化学与人类文明 论文

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1、化學與人類文明---綠色化學人類生活的各個方面，社會發展的各種需要，生態環境的好壞都與化學息息相關。我們的衣、食、住、行、國家農業、工業甚至國防的發展，都與化學聯繫密切。可見化學有著巨大的影響範圍。作為人類，我們有著超越其他動物的智慧和能力，我們掌握了操控和利用化學的技能，化學的積極作用因此被進一步放大，我們今天的高質量生活，發達的科技，都是我們利用了化學的成果。然而，不可避免的，化學的負面影響隨之而來。人們常常對化學試劑、物品誤用濫用，對化學過程不加必要的控制，導致化學污染的產生，對人們的生活帶來了極大的危害，同時，對我們賴以生存的自然環境造成了不可逆的污染和破壞，臭氧層出現空洞，水

2、污染，大氣污染，溫室效應等等，引發了生態系統的不平衡發展，許多生物正承受著巨大的生存壓力，包括人類。這是我們不願見到的結果，我們必須要找到有效地途徑去減少化學危害的產生。綠色化學，是我要討論的主題。它正是解決人為造成的化學危害問題的一種有效方法。【綠色化學發展過程】20世紀人類利用化學取得了輝煌的成就，包括合成纖維、合成橡膠、各種類型的塑膠產品等。同時，化學工業的發展打來了諸多的負面影響。起初世界各國只是提出了控制和治理污染的各種方法和措施，但是人們漸漸認識到，僅僅依靠開發污染控制和治理技術鎖能實現的環境改善是非常有限的。若從考慮產品和生產過程對環境的影響出發，依靠改進生產工藝和加強管

3、理措施來消除污染可能更加有效，即採用預防污染的策略來減少污染物的產生才是最有效的。這就是清潔生產的概念。然而，這個策略並非完美，應為有些工藝避免不了末端的處理問題。人們希望尋求一條對較完美的途徑。之後，綠色化學被提倡並得到了發展。【綠色化學的內容】①原料綠色化採用無毒、無害原料，利用可再生資源。②化學反應綠色化化學反應應該以“原子經濟性”為基本原則，即在獲取新物質的化學反應中，充分利用參與反應的每個原料的原子，實現零排放；反應過程不產生其他副產品；反應採用無毒無害的溶劑、助劑和催化劑。③產品綠色化生產無毒無害有利於環境保護和人類安全的環境友好型產品。【綠色化學原則】（1）防止廢棄物產生

4、要比廢棄物產生之後再去治理更為可取。（2）設計的核心橫方法應使反應過程中所用物料最大限度的轉化為最終產物（3）在任何可行的情況下，設計合成發放都應當採用和生成那些對人類健康與環境毒性很小甚至無毒的物質。（4）化學產品的設計要考慮到高效低毒的要求。（1）盡可能不使用輔助物質，在不得不用時也應儘量使用無害物質。（2）應當認識到能量需求對環境和經濟的影響，並使其降到最低。合成方法應在常溫常壓下進行。（3）只要在技術和經濟上可行，所用的未加工材料或者原料都應當是可回收而非純的暫時修飾物。(8)儘量避免產生不必要的化學衍生物（如基團的保護/脫保護、在化學/物理過程中的暫時修飾等）(9)催化劑（盡

5、可能具有選擇性）比化學計量的試劑更好。(10)設計出的化學產品在完成其效用後，不應該持續存留於環境中，而應該分解為無害的降解產物。（11）需要進一步發展分析方法，以便於在危險物質形成之前進行即時線上檢測與控制。（12）合理的選擇化學過程中所用的物質及其形態避免或盡可能減少發生洩漏、爆炸、火災等化學事故。從以上的十二條原則可以看出綠色化學不是通常所說的對廢水、廢氣、廢渣等污染物的環保局部性終端治理技術，它是從“源頭上”消除污染，是廢物不再產生的一種新概念。【美國總統綠色化學挑戰獎】1995年3月16日，美國宣佈設立“總統綠色化學挑戰獎”，並於1996年在華盛頓國家科學院頒發了第一屆獎項。

6、美國“總統綠色化學挑戰獎”分為新（變更）合成路線獎、新工藝獎（變更溶劑反應條件獎）、安全化學品設計獎、中小企業獎以及學術獎五個獎項。迄今為止已經頒發了16屆。這個獎項的設立極大地促進了綠色化學的發展。獲獎例子：1997年BCH公司開發了新的合成布洛芬的工藝，採用了“原子經濟性反應”，僅三步催化反應，原子的有效利用率打到80%（如果考慮副產物乙酸的回收則打到99%），獲得了該獎項。Bristol-MyersSquibb公司以歐洲紫衫樹葉和嫩枝上提取的一種化合物作為前體來合成紫杉醇，再次基礎上他們還開發了植物細胞發酵技術來生產此藥物。獲得2006年的美國總統綠色化學挑戰獎。美國陶氏公司由於

7、用100%的超臨界二氧化碳代替氟氯烴用作聚苯乙烯泡沫塑料的發泡劑而獲得了1996年該獎的變更溶劑/反應條件獎。2008年，其殺蟲劑產品Spinetoram對非靶生物低毒安全，而且其化學合成過程符合綠色化學要求，所用的催化劑和大多數溶劑和試劑都可回收利用，獲得了該獎的更安全化學品獎。【綠色化學重要成就】①可降解塑膠這些可降解塑膠包括生物降解塑膠、光降解塑膠、光-生物降解塑膠等類型。生物降解塑膠是由天然微生物的作用而引起降解的一類塑膠。例如酯類無規