12-те принципа на зелената химия с примери са очертани и обсъдени в тази публикация в блога, която можете да използвате като справка за есета, задачи или проекти.
Зелената химия, известна още като устойчива химия, е концепция, създадена през 1990 г. от Пол Анастас и Джон Уорнър. Възникнаха принципите за ограничаване на проблемите, които химикалите и химическите процеси понякога могат да причинят. Това е също важен начин за намаляване както на въздействието върху околната среда, така и на потенциалните отрицателни ефекти върху здравето на химикалите и химичния синтез.
Зелената химия е проектирането на химически продукти и процеси, които намаляват или елиминират употребата или генерирането на опасни вещества. Приложението му се простира през жизнения цикъл на даден химичен продукт, включително неговото проектиране, производство, употреба и крайно унищожаване.
Докато химията на околната среда се фокусира върху въздействието на замърсяващите химикали върху природата, зелената химия се фокусира върху въздействието на химията върху околната среда, включително намаляване на потреблението на невъзобновяеми ресурси и технологични подходи за предотвратяване на замърсяването. Зелената химия се прилага и въздейства върху много области, вариращи от фармацевтични продукти и биотехнологии до битови предмети и свързани с тях продукти.
Принципите също така обхващат следните понятия:
- Проектирането на процеси за максимизиране на количеството суровина, което попада в продукта
- Използването на възобновяеми суровини и енергийни източници
- Използването на безопасни, екологични вещества, включително разтворители, когато е възможно
- Проектирането на енергийно ефективни процеси
- Избягване на производството на отпадъци, което се разглежда като идеалната форма за управление на отпадъците
[lwptoc]
Колко основни принципа има в зелената химия?
Има 12 основни принципа на зелената химия.
Без повече шум, нека да влезем в 12-те принципа на зелената химия с примери.
12 принципа на зелената химия с примери
Има 12 принципа на зелената химия с примери, правилно очертани в правилния ред и разгледани по-долу.
- Предотвратяване на отпадъците
- Атомна икономика
- По-малко опасни химически синтези
- Проектиране на по-безопасни химикали
- По-безопасни разтворители и спомагателни вещества
- Дизайн за енергийна ефективност
- Използване на запаси от възобновяеми фуражи
- Намалете производни
- катализа
- Дизайн за разграждане
- Анализ в реално време за предотвратяване на замърсяването
- По своята същност по-безопасна химия за предотвратяване на аварии
# 1 Предотвратяване на отпадъците
Превенцията е първият от 12-те принципа на зелената химия и в този контекст тя просто изразява, че синтетичният цикъл трябва да бъде оптимизиран, за да осигури основното измерване на възможните отпадъци. Създадено е измерване, известно като Е фактор или фактор на околната среда, за да се провери мярката на отпадъците, направен цикъл и се определя чрез по същество изолиране на масата на отпадъците, създадени от взаимодействието на създаването, с масата на придобития елемент, като по-нисък Е фактор е По-добре.
Производството на лекарствени процеси през историята е имало много високи Е фактори, но въпреки това използването на част от зелените химични принципи може да помогне за намаляването на това. По същия начин се използват различни техники за изследване на мерките за отпадъци, като контрастиране на масата на суровите материали с тази на изделието.
По-добре е да предотвратите отпадъците, отколкото да ги обработвате или почиствате, след като са създадени.
# 2 Атомна икономика
Atom Economy е номер две по 12-те принципа на зелената химия. Химическите процедури трябва да бъдат проектирани за намаляване на включването на използваните в процеса материали в крайния продукт.
Това е мярката за броя на атомите от началото на материала, който е наличен в ценните предмети към края на синтетичния цикъл. Страничните продукти от реакции, които не са полезни, могат да доведат до по-ниска атомна икономия и повече отпадъци.
От различни гледни точки, икономията на молекули е предпочитан дял на производителността на реакцията спрямо добива на реакцията; добивът сравнява количеството получен полезен продукт в сравнение с количеството, което теоретично бихте очаквали от изчисленията. Следователно се предпочитат мерки, които усилват атомната икономика.
# 3 По-малко опасен химичен синтез
По-малко опасният химичен синтез е номер три в списъка от 12 принципа на зелената химия.
В идеалния случай искаме химикалът, произведен от нас, с каквато и да е цел, да не представлява риск за човешкото здраве и живот. Освен това ние произвеждаме тези химикали, за да бъдем възможно най-безопасни, така че смисълът е да се въздържаме от използването на опасни химикали като начални етапи, ако са достъпни по-сигурни опции.
Освен това наличието на опасни отпадъци от комбинирани цикли е нещо, от което трябва да се пазим, тъй като това може да доведе до проблеми с отстраняването. Където е практически възможно, химичните методи трябва да бъдат проектирани да използват и генерират вещества, които имат малка или никаква токсичност за човешкото здраве и околната среда.
# 4 Проектиране на по-безопасни химикали
Химиците трябва да се стремят да създават химически продукти, които не само изпълняват предвидената им функция, независимо дали са медицински, промишлени или по друг начин, но също така имат ниска токсичност за хората. Знанието как химикалите функционират в нашите тела и в околната среда е необходимо за проектирането на по-безопасни химически цели. При някои обстоятелства токсичността върху животни или хора е неизбежна, но трябва да се проучат други възможности.
Проектирането на по-безопасни химикали е четвъртият зелен принцип на химията и трябва да се спазва от химиците. Синтетичните продукти трябва да бъдат проектирани да запазват ефикасността на функцията, като същевременно намаляват токсичността.
# 5 По-безопасни разтворители и спомагателни вещества
Много химически реакции налагат използването на разтворители или други вещества за ускоряване на процеса. Те също могат да бъдат с различни рискове, включително запалимост и летливост. Въпреки че разтворителите са неизбежни в повечето процеси, те трябва да бъдат избрани, за да сведе до минимум количеството енергия, необходимо за реакцията, да имат ниска токсичност и да бъдат рециклирани, където е възможно.
Използването на спомагателни материали и вещества като разтворители, разделителни агенти и др. Трябва да бъде излишно, когато е възможно, и безвредно, когато се използва.
# 6 Дизайн за енергийна ефективност
Дизайнът за енергийна ефективност е 6-теth Принципът на зелената химия и този принцип изисква енергийните изисквания да бъдат признати за техните екологични и икономически въздействия и да бъдат намалени. Химичните процеси трябва да се провеждат при околна температура и налягане.
В зелената химия не се препоръчват енергоемки процедури. За предпочитане е да се използва възможно най-малко енергия, за да се получат химическите продукти чрез извършване на реакции при стайна температура и налягане. Отстраняването на разтворители или методи за отстраняване на примеси може да увеличи количеството енергия, което се изисква, а оттам и въздействието на процеса върху околната среда.
# 7 Използване на запаси от възобновяеми фуражи
Това е номер седем от 12-те принципа на зелената химия и тук той съветва химиците, че материалът или суровината трябва да бъдат възобновяеми, вместо да се изчерпват, когато това е технически и икономически осъществимо.
Тази теория се занимава най-вече с нефтохимикалите, които са химични съединения, произведени от суров нефт. Те се използват като изходни материали в различни химически процеси, но те не се подновяват и могат да свършат. Възобновяеми суровини като химикали, произведени от биологични курсове, могат да се използват, за да направят процесите по-устойчиви.
# 8 Намаляване на производни
Намалете производни е номер осем на 12-те принципа на зелената химия и ето какво посочва.
Защитните групи обикновено се използват в химичния синтез, тъй като те могат да защитят определени участъци от структурата на молекулата от промяна по време на химическа реакция, като същевременно позволяват на други части на структурата да претърпят трансформации.
Тези етапи, от друга страна, изискват допълнителни химикали и увеличават количеството боклук, генериран от процеса. Използването на ензими като заместител е изследвано в различни процедури. Ензимите могат да се насочат към определени участъци от структурата на молекулата, без да се използват защитни групи или други производни, тъй като те са силно селективни.
# 9 Катализа
Катализаторите позволяват икономии с по-високи атоми в реакциите. Химическите операции не изчерпват катализаторите, поради което те могат да бъдат рециклирани многократно и да не се добавят в кошчето. Те могат да дадат възможност за използване на реакции, които не биха се осъществили при нормални обстоятелства, но причиняват по-малко загуби.
# 10 Дизайн за разграждане
Химическите продукти трябва в идеалния случай да бъдат проектирани да се разпадат на безвредни продукти, когато са изпълнили предназначението си и нямат вредни последици за околната среда. Устойчивите органични замърсители са химични вещества, които не се разграждат и могат да се натрупват и остават в околната среда; най-известният пример е DDT. Където е възможно, вместо тези химикали трябва да се използват съединения, които се разграждат по-лесно от водата, UV светлината или биоразграждането.
# 11 Анализ в реално време за предотвратяване на замърсяването
Предотвратяването на замърсяването е единадесетият от 12-те принципа на зелената химия и насочва химиците да наблюдават химичните реакции, както се случва, за да се предотвратят инциденти. Инциденти или непредвидени реакции могат да доведат до изхвърляне на вредни и замърсяващи вещества, поради което наблюдението на дадена химическа реакция може да помогне да се предотврати това.
Предупредителните индикатори могат да бъдат открити чрез наблюдение в реално време и реакцията може да бъде предотвратена или обработена, преди да се случи бедствие.
# 12 По същество по-безопасна химия за предотвратяване на аварии
Работата с химикали е изначално опасна. Рискът обаче може да бъде намален, ако опасностите се третират правилно. Този принцип очевидно е свързан с няколко други принципа, които се занимават с опасни предмети или реагенти.
Излагането на опасност трябва да бъде сведено до минимум от процесите, когато това е възможно, а когато това не е осъществимо, процедурите трябва да бъдат проектирани да минимизират риска. Това е 12-татаth принцип на зелената химия и трябва да се спазва от всеки, който работи с химикали.
Примери за зелена химия
Тази публикация в блога е за 12-те принципа на зелената химия с примери и тъй като 12-те принципа са изброени и обяснени по-горе, приключването й без примерите би направило тази работа непълна. И така, тук завърших 12-те принципа на зелената химия, като предоставих примерите в този раздел за по-нататъшно предоставяне на помощ, за да направя вашата задача, есе или проект пълна.
Примерите за зелена химия са:
- Компютърни чипове
- Медицина
- Биоразградими пластмаси
- Боя
Компютърни чипове
За производството на компютърни чипове са необходими много химикали, много вода и много енергия. Промишлената оценка на химикалите и изкопаемите горива, необходими за изграждането на компютърен чип, е била съотношение 630: 1 в изследванията от 2003 г. Това показва, че само за създаване на един чип е необходимо 630 пъти теглото на чипа в изходните материали. В сравнение с 2: 1, използвано в производството на автомобил, това е значителна разлика.
Медицина
Фармацевтичната индустрия винаги търси нови начини за производство на лекарства с по-малко опасни странични ефекти и за използване на по-малко токсични производствени процедури.
Биоразградими пластмаси
Няколко фирми работят върху разработването на биоразградими, възобновяеми полимери.
Боя
Големи обеми летливи органични химикали се отделят от "алкидни" бои на базата на масло (VOC). Докато боята изсъхва и се втвърдява, тези летливи съединения се изпаряват и много от тях имат едно или повече екологични последствия.
Това са примерите за зелена химия, изброени и обяснени съответно. Това слага край на 12-те принципа на зелената химия с пример и се надявам, че това е помогнало да се отговори на няколко от вашите въпроси.