綠色化學：替代工具

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簡介

綠色化學的出現是為了應對日益嚴重的的環境汙染問題。化學工業中使用有害化學物質一直是造成汙染的嚴重威脅。Paul Anastas 是綠色化學之父，他提出了綠色化學的 12 條原則，這些原則有效地對抗了我們環境中的主要汙染問題。在他的研究工作中，他提出了新的化學物質和新的技術來合成多種有機化合物。這是科學領域的一項突破，因為它是一種環保且經濟高效的方法。之所以將“綠色”一詞用於綠色化學，是因為這項研究的主要目標是保護我們的環境。

什麼是綠色化學？

綠色化學是一個分支，它涉及開發能夠減少有害化學物質的使用和產生的產品和工藝。綠色化學貫穿於設計、生產、使用和處置的全過程。它的目標是設計在合成過程中不需要任何有害化學物質的化學產品。如果某種化學產品的製造需要更多有毒化學物質，它也會考慮任何替代方案。由於毒性問題，一些化學物質已被其他化學物質取代。例如，氫氟烴 (HFCs) 已取代氯氟烴 (CFCs)。

根據綠色化學，汙染的預防發生在分子水平本身。綠色化學也引入了多種創新的方法來減少環境汙染。因此，它是環境化學，需要高效的化學物質，從而減少對環境的汙染。它也稱為可持續化學，因為其主要思想是環境保護，從而維持生命的可持續性。

綠色化學是減少汙染的替代工具

綠色化學是對現有化學物質的一種替代性思考方式，它涉及使用毒性較低的化學物質的新技術，並減少對我們大氣中釋放有毒副產物。我們環境汙染加劇是導致這個化學分支發展的主要思想。儘管它與環境化學有相似之處，但它們是不同的分支，因為環境化學涉及研究對生態有益和長期的解決方案，以利用可再生資源。但綠色化學則涉及綠色化學物質，這些化學物質汙染性較低且經濟效益更高。綠色化學的主要理念是減少汙染。綠色化學中有 12 條原則，主要側重於減少汙染。它們是

• 預防廢物產生比處理或清潔廢物更好。

• 該概念涉及將完整的原材料完全轉化為相應的最終產品。

• 完全避免涉及產生對人類健康和環境有害的化學物質的反應。

• 根據合成的毒性較低的化學產品設計化學產品。

• 應避免使用有毒溶劑和助劑。

• 化學過程必須具有能量效率，這意味著所使用的能量儘可能少。

• 必須使用可再生原料和原料。

• 必須避免衍生物的產生，從而減少多種化學物質。

• 化學合成必須儘可能地結合催化劑。

• 合成的化學產品必須在環境中可降解。

• 在化學品合成過程中必須結合即時分析。

• 參與處理器的化學物質必須是安全的，這意味著可以防止化學災難。

綠色化學的影響

綠色化學對我們的環境和人類健康都產生了多方面的影響。其中一些影響包括：

• 它減少了有毒化學物質向環境中的排放。

• 減少了溫室氣體的排放，從而減少了全球變暖。

• 完全避免了製備化學產品的複雜途徑。

• 最大限度地減少了有機合成過程中的副產物。

• 引入了使用毒性較低的溶劑。

綠色化學中的專業合成技術。

綠色化學為有機分子的合成提供了除了傳統方法之外的新技術。此過程主要在製藥行業中實踐，以一種可以減少浪費、成本和環境影響的方式製備藥品。其中一些技術包括

• 綠色催化 - 在有機合成中使用催化劑的過程。包括氟化催化、負載催化、生物催化等。

• 使用替代溶劑 - 這些技術涉及減少溶劑的使用。取而代之的是固體負載合成。

• 基於離子液體的回收技術 - 合成過程更側重於回收過程。

• 應用綠色化學原理 - 合成是透過遵循綠色化學的 12 條原則進行的。它涉及使用有限量的化學物質，而不是大量使用。

綠色化學的優缺點

這項技術有幾個優點和缺點。它們可以在下表中列出。

優點	缺點
減少了有害化學物質的使用。	實施成本高。
減少了臭氧層損耗。	一些公司倒閉了。
減少了爆炸和災難。	許多人失業。
減少了全球變暖。	產品成本高。
最大限度地減少了廢物的產生。	公眾對該系統不瞭解。

結論

綠色化學是化學家在合成化學品時遵循的一種新實踐。之所以稱為綠色化學，是因為該分支的主要重點是降低化學品對我們環境的毒性。隨著這項技術的出現，傳統的合成方法已被完全摒棄。現在，綠色化學的 12 條原則始終被各行業用於有機分子的開發。綠色化學對環境汙染、副產物減少、有毒溶劑減少等方面產生了諸多影響。作為綠色化學的結果，一種新技術取代了多種傳統技術，這些傳統技術更為複雜且使用有毒溶劑。綠色化學的優勢非常廣泛，但也存在一些侷限性。

常見問題

1. 在綠色化學之前，哪種化學物質用於漂白紙張？

在綠色化學之前，氯用於漂白紙張。但現在它已被過氧化氫取代。過氧化氫的效率更高，而且對環境更友好。

2. 根據綠色化學，哪種溶劑最好？

與四氫呋喃、甲醛、酸、二惡烷、乙腈等有毒溶劑相比，簡單醇類、庚烷、己烷、烷烴等溶劑在環境方面更受青睞。

3. 水是一種綠色溶劑嗎？

水是一種潛在的活性溶劑，對人類健康和環境的毒性較小。綠色溶劑是指減少對環境的汙染、毒性等的溶劑。因此，水是一種綠色溶劑。

4. 什麼是原子經濟性？

它是綠色化學中遵循的一種實踐，涉及計算起始材料並將這些材料完全轉化為最終產品。

5. 哪些行業使用綠色化學？

製藥行業、化學制造業、冶金等行業。