De 12 principes van groene chemie met voorbeelden zijn geschetst en besproken in deze blogpost die je kunt gebruiken als referentie voor essays, opdrachten of projecten.
Green Chemistry, ook wel bekend als Sustainable Chemistry, is een concept dat in 1990 is opgericht door Paul Anastas en John Warner. De principes zijn ontstaan om de problemen die chemicaliën en chemische processen soms kunnen veroorzaken te beteugelen. Het is ook een belangrijke manier om zowel de milieu-impact als de mogelijke negatieve gezondheidseffecten van chemicaliën en chemische synthese te verminderen.
Groene chemie is het ontwerpen van chemische producten en processen die het gebruik of de productie van gevaarlijke stoffen verminderen of elimineren. De toepassing ervan strekt zich uit over de levenscyclus van een chemisch product, inclusief het ontwerp, de fabricage, het gebruik en de uiteindelijke verwijdering ervan.
Terwijl milieuchemie zich richt op de effecten van vervuilende chemicaliën op de natuur, richt groene chemie zich op de milieu-impact van chemie, waaronder het verminderen van het verbruik van niet-hernieuwbare hulpbronnen en technologische benaderingen om vervuiling te voorkomen. Groene chemie is van toepassing op en heeft invloed op vele gebieden, variërend van farmaceutica en biotech tot huishoudelijke artikelen en agro-gerelateerde producten.
De principes omvatten ook de volgende concepten:
- Het ontwerpen van processen om de hoeveelheid grondstof die in het product terechtkomt te maximaliseren
- Het gebruik van hernieuwbare grondstoffen en energiebronnen
- Het gebruik van veilige, milieuvriendelijke stoffen, inclusief oplosmiddelen, waar mogelijk
- Het ontwerpen van energiezuinige processen
- Vermijden van de productie van afval, dat wordt gezien als de ideale vorm van afvalbeheer
[lwptoc]
Hoeveel basisprincipes zijn er in groene chemie?
Er zijn 12 basisprincipes van groene chemie.
Laten we zonder verder oponthoud ingaan op de 12 principes van groene chemie met voorbeelden.
12 principes van groene chemie met voorbeelden
Er zijn 12 principes van groene chemie met voorbeelden, correct geschetst in de juiste volgorde en hieronder besproken.
- Afvalpreventie
- Atoom economie
- Minder gevaarlijke chemische syntheses
- Veiligere chemicaliën ontwerpen
- Veiligere oplosmiddelen en hulpstoffen
- Ontwerp voor energie-efficiëntie
- Gebruik van hernieuwbare diervoeders
- Verminder derivaten
- Katalyse
- Ontwerp voor degradatie
- Realtime analyse voor preventie van vervuiling
- Inherent veiligere chemie voor ongevallenpreventie
#1 Afvalpreventie
Preventie is het eerste van de 12 principes van groene chemie, en in deze context drukt het simpelweg uit dat de synthetische cyclus moet worden geoptimaliseerd om de denkbare basismeting van afval te leveren. Een meting, bekend als de E-factor of omgevingsfactor, is gemaakt om de hoeveelheid afval die een cyclus heeft gemaakt te controleren en wordt bepaald door in wezen de hoeveelheid afval die de creatie-interactie produceert te isoleren van de massa van het verworven item, waarbij een lagere E-factor is beter.
De productie van medicijnprocessen door de geschiedenis heen had zeer hoge E-factoren, maar toch kan het gebruik van een deel van de groene chemieprincipes helpen om dit te verminderen. Verschillende technieken voor het meten van afvalmaten, zoals het contrasteren van de massa van de ruwe materialen met die van het item, worden eveneens gebruikt.
Het is beter om afval te voorkomen dan om afval te behandelen of op te ruimen nadat het is ontstaan.
#2 Atoomeconomie
Atom Economy is nummer twee op de 12 principes van groene chemie. Chemische procedures moeten worden ontworpen om de opname van materialen die in het proces worden gebruikt in het eindproduct te verminderen.
Het is de maat voor het aantal atomen uit het beginmateriaal dat beschikbaar is in de waardevolle items tegen het einde van een synthetische cyclus. Bijproducten van reacties die niet nuttig zijn, kunnen leiden tot een lagere atoomeconomie en meer afval.
Vanuit verschillende perspectieven is molecuuleconomie een geprefereerd aandeel van responsproductiviteit ten opzichte van de opbrengst van de reactie; de opbrengst vergelijkt de verkregen hoeveelheid nuttig product met de hoeveelheid die je theoretisch zou verwachten van de berekeningen. Daarom hebben maatregelen die de atoomeconomie versterken de voorkeur.
#3 Minder gevaarlijke chemische synthese
Less Hazardous Chemical Synthesis staat op nummer drie op de lijst van 12 principes van groene chemie.
In het ideale geval willen we dat de door ons vervaardigde chemische stof, voor welk doel dan ook, geen risico vormt voor de menselijke gezondheid en het leven. We produceren deze chemicaliën ook om zo veilig mogelijk te zijn, dus het punt is om af te zien van het gebruik van onveilige chemicaliën als beginfase als er veiligere opties beschikbaar zijn.
Bovendien is het hebben van gevaarlijk afval van samengestelde cycli iets dat we moeten vermijden, omdat dit problemen kan veroorzaken bij het verwijderen. Waar mogelijk moeten chemische methoden worden ontworpen om stoffen te gebruiken en te genereren die weinig of geen toxiciteit hebben voor de menselijke gezondheid en het milieu.
#4 Veiligere chemicaliën ontwerpen
Chemici moeten ernaar streven chemische producten te maken die niet alleen hun beoogde functie vervullen, of ze nu medisch, industrieel of anderszins zijn, maar ook een lage toxiciteit voor de mens hebben. Weten hoe chemicaliën in ons lichaam en in het milieu functioneren, is noodzakelijk voor het ontwerpen van veiligere chemische doelen. In sommige omstandigheden is toxiciteit bij dieren of mensen onvermijdelijk, maar andere opties moeten worden onderzocht.
Het ontwerpen van veiliger chemicaliën is het vierde groene chemische principe en zou door chemici moeten worden nageleefd. Synthetische producten moeten zo worden ontworpen dat ze de doeltreffendheid van hun functie behouden en de toxiciteit verminderen.
#5 Veiligere oplosmiddelen en hulpstoffen
Veel chemische reacties vereisen het gebruik van oplosmiddelen of andere stoffen om het proces te versnellen. Ze kunnen ook verschillende risico's met zich meebrengen, waaronder ontvlambaarheid en vluchtigheid. Hoewel oplosmiddelen bij de meeste processen onvermijdelijk zijn, moeten ze worden gekozen om de hoeveelheid energie die nodig is voor de reactie te minimaliseren, een lage toxiciteit te hebben en waar mogelijk te worden gerecycled.
Het gebruik van hulpstoffen en stoffen zoals oplosmiddelen, scheidingsmiddelen etc. dient zoveel mogelijk overbodig en onschadelijk te worden gemaakt.
#6 Ontwerp voor energie-efficiëntie
Ontwerpen voor energie-efficiëntie is het zesde principe van groene chemie. Dit principe vereist dat de energiebehoefte wordt erkend op basis van de milieu- en economische impact ervan, en dat deze wordt verminderd. Chemische processen dienen te worden uitgevoerd bij omgevingstemperatuur en -druk.
In groene chemie worden energie-intensieve procedures afgeraden. Het verdient de voorkeur om zo min mogelijk energie te gebruiken om de chemische producten te maken door reacties uit te voeren bij kamertemperatuur en druk. Het verwijderen van oplosmiddelen of methoden om onzuiverheden te verwijderen, kan de benodigde hoeveelheid energie verhogen en daarmee de milieu-impact van het proces.
#7 Gebruik van hernieuwbare diervoeders
Dit is nummer zeven van de 12 principes van groene chemie en hier adviseert het chemici dat materiaal of grondstof hernieuwbaar moet zijn in plaats van uitgeput te raken wanneer dit technisch en economisch haalbaar is.
Deze theorie houdt zich vooral bezig met petrochemicaliën, dit zijn chemische verbindingen gemaakt van ruwe olie. Ze worden gebruikt als uitgangsmateriaal in verschillende chemische processen, maar ze zijn niet hernieuwbaar en kunnen opraken. Hernieuwbare grondstoffen, zoals chemicaliën die worden geproduceerd uit biologische cursussen, kunnen worden gebruikt om processen te verduurzamen.
#8 Verminder derivaten
Reduce Derivatives is nummer acht op de 12 principes van groene chemie en dit is wat het zegt.
Beschermende groepen worden vaak gebruikt bij chemische synthese omdat ze bepaalde delen van de structuur van een molecuul kunnen beschermen tegen veranderingen tijdens een chemische reactie, terwijl andere delen van de structuur transformaties kunnen ondergaan.
Deze stadia, aan de andere kant, vereisen extra chemicaliën en verhogen de hoeveelheid afval die door het proces wordt gegenereerd. Het gebruik van enzymen als vervangingsmiddel is in verschillende procedures onderzocht. Enzymen kunnen zich op bepaalde delen van de structuur van een molecuul richten zonder het gebruik van beschermende groepen of andere derivaten, omdat ze zeer selectief zijn.
#9 Katalyse
Katalysatoren zorgen voor hogere atoombesparingen in reacties. Chemische bewerkingen putten katalysatoren niet uit, daarom kunnen ze meerdere keren worden gerecycled en worden ze niet aan het afval toegevoegd. Ze kunnen het gebruik van reacties mogelijk maken die onder normale omstandigheden niet zouden plaatsvinden en toch minder afval veroorzaken.
#10 Ontwerp voor degradatie
Chemische producten zouden idealiter zo moeten worden ontworpen dat ze onschadelijk worden als ze hun doel hebben gediend en geen schadelijke gevolgen voor het milieu hebben. Persistente organische verontreinigende stoffen zijn chemische stoffen die niet afbreken en zich kunnen ophopen en in het milieu kunnen blijven; het meest bekende voorbeeld is DDT. Verbindingen die gemakkelijker worden afgebroken door het water, UV-licht of biologische afbraak, moeten waar mogelijk worden gebruikt in plaats van deze chemicaliën.
#11 Realtime analyse voor preventie van vervuiling
Het voorkomen van vervuiling is het elfde van de 12 principes van groene chemie en het begeleidt chemici om chemische reacties te volgen om ongelukken te helpen voorkomen. Ongevallen of onverwachte reacties kunnen leiden tot de lozing van schadelijke en vervuilende stoffen, daarom kan het monitoren van een chemische reactie die plaatsvindt, dit helpen voorkomen.
Waarschuwingsindicatoren kunnen worden gedetecteerd via realtime monitoring en de reactie kan worden voorkomen of afgehandeld voordat zich een ramp voordoet.
#12 Inherent veiliger chemie voor ongevallenpreventie
Werken met chemicaliën is inherent gevaarlijk. Het risico kan echter worden verminderd als de gevaren op de juiste manier worden aangepakt. Dit principe hangt uiteraard samen met verschillende andere principes die te maken hebben met gevaarlijke items of reagentia.
Blootstelling aan gevaren moet zoveel mogelijk worden beperkt tijdens processen, en wanneer dit niet mogelijk is, moeten procedures worden ontworpen om het risico te minimaliseren. Dit is het twaalfde principe van groene chemie en moet worden nageleefd door iedereen die met chemicaliën werkt.
Voorbeelden van groene chemie
Deze blogpost gaat over de 12 principes van groene chemie met voorbeelden, en aangezien de 12 principes hierboven zijn opgesomd en uitgelegd, zou het een onvolledig werk zijn om het zonder de voorbeelden af te sluiten. Dus hier heb ik de 12 principes van groene chemie voltooid door de voorbeelden in dit gedeelte te geven voor verdere hulp om je opdracht, essay of projectwerk compleet te maken.
De voorbeelden van groene chemie zijn:
- Computer chips
- Geneeskunde
- Biologisch afbreekbare kunststoffen
- Schilder
Computer chips
Er zijn veel chemicaliën, veel water en veel energie nodig om computerchips te maken. De industriële schatting van chemicaliën en fossiele brandstoffen die nodig zijn om een computerchip te bouwen was in 630 een verhouding van 1:2003. Dat geeft aan dat voor het maken van één chip 630 keer het gewicht van de chip in bronmateriaal nodig is. In vergelijking met de 2:1 die wordt gebruikt bij de productie van een auto, is dit een aanzienlijk verschil.
Geneeskunde
De farmaceutische industrie is altijd op zoek naar nieuwe manieren om medicijnen te produceren met minder gevaarlijke bijwerkingen en om minder giftige productieprocedures te gebruiken.
Biologisch afbreekbare kunststoffen
Verschillende bedrijven hebben gewerkt aan de ontwikkeling van biologisch afbreekbare, hernieuwbare polymeren.
Schilder
Grote hoeveelheden vluchtige organische chemicaliën komen vrij bij op olie gebaseerde "alkyd" verven (VOS). Naarmate de verf droogt en uithardt, verdampen deze vluchtige verbindingen, en veel ervan hebben een of meer gevolgen voor het milieu.
Dit zijn de voorbeelden van groene chemie, dienovereenkomstig opgesomd en uitgelegd. Hiermee komt een voorbeeld aan de 12 principes van groene chemie en ik hoop dat dit heeft geholpen om een aantal van uw vragen te beantwoorden.