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绿色化学 是一门新兴的化学分支,以“原子经济性”为原则,研究如何在产生目的产物的过程中充分利用原料,减少有害物质的释放。绿色化学旨在从物质产生的源头控制废物的产生,减少对环境污染

綠色化學12條原則编辑

Paul Anastas and John C Warner提出绿色化学的12项原则[1]::

  1. 防止废物: 设计化学合成方法防止废物的产生,从而无需进行废物的处理。
  2. 设计更安全的化合物和产物: 设计更有效,但低毒或无毒的化合物。
  3. 降低化学合成方法的危险: 降低或消除生成产物的合成方法对人类环境毒性
  4. 使用可再生的原料: 使用可再生的原料而非消耗型原料;可再生的原料一般来源于农产品或是其他过程产生的废物;消耗型原料一般来源于,石油天然气矿物等。
  5. 使用催化剂而非当量试剂: 通过催化反应将废物的量降到最低。催化剂是指少量而可以多次催化反应进行的试剂,而当量试剂一般过量且只能反应一次。
  6. 避免化合物的衍生物: 避免使用保护基团或其他暂时的修饰,衍生物的产生将使用额外的试剂,并产生废物。
  7. 使原子经济最大化: 最大比例的利用起始反应物的原子。
  8. 使用更安全的溶剂和反应条件: 避免使用溶剂,混合物分离试剂,和其他的辅助化合物。如果必须使用这些化合物,选择无害的物质。如果需要使用溶剂,尽量选择水。
  9. 提高能源效率: 可能的话,在常温常压下进行反应。
  10. 设计可降解的产物: 产物在使用后,应可降解,而不会在环境累積。
  11. 全程分析并防止污染: 再生产过程中进行全程监控,以减少或消除附产物的生成。
  12. 使事故的可能性降到最低: 设计化合物及其状态(固态液态气态),以降低爆炸,火灾,泄漏发生的可能性。

原子經濟性编辑

在過去化工生產所用的公式為:

產率或收率(%)=(目前產品的質量/理論上原料變成目的產品所應得的產品質量)X100%

現在化工生產所用的公式為:

原子經濟性或原子利用率(%)=(被利用原子質量/反應中所使用全部反應物分子的質量)X100%

提高原子經濟性的主要方式有三種:

  • 開發新催化材料
  • 尋找新反應加工途徑
  • 採用新合成原料
2005年野一良治(Ryoji Noyori)指出绿色化学中三个重大的发展:使用超临界二氧化碳作为绿色溶剂;水相过氧化氢的清洁氧化反应;在不对称合成中使用氢气[2]
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外部链接编辑

参考 编辑

閔恩澤、吳魏編著(2003年2月).《綠色化學與化工》.五南出版.ISBN 957-11-3191-1 
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