W tym poście na blogu przedstawiono i omówiono 12 zasad zielonej chemii wraz z przykładami, które można wykorzystać jako odniesienie do esejów, zadań lub projektów.
Zielona Chemia, znana również jako Zrównoważona Chemia, to koncepcja ustanowiona w 1990 roku przez Paula Anastasa i Johna Warnera. Powstały zasady ograniczające problemy, jakie mogą czasami powodować chemikalia i procesy chemiczne. Jest to również ważny sposób na zmniejszenie zarówno wpływu na środowisko, jak i potencjalnych negatywnych skutków zdrowotnych chemikaliów i syntezy chemicznej.
Zielona chemia to projektowanie produktów i procesów chemicznych, które ograniczają lub eliminują stosowanie lub wytwarzanie niebezpiecznych substancji. Jego zastosowanie obejmuje cały cykl życia produktu chemicznego, w tym jego projektowanie, produkcję, użytkowanie i ostateczną utylizację.
Podczas gdy chemia środowiskowa koncentruje się na skutkach zanieczyszczających chemikaliów na przyrodę, zielona chemia koncentruje się na wpływie chemii na środowisko, w tym na zmniejszeniu zużycia zasobów nieodnawialnych i podejściach technologicznych do zapobiegania zanieczyszczeniom. Zielona chemia ma zastosowanie i ma wpływ na wiele dziedzin, od farmaceutyków i biotechnologii po artykuły gospodarstwa domowego i produkty agro-pokrewne.
Zasady obejmują również następujące koncepcje:
- Projektowanie procesów w celu maksymalizacji ilości surowca, który trafia do produktu
- Wykorzystanie surowców odnawialnych i źródeł energii
- Stosowanie bezpiecznych, przyjaznych dla środowiska substancji, w tym rozpuszczalników, gdy tylko jest to możliwe
- Projektowanie procesów energooszczędnych
- Unikanie wytwarzania odpadów, które postrzegane jest jako idealna forma gospodarowania odpadami
[lwpkt]
Ile podstawowych zasad istnieje w zielonej chemii?
Istnieje 12 podstawowych zasad zielonej chemii.
Bez dalszych ceregieli przejdźmy do 12 zasad zielonej chemii z przykładami.
12 zasad zielonej chemii z przykładami
Istnieje 12 zasad zielonej chemii z przykładami, poprawnie nakreślonymi we właściwej kolejności i omówionymi poniżej.
- Zapobieganie powstawaniu odpadów
- Gospodarka atomowa
- Mniej niebezpieczne syntezy chemiczne
- Projektowanie bezpieczniejszych chemikaliów
- Bezpieczniejsze rozpuszczalniki i środki pomocnicze
- Projektowanie pod kątem efektywności energetycznej
- Wykorzystanie Odnawialnych Zapasów Pasz
- Zmniejsz instrumenty pochodne
- Kataliza
- Projekt dla degradacji
- Analiza w czasie rzeczywistym w celu zapobiegania zanieczyszczeniom
- Z natury bezpieczniejsza chemia w zapobieganiu wypadkom
#1 Zapobieganie powstawaniu odpadów
Zapobieganie jest pierwszą z 12 zasad zielonej chemii iw tym kontekście wyraża po prostu, że cykl syntetyczny powinien zostać zoptymalizowany, aby zapewnić podstawowy pomiar możliwych do wyobrażenia odpadów. Pomiar, znany jako czynnik E lub czynnik środowiskowy, został utworzony w celu sprawdzenia miary odpadów w cyklu i jest określany przez zasadniczo wyodrębnienie masy odpadów, które wytwarza interakcja tworzenia, od masy nabytego przedmiotu, przy czym niższy czynnik E jest lepszy.
Produkcja leków w całej historii miała bardzo wysokie współczynniki E, ale użycie części zasad zielonej chemii może pomóc w zmniejszeniu tego. Wykorzystywane są również różne techniki pomiaru odpadów, takie jak porównywanie masy surowych materiałów z masą przedmiotu.
Lepiej jest zapobiegać powstawaniu odpadów niż przetwarzać lub oczyszczać odpady po ich wytworzeniu.
#2 Gospodarka atomowa
Gospodarka atomowa jest numerem dwa na 12 zasadach zielonej chemii. Procedury chemiczne powinny być zaprojektowane tak, aby ograniczyć włączanie materiałów stosowanych w procesie do produktu końcowego.
Jest to miara liczby atomów z materiału początkowego, które są dostępne w cennych przedmiotach pod koniec cyklu syntetycznego. Produkty uboczne reakcji, które nie są przydatne, mogą prowadzić do mniejszej gospodarki atomowej i większej ilości odpadów.
Z różnych perspektyw ekonomia cząsteczek jest korzystną proporcją produktywności odpowiedzi w stosunku do wydajności reakcji; wydajność porównuje ilość uzyskanego użytecznego produktu w porównaniu z ilością, której teoretycznie można by oczekiwać na podstawie obliczeń. W związku z tym preferowane są środki wzmacniające gospodarkę atomową.
#3 Mniej niebezpieczna synteza chemiczna
Mniej niebezpieczna synteza chemiczna zajmuje trzecie miejsce na liście 12 zasad zielonej chemii.
W idealnej sytuacji chcemy, aby wytwarzana przez nas substancja chemiczna, w jakimkolwiek celu, nie stanowiła zagrożenia dla zdrowia i życia ludzkiego. Ponadto produkujemy te chemikalia, aby były jak najbardziej bezpieczne, więc chodzi o powstrzymanie się od używania niebezpiecznych chemikaliów jako początkowych etapów, jeśli dostępne są bezpieczniejsze opcje.
Co więcej, musimy unikać niebezpiecznych odpadów z cykli złożonych, ponieważ może to powodować problemy z usuwaniem. Tam, gdzie jest to wykonalne, metody chemiczne powinny być zaprojektowane tak, aby wykorzystywać i wytwarzać substancje, które mają niewielką lub żadną toksyczność dla zdrowia ludzkiego i środowiska.
#4 Projektowanie bezpieczniejszych chemikaliów
Chemicy muszą dążyć do tworzenia produktów chemicznych, które nie tylko spełniają zamierzoną funkcję, czy to medyczną, przemysłową, czy inną, ale także mają niską toksyczność dla ludzi. Wiedza o tym, jak chemikalia funkcjonują w naszym ciele i środowisku, jest niezbędna do projektowania bezpieczniejszych celów chemicznych. W niektórych okolicznościach toksyczność dla zwierząt lub ludzi jest nieunikniona, ale należy zbadać inne opcje.
Projektowanie bezpieczniejszych chemikaliów jest czwartą zasadą ekologicznej chemii i chemicy powinni jej przestrzegać. Produkty syntetyczne powinny być zaprojektowane tak, aby zachować skuteczność działania przy jednoczesnym zmniejszeniu toksyczności.
#5 Bezpieczniejsze rozpuszczalniki i środki pomocnicze
Wiele reakcji chemicznych wymaga użycia rozpuszczalników lub innych substancji w celu przyspieszenia procesu. Mogą również wiązać się z różnymi zagrożeniami, w tym palnością i zmiennością. Chociaż rozpuszczalniki są nieuniknione w większości procesów, należy je dobierać tak, aby zminimalizować ilość energii wymaganej do reakcji, mieć niską toksyczność i w miarę możliwości podlegać recyklingowi.
Stosowanie materiałów pomocniczych i substancji, takich jak rozpuszczalniki, środki rozdzielające itp., powinno być niepotrzebne, gdy tylko jest to możliwe, i nieszkodliwe w przypadku użycia.
#6 Projektowanie pod kątem efektywności energetycznej
Projekt pod kątem efektywności energetycznej to 6th zasada zielonej chemii i zasada ta wymaga, aby wymagania energetyczne zostały rozpoznane ze względu na ich wpływ na środowisko i gospodarkę oraz powinny zostać zmniejszone. Procesy chemiczne powinny być prowadzone w temperaturze i ciśnieniu otoczenia.
W zielonej chemii odradza się energochłonne procedury. Korzystne jest wykorzystanie jak najmniejszej energii do wytworzenia produktów chemicznych, przeprowadzając reakcje w temperaturze i ciśnieniu pokojowym. Usunięcie rozpuszczalników lub metod usuwania zanieczyszczeń może zwiększyć ilość wymaganej energii, a tym samym wpływ procesu na środowisko.
#7 Wykorzystanie Odnawialnych Zapasów Pasz
Jest to numer siódmy z 12 zasad zielonej chemii i tutaj doradza chemikom, że materiał lub surowiec powinien być odnawialny, a nie wyczerpywany, gdy jest to technicznie i ekonomicznie wykonalne.
Teoria ta dotyczy głównie petrochemikaliów, które są związkami chemicznymi wytwarzanymi z ropy naftowej. Są one wykorzystywane jako materiały wyjściowe w różnych procesach chemicznych, ale są nieodnawialne i mogą się wyczerpać. Surowce odnawialne, takie jak chemikalia wytwarzane z biologicznych ścieżek, można wykorzystać do uczynienia procesów bardziej zrównoważonymi.
#8 Zmniejszenie instrumentów pochodnych
Redukcja pochodnych jest numerem ósmym na 12 zasadach zielonej chemii i oto, co mówi.
Grupy zabezpieczające są powszechnie wykorzystywane w syntezie chemicznej, ponieważ mogą chronić pewne odcinki struktury cząsteczki przed zmianą podczas reakcji chemicznej, jednocześnie umożliwiając przekształcenie innych części struktury.
Z drugiej strony etapy te wymagają dodatkowych środków chemicznych i zwiększają ilość odpadów generowanych w procesie. Zastosowanie enzymów jako substytutu było badane w różnych procedurach. Enzymy mogą celować w pewne odcinki struktury cząsteczki bez użycia grup zabezpieczających lub innych pochodnych, ponieważ są wysoce selektywne.
#9 Kataliza
Katalizatory pozwalają na wyższą ekonomię atomową w reakcjach. Operacje chemiczne nie wyczerpują katalizatorów, dlatego można je wielokrotnie poddawać recyklingowi i nie dodawać do śmieci. Mogą umożliwiać wykorzystanie reakcji, które nie zaszłyby w normalnych warunkach, a jednocześnie powodują mniej odpadów. . .
#10 Projekt dla degradacji
Produkty chemiczne powinny być zaprojektowane tak, aby rozkładały się na nieszkodliwe produkty, gdy spełniły swoje zadanie i nie mają szkodliwych konsekwencji dla środowiska. Trwałe zanieczyszczenia organiczne to substancje chemiczne, które nie ulegają degradacji i mogą gromadzić się i pozostawać w środowisku; najbardziej znanym przykładem jest DDT. Tam, gdzie to możliwe, zamiast tych chemikaliów należy stosować związki, które łatwiej rozkładają się pod wpływem wody, światła UV lub biodegradacji.
#11 Analiza w czasie rzeczywistym w celu zapobiegania zanieczyszczeniom
Zapobieganie zanieczyszczeniom to jedenasta z 12 zasad zielonej chemii, która prowadzi chemików do monitorowania reakcji chemicznych w celu zapobiegania wypadkom. Wypadki lub nieprzewidziane reakcje mogą prowadzić do uwolnienia szkodliwych i zanieczyszczających substancji, dlatego monitorowanie zachodzącej reakcji chemicznej może pomóc temu zapobiec.
Wskaźniki ostrzegawcze można wykryć za pomocą monitorowania w czasie rzeczywistym, a reakcja może być zapobiegana lub obsługiwana przed wystąpieniem katastrofy.
# 12 Z natury bezpieczniejsza chemia w zapobieganiu wypadkom
Praca z chemikaliami jest z natury niebezpieczna. Ryzyko można jednak zmniejszyć, jeśli zagrożenia są odpowiednio traktowane. Ta zasada jest oczywiście powiązana z kilkoma innymi zasadami, które dotyczą niebezpiecznych przedmiotów lub odczynników.
W miarę możliwości należy zminimalizować narażenie na zagrożenia związane z procesami, a tam, gdzie nie jest to wykonalne, należy opracować procedury w celu zminimalizowania ryzyka. To jest 12th zasada zielonej chemii i powinna być przestrzegana przez każdego, kto pracuje z chemikaliami.
Przykłady zielonej chemii
Ten wpis na blogu dotyczy 12 zasad zielonej chemii z przykładami, a ponieważ 12 zasad zostało wymienionych i wyjaśnionych powyżej, zawarcie go bez przykładów uczyniłoby tę pracę niekompletną. Tak więc tutaj uzupełniłem 12 zasad zielonej chemii, podając przykłady w tej sekcji, aby zapewnić dalszą pomoc, aby twoje zadanie, esej lub praca nad projektem była kompletna.
Przykładami zielonej chemii są:
- Czipy komputerowe
- Medycyna
- Tworzywa biodegradowalne
- Malowanie
Czipy komputerowe
Do produkcji chipów komputerowych potrzeba wielu chemikaliów, dużo wody i dużo energii. Szacunkowa przemysłowa ilość chemikaliów i paliw kopalnych potrzebnych do zbudowania chipa komputerowego wyniosła 630:1 w badaniach z 2003 roku. Oznacza to, że tylko do stworzenia jednego chipa wymagane jest 630-krotność masy chipa w materiałach źródłowych. W porównaniu do 2:1 stosowanego w produkcji samochodów jest to znacząca różnica.
Medycyna
Przemysł farmaceutyczny zawsze poszukuje nowych sposobów wytwarzania leków o mniejszej liczbie niebezpiecznych skutków ubocznych i stosowania mniej toksycznych procedur produkcyjnych.
Tworzywa biodegradowalne
Kilka firm pracuje nad opracowaniem biodegradowalnych, odnawialnych polimerów.
Malowanie
Duże ilości lotnych chemikaliów organicznych są uwalniane przez farby „alkidowe” na bazie oleju (LZO). Gdy farba wysycha i utwardza się, te lotne związki odparowują, a wiele z nich ma jeden lub więcej skutków dla środowiska.
Są to przykłady zielonej chemii, odpowiednio wymienione i wyjaśnione. To kładzie kres 12 zasad zielonej chemii na przykładzie i mam nadzieję, że pomogło to w odpowiedzi na kilka twoich pytań.