綠色化學(xué)及其技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

洪桃麗 賈同福

（1、云浮廣業(yè)硫鐵礦集團(tuán)有限公司自來水廠，廣東 云浮 527343 2、云浮廣業(yè)硫鐵礦集團(tuán)有限公司，廣東 云浮 527343）

化學(xué)工業(yè)隨著社會的不斷進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展對改善人類生活質(zhì)量提供了必不可少的化學(xué)產(chǎn)品。但化學(xué)產(chǎn)品的使用是一把雙刃劍，它對人類的生產(chǎn)生活既有促進(jìn)作用又有阻礙作用。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前市場上的化學(xué)產(chǎn)品已經(jīng)多達(dá)數(shù)萬種，這些化學(xué)產(chǎn)品極大地滿足了人們對物質(zhì)生活的需求，化學(xué)產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用到社會生活的各個領(lǐng)域之中，對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，預(yù)防控制疾病傳播，儲存食物都具有極其重要的作用。然而，化學(xué)產(chǎn)品從生產(chǎn)到投入使用全過程的各個環(huán)節(jié)都可能會產(chǎn)生有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)嚴(yán)重威脅著人類的身體健康，破壞著自然生態(tài)環(huán)境。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)已經(jīng)成為人類環(huán)境的最大污染源之一，其中化學(xué)工業(yè)的污水排放量已達(dá)到全國工業(yè)生產(chǎn)廢水排放總量的四分之一左右，廢氣排放總量已近十分之一，固體廢棄物總量占工業(yè)生產(chǎn)廢棄物總量的二十分之一。化學(xué)工業(yè)的發(fā)展對我國全面貫徹人與自然和諧發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀具有嚴(yán)重的制約作用，同時高污染對化學(xué)工業(yè)自身的發(fā)展也具有阻礙作用。要完善化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)，在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中充分的利用資源，正確處理好人與自然和諧發(fā)展的關(guān)系，發(fā)展綠色化學(xué)是必然選擇。

1 綠色化學(xué)技術(shù)

綠色化學(xué)技術(shù)是指能減少危害人類健康、對生態(tài)環(huán)境有害的物質(zhì)的技術(shù)。推行綠色化學(xué)技術(shù)的目標(biāo)是要創(chuàng)造出一個優(yōu)良的循環(huán)型經(jīng)濟(jì)社會。綠色化學(xué)自問世以來,其技術(shù)發(fā)展十分迅速,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

1.1 采用綠色原料

在使用過程中不會損害對人類的身心健康并且不會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害的化工原料被稱為綠色原料。例如采用傳統(tǒng)方法使用高毒性的光氣來生產(chǎn)異氰酸酯,采用綠色化學(xué)技術(shù)，可以用一氧化碳為原料，直接把胺羰基化來合成異氰酸酯,并已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化[1]。

1.2 開發(fā)綠色合成工藝

新型的催化劑將生物技術(shù)和化學(xué)技術(shù)相結(jié)合，使得綠色合成工藝能夠在溫和的條件下或水溶液中進(jìn)行化學(xué)合成。如，三氯化鋁具有腐蝕性強(qiáng)、易水解的特性，在傳統(tǒng)的Friedel-Crafts?；磻?yīng)中被廣泛的用作催化劑。每生產(chǎn)一噸?；a(chǎn)物，產(chǎn)生三噸酸性鋁鹽廢棄物，對環(huán)境有很大的危害。而用無毒的EPZG催化劑[2]取代三氯化鋁,催化劑用量為原來的百分之十,廢棄物排放量只有原來的百分之二十五。

1.3 生產(chǎn)綠色化學(xué)品

綠色化學(xué)品,也稱為安全化學(xué)品。主要指低毒、低殘留、易生物降解的化學(xué)產(chǎn)品。

1.4 提高原材料的利用率

著名的美國化學(xué)家Trost在1991年的時候，提出了原子經(jīng)濟(jì)性這一概念,他認(rèn)為綠色化學(xué)應(yīng)該使原料分子中的每一個原子最大限度得到利用,和目標(biāo)產(chǎn)物最大程度結(jié)合,進(jìn)而達(dá)到零排放的目的。

2 綠色化學(xué)的研究深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義

2.1 提高烴類氧化反應(yīng)的選擇性

烴類選擇性氧化在石油化工中產(chǎn)業(yè)中占有極其重要的地位。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，催化選擇氧化產(chǎn)生的化工產(chǎn)品占整個催化過程產(chǎn)生的所有機(jī)化學(xué)品總量的四分之一。氧化化學(xué)是最重要的化學(xué)分支之一，近年來取得了很大的進(jìn)展,但也帶來了許多問題。烴類選擇性氧化為強(qiáng)放熱反應(yīng),目的產(chǎn)物大多是熱力學(xué)上不穩(wěn)定的中間化合物，在反應(yīng)條件下很容易被進(jìn)一步深度氧化為二氧化碳和水,其選擇性是各類催化反應(yīng)中最低的。另外氧化化學(xué)也是環(huán)境污染最嚴(yán)重的技術(shù)之一，目前已開發(fā)的許多氧化劑和催化劑都含有毒性物質(zhì)。這就造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，而且給產(chǎn)品的分離和純化帶來很大困難，使投資和生產(chǎn)成本大幅度上升?？刂蒲趸磻?yīng)深度,提高目的產(chǎn)物的選擇性始終是烴類選擇氧化研究中最具挑戰(zhàn)性的難題。研究人員正致力于開發(fā)既具有高選擇性、高效率又對環(huán)境無害的綠色化工技術(shù)。

2.2 開發(fā)研制并廣泛采用低污染原料

煤是我國能源結(jié)構(gòu)中最主要能源之一，煤在燃燒的過程中不但燃燒不完全，造成資源浪費(fèi)，而且燃燒過程中產(chǎn)生大量的二氧化硫和煙塵污染空氣。目前，因燃煤我國排放的二氧化硫已達(dá)到l600萬噸，煙塵煙灰已超過1300萬噸。給我國的大氣質(zhì)量管理造成了沉重的負(fù)擔(dān)。為此，認(rèn)真研究和采用開發(fā)潔凈化學(xué)技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急，要在催化燃燒技術(shù)，等離子除硫除塵技術(shù)，生物化學(xué)除硫等新技術(shù)方面加強(qiáng)研究與開發(fā)利用。嚴(yán)格控制排放標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)側(cè)大氣的質(zhì)量，這是提高空氣質(zhì)量的重要保障。

2.3 采用無毒、無害溶劑

在化學(xué)用品生產(chǎn)過程中除原料和產(chǎn)品會造成污染外，使用的溶劑同樣也會造成嚴(yán)重的污染。這種溶劑往往用于反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方之中。目前，使用最為廣泛的溶劑是Voc有機(jī)化合物，這種化合物具有揮發(fā)性，會造成對環(huán)境的極大污染，同時它在使用過程中還有可能引起地面臭氧的形成，對地表水源造成污染，為此，必須對這類溶劑的使用加以限制。采用無毒無害的溶劑代替揮發(fā)性有機(jī)化合物作溶劑已成為綠色化學(xué)的重要研究方向。

目前，超臨界流體的開發(fā)在無毒無害溶劑的研究領(lǐng)域中最為火熱，特別是針對超臨界二氧化碳溶劑的研究。所謂超臨界二氧化碳是指溫度和壓力均在其臨界點(diǎn)以上的二氧化碳流體，超臨界二氧化碳流體既有常規(guī)液態(tài)溶劑的溶解度，在相同條件下又具有氣體的粘度，因而具有很高的傳質(zhì)速度。同時它還具有很大的可壓縮性，流體的密度、溶劑溶解度和粘度等性能均可受到壓力和溫度的變化而變化。超臨界二氧化碳具有無毒、不可燃、價格低廉的特點(diǎn)，使用超臨界二氧化碳既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。

2.4 使用環(huán)境友好產(chǎn)品和實(shí)現(xiàn)廢舊材料的閉路回收

在使用環(huán)境友好產(chǎn)品方面，國內(nèi)市場目前正在逐步推廣新配方汽油。這種新配方汽油對減少汽車尾氣中的一氧化碳含，對推動與汽油有關(guān)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及對環(huán)境保護(hù)都具有深遠(yuǎn)意義，除新配方汽油外，針對保護(hù)大氣臭氧層的氟氯烴代用品已經(jīng)投放到市場上，同時針對防止“白色污染”的生物降解塑料也被應(yīng)用到生活中。

綠色化學(xué)在有效治理環(huán)境污染，節(jié)約資源方面的內(nèi)容之一就是通過對廢塑料、纖維等材料進(jìn)行“閉路循環(huán)”回收，對廢棄物進(jìn)行重復(fù)利用，來實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保根治環(huán)境污染的。[2]化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢塑料和纖維總量巨大，要想從垃圾中將他們分離出來，非常困難，而且投資成本巨大，面對回收利用所面臨的這一問題，加強(qiáng)城市對垃圾的有效管理，運(yùn)用科學(xué)的管理系統(tǒng)對廢棄物進(jìn)行分類回收，便可為資源的回收再利用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。現(xiàn)階段我國已基本實(shí)現(xiàn)了對某些聚合材料的“閉路循環(huán)”回收以及對廢塑料、纖維等材料的“閉路循環(huán)”。為綠色化學(xué)開發(fā)了一項(xiàng)新的科學(xué)發(fā)展內(nèi)容。

3 結(jié)束語

按照綠色化學(xué)的理念和技術(shù)，采用綠色技術(shù)，使用綠色原料，堅(jiān)持毒性低、殘留少、降解容易的原則，最終生產(chǎn)出綠色的化工產(chǎn)品。推行綠色化學(xué)技術(shù)是要建設(shè)循環(huán)型經(jīng)濟(jì)社會的必由之路，綠色化學(xué)技術(shù)將成為以后化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點(diǎn)和重要的科學(xué)前沿。

[1]丁銘，史建公.綠色化學(xué)與化工若干問題的探討[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù),2006,(01).

[2]李勤.綠色化學(xué)技術(shù)及其在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J].有色礦冶,2007,(05).