◆金安靖

(甘肅蘭州榆中職教中心)

淺談綠色化學(xué)

◆金安靖

(甘肅蘭州榆中職教中心)

一、化學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)

1.化學(xué)的形象正在被與其交叉的學(xué)科的巨大成功所埋沒

化學(xué)是一門中心科學(xué),化學(xué)與生命、材料等八大朝陽科學(xué)有非常密切的聯(lián)系,產(chǎn)生了許多重要的交叉學(xué)科,但化學(xué)作為中心學(xué)科的形象反而被其交叉學(xué)科的巨大成就所埋沒,而不受重視。

2.化學(xué)正被各種各樣的環(huán)境污染問題所困擾

化學(xué)的發(fā)展在不斷促進(jìn)人類進(jìn)步的同時(shí),在客觀上使環(huán)境污染成為可能,但是起決定性的是人的因素,最終要靠人們的認(rèn)識(shí)不斷提升來解決這個(gè)問題。一些著名的環(huán)境事件多數(shù)與化學(xué)有關(guān),諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養(yǎng)化等;把所有的環(huán)境問題都?xì)w結(jié)為化學(xué)的原因,顯然是不公平的。比如,森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。事實(shí)上,這些是對化學(xué)的偏見,監(jiān)測、分析和治理環(huán)境的卻恰恰是化學(xué)家。

二、綠色化學(xué)是應(yīng)對挑戰(zhàn)的必然

1.綠色化學(xué)的概念

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué)。綠色化學(xué)不同于環(huán)境保護(hù),綠色化學(xué)不是被動(dòng)地治理環(huán)境污染,而是主動(dòng)地防止化學(xué)污染,從而在根本上切斷污染源。

2.綠色化學(xué)的產(chǎn)生及其背景

可持續(xù)發(fā)展觀強(qiáng)調(diào)人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和資源的協(xié)調(diào)發(fā)展,既要發(fā)展經(jīng)濟(jì),又要保護(hù)自然資源和環(huán)境,使子孫后代能永續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)正是基于人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展理論。1999年,英國皇家化學(xué)會(huì)創(chuàng)辦了第一份國際性《綠色化學(xué)》雜志,標(biāo)志著綠色化學(xué)的正式產(chǎn)生。

3.綠色化學(xué)的核心內(nèi)容

原子經(jīng)濟(jì)性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,這一概念最早是 1991年美國Stanford大學(xué)的著名有機(jī)化學(xué)家 Trost提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。

4.綠色化學(xué)的 12項(xiàng)原則和 5R原則

為了簡述綠色化學(xué)的主要觀點(diǎn),P.T.Anastas和 J.C.Waner曾提出綠色化學(xué)的 12項(xiàng)原則,這 12項(xiàng)原則對我們今后從事綠色化學(xué)的研究具有一定的指導(dǎo)作用。(1)防止;(2)講原子經(jīng)濟(jì);(3)較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn);(4)設(shè)計(jì)要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的;(5)溶劑和輔料是較安全的; (6)設(shè)計(jì)中能量的使用要講效率;(7)用可以回收的原料;(8)盡量減少派生物;(9)催化作用;(10)要設(shè)計(jì)降解;(11)防止污染進(jìn)程能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析;(12)特別是從化學(xué)反應(yīng)的安全上防止事故發(fā)生。

為了更明確地表述綠色化學(xué)在資源使用上的要求,人們又提出了 5R理論:(1)減量;(2)重復(fù)使用;(3)回收;(4)再生;(5)拒用。

三、綠色化學(xué)的發(fā)展前景

(1)反應(yīng)原料的綠色化;(2)原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng);(3)高效合成法;(4)提高反應(yīng)的選擇性;(5)環(huán)境友好催化劑;(6)物理方法促進(jìn)化學(xué)反應(yīng);(7)酶促有機(jī)化學(xué)反應(yīng);(8)溶劑;(9)計(jì)算機(jī)輔助綠色化學(xué)設(shè)計(jì)和模擬;(10)環(huán)境友好產(chǎn)品。

綠色化學(xué)為化學(xué)的發(fā)展注入了新的活力,在21世紀(jì)化學(xué)必將大有可為。