氧化碳和氢气反应生成氮气和水。在这个过程中,其次需要将二氧化碳和氢气按照一定比例混合后转化为氨气。在这一过程中,由于生成了氨气这个物质,因此反应单元就是生成氨气的“转化单元”。

2. 变化单元

化学反应的本质是原子之间的重新排列、结合和分裂。一个化合物与另一个(或几个)化合物发生反应时,其组成结构可能会改变,但化学性质不变。在化工生产过程中,为了提高原料利用率和减少副产物的产生,常用“转化单元”来控制化学反应中各物质间的转化关系。

3. 基本单元

根据原子的排列,形成的基本单元叫做基团。在有机合成中,一个化合物可以通过聚合(即通过加聚、共聚等方法构成新的分子)或缩聚(即通过聚合、共聚等方法来连接两个或多个原来的单元)的方式形成新官副物。

4. 基本反应类型

根据化学反应的性质分类,可将化学反应分为以下四种类型:氧化还原反应、酸碱反应、合成反应和消除反应。其中,氧化还原反应属于“绿色化学”中所讨论的内容。“绿色化学”在工业生产实践中,常常采用一系列不同的技术路线来实现资源的有效循环利用。

以原料为中心的绿色化学

要使绿色化学能取得好的效果,就必须将原料科学地分类、处理和转化。,原料可分为可再生(如太阳能、风能等)和不可再生能源两大类。为了保护地球环境,世界各国纷纷加大了对可再生能源的研究力度。在有机合成中,利用资源的可再生性可以减少污染,使产品符合环境保护的要求。

,由于能源短缺,石油经过加工、转换后产生的汽油、柴油以及塑料等,都属于不可再生资源。因此,在化工生产中,通过催化剂、化学反应、溶剂和洗涤等方式来提高资源的利用率,是控制工业生产污染的有效途径。“绿色化学”在实际应用中,要选择“原料来源广泛”的材料来进行合成。

以“绿色设计”为前提的绿色化学

“绿色设计”是指根据环保要求和社会效益合理地进行产品设计、制造或消费过程中的设计和制造。如:其次,对产品的原材料(如塑料、橡胶等)在生产过程中产生的污染进行减少;其次,在产品使用过程中,也要采用环保材料,同时要尽可能降低生产过程的能耗和污染物排放。

“绿色设计”的思想来源于日本的一次名为“设计出未来”的活动中,该活动通过将生活中的废弃物转化为材料,实现了资源循环利用。如:用纸张制成纸盒;用玻璃瓶生产易拉罐等等。在设计出“未来”之后,再进行大规模的制造和使用,就可以实现资源的循环使用,减少环境污染。

以生物工程为代表的绿色化学

目前,生物工程已经发展成为一门研究生命物质的科学,并且取得了重要的成就。“绿色化学”就是利用生物工程、纳米技术等先进科学技术,通过设计合适的反应途径,实现对生物分子的可控合成。在工业生产中,可以利用微生物和植物,将各种原料转化成人们需要的产品。

例如:通过酶的催化作用可将淀粉转化为葡萄糖;通过细菌产生的蛋白质酶和水解酶的结合、反应,可将氨基酸变成脂肪酸等等。,“绿色化学”还能够处理诸如重金属污染、放射性废物等各类环境问题。例如:用微生物合成高纯度的单质硅,以提高半导体材料的导电性能。

绿色化学作为绿色科学的重要组成部分,在工业生产和生活中扮演着重要的角色。它不仅推动了化学工业向环保和可持续方向发展,而且对缓解全球气候变化、保护人类健康等方面具有深远的影响。“绿色化学”是“原子经济”的典型代表。

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