公务员期刊网 精选范文 绿色化学的技术范文

绿色化学的技术精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的绿色化学的技术主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

绿色化学的技术

第1篇:绿色化学的技术范文

【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)

第2篇:绿色化学的技术范文

关键词:绿色化技术 传统化学 应用

一、绿色化技术在提高反应选择性问题的应用

在石油化工各项化学工艺中,会有许多强放热反应,例如烃类选择性氧化等。这类反应产生的目的产物性质大多极不稳定,很容易被进一步氧化,转化为为二氧化碳和水,其选择性较之其他催化反应相对较低。较高的选择性可以使具体工艺流程中进行产品分离和纯化操作的难度大大降低,节约了资源,大大降低了实际生产成本,并最大程度上减少了对环境的破坏,减少废弃物的数量,减轻环境负担。所以,为使更多原料最终转化成我们需要的产品,就必须使用选择性较高的试剂来尽可能的提高反应的选择性。在提高反应的选择性方面已有不少研发成果,绿色化技术在这方面的能力尤为出色。根据绿色化技术并充分考虑到各种烃类各不相同的氧化反应过程,开发出了许多新型催化剂,其选择性和载氧能力都较之以前有了较大大进步的;绿色化技术还根据各种催化剂的具体反应过程和自身特点,开发出了相应的反应容器及相关工艺。例如,在苯乙烯的生产问题上,传统的化学工艺生产方法是采用乙苯脱氢的技术。但采用绿色化的技术后,我们可以选择以丁二烯为原料,配合苯乙烯工艺来代替传统的乙苯脱氢工艺。在绿色化技术的工艺过程中,中间产物乙烯基环己烯的转化率得到极大的提高,可达到90%以上。另外,所用的催化剂将中间体氧化成苯乙烯单体的选择性也得到极大的提高,超过92%。另外,还出现了绿色化技术下新型甲苯歧化工艺,该技术对二甲苯的选择性大大增加,可达到98%以上,就是因为采用了新型的硅改性催化剂技术。

二、绿色化技术对无毒无害的绿色原料的提倡

生产一种化学产品首先对具体生产过程要用到的原料进行选择,具体过程中,使用原料的不同也直接导致了具体生产流程和方法的各不相同。绿色化技术下的化学工艺以不使用有毒有害的原料为基本目标,即便是采用化学物质作为原料,也要尽量做到无毒无害。因此,一些公司利用绿色化的新技术,成功开发出以无毒无害的二乙醇胺为原料的全新工艺流程。该技术中,二乙醇胺经催化,脱去氢离子,从而合成氨基二乙酸钠,与传统化学工艺中使用氨和盐酸,以及使用毒性较强的甲醛和氢氰酸作为原料的二步合成工艺有极大的不同,最大程度上减少了有毒、剧毒物的使用,对环境造成的影响极小,流程操作过程也更安全,对相关的工作人员伤害较小。而且,为了从源头上防止环境污染,绿色化技术还提倡积极选用各种可再生的自然物质作原料,尝试采用将各种农副产品的废弃物或野生纤维植物进行加工,最终得到我们需要的酸和酮以及醇类制品和糠醛等;另外,绿色化技术还可以把木质素氧为苯醌;乙酰丙酸或乳酸等也可以利用糖作物来进行生产。这些新兴的化学工艺,都是“绿色”原料的典型表现,体现了绿色化技术在实践当中的广泛应用。另外,针对目前资源短缺的实际情况,我们还可以积极采用绿色化的技术,使用各种生物质来替代石油品。对生物质的炼制可大大减少或有效避免各种氧化过程对环境的严重影响,并最终生产出具有环保功能的产品。例如,黄连术这种油料林木广泛分布于我国的绝大部分地区,其种籽中含有大量的油,含油量达高达42.46%,是制造绿色生物柴油能源的绝佳原料,且资源丰富,极具推广价值。

三、绿色化技术应用于绿色催化剂开发和应用

目前,大约90%以上的化学反应过程需要使用催化剂,以此提高其反应速率,从而实现大规模的工业化生产。于是,积极开发各种新型高效,且无毒无害的绿色催化剂也成为绿色化技术的重要研究方向之一。例如,在异丁烷与丁烯烷基化生产工艺流程中,传统的化学工艺中是使用氢氟酸或硫酸等液体类的酸来作为催化剂催化整个反应,反应过程会对各种设备产生严重的腐蚀作用,而且生产过程中产生的废液还造成严重的环境污染。因此,加紧对各种新型的烷基化固相催化剂的研制和开发是国内外相关行业的统一课题,经过不懈的努力和大量的实践工作,目前,一些公司已经开发了固体酸催化剂和碳酸盐/si02催化剂等新型催化剂。另外,分子筛催化剂技术也得到了较为深入的开发并开始投入到实际应用中来。例如,目前,把zsM一5分子筛催化剂用到乙烯与苯气相烷基化的具体工艺中去,最大程度提高反应效率,已经在实际生产工艺中得到广泛应用,实现工业化的大批量生产和应用;同样,在使用uSY分子筛催化剂进行反应催化的乙苯液相烷基化工艺中,uSY分子筛催化剂以其较高的选择性,使得乙苯的收率超过99.6%。另外,uSY分子筛催化剂还是一种绿色无害的催化剂,实际应用价值极高。近年来,合成氨工艺也取得了较大的发展,采用新的活化剂AcT-l与二乙醇胺共同进行使用,可以有效提高催化反应速度,可将净化气中的二氧化碳含量降至最低,达到只占总量的28%~85%;并能将碳酸钾溶液的再生能耗降低至5%~15%。另外,利用硫氧化碳水解催化进行脱硫的技术也得到较快较好的发展,以国产1-906型为例,其转化率在50℃以下时即可达到95%,在100℃以上时转化率更是高达可达99%。

四、总结

绿色化技术造传统化学工艺中的应用十分广泛,除了本文我们提到的在提高反应选择性问题上,以及对无毒无害的绿色原料的提倡和在绿色催化剂开发等的应用外,在有机化学、无机化学领域,以及各种化学工艺的改革和化工设备改进当中也都有较为广泛的应用。我们相信,随着各种技术和工艺水平的不断发展和提高,绿色化的化学技术将会更加受到人们的重视和欢迎,越来越多的被应用于传统化学各项工艺中,日益发挥出重要的作用。

参考文献

[1]王瑾绿.色化学工艺的开发与应用[J].贵州化工,2007,32(04).

[2]徐汉生.传统化学工艺的绿色化技术革新[J].化学与生物工程,2007,24(07).

[3]唐嘉.刘俊红.试论传统化学工艺的绿色化技术革新[J].中国石油和化工标准与质量,2012,33(10).

第3篇:绿色化学的技术范文

国际化学研究的前沿内容即绿色化学,该研究主题受到世界各国的广泛关注。化学不仅能够为人们生活提供保障,还可以保护自然环境,使化学工业处于有利竞争地位。化学知识以及研究成果的应用为人们日常生活带来福音,在衣、食、住、行上均得到了有效应用。但是,伴随化学品的生产和应用,在一定程度上破坏了生态环境,污水、废物、烟尘等给人们身体健康和生态环境带来严重威胁,应引起广泛关注。对于此,我们应充分认识到绿色化学的重要意义和价值,这也将作为素质教育的重要内容之一。

1 绿色化学的概念与原则

1.1 概念

绿色化学是指基本原则为原子经济性的化学过程和化学反应,即在化学反应中对每个参与反应的原料因子进行充分利用,在获得新物质的同时确保零排放,使资源得到充分利用,且不会造成环境污染问题。同时通过无毒害的催化剂、助剂以及溶剂等,生产出对人体健康、环境保护有积极作用的环境友好型化学产品。绿色化学的核心是通过化学原理使污染在源头上得到消除。绿色化学与环境化学之间存在差异,环境化学作为一门科学,其主要研究对象是污染物,研究内容包括污染物存在形式、分布特点、迁移与运行、对生态环境造成的影响等。绿色化学是从开始阶段就通过化学原理预防污染,这也是其最大特点,所以绿色化学的过程及其终端才能够实现零污染与零排放。绿色化学又被称为环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,针对传统化学中对环境产生破坏的反应,绿色化学将通过新环境友好反应将其取代。

1.2 原则

绿色化学的应用需要遵循一定原则,只有遵循应用原则才能将绿色化学的实际意义充分发挥出来。绿色化学应用原则概括起来主要包括以下内容:第一,从废物产生上进行预防,避免产生之后再进行处理。第二,化学反应应尽量控制能量消耗,以经济条件和生态环境可接受为准。第三,化学反应中尽量避免分离试剂、溶剂等辅物质的应用,若有涉及应选择无毒的辅物质。第四,化学产品的设计不仅要将原功能保持,还应尽量减少毒性或做到无毒。第五,化学反应所涉及的物质应尽量减少毒性甚至做到无毒,避免给人体健康和生态环境造成影响。第六,在最终产物中嵌入、并入所有起始物质是合成方法设计的重中之重。第七,化学产品设计时应将产品本身性质考虑在内,当其功能发挥之后不能在环境中滞留,应降解成为无毒、无害的产物。第八,针对衍生中一些不必要的过程应尽量避免,如临时修改化学过程、物理过程等。第九,尽量选择具备高选择性的催化剂,而非依靠反应物配料比的提高。第十,如果经济条件和技术条件允许应使用可再生原材料。第十一,深入研究并开发绿色化学的分析方法,使其实现现场监控和实时监控,避免有害物质产生。第十二,化学过程中涉及的物质应尽量避免着火、爆炸等危险事件的存在。

2 绿色化学的研究内容和方向

2.1 研究内容

通常情况下,化学反应容易受以下几方面因素影响:第一,起始物或原料性质。第二,合成路线或试剂特点。第三,反应条件。第四,目标分子或产物性质。这一系列因素之间存在着密切联系,在一定条件下可产生关联,所以这些方面也是绿色化学的主要研究内容。

绿色化学研究内容的重点在于:第一,重新设计化合物,保证人体健康和生态环境,这也是研究绿色化学的重要内容。第二,探索更安全、更新、更利于环境友好的生产工艺与合成路线,这部分内容的研究可以从起始化合物以及原料的变换、新试剂引入上着手。第三,不断改善并突破化学反应条件,使其对人体健康和生态环境的危害降低,废弃物排放减少。绿色化学追求更安全的理念,不仅体现在人体健康方面,还体现在整个生命周期影响下的动物、植物等方面。在考虑直接影响的同时,不能忽视代谢物毒性等间接影响。

2.2 研究方向

绿色化学以原料、溶剂、化学反应、催化剂、产品为中心展开研究,主要包括以下方面:第一,对绿色反应进行开发,使原子利用率得到提升。第二,选用无毒害原料。第三,在催化剂选择上应注意无毒害。第四,在溶剂选择上应注意其无毒、无害。第五,发展绿色工艺技术。第六,开发绿色产品。

3 绿色化学教育实施的方法和意义

3.1 实施方法

首先,通过化学知识渗透绿色化学意识。绿色化学的相关教育是中学化学教育工作的重点内容。由于中学化学课程中包括了化工生产相关知识,这是渗透绿色化学意识的素材,在传授知识过程中可通过实例讲解、对比的方式逐渐渗透给学生,使学生建立绿色化学意识。例如:可通过三个途径固定氮:一是人工化学固定;二是苜蓿与豆科植物根部瘤菌固定;三是闪电固定。其中人工化学固定的方式工艺复杂且能源消耗较高,生产过程会影响环境。而植物根部瘤菌固定的方式不仅不会造成能源消耗,还不需要机械设备等,同时不会污染环境,此种固定氮的方法体现了绿色化学。其次,通过化学实验渗透绿色化学意识。在绿色化学应用原则中要求化学过程中涉及的物质应尽量避免着火、爆炸等危险事件的存在。这可以在化学实验中得到体现,进而引起学生思考。例如:在化学实验中,药品取用应定量化,部分药品的取用需要通过微型化操作或取最小量;在氢气、乙烯、甲烷等物质点燃之前应先检验其纯度;在银氨溶液配置过程中,应做到随配随用,不能长时间放置等;稀释浓硫酸过程中应谨防其爆沸等。最后,通过社会实践活动中渗透绿色化学意识。化学教育除具备知识性特点之外,还具备社会性、开放性特点,因此可由学校组织,带领学生进入造纸厂进行参观,对其污水排放给环境带来的影响进行深入了解,让学生在参观过程中亲身体验到绿色化学的重要意义,丰富学生感受,增强学生意识。

3.2 实施意义

伴随着环境污染越发严重,人们对环境问题的关注程度也随之提升。在化学工业方面,人们提出了诸多质疑,怀疑化学的科学性。人们认为环境污染严重的根本原因是化学。对于此,化学研究者除坚信化学属于中心科学之外,还应做好宣传工作。首先,应面向学生进行宣传,将化学在人们生活质量提升、身体健康、社会发展等方面的积极影响介绍给学生,并宣传化学在科学技术中的关键性地位。其次,在化学研究方面应做好反思工作,积极总结前人的经验教训并努力改进和完善,以绿色化学应用的基本原则为依据,对合成路线进行深入研究,对生产工艺和技术进行认真检讨,探索出新反应条件,使原子合成路线得到突破,开发并生产出更新、更安全的化学物,让化学工?I成为绿色工业。为社会发展提供更多、更优质的技术材料,同时实现环境友好。

第4篇:绿色化学的技术范文

1绿色化学的概念及对化学教学的意义

1.1绿色化学的概念绿色化学是相对传统化学提出的理论,是指在化学反应过程中不产生对环境有害的化学物质,同时与反应相关的每一种化学物质或者成分都能够被利用起来,化学整个反应过程几乎是没有任何污染所以称作绿色化学。绿色化学的要求不仅是化学反应生成物被全部利用起来,不涉及任何染污及废物排放,而且反应物、催化剂也是没有任何污染性的,真正实现了化学反应全程的无污染、无排放。绿色化学将人们所有的化学知识和技术进行最有效的融合应用,将所有的化学反应进行绿色化设计,针对每一种反应材料、反应产物进行全面的污染物与有害物的再利用设计,实现了整个化学反应绿色化体系,在解决污染问题的同时还扩大了资源的使用充分度,减少了资源浪费。

1.2绿色化学对化学教学的意义高职院校承担着为社会培养实用型人才的重要任务,传统的化学教学模式仅仅能够适应传统化学工业生产需求,而对于当今社会追求绿色经济的发展趋势则无法适应,因此在高职化学教学中加入绿色化学教学是为了将来化学专业人才进入社会之后能够更适应当今的化学工业发展趋势,使学生拥有绿色化学的基本理念以及基础能力,在实际生产中将这种能力有效发挥来创造绿色经济价值。从另一角度来说,当前我国的绿色化学研究尚处于初级阶段,无论是化学工业整个行业的人才专业水平,还是与化学工业相关的科研人员数量,都存在着很大的市场空缺,因此培养绿色化学理念的专业学生也是行业的迫切需求。

2绿色化学教学发展及在高职院校中的应用现状

2.1绿色化学教学发展绿色化学教学理念在全球范围内受到关注是自2001年美国总统布什向世界各国呼吁“在教学与工业发展中加入绿色化学理念”之后开始。这一理念原本已经在国际上出现,只是尚未受到各国关注而处于极度缓慢的发展状态中。当因化学污染产生的环境问题日益严重,绿色化学的需求变得更加迫切,无论是工业国家还是非工业国家都开始投入对绿色化学课题的研究,并且将这一课题运用到教学过程中,以促进绿色化学研究的有效推进。自1998年开始美国化学会的教育部门就与其它相关的环境部门做出了联合协作的决定,他们将绿色化学教学材料编写与课程的规划列入了教育计划中,教育部门还专门针对绿色化学进行了多次高中化学教科书的修订。其中就将绿色化学的基本理论、原则和意义作为专门性教学任务进行设计,扩大了绿色化学在高中化学教学中的影响力。我国目前在绿色化学的相关研究上有极大的空缺,因此在化学教育中也较少涉及绿色化学的相关理论,除了基本的绿色化学研究不足之外,当前的化学教育模式与体系也存在着很多不完善的方面,使绿色化学在高中化学教育中的融入面临难题。绿色化学在教学中加入需要由各方力量的支持,针对目前我国的绿色化学研究水平来说除了需要由化学科研工作者进行深入理论与实践研究之外,还需要有国家环保事业的共同支持,而如果再将其渗入到高职化学教育中则又需要教育部与政府的支持。只有当绿色化学建立起相对完整的理论体系,并且研究达到一定深度时才能将其作为教学手段与具体的教学活动结合起来。目前不仅是国内,纵观全面的环境形势都处于一个非常紧张的状态,各种污染类型时刻在制造着不同程度的污染物,同时由于人们在经济为第一目的的长期发展过程中对地球资源与能源的大量开发,全球资源紧张形势也是当今重要的时代问题。绿色化学理论能够很好缓解资源紧张及环境污染问题,因此即是未来化学工业发展的主要方向,也是人们寻求缓解资源与环境问题的重要途径。

2.2高职院校绿色化学教学应用现状目前我国的高职院校对绿色化学教学内容的涉及率几乎为零,大部分高职院校在化学教学中没有任何绿色化学意识,甚至有许多化学教师也从未认识和了解过绿色化学的相关理论。长期处于传统化学教学模式下的我国的高职化学教育尤其对绿色化学教学有着非常迫切的应用需求,而我国的教育环境暂时又不具备将绿色化学教育全面落实到化学课程中的条件。所以就需要教师对课程和教学方式进行调整,认识并学习绿色化学的基本原则与意义,在教学过程中加入绿色化学理念,使这种优秀、先进的化学理论能够被更大范围地普及,为未来我国绿色化学研究水平的有效提高提供支持。

3高职化学教学渗入绿色化学教学方法的途径

3.1加强对绿色化学教学的重视作为化学教学课堂的主导者化学教师应当能够对绿色化学的理论进行全面深入的了解和学习,掌握了基本的绿色化学原则和理论之后再将其进行具体教学方式的改变,从而实现绿色化学教学与高职化学课堂教学的融合。教师认识绿色化学需要从其最基本的价值和意义入手,全面掌握绿色化学的现实意义和在可持续性发展中的作用,然后再深入了解具体的绿色化学知识,扩展自身对绿色化学的眼界,强化认识。教师需要对自身已经掌握的绿色化学相关理论进行整理、宣传和推广,宣传与推广的对象不仅是在课堂上对学生进行理论教学,还包括在化学教师交流活动中、在化学行业研究讨论会上等。只要是能够进行创新思想交流的场合就将绿色化学的影响扩大到这个场合中。最后,重视对学生绿色化学理念的培养,自身首先应当有清晰的理论思路,同时对绿色化学有足够的重视,然后才可能在具体教学活动中加入绿色化学的教学元素。

3.2编写绿色化学专用教材绿色化学是一个专门性学科,其研究对象有着极大的共性,因此如果能够将其以专用教材的形式进行普及,对于绿色化学教学以及学科的发展都有着非常关键的推动意义。编写的专门针对绿色化学的教材需要做到最基本的两点要求:一是对传统化学反应式进行优化,向绿色化学的标准靠拢;二是对绿色化学进行系统整理,使之成为一个完整的学科体系。从第一点要求来说,要实现这个目标具有较大的可实施性。例如对于工业化学中硫酸的制作有多种方法可以实现,工业硫酸的生产一般是通过接触法来实现的,这一反应中首先大量的废物、废气,根据绿色化学的理论对废物、废气进行再次利用使其转化为可被其它化学工业利用的原料,就实现了绿色化学的目标,硫铁矿在燃烧过程中产生的废渣由于含有丰富的铁元素,如果按传统的处理方法不进行再利用必然会造成资源的浪费,而以此作为炼铁原料进行回收利用,既避免了废物污染又提高了资源利用率。接触法制硫酸产生的废气含有SO2,是一种有害的环境污染气体,如果将其与石灰乳或者氨水接触进行反应,就能够产生具有利用价值的石膏或亚硫酸铵。这就是绿色化学原则的表现,既避免了化学工业生产产生的废物、废气污染,又将其利用转变为其它工业原料或材料,实现了资源利用率的提高,而且也有效控制了对环境的污染。从第二点要求来说。绿色化学专用教材应当有完整的学科体系,因为高职化学教学需要以此来作为学生全面学习和认识绿色化学的基础,所以在教学编写时应当对绿色化学进行全面系统的理论和资源整理,从基本的基础理论入手对绿色化学的理论、实践研究、应用价值、化学原理等进行有效的梳理,以发挥在教学过程的实用性价值。

3.3优化实验教学方式将绿色化学的理念运用于实验教学中是实现绿色化学教学效果有效提升的重要手段。对于化学教学来说实验教学方式本身就有着非常关键的教学意义,也是最利于学生深入接触化学理论和现实意义的有效手段,绿色化学所关注的对工业化学反应过程的绿化和优化基本上都是基于化学实验手段实现的,所以实验教学中渗入绿色化学的理念是一项非常重要的教学改革途径。首先开发微型实验。在许多重要的化学实验中其用到的化学试剂是具有一定污染性或毒性的,对这种实验进行微型开发,运用更少的原料和更小的反应规模来说明化学原理,既实现了教学目的,也减少了反应产生的污染。这种具有污染性和危险性的化学实验在高职化学课程中是非常普遍的,例如氯气的取用过程如果一旦发生泄漏就会对人体造成伤害,同时还会污染环境,微型实验就是减小氯气的取用量,设计小规模的实验选择用针管来取用就能够有效避免因此产生的污染问题。

4结束语

第5篇:绿色化学的技术范文

关键词:初中化学;渗透;绿色化学;教育;探析

绿色化学是区别于传统化学的一门新兴的前沿学科,它一经出现就引起了各国的研究探讨。二十一世纪,如何把绿色化学渗透到化学教学中一经成为我国化学教学研究的重要课题。从小培养学生们的绿色化学意识,把学生们培养成为化学专门人才的重担就肩负在了化学教学工作者的身上。那么怎么在初中化学教学过程中渗透绿色化学就成为教学工作者面对的首要问题。下面我们将从初中化学教学中渗透绿色化学的实践和意义方面进行探讨。

一、在初中化学中渗透绿色化学的意义

素质教育的提出,促使学生们向着提高综合素质的方向努力。而化学教育要想顺应素质教育的发展,就必须接受绿色化学教育,在化学教学过程中培养学生们的绿色化学意识。绿色化学意识有利于培养学生们热爱和尊重大自然,对其牢固树立绿色意识起到了加强作用。

二十一世纪,人类生存面对的最大问题来自于环境。科学技术的发展不仅带来了社会的进步,还带来的环境污染和恶化。绿色化学的提出是环境的要求也是教育发展的必要。学生们在学习绿色化学的同时,能够更好地体会保护环境的重要性,对于自身素质的提高也起到了促进作用。

二、初中化学中渗透绿色化学思想的实践研究

2.1有计划地安排绿色化学教育内容

绿色化学作为新兴的化学学科,虽然融入了初中化学教材,但是内容却不是很详尽。作为化学教学工作者,在这个时候就应该肩负起引导工作,在教学过程中引导学生体会绿色化学的好处,在在课堂上缓慢自然地渗透绿色化学的内容和意义。

例如,在初中化学教学中,根据教材内容,在讲解化学反应和合成过程中,讲解生成物和化学反应对环境的污染,对人类的危害。氯气消毒的化学反应中,讲解的同时,要渗透此过程造成的水氮磷过多造成的赤潮给予人类和环境的危害;汽油在化学反应中如何反应以驱动汽车给人来带来方便和进步的同时,讲解汽油在燃烧过程中,造成汽车尾气对空气的污染,对人类健康的危害。

这样,教师的逐步渗透才是绿色化学渐渐深入学生意识的切入点。所以在初中化学教育中,教师们应该有计划地逐步安排绿色化学的教学内容,以提高学生们的绿色化学意识。

2.2在化学教学过程中强化绿色化学意识

在初中化学教学中渗透绿色化学意识,不仅能够培养学生们的绿色环保意识,这也是社会实现可持续发展的基本要求。

在绿色化学教育的同时,进行一些可以强化学生们绿色化学意识的活动可以潜移默化地建立和强化他们的绿色化学意识。

例如,在讲授工业生产类章节的时候,基本讲解绿色化学的内容和释义后。组织学生们在生活中发现化学反应对环境和人类的危害,并对此活动进行发言讨论,初步对这些化学反应的认识和解决化学对环境危害的解决方法。这样的学习形式不仅仅能够激发学生们的学习积极性,还能在潜意识里深化绿色化学在生活中的重要性,是他们下意识里建立绿色化学的意识。

绿色化学意识的强化是学生们学习化学和能力培养的重要方法,在初中化学教学中不仅仅要注意绿色化学的渗透,还应该及时对绿色化学意识进行强化。

2.3利用“环境保护日”,加大绿色化学渗透力度

环境保护日,是大力宣传绿色化学的最好时间。这一天不仅仅社会关注环境,会有大量的宣传单页和画册,而且学校还会借此开展一系列活动以实践素质教育。这对绿色化学教育是一个加大的宣传。

例如,环境保护日,教师可以借此开展一次大型自由发言班会,学生们可以利用网络、图书馆等工具查阅绿色化学相关知识和有关图片。

绿色化学的教学不仅仅是在课堂上,只有在生活细节上能时刻引起学生们的关注和重视,才真正实现了绿色化学的渗透。所以,教师们应该利用一切能吸引学生关注的工具和活动,在最大程度上使他们关注和重视绿色化学。

2.4重视培养实验活动中的绿色化学意识

化学作为一门实验学科,化学实验在教学中占有重要的不可替代的作用。要实现绿色化学真正的深入人心就必须重视其在实验活动中的渗透。

在实验活动中加强绿色化学意识就要注重实验细节的改进。以往的教学中,因为课时条件的限制,或者是教师不在意,有些有害的实验气体会被学生们随意排放。那么在绿色化学的教学模式下,就要求教师注意这些细节。教师可以在实验过程中告诫学生,实验气体要尽量排放入玻璃瓶中,并把这个细节广泛运用到每一个实验中去,只有这样,学生们在实验课程中渐渐养成环保的习惯,逐步深化绿色化学意识。

对实验的重视是绿色化学教学的重要环节,教师在化学实验教学中一定要重视绿色化学的实践,以身作则,从每一个细节每一个步骤严格实践绿色化学原则。使学生们养成环保、健康的绿色意识和习惯。

第6篇:绿色化学的技术范文

关键词:绿色化学;大学化学;应用

中图分类号:X13 文献标识码:A

引言

随着社会的不断进步,人口数量急剧增加,面对资源的不断消耗,人均资源占有量日益减少,此外,人类生活中排放的大量生活污染物和工业生产中产生的大量工业污染物使人类生存环境迅速恶化。化学品及其生产过程对环境造成的污染不容忽视,严峻的资源匮乏及环境污染为化学工作者带来了前所未有的挑战。自20世纪90年代初,绿色化学受到越来越多的关注。当今国际化学科学争相将绿色化学视为化学研究的前沿和热点,绿色化学已成为实现我国经济可持续发展急待解决的重大科技问题。普及绿色化学知识,灌输绿色化学思想,最有效的方式是将绿色化学引入大学化学教育体系。目前,我国已将绿色化学教育作为大学化学教育的重要组成部分带入大学化学课程中。

1绿色化学的内涵

绿色化学(Green Chemistry)是指在制造和应用化学品时,实现原料的充分有效利用,消除或避免废物的产生,避免使用有毒、危险的试剂,建立环境友好的生产工艺,使化学工业实现可持续发展。

绿色化学的核心内容是原子经济性,理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部(100%)转变成所需要的产物,不产生废物或副产物。绿色化学具有以下显著优点:(1)从经济观点看,绿色化学合理利用资源和能源,符合可持续发展的要求;(2)从环境观点看,绿色化学以废物零排放为目标,力争从根本上消除环境污染;(3)从科学观点看,绿色化学与社会发展相适应,在传统化学的基础上进行了创新。

2绿色化学在大学化学教育中的应用

绿色化学作为一种指导思想,更是一种教育手段,将绿色化学的理念带进高校化学教育的课堂,引入的不是一门独立的学科,也不只是一种先进的概念,而是通过广泛的宣传教育,通过将绿色化学作为一门普及的课程,培养学生自主的绿色化学意识。绿色化学教育可以培养和增强学生的环保意识,激发学生的学习兴趣和创新能力,从而对学生价值观、人生观的形成均产生积极的影响。大学化学教育工作者首先应该结合实际情况,在化学教育过程中融入绿色化学理念,使学生在掌握基本化学原理的同时,能够主动运用绿色化学的思维去处理问题,成为更能满足社会可持续发展需要的绿色人才。

首先,绿色化学由于具有成本低、转化率高、环保等特点,已在无机合成化学中得到广泛应用。如通过热化学循环分解水制备氢气,利用核能或太阳能进行大规模、无污染制备氢气;水热/溶剂热合成是无机合成最好的方法之一,其具有密封,原料不泄露,不会造成环境污染,低碳等优点,如利用水热/溶剂热合成微孔材料及功能粉料等。

其次,有机化学教学应从绿色化学的角度考虑,从以下方面着手:(1)目标产物绿色化;(2)反应条件绿色化;(3)单一反应的原子利用率;(4)反应试剂绿色化。如烯烃和溴的加成反应可在阳光的引发下完成,太阳辐射能是一种无污染的绿色能源,能够直接利用太阳辐射能是绿色化学家们所追求的,也是解决目前资源有限、环境污染及全球变暖等问题的根本出路。

3绿色化学在化学实验教学中的应用

化学实验绿色化是21世纪大学化学实验课程改革的重点方向。针对我国高等院校实验教学中普遍存在的环境污染问题,我国大学化学实验教学中需要开展以绿色化学为理念的实验体制,体现了环境保护和绿色化学的要求。

(1)培养学生绿色化学新理念

教师在化学实验教学中,应有意识地将绿色化学的理念和可持续发展观借助教学过程传递给学生,在潜意识中为学生注入绿色化学的思想,让学生真正了解绿色化学,意识到绿色化学对于保护人类、资源及生存环境的重要性,让学生从内心牢固地树立绿色意识,在生活及今后的工作中自觉地养成环保习惯。

(2)改进常规实验方法

在达到实验目的的基础上,将常规实验按照一定的比例缩小。既减少了试剂的用量,降低了实验成本,又可以减少“三废”物质的排放量,另外还节省了资源,减少了对环境的污染。设计综合性实验。将多个实验按照实验的内在联系有机地串联起来,将上一个实验的产物作为下一个实验的原料,合理利用实验产物,减少产物的处理工作,既可以减少重复性实验操作,缩短实验时间,也可减少污染物产生的数量。通过以上两个简单的方法可以实现化学实验绿色化,另外还可通过多媒体教学等手段实现化学实验的绿色化。

(3)积极处理“三废”

针对实验中产生的废水、废渣、废气,采取相应的措施进行处理,例如每间无机实验室均需安置一个专门的废液收集桶或废渣收集处,在实验过程中统一收集,实验结束后统一处理;针对废气可以通过安装正压送风系统,有效地处理实验过程中产生的废气。

4绿色化学课程的设置

化学教育工作者不仅要关注自己的教学任务,还应当时刻注意收集国内外最新的绿色化学信息和成果,充分挖掘和利用教材中的相关内容进行剖析,做到与时俱进,使课程内容新颖,将绿色化学融入理论教学中,时时刻刻以的思想指导教学。培养学生节约资源和能源、保护环境的意识,从思想教育和技术教育两方面对其进行教育。

化学、化工类专业学生具有较好的化学基础知识,对于这部分学生可以通过开设绿色化学必修课,不仅仅让学生了解绿色化学,更重要的是在实际生活中能够运用绿色化学的理念。对于非化学、化工类专业的学生应开设绿色化学公共选修课,主要学习绿色化学的科学思想、灌输绿色化学理念,让其养成绿色化学意识。

结语

绿色化学作为一种全新的概念,从防止污染和节约资源的观点对传统化学进行了重新审视,并在传统化学的基础上进行改革,与单纯的环境保护不同,绿色化学是对人类与环境友好的化学。高等学校的化学教育目的是为国家培养和造就化学高层次的人才,面对化学由传统化学向绿色化学迈进的新变革,化学教育工作者应在大学化学教育中时刻体现绿色化学思想,培养学生的绿色化学理念,培养具有绿色化学意识的化学人才。

第7篇:绿色化学的技术范文

关键词:绿色化学;思想运用;高中化学;教学探索

众所周知,绿色是健康、环保的颜色,绿色化学理念是从源头上减少和消除污染,真正的实现零污染。而在社会飞速发展的今天,越来越多的人们意识到环保的重要性,开始提倡绿色化学,绿色化学思想贯穿了很多方面,并开始向教育系统发展,高中化学的教学开始逐步渗透绿色化学思想,并在教学中针对绿色化学思想进行教学内容和教学方法的改革,同时也对绿色化学思想在教学中的影响进行了客观的对待和运用。

一、绿色化学思想概述

1.绿色化学概念及核心内容

绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,使用化学的吉祥虎和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。绿色化学的整个过程都是无污染的。绿色化学的核心内容是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。

2.绿色化学思想

绿色化学教学思想是将绿色化学作为化学教学的思想理念,并在教学中逐步将绿色化学思想渗透到化学教学当中,在教学中培养学生的绿色化学观念和环境保护意识。高中绿色化学教学是指从教学思想到教学内容和教学实验,都要将绿色化学思想作为教学的重点,同时,还要在实践教学中,将绿色化学引用到化学实验中去,真正的在教学中贯穿绿色化学思想。

3.绿色化学的特点

绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是:

(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料。

(2)在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放。

(3)提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”。

(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

二、高中绿色化学的内容及特点

1.高中绿色化学的内容

高中绿色化学就是将“绿色环保的理念”融入到理论教学和实验教学中,在理论学习中有认识到酸雨、大气污染、固体废物污染、重金属污染等对于地球生存生活环境的破坏,学习书中的绿色环保知识,加强对化工行业的了解,从自身方面推广绿色化工、绿色环保理念,同时也能提高自身素质,保护环境。在实验学习方面,做化学实验是我们高中化学中必不可少的实践课程,该课程有助于我们深刻的了解各种物质的化学性质、反应条件等,有助于我们学习,我们的绿色化学就是要在做化学实验时,正确操作减少污染物生成、采用无害化实验材料、绿色环保的处理产生的废品。

2.高中绿色化学的特点

高中绿色化学的的主要特点有几方面,第一,绿色思想,这是高中绿色化学的主要特点,我们学校和学生要从自身认识到绿色思想的重要性,并向家人社会推广这种思想。第二,学习绿色治理,学习当今世界的各种污染物及其治理的方法。第三,绿色实验,对于实验中的各种污染物产生做好绿色处理。

三、绿色化学思想对高中化学的影响

1.绿色化学思想对化学课堂的影响

(1)转变教学的思想:在传统的化学教学上,我们教学的主要目的是为了传授学生知识,让他们了解到物质的构成、性质、化学性质等,为了让他们能够胜任考试,然而随着素质教育的增加,环境的恶化,为了保护环境绿色化学的理念应运而生,这种绿色理念融入化学中,使得我们重新认识化学,学习化学,这就要求我们的自我学习重新认识化学,并传授给学生,并且联系实际生活,应用到实际生活中去,实现真正的素质教育,形成真正的化学思想观念,为环境的保护和治理积蓄力量。

(2)变革教材内容:对于教材编制的影响,高中生化学的学习是以后学习和研究化学,在化学领域发展的基础,虽然将绿色理念引入化学教学,但是在教材编制上,我们还是以传授知识为主,适当增加绿色化学知识,循序渐进,逐步引领绿色理念,或者编制绿色化学课外读物,这样既能丰富知识又能达到教学的目的,例如我们在讲硫及其化合物时,教师不仅仅要教受学生它们的物理性质和化学性质等,还要通过对于二氧化硫和三氧化硫的讲解,来了解酸雨的形成及预防治理措施。

2.绿色化学思想对化学实验的影响

(1)对实验进行绿色化:高中化学在实验课上难免会在实验过程中产生一定的废弃物和有污染的气体或其他产物,绿色化学思想运用到高中化学实验就使得在实验过程中要注意废弃物的产生于避免,这就使得老师在实验课上要帮助学生进行废弃物质的回收再利用,并尽可能大的减少物资的浪费和废弃物的产生。绿色化学思想运用于高中化学教学的目的就在于使得化学实验课程实现无污染,所以,在不影响实验课程的前提下,尽可能通过循环利用的方式实现废弃物的回收再利用。

(2)对实验材料进行绿色化:高中化学实验课程要在保证学生人身安全的前提下进行,由于学校学生在实验过程中第一次操作,很有可能会产生一定的操作失误而导致实验的失败,由于有些实验具有一定的危险性,因此,在材料的x择上,要保证材料的安全无害。所以,在保证实验目的的前提下,尽可能使用环保型绿色材料,这样既能保证学生的人身安全,又能避免污染的产生,同时还能实现绿色化学教学,一举三得。

参考文献:

[1]崔金凤.高中化学教学有效性提问分析[J].中国校外教育,2016(25).

[2]邢季颖.绿色化学理念在高中化学实验中的应用研究[D].辽宁师范大学,2013.

[3]黄炼群.新课改背景下高一学生化学素养培养的实践研究[D].广西师范大学,2013.

[4]李建国.绿色化学理念的高中化学教学中的意义[J].生物技术世界,2015(12).

第8篇:绿色化学的技术范文

关键词:绿色 化工化学 发展问题

中图分类号:O631 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(b)-0000-00

在现代化社会不断进步发展的背景下,传统形式的化工化学已经难以满足社会发展需求,从而带来了绿色化工化学的应运而生。从专业化角度出发,判断化工化学是否是绿色的,所涉及的评价范围相对较广,包括经济发展层面、生态环境层面以及社会影响层面等,不仅要综合考虑到污染物的排放与人体健康情况,还必须要考虑原材料的有效利用、再生情况等。我们应在清楚了解绿色化工化学定义的基础上,促进其健康发展。

一、绿色化工化学的基本优势

(一)节约能源

传统意义上的化学化工是从原材料当中提取所需要的物质资源,仅仅考虑到了最后的结果,而没有考虑到相应的生产过程,一般情况下还会为提炼原料的部分成分而放弃了材料中的其他可利用成分,在能源与材料利用率上相对较低,浪费严重。绿色化工化学可以有效避免以上问题,借助对物质分子结构的改变,充分保留物质特性,实施高选择性反应,其副产品相对来说是非常少的,甚至能够实现原子经济型,当原料当中的原子进入产品之后,可以提升原子利用率,有效避免资源浪费。这种情况下,就能够从源头上发挥保护环境的作用,而且绿色化工化学不需要在后期进行环境治理,节省了成本。

(二)促进无污染资源合理利用

与传统化工化学方式不同,绿色化学化工中所应用到催化剂与溶剂等都是无毒无害以及绿色无污染的,能够在一定程度上充分发挥原材料的实际价值,不会对环境造成破坏,减少了后期的环境治理,降低了化工化学应用期间的经济压力,降低了能源浪费。现阶段,充分利用绿色资源属于绿色化学化工发展期间的重要优势,不会对环境带来危害。

(三)减少废物排放

从之前化工化学生产角度出发,传统化工化学在实际生产过程中会排放大量污染物,从而对环境造成严重破坏。采用绿色化工化学,相关人员可以在反应开始之前对物质所具有的化学结构实施有效重组与改造,并对其中的相关有害成分实施科学化修复,其重组之后的物质不仅包含了化工化学生产期间所需要的化学成分,而且还避免了外界环境污染,力求避免排除任何废物或者是副产品,做到废物零排放,进而从源头上减少化学生产带来的危害。

二、绿色化工化学的发展问题分析

(一)加大宣传力度

从绿色化学化工发展历史上来看,尽管其已经兴起了很多年,而且也发展了相对较长的时间,然而社会各行各业在绿色化学化工认识程度上还不够深刻,严重阻碍了其在社会范围内的快速发展。目前,我国正在大力提倡生态文明建设,借助环保工艺以及绿色化学工艺的开发,做到化工生产全过程的绿色化。从原料到产品的整个过程实现绿色化,随着现代化科学技术的不断进步发展,关于绿色化工化学的基础性研究以及工业化发展已经获得了相对较大的进展。具体来说,在基础性研究层面主要包括高效化绿色催化、离子液体以及超临界等。从某种程度上讲,绿色化工化学获得的突破性进展为我国化工领域的迅猛发展提供了契机。此外,绿色化工技术以及科技产品的日益完善,将会借助“变废为宝”的方式做到“清洁化生产”,实现新兴化工领域工业园区经济的循环式发展。

(二)促进人才的培养

从绿色化学化工人才培养角度出发,当务之急在于有效落实国家的相关教育规划纲要。将社会主义核心价值体系合理化融入到教育全过程中。着力培养具有执著信念、思想道德水平高以及专业化素质水平相对较高的高素质创新型人才。从某种程度上讲,工科大学属于工程师培养的主阵地,积极培养卓越工程师可以更好地为创新型社会建设服务,同时也是历史所赋予的使命。因此,各大高校必须要不断创新人才的培养机制、教育管理机制以及办学体制等,对质量评价以及考试招生制度进行不断改革,促进教学内容、教学方法以及教学手段的大力改革,构建现代化的学校管理制度,充分发挥高校创新人才培养的优势,尤其是在绿色化工化学方面的创新人才。积极鼓励各大高校在国家区域创新、知识创新以及技术创新等方面做出应有的贡献。针对绿色化工化学类人才,高校必须要紧跟国际工程教育步伐,对专业化教学内容进行不断更新,打造绿色化工化学特色专业,从根本上实现绿色化工化学的可持续发展。

(三)追求绿色化工化学的创新发展

从专业化角度出发,绿色化学化工领域的发展不仅应依赖微观分析化学领域的发展,还必须要有强有力的化工技术作为支撑,实现两者之间的相辅相成。此外,为了确保绿色化学化工的相关生产方式可以合理有序的发展下去,国家应该尽快采取相应的实际行动,进一步建立起与绿色化工化学息息相关的实验基地以及生产基地等,从该领域的创新发展提供技术性平台。此外,国家应该针对这一系列的创新基地给予相关资金保障,大力鼓励创新,并且要建立健全相应的激励机制,积极拓展创新思维,提升创意水平。创新性的化工化学发展模式在行业发展与科学进步中发挥着非常关键的作用,对于绿色化学化工未来发展来说十分必要。

三 结语

总而言之,绿色化工化学的发展问题是一个非常重要的问题,直接关系到社会经济发展与生态文明建设。现阶段,在社会发展以及人口增长的背景下,人们在积极追求科技发展与进步的同时,备受环境污染的困扰。所以,各国也在加大环保科技发展的研究力度,绿色化学化工受到广泛关注。致力于绿色化工化学的快速发展,可以在一定程度上有效缓解社会环境问题,进一步为环境保护做贡献。为促进绿色化工化学健康发展,我们可以通过加大宣传力度、促进人才的培养以及追求绿色化工化学的创新发展等措施,为以后的绿色化学化工发展奠定良好基础。

参考文献

[1] 王静康.绿色化学化工发展前景与人才培养[J].中国大学教学,2013,01:9-12+22.

[2] 陈t平,张岐,李嘉诚等.以绿色化学理念贯穿精细化工专业课教学[J].大学化学,2014,01:22-25.

[3] 刘欣悦.试论绿色化学化工基本问题的发展[J].科技与企业,2014,10:259.

[4] 陈晓隆.绿色化学化工的现状与发展研究[J].黑龙江科学,2014,03:282.

第9篇:绿色化学的技术范文

关键词 化学化工专业学生 绿色化学意识 绿色化学原则 绿色化学素养建构

近年来,随着科技的进步、社会的发展,资源与能源消耗逐渐加大,大量生活垃圾和工业污染物的排放,以及化学品的滥用,使人类的生存环境日益恶化,这不仅严重威胁到人类的健康、生存与发展,更危及子孙后代的前途和命运。然而,几乎所有的环境问题都与化学有着直接或间接的关系。就化学化工本身来说,传统上,一方面化学家在开发化学物质合成方法时,主要考虑效率,另一方面合成化学家在开发与设计如何合成所需化学品的方法时,只重视化学工程的始端,往往忽略处于过程末端的废物处理问题。所以,许多已存在的化学过程,在获得满意经济效益的同时,却对环境和人类健康造成了极大的负面影响。为了保护环境,走可持续发展的道路,培养具有社会责任感的年轻一代,在大学化学教学中渗透绿色环保理念是非常必要的。化学教师不但应是科学文化知识的传播者,更应成为绿色环保理念的创导者和践行人。为了有针对性地对化学化工专业学生进行绿色化学教育,笔者就化学化工专业学生对绿色化学的认识进行了调研。

1.调查方案的设计

以绿色化学的概念、作用及原则为主要调查内容,通过查阅相关文献资料,进行问卷设计;采用问卷调查及访谈方法对山西晋中学院化学化工学院2—4年级化学(含师范)及应用化学专业学生进行调查。对获得的第一手资料进行统计,并对有关问题进行综合分析,在此基础上参阅相关文献给出相应对策与建议。本次调查采用以班发放问卷、现场答卷与收卷方法。实发问卷400份,收回有效问卷364份。

2.调查结果统计

化学化工专业学生对绿色化学认识的调查统计见表1。

3.调查结果分析

表1显示,多数学生对绿色化学的属性有较好的理解与认识;不少学生对绿色化学的作用理解与认识不足,甚至是错误的。如约74.2%的学生误认为“绿色化学使化工过程含有废物处理环节,因而会使整个费用增加”。这些学生不懂得,先污染后治理,不仅难度大,费用不菲,而且多数需要停产整顿,随之而来的是更大的经济损失。如果化工过程实现了绿色化,即做到五个“R”:第一Reduction——“减量”,即减少“三废”排放;第二Reuse——“重复使用”,即重复使用催化剂、载体等;第三Recycling——“回收”;第四Regeneration——“再生”;第五Rejection——“拒用”,指对一些无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的,有毒副作用及污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用,这就能有效实现节省资源、能源,减少污染,变废为宝,降低成本的目标,避免出现先污染后治理的恶劣情况。仅约54.2%的学生能够认识到“绿色化学追求高选择性化学反应,极少副产品,甚至达到原子经济性”。原因是不少学生缺少对原子经济性的认识。原子经济性是绿色化学的核心内容,指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“零排放”。可见,绿色化学的原子经济性反应,首先是最大限度地利用原料,其次是最大限度地减少废物的排放。

表1中选项8-19是绿色化学的12条原则。学生对其中9条原则有较好的理解与认识。但仅约52.7%的学生能够认识到绿色化学要求“能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响”。以前化学家在设计化学过程时,往往考虑的是如何提高产率,而忽略了能量问题,认为该问题是工程师的事情,使得化学工业成为了耗能大户。生产和使用能量的工程,往往也会造成污染,如以煤为燃料所提供的热能,多用一份能量,就多一份污染。因此,设计化工过程的化学家需要对化工各阶段进行调节与优化,从根本上改变其对能量的需求,从而使能量最低,减小对环境和经济的影响,减轻对能源危机带来的压迫。仅约42.3%的学生能够认识到,化工过程应尽量避免不必要的衍生步骤。衍生步骤会带来更多的副产物,消耗更多的资源与能量。更多的产物意味着可能会对环境产生更多的污染和破坏,必然产生需要处理更多废物的费用;更多能量的使用会使成本变高,造成不必要的能源浪费。因此,在化工过程中应最大限度地避免衍生步骤,以降低原料的消耗及对人类健康与环境的影响。仅约32.4%的学生能够认识到化工过程中催化试剂优于化学计量试剂。化学化工专业学生应该明确,催化反应不仅具有提高原料利用率与降低废物产生的益处,而且催化剂可以降低反应活化能,既利于控制,也可以降低反应发生所需要的温度。选择性催化剂是绿色化学的重要工具和重点研究方向。

4.思考与建议

不少学生对绿色化学的作用、原则缺少认识,其主要原因:一是学校对学生进行绿色化学教育重视不够,缺少要求;二是化学类专业课的课堂教学缺少绿色化学思想与原则的渗透;三是没有开设“绿色化学”课程,学生缺少了对绿色化学系统学习的机会。树立绿色化学思想,不仅是化学家与化工专家的事,而且是所有从事与化学有关的人们关注的事。作为专门培养化学化工专业高级人才的高校,应把绿色化学理念渗透到化学教育的全过程中,并作为课改与教改的指导思想。

4.1在化学类的基础课教学中渗透绿色化学思想

化学教材中蕴涵有大量绿色化学的素材,因此,在课堂教学中要时时体现绿色化学的原则和思想。通过环境污染及其危害的具体事例,让学生了解我国乃至全球环境日益恶化的现状,并探讨相应的解决措施,使学生认识到石油、天然气、煤炭等能源与资源作为现代工业的基础都是不可再生的,新能源和可再生能源是重要的战略选择,从而对环境保护、资源与能源的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识,明确发展经济不能走先污染再治理的老路。把“原子经济性理论”、现代化学技术与方法渗透到理论课与实验课中,就如何优化定量与定性实验、物质合成及当前资源利用、环境污染、化学品乱用等重大问题与学生进行讨论,培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略,为学生在校学习与以后的工作中能够充分发挥化学的正面作用,更好地造福于人类社会奠基。

4.2在化学实验课中培养绿色化学理念

化学化工专业,各类实验课所占的比重很大,实验过程中往往会产生、排放大量的污染环境的有毒有害物质,这就需要实验教师尽量改进传统实验,应用先进的实验研究新成果,以绿色化学思想与原则指导实验仪器和试剂的选择,指导实验设计、实验方法与实验“三废”的处理,在每一个实验中力求减少或避免有毒有害废物的产生,为师生和工作人员提供安全的工作环境。为此,首先,在实验中尽量采用无毒无害的反应原料。在进行无机、有机、分析、物化等实验时,在满足教学需要的情况下,为避开毒害品的使用,可考虑寻找替代品,变更反应路线,设计绿色实验方案,如用维生素B1替代剧毒的KCN做催化剂进行安息香缩合反应;以葡萄糖替代有致癌作用的苯为起始原料,用遗传工程获得的微生物为催化剂合成已二酸;用新型的固体溴化剂四丁基三溴化铵替代Brz与苯酚、苯胺反应制备对位的一溴代物,不仅反应产物更易于控制,避免了使用Br2带来的有毒、易挥发、不便准确量取等弊端,而且还具有可回收利用等优点。其次,使用封闭实验装置,回收实验废料。注意化学实验内容的选择、设计和呈现体现绿色化。一方面尽量减少污染很严重的实验,另一方面对一些实验过程中产生有毒有害气体、且污染环境的实验,进行改进与创新,想方设法将其设计成为封闭的实验装置。包括:气体发生与收集装置、气体性质反应容器、尾气收集与处理、导气装置等。在无法封闭的情况下,要注意回收、通风或采取其他防护措施。对实验过程中产生的废料,设法予以回收或适当处理。第三,采用微型实验。在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索,以达到用尽可能少的试剂来获取尽可能多的化学信息。

4.3开设专门的绿色化学课程

首先,从课程设置上满足培养具有绿色环境意识的新一代化学工作者和公民的需要出发,借鉴国内外大学的经验,开设“环境生态化学”、“零排放有机化学”、“环境友好催化”、“绿色生态材料”、“生物技术”、“绿色能源”、“绿色化学导论”等绿色化学选修课程。其次,使绿色化学课程内容体现基础性、系统性与时代性。教学内容以绿色化学的12条原则为主线,围绕绿色化学的基本问题展开讨论,介绍绿色化学的产生与发展,绿色化学的概念、原理、应用、主要研究成果及动向。第三,依据绿色化学课程内容的特点,采用讲授、讨论、研究、参观、调查和文献研究等适当的教法,提高教学质量,把学生的心留在课堂上。