12 條綠色化學原理與實例

這篇博客文章概述和討論了綠色化學的 12 條原則和示例，您可以將其用作論文、作業或項目的參考。

綠色化學，也稱為可持續化學，是 Paul Anastas 和 John Warner 於 1990 年建立的概念。這些原則的出現是為了遏制化學品和化學過程有時可能導致的問題。這也是減少化學品和化學合成對環境的影響和潛在的負面健康影響的重要途徑。

綠色化學是設計化學產品和工藝以減少或消除有害物質的使用或產生。它的應用貫穿化學產品的整個生命週期，包括其設計、製造、使用和最終處置。

環境化學側重於污染化學品對自然的影響，而綠色化學側重於化學對環境的影響，包括減少不可再生資源的消耗和防止污染的技術方法。綠色化學適用於並影響許多領域，從製藥和生物技術到家居用品和農業相關產品。

這些原則還繼續涵蓋以下概念：

設計流程以最大限度地增加最終產品中的原材料數量
可再生材料原料和能源的使用
盡可能使用安全、環保的物質，包括溶劑
節能工藝的設計
避免產生廢物，這被視為廢物管理的理想形式

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綠色化學有多少基本原理？

綠色化學有12條基本原理。

事不宜遲，讓我們通過示例來了解綠色化學的 12 條原則。

12條綠色化學原理與實例

有 12 條綠色化學原理和示例，按正確順序正確概述，並在下面討論。

廢物預防
原子經濟
危害較小的化學合成
設計更安全的化學品
更安全的溶劑和助劑
能效設計
使用可再生原料
減少衍生品
催化
降級設計
污染防治實時分析
用於事故預防的固有安全化學

#1 廢物預防

預防是綠色化學 12 條原則中的第一條，在這種情況下，它只是表示應該優化合成循環以提供可想像的廢物的基本測量。一個測量值，稱為 E 因子或環境因子，被創建來檢查一個循環所產生的浪費的測量，它是通過從本質上隔離創造交互產生的浪費質量來確定的更好的。

縱觀歷史，藥物過程的生產具有非常高的 E 因子，但使用部分綠色化學原理可以幫助減少這種情況。同樣使用不同的技術來測量廢物的測量，例如將粗材料的質量與物品的質量進行對比。

防止浪費比產生後處理或清理要好。

#2 原子經濟

原子經濟在綠色化學的 12 條原則中排名第二。應設計化學程序以減少將過程中使用的材料摻入最終產品中。

它是對從起始材料到合成周期結束的有價值物品中可用的原子數量的度量。無用的反應副產物會導致原子經濟性降低和浪費更多。

從各個角度來看，分子經濟性是反應生產率相對於反應產率的優選比例；產量將獲得的有用產品的數量與您理論上從計算中期望的數量進行比較。因此，優先考慮擴大原子經濟性的措施。

#3 危害較小的化學合成

在綠色化學的 12 條原則列表中，低危險化學品合成排名第三。

理想情況下，我們希望我們製造的化學品，無論出於何種目的，都不會對人類健康和生命構成威脅。此外，我們生產這些化學品的目的是盡可能安全，因此如果有更安全的選擇，就不要在開始階段使用不安全的化學品。

此外，我們需要遠離複合循環產生的危險廢物，因為這可能會導致清除問題。在可行的情況下，應設計化學方法以使用和產生對人類健康和環境幾乎沒有毒性或沒有毒性的物質。

#4 設計更安全的化學品

化學家必須努力創造不僅能發揮其預期功能（無論是醫療、工業或其他方面）而且對人體毒性低的化學產品。了解化學物質如何在我們的身體和環境中發揮作用對於設計更安全的化學目標是必要的。在某些情況下，動物或人類毒性是不可避免的，但應探索其他選擇。

設計更安全的化學品是第四個綠色化學原則，化學家應該遵守。合成產品的設計應在保持功能功效的同時降低毒性。

#5 更安全的溶劑和助劑

許多化學反應需要使用溶劑或其他物質來加速該過程。它們還可能帶來各種風險，包括易燃性和波動性。儘管溶劑在大多數過程中是不可避免的，但應選擇它們以最大限度地減少反應所需的能量，具有低毒性，並儘可能回收利用。

應盡量避免使用輔助材料和物質，如溶劑、分離劑等，使用時應無害。

#6 能效設計

能效設計是 6^th 綠色化學的原則，該原則要求應認識到能源需求對環境和經濟的影響，並應予以減少。化學過程應在環境溫度和壓力下進行。

在綠色化學中，不鼓勵使用能源密集型程序。優選使用盡可能少的能量通過在室溫和壓力下進行反應來製備化學產品。去除溶劑或去除雜質的方法可能會增加所需的能量，從而增加工藝對環境的影響。

#7 可再生原料的使用

這是綠色化學 12 條原則中的第七條，在這裡，它建議化學家材料或原料應該是可再生的，而不是在技術和經濟上可行的情況下耗盡。

該理論主要與石化產品有關，石化產品是由原油製成的化合物。它們被用作各種化學過程的起始材料，但它們是不可再生的並且可能會耗盡。可再生原料，例如從生物過程中產生的化學品，可用於使過程更具可持續性。

#8 減少衍生品

減少衍生物在綠色化學的 12 條原則中排名第八，這就是它所說的。

保護基團通常用於化學合成，因為它們可以保護分子結構的某些部分在化學反應過程中不發生變化，同時使結構的其他部分發生轉變。

另一方面，這些階段需要額外的化學品並增加該過程產生的垃圾量。已經在各種程序中研究了使用酶作為替代品。酶可以靶向分子結構的某些部分，而無需使用保護基團或其他衍生物，因為它們具有高度選擇性。

#9 催化

催化劑允許在反應中實現更高的原子經濟性。化學操作不會消耗催化劑，因此它們可以多次循環使用並且不會添加到垃圾中。它們可以使用在正常情況下不會發生但會減少浪費的反應。

#10 降級設計

理想情況下，化學產品應設計為在達到其目的且對環境沒有有害影響時分解為無害產品。持久性有機污染物是指不會降解、可以在環境中積累和停留的化學物質；最著名的例子是 DDT。應盡可能使用更容易被水、紫外線或生物降解的化合物代替這些化學品。

#11 污染預防實時分析

污染預防是綠色化學 12 條原則中的第十一條，它指導化學家在化學反應發生時對其進行監測，以幫助預防事故。事故或意外反應可能導致有害和污染物質的排放，因此監測發生的化學反應可能有助於防止這種情況發生。

預警指標可通過實時監控檢測，在災害發生前預防或處理反應。

#12 用於事故預防的固有安全化學

使用化學品本質上是危險的。但是，如果正確處理危險，則可以降低風險。該原則顯然與處理危險物品或試劑的其他幾個原則有關。

應盡可能將過程中的危險暴露降至最低，在不切實際的情況下，應設計程序以將風險降至最低。這是 12^th 綠色化學的原則，每個從事化學品工作的人都應該遵守。

綠色化學示例

這篇博客文章是關於綠色化學的 12 條原則並附有示例，由於 12 條原則已在上面列出並進行了解釋，因此在沒有示例的情況下得出結論將使這項工作不完整。因此，在這裡，我通過提供本節中的示例完成了綠色化學的 12 條原則，以進一步提供幫助，使您的作業、論文或項目工作完整。

綠色化學的例子有：

電腦芯片
藥物
可生物降解的塑料
畫

電腦芯片

製造計算機芯片需要許多化學品、大量水和大量能源。在 630 年的研究中，製造計算機芯片所需的化學品和化石燃料的工業估計為 1:2003。這表明僅創建一個芯片，就需要 630 倍於芯片重量的原材料。與汽車生產中使用的 2:1 相比，這是一個顯著的差異。

藥物

製藥行業一直在尋找新的方法來製造具有較少危險副作用和使用毒性較小的製造程序的藥物。

可生物降解的塑料

幾家公司一直致力於開發可生物降解的可再生聚合物。

畫

油性“醇酸”塗料 (VOC) 會釋放大量揮發性有機化學物質。隨著油漆乾燥和固化，這些揮發性化合物會蒸發，其中許多會產生一種或多種環境後果。

這些是綠色化學的例子，並相應地列出和解釋。這結束了綠色化學的 12 條原則，我希望這有助於回答您的一些問題。