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绿色化学对化学反应的要求范文1
化学反应是一个复杂的过程,在反应过程中容易受到不同因素的影响。第一,化学反应会受到浓度的影响。一般情况下当其他条件不变的情况时浓度越大,反应速率越大,化学平衡会向正向转移。第二,化学反应会受到压强的影响。一般情况下当其他条件不变的情况时压强越大,反应速率越大,化学平衡会向气态物质系数小的方向转移。这一反应影响条件是针对气体反应的,增大压强相当于增大了单位体积内气体的浓度,一次化学反应的反应速率就会随着压强的增大而变快。第三,化学反应会受到温度的影响。一般情况下当其他条件不变的情况时温度升高,反应速率会增大,化学平衡会向吸热方向转移。实践证明,温度的变化可以影响到一切的化学反应的反应速率,只是影响程度会有所差异。第四,化学反应会受到催化剂的影响。一般情况催化剂对化学平衡不会产生影响,也不参与化学反应,在反应前后其质量和组成是不变的。它加入的目的就是改变化学反应的反应速率。通常正催化剂都会加速化学反应的反应速率。此外,光、反应固体物颗粒大小、溶剂等也会影响到化学反应的反应速率。其中温度和催化剂的影响比较明显、具有很大的实用价值。如在工业合成氨中,会使用铁做催化剂,加快化学反应的反应速率,提高氨的生成速度。
2化学反应中催化剂的作用
2.1催化剂的类型
在化学反应中,催化剂虽不参与化学反应,但它会与反应物发生作用,加快了化学反应的反应速率,使化学反应变得更为剧烈。首先,催化剂不参与化学反应,即化学反应前后催化剂的质量、物质结构不会发生任何的改变。其次,催化剂会改变反应的速率,甚至可使反应的速率提高上万亿倍,大大提高了工业生产中化学反应应用的效率,提高了单位时间内产品的产量,创造了企业的经济效益。催化剂的类型多样,按催化过程可分为均相催化剂和多项催化剂;按催化剂的反应类型可分为氧化还原催化剂、酸碱催化剂和配位催化剂。按物质类型可分为过度金属催化剂、金属氧化物催化剂、酸碱催化剂和金属络物催化剂。随着工业的发展,人类环保意识的增强,对工业生产中的化学反应的要求也越来越高,产生了从环保角度出发的绿色化学,如燃煤中加入生石灰反应,减少了煤燃烧过程中二氧化硫的排放。在绿色化学中很大一部分就是通过催化剂的合理利用来减少和排除工业生产对环境的污染、破坏,随之相应产生了绿色催化剂。
2.2催化剂的作用
在现代工业生产中,催化剂起到了巨大的作用,促进了工业的发展和工业生产的效率,催化剂的研究和使用时当今世界热点,据统计有80%以上的工业生产化学反应都会用到催化剂。首先,催化剂的使用降低了工业生产的成本。一方面,催化剂的使用使工业生产中的化学反应更为充分,降低了工业生产的原料损耗,提高了生产效率。另一方面催化剂加快了化学反应的速度,提高了单位时间内工业生产的生产量,节约了人力等成本,使企业在同一时间内生产了更多的产品,节约了生产消耗,为企业赢得了更多的利益。此外,一些催化剂的应用简化了所需产品的加工工艺,使人类通过廉价的手段提取了高效益的能源、产品,创造了极大的社会效益。其次,催化剂的使用提高了企业的生产能力。如在工业合成氨的过程中,使用催化剂使合成氨的化学反应速率提升了上万亿被,大大的提高了企业的生产能力,为企业创造了更多的经济价值和社会效益。再次,催化剂能控制化学反应生成的产物,如在乙烯与氧气的反应中,使用PdCl-CuCl2做催化剂可以生成乙醛;而使用银作催化剂则会生成环氧乙烷。因此,生产中可以通过催化剂控制化学反应的生成产物,获取生产所想要得到的新物质。此外,对于复杂反应,催化剂可以有效的加快主反应的反应速率,对副反应起到一定的拟制作用,提高了生产中所需产物的收率。第四,催化剂改善了化学反应的条件,如一些反应本身要在高温下进行,才能确保反应和反应速率化学反应,加入催化剂后可在常温下进行并确保反应的速率;又如一些反应对设备的腐蚀性严重,采用催化剂后可改变发生的化学反应,降低了反应过程中对设备的腐蚀,并确保了生产的顺利进行。可见催化剂的这一作用能有效改善企业化工生产中对生产设备的要求,较低了生产条件,为企业赢得了更多的利益。第五,催化剂的使用使更多的化学反应得以实现,拓展了工业生产中化学反应的原料来源,为企业的生产发掘出更多的资源。第六,催化剂拟制了一些化工生产中危害物品的生成,降低了化学反应对环境的污染。如工业生产邻苯二酚过程中,采用酶E.Coli做催化剂,使产物的生成定向为邻苯二酚,避免了化学反应生产过程中的副产品的产生和废弃物的生成,有效的保护了环境。
3化学反应和催化剂应用的研究趋向
化学反应对人类的贡献是有目共睹的,但化学反应造成的环境污染等负面影响也是不容忽视的,随着环境问题的日益恶化,人类的环保意识逐渐增强。早在二十世纪时人们就提出了绿色化工,随着人类对化学反应及催化剂使用研究的深入,目前人类已掌握了很多提高化学反应效率,减少环境污染的措施,并将其运用到工业化工生产中,实现了化学反应对人类的无害服务。同时,人们利用化学反应不断的开发新的能源,如在催化剂作用下将煤炭资源转化为液体燃料,增强了能源的利用效率,还降低了煤炭不充分燃烧所带来的环境污染问题。因此,未来化学反应与催化剂应用的研究方向就是绿色化工、能源化工。随着科技的发展,人类必将实现化学反应的无公害、无污染,并充分的利用催化剂等手段,拓展人类对能源原料的需求,进一步促进人类文明的发展。
绿色化学对化学反应的要求范文2
绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它主张在反应过程和化工生产中对环境友好，从根本上也即生产源头上消除污染，符合理想要求的反应就是绿色反应，符合理想要求的化学工业就是绿色化学工业，整个化学就可称之为绿色化学。
一、绿色化学研究的主要内容
绿色化学的研究是围绕化学反应、催化剂、溶剂和产品的绿色化而开展的，如图所示:
原子经济性反应最先由美国Stanford大学的B.M.Trost教授提出，它是绿色化学的核心内容之一。它的特点是:化学反应中所有参加反应的原子都进入产物中，没有“废弃物”。例如:化合反应、加成反应和分子间结构互变或异构化的重排反应都是原子经济性反应。然而，它们毕竟只是众多化学反应中的少数几种，所以在化学反应中纯粹的原子经济性反应是不多见的。（在此需要特别指出的是，在化学实验中，即使是原子经济性反应，也往往会变成非原子经济性反应，因为实验中得到的产物，通常都被当作“废弃物”扔掉。）但是，我们却可以通过“收回重用”的办法，使部分非原子经济性反应变成原子经济性反应。
二、绿色化学的十二条原则
Anastas和Warner两人于1998年提出了“绿色化学的12条原则”，这些原则可作为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标准。
1.防止污染优于污染治理―最好是防止废物的产生而不是产生后再来处理。
2.提高原子经济性―合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌并入最终产物中。
3.无害化学合成―反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小。
4.设计安全化学品―设计的化学产品应在保持原有功效同时，尽量使其无毒或毒性很小。
5.采用安全的溶剂和助剂―应尽量不使用辅物质（如溶剂、分离试剂等），如果一定要用，也应使用无毒物质。
6.提高能源经济性―能量消耗越小越好，应能为环境和经济方面的考虑所接受。
7.利用可再生资源合成化学品――只要技术上和经济上可行，使用的原材料应是能再生的。
8.减少衍生物―应尽量避免不必要的衍生过程（如基团的保护与去保护，物理与化学过程的临时性修改等）。
9.尽量使用选择性高的催化剂，而不是靠提高反应物的配料比。
10.设计可降解化学品―设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不再滞留于环境中，而可降解为无毒的产物。
11.预防污染的现场实时分析―分析方法需要进一步研究开发，使能做到实时、现场监控，以防有害物质的形成。
12.防止生产事故的安全工艺―个化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减小实验事故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。
绿色化学使用化学品的原则是:(1)不用危害品（reject）;(2)减少用量(reduce）;(3)循环使用（recycle）;(4)收回重用（reuse）。简称为4R原则。它的核心是预防污染。
三、绿色化学中重要的概念
以下几个有关的概念，将有助于大家从定性到定量角度更深刻地理解绿色化学。
1.原子经济是由斯坦福大学Barry Trost教授提出来的，它是一个关于有多少反应物转变成最终产物的概念。它的定量表述是:
％原子利用率＝期望产物式量×100／(期望产物＋废弃产物)式量
由于反应中生成的副产物不易确定，又采用“原子经济百分数”：
％原子经济＝被利用的原子总式量×100／使用的所有反应物的总式量
2.绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100％转化成产物，实现“零排放”，充分利用了资源，又不产生污染。
3.绿色产品指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康，产品具有合理的使用功能和使用寿命，产品易于回收利用和再生，在自然环境条件下易于降解。
四、绿色化学与环境治理
绿色化学是研究和设计在科研与生产过程中，实现没有或尽可能少的环境负作用，遵循“原子经济性”原则，并在技术上、经济上可行的化学过程。绿色化学与环境治理是属于两个不同层次的概念。环境治理是对已被污染的环境进行治理，使之恢复到被污染前的面目；而绿色化学则是从源头上阻止污染物生成的新策略，即污染预防，如果没有污染物的使用、生成和排放，也就没有环境被污染的问题，所以说防止污染优于污染治理。
绿色化学对化学反应的要求范文3
一、化学所面临的挑战
1.1化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没
化学是一门中心科学，化学与生命、材料等朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（centralscience）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaidscience）而不受重视。
1.2化学正被各种各样的环境污染问题所困扰
化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。
二、绿色化学是应对挑战的必然
科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。
2.1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。
2.2绿色化学的产生及其背景
当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令，将污染的防止确立为国策，该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年，美国环保局又了“污染预防战略”。1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。
2.3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。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。
2.4绿色化学的12项原则和5R原则
为了简述了绿色化学的主要观点，P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。
Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。
Ⅱ．讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。
Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。
Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。
Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。
Ⅵ．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。
Ⅶ．用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。
Ⅷ．尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。
Ⅸ．催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。
Ⅹ．要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。
Ⅺ．防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。
Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。
为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论：
Ⅰ．减量——Reduction减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。
Ⅱ．重复使用——Reuse重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。
Ⅲ．回收——Recycling回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。
Ⅵ．再生——Regeneration再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。
Ⅴ．拒用——Rejection拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。
三、绿色化学的发展前景
3.1反应原料的绿色化即反应原料符合5R原则。
3.2原子经济性反应在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。
3.3高效合成法不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。
3.4.提高反应的选择性———定向合成如不对称合成。
3.5.环境友好催化剂例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。
3.6.物理方法促进化学反应如微波引发和促进DielsAlder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。
3.7.酶促有机化学反应酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。
3.8溶剂化学污染不仅来源于原料和产品，而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关，有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。
3.9.计算机辅助绿色化学设计和模拟在化学化工领域，计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑，计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。
3.10环境友好产品如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。
参考文献
［1］王恩举.漫谈绿色化学．大学化学，2002，（4）
绿色化学对化学反应的要求范文4
关键词：化工生产；工艺流程；详细分析
我国已经逐渐的进入到小康社会，在经济迅速发展下，需要对化工生产行业更加的重视，化工市场的前景也十分的广阔，现在社会的生产效率是极高的，在短时间内生产技术就有了突飞猛进的发展。随着科技的发展，产品更新的速度也在加快，在这样的情况下，化工生产工艺流程就变得越来越重要。
1 原料的前期准备工作
化工生产过程主要是以化学反应为加工的核心，只有化学反应是科学的，化工生产才能够满足化工行业的基本要求。在化学反应之前，需要对相应的原料进行处理，只有将化学反应的原料准备好，才能够达到化学生产的基本条件。在化学生产的过程中，无论是产前、产中还是在产后，都要将材料中的杂质处理好，正确的按照相关的工艺进行提纯处理，这样就能够将杂质的数量最大限度的减少，从而提高参与化学反应的质量。有些化学反应后会存在着很多的原料，这些参与的原料可以重新的作为下一轮化学反应的原材料投入到化学生产中，还要对原材料进行充分的调整，在残余的原材料下还可以加入其它的原材料，这样产生多余的材料就能循环的再利用，不会出现浪费的现象。在化学反应之前就对原材料进行基本的处理，这是化工生产之前需要做的准备工作，将准备工作做好就可以提高生产的效率。因此在化工生产的过程中，要想提高原材料的利用率，就要对原材料进行预处理，避免在化学反应的过程中，出现反应效率下降的情况。
2 化工生产中的化学反应
在化工生产的过程中，化学反应必须要根据反应的特点和条件将化学反应进行分类，可以分为不可逆反应和可逆反应、吸热反应和放热反应，化学反应的差异对化学条件的要求也是不同的，在同一个化学反应中，不同的化学反应与环境和温度有着关系，在反应速度上也有着一定的差别。化学反应在发生的过程中，需要通过具体的反应才能够知道能否达到化工生产的基本要求，这也是化学研究的重点之一。不同的化学反应在反应的过程上也有着明显的差异，因此在实际的生产中，需要根据具体的化学反应进行调整，在反应环境中添加适量的催化剂，这样能够帮助原材料发生化学反应，或者是使化学反应更加的剧烈，面对这样的化学实验，就要使用比较安全的反应器皿。在化学反应的过程中，一定要将具体的化学流程充分的了解，科学的把握每一个流程，详细的了解化学反应的每一个步骤，使化学反应可以达到最佳的反应效果。现在的化学反应有很多，原材料在处理方式上也不同，因此会出现各种各样的变化，除此之外，在化学工艺流程上也有着显著的差异，尽管是同一种化学产品，在化学生产的过程中，对杂质和化学反应的质量也是不同的。
3 化工生产工艺流程的配置
在化学生产的过程中，工艺流程的配置是应该重点关注的问题，也是整个化工生产中的重要环节，在产品生产的过程中，按照产品的具体生活参需要，对各个单元操作和单元过程进行充分的了解，选择正确的操作工具、组合方式和设备的使用顺序，还要以图解的形式表示出生产全貌的过程。包括工艺路线技术先进、生产操作安全可靠、经济指标合理有利在满足产品性能和规格的要求下，要采用先进的生产技术选用的工艺路线必须具备现代化生产条件，反映在生产过程中应体现出物料损耗少、循环量小、能量消耗低，备投资少、生产能力大、生产效率高物料和能量利用充分、合理。
在配置流程时，要从四方面来把握：首先要尽量提高原料的转化率和主反应的选择性采用先进的技术、合理的单元、有效的最适宜的工艺条件和高效的催化剂，再有就是要充分利用分离、回收等措施循环使用未反应物料，以提高总转化率反应，副产物也应加工成副产品。第三，在流程配置中要对冷热物流合理匹配，充分利用自身热能和冷量减少外部供热或供冷，以达到节能的目的；第四，要尽力构筑物质和能量的闭路循环，尽力实现绿色生产过程；单元操作适宜，要根据单元反应过程的需要，正确选择适宜的单元操作，确定每一个单元操作中的流程方案及所需设备的型式，合理配置各项操作与设备的先后顺序。同时还要考虑整个工艺流程的操作弹性和各个设备的利用率，并通过调查研究和生产实践来确定操作弹性的适应幅度，尽可能使各台设备的生产能力相匹配，以免造成不必要的浪费。
4 生成产物的分离与提纯
从原料开始，物料流经一系列设备的加工，包括物质和能量转换的加工，最后得到预期的产品。如果在加工过程中采用的加工方法或工艺路线出现混杂，就会造成产品中有着不同数量的杂质与副产品使化工产品的质量相应下降，降低化工厂的利益。产物的分离与提纯可以说是化工生产过程中的一大要点。再有副产品不一定就是没用的杂质，也可以经过加工变废为宝，提高原料的利用率。生产过程可以通过综合化、产品的网络化管理使资源和能源得到充分合理的利用，将副产物和废料转化成有用产品，可以将副产物和废料作为另外的化工原料经过合理规划在化工厂自身在建造过程中形成一条从基本原材料到能将材料完全利用的完整生产体系，实现真正的零排放生产流程，这样对化工行业的发展是极为有利的，有利于化工行业实现可持续发展，对生态环境也是极为有利的，在化学工业生产的过程中，分离和提存是非常重要的两个环节，任何的化学生产中，涉及到分离和提纯工艺都是极为复杂的，但是这一环节也是极为关键的环节，在化学生产的过程中是极为关键的。
结束语
化工生产是一个复杂的流程，在其生产过程中不光能得到所需产品，可能得到许多副产品，所以在实际的生产过程中，生产厂家要坚持走可持续发展、科学发展循环经济的道路，实现化工产品生产过程的综合化、产品的网络化开发新技术、新工艺，同时也要尽可能的保证化工产品的绿色环保，能够尽可能的将废物充分利用，形成化工生产的零排放。运用先进的、有自身特色的化工生产工艺流程来为自身赢得更大的优势。
参考文献
[1]赵志强.化工工艺过程开发及工艺路线选择[J].黑龙江科技信息.2012（06）.
[2]刘伟男.谈化工生产工艺流程配置的反应系统[J].民营科技.2012（03）.
[3]王芳.谈化工生产工流程的配置原则[J].民营科技.2012（03）.
绿色化学对化学反应的要求范文5
【关键词】绿色化学技术；环境污染；治理；应用
引言
在二十一世纪，如何有效预防环境污染，确保生态环境持久平衡发展，是人类面临的重大难题，生态环境的破坏已经达到了难以恢复的程度。针对我国当前国情，应当适当放慢经济增长速度，将环境治理作为国家政府工作的重点。绿色化学是一门新型的化学种类，对污染物的处理基本实现了零排放，零污染，实现了废物的最少排放。就目前形式来看，绿色化学技术有着十分广阔的发展前景，国家政府需要加大研究力度，将绿色化学技术在全社会范围内广泛推广开来。
1 绿色化学技术简介
绿色化学是指在设计研究过程中没有或者只有尽可能小的环境负作用的、且在技术上、经济上具有着很强可行性的化学品或者化学过程的学科，通俗具体地讲，绿色化学就是利用化学的技术方法来减少消灭那些对人类健康、环境安全和生态过程有害的产物。所以绿色化学又叫做环境无害化学、清洁化学或环境友好化学。绿色化学是实现污染预防的基本和重要的科学手段，包括合成、催化、分析等许多化学领域的内容。绿色化学的主要目标是实现有毒有害物质的零产生，零使用，是一门能够在源头上阻止污染的化学门类。
2 绿色化学技术的种类
总的概括，绿色化学技术主要包括以下几种类型：
（1）生物技术。生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程，其最大特点在于能充分利用生物质资源，节约能源，实现清洁生产，并且实现一般化工技术难以实现的化工过程。
（2）膜技术。膜技术通常包括膜分离技术和膜催化技术。膜分离技术包含微滤、超滤、渗析、电渗析、纳滤和反渗透、渗透蒸发、液膜等。膜分离技术具有成本低、能耗少、效率高、无污染、可回收有用物质等优点；膜催化反应可以“超平衡”地进行，提高反应的选择性和原料的转化率，节省资源，减少污染。
（3）催化技术。催化剂是化学工艺的基础，是使许多化学反应实现工业应用的关键，酶的催化效率通常比无机化学催化剂高成百上千被，酶催化反应温和，控制比较容易，且环境污染小。
（4）高级氧化技术。高级氧化技术主要包括紫外线法、H2O2/Fe2+法、O3/H2O2法等，将有机污染物进行氧化分解，完全转化为水和二氧化碳。
（5）超声波降解技术。超声波使液相分子瞬间爆炸，产生强大的冲击力，使所有的有机物在空化气泡内发生化学键断裂、高温分解或自由基反应而使废水中的有机污染物降解。
（6）等离子体技术。等离子体由最清洁的高能粒子组成，不会造成环境污染，对生态系统无不良影响，加上等离子体反应迅速，反应完全，使原料的转化率大大提高。
（7）微波技术。微波技术能够大大加快化学反应速率，缩短反应时间，而且操作简单方便，产率很高。
3 绿色化学技术的特点
绿色化学技术的特点主要表现在以下几个方面：
（1）绿色化学技术从源头上有效防止了污染，最大限度的减少了污染的排放，甚至实现了零排放，采用的是无毒无害的原材料。
（2）绿色化学技术需要在无毒、安全无害的反应条件下进行化学反应，对反应条件的要求比较高。
（3）绿色化学反应所产生的物质对于自然环境是无污染的，能够有效地提高资源能源的循环利用效率。
4 绿色化学技术在环境污染治理中的应用
4.1 绿色化学技术在大气污染治理中的应用
大气中的SO2 主要来自煤中含硫物经燃烧产生的产物，绿色化的煤炭生物脱硫技术是今后脱硫技术的发展方向。常用煤炭生物脱硫方法有生物浸出法、表面处理浮选法和微生物絮凝法等。将煤炭生物技术与非生物乳化技术相结合，提出煤炭脱硫的生物非生物综合新技术，可缩短脱硫时间。在微生物菌种方面在基础研究方面，一方面在采用驯化传统菌种，另一方面还积极研究利用遗传学技术，对脱硫微生物进行改良。
4.2 绿色化学技术在固体废弃物污染治理中的应用
当前我国城市固体垃圾的处理主要是以无害化填埋和焚烧的方式来进行，无害化填埋对于土地资源来说是一个十分巨大的浪费，而且会严重污染土壤环境，而焚烧则会产生大量的有害气体，如果不能处理好，将会造成对环境的二次污染。当前通过采用固体废弃物电力气化技术，能够有效解决固体废弃物污染问题，而且运行成本较低，能够节约大量的资金，还能够实现循环利用。
针对白色污染问题，通过燃烧等方法的处理会造成对空气环境的污染，将绿色化学技术应用到塑料生产过程中，改善塑料结构，实现可降解生物塑料的生产是未来发展趋势。
4.3 绿色化学技术在水污染治理中的应用
工业污水和城市生活污水是最重要的水环境污染源之一，利用绿色化学理念，实现对污水的零排处理，是未来的发展趋势，当前我国自主研发的热水锅炉零排污技术在对污水处理的过程中有效地避免了可再生废盐水、煮炉水、冲洗水等废水的排放，实现了废水处理零排放。在对化学实验废液进行处理时，利用绿色化学技术，能够对废液进行有效中和，产生易处理、无污染的生成物，有效地减少了对环境的污染。农业生产中农药化肥对于自然水体的污染也十分地严重，通过采用新型的绿色农药，比如生物农药、光活化农药、现代化学农药等，在保证使用效果的前提下能够有效地减少环境污染，改善当前农业生产环境。
5 结束语
针对当前我国环境污染日益严重的状况，需要采取必要的治理措施，来改善自然环境，绿色化学技术以其独特的优势，在未来环境污染治理中会有很广阔的发展前景。
参考文献：
[1]李春喜，王京刚，王子镐，魏晖，张朝军；超声波技术在污水处理中的应用与研究进展[J].环境污染治理技术与设备，2001（02）.
[2]颜海波，孙兴富.电解和臭氧技术在染料废水处理中的实践[J].环境科学与管理，2006（07）
绿色化学对化学反应的要求范文6
关键词：绿色化学 涵义 实验设计
一、前言
化学教学离不开科学实验，化学实验更是化学教学的组成部分。在化学实验中应用绿色实验能够有效控制污染。
二、绿色化学的涵义
1.绿色化学的定义
绿色化学或称环境友好化学，是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生，使所设计的化学过程和产品更加环保友好，是一门从源头上阻止污染的化学。
2.绿色化学的核心内容
绿色化学主要从原料安全性、工艺过程节能性、反应原子经济性和产物环境友好性等方面评价一个化学反应的优劣。原子利用率、环境因子和“5R”原则是绿色化学的核心内容。
（1）原子经济性。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。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，环境因子也就小，对环境造成的污染也越少。环境因子则是衡量生产过程对环境的影响程度的参量，是指在一个化学反应过程中，所生成废物质量占目标产物质量的比值。
（2）“5R”原则。就是“减量”（Reduciton），即减少“三废”排放；“循环使用”（Reuse）；“回收”（Recy-cling），实现“省资源、少污染、减成本”的要求；“再生”（Regeneration），即变废为宝；“拒用”（Rejection），指对一些无法替代又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学实验过程中使用。
三、绿色化学实验设计的策略和方法
绿色化学实验方案的构思、设计是一种开放的创造性思维活动，因此其策略和方法也没有固定的模式可以遵循，下面仅仅结合绿色化学实验设计与创新的类型进行探讨。
1.优选实验项目策略
根据实验大纲的要求，充分考虑试剂和产物的毒性以及整个实验过程产生的“三废”对环境的污染，尽量排除或减少对环境污染大、毒性大、危害大、三废处理困难的实验项目，如氰化物、砷化物的实验，溴的制备，苯的硝化还原制备苯胺等，以毒性小的实验代替来完成基本操作训练。尽量选择系列化实验，用前一实验的产物作为后一实验的反应物，在合成实验“苯甲酸和苯甲醇的制备”中，学生合成的产品苯甲酸粗品，可以为基本操作实验“重结晶”之用，精制以后的苯甲酸纯品又为基本操作实验“熔点的测定”之用，这不仅可以大大节省试剂和原料，而且可以通过熔点检查学生做的产品是不是合格，一举而多得。设计绿色化学，尽量选择与环境保护密切相关的实验，如大气中SO2含量的测定，废干电池的综合利用，由废铁屑制FeCl3，水中溶解氧的测定等，既锻炼了学生科学实验的能力，又让学生了解了污染物对环境的危害，培养了学生的环保意识。
2.优选反应物质的策略
化学反应原理是实验设计中的核心要素。化学实验中反应物的优选、操作过程的优化、实验装置的改进都与反应原理密切相关，因此研究反应原理，依据反应原理对实验进行绿色化改进和创新，就是抓住了实验的本质和成败的关键，是化学实验改进和创新的重要策略。例如在乙酸乙酯制备实验中，目前常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反应多、过程复杂、产品损失多、环境污染严重等不足。对此实验的改进与创新可以从酯化反应的实验原理入手：
由反应原理可知，酯化反应的实质是在路易斯酸催化下，酸和醇反应成酯，温度过高或催化剂氧化性过强时易发生副反应。作为优良的酯化催化剂必须满足在非水介质中酸性要足够强，氧化性要弱，以减少副反应。因此，对这个实验的改进就可依据上述实验原理，选用绿色催化剂，以取代浓硫酸。可分别利用H2SO4、FeCl3、PW12、PW12/SiO2催化合成乙酸乙酯。结果表明，用自制的新型催化剂PW12/SiO2代替硫酸催化酯化，不仅产率高，反应温度低，操作简单，无污染，而且催化剂能重复使用，适应绿色化学发展趋势，取得了良好的实验效果。
3.实验装置改进策略
实验装置是实验的载体，是影响实验的又一个重要因素。一套好的实验装置，不仅能减少实验可能产生的污染又能给人以美的享受，因此对化学实验绿色化改进与创新自然离不开实验装置。实验装置的改进一般有如下策略：
3.1简约化策略（微型实验）。在不影响实验效果的前提下，尽量采用用药少、装置简单或微型的实验装置。微型化学实验具有污染小、节约经费（其试剂用量为常规实验的1/10或1/100）、缩短实验时间（大约为常规实验的40%）的优点，同时降低了水、电资源的消耗。微型化学实验的开设对毒性大、药品贵、耗量大、污染严重、操作复杂的化学实验尤为必要。微型实验除了可以用已经研制成功的井穴板等微型仪器外，还可以把容量瓶、烧瓶、冷凝管等微型化。在微型化带来实验现象不明显时，可以借助现代化教学手段把结果放大。微型化学实验还要努力减少实验对玻璃仪器的依赖性，例如，对有些颜色变化明显的定性实验可以放在点滴板中进行，如指示剂与酸碱作用实验和Fe3+的显色实验等，而有些定性实验可以放在定性滤纸上完成，如检验醛基、MnO4-离子存在等。
3.2设计封闭实验装置策略。封闭的实验装置应包括气体发生、收集装置，气体性质实验装置，尾气的收集、处理装置和导气装置等。对于气体发生装置可以从密闭和控制反应两方面着手。
四、创新实验方式
1.微型处理
即在保证实验现象明显的前提下，对实验进行重新设计与探索，实验药品微量化或实验装置微型化。例如：在研究氯化钡和硫酸钠反应时，应在试管中加硫酸钠，然后用胶头滴管逐滴加入氯化钡溶液（可溶性的钡盐是有毒的），边加边观察实验现象。这样可以减少氯化钡的使用量，防止过量的氯化钡对环境造成的污染。
2.多媒体演示
有些实验成本昂贵、容易造成浪费；有的实验必须采用有毒、有害的试剂，实验时会排放出有毒气体和有毒废液，或容易引起爆炸，对于中学生来说，存在很大的安全隐患，不便于在普通学生实验室中进行。为了让学生对实验原理、过程、现象和结果有直观的感受，又能规避实验风险，可以利用多媒体技术进行模拟演示。事实上，在国内外已有不少学校采用这种方法进行实验教学，效果很好。
五、结束语
综上所述，绿色化学实验设计具有很大的环保性，但是我国基础化学实验绿色化的道路还很漫长，需要我们持之以恒的探索，才能推动我国绿色化学事业的快速发展。
参考文献
