12 עקרונות הכימיה הירוקה עם דוגמאות תוארו ונדונו בפוסט בבלוג שבו תוכלו להשתמש כנקודת התייחסות למאמרים, מטלות או פרויקטים.
כימיה ירוקה, המכונה גם כימיה בת קיימא, היא מושג שהוקם בשנת 1990 על ידי פול אנסטס וג'ון וורנר. העקרונות הופיעו כדי לרסן את הנושאים שכימיקלים ותהליכים כימיים יכולים לגרום לפעמים. זוהי גם דרך חשובה להפחית הן את ההשפעה הסביבתית והן את ההשפעות השליליות השליליות של כימיקלים וסינתזה כימית.
כימיה ירוקה היא תכנון של מוצרים ותהליכים כימיים המפחיתים או מבטלים שימוש או ייצור של חומרים מסוכנים. היישום שלו משתרע על פני מחזור החיים של מוצר כימי, כולל תכנון, ייצור, שימוש וסילוק אולטימטיבי שלו.
בעוד שכימיה סביבתית מתמקדת בהשפעות של כימיקלים מזהמים על הטבע, כימיה ירוקה מתמקדת בהשפעה הסביבתית של הכימיה, כולל צמצום צריכת משאבים שאינם מתחדשים וגישות טכנולוגיות למניעת זיהום. כימיה ירוקה חלה ומשפיעה על תחומים רבים, החל בתרופות וביוטכנולוגיה וכלה בחפצי בית ומוצרים בעלי ברית אגרו.
העקרונות מכסים גם את המושגים הבאים:
- תכנון תהליכים למקסימום כמות חומר הגלם שמסתיים במוצר
- שימוש בחומרי גלם וחומרים מתחדשים ומקורות אנרגיה
- שימוש בחומרים שפירים ובטוחים לסביבה, כולל ממיסים, במידת האפשר
- תכנון תהליכים חסכוניים באנרגיה
- הימנעות מייצור פסולת, הנחשבת לצורה האידיאלית של ניהול פסולת
[lwptoc]
כמה עקרונות בסיסיים יש בכימיה הירוקה?
ישנם 12 עקרונות בסיסיים של כימיה ירוקה.
ללא התייחסות נוספת, בואו ניכנס ל 12 עקרונות הכימיה הירוקה עם דוגמאות.
12 עקרונות של כימיה ירוקה עם דוגמאות
ישנם 12 עקרונות של כימיה ירוקה עם דוגמאות, המתוארים נכון בסדר הנכון, ויידונו להלן.
- מניעת פסולת
- כלכלה אטומית
- סינתזות כימיות פחות מסוכנות
- תכנון כימיקלים בטוחים יותר
- ממיסים ועזרים בטוחים יותר
- תכנון ליעילות אנרגטית
- שימוש במלאי הזנה מתחדשת
- צמצם נגזרים
- קטליזה
- עיצוב לפירוק
- ניתוח בזמן אמת למניעת זיהום
- מטבעו כימיה בטוחה יותר למניעת תאונות
# 1 מניעת פסולת
מניעה היא הראשונה מבין 12 העקרונות של הכימיה הירוקה, ובהקשר זה היא מבטאת בפשטות כי יש לייעל את המעגל הסינטטי בכדי לספק את מדידת הבסיס של פסולת שאפשר להעלות על הדעת. מדידה, המכונה גורם E או גורם סביבתי, נוצרה כדי לבדוק את מידת הפסולת שהמעגל עשה והיא נקבעת על ידי בידוד למעשה של מסת הפסולת שמייצרת אינטראקציית היצירה על ידי מסת פריט שנרכש, כאשר גורם E נמוך יותר טוב יותר.
לייצור תהליכי תרופות לאורך ההיסטוריה היו גורמי E גבוהים מאוד, אך עם זאת השימוש בחלק מעקרונות הכימיה הירוקה יכול לסייע בהפחתת זה. נעשה שימוש גם בטכניקות שונות לסקר מדדי פסולת, כמו ניגוד המסה של החומרים הגולמיים לזה של הפריט.
עדיף למנוע פסולת מאשר לטפל או לנקות פסולת לאחר שנוצרה.
# 2 כלכלה אטומית
כלכלה אטומית היא מספר שתיים מבין 12 עקרונות הכימיה הירוקה. יש לתכנן פרוצדורות כימיות להפחתת שילוב החומרים המשמשים בתהליך למוצר הסופי.
זהו המדד של מספר האטומים מחומר ההתחלה הזמינים בפריטים היקרים לקראת סוף מחזור סינתטי. תוצרי לוואי מתגובות שאינן שימושיות יכולים להוביל לכלכלה אטומית נמוכה יותר ולבזבוז רב יותר.
מנקודות מבט שונות, כלכלת מולקולות היא הפרופורציה המועדפת על תפוקת התגובה על פני תשואת התגובה; התשואה משווה את כמות המוצר השימושי שהושג בהשוואה לכמות שתאורטית היית מצפה לה מהחישובים. כתוצאה מכך עדיפים אמצעים המגבירים את כלכלת האטום.
# 3 סינתזה כימית פחות מסוכנת
סינתזה כימית פחות מסוכנת היא מספר שלוש ברשימת 12 עקרונות הכימיה הירוקה.
באופן אידיאלי, אנו רוצים שהכימיקל המיוצר על ידינו, לכל מטרה שהיא, לא יהווה סיכון לבריאות האדם ולחייו. כמו כן, אנו מייצרים כימיקלים אלה בכדי להיות בטוחים ככל האפשר, ולכן העניין הוא להימנע משימוש בכימיקלים לא בטוחים כשלבים ראשונים אם נגישות אפשרויות מאובטחות יותר.
יתר על כן, פסולת מסוכנת ממחזורים מורכבים היא דבר שעלינו להרחיק ממנו, מכיוון שהדבר עלול לגרום לבעיות בפינוי. בכל מקום אפשרי, יש לתכנן שיטות כימיות לשימוש וייצור חומרים בעלי רעילות מועטה או ללא רעילות לבריאות האדם ולסביבה.
# 4 תכנון כימיקלים בטוחים יותר
כימאים חייבים לשאוף ליצור מוצרים כימיים שלא רק ממלאים את תפקידם המיועד, בין אם רפואי, תעשייתי או אחר, אלא גם בעלי רעילות אנושית נמוכה. הידיעה כיצד כימיקלים פועלים בגופנו ובסביבה נחוצה לתכנון מטרות כימיות בטוחות יותר. בנסיבות מסוימות, רעילות של בעלי חיים או בני אדם היא בלתי נמנעת, אך יש לבחון אפשרויות אחרות.
תכנון כימיקלים בטוחים יותר הוא העיקרון הרביעי של כימיקלים ירוקים, וכימאים צריכים לעמוד בו. יש לתכנן מוצרים סינטטיים לשמירה על יעילות התפקוד תוך הפחתת רעילות.
# 5 ממיסים ועזרים בטוחים יותר
תגובות כימיות רבות מחייבות שימוש בממיסים או בחומרים אחרים כדי להאיץ את התהליך. הם יכולים גם לבוא עם מגוון סיכונים, כולל דליקות ותנודתיות. למרות שממסים אינם ניתנים להימנעות ברוב התהליכים, יש לבחור בהם בכדי למזער את כמות האנרגיה הנדרשת לתגובה, להיות בעלי רעילות נמוכה ולמחזר אותם בכל מקום אפשרי.
שימוש בחומרי עזר וחומרים כגון ממיסים, חומרי הפרדה וכו 'צריך להיעשות מיותר בכל מקום אפשרי, ולפגוע בשימוש.
# 6 תכנון ליעילות אנרגטית
תכנון ליעילות אנרגטית הוא 6th עקרון הכימיה הירוקה ועיקרון זה מחייב להכיר בדרישות האנרגיה בשל השפעותיהם הסביבתיות והכלכליות ויש להפחיתן. תהליכים כימיים צריכים להתנהל בטמפרטורת הסביבה ולחץ.
בכימיה ירוקה, מיעוטים הליכים עתירי אנרגיה. עדיף לנצל כמה שפחות אנרגיה לייצור המוצרים הכימיים על ידי ביצוע תגובות בטמפרטורת החדר והלחץ. הסרת ממסים או שיטות להסרת זיהומים עשויה להגדיל את כמות האנרגיה הנדרשת ומכאן ההשפעה הסביבתית של התהליך.
# 7 שימוש במלאי הזנה מתחדשת
זהו מספר שבע מתוך 12 העקרונות של הכימיה הירוקה, וכאן הוא ממליץ לכימאים כי חומר או חומרי גלם צריכים להיות מתחדשים ולא להתדלדל בכל פעם שהם מבחינה טכנית וכלכלית.
תיאוריה זו עוסקת בעיקר בפטרוכימיים, שהם תרכובות כימיות העשויות מנפט גולמי. הם משמשים כחומרי התחלה במגוון תהליכים כימיים, אך הם אינם מתחדשים ויכולים להיגמר. ניתן להשתמש בחומרי הזנה מתחדשים כגון כימיקלים המיוצרים ממסלולים ביולוגיים בכדי להפוך את התהליכים לקיימים יותר.
# 8 צמצם נגזרים
נגזרת של הפחתה היא מספר שמונה על 12 העקרונות של הכימיה הירוקה והנה מה שהיא קובעת.
קבוצות הגנה משמשות בדרך כלל בסינתזה כימית מכיוון שהן יכולות להגן על חלקים מסוימים במבנה המולקולה מפני שינוי במהלך תגובה כימית, תוך שהם מאפשרים לחלקים אחרים במבנה לעבור טרנספורמציות.
לעומת זאת, שלבים אלה מחייבים כימיקלים נוספים ומגדילים את כמות האשפה הנוצרת בתהליך. השימוש באנזימים כתחליף נחקר בהליכים שונים. אנזימים יכולים למקד לחלקים מסוימים במבנה המולקולה ללא שימוש בקבוצות הגנה או נגזרות אחרות מכיוון שהם סלקטיביים ביותר.
# 9 קטליזה
זרזים מאפשרים לכלכלות אטום גבוהות יותר בתגובות. פעולות כימיות אינן מדלות את הזרזים, ולכן ניתן למחזרן מספר פעמים ולא להוסיף לפח. הם עשויים לאפשר שימוש בתגובות שלא היו מתרחשות בנסיבות רגילות ובכל זאת גורמות פחות בזבוז.
# 10 עיצוב להשפלה
באופן אידיאלי צריך לתכנן מוצרים כימיים להתפרק למוצרים לא מזיקים כאשר הם משרתים את מטרתם ואין להם השלכות סביבתיות מזיקות. מזהמים אורגניים מתמידים הם חומרים כימיים שאינם מתכלים ויכולים להצטבר ולהישאר בסביבה; הדוגמה הידועה ביותר היא DDT. יש להשתמש בתרכובות המתפרקות ביתר קלות על ידי מים, אור UV או פירוק ביולוגי במקום כימיקלים אלה במידת האפשר.
# 11 ניתוח בזמן אמת למניעת זיהום
מניעת זיהום היא האחד עשר מבין 12 העקרונות של הכימיה הירוקה והיא מנחה כימאים לפקח על תגובות כימיות כאשר זה קורה במניעת תאונות. תאונות או תגובות בלתי צפויות יכולות להוביל לזרימה של חומרים מזיקים ומזהמים, ולכן מעקב אחר תגובה כימית ככל שקורה עשוי לסייע במניעתה.
ניתן לזהות מדדי אזהרה באמצעות ניטור בזמן אמת, וניתן למנוע את התגובה או לטפל בה לפני שקורה אסון.
# 12 כימיה בטוחה יותר למניעת תאונות
עבודה עם כימיקלים מסוכנת מטבעה. עם זאת, ניתן להפחית את הסיכון אם מטפלים נכון בסכנות. עיקרון זה מחובר כמובן למספר עקרונות אחרים העוסקים בחפצים או ריאגנטים מסוכנים.
יש למזער חשיפה למפגע מתהליכים במידת האפשר, ובמקרה שאינו אפשרי, יש לתכנן נהלים למזער את הסיכון. זה ה -12th העיקרון של כימיה ירוקה, ועליו כל אדם שעובד עם כימיקלים.
דוגמאות לכימיה ירוקה
פוסט בבלוג זה עוסק ב -12 העקרונות של כימיה ירוקה עם דוגמאות, ומכיוון ש -12 העקרונות פורטו והוסברו לעיל, סיומם ללא הדוגמאות יהפוך את העבודה הזו לבלתי מלאה. אז הנה, השלמתי את 12 העקרונות של כימיה ירוקה על ידי אספקת הדוגמאות בסעיף זה למתן עזרה נוספת כדי להפוך את המטלה, החיבור או עבודת הפרויקט שלך לשלמות.
הדוגמאות לכימיה ירוקה הן:
- שבבי מחשב
- רפואה
- פלסטיק מתכלה
- צבע
שבבי מחשב
כימיקלים רבים, הרבה מים והרבה אנרגיה דרושים לייצור שבבי מחשב. ההערכה התעשייתית של כימיקלים ודלקים מאובנים הנדרשים לבניית שבב מחשב הייתה 630: 1 במחקר שנערך בשנת 2003. זה מצביע על כך שרק כדי ליצור שבב אחד, נדרש פי 630 ממשקלו של השבב בחומרי המקור. בהשוואה ל -2: 1 המשמש לייצור רכב, זהו הבדל משמעותי.
רפואה
תעשיית התרופות מחפשת תמיד דרכים חדשות לייצור תרופות עם פחות תופעות לוואי מסוכנות ולהשתמש בהליכי ייצור פחות רעילים.
פלסטיק מתכלה
כמה חברות עבדו על פיתוח פולימרים מתכלים ומתחדשים.
צבע
כמויות גדולות של כימיקלים אורגניים נדיפים משוחררים על ידי צבעי "אלקיד" (VOC) על בסיס שמן. כאשר הצבע מתייבש ומתרפא, תרכובות נדיפות אלו מתאדות, ולרבים מהן השלכות סביבתיות אחת או יותר.
אלה דוגמאות לכימיה ירוקה, המפורטות והוסברו בהתאם. זה מביא לסיום 12 עקרונות הכימיה הירוקה לדוגמא ואני מקווה שזה עזר לענות על כמה משאלותיך.