浅谈绿色化学及在工业中应用

　1 绿色化学概述
　　1.1 绿色化学概念
　　绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，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论文联盟http://零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。
　　1.2 绿色化学的核心内容
　　原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国stanford大学的著名有机化学家trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是：
　　原子利用率=（预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100%
　　如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。wWW.11665.com此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。
　　2 绿色化学在工业生产中的应用
　　2.1 玻璃工业
　　色彩斑烂的玻璃制品给人以赏心悦目的感觉，为我们生活增添了不少的情趣。可是，在这个五彩缤纷的玻璃世界中，却包含着有害的甚至剧毒的元素，如铅、铬、镉、镍、铜、锰、砷等重金属，以及氟、氯、硫等非金属。在工业生产过程中，这些元素会释放、气化，污染大气、水源，以致对人类造成伤害。
　　2.2 玻璃制品的绿色化
　　为了避免或减少玻璃容器中有害物质的溶出，首先必须优化玻璃的化学成分。在铅玻璃中加入一定数量的al2o3并用na2o代替 k2o可减少铅的溶出量。氧化砷在玻璃的制造中用作澄清剂，但其毒性较大。用砷酸钠代替氧化砷,可使毒性减至1/60，且在运输过程中无粉尘飞扬。
　　2.3 炉渣玻璃
　　钢铁工业及有色冶金工业的发展产生了大量炉渣。以我国为例,每年的冶金炉渣排放量便超过了700万吨，累计多达2000多万吨。目前利用率不到5%。若用以生产炉渣玻璃陶瓷制品，由于配料中可加入50%～60%的炉渣无疑是保护生态环境的一种最有效的方法。不仅如此，尚能产生巨大的经济效益。炉渣玻璃比普通玻璃具有更高的抗弯、抗压强度，极高的耐磨性能，良好的热性能(能耐1000℃的冷热温差)，优良的电绝缘性能和稳定的化学性能。
　　2.1.4 生态环境玻璃
　　生态环境玻璃材料是指具有良好的使用性能或功能，对资源能源消耗少，和对生态环境污小，再生利用率高或可降解与循环利用，在制备、使用、废弃直到再生利用的整个过程与环境协调共存的玻璃材料。我们称其为光催化降解生态环境玻璃材料，或简称为光化解环境玻璃。这种生态玻璃具有降解大气中由于工业废气和汽车尾气以及室内装饰材料所产生的污染；还可以降解积聚在玻璃表面的液态有机物；同时能起到抗菌、杀菌和防霉的作用。
　　2.2 涂料
　　涂料中的化学物质除成膜基质外，其余物质如溶剂、增塑剂、添加剂等，大都是易挥发性的有机物，并带有一定的毒性，这些物质是涂料污染大气的主要来源。特别是有机溶剂，使用量大，挥发性强，对人畜损害程度较大。涂料施工后，全部有机溶剂挥发释放到大气中。据报道，全世界每年向大气排放的碳氢化合物约达2000万吨,其中约有350万吨是涂料中的有机溶剂。有机溶剂挥发到大气中通过呼吸进入人体后会损害人体。
　　2.2.1 水性涂料
　　主要特性是以无毒的水代替有毒的有机物作为涂料溶剂，减少或消除涂料挥发性的有机物对大气的污染。水性涂料仍然会含部分有机溶剂（作助溶剂，但量较少）。