綠色化學(xué)與技術(shù)范文

時(shí)間:2023-11-22 17:56:37

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綠色化學(xué)與技術(shù)

篇1

關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;綠色化工技術(shù);工藝

經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的環(huán)境問題受到全世界人民的關(guān)注,各國的專家們都在尋找一條既可以發(fā)展經(jīng)濟(jì)又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大污染的道路。化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)就是在這樣的形勢下產(chǎn)生發(fā)展而來的,綠色化工技術(shù)的重點(diǎn)在于綠色二字,其能夠充分溶解資源消耗時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染問題,對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展有極大的幫助。因此對(duì)于這樣的綠色化工技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用是非常有意義的。

1關(guān)于綠色化工技術(shù)

綠色化工技術(shù)的作用是減少化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的過程中無形的或有形的給環(huán)境造成的污染,通過技術(shù)的創(chuàng)新和改造完善化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)作方法。如此一來,化學(xué)技術(shù)中使用的化學(xué)原料以及化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物對(duì)環(huán)境的污染就會(huì)有所減少。而且在這一方法的應(yīng)用下,化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程向空氣中排放的廢氣、向河流中排放的廢水中的有毒物質(zhì)就會(huì)減少許多。另外綠色化工技術(shù)在一定程度上將資源的回收利用程度提高了,減少了資源的浪費(fèi),從而對(duì)環(huán)境問題的解決有極大的益處。

2化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的開發(fā)要點(diǎn)

2.1選用合適的化學(xué)原料化學(xué)原料的性質(zhì)決定了整個(gè)化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作。化學(xué)原料是化學(xué)工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),而且是污染的來源,因此重視化學(xué)原料的選取是重中之重。從源頭上控制污染,是快速有效解決環(huán)境污染問題的方法。值得注意的是,研發(fā)的新型的化工原料盡管是綠色無污染的,但是不可能讓化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生絲毫環(huán)境污染的問題。從這一點(diǎn)無法避免的問題出發(fā),現(xiàn)在的技術(shù)飛速發(fā)展,化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)著手研發(fā)更加清潔的原料,盡量選取那些沒有任何毒性或者是毒性較少的化學(xué)原料進(jìn)行化學(xué)工業(yè)生產(chǎn),逐漸降低化學(xué)藥劑的使用頻率,采用一些天然的植物或者是農(nóng)作物作為無毒害性材料,是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。2.2選用綠色化學(xué)催化劑化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)用到化學(xué)催化劑加速化學(xué)反應(yīng)完成整個(gè)化學(xué)生產(chǎn),提高化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的效率。盡管可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益,為社會(huì)積累財(cái)富,但是很明顯這種財(cái)富不會(huì)長久,因?yàn)榛瘜W(xué)催化劑給環(huán)境造成的污染非常大。因此研發(fā)出毒性低的化學(xué)催化劑降低有毒物質(zhì)的排放以及排放量,是當(dāng)前化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)??v觀現(xiàn)在的綠色化工技術(shù)行業(yè),其關(guān)注點(diǎn)都在研發(fā)無毒化學(xué)催化劑上,爭取研發(fā)出的催化劑既可以加快化學(xué)反應(yīng)又可以減少對(duì)環(huán)境的污染,努力朝著綠色化學(xué)催化劑的方向努力。依照現(xiàn)在的研發(fā)進(jìn)度來看,烷基化固相催化劑這一種催化劑的研究成果較為可觀,實(shí)驗(yàn)表明烷基化固相催化劑是沒有毒性的,對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染,可以推廣到化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)中,有不錯(cuò)的使用價(jià)值。但值得一提的是,烷基化固相催化劑這一類催化劑在研發(fā)過程中,研發(fā)人員要針對(duì)廢棄物的排放標(biāo)準(zhǔn)問題準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù),盡量達(dá)到生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物也可以循環(huán)利用的效果,進(jìn)而促進(jìn)資源的利用率。2.3選擇性強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的選擇性也是綠色化工技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn),若是研發(fā)人員可以完善這一內(nèi)容,化學(xué)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生物的提取會(huì)更加高效,也會(huì)更加便捷。也就是說強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的選擇性不僅可以讓化學(xué)工業(yè)的環(huán)境污染降低,還可以降低化學(xué)工業(yè)所需成本,如此一來還節(jié)約了資源。例如在石油開發(fā)這一類化學(xué)工業(yè)中經(jīng)常會(huì)選擇烴類選擇性氧化物,這一種氧化物會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞,因?yàn)檫@種氧化物可以讓化學(xué)反應(yīng)非常容易就出現(xiàn)明顯的氧化反應(yīng)。由此可以知道,為了達(dá)到化學(xué)工業(yè)綠色生產(chǎn)的目的,減少環(huán)境污染,一定要選擇性強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)。

3化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用范圍有冶金、淡化海水、處理垃圾還有發(fā)電等,一般情況下都不會(huì)產(chǎn)生毒害性。正因?yàn)檫@種獨(dú)特的優(yōu)勢,在現(xiàn)代的化學(xué)工業(yè)中備受推崇。例如在海水淡化時(shí),清潔生產(chǎn)技術(shù)可以將海水中鹽分分離,甚至可以分離海水中的其他物質(zhì),使海水成為人們的生活用水。3.2應(yīng)用生物技術(shù)生物化工中常常應(yīng)用生物技術(shù),在實(shí)際生活中應(yīng)用的比較廣泛的是生物技術(shù)中膜化學(xué)技術(shù)。生物技術(shù)一般是通過將可再生的資源有效地轉(zhuǎn)化成可以為生產(chǎn)生活利用的化學(xué)品。例如常見的酶成分,這樣一種催化劑在化學(xué)反應(yīng)中有非常好的效果,而且最好的一點(diǎn)是不會(huì)給環(huán)境帶來無法消融的廢棄物。3.3應(yīng)用環(huán)境友好型產(chǎn)品環(huán)境友好型產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)的是不影響環(huán)境和人類的生產(chǎn)生活,杜絕污染強(qiáng)度大的產(chǎn)品的使用。比如增加使用那些綠色汽油、燃料、能源,降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)給環(huán)境和人類帶來的危害,逐漸提高資源合理利用,增加效率。

4結(jié)束語

經(jīng)過對(duì)化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的分析可以發(fā)現(xiàn),這種技術(shù)可以減少對(duì)環(huán)境的污染破壞,提高資源再利用效率,以及提升資源溶解的程度,能推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn):

[1]井博勛.淺議綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用[J].天津化工,2015(3).

篇2

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);環(huán)境污染治理;治理途徑

綠色化學(xué)技術(shù)的本質(zhì)就是利用化學(xué)科學(xué)知識(shí),實(shí)現(xiàn)環(huán)境污染問題的解決,其在環(huán)境污染治理中展現(xiàn)的效能是非常理想的。因此綠色化學(xué)也成為很多學(xué)者和專家普遍關(guān)注的問題。

1綠色化學(xué)的內(nèi)涵和種類

綠色化學(xué)是指以不具備環(huán)境副作用或者具備小環(huán)境副作用為契機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)化學(xué)品在眾多領(lǐng)域中的應(yīng)用。從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看,其種類可以劃分為:其一,生物技術(shù);其二,催化技術(shù);其三,膜技術(shù);其四,高級(jí)氧化技術(shù);其五,微波技術(shù);其六,超聲波降解技術(shù)等。當(dāng)前在很多領(lǐng)域和行業(yè)都應(yīng)用到上述的技術(shù),由此展現(xiàn)出來的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益是十分可觀的。因此在開展環(huán)境污染治理的過程中,我們同樣可以采用綠色化學(xué)技術(shù)來應(yīng)對(duì)。

2綠色化學(xué)視角下環(huán)境污染治理路徑選擇

當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用比較廣泛,在不同環(huán)節(jié),不同領(lǐng)域,其治理的目標(biāo)不同,由此達(dá)到的對(duì)應(yīng)的治理效果也是不一樣的。但是在確定綠色化學(xué)視角下環(huán)境污染治理路徑的時(shí)候,我們需要首先對(duì)于當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行探究。具體來講,其主要可以歸結(jié)為以下內(nèi)容:

2.1綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用

綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用,也有一段歷史,其應(yīng)用環(huán)節(jié)不同,應(yīng)用效益的呈現(xiàn)也展現(xiàn)出多元化的特點(diǎn)。下面我們來一一分析一下:其一,在大氣污染控制環(huán)節(jié)的運(yùn)用。為了解決實(shí)際生產(chǎn)生活中二氧化硫污染問題,可以以煤炭生物脫硫技術(shù)應(yīng)用的方式來解決,比如可以使用生物浸出法,也可以使用表面處理浮選法,還可以使用微生物絮凝法,甚至可以以非生物乳化技術(shù)和煤炭生物技術(shù)融合的方式,實(shí)現(xiàn)煤炭的高效脫硫。其二,在水污染控制中的運(yùn)用。對(duì)于城市生產(chǎn)生活中工業(yè)廢水而言,在處理的過程中可以使用循環(huán)冷卻零排放技術(shù)或者熱水鍋爐零排污技術(shù),使得再生廢鹽水,煮爐水等可以得到循環(huán)利用,以達(dá)到水污染的綜合治理效果。其三,在固體廢棄物污染治理中的運(yùn)用。此處我們援引城市垃圾處理的案例,可以使用熱分選煤氣化技術(shù),也可以使用固體廢棄物電力氣化技術(shù),還可以使用固體廢棄物電離氣化技術(shù),不僅無二次污染,還可以處于較低的運(yùn)行成本。

2.2綠色化學(xué)視角下環(huán)境污染治理路徑選擇

當(dāng)然我們需要看到當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)的發(fā)展還存在很多的問題:人們對(duì)于綠色化學(xué)技術(shù)的認(rèn)識(shí)還存在偏見,環(huán)境保護(hù)責(zé)任意識(shí)還不是很深厚,在確定環(huán)境污染治理方案的時(shí)候,看不到綠色化學(xué)技術(shù)的效能,也就沒有在此方面加大投入;當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)環(huán)境污染治理的人力資源比較缺乏,實(shí)際的市場宣傳工作也沒有做到位,這也是影響其技術(shù)推廣的重要因素。如果這樣的問題得不到改善和調(diào)整,勢必會(huì)影響到我國環(huán)境污染治理工作的效率和效益。因此,綠色化學(xué)視角下環(huán)境污染治理路徑選擇的問題,其實(shí)就是要求高度重視綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)境污染治理過程中的運(yùn)用。在實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的時(shí)候,還需要積極做好如下幾個(gè)方面的工作:其一,高度重視綠色化學(xué)技術(shù)的研究,結(jié)合實(shí)際不同污染源的性質(zhì),找到其化學(xué)屬性和運(yùn)行規(guī)律,由此切實(shí)找到技術(shù)研究的切入點(diǎn),在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)技術(shù)體系的構(gòu)建,保證為實(shí)際環(huán)境污染治理工作的開展奠定夯實(shí)的理論基礎(chǔ);其二,在制定節(jié)能減排政策的同時(shí),將環(huán)境污染治理綠色化學(xué)實(shí)現(xiàn)途徑作為重要內(nèi)容,保證能夠在綠色化學(xué)技術(shù)體系的基礎(chǔ)上,切實(shí)的做好環(huán)境污染治理工作,保證在此方面具備優(yōu)惠政策,使得更多的治理方案傾向于選擇綠色化學(xué)技術(shù)來進(jìn)行實(shí)際工作;其三,高度重視綠色化學(xué)環(huán)境污染治理專業(yè)團(tuán)隊(duì)的構(gòu)建,強(qiáng)化高校綠色化學(xué)專家,國家科研機(jī)構(gòu),環(huán)境污染治理部門之間的溝通和交流,保證綠色化學(xué)技術(shù)在執(zhí)行的時(shí)候,具備充足的人力資源,進(jìn)而更好的推動(dòng)環(huán)境污染治理工作的進(jìn)行;其四,注重綠色化學(xué)污染治理的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,從綠色化學(xué)產(chǎn)品到綠色化學(xué)環(huán)境污染治理方案,鼓勵(lì)國內(nèi)成立以綠色化學(xué)為主導(dǎo)的環(huán)境污染治理服務(wù)企業(yè),使得其成為專業(yè)的綠色化學(xué)環(huán)境污染治理推廣者;其五,嚴(yán)格依照國家環(huán)境保護(hù)的規(guī)章制度,實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)技術(shù)方案的合理調(diào)整和安排,保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性,綜合考量實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的不確定因素,由此更加有針對(duì)性的去開展實(shí)際的環(huán)境污染治理工作,以發(fā)揮綠色化學(xué)治理方案的生態(tài)效能;其六,注重綠色化學(xué)技術(shù)環(huán)境污染治理標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的建立,針對(duì)于不同領(lǐng)域不同治理方案,實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)步驟的科學(xué)界定,保證實(shí)際綠色化學(xué)技術(shù)環(huán)境污染治理行為朝著標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的方向發(fā)展和進(jìn)步。

3結(jié)語

綜上所述,綠色化學(xué)視角下環(huán)境污染治理工作的開展,關(guān)乎到我國環(huán)境保護(hù)工作的有效開展,關(guān)系到綠色化學(xué)科學(xué)的生態(tài)效益發(fā)揮。我們對(duì)此應(yīng)該樹立正確的認(rèn)識(shí)觀,積極學(xué)習(xí)綠色化學(xué)技術(shù),并且嘗試將其運(yùn)用到實(shí)踐中去,以保證綠色化學(xué)技術(shù)方案生態(tài)效益的發(fā)揮。

參考文獻(xiàn):

[1]蔣達(dá)華,任如山.綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2006,01:36-38.

[2]鄭明.淺議綠色化學(xué)與環(huán)境治理[J].甘肅高師學(xué)報(bào),2009,05:42-44.

[3]劉斌.綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用[J].廣州化工,2009,08:185-187.

篇3

關(guān)鍵詞:化學(xué)工業(yè);綠色化學(xué)工程;節(jié)能生產(chǎn);促進(jìn)作用

20世紀(jì)80年代以來,化學(xué)品在社會(huì)公眾中的形象產(chǎn)生了一些微妙的變化。一些人甚至認(rèn)為,“化學(xué)品有毒、有味、污染環(huán)境。國內(nèi)一些食品、化妝品廣告或包裝上常有一句“本品不含任何化學(xué)添加劑”。“化學(xué)”似乎成了“有害”的同義詞,殊不知,那些標(biāo)榜著純天然的也是化學(xué)品。廣義地說,任何物質(zhì)都是有毒的,物質(zhì)的毒性與物質(zhì)的“量”有關(guān)。分析綠色化學(xué)工程及工藝在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,能夠降低化學(xué)工業(yè)污染程度,提高化工節(jié)能效果,對(duì)化工行業(yè)的發(fā)展意義重大。

一、綠色化學(xué)概述

(一)綠色化學(xué)概念。色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的原理和方法來減少或消除化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用中有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生,使所研究開發(fā)的化學(xué)產(chǎn)品和過程更加對(duì)環(huán)境友好。從這定義上來看,綠色化學(xué)的目的就是在化學(xué)轉(zhuǎn)化的全過程中對(duì)污染進(jìn)行預(yù)防,把污染末端開始控制變?yōu)樵搭^就治理。綠色化學(xué)涉及對(duì)化學(xué)產(chǎn)品及其合成設(shè)計(jì)與改造。通過提供一個(gè)新的方法,既通過改變化學(xué)方應(yīng)與化工過程,從而從根本上減少或消除危害物質(zhì)的產(chǎn)生,并進(jìn)而解決環(huán)境問題。

(二)綠色化學(xué)特點(diǎn)。第一,綠色化學(xué)考慮社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)人與自然的協(xié)調(diào)。大力開發(fā)人類最理想的綠色資源和能源,充分利用生物質(zhì),即植物、農(nóng)作物,以及其他通過光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物,它們是理想的石油品替代原料。此外,還可利用取之不盡、用之不竭的太陽能及風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Q竽艿?,促進(jìn)化工生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)是人類用環(huán)境危機(jī)的巨大代價(jià)換來的新認(rèn)識(shí)、新思維和新科學(xué),是更高層次的化學(xué)。第二,綠色化學(xué)是研究與環(huán)境友好化學(xué)反應(yīng)和技術(shù),特別是新的催化工程技術(shù),在選擇原料路線時(shí),盡量使用低污染、無污染的原料,以替代有毒有害的原材料,反應(yīng)過程中采用對(duì)環(huán)境友好的媒介和反應(yīng)技術(shù)。如:酶催化反應(yīng)、膜催化反應(yīng)、清潔合成技術(shù)、生物工程技術(shù)等?!边@些采用生物技術(shù)、酶技術(shù)及基因重組工程等高新技術(shù)開發(fā)新的化學(xué)反應(yīng)與合成新的化合物,能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的綠色化。第三,綠色化學(xué)是從源頭上防止污染的生成。即污染預(yù)防環(huán)境治理則是對(duì)已被污染的環(huán)境進(jìn)行治理,即“末端治理”。時(shí)間表明,這種“末端治理”的粗放式經(jīng)營模式,往往治標(biāo)不治本,只注重污染的凈化和處理,不注意從源頭上和生產(chǎn)全過程中預(yù)防和杜絕廢物的產(chǎn)生和排放,既浪費(fèi)資源和能源,治理費(fèi)用投資又比較大,綜合效益差,甚至造成二次污染。因此,綠色化學(xué)的目的就是把現(xiàn)有的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染、后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上消除污染”。

二、G色化學(xué)工程與工藝在化學(xué)工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用

(一)清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用。清潔生產(chǎn)技術(shù)也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術(shù),比如先進(jìn)的脫硝和脫硫技術(shù);城市垃圾的無害化處理技術(shù);生活垃圾制沼氣技術(shù);高效清潔的煤氣化技術(shù);利用風(fēng)能、太陽能等自然能發(fā)電技術(shù)等等,這此都利用了清潔生產(chǎn)的技術(shù)。清潔生產(chǎn)技術(shù)包括的范圍很廣,主要有以下幾種技術(shù):生物工程技術(shù),這其中有細(xì)胞工程、酶工程、基因工程等等;輻射加工技術(shù),如離子束、射線和中子束等在常溫常壓下就可以引起一些需要在高溫高壓下才能進(jìn)行的反應(yīng);綠色催化技術(shù),這里有多種催化劑,比如分子篩催化劑、相轉(zhuǎn)移催化劑等;超臨界流體技術(shù),這里有超臨界H2O和超臨界CO2都能阻燃并且無毒。

(二)生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品。發(fā)展綠色化學(xué)工程與工藝,其目的是生產(chǎn)出環(huán)境友好型產(chǎn)品。在生活中有許多實(shí)例,比如尋找替代品來替代氟利昂,這樣可以保護(hù)大氣的臭氧層;使用可降解的塑料制品;無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因?yàn)閭鹘y(tǒng)汽油柴油給大氣帶來了嚴(yán)重污染,近年來國內(nèi)外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無污染燃料,大大減少汽車尾氣造成的污染。

三、綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能起到的作用

烴類選擇性氧化是一類具有強(qiáng)放熱性的反應(yīng),石油化工工業(yè)中時(shí)常發(fā)生這種反應(yīng),但是,它的生成物不穩(wěn)定,很容易被進(jìn)一步氧化,生成H2O和CO2。在各類的催化反應(yīng)中,此反應(yīng)一般不會(huì)被選擇,因?yàn)橛袝r(shí)生成物中還會(huì)存在同分異構(gòu)提,不利于得到最終產(chǎn)物,所以,為了簡化生產(chǎn),一般都會(huì)使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度,還提高了反應(yīng)的選擇性,還能夠起到降低成本,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染的作用。所以加強(qiáng)這一方面的研究會(huì)有很強(qiáng)的實(shí)用性,比如開發(fā)載氧能力強(qiáng)、選擇性好的新型催化劑,就可以應(yīng)對(duì)不同的烴類氧化反應(yīng)。

四、結(jié)語

總而言之,綠色化學(xué)工程與工藝采用無毒的溶劑、原料,選擇無污染、低耗、節(jié)能的化學(xué)工藝過程,應(yīng)用清潔的生產(chǎn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與環(huán)境相協(xié)調(diào),產(chǎn)品和生態(tài)友好,開發(fā)和應(yīng)用綠色化學(xué)工藝,已成為當(dāng)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢和前沿技術(shù),是建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的關(guān)鍵所在。

參考文獻(xiàn):

[1]喬昱.闡述綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能發(fā)展的作用[J].山東工業(yè)技術(shù),2014(16):147-147.

篇4

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);工程工藝;化學(xué)工業(yè)節(jié)能

近年來,隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)水平的逐漸提高,在我國的化學(xué)工藝得到了新的發(fā)展機(jī)遇的同時(shí),人們對(duì)于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)原料的環(huán)保性和節(jié)能性也提出了更高的要求。本文所提到的綠色化學(xué)工程與工藝是能夠?qū)ξ覈瘜W(xué)工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能產(chǎn)生促進(jìn)作用的主要工藝手段,而綠色化學(xué)工程在實(shí)施的過程中也會(huì)涉及到多個(gè)環(huán)節(jié),其中會(huì)對(duì)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中需要運(yùn)用到的原料以環(huán)保的方式進(jìn)行處理,繼而從根本上使我國化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域在生成過程中因化學(xué)材料而導(dǎo)致的環(huán)境污染問題得到解決。

1綠色化學(xué)工程與工藝

1.1綠色化學(xué)工程與工藝的概述

綠色化學(xué)工程與工藝指的就是在進(jìn)行化學(xué)生產(chǎn)的過程中所應(yīng)用到的工藝不涉及到能夠?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生污染的化學(xué)物質(zhì),并且在將其投入到使用當(dāng)中的時(shí)候,其的工藝環(huán)節(jié)可以對(duì)普通的化學(xué)生產(chǎn)反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和治理[1]。由此可以看出,綠色化學(xué)工程與工藝在投入到化學(xué)生產(chǎn)的過程中具有兩種特性,其一是化學(xué)領(lǐng)域污染的加重推動(dòng)了我國綠色化學(xué)工程的發(fā)展,綠色化學(xué)的發(fā)展拉近了人與自然的和諧發(fā)展;另一點(diǎn)便是綠色化學(xué)工程和工藝可以有效降低化工業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)過程中的廢棄物處理以及對(duì)環(huán)境污染物的規(guī)制。

1.2綠色化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用

通過調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),我國傳統(tǒng)的化工業(yè)在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢棄物以及生產(chǎn)工藝都會(huì)對(duì)我國的環(huán)境以及能源造成大量的污染和消耗,而且想要對(duì)其進(jìn)行處理和加工有是十分不容易的一件事。而從整體上來看,化工生產(chǎn)之所以會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響,其中的主要因素在于其在生產(chǎn)過程中對(duì)于化學(xué)原材料的選擇。綠色化學(xué)工程及工藝在投入到實(shí)際應(yīng)用過程中所遵循的原理便是以及綠色生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)為基本原則來進(jìn)行,而該種生產(chǎn)方式對(duì)防治化學(xué)生產(chǎn)所帶來的環(huán)境污染和能源消耗問題都有著十分明顯的成效[2]。綠色化學(xué)工程和工藝在投入到化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的過程中基本采用的都是不具有危害性的化學(xué)原料作為其產(chǎn)品的生產(chǎn)主要原料,也就是說,綠色化學(xué)工程和工藝是在化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)之初便對(duì)環(huán)境污染問題進(jìn)行了相應(yīng)的預(yù)防。

2綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用

當(dāng)前,綠色化學(xué)工程和工藝在我國各類化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程中應(yīng)用的都十分廣泛,并且對(duì)我國化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能減排起到了良好的促進(jìn)作用,這些作用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。首先,綠色化學(xué)工程及工藝中涉及到的生物技術(shù)對(duì)我國化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中所涉及到的廢棄物排放起到了一定的凈化作用。這里所提到的生物化工技術(shù)指的是在生物的體內(nèi)存在一種具有高效催化功能的生物酶,這種生物酶又可以稱之為催化酶。這種從生物體內(nèi)提取出的催化酶具有非常好的催化功能,將其應(yīng)用于生物的催化過程中,其不但可以利用自身具有的超強(qiáng)的專一性來促進(jìn)生物酶反應(yīng)的總體效率,與此通知其還可以提升總體的反應(yīng)質(zhì)量[3]。與此同時(shí),綠色化學(xué)工程及工藝還將這種生物技術(shù)引入到了化學(xué)工程的生產(chǎn)過程中,其通過將自然界中的可再生資源用生物技術(shù)轉(zhuǎn)化成化學(xué)原料的方式來進(jìn)行最終的化學(xué)生產(chǎn),這樣的做法不但使自然能源的消耗得到了減少,同時(shí)還使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的能源反應(yīng)效率得到了相應(yīng)的提高,繼而從根本上減少了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中廢棄物以及污染物的排放數(shù)量。其次,綠色化學(xué)工程及工藝中還會(huì)涉及到清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用,該項(xiàng)技術(shù)可以說是一個(gè)絕對(duì)的綠色生產(chǎn)技術(shù),其可以對(duì)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中所需要用到的化學(xué)原料進(jìn)行綠色處理(無毒、無害、無廢棄),故其在能夠增加化學(xué)院材料使用效率的同時(shí),還從根本上提高了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的總體質(zhì)量。與此同時(shí),其還可以將化學(xué)生產(chǎn)中所排放出的污染物和廢棄物進(jìn)行處理,使其變成有機(jī)物質(zhì)或能夠供人們生活的沼氣資源,繼而使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的綠色生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)。

3結(jié)語

綜上所述,本文通過研究可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)前我國所提出并實(shí)施的綠色化學(xué)工程與工藝在投入到化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的過程中主要采用的是無毒無害的經(jīng)過加工以后的化學(xué)物品。而且其中所涉及到的節(jié)能減排綠色生產(chǎn)工藝在投入到生產(chǎn)的過程中,使用的也都是以清潔生產(chǎn)為最終目的科學(xué)生產(chǎn)技術(shù)。故其不但能夠使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)在實(shí)際的生產(chǎn)過程中排出的污染物對(duì)于環(huán)境的破壞性得到大幅度減少,還可以使其生產(chǎn)出的產(chǎn)品與自然環(huán)境的生長形成互補(bǔ),繼而保證了我國社會(huì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]王艷麗,喬昱.闡述綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能發(fā)展的作用[J].山東工業(yè)技術(shù),2014,16(02):147-154.

[2]孟祥芳,唐家龍,夏來保.我國化學(xué)工業(yè)節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].科技進(jìn)步與對(duì)策,2011,17(21):67-71.

篇5

[關(guān)鍵詞]微型化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化學(xué) 素質(zhì)教育

[中圖分類號(hào)]G4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2013)09-0230-01

一、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)

(一)定義

在微型化的裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)藥品用量比常規(guī)實(shí)驗(yàn)盡可能的少,但依然能獲取所需要的化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)。它具有多、快、好、省、少等優(yōu)點(diǎn),即學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)多,實(shí)驗(yàn)時(shí)間短,實(shí)驗(yàn)效果好,節(jié)約藥品,節(jié)省開支,大大減少環(huán)境污染。

(二)發(fā)展歷史

1925年,埃及E.C.Grey出版了《化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型方法》,這是較早的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材。

1979年,馬祖圣教授編著了《化學(xué)中的微型實(shí)驗(yàn)操作》,對(duì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展有很大的影響。1982年,美國的Mayo和Piko等以mmol級(jí)的試劑用量開展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),取得了成功,之后微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)便風(fēng)起云涌,應(yīng)用范圍學(xué)擴(kuò)展到無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中。

我國在1989年將“微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究”列入高等學(xué)?;瘜W(xué)教育研究中心的科研規(guī)劃。

二、綠色化學(xué)

綠色化學(xué)即用化學(xué)的方法和技術(shù),并結(jié)合其他各種學(xué)科的知識(shí)去消滅或減少那些對(duì)人類健康、社會(huì)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原材料、催化劑、溶劑、試劑、生成物、副產(chǎn)品等的生產(chǎn)與使用。

綠色化學(xué)從源頭上消除污染,不使用有毒、有害的原材料,不生產(chǎn)有毒、有害的產(chǎn)品,不產(chǎn)生廢物。

綠色化學(xué)的12條原則,并為國際化學(xué)界所公認(rèn),其內(nèi)容如下:1.防止廢物產(chǎn)生比其生成后再處理或清除更好;2.設(shè)計(jì)的合成方法應(yīng)使工藝過程中使用的所有物質(zhì)最大限度地轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品之中;3.設(shè)計(jì)合成方法時(shí),應(yīng)使使用的和生成的物質(zhì)對(duì)人類和環(huán)境無毒或毒性很?。?.設(shè)計(jì)安全化學(xué)品;5.安全的溶劑和助劑;6.使化學(xué)過程所需的能量消耗越小越好,并應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響,如有可能,合成方法最好在常溫、常壓條件下;7.使用可再生原材料只要技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行,應(yīng)當(dāng)使用可再生原材料;8.減少衍生物(reduce derivatives);9.應(yīng)盡量使用無毒并且選擇性高的催化劑;10.應(yīng)考慮所需產(chǎn)物在完成使用功能后,可降解為無毒的物質(zhì)還原于環(huán)境之中;11.需要進(jìn)一步開發(fā)在有毒物質(zhì)生成之前的快速、在線監(jiān)測與控制的分析方法;12.本身安全、能防止意外事故的化學(xué)(inherently safer chemistry for accident prevention)。

三、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與綠色化學(xué)

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)符合綠色化學(xué)十二條原則中第六條和第十二條,即能量消耗越少越好,并考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響;化學(xué)過程中使用的原材料、溶劑、助劑、催化劑等應(yīng)考慮到盡量減少事故的潛在危險(xiǎn)。

(一)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于培養(yǎng)綠色化學(xué)的意識(shí)

可持續(xù)發(fā)展是人類正在探索的既能保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長和社會(huì)持續(xù)發(fā)展,又能達(dá)到生態(tài)環(huán)境持續(xù)良好和自然資源持續(xù)利用的全新發(fā)展戰(zhàn)略,人類將從工業(yè)文明的發(fā)展模式轉(zhuǎn)向生態(tài)式的發(fā)展模式,而綠色化學(xué)正是在這一歷史背景下產(chǎn)生并成為實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)手段。

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)把消除、預(yù)防化學(xué)污染的思想貫穿于化學(xué)教育的過程之中,有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育,良好的觀念與習(xí)慣的養(yǎng)成為后續(xù)綠色化學(xué)的開展打下了一定的基礎(chǔ)。

(二)通過微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),堅(jiān)定綠色化學(xué)信心

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在綠色化學(xué)理念指導(dǎo)下用消除污染的思想、方法、技術(shù)對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革和發(fā)展的結(jié)果,但微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)離綠色化學(xué)的核心理念還有一定距離。綠色化學(xué)是利用化學(xué)原理和新化工技術(shù),從源頭上預(yù)防污染的化學(xué),它使環(huán)境的治理從治標(biāo)轉(zhuǎn)向治本,盡可能采用無毒無害的原料,革新工藝過程,開發(fā)綠色合成技術(shù)和清潔生產(chǎn)工藝,減少污染物,實(shí)現(xiàn)“零排放”,生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品。

綠色化學(xué)具有“原子經(jīng)濟(jì)性”,就是在化學(xué)反應(yīng)過程中充分利用分子中的每個(gè)原子來重新組合形成新的分子,不浪費(fèi)一個(gè)原子。因此,它既能充分利用資源,又能夠?qū)崿F(xiàn)防止污染,因?yàn)闆]有廢物產(chǎn)生。它是一種理念,一種理想,是人們應(yīng)該傾力追求的目標(biāo),它是21世紀(jì)的科學(xué)。

綠色化學(xué)是集化學(xué)、物理、生物、材料、信息等科學(xué)的最新理論成果和技術(shù)于一身的新興邊緣學(xué)科,它一經(jīng)提出,就帶有強(qiáng)烈的應(yīng)用技術(shù)性及工程性。因此,不僅要求有深厚的化學(xué)功底,更要有廣博的其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)才能去實(shí)現(xiàn)它,要有勇于探索的精神,要有接受失敗考驗(yàn)的承受力,要有具大的信心,因?yàn)槲覀円獙?shí)現(xiàn)的是一項(xiàng)偉大、艱難、有利于人類可持續(xù)發(fā)展的工程。

篇6

=摘 要:綠色化學(xué)是一門從源頭上阻止污染的化學(xué).隨著人類控制和支配自然界能力的不斷增強(qiáng),化學(xué)科學(xué)及其生產(chǎn)技術(shù)的迅猛發(fā)展和其他學(xué)科一起為人類創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)財(cái)富?;瘜W(xué)教育工作者在教育過程中將綠色化學(xué)觀念灌輸給學(xué)生,成為化學(xué)教學(xué)新的方向。本文則主要闡述綠色化學(xué)的現(xiàn)代內(nèi)涵以及教學(xué)意義。

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);現(xiàn)代內(nèi)涵;教學(xué)理念;可持續(xù)發(fā)展

一.綠色化學(xué)

(一)含義

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)(Environmentally Benign Chemistry)、環(huán)境友好化學(xué)(Environmentally Friendly Chemistry)、清潔化學(xué)(Clean Chemistry)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)的技術(shù)和方法去消滅或減少那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑在生產(chǎn)過程中的使用,同時(shí)也要在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物、廢物和產(chǎn)品。綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物,不再處理廢物。從科學(xué)觀點(diǎn)看,綠色化學(xué)是化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新;從環(huán)境觀點(diǎn)看,它是從源頭上消除污染;從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看,它合理利用資源和能源,降低生產(chǎn)成本,符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。

按照美國《綠色化學(xué)》雜志的定義,綠色化學(xué)是指:在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì).利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲(chǔ)藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。世界上很多國家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。

(二)主要特點(diǎn)

綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),它的主要特點(diǎn)是:

1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;

2.在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少廢物向環(huán)境排放;

3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實(shí)現(xiàn)“零排放”;

4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。

二、綠色化學(xué)的現(xiàn)代內(nèi)涵

綠色化學(xué)(Green Chemistry)概念從一提出來,就明確了它的目標(biāo),是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大程度地節(jié)約能源,在各環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。它的過程為零排放和零污染,具體內(nèi)涵體現(xiàn)在五個(gè)方面上。

(1)重復(fù)使用

重復(fù)使用不僅是降低成本的需要,也是減廢的需要。諸如化學(xué)工業(yè)過程中的催化劑、載體等,從一開始就應(yīng)考慮有重復(fù)使用的設(shè)計(jì)。

(2)回收利用

回收利用可以有效實(shí)現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求,回收包括:回收未反應(yīng)的原料,回收副產(chǎn)物(含“三廢”),回收助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑?;瘜W(xué)工業(yè)產(chǎn)生中的循環(huán)操作程序就是一種常見的回收方式。

(3)再生

再生是變廢為寶、節(jié)省資源能源、減少污染的有效途徑。它要求化工產(chǎn)品生產(chǎn)在它設(shè)計(jì)的開始,就應(yīng)考慮到有關(guān)原材料的再生利用,特別高分子材料的再生顯得尤為重要。

(4)拒絕使用

拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對(duì)一些無法替代,又無法回收、再生和重復(fù)使用的藥品原料,拒絕在化學(xué)反應(yīng)過程中使用。特別是中學(xué)化學(xué)教育教學(xué),面對(duì)的是接受啟蒙化學(xué)教育的中學(xué)生,貫徹綠色化學(xué)內(nèi)涵,推廣綠色化學(xué)成果顯得尤為重要。

三.綠色化學(xué)觀點(diǎn)在教育中的應(yīng)用

學(xué)生是否了解綠色化學(xué)知識(shí),掌握綠色化學(xué)的基本原則,是否可以運(yùn)用綠色化學(xué)的思維方式指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐,解決生產(chǎn)中產(chǎn)生的環(huán)境污染或者將要產(chǎn)生的環(huán)境污染?;瘜W(xué)教育工作者在教育過程中將綠色化學(xué)觀念灌輸給學(xué)生,成為化學(xué)教學(xué)新的方向起著至關(guān)重要的作用。

在素質(zhì)教育中體現(xiàn)綠色化學(xué)思想素質(zhì)教育是全面的教育,中學(xué)化學(xué)教育也應(yīng)是圍繞全民族素質(zhì)的提高進(jìn)行的教育。在素質(zhì)教育中體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,既是傳播綠色化學(xué)觀點(diǎn)的需要,也是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)社會(huì)、對(duì)將來的責(zé)任感的需要,更是培養(yǎng)創(chuàng)新精神的需要。

在實(shí)施環(huán)境教育過程中,一方面要向?qū)W生闡明綠色化學(xué)的觀點(diǎn)、要求,使他們樹立起防治污染、保證人類生存質(zhì)量的責(zé)任感;另一方面,結(jié)合綠色化學(xué)要求,教給學(xué)生防治污染的重要方法――減量、減廢、回收、再生和拒用等。

綠色化學(xué)與創(chuàng)造性教育培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神是素質(zhì)教育的靈魂,綠色化學(xué)對(duì)化工生產(chǎn),化學(xué)實(shí)驗(yàn)提出的新要求,無疑對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性教育將起到積極的作用,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。

參考文獻(xiàn):

[1] 王佛松等編《展望21世紀(jì)的化學(xué)》化學(xué)工業(yè)出版社2000年版;90-93,158-160

[2] 顧國維主編《綠色技術(shù)及其應(yīng)用》同濟(jì)大學(xué)出版社1999-5;80-81

[3] 劉靜玲主編《綠色生活與未來》化學(xué)工業(yè)出版社2001-5;36-37

[5] 王恩舉.漫談綠色化學(xué).大學(xué)化學(xué),2002,(4)

篇7

關(guān)鍵詞:綠色化工化學(xué);發(fā)展;生態(tài)文明建設(shè)

中圖分類號(hào):TQ0-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)10-0026-01

生態(tài)文明建設(shè)是中國特色社會(huì)主義事業(yè)“五位一體”總體布局的重要組成部分。建設(shè)美麗中國,實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展,必須樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明理念,把生態(tài)文明建設(shè)融入生產(chǎn)生活的各方面和全過程?;せ瘜W(xué)是科學(xué)研究和國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,以可持續(xù)發(fā)展為主旨,加快發(fā)展綠色化工化學(xué),形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的理念和科學(xué)技術(shù),是建設(shè)生態(tài)文明的重要內(nèi)容和途徑。

1 綠色化工化學(xué)的含義

綠色化學(xué)化工是具有重大社會(huì)需求和明確科學(xué)內(nèi)涵的新興交叉學(xué)科,是人類及全球環(huán)境安全的保證,是當(dāng)今國際化學(xué)與化工的前沿[1]。綠色化工化學(xué)屬于跨學(xué)科交叉性的研究領(lǐng)域,是隨著經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展而產(chǎn)生的新概念。在我國,綠色化工化學(xué)研究工作的產(chǎn)生和發(fā)展最早可以追溯到上個(gè)世紀(jì)八十年代后期,同行業(yè)研究領(lǐng)域中的部分專家學(xué)者也習(xí)慣將綠色化工化學(xué)稱為環(huán)境友好化學(xué)[2]。與中國傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)相比,現(xiàn)代化的綠色化工化學(xué)有著較為顯著的區(qū)別。

2 綠色化工化學(xué)的發(fā)展優(yōu)勢

2.1 有利于節(jié)約生態(tài)資源

將社會(huì)經(jīng)濟(jì)收益水平的提升放在化學(xué)化工研發(fā)工作開展的首要地位,是傳統(tǒng)化學(xué)化工工程研究工作的核心管理理念,而對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)則處于次要地位。與傳統(tǒng)化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)相比,現(xiàn)代綠色化工化學(xué)工業(yè)的研究和生產(chǎn)秉持綠色發(fā)展理念,通過采用更加科學(xué)的生產(chǎn)技術(shù)、應(yīng)用污染力度較低的化學(xué)原材料,來有效降低生產(chǎn)給環(huán)境帶來的傷害。同時(shí),由于企業(yè)根本上還是受制于成本效益的約束,因此相關(guān)技術(shù)作業(yè)生產(chǎn)人員在生產(chǎn)和研究綠色化工化學(xué)時(shí),要努力實(shí)現(xiàn)相關(guān)化學(xué)原材料自身使用價(jià)值的最大化發(fā)展[3]。因此,綠色化學(xué)化工無論是在生產(chǎn)理念的革新還是生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用方面,都得到了全面的改善和提升,更加符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

2.2 有利于實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)資源的合理利用

從生產(chǎn)研發(fā)的原料、化學(xué)溶劑一直到化學(xué)化工研發(fā)生產(chǎn)所必需的化學(xué)催化劑,均采用無添加無污染的綠色環(huán)保原料,使相應(yīng)化學(xué)工業(yè)資源能夠在合理利用的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)自身原料應(yīng)用價(jià)值的最大化提升。在這一過程中,不僅不會(huì)對(duì)客觀生態(tài)環(huán)境發(fā)生污染的損害,一些綠色化工化學(xué)原材料的科學(xué)循環(huán)利用還能夠在保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮重要的作用。綠色化工化學(xué)工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)資源的合理利用,一方面降低了化學(xué)企業(yè)的生產(chǎn)成本,另一方面從化工研發(fā)生產(chǎn)的源頭降低了其對(duì)客觀發(fā)展環(huán)境造成污染的可能性,有助于科學(xué)可持續(xù)社會(huì)發(fā)展終極目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.3 有利于減少化學(xué)工業(yè)廢物的排放量

工業(yè)廢物特別是有毒的工業(yè)廢物排放是環(huán)境污染的主要來源,如何減少排放或降低排放的不利影響是工業(yè)生產(chǎn)要面對(duì)的重要課題。我國傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)在研發(fā)以及生產(chǎn)過程中,由于綠色環(huán)保研發(fā)的技術(shù)水平較低,經(jīng)常出現(xiàn)大量化學(xué)污染物排泄在外的消極生產(chǎn)現(xiàn)象。這些被化工業(yè)大量排放的化學(xué)反應(yīng)廢物,對(duì)我們賴以生存的生產(chǎn)生活環(huán)境造成了巨大危害?,F(xiàn)代綠色化工化學(xué)則針對(duì)這一現(xiàn)象,對(duì)相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)合理利用的工作流程進(jìn)行了優(yōu)化管理,使其能夠在化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的開始,就對(duì)相應(yīng)化學(xué)物質(zhì)的組成Y構(gòu)進(jìn)行分解以及重新組建。在不改變化學(xué)原料基本屬性的前提條件下,全面修繕其中容易產(chǎn)生環(huán)境污染的有害組成部分,經(jīng)歷過化學(xué)重組的綠色化工化學(xué)生產(chǎn)原料相比傳統(tǒng)帶有污染成分的化學(xué)原料,往往具有更高效的利用率。這樣,經(jīng)過一系列綠色研發(fā)與生產(chǎn)的工作流程以后,被排泄在外的化學(xué)原料數(shù)量就會(huì)大量減少。

3 進(jìn)一步發(fā)展綠色化工化學(xué)的建議

3.1 完善體制機(jī)制,營造良好發(fā)展生態(tài)

把綠色化工化學(xué)納入新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,持續(xù)深化重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)改革,全面營造有利于綠色化工化學(xué)發(fā)展壯大的生態(tài)環(huán)境。推進(jìn)簡政放權(quán)、放管結(jié)合、優(yōu)化服務(wù)改革,進(jìn)一步完善審批方式,最大限度減少對(duì)相關(guān)企業(yè)的事前準(zhǔn)入限制。落實(shí)相關(guān)法律法規(guī)政策,落實(shí)綠色化工化學(xué)科技成果轉(zhuǎn)化有關(guān)改革措施,提高科研人員成果轉(zhuǎn)化收益分享比例。強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)維權(quán),依法嚴(yán)厲打擊侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)犯罪行為,保護(hù)綠色化工化學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)創(chuàng)新熱情。

3.2 保障投資供給,建設(shè)研發(fā)基地

穩(wěn)定的投資是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源頭和保障。特別是對(duì)于還在初創(chuàng)期的綠色化工化學(xué)產(chǎn)業(yè)來說,由于技術(shù)還處在不斷探索之中,因此面臨著許多不可預(yù)知、難以確定的風(fēng)險(xiǎn)。從一定程度上來說,技術(shù)創(chuàng)新是全社會(huì)的公共產(chǎn)品,所以政府應(yīng)該承擔(dān)一定的責(zé)任。政府應(yīng)加大對(duì)綠色化工化學(xué)的經(jīng)濟(jì)政策扶持力度,發(fā)揮財(cái)政資金引導(dǎo)作用,創(chuàng)新方式吸引社會(huì)投資,加大對(duì)綠色化工化學(xué)產(chǎn)業(yè)的財(cái)稅支持。應(yīng)加大金融和稅收支持,大力發(fā)展創(chuàng)業(yè)投資和天使投資,積極支持符合條件的綠色化工化學(xué)企業(yè)通過多種方式融資,完善鼓勵(lì)初創(chuàng)期綠色化工化學(xué)科技型企業(yè)的稅收支持政策。應(yīng)加大科技支持,積極構(gòu)建企業(yè)主導(dǎo)、政產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的綠色化工化學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,支持建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)平臺(tái),采取新機(jī)制建立一批產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。

3.3 加快培養(yǎng)專業(yè)人才,提供強(qiáng)大智力支撐

在科技日益激烈的今天,人才已成為一個(gè)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)及至整個(gè)國家和地區(qū)的第一資源和核心競爭力。國家應(yīng)鼓勵(lì)高校加大綠色化工化學(xué)方面的學(xué)科和專業(yè)建設(shè),根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況合理擴(kuò)大相關(guān)專業(yè)招生比例,及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置,加大教學(xué)改革力度,加強(qiáng)相關(guān)課程的師資隊(duì)伍建設(shè),為綠色化工化學(xué)發(fā)展儲(chǔ)備高素質(zhì)人才,特別是培養(yǎng)一大批高層次急需緊缺人才和骨干專業(yè)技術(shù)人才。引導(dǎo)和支持事業(yè)單位科研人員到企業(yè)開展創(chuàng)新工作或創(chuàng)辦企業(yè),鼓勵(lì)綠色化工化學(xué)人才向企業(yè)流動(dòng)。在綠色化工化學(xué)企業(yè)設(shè)立一批博士后科研工作站,加大產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)力度。在充分發(fā)揮國內(nèi)人才作用的基礎(chǔ)上,還要充分利用全球人才,完善相關(guān)政策,加快引進(jìn)和培養(yǎng)一批高端人才、領(lǐng)軍人才。

3.4 加強(qiáng)宣傳引導(dǎo),形成思想共識(shí)

理念是行為的先導(dǎo),綠色化工化學(xué)的發(fā)展,離不開可持續(xù)發(fā)展思想的指導(dǎo),因此必須推動(dòng)全社會(huì)廣泛樹立綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展的理念。要看到,綠色化工化學(xué)雖然在我國已經(jīng)有了三十多年的發(fā)展歷程,但社會(huì)對(duì)于綠色化工化學(xué)的相關(guān)理念還知之甚少,很多人從未聽說過這一名詞,不知道綠色化工化學(xué)為何物,形成系統(tǒng)化理論化的知識(shí)觀念的就更少。為改變這一局面,政府、企業(yè)和科研院所應(yīng)該認(rèn)真擔(dān)負(fù)起宣傳教育的責(zé)任。專家學(xué)者和化工企業(yè)的高層管理人員應(yīng)充分發(fā)揮自己的專業(yè)特長,通過編印材料、出版專著、專題講解等多種方式,通俗易懂地向社區(qū)、學(xué)校以及大中小型企業(yè)等廣泛宣傳綠色化工化學(xué)的核心生產(chǎn)研發(fā)理念,讓現(xiàn)代化的資源利用一體化的發(fā)展模式深入人心,提高全社會(huì)的環(huán)保意識(shí)和能力。

4 結(jié)語

總之,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展備受資源、能源和環(huán)境約束的今天,綠色化工化學(xué)憑借其高度節(jié)約的生產(chǎn)理念和減少廢棄物排放的現(xiàn)代化生產(chǎn)方式,受到了前所未有的關(guān)注。當(dāng)前,我國正處在全面建成小康社會(huì)的關(guān)鍵時(shí)期,經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),發(fā)展綠色化工化學(xué)是轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、認(rèn)識(shí)適應(yīng)引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)的重要舉措,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。方向已經(jīng)明確,探索已經(jīng)展開,但在未來的發(fā)展進(jìn)程中,仍存在著許多值得深思的問題,需要系統(tǒng)研究解決。

參考文獻(xiàn)

[1]王靜康.綠色化學(xué)化工發(fā)展前景與人才培養(yǎng)[J].中國大學(xué)教學(xué),2013(1):9-13.

篇8

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 工藝生產(chǎn) 化學(xué)工藝

中圖分類號(hào):TQ021 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2017)05-0219-02

引言

化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的重點(diǎn)內(nèi)容,近年來我國的經(jīng)濟(jì)水平不斷提升,但是在傳統(tǒng)發(fā)展過程中采用粗放型策略,對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重。當(dāng)前我國的環(huán)境現(xiàn)狀已經(jīng)不容樂觀,很多大城市都籠罩在霧霾之中,對(duì)人們的日常出行以及交通車輛通行都帶來了很嚴(yán)重的影響?;瘜W(xué)生產(chǎn)過程中各種廢棄物的排放,是導(dǎo)致環(huán)境污染的一個(gè)主要原因,例如廢氣直接排放到空氣中,導(dǎo)致空氣變質(zhì),廢水直接排放到河流中,導(dǎo)致魚類死亡?;瘜W(xué)工業(yè)生產(chǎn)是我國工業(yè)行業(yè)中的一個(gè)重要組成部分,對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定促進(jìn)作用,在經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中不容忽視,但是在經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中也應(yīng)該要注重環(huán)境保護(hù),對(duì)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的一些對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的工藝和技術(shù)進(jìn)行淘汰,從而不斷提高化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的安全性,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與環(huán)境的和諧發(fā)展。

一、綠色化學(xué)工藝的研究內(nèi)容

綠色化學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)的挑戰(zhàn),也是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的創(chuàng)新,綠色化學(xué)工藝是一個(gè)全新理念,是結(jié)合綠色、節(jié)能社會(huì)產(chǎn)生的一個(gè)全新視角,從化學(xué)反應(yīng)原料、化學(xué)反應(yīng)條件、化學(xué)轉(zhuǎn)化方法、開發(fā)綠色產(chǎn)品等角度出發(fā)對(duì)綠色化學(xué)工藝進(jìn)行研究,使得傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)中對(duì)環(huán)境造成污染的問題可以得到解決,從而設(shè)計(jì)更多對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)。其主要的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:第一,使用無毒無害的化學(xué)原材料;第二,利用可再生資源;第三,加強(qiáng)對(duì)新型催化劑的開發(fā)研究;第四,對(duì)不同反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)行研究;第五,尋找新的化學(xué)轉(zhuǎn)化方法;第六,設(shè)計(jì)對(duì)人類健康和環(huán)境安全的化學(xué)產(chǎn)品。

從上世紀(jì)起在國際社會(huì)上就提出“綠色科技”概念,這個(gè)概念的研究目的是要對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行控制,從環(huán)境污染源頭上進(jìn)行處理,減少化學(xué)污染。這種處理包括兩個(gè)方面,第一,從源頭上對(duì)污染物的排放進(jìn)行控制和減少,第二,采用化學(xué)工藝技術(shù)對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行治理。在當(dāng)前的時(shí)代背景下,最佳的綠色化學(xué)工藝就是利用各種無毒無害的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),追求原子經(jīng)濟(jì),在化學(xué)反應(yīng)的過程中不會(huì)出現(xiàn)額外的廢棄物,使得化學(xué)反應(yīng)的材料能夠充分利用。

1.研制“原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng)

從上世紀(jì)九十年代開始,關(guān)于原子經(jīng)濟(jì)的研究就已經(jīng)開始,原子經(jīng)濟(jì)指的是在化學(xué)反應(yīng)中將一切原子都變成生產(chǎn)物,從而對(duì)反應(yīng)物中的原子進(jìn)行百分百地利用。其實(shí)原子經(jīng)濟(jì)與化學(xué)反應(yīng)的類別有很大關(guān)系,一些化學(xué)反應(yīng)是不會(huì)產(chǎn)生雜物的,例如加成反應(yīng),一切反應(yīng)物都可以被利用,原子經(jīng)濟(jì)是綠色化學(xué)工藝首要研發(fā)的反應(yīng)類型,為了實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)研究,則必須要對(duì)其中的催化劑進(jìn)行改善,確保高效、節(jié)能。

2.確保反應(yīng)的選擇性

在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)選用烴類選擇性氧化反應(yīng),在這個(gè)反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生一些不定的中間體,這些中間體很容易被進(jìn)一步氧化,這類反應(yīng)不需要催化劑。當(dāng)前關(guān)于化學(xué)工藝的研究要集中在兩個(gè)方面,一方面,要根據(jù)各種烴類氧化反應(yīng)類型提取性能高、載氧能力好的新型催化劑;另一方面,要依照催化劑的反映特征,研發(fā)出對(duì)應(yīng)的反應(yīng)工藝。例如苯乙烯是化工生產(chǎn)過程中的主要物質(zhì),在苯乙烯生產(chǎn)過程中使用最廣泛的工藝是乙苯脫氫,為了提高生產(chǎn)效率,當(dāng)前有的化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中研發(fā)了以丁二烯作為原料的苯乙烯工藝,對(duì)傳統(tǒng)的乙苯工藝進(jìn)行替代,以丁二烯作為原料的苯乙烯工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率大約為90%,另外還有一種工藝是甲苯歧化,這種工藝也是對(duì)硅改性催化劑進(jìn)行利用的工藝,其選擇性達(dá)到了98%以上。

3.利用無毒害的原料

綠色化工生產(chǎn)過程中原材料的質(zhì)量也是影響化學(xué)工藝水平的重要因素,在化學(xué)反應(yīng)中首先應(yīng)該要選擇綠色原材料,無毒無害的材料是綠色化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)。例如有企業(yè)研制二乙醇胺,將其作為化工生產(chǎn)的原料,在催化脫氫的作用下,這種物質(zhì)可以生成氨基二乙酸鈉,這一最新工藝不進(jìn)改善了傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝,還減少了傳統(tǒng)原料中的毒害。要想從根本上解決化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境帶來的危害和影響,還可以加強(qiáng)對(duì)一些自然原材料的利用,例如野生植物、農(nóng)業(yè)廢物等,也可以作為化學(xué)原料。如秸稈、稻草等物質(zhì),經(jīng)過相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)可以成為酸、醇等化學(xué)物質(zhì),還可以通過生產(chǎn)工藝將糖類植物轉(zhuǎn)化為乙酰丙酸,對(duì)谷物進(jìn)行開發(fā)獲得葡萄糖,這些原材料都是無毒無害的。

4.利用清潔工藝

綠色化學(xué)工藝研發(fā)的目的是為了實(shí)現(xiàn)環(huán)保,要對(duì)化學(xué)工藝流程進(jìn)行改進(jìn),從而提高化學(xué)工藝水平的同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的污染。因此在化學(xué)工藝生產(chǎn)過程中應(yīng)該要加強(qiáng)對(duì)清潔工藝的研發(fā),優(yōu)先設(shè)計(jì)出對(duì)環(huán)境保護(hù)有利的化學(xué)反應(yīng)途徑,形成物質(zhì)與能量的循環(huán)體系。不僅要對(duì)各種無毒無害的原材料進(jìn)行利用,還要加強(qiáng)對(duì)各種高端、先進(jìn)、消耗較低的工藝流程進(jìn)行研究,從而減少廢棄物的產(chǎn)生與排放。

5.使用無毒無害的催化劑

催化劑是化學(xué)反應(yīng)中的主要物質(zhì),很多化學(xué)反應(yīng)都必須要在催化劑環(huán)境下完成,催化劑的質(zhì)量也會(huì)造成對(duì)環(huán)境的影響,要實(shí)現(xiàn)綠色化工生產(chǎn),則必須要選擇綠色、無毒無害的催化劑。以鄰苯二酚生產(chǎn)方法為例,在新的生產(chǎn)工藝中采用酶E.Coli作催化劑,這種催化劑可以是葡萄糖活化,而且能夠?qū)⑵涠ㄏ虻剞D(zhuǎn)化為鄰苯二酚,這種新工藝避免了傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢棄物和副產(chǎn)品的危害,在反應(yīng)過程中使用的催化劑也不是傳統(tǒng)的催化劑類別,分子氧氣化催化劑和新型分子篩催化劑是化學(xué)反應(yīng)中的綠色催化劑,可以減少反應(yīng)過程中的副產(chǎn)物的產(chǎn)生。

二、綠色化學(xué)工藝的應(yīng)用

1.要生物技術(shù)融合

生物技術(shù)與化學(xué)工業(yè)技術(shù)不相同,生物技術(shù)是與基因、微生物等有關(guān)的技術(shù),為了提高化工生產(chǎn)水平和綠化效果,近年來關(guān)于生物技術(shù)與化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)之間融合的研究越來越多,生物技術(shù)在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用越來越廣泛。尤其是生物酶,具有高效、選擇性好的優(yōu)勢特征,在化工生產(chǎn)中具有十分廣泛的應(yīng)用前景。另外,生物技術(shù)在環(huán)境污染的治理過程中也發(fā)揮了十分重要的作用,例如一些細(xì)菌可以對(duì)被重金屬、油等污染的水體進(jìn)行凈化,由此可見,生物技術(shù)與化工生產(chǎn)之間的關(guān)系十分緊密。

2.綠色生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

綠色技術(shù)的主要特征是清潔生產(chǎn),其特點(diǎn)是沒有毒害作用,不會(huì)有廢物產(chǎn)生,常見的綠色生產(chǎn)技術(shù)有煤氣化技術(shù)、脫硫、脫碳技術(shù)、城市垃圾無害處理技術(shù)、太陽能技術(shù)、沼氣技術(shù)等。常見的綠色節(jié)能技術(shù)有生物工程技術(shù)、輻射加工技術(shù)等。

3.生產(chǎn)綠色產(chǎn)品

綠色化學(xué)工藝研究發(fā)展的最終目的是要生產(chǎn)一些對(duì)環(huán)境有利的產(chǎn)品,例如生產(chǎn)取代氟氯昂的化學(xué)產(chǎn)品,從而減少對(duì)臭氧層的破壞,生產(chǎn)不含磷的洗滌用品和不含鉛的化妝品,利用二甲醚來代替汽油從而減少汽車尾氣排放,各個(gè)化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中都要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)和工藝的研究與應(yīng)用,盡量減少對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的產(chǎn)品,生產(chǎn)一些對(duì)環(huán)境發(fā)展有利的綠色產(chǎn)品,改善人們的生活質(zhì)量。

結(jié)語

綜上所述,隨著經(jīng)濟(jì)水平不斷提升,環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重,化工生產(chǎn)是環(huán)境污染的主要原因,在未來的發(fā)展過程中應(yīng)該要加強(qiáng)對(duì)化工生產(chǎn)危害的控制,加強(qiáng)對(duì)各種綠色原材料、催化劑的選擇,并且對(duì)化工生產(chǎn)工藝進(jìn)行創(chuàng)新,產(chǎn)生更多綠色無污染產(chǎn)品,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]程曉龍.綠色化學(xué)工藝的未來發(fā)展分析[J].化工管理,2016(20)

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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)理念

中圖分類號(hào):G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1674-9324(2016)02-0238-02

作者簡介:王滿剛(1977-),男(漢族),甘肅會(huì)寧人,博士,副教授,主要從事有機(jī)合成及過渡金屬催化的相關(guān)反應(yīng)研究

化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,導(dǎo)致全球性生態(tài)環(huán)境惡化、氣候變暖、資源匱乏。進(jìn)入21世紀(jì),隨著社會(huì)公眾的環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),人們將低碳環(huán)保、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展這些具有深遠(yuǎn)意義的概念賦予了一個(gè)象征生命和希望的名詞———“綠色”,實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的“可持續(xù)”、“綠色”發(fā)展已是全人類的共同心愿。同時(shí),人們開始致力于從源頭上治理污染,探索采用化學(xué)的原理來預(yù)防污染的方法。綠色化學(xué)倡導(dǎo)環(huán)境保護(hù),主張不使用有毒、有害物質(zhì),不產(chǎn)生廢棄物,最終實(shí)現(xiàn)零排放和零污染,被譽(yù)為是更高層次上的、可持續(xù)發(fā)展的化學(xué),其也是一門能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)。將綠色化學(xué)理念貫穿于化學(xué)教學(xué)的各環(huán)節(jié)中,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)思維,提高學(xué)生的綠色化學(xué)實(shí)踐能力是綠色化學(xué)教育的重要途徑,也是國內(nèi)外化學(xué)課程教學(xué)改革的重要目標(biāo)之一。

一、培養(yǎng)綠色化學(xué)理念,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)

教學(xué)理念是人們對(duì)教學(xué)活動(dòng)的思維方式和持有的基本態(tài)度與觀點(diǎn),也是人們從事教育教學(xué)活動(dòng)的基本信仰,即人們對(duì)教育教學(xué)活動(dòng)內(nèi)在規(guī)律認(rèn)識(shí)的集中思想表現(xiàn)。學(xué)校的教學(xué)工作以教育和學(xué)習(xí)為基本活動(dòng)形式,它必須在教學(xué)理念的指導(dǎo)下進(jìn)行。綠色化學(xué)不僅僅是一門預(yù)防污染的化學(xué)技術(shù),還是一種新的思維方式,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念是實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的最基本保障。只有將綠色化學(xué)的理念融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各環(huán)節(jié)中,學(xué)習(xí)綠色化學(xué)知識(shí),增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí),形成綠色化學(xué)的思維方式,才能提高學(xué)生的綠色化學(xué)實(shí)踐能力。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是向?qū)W生傳授環(huán)保知識(shí)的最佳場所,其不僅要使學(xué)生掌握各種實(shí)驗(yàn)技能和觀察、動(dòng)手、分析、解決有機(jī)化學(xué)問題的能力,更要強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保意識(shí),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)社會(huì)高度負(fù)責(zé)的主人翁精神?;瘜W(xué)教師應(yīng)充分利用綠色化學(xué)的原理、特點(diǎn)和相關(guān)知識(shí),通過設(shè)計(jì)特定實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程使學(xué)生逐漸產(chǎn)生綠色化學(xué)理念,形成綠色化學(xué)的思維方式。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中適時(shí)講述全球環(huán)境問題與化學(xué)污染的關(guān)系,灌輸綠色化學(xué)思想,讓學(xué)生清醒地認(rèn)識(shí)到現(xiàn)階段環(huán)境保護(hù)的重要性、必要性和緊迫性,在獲取化學(xué)知識(shí)的同時(shí)受到良好的綠色化學(xué)教育,從而提高學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí),只有具備了綠色化學(xué)意識(shí)才會(huì)產(chǎn)生積極的行為效果,在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

二、優(yōu)化、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。隨著綠色化學(xué)成為現(xiàn)代化學(xué)可持續(xù)發(fā)展的方向,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化成為化學(xué)研究的重要內(nèi)容,化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化包括:化學(xué)試劑、溶劑和催化劑等的綠色化。環(huán)境友好的“潔凈”反應(yīng)介質(zhì)是綠色化學(xué)研究的重要原則之一,在實(shí)驗(yàn)過程中要盡量使用無毒無害的試劑和溶劑,合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化,尤其是水介質(zhì)中的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)因具有分離簡單、產(chǎn)率高、選擇性好、污染少且無毒、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn),是最有希望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的綠色合成方法之一。例如,水介質(zhì)中的各種縮合反應(yīng)、親核加成反應(yīng)、環(huán)加成反應(yīng)和多組分反應(yīng)等已經(jīng)取得較大進(jìn)展。此外,用水作為分散劑的水溶性涂料的制備已成為全世界涂料工業(yè)的新方向,用超臨界二氧化碳代替有機(jī)溶劑作為油漆涂料的噴霧劑和泡沫塑料的發(fā)泡劑也已經(jīng)取得較大進(jìn)展。催化劑的使用也應(yīng)首選無毒害、無腐蝕的物質(zhì),同時(shí)改革重組現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,改變原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,在達(dá)到既定教學(xué)目標(biāo)的前提下,淘汰對(duì)環(huán)境危害較大的實(shí)驗(yàn),改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,進(jìn)行大規(guī)模的篩選和比對(duì),盡量減少有毒、有害試劑的使用,選擇更符合綠色化學(xué)理念的實(shí)驗(yàn)體系。將各制備實(shí)驗(yàn)盡可能串聯(lián)起來,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的連續(xù)化,即把前一個(gè)實(shí)驗(yàn)制備得到的產(chǎn)物作為后一個(gè)實(shí)驗(yàn)的主要原料連續(xù)使用,既能科學(xué)、直觀地達(dá)到實(shí)驗(yàn)所要求的教學(xué)目標(biāo),又始終注意將化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境的影響降到最低,體現(xiàn)綠色化學(xué)的教學(xué)理念與思想。

2.微型實(shí)驗(yàn)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,倡導(dǎo)綠色化學(xué)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指在微型化的儀器、裝置中用盡可能少的化學(xué)試劑來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)原理和方法,具有實(shí)驗(yàn)成本低、反應(yīng)時(shí)間短和綠色環(huán)保的特點(diǎn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不但能滿足實(shí)驗(yàn)的基本要求,還能減少試劑對(duì)人體和環(huán)境的傷害。在實(shí)驗(yàn)時(shí),其試劑用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)十分之一甚至千分之一,因此,采用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)代替常規(guī)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼蟠鬁p少化學(xué)實(shí)驗(yàn)室各種廢物的排放,有效改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,減少對(duì)周邊環(huán)境的危害。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)對(duì)藥品試劑消耗量大、化學(xué)毒性高、污染嚴(yán)重、實(shí)驗(yàn)操作過程復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)尤為必要。因此,在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、目的、現(xiàn)象和定量要求將常規(guī)實(shí)驗(yàn)和微型實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合,取長補(bǔ)短,以提高學(xué)生的綠色化學(xué)實(shí)踐能力。然而,微型實(shí)驗(yàn)不是對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的簡單減量和機(jī)械微縮,它是在綠色化學(xué)理念和微型化學(xué)思想指導(dǎo)下對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革而形成的實(shí)驗(yàn)新思想、新方法和新技術(shù)?!坝帽M可能少劑量的試劑來做盡可能小的實(shí)驗(yàn)”是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心,也是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育的思維方向。為預(yù)防化學(xué)污染,推動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)由常量化向微量化發(fā)展,是化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化改革和發(fā)展的動(dòng)力之一。

3.課堂教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合,減少對(duì)環(huán)境的污染。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,把現(xiàn)代教育技術(shù)手段與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,必能增加實(shí)驗(yàn)的功能,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生在理論與實(shí)踐的融合中更好地提升自身的素能。尤其是多媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程通訊等先進(jìn)信息技術(shù)作為一種動(dòng)態(tài)、高效、大容量的現(xiàn)代化教學(xué)輔助手段,不僅能直觀地表現(xiàn)化學(xué)世界的奧秘,吸引學(xué)生的注意力,而且可以極大地減少日常化學(xué)試劑的用量,降低實(shí)驗(yàn)成本的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了從根源上減輕對(duì)環(huán)境污染的綠色化學(xué)原則。例如,有機(jī)化合物的定性鑒定實(shí)驗(yàn)不僅需要的試劑種類繁多,而且所用到的絕大部分藥品都毒性大,對(duì)人體健康和環(huán)境污染危害大。對(duì)有機(jī)化合物性質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)的全過程采用攝像、剪輯和多媒體加工技術(shù)進(jìn)行加工處理,既能突出重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,又不失演示實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,大大增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性。因此,對(duì)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),盡量采用多媒體及化學(xué)虛擬仿真技術(shù)等輔助手段,在得到基本化學(xué)信息的前提下,能大大減少化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境的污染。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程管理

1.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,減少“三廢”的產(chǎn)生。在實(shí)際教學(xué)中,一方面我們可以嚴(yán)格規(guī)定取用藥品的量,這樣既規(guī)范了實(shí)驗(yàn)操作,節(jié)約了藥品,又減少了對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法;另一方面我們也可以將定性實(shí)驗(yàn)中的藥品定量化,例如在烴的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室制備乙炔氣體時(shí),可以根據(jù)學(xué)生的組數(shù)粗略的計(jì)算所需乙炔的用量,根據(jù)計(jì)算的結(jié)果來取用電石的質(zhì)量。這樣做不僅能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),提高實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、規(guī)范性,同時(shí)也為減少環(huán)境污染奠定基礎(chǔ)。

2.妥善處理實(shí)驗(yàn)室的“三廢”。注重環(huán)境保護(hù),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程管理,應(yīng)加強(qiáng)完善有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室制度化、規(guī)范化建設(shè),禁止實(shí)驗(yàn)室尾氣任意排放,廢液、廢棄物隨意傾倒。對(duì)每次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)室廢液、廢氣和廢渣進(jìn)行科學(xué)安全處理,確保將化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的污染程度降到最低,以減少廢物向周邊環(huán)境的排放。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用過的酸、堿、重金屬鹽等各種廢物進(jìn)行分類收集、集中安全存放、定期統(tǒng)一處理。能產(chǎn)生大量有害和腐蝕性氣體的實(shí)驗(yàn)必須在通風(fēng)櫥內(nèi)完成,并將有害尾氣采用吸收、中和等方法進(jìn)行凈化處理。通過對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的“三廢”進(jìn)行無毒無害化處理,最大限度地減少實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染,培養(yǎng)學(xué)生高度負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度。

四、完善實(shí)驗(yàn)考核體系,凸顯綠色化學(xué)理念

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核評(píng)價(jià)體系對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)有重要的導(dǎo)向和鼓勵(lì)作用,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果考核評(píng)價(jià)應(yīng)以整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程為基礎(chǔ),凸顯綠色化學(xué)理念。現(xiàn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系應(yīng)從評(píng)價(jià)方式、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)主體等方面進(jìn)行完善改革。評(píng)價(jià)方式應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)全過程的整體、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),給學(xué)生更多的自,讓其開放思維,大膽探索。評(píng)價(jià)內(nèi)容應(yīng)重點(diǎn)考慮實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是否能提高反應(yīng)中各原子的利用率,反應(yīng)條件是否無毒無害,反應(yīng)過程是否能減少廢物向環(huán)境的排放,實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室“三廢”的處理方式是否恰當(dāng)?shù)鹊龋攸c(diǎn)突出綠色化學(xué)的理念和思想。

五、結(jié)語

培養(yǎng)、提高學(xué)生的綠色化學(xué)理念和環(huán)境保護(hù)意識(shí)是實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)綠色化的最基本保障,也是提高學(xué)生化學(xué)研究和綠色實(shí)踐能力的前提;優(yōu)化、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方法,規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程管理是提高學(xué)生綠色化學(xué)實(shí)踐能力的重要途徑??傊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化已成為國內(nèi)外化學(xué)課程改革和可持續(xù)發(fā)展的方向,提高學(xué)生的綠色化學(xué)研究能力是本世紀(jì)國內(nèi)外高等學(xué)校人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一。

參考文獻(xiàn):

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篇10

1.綠色化學(xué)理念與發(fā)展

綠色化學(xué)又被稱之為環(huán)境友好化學(xué),通過名稱定義就可以發(fā)現(xiàn),綠色化學(xué)是為了環(huán)境改善而存在的,它在思想上反思了傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的缺失,同時(shí)也吸收了多種新型技術(shù),如生物技術(shù)、材料技術(shù)以及信息理論等,由此可以看出,綠色化學(xué)是新興但卻綜合交叉的學(xué)科理念。從本意上分析,綠色化學(xué)的核心是從資源重復(fù)利用角度對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)工藝的改革,從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源的可持續(xù)發(fā)展,在眾多綠色化學(xué)理念之中,原子利用率與綠色化學(xué)十二原則被認(rèn)為是化學(xué)最核心本質(zhì)的思想,首先原子利用率,也被稱之為原子經(jīng)濟(jì)性,以倡導(dǎo)原子控制為依據(jù),進(jìn)而減少化學(xué)反應(yīng)中目標(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量與廢棄物質(zhì)量,從而保障反應(yīng)物質(zhì)原料最大限度的進(jìn)入到生產(chǎn)物原料之中,極大地提高原子的經(jīng)濟(jì)性。其次,綠色化學(xué)十二原則,在此項(xiàng)原則之中,以預(yù)防化學(xué)廢棄物產(chǎn)生為主,通過合理的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,使化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)物更加安全無害,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中,提倡使用催化劑,進(jìn)而通過加快化學(xué)反應(yīng)速率,來減少實(shí)驗(yàn)過程的危害性。

2.綠色化分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

(1)更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,注重綠色環(huán)保教育

若想從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先,教師要從自身的觀念入手,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的更新。在傳統(tǒng)的高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,主要是以化學(xué)試劑為原料,以驗(yàn)證化學(xué)實(shí)驗(yàn)理論為教學(xué)內(nèi)容,從而提升學(xué)生的操作技能,加深化學(xué)知識(shí)認(rèn)知,由此可以看出在以往的教學(xué)中,并沒有關(guān)注綠色化學(xué)這一概念,只是以知識(shí)傳授為主要目的。為此隨著教學(xué)改革的不斷深入,提出了學(xué)生雙基能力的培養(yǎng)以及以人為本的教學(xué)理念,為此教師也應(yīng)該從教學(xué)改革創(chuàng)導(dǎo)出發(fā),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以學(xué)生為主,減少實(shí)驗(yàn)過程中有毒有害物質(zhì)對(duì)學(xué)生身體的傷害,將綠色化學(xué)理念與以人為本的教學(xué)理念應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,構(gòu)建綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂。其次,在教學(xué)過程中,綠色化學(xué)理念不只是要落實(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中,還應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生的綠色教育,強(qiáng)化學(xué)生環(huán)保意識(shí),具體而言,筆者認(rèn)為可以從以下三個(gè)方面做起,首先,在教學(xué)過程中,注重環(huán)保知識(shí)的滲透,將生態(tài)平衡、臭氧空洞、溫室效應(yīng)以及三廢污染等和一些著名的環(huán)境破壞事件,以圖片或者媒體課件的形式展示給學(xué)生,讓學(xué)生從心理認(rèn)可綠色化學(xué),樹立環(huán)境保護(hù)意識(shí),將綠色化學(xué)概念融入到實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中。其次,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師要注重尋找一些有毒試劑的代替品,并且引導(dǎo)學(xué)生研究無污染實(shí)驗(yàn)裝置以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在提升學(xué)生環(huán)保意識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。最后,高職院校內(nèi),可以開設(shè)相關(guān)的化工環(huán)境保護(hù)概論選修課程,讓學(xué)生在業(yè)余時(shí)間中可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)綠色化學(xué)理念,強(qiáng)化學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí),進(jìn)而讓學(xué)生將這種綠色化學(xué)意識(shí)帶入到今后的工作以及化工生產(chǎn)過程中,無論是對(duì)于學(xué)生自身,還是我國的工業(yè)建設(shè)發(fā)展都是具有重要意義。

(2)做好三廢處理,減少環(huán)境污染

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中試劑完全反應(yīng)結(jié)束后,會(huì)生產(chǎn)一定的廢氣、廢水、廢渣,這些實(shí)驗(yàn)殘留的物質(zhì)將成為破壞環(huán)境主要的污染源,被稱之為實(shí)驗(yàn)“三廢”。在綠色化學(xué)理念下,做好三廢處理十分重要。首先,實(shí)驗(yàn)廢氣就是指在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的有害氣體,這些氣體人吸入會(huì)造成一定的危害,因此在進(jìn)行試驗(yàn)研究時(shí),主要是以“扇聞”的方式進(jìn)行觀察,如氨氣就是一種典型的廢氣,但在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,這些氣體仍然會(huì)有部分殘留,并且還會(huì)彌散在空氣之中,從而對(duì)人身體造成危害,因此必須要進(jìn)行嚴(yán)格的廢氣處理。其次,廢水就是指在實(shí)驗(yàn)過程中,產(chǎn)生的有機(jī)溶劑、廢酸溶液以及廢堿溶液等,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些溶液分開收集,并有針對(duì)性的進(jìn)行處理。以廢酸溶液和廢堿溶液為例,在進(jìn)行處理時(shí),可以采用酸堿中和的方式,通過溶液之間的調(diào)和,將廢液PH值控制在6.5~8.5之間,然后在進(jìn)行排放,這樣就不會(huì)對(duì)下水管道以及水源造成危害。最后,廢渣就是指在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的一些固體有害物質(zhì),對(duì)于這些廢渣最好的處理方式就是回收并進(jìn)行二次利用。在這里筆者以“硬水軟化”實(shí)驗(yàn)為例,在實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)產(chǎn)生樹脂廢渣,但若是將這種廢渣浸泡在濃度為1mol/L的HCl溶液中,廢渣就可以二次利用成為日后實(shí)驗(yàn)中的原料,而這無疑是符合綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)概念的。除了以上的處理措施外,針對(duì)三廢環(huán)境污染,最本質(zhì)的一種方法,就是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程污染物零排放,而這也是綠色化學(xué)理念的核心。具體來說,在實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)做好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)污染主控點(diǎn),通過實(shí)驗(yàn)設(shè)置優(yōu)化,對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)試劑以及實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行控制選擇,從而實(shí)現(xiàn)零污染、零排放的目的。為此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以從地方能源開發(fā)以及學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)出發(fā),在實(shí)驗(yàn)過程中為學(xué)生滲透綠色化學(xué)理念,從而改變以往的教學(xué)模式,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與資源開發(fā)利用之間的結(jié)合。在教學(xué)過程中篩選出兩個(gè)獨(dú)立的教學(xué)板塊,第一的板塊以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)為主,第二板塊以綜合性實(shí)驗(yàn)為主。在教學(xué)過程中,所選用的實(shí)驗(yàn)材料都是無毒或者低毒的材料,然后將一些毒性大、污染強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)匯集成合成實(shí)驗(yàn),如指示劑合成實(shí)驗(yàn),減少采用笨、溴、氨磺酸等有害試劑使用。同時(shí)注重新型綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究,如綠原酸超聲提取分離、白云石制備超細(xì)碳酸鈣、單寧酸沉淀法提取煙堿以及相色譜等,通過這些同等教學(xué)目的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)J綄?shí)施,代替原有有害有毒實(shí)驗(yàn)操作,不但可以從本質(zhì)上減少三廢污染實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生,還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與綠色化學(xué)意識(shí),對(duì)于學(xué)生日后的工作發(fā)展都具有重要促進(jìn)作用。

(3)減少試驗(yàn)試劑用量,開展化學(xué)微型實(shí)驗(yàn)

在高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的目的就是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,從而認(rèn)識(shí)化學(xué)原理本質(zhì)。因此,在實(shí)驗(yàn)過程中只要能夠起到觀察效果即可,與實(shí)驗(yàn)試劑的用量無關(guān)。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)過程中,很多實(shí)驗(yàn)試劑具有一定的致癌性和腐蝕性,大量的實(shí)驗(yàn)試劑反而會(huì)對(duì)人的身體造成一定的損害,因此在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中,減少實(shí)驗(yàn)試劑用量,開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)十分重要。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)被譽(yù)為二十世紀(jì)末期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)革命,也是現(xiàn)下綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要組成部分。其以減少實(shí)驗(yàn)試劑用量為主要目的,但卻可以獲取同樣的化學(xué)信息,在這個(gè)過程中,由于投入的化學(xué)試劑用量減少了,因此產(chǎn)生三廢的可能就會(huì)降低,這樣就可以實(shí)現(xiàn)控制環(huán)境污染,節(jié)約材料成本的目的。通常情況下,采用微型實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)耗材和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)可以降低成本費(fèi)用一半以上,同時(shí)在具體實(shí)驗(yàn)時(shí)間中,也可以縮短原有實(shí)驗(yàn)時(shí)間的30%~40%左右。另外,微型實(shí)驗(yàn)充分的利用了實(shí)驗(yàn)資源,并且結(jié)果表征都是采用精密的儀器進(jìn)行操作,這可以使觀察效果更加突出。例如在進(jìn)行“乙二酸制備”以及“乙酰苯胺制備”過程中,都可以采用微型實(shí)驗(yàn),且在實(shí)驗(yàn)過程中使用的試劑用量僅為原有實(shí)驗(yàn)試劑用量的10%~20%左右,這無疑也是綠色化學(xué)理念的一種體現(xiàn)。(4)改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,實(shí)施網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)隨著近些年網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,在進(jìn)行高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)模擬與仿真實(shí)驗(yàn)代替原有的實(shí)驗(yàn)操作,可以從本質(zhì)上減少環(huán)境污染問題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有以下三點(diǎn)好處,首先,可以降低實(shí)驗(yàn)成本,減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)時(shí),是不需要使用任何實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)器材的,對(duì)于教師而言,減少實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)也降低了實(shí)驗(yàn)成本,尤其是在現(xiàn)下的高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,課堂教學(xué)以大課為主,實(shí)驗(yàn)開展困難,網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為教學(xué)創(chuàng)造了便利性,同時(shí)也降低了實(shí)驗(yàn)污染物的產(chǎn)生。其次,實(shí)施網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為教學(xué)時(shí)間提供了充足的保障。在現(xiàn)下的高職院校之中,總學(xué)時(shí)通常情況為400個(gè)學(xué)時(shí)左右,但在教學(xué)中具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有90個(gè)左右,而這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)、化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等,在教學(xué)過程中呈現(xiàn)出了嚴(yán)重的學(xué)時(shí)不足現(xiàn)象,這就影響了正常教學(xué),網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為課堂節(jié)約了更多的時(shí)間,有助于教學(xué)效率提升。最后,網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)以及操作要點(diǎn),編制在相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件之中,通過人機(jī)對(duì)話的方式進(jìn)行播放,并且可以反復(fù)的進(jìn)行練習(xí)操作,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象千變?nèi)f化,并且自帶一定的游戲性和趣味性,這樣既減少了化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染的危害性,又提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣,為此在教學(xué)中,教師應(yīng)注重對(duì)網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)施應(yīng)用,而這也是對(duì)綠色化學(xué)概念的一種倡導(dǎo)。

3.總結(jié)

綜上所述,高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以有效的培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力,繼而加深學(xué)生的化學(xué)原理認(rèn)知,而將綠色化學(xué)理念應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,不僅可以提升學(xué)生的化學(xué)素質(zhì),還可以讓學(xué)生將這種綠色思想帶入到工作中。因此,未來的教學(xué)中教師要注重對(duì)綠色化分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。

作者:白都 單位:白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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