如何生产绿色的化学品

‘壹’ 按照绿色化学的要求，化学家在设计一条合成路线时应考虑哪些因素为什么

按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。 今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。化学工业能否生产 出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。 绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。 绿色化学的核心是： 利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是： 反应物的原子全部转化为期望的最终产物。 绿色化学的主要特点是： 1．充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料； 2．在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物； 3．提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”； 4．生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。 绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。 绿色化学指什么？哪个国家最先提出这个口号？ 绿色化学是20世纪90年代出现的一个多学科交叉的研究领域。它可以诠释为环境友好化学，其核心内涵是反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质。 绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年，美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后在，“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出并成为美国环保署（EPA）的中心口号。经过十多年的研究和探索，绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则，这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。

‘贰’ 怎样炼制氧化铬绿

氧化铬绿 氧化铬绿【中文名称】氧化铬绿
【英文名称】chromium oxide green，chrome oxide green
【性状】
亮绿色至深绿色密度：5.21。溶点：2266度。沸点：4000度。有金属光泽，具有磁性，遮盖力强，耐高温，耐日晒，不溶于水，难溶于酸，在大气中比较稳定，对一般浓度的酸和碱及二氧化硫气体无影响，具有优良突出的颜料品质和坚牢度。
【用途】
用于冶炼金属铬和碳化铬，搪瓷、陶瓷、玻璃、人造革、耐火材料、建筑材料的着色、有机合成的催化剂、制造耐晒材料和印刷纸币的专用油墨、金属抛光研磨材料、金属表面渗铬、磁性材料等。用于涂料、陶瓷、橡胶、美术颜料、以及伪装涂料等。
【制备或来源】
铬酸、重铬酸钠（或钾）与硫磺等经高温焙烧。
【其他】
耐高温、耐光、耐各种化学品。较纯的制品对红外线反射接近天然的叶绿素。

‘叁’ 怎样可以在生产生活中做到绿色化学

绿色化学应该是指反应无污染物或有极少对生态生物有害的化学反应，例如MnO2和H2O2混合制取O2

‘肆’ 绿色化学有哪些主要内容

绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等。绿色化学倡导使用和生产化学技术和方法，减少或停止使用和生产对人类健康、社区安全和生态环境有害的原材料、催化剂、溶剂和试剂、产品和副产品。

但随着学科的发展。它本身在不断的发展变化中逐渐趋向于实际应用，它的发展与化学密切相关。绿色化学的理想是在生产源头消除污染，使整个合成和生产过程对环境友好，停止使用有毒和有害物质，产生废物，并处理废物。

这是消除污染的根本措施。由于采用了科学的手段来防止污染的开始，过程和终点都是零排放或零污染。

(4)如何生产绿色的化学品扩展阅读：

绿色化学从三废控制等级来说，它属于防污的优先级，表明反污染工作由被动转向主动，因此与传统的末端处理相比具有更深远的意义。

但是，要真正实现 废物的“零排放”是非常困难，目前“原子经济”反应的结果与绿色目标仍有相当大的差距。美国非常重视绿色化学技术，并设立了总统绿色化学挑战奖。在产率得到提高、工人安全得到改善的同时，新过程还减少了废物 的排放、溶剂的使用以及对纯化设备的需求。

‘伍’ 绿色化学

什么是绿色化学
一、什么是绿色化学

绿色化学又称环境无害化学，与其相对应的技术称为绿色技术、环境友好技术。理想的绿色技术应采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产目的产品，不生成或很少生成副产品或废物，实现或接近废物的“零排放”过程。化学工艺过程中使用无毒无害原料、溶剂和催化剂。

绿色意识是人类追求自然完美的一种高级表现，它不把人看成大自然的主宰者，而是看作大自然中的普通一员，追求的是人对大自然的尊重以及人与自然的和谐关系。

绿色意识与环保不同，它们属于两个不同层次的概念。通常所说的“环保意识”带有明显的被动状态，带有比较强的功利目的。我们经常谈到环境污染给人类带来多少疾病和多大经济损失等等，实际上还是把人放在与自然相对立的位置上，在这种思想指导下，人们可以去治理和解决一些急迫的污染问题，但对于眼下不对人产生危害而仅仅对自然界产生危害的问题，反应就不那么积极了。只有在以绿色意识为核心谈环保意识的时候，才会有正确持续的产物。

绿色意识的发展产物就是绿色科技，绿色科技的范围比绿色化学广得多。所谓绿色科技是指以绿色意识为指导研究与环境兼容、不破坏生态平衡、节约资源和能源的绿色科学和工程技术，它的目标在于研究可持续发展的源头战略问题。

由于当今世界主要的环境问题大部分直接与化学反应、化工生产过程及它们的产物有关，因此绿色化学便自然而然地成为绿色科技的重要组成部分。

由于以上观点，绿色化学又可定义为以绿色意识为指导，研究和设计对环境负作用尽可能少，在技术和经济上可行的化学和化工生产过程。

绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。显然，绿色化学技术不是去对终端或生产过程的污染进行控制或处理。所以绿色化学技术根本区别于“三废处理”，后者是终端污染控制而不是始端污染的预防。

二、绿色化学主要研究问题

绿色化学研究的问题当然应该着眼于当前和发展未来并重，就目前来说，主要研究问题共有12个方面（又称12项原则）。

（1）从源头制止污染，而不是在末端治理污染。

（2）合成方法应具备“原子经济性”原则，即尽量使参加反应过程的原子都进入最终产物。

（3）在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质。

（4）设计具有高使用效益低环境毒性的化学产品。

（5）尽量不用溶剂等辅助物质，不得已使用时它们必须是无害的。

（6）生产过程应该在温和的温度和压力下进行，而且能耗最低。

（7）尽量采用可再生的原料，特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料。

（8）尽量减少副产品。

（9）使用高选择性的催化剂。

（10）化学产品在使用完后能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环。

（11）发展适时分析技术以便监控有害物质的形成。

（12）选择参加化学过程的物质，尽量减少发生意外事故的风险。

三、绿色化学的任务

1、设计安全有效的目标分子

要从源头上消除污染，我们必须首先保证我们所需要的物质分子——目标分子是完全有效的，因此，绿色化学的一大关键任务就是设计安全有效的目标分子。

设计安全化学品就是利用分子结构与性能的关系和分子控制方法，获得最佳所需功能的分子，且分子的毒性最低。这可以从两方面加以解决：第一，进行分子设计，设计新的安全有效的目标分子。第二，对已有的有效但不安全的分子进行重新设计，使这类分子保留其已有的功效，消除掉不安全的性质，得到改进过的安全有效的分子。

2、寻找安全有效的反应原料

目前化工生产中经常使用光气、甲醛、氢氰酸、丙烯腈为原料，毒性较大。以光气为例，它本身是一种军用毒气，但它又能与许多有机化合物发生反应，生产出许多种产品。在生产聚氨酯中不用光气作原料是绿色化学产生以来的有名的例子。

在用量极大和用处极广的泡沫塑料中，聚氨酯泡沫塑料占的比重最大。它还用于涂料、胶粘剂、合成纤维、合成橡胶。

生产聚氨酯的传统工艺是以胺和光气为原料合成异氰酸酯：

RNH2+COCl2-→RNCO+2HCl

再用RNCO与R′OH反应生成聚氨酯：

RNCO+R′OH-→RNHCO2R′

这一工艺不仅要使用剧毒的光气为原料，而且产生有害的副产物氯化氢。

美国孟山都公司的新工艺用二氧化碳代替光气，CO2与COCl2的不同在于CO2以氧原子代替了COCl2中的氯原子，但又保持了分子中含有CO的成分，所以CO2与胺反应，同样可以生成异氰酸酯：

RNH2+CO2-→RNCO+H2O

进一步同样可制得聚氨酯：

RNCO+R′OH-→RNHCO2R′

众所周知，二氧化碳是无毒气体，它对环境的害处是产生温室效应，但在生产聚氨酯工艺中，CO2是被消耗的原料，不会产生温室效应，而且还为地球上消耗减少CO2立了大功。同时，CO2中的CO被消耗以后，剩下的氧与氢结合成水，更是一种无污染的副产物。

因此，孟山都公司为聚氨酯设计的新工艺可谓巧妙之极，而设计的指导思想则是绿色化学。为此，1996年，美国政府给孟山都公司颁发了美国总统绿色化学挑战奖。

比使用无毒无害原料更先进的方法是使用生物资源为原料。

在19世纪中叶，大多数工业有机化学品都来自植物提供的生物质，少数来自动物生物质。工业革命开始采用煤作为化工原料，在发明了从地下抽取石油的便宜方法后，石油就成了主要的化工原料，目前95%以上的有机化学品都是由石油加工而得到的。

石油和煤都是不可再生的资源，因此，从考虑人类长远的利益出发，应该考虑用可再生的生物资源来代替不可再生的资源。

生物资源主要指生物质，它主要有两类，即淀粉和木质纤维素。玉米、小麦、薯仔等是淀粉类的代表。农业废料（如玉料杆、麦苗杆等）、森林废物和草类等是木质纤维素的代表。木质纤维素是地球上最丰富的生物质，每年以1640亿吨的速度在全世界不断再生，但至今人类只利用了其中的1.5%。

淀粉和木质纤维素都含有糖类聚合物，从中可提取出蔗糖和葡萄糖就可以作为化工原料，在酶的催化或细菌作用下生产我们需要的化学物质。已二酸生产工艺的改进可以看到利用生物质资源的前景。

已二酸是生产尼龙66的原料，也用作增塑剂和润滑剂。已二酸的传统生产工艺是：由苯加氢制得环已烷，环已烷氧化得环已酮和环已醇，再用硝酸将环已酮和环已醇氧化得到已二酸：这一传统工艺的缺点是，所采用的起始原料苯是一种已知的致癌物，副产物中有氮的氧化物。

经过改进以后的已二酸绿色合成则用环已烯与过氧化氢直接发生氧化反应：这一过程不再使用苯，过氧化氢也是无毒的氧化剂，反应也不产生有毒副产物，这一反应很符合绿色化学要求，但美中不足的还要用化工产品环已烯为原料。

一个更安全清洁的已二酸生产途径又被设计出来了，那就是利用生物质葡萄糖生产已二酸的绿色工艺：显然，这一新工艺是最理想的。

‘陆’ 绿色化学的概念

绿色化学又称环境无害化学环境友好化学，清洁化学，即减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计，绿色化学倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生。

绿色化学的诞生源于污染治理理念的转变。这种转变大概经过了“废物稀释”“末端控制”“污染预防”三个阶段，其中，“污染预防”直接催生了绿色化学，是绿色化学的核心理念。与传统化学不同，绿色化学更强调“污染预防”是化学工作者的责任。

绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本，绿色化学的发展将对环境保护产生重大影响。绿色化学主要从原料的安全性、工艺过程节能性、反应原子的经济性和产物环境友好性等方面进行评价。

原子经济性和“5R”原则是绿色化学的核心内容，原子经济性是指充分利用反应物中的各个原子，从而既能充分利用资源又能防止污染。原子利用率超离，可以最大限度地利用原料中的每个原予，使之结合到目标产物中，反应产生的废弃物就越少，对环境造成的污染就越小。

将环境保护理念融入到化学研究的整个过程中，有利于从源头解决能源与环境问题。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染。

(6)如何生产绿色的化学品扩展阅读；

绿色化学实际应用有，大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质，最常见的是在反应介质，分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。

但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素，因此在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。工厂的运作离不开催化剂，好的催化剂将大大提高生产效率。

绿色化学要求化学品的生产最大限度地合理利用资源，最低限度地产生环境污染和最大限度地维护生态平衡。它对化学反应的要求是，采用无毒无害的原料，在无毒无害及温和的条件下进行，反应必须具有高效的选择性，产品应是环境友好的。人们将这类催化反应成为绿色催化反应，其使用的催化剂也就称为绿色催化剂。

‘柒’ 绿色化学合成包括哪几方面

什么是绿色化学？绿色化学是指设计没有或者只有尽可能小的环境负作用并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。它是实现污染预防的基本的和重要的科学手段，包括许多化学领域，如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。

绿色化学不同于环境化学。环境化学是一门研究污染物的分布、存在形式、运行、迁移及其对环境影响的科学。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。它研究污染的根源--污染的本质在哪里，它不是去对终端或过程污染进行控制或进行处理。绿色化学关注在现今科技手段和条件下能降低对人类健康和环境有负面影响的各个方面和各种类型的化学过程。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子，具有“原子经济性”，因此它既能够充分利用资源，又能够实现防止污染。

绿色化学应用的原则概括起来主要有以下12项：

1、防止环境污染； 2、提高原子经济性； 3、尽量减少化学合成中的有毒原料产物；
4、设计安全的化学品； 5、新型催化剂的开发； 6、以降低环境污染为宗旨的现场实际分析；
7、原料的再利用； 8、减少官能团的引入； 9、使用安全的溶剂和助剂；
10、产物的易降解性； 11、提高能源经济性； 12、防止生产事故的安全生产工艺

这些原则主要体现了要对环境的友好和安全、能源的节约、生产的安全性等，它们对绿色化学而言是非常重要的。在实施化学生产和化学生产的过程中，应该充分考虑以上这些原则。

绿色化学研究什么？一般说来，一个化学反应主要受四个方面的影响：①原料或起始物的性质；②试剂或合成路线的特点；③反应条件；④产物或目标分子的性质。众所周知，这四个因素相互紧密联系，而且在一定条件下息息相关。因此，这四个方面也是绿色化学所研究的方面。

目前绿色化学的研究重点是：①设计或重新设计对人类健康和环境更安全的化合物，这是绿色化学的关键部分；②探求新的、更安全的、对环境更友好的化学合成路线和生产工艺，这可从研究、变换基本原料和起始化合物以及引入新试剂入手；③改善化学反应条件、降低对人类健康和环境的危害，减少废弃物的生产和排放。绿色化学着重于“更安全”这个概念，不仅针对人类的健康，还包括整个生命周期中对生态环境、动物、水生生物和植物的影响；而且除了直接影响之外，还要考虑间接影响，如转化产物或代谢物的毒性等。