绿色化学与化工(通用12篇)
绿色化学与化工 篇1
摘要:“绿色”往往给人一种充满生机活力、欣欣向荣的感觉, 近些年来针对国民经济的发展, 发展“绿色经济”成为一种趋势。随着近些年来人们对于环境保护意识的加强, 一些新型能源的广泛应用, 使得绿色化学化工作为一种新兴产业同样在社会生产实践中得到充分广泛应用。
关键词:绿色化学化工,基本问题,发展研究
绿色化学化工即绿色无公害化学, 又被称为环境无害化学, 与化学学科相结合, 充分运用了化学原理。其广泛应用符合了当前全球社会自然环境发展变化的趋势潮流, 更加体现了人性化的特征, 体现了人类与自然环境友好和谐相处的理念, 通过在生产实践中绿色化学化工原材料的使用, 达到节约资源与保护环境的目的, 并以此促进经济社会的发展进步。
1 绿色化学化工基本问题的发展
随着全球自然气候环境的日益破坏, 人类在发展生产的时候不加以对环境进行保护, 导致了人类受到了自然环境带来的负面影响。上世纪八十年代美国环保局先后提出了“废物最小化”与“污染预防”的目标, 初具绿色化学化工思想的雏形。九十年代初美国政府颁布了“防止污染行动”的法令, 被纳入到国策, 绿色化学的理念第一次被提出来[1]。
绿色化学化工其含义随着时间的推移而发展变化。在刚刚被提出之时, 其理念代表着人们渴望通过绿色化学化工在社会生产中的应用, 达到节约资源与保护环境的愿望。随着社会逐渐发展, 其理念逐渐得到了实际应用, 并与化工产业的联系越来越密切。绿色化学化工也是最先由美国人提倡的, 把化学看做是其基础, 实际实施应用与化工非常相似。但实事求是的来说, 其理念体现了化学与化工学科共同发展的目标趋势, 这也体现了二者需要共同面对环境等对其提出的高要求, 共同面对其他新兴学科对两者的巨大挑战。在现实社会中绿色化学是一种更为人性化的理念, 犹如一座桥梁将化学与化工这两种学科有机整合在一起, 其理念越来越得到世界各国的重视, 深入其研究, 并促进其内容越加广泛丰富。在现代社会中绿色化学化工还可以用清洁生产等词汇来描述, 并与可持续发展等词汇紧密联系在一起。
2 绿色化学化工发展研究
2.1 绿色化学化工发展现状
绿色化学化工是一种全新理念, 与传统化学化工不同之处在于降低了有害物质的排放。这种节能环保的理念在上世纪末被人们所留意, 迅速在西方国家得到推广[2]。20世纪初美国政府从颁布有关法律之后, 就开始了对其应用研究, 从未停止过研究的进程脚步, 至今为了促进其研究发展, 先后设立了多个奖项, 成立了多个研究所, 鼓励更多的研究人员投入到研究之中。日本、欧盟这些世界强大的经济体也对其发展给予了高度重视。我国也多次开展了相关的会议学术讨论, 极大促进了其产业的研究与发展。
2.2 绿色化学化工的优点
2.2.1 清洁能源的使用
过去的经济生产采取粗放型的生产方式, 对能源的无序开采使用造成了巨大的浪费和对环境的污染, 而当人们认识到有些能源可以对环境的污染很小甚至无污染, 而且可以再生使用时, 越加投入清洁能源的研究当中。绿色化学化工与传统化学化工不同之处在于清洁无污染能源的使用, 充分发挥了原材料的使用价值, 对节约资源与保护环境起到了良好的改善作用。
2.2.2 清洁生产的实现
在传统生产过程中, 污染物质在反应中大量排放出来, 致使生态环境遭受了威胁。绿色化学化工这种形式重组改造了化学化工原料物质的分子结构, 将有害物质成分剔除出去, 从源头上做到了防微杜渐, 减少了对外界环境造成的污染[3]。更进一步说, 可以从生产过程的每一个环节中控制, 使用无毒无害的原材料、溶剂和催化剂, 并优化生产工艺, 减少有毒有害物质产生, 并在生产过程中尽量做到“密闭化、自动化、信息化、智能化”, 这就是清洁生产的实现, 是绿色化学化工的本质[3]。
2.3 如何推进绿色化学化工产业发展
2.3.1 重视人才培养
绿色化学化工属于一种新兴产业, 应用还不够广泛, 这说明还有广阔的发展空间。为此加强人才的培养, 从长远利益出发储备更多的人才力量。在各级院校教育体系中, 开设相关学科专业, 制定有效的培训体系, 加强从业人员的知识技能培训。
2.3.2 学科教育上加大投入, 加大宣传力度
绿色化学是一种微观化学理论的体现, 其最终的应用实现体现在宏观常态下生产制造加工行业中大规模化工技术的应用。因此国家应加大对这方面的资金投入, 建立相关的科研机构, 设立机制, 鼓励创新;通过现代多媒体技术为平台, 加大宣传力度, 增加人们对其认识, 加大相关立法, 为其发展提供法律制度保障, 加大相关企业、社会组织的扶持力度。
3 结语
随着人们环保意识的加强, 经济社会高速发展, 相信在不久的将来绿色化学化工将会有更加广泛的发展应用空间。特别是我国发展社会主义事业, 维护数以万计的人民群众根本利益, 实现更远大的崇高目标任重道远, 发展过程中绝不能再盲目地发展粗放型经济, 不能以浪费资源与破坏环境为牺牲代价, 必须从本质上认识到绿色化学化工的重要性, 加大其产业的研究力度。
参考文献
[1]刘欣悦.试论绿色化学化工基本问题的发展[J].科技与企业, 2014, 10:259.
[2]陈晓隆.绿色化学化工的现状与发展研究[J].黑龙江科学, 2014, 03:282.
[3]田倩倩.绿色化学化工的相关问题研究[J].化工管理, 2014, 36:214+130.
绿色化学与化工 篇2
从绿色化工技术的角度来分析,为了在应用成绩上更好的巩固,必须坚持在技术准备上更好的提升。首先,绿色化工技术的设备,要坚持从正规的渠道来引进,对不同的影响因素积极的应对。例如,在绿色化工技术设备应用之前,要对设备的参数和性能做出良好的调整,发现任何问题都必须及时的解决,从而确保绿色化工技术的应用,拥有更加坚实的基础。其次,在技术准备的过程中,要坚持在技术方案上良好的设定,不同的化学工程在技术需求上表现出较高的差异性,必须对绿色化工技术的内容开展合理的搭配,从而阶段性的完成化学工程革新,推动地方化工产业的进步,由此推动绿色化工技术的效益创造。
3.2清洁生产技术
绿色化工技术的应用,对化学工程的进步、工艺的改善,都能够产生较好的结果。建议在日后的技术操作方面,需要对清洁生产技术做出更多的保障,从而为绿色化工技术的发展,做出更加卓越的贡献。清洁生产技术是绿色化工技术的重要组成部分,清洁生产技术主要是在印染工艺以及垃圾处理等行业中应用的,这一技术的应用有效地降低了废弃物的排放,同时还降低了对环境的污染。举例来说,在当前我国发展过程中,淡水资源紧缺情况日益严重,在这样的情况下,人们将目光投放到了海水上,通过对海水进行盐水分离来获取淡水资源。在这一过程中,主要应用的海水淡化技术,这一技术在应用过程中既没有对环境造成污染,也没有破坏生态结构,同时这一技术应用过程中还产生了氢氧化镁,这一化学物质是清洁化工产品,其市场应用前景比较广阔。
3.3加强技术搭配
现阶段的化学工程发展,正进入到一个非常重要的阶段,很多工作的落实都要努力从长远的角度来出发,促使各项工作的开展,努力按照正确的手段来应对。绿色化工技术的长久应用,必须坚持在技术搭配上不断的巩固。例如,绿色化工技术的初期应用,在对材料更好的改进,尤其是绿色材料的良好加工和使用中可以促使化学工程的前进,不断地创造出较高的价值。与此同时,绿色化工技术的操作,还必须在指标的设定上保持较高的科学性、合理性,阶段性的结合产品变化情况来调整,推动绿色化工技术的进步。
4绿色化工技术的发展
对化学工程而言,绿色化工技术的应用,必须在未来的发展体系上不断的健全,这样才能促使工作的前进,不断的取得更好的成绩。第一,绿色化工技术的体系研发,要坚持对技术的不同表现形式做出良好的测试,现如今的技术体系相对健全,但是要加强化学工程的内部完善,而且在工程的各类化学反应上,应坚持选用多元化的模式来搭配。第二,绿色化工技术的前进,还必须在设备的综合操作上,不断的进行改善,对于相关的参数良好的调整,为产品的性能巩固,提供较多的保障。
5结束语
我国在绿色化工技术的研发和创新力度上不断提升,同时在化学工程的内涵上不断增加,各项工作的开展能够努力取得更好的成绩。相信在未来的研发工作中,绿色化工技术的成就会更好的巩固,推动社会生产、生活的全面进步。
参考文献:
绿色化学与绿色化学教育 篇3
【关键词】环境友好技术 绿色化学 绿色化学教育
引言:在新形势下,“绿色”代表的并不仅仅是一种颜色,还具有经济、社会、生活、生产方面的内涵,我们在生活中经常能够见到绿色组织、绿色食品、绿色化学等名词,其中绿色化学受到社会各界的关注,绿色化学也是各国政府非常重视和关心的,绿色化学已经成为国家可持续发展的重要组成部分。现阶段绿色化学以及其带来的产业革命刚刚兴起,我国也面临着绿色化学发展的机遇和挑战,针对绿色化学和绿色化学教育进行深入研究,具有重要的理论现实意义。
1、绿色化学
绿色化学研究的问题主要有:源头污染治理、经济性较高的合成方法、尽量不适用对环境和人类有害的物质、使用成本低、效益高并且毒性小的化学产品、尽量不使用化学溶剂、使用可再生原料等。下面选择其中几个方面进行分析。
1.1化学合成原子经济性
化学合成的效率决定了化学合成的资源使用量和污染排放量,因此如何提高化学合成效率成为了化学界专家学者非常重视的问题。化学反应的合成效率包含两个方面的内容,第一是选择性,如区域选择、化学反应选择等;第二是原子经济性,也就是化学原料的原子转化为我们需要物质的效率。高度的选择性和良好的原子经济性是有效化学合成反应所必备的,要提高化学反应效率,就必须尽可能利用原材料的原子。理想的绿色化学反应就是参加反应材料分子的原子全部转化为我们需要的物质,充分利用资源的同时,也实现了零污染、零排放。对于大部分化学反应,想要通过单一的化学反应提高原子经济性难度较大,因此我们可以选择封闭循环的方式,也就是充分利用与生成我们需要物质的化学反应相关的化学反应,将其中的反应的排放物作为另一个化学反应的原材料,实现零排放、零污染的目标。
1.2环境友好型化学反应
在传统化学反应中,使用较多的原料有甲醛、光气、环氧乙烷、氰化氢等,这些化学物质对环境和人类健康都有不利影响,而发展绿色化学的目的之一就是将有害的化学原料用无毒无害的原料代替。化学界专家学者在这个方面已经进行了大量努力和工作,很多专家都在研究如何在化学反应中使用酶作为催化剂,使用生物质作为原料。酶是一种优质的催化剂,而酶反应不需要要激烈的反应条件和复杂的设备,基本不产生污染,因此使用酶作为绿色化学反应的催化剂是绿色化学的研究重点之一。
1.3研制新材料
随着工业发展和科学技术水平的不断提高,各种新材料、新技术层出不穷,提高了我们的生活水平,让我们的工作学习更有效率,但是也影响了环境的可持续发展,要在保证人们生活水平的做好环境保护工作,即必须研制对环境无害的新材料,例如生态协调肥料、低毒高效农药等。
1.4计算机辅助设计绿色化学
绿色化学反应要确保产品性能,又要尽可能降低生产成本,提高原料利用率,产生最少的副产品和肥料,并且坚持环境保护的理念,要实现上述几点要求显然是非常困难的,因此专家学者考虑运用信息化技术设计新的绿色化学反应。早在二十多年以前这个思路就已经被付诸实践,随着科学技术的不断发展,这项技术也越来越成熟,运用计算机技术,我们能够得到我们需要的化学反应过程,计算机能够根据我们的评估方法对所有可能的反应进行评估,将不合适的反应排除掉,尽可能找到物美价廉并且原料利用率较高的最佳化学反应途径。
1.5需要关注的问题
近年来化学领域的专家学者致力于解决绿色化学反应原材料的问题,取得了一定的成绩,这项研究具有极其重要的理论现实意义。如果研究得到有用的成果,在不久的将来,我们可能不需要使用诸如石油、天然气等不可循环的能源和原料,转而使用来自生态循环链中的物质,这并不代表我们要重新运用落后的生态循环链和经济发展方式,而是不断研究和创新,通过改造让生态循环量包含我们生产生活需要的物质,加快关键环节的能量释放和转化,这是目前绿色化学研究的发展方向,也是实现经济、环境可持续发展的必由之路。
2、绿色化学教育
近年来我们面临愈加严重的环境污染问题,社会对环境保护工作也非常重视,人们也开始质疑化学工业对环境造成的不良影响,很多人认为化学工业是导致环境污染的主要原因,虽然我们坚持化学是创造性很强的学科,但是在公众心中,化学工业的声誉并不好。对于这个问题,我们应该坚持自己的理念,并采取恰当的措施向公众宣传化学工业的重要作用。学校是开展宣传工作的首要场所,学生是开展宣传工作的首要对象,让学生认识到化学在提高生活质量、促进社会发展等方面做出的重要贡献,同时要让学生明白化学是科学技术的重要组成部分之一。同时我们也要加强反思,认清我们在化学生产中存在的缺陷和错误,认真全面的总结错误,检讨以往使用的化学原料和生产工艺,加大研究力度,提出原子经济性化学反应,研究新型化学反应原料,对创造有用物質充满信心。
绿色化学显然不是一门独立的学科,而是一种战略思想、战略方针或者说是一种研究政策,在课堂教学中,教师应该用生动形象的例子不断丰富课堂教学的内容,运用例子中的知识点,在无机化学、有机化学、物理化学中有机的渗透绿色化学的思想和观念,通过课堂教学培养学生的环境保护观念和绿色化学观念,让学生能够成为绿色化学家,为化学行业和经济发展、环境保护贡献力量。
结束语
综上,绿色化学和绿色化学教育都是我们需要重点关注的问题,通过不断深入的研究和创新,研究出新型化学反应物质和反应途径,推动绿色化学产业的可持续发展。
【参考文献】
[1]宋磊.阻燃材料工业中的绿色化学与技术[J].高分子材料科学与工程.2002,(01):30.
[2]寇元.合成气催化转化的绿色化学[J].催化学报.208, (09):62.
绿色化学与化工 篇4
关键词:化学化工,绿色环保,发展,原则
随着社会经济的不断发展, 环境保护问题成为了社会关注的焦点问题, 传统化学化工产业的所造成的环境污染问题, 也逐步引起了社会的关注, 在环境日益恶化的今天, 化学化工企业也意识到了环境保护的重要性, 开始了向绿色化学化工产业的转型。绿色化学化工产业是实践我国可持续发展战略的重要组成部分, 解决与预防化学化工产业所产生的污染问题有利于环境保护工作的展开。在化学化工产业的生产过程中, 逐步实现绿色生产, 将化学化工产品在包装上实现绿色开发及设计, 在成产过程里保证生产环境的绿色化, 并且对产品的有害物质进行二次释放等各个部分都是绿色化学化工的基本问题。
1 绿色化学化工产业的概述
1.1 能源使用的无污染
传统化学化工产业只注重产业的利益以及产品的生产质量, 实行的是生产利益为主的原则;相比较之下, 绿色化学化工产业需要以环境保护为主要原则, 升级更新生产的方式及技术, 在生产过程中, 从原材料上尽可能使用不会造成污染的清洁能源, 在根本上把控污染源, 在生产线上, 让生产材料能够发挥其真正的价值, 生产工艺上不断的进行创新与发展, 既达到了环境保护的目的, 也可以提高经济效益。
1.2 实现化学化工产品的环保
随着社会经济的发展, 传统的化学化工产业已经无法满足社会的需求;在向绿色化学化工产业的转型过程中, 逐步淘汰粗放型的生产原则, 要求在生产过程中, 进行不断更新和调整;维持生产的绿色与环保, 在材料上, 改造会造成环境污染的材料, 去除有害物质及毒性, 使生产材料得到充分的利用。为了让产品更加环保, 注重使用绿色环保的清洁能源进行生产;更加有效的利用材料的各种特性, 充分保证材料的环保性, 做到产品的无毒无害。并且尽可能的减少资源的浪费, 保证生产过程中发挥能源以及材料的作用, 实现绿色化学化工生产。
1.3 降低生产过程中的环境污染
绿色化学化工产品的生产就要求在生产过程中, 改变传统生产的方式方法, 特别是传统化学化工产品对环境造成的污染以及各方面影响, 减少废气废物的排放与污染。维持生产周围的生态环境平衡。这就要求绿色化学化工产品材料的结构的升级, 化学化工产品的危害涉及到空气、土壤、水质等生活生产的方方面面, 因此需要重新整合材料中的有害物质, 争取将这种废气以及有害物质的排放降低到最少, 减轻对外界环境的污染, 维持生态环境的平衡。
2 绿色化学化工生产发展核心
绿色化学化工生产随着社会对环境问题的关注发展迅速;要实现绿色化学化工生产, 推广绿色化学化工应用的技术, 就要在产品的设计时, 保证材料的充分利用, 尽可能的使用生产资源, 降低资源的浪费, 提高生产效率。减少化学辅助剂的使用, 比如说常用的溶剂以及析出剂等, 以减少化学污染。加强环保试剂的生产, 增加无毒无害试剂的选择可能性。同时, 进一步分解排放物, 做到废物废气的无污染排放。
3 绿色化学化工发展的措施
3.1 创新绿色生产技术
我国是工业大国, 传统化学化工生产的生产率以及生产量较高, 但是产品的效益低, 附加值低。绿色化学化工的生产就是要拉近我国化学产业与国际成熟的化学化工成产技术的距离, 实现化学化工生产的国际化。要求我们加强产品的技术创新, 总结在创新过程中的经验教训, 实现绿色化学化工生产的经验支持。另外, 加强政府的鼓励与支持, 制定有利于绿色化学化工生产的政策方针, 吸引化学化工企业的投入, 在产业链上实现绿色化学化工的发展, 推动绿色创新技术, 不断的积累经验, 进一步的提高我国化学化工产品的生产效益。
3.2 建立健全绿色化学化工生产制度
完善的绿色化学化工生产制度是实现绿色化学化工成产的保证;因此, 首先建立相应的绿色生产制度, 构建生产体系, 在理论上支撑绿色化学化工创新生产, 做到制度为先, 有理可循。其次, 加强知识产权制度的建设, 保障绿色化学化工技术人才的创新积极性, 营造公平竞争及发展的环境氛围, 刺激其更多的技术创新与发展绿色化学化工产品。进一步提高我国的绿色化学化工的生产整体水平。最后, 建立与完善监督政策;设定专门的监督部门, 将绿色化学化工生产制度的责任落到实处, 保证生产制度的执行, 在生产过程中不断的提高和创新技术, 完善绿色化学化工成产制度。
3.3 建立绿色化学化工生产技术的人才队伍
绿色化学化工生产的技术创新离不开相关领域的专业人才。因此, 完善人才培养机制是实现绿色化学化工生产的关键。一方面, 不断的引进和学习国外成熟的绿色化学化工生产技术, 加强交流与合作。另一方面, 积极培养我国的创新技术人才, 整合绿色化学化工生产资源, 在交流中进行我国技术的创新, 既做到先进技术的引进, 又要不断进行新技术的研发和创新, 对清洁能源的使用以及有害物质的再次重组改造等各方面, 实现绿色环保生产环境的创造。
4 结语
绿色化学化工生产是一个循序渐进的过程, 创新技术的发展也需要较长的周期进行完善和实现。在绿色相关化学化工生产的技术创新上不断进行研究和开发, 坚持绿色化学化工生产发展的三个核心原则, 在产品的设计、材料的使用技术的创新上不断的完善生产制度。同时注重人才培养与先进技术的学习, 在交流中得到成长, 培养我国自己的绿色化学化工领域的专业性人才, 建立专门的监督部门, 使制度可以落到实处, 促进绿色化学化工的不断发展。
参考文献
[1]田倩倩.绿色化学化工的相关问题研究[J].化工管理, 2014.36.
[2]窦明升.对于绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].决策与信息 (下旬刊) , 2014.7.
绿色化学化工现状和发展论文 篇5
1绿色化学化工的基本原则
国际上对绿色化学化工有比较统一的原则,主要包括以下几方面:其一,在生产源头上防止废弃物的产生,而不是产生废弃物后再进行净化处理。其二,进行生产原料最大化利用的产品设计。其三,进行产品设计时,考虑生产效率,并减少生产原料和产品的毒性。其四,对于析出剂和溶剂等辅助产品,要尽量少用或不用,或尽量使用无害产品[2]。其五,尽量降低能量在生产过程中的损耗和其对环境的影响。其六,在考虑经济和技术的前提下,尽量选择可回收的加工材料作生产原料。其七,尽量避免在生产过程中产生不需要的化学衍生物。其八,选择更符合化学计量的催化剂。其九,化学产品在使用结束后可以进一步分解成为无毒无害的降解产物。其十,研究并发展化学化工的生产过程,做到在危险物形成前对其进行检测和控制。
绿色化学与化工 篇6
〔关键词〕绿色化学 化学实验 高中化学
一、绿色化学
绿色化学是一种以保护环境为目标来设计、生产化学产品的最新科技成果,是一门从源头上阻止污染的化学。绿色化学概念从一提出来,就明确了它的现代内涵,是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的主要特点是:①充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;②在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;③提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都转化为产品,实现“零排放”;④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
绿色化学提出的同时,也提出了绿色化学实验的五“R”原则,即Reduction—减量(减小试剂用量)、Reuse—回收利用、Recycling—循环使用、Regeneration—再生利用、Rejection—拒用(不用危险品)。具体地说,就是化学试剂、溶剂、催化剂、化学反应、途径、产物、剂量等绿色化。
绿色化学的另一个核心内容是“原子经济性”,即充分利用反应物中的各个原子,因而既能充分利用资源,又能防止污染。用原子利用率衡量反应的原子经济性,高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中,达到零排放。绿色有机合成应该是原子经济性的。原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少。
化学实验中有时直接涉及到有毒有害的化学试剂和药品,如氯气的制备和性质实验、氮氧化物的性质实验等,会造成对实验人员健康的不利影响和对环境的污染;有的验证性实验虽然没有涉及到有毒有害的化学试剂和药品,但药品用量过大,造成浪费。化学工业生产和化学品的使用造成的环境副作用早已受到人们的重视,化学实验绿色化是化学实验教学未来发展的必然趋势。
“化学实验绿色化”即化学实验洁净化,是将绿色化学的基本原理和理念应用于化学实验中的一项技术,是对传统化学实验进行创新的结果。化学意把工业成果应用于实际教学,既加强理论与实际的结合,同时也使化学实验更加绿色化。
化学实验绿色化的目标,从长远看是选择无污染的物质,合理设计实验装置,严格控制实验过程,妥善做好实验后处理,使整个化学实验实现零污染,近期目标是用绿色化学理念,大胆改进化学实验,努力使其污染降到最低。
二、化学实验教学中渗透绿色化学,绿色化学指导改进化学实验
现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,教学中要时刻体现出绿色化学的原则,渗透绿色化学教育。例如:“化学反应及其能量变化”中讲能量的开发与利用、能源的合理开发与利用;“卤素”中讲氯气用于自来水消毒的利弊、氟利昂对臭氧层的破坏与保护等;“硫和氮的氧化物”中讲酸雨的危害与防治、大气的污染与防治等等,使学生意识到应如何合理应用化学,用绿色化学观点防治污染、保护环境,为人类能生存在一个绿色的地球上做出自己的贡献。
1、结合化学实验题,优选实验方案,渗透绿色化学教育。在中学化学教学中,培养学生绿色意识,是社会可持续发展的基本要求。有意识选择绿色化学教育的试题,让学生在解题过程中受到绿色化学的教育。
2、实验试剂绿色化。实验试剂绿色化包括使用无污染试剂或将试剂减量实验微型化。
以最少的药品获最佳效果,减少废弃物,提高环保意识。化学实验教学不仅可以使学生观察到用语言难以表达清楚的实验现象,增强直观的感性认识,而且能培养学生观察、分析问题和解决问题的能力。但实验必定会涉及到有害、有毒的物质,从某种意义上讲学校中环境污染主要来源于化学实验。因此,化学实验教学中要力求利用最少的实验药品,获得最佳的实验效果,最大限度地减少废弃物,提高学生的环境意识。
3、通过多媒体来仿真化学实验,实现实验的绿色化。在遇到危险性较大、或伴随有毒、有害物质生成较多的演示实验时,尤其是对一些试剂昂贵、实验中容易引起爆炸或必须采用有毒、有害的试剂(如苯、苯酚、砷化物、重金属等)的实验,并在整个实验中排放较多的有毒气体、有毒废水,给师生身体健康带来极大的危害,且对环境造成较大破坏的实验,通过媒体辅助来演示部分实验,还能够节约药品、水电、时间,减少对环境的破坏,还可提高部分演示实验的可视性,同时还让学生在观察媒体辅助实验教学的过程中,体验了多媒体技术的绿色环保价值,在单位时间内向学生传递更多的信息,同时利用三维动画效果形象地展现实验操作,取得更好的教学效果。
4、规范实验操作和要求,培养学生绿色化学意识。要使学生养成在做任何实验时,心中都有节约的观念、环保的理念、安全的意识,必须从小事做起,从一点一滴上开始陶冶和训练。首先教师要起到一个很好的示范作用,这样对学生起到一个潜移默化的影响,然后实验中再从严要求。这包括在实验态度上养成严谨、认真、客观、从容的品质;药品按规定用量取用、实验操作规范,遵守实验守则,不随意带出药品、不能品尝药品,不私自做有危险性实验,不随意倾倒实验垃圾,节约水、电、酒精燃料、试纸、滤纸等,爱护实验仪器,实验后按要求对实验后的剩余物进行处理、洗涤实验仪器,收拾实验台面,整齐摆放好实验器皿、药品等。特别是对于化学实验室产生的废液中往往含有酸、碱、重金属化合物以及氰化物、含砷化合物等,一般实验室的废液都排入下水道,这样不仅会对环境造成极大的危害,而且会淡化学生的环保意识,养成不良的习惯,影响绿色化学意识的培养与绿色化学技术的发展。在实验教学中,应限定用量,把好的经验传给学生,对废弃物进行无害化处理。这样既可培养学生绿色化学意识又可使学生学习绿色化学的实用技术,还可以节约资源、变废为宝、变害为利。
综上所述,绿色化学不是一门独立的学科,教师要把绿色化学的理念贯彻到化学实验中,
绿色化学与化工 篇7
1 绿色化学化工的现状
绿色化学工业与传统的化学工业的最大区别就在于, 绿色化学化工是利用在设计阶段对化学物质的分子结构实施改变去除掉化学物质中的有害部分, 以达到保护环境减少污染的目的。绿色化学化工产业的特点有两个, 一是经过设计改变后不影响化工产品的性质, 二是生产过程中减少对环境污染。从上个世纪开始, 绿色化工行业就已经形成了, 其主要集中在发达国家的欧美地区。伴随着全球经济的增长, 国家和国家之间的交往日益频繁, 绿色化工行业也开始受到国际的共同关注。由于我国是发展中国家, 对绿色化工行业的了解不够, 致使我国在绿色化工行业的起步较晚, 但是目前我国已经深刻认识到绿色化学化工的重要性, 并且科技部门也出台政策给予了重视和支持。
2 研究绿色化学化工的意义
未来几年, 我国人口将继续增加, 资源、能源消耗将持续增长, 面临的环保压力也将越来越大。我国将大力倡导生态文明, 推动绿色化工的建设, 通过环保、绿色化学工艺过程的开发, 使化工生产从原料到产品的整个过程实现绿色化。近几年来, 我国在绿色化学的工业化和基础研究方面均取得了巨大进展。前些年, 世界经济迅速发展的同时也在一定程度对赖以生存的环境造成了不可磨灭的污染和破坏, 出现了气候变暖, 臭氧层破坏, 土地荒漠化等各种环境问题。因此, 使用绿色环保的化工产品是未来经济发展的必然趋势, 对于我们来说, 绿色、环保的化工技术可以迅速提高化工产业的发展, 因此, 进行绿色化学化工的深入研究具有非常重要的意义。
3 绿色化学化工产业的发展和研究
目前, 绿色化工已被全球列为21世纪实现可持续发展的一项重要战略, 是解决资源、能源紧缺、环境恶化的重要途径, 是提高人类生存质量和保证国家与民众安全的核心基础科学与技术。未来, 绿色化工和清洁生产工艺技术将向节能、环保的方向发展。化学与材料、生命、信息、能源、资源、环境等领域的结合将开辟新的发展方向, 为提高人类生活质量和环境改善提供多种途径。采用无毒、无害原料和溶剂、高选择性化学反应, 从源头上消除污染的绿色化学过程将得到普遍关注。绿色化学化工技术要想长远而持续的发展, 笔者认为要从以下几个方面进行改进:
3.1 加大推广力度
绿色化学化工产业作为新兴产业, 在全世界, 还没有被熟识, 这是阻碍其持续发展的一大因素。所以我们要从全球范围内通过广泛的宣传和报道加大宣传力度, 使人们对绿色化学化工产生深刻的认知与了解。
3.2 加大在教育上的投入
绿色化学化工技术, 不仅包含微观的分子水平的化学, 还包含宏观的化工技术, 所以, 要想绿色化学化工全面发展, 一定要完成两学科的互助协作。眼下, 我国应加大对绿色化学化工的资金投入, 给绿色化学化工的发展建立一个创新性平台, 实施并落实激励机制, 鼓励创新并持续不断地为实验室和教学基地的发展提供财力保障。
3.3 注重培养专业人才
上面多次提到, 绿色化学化工在我国属于新兴产业, 建议各大高校开设与绿色化学化工相关的课程, 让感兴趣并且有能力的学生进行学习, 另外化学化工产业也应该制定严格的培训体系对相关技术人员进行训练, 从而保障这一新兴产业的可持续发展。
3.4 绿色化工技术的发展前景
绿色化工技术对环境的改善有着积极的影响, 因为绿色化学化工也无时无刻不在改善着人们的生活, 利用绿色化学化工技术生产出的纳米产品就在多个领域都有广泛的应用, 比如在纤制品和纺织品中添加纳米微粒, 可以除味杀菌;用纳米材料做衣服既漂亮又能防静电, 可称“绿色”服装;用纳米粉末, 可以使废水彻底变成清水, 完成能够饮用;用含纳米微粒的建筑材料还可以吸收对人体有害的紫外线等等。根据科学依据, 绿色化学化工发展还有其独特的优势, 即是全球中的可再生性资源, 不管植物性的还是动物性的还大量存在。我国设立的绿色化学化工研究机构对原子或分子的研究, 降低了其对环境的污染破坏程度, 真正做到了绿色环保。“绿色”这一词语有着特殊的寓意, 它象征着环保、友好、持续等, 绿色化学化工在各个国家和政府的积极推动下, 它的发展前景必然会光明一片, 国家的经济和环境都会因此受益。
3.5 结语
总而言之, 在随着经济发展、环境污染日益突出的今天, 为了保护环境维护生态平衡, 各政府部门应该及时解决当前绿色化学化工所存在的基本问题, 给绿色化学化工的飞速发展提供一个良好的环境。从而为人类的持续发展做出应有贡献。
参考文献
[1]杜群.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].硅谷, 2012 (07) .
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绿色化学与化工 篇8
关键词:绿色化学化工,循环经济,和谐社会
随着我国经济的飞速发展, 化工产业作为国民经济的一个重要组成部门也获得了较快的发展。特别是改革开放之后, 我国的化学工业更是获得了空前的繁荣和发展, 取得了很大的成就。但是我国的化工行业还存在着很多的问题, 如技术和工艺落后、原材料和资源使用率不高、能源消耗巨大、生产方式仍旧比较粗放, 这些给使得我国的化学工业污染严重, 不符合当前我国社会的和谐发展, 这势必要求走绿色化工之路。文章对我国绿色化工与和谐社会的发展进行探讨。
1 我国自然资源与生态环境现状
我国的国土面积十分广阔, 有着丰富的资源, 但是由于我国的人口数量十分的庞大, 这就使得我国的人均资源占有量毫无优势可言。随着近年来我国经济的高速增长, 各种资源的消耗也在不断的上升, 这进一步加剧了我国当前的能源危机。化学工业作为传统行业, 对于资源的消耗十分的巨大, 同时生产过程中产生的各种废弃物对于生态环境造成巨大的污染。改革开放以来, 我国的化学工业发展十分的迅速, 在很多领域都取得了很大的成就, 化工产品为我国其它国民经济部门的发展提供的材料和设备等, 为我国国民经济的发展做出了巨大的贡献。但是我们应该看出, 当前我国的化学工业的整体水平相对不高, 生产工艺和技术相对落后, 生产过程当中需要消耗大量的资源, 效率十分的低下, 同时由于采用粗放的生产经营模式, 没有重视对于环境造成的影响, 这使得我国的化工行业对于环境普遍都造成了较大的污染。这些都使得我国原本有限的资源更加的紧张, 环境污染和生态破坏日趋严重, 整个人与自然之间处于一种严重的对立的状态。这与我国当前正在建设的和谐社会是不相适应的, 不符合人与自然和谐发展的要求。这就需要我国的化学工业走一条绿色发展之路, 高效率、低污染。
2 发展绿色化学化工科学与技术
2.1 加强对外科教交流合作, 加快人才培养。
改革开放以后, 我国的化学工业区的了极大的发展, 已经初步形成了完整的研发和生产体系, 但是我们应该看到, 当前国内对于化工行业的研究仍然处于比较低的层次, 而一些高端领域的研究还有很大的欠缺。这些使得我国很多的大型的生产设备主要通过进口, 由于缺乏自主知识产权, 这使得我国的化工行业每年要支付大量的专利费用, 制约了我国化工行业的发展和壮大。当前国内的生产工艺和生产技术仍然相对落后, 主要采用粗放的生产方式, 依靠增加投入来获得经济效益, 这就增加了成本, 造成了巨大的消耗和污染。面的这种情况, 我国要在这方面积极扩大对外交流合作, 引进国外先进技术, 在消化吸收的基础之上进行自主创新, 强化相关领域的教育, 培养高素质的人才。
随着科学技术的不断进步, 人类社会进入知识经济时代, 在化学领域也不例外, 高素质的人才成为当前竞争的焦点。这要求我国要加大人才培养力度, 采用优厚的条件, 积极引进国外先进的人才, 是我国化学研究的队伍不断的发展壮大, 从而确保我国化工行业走上一条绿色发展之路。
2.2 整合资源、加大投入、增强化工科技创新。
虽然我国硫酸、合成氨、染料、胶鞋等产量均居世界第一, 但全化工行业仍然以初级产品为主, 高附加值产品比重偏低, 与国际先进水平相比仍有较大差距。要实现跨越式发展, 唯有科技创新。我国的化工科研体系基本是计划经济时代的产物。独立科研院所和高校的科学家是我国目前的科研主体。部分科学家“先研究技术, 后找市场”, 与企业“出产品、出效益”, “先研究市场, 后研究技术”的方针有一定差异。学者偏好是学术水平, 填补空白, 追求在国内外学术界的地位, 这对科学家来说无可厚非, 但作为国家技术投入就值得研究了。
创新就是要探索未知世界, 创造新理论、新的方法、新的手段, 首先要提出新的问题, 然后加以解决。科学没有国界, 也没有静止的权威, 只有不断进步的真理。要创新投入是基础, 其中人才很关键, 环境对成才影响深远。要创新不仅看文章或奖项的数量和质量, 而且也应重视创新能力的提高和解决重大科学和技术问题能力的提高上, 这需要造就一大批化学家、工程师和战略科学家。
2.3 完善法制, 高效执法。
完善的法制是化工行业健康持续发展的保证, 无视法律只会给人们带来灾难。发达国家工业革命后生产力经过几百年充分发展, 建立了一套相对完善的法制体系, 而我国法制体系尚需进一步完善。专利作为知识产权是对科学技术发明者的承认和对知识产权的保护。侵犯知识产权不仅使国外一些技术和产品不敢贸然进入我国市场, 同时也使国内研发单位深受其害, 严重地挫伤科技研发的积极性。故需进一步加强知识产权的保护, 营造公平竞争的社会环境, 充分调动发明者、著作者和广大科技人员的积极性, 鼓励技术研发和中小科技型企业的发展壮大;积极促成一批对经济增长具有重大带动作用的核心技术和关键技术装备的自主知识产权, 形成一批拥有自主知识产权和知名品牌、国际竞争力较强的优势化工企业。
关于我国总体环境恶化, 在进行环境污染末端治理的同时, 更要重视其源头治理, 发展绿色化工技术, 消灭和减少环境污染。我国近年虽已制定了一系列被动环境保护的法律和法规, 但对从源头治理环境的绿色化学化工技术的研发和应用推广立法重视程度不够。故有必要进一步完善末端治理、阻止环境进一步恶化的法律法规。同时参考国外有关法规, 根据我国化学品对生态、健康、安全等的危害, 产量、使用量等实际情况, 制定涉及化学品研发、生产、使用的环境保护法规, 全面推动绿色化工科学与技术的发展。如制定对绿色化学与技术的奖励和支持政策;加强绿色化学与技术的学术活动及相关政策宣传;加快实施以绿色技术对传统产业进行升级换代。建设绿色化学化工类国家实验室和国家工程实验室, 并把“绿色化学化工”作为21世纪化学化工的优先发展方向, 制定并实施“绿色化学化工国家发展战略”。
结语
资源与环境问题已成为全世界必须共同面对的问题。中国是世界第一人口大国, 面对总体环境日益恶化, 人均资源匮乏和不断膨胀的人口等严峻的国情现状, 为了实现经济的可持续发展, 这就要求必须转变传统粗放的经济增长方式, 走中国特色新型工业化的道路, 大力发展绿色化学化工, 推进循环经济发展, 以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价, 取得最大的经济产出和最少的废物排放, 从而建设资源节约型和环境友好型社会, 以实现人与自然的和谐发展。
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绿色化工技术在化学生产中的应用 篇9
随着社会经济的快速发展, 化工行业也日益蓬勃壮大, 生产规模和产量逐步扩大, 污染物的排放对环境造成的污染越来越严重, 同时极大的影响了人类的身体健康和生命安全, 不利于化工产业的可持续性发展。绿色化工技术成为当前化工行业急需的新技术, 应用化学原理, 采取相应的措施最大限度地控制化工生产过程中污染物的排放, 降低排放物中的有毒有害物质, 有效的解决化学工业对空气、土壤、水源等环境造成的污染问题。
二、绿色化工技术的优势
1、科学利用化工原料
在绿色化工技术中科学利用化工原料是首要的优势, 也是研发绿色化工技术的关键步骤。在化学生产过程中选用无毒无害的原材料, 可以有效地降低化学生产过程中有毒有害物质的生成, 极大的减少污染物的排放量, 对解决环境污染问题具有重要的作用。随着科学技术的不断进步与发展, 许多新型的无毒无害的原材料和添加剂、催化剂、溶剂等被研制和生产出来, 例如天然的植物、生物等原材料代替有毒有害的化学原料, 既保证了原材料的绿色环保无毒无害, 还能够降低生产成本。
2、合理的使用催化剂
在传统的化学生产过程中大量的使用催化剂用来加快化学反应速度, 提高生产效率, 但过量的使用催化剂也会增加废弃物的排放, 加大对环境的污染。在绿色化工技术开发过程中重点研究了无毒无害催化剂的使用, 比如对烷基化固相催化剂的研发, 这项技术能够使催化剂达到无毒无害绿色环保, 用此代替传统的催化剂, 可以降低化学反应中污染物的生成, 同时还可以将排放的废弃物进行收集处理后再次利用, 提高利用效率, 促进化学生产的可持续发展。
3、强化化学反应的选择
在石油化学生产过程中通常使用的烃类选择性氧化, 这个化学反应产生的物质非常容易产生氧化现象, 严重破坏了化学反应生成物。为了避免这种现象的发生, 使化学生产更加环保健康, 产品质量能够得到有效的保证, 就要采用绿色化工技术, 强化化学反应的选择性, 使化学反应的生成物能够得到有效的提取和净化, 降低生产成本和能源消耗, 减少废弃物的排放, 实现化学生产的绿色环保。
三、在化学生产中广泛应用的绿色化工技术
1、清洁生产技术的应用
在绿色化工技术中采用绿色催化技术、辐射热加工技术等新型科学技术进行化学工业生产, 实现无毒无害、无污染的现代化清洁生产技术。在垃圾处理过程中采用这项清洁化工技术可以有效的降低垃圾中有毒有害物质的生成和扩散, 同时将垃圾再处理加工成可以利用的沼气, 实现废弃物的循环再利用, 既减少了垃圾对环境的污染, 还可提高资源的利用率。同样在清洁煤气化的化工生产过程中清洁生产技术可以有效的降低污染物的生成, 减少对大气的污染。在海水淡化生产过程中利用清洁生产技术生成的氢氧化镁, 不仅生产成本低, 而且不会产生污染环境的物质, 有效的避免了二次污染, 解决了我国淡水资源短缺的问题。目前清洁生产技术已经被广泛的应用到冶金工业、印染企业、风能和太阳能发电、煤气化和垃圾处理等化学生产领域中, 取得了良好的效果。
2、生物化学技术的应用
随着化工产业的发展, 化学原料的大量使用加剧了不可再生资源的消耗, 同时严重的污染了环境, 影响了人类身体健康。绿色化工技术中的生物化学技术涉及了基因、细胞和酶等先进的科学技术, 利用植物、生物等体内的生物酶和生物催化剂, 降低化学生产过程中污染物的生成和排放, 这些原材料来源于动植物, 来源广泛成本低。比如利用自然界中的生物酶代替丙烯腈制成丙烯酰胺不仅可以减少环境污染还可以降低能源消耗。在石油化工生产过程中就是采用了氯离子、葡萄糖、丙烯和过氧化氢等作为原料利用生物发酵法制成环氧丙烷和环氧乙烷, 。化学反应的生成物是左旋果糖, 不会产生氯化钙等废弃物, 化学反应的生成物成本低, 使用性能好有很高的生产和利用价值。
3、光催化技术的应用
化学物在光和催化剂的共同作用下进行的光化学反应与催化反应的有机结合, 使化学反应速度得到极大的提高。在氧气、氧化锌、硫化锌、二氧化钛等常见的光催化剂中尤其是二氧化钛的效果是最显著的, 被广泛的应用到化学生产过程中。将二氧化钛作为功能材料复合到塑料、皮革、纤维、涂料等材料中研制成无毒无害、无污染的二氧化钛光催化绿色复合材料, 能够充分发挥降解有机污染物的抗菌作用达到除臭和净化的功效, 在建筑材料、室内装饰材料、家俱以及家用产品的生产过程中被广泛的采用, 为人们生活环境的净化和环保开辟了新的天地。
四、结语
综上所述, 随着绿色化工技术的不断进步与发展, 在化学生产过程中被广泛的应用, 极大的减少有毒有害污染物的生成和排放, 降低对大气、土壤、水源等环境的污染, 减少不可再生资源的消耗, 有效的推动化工产业的可持续化、绿色化健康发展, 实现最大的经济效益、社会效益和环保效益, 对社会进步和经济发展具在积极的促进作用。
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浅析绿色化学在化工行业中的应用 篇10
1 绿色化学的概念
所谓绿色化学, 就是要在化工生产的源头上尽量可能的通过技术和工艺的改进, 来达到减少污染甚至消除污染的一种新型化工行业的生产模式。不同与以往的保护生态的方法和做法的地方在于, 传统的化工生产是在按照正常的流程和工艺进行生产后, 对其所产生的环境污染和废物进行一定的加工和处理, 以尽可能减少对环境的危害和不利影响。但是绿色化学的核心内容在于从生产的过程中, 即源头上减免这种污染和危害, 是通过对生产工艺的改进和技术的提高, 来遏制生产过程中的污染现象的产生。所以, 绿色化学绝不是简单的生态保护环境的技术创新, 而是一种观念和理念的革新, 绿色化学理念是人们思想认识观念的一次巨大的改变和飞跃, 也是在综合了社会发展、生产建设、科学研究、生态保护等问题后, 形成的最适合可持续发展理念的发展模式和方法, 对人类社会的发展与自然环境的和谐相处有着非常重要的指导意义。
2 绿色化学在化工行业运用的原理
通过上文对绿色化学的基本含义的解读, 我们可以发现绿色化学在化工行业中的应用可以有效的改善化工行业的环境污染问题, 可以从原理上和方法上两个方面对化工行业的发展予以指导, 同时还可以为设计新的环境友好产品指出方向。实践中上我们发现, 通过使用无毒无害原料、原子经济反应、溶 (助) 剂和催化剂等方法可以更好的实现化学工艺的清洁生产。通过加工, 使用新的绿色化学品使其人身健康、社区安全和生态环境无害化。下文中笔者将结合生产过程中的具体实例, 谈谈绿色化学方法在化工行业中的应用, 以最常见的石油和造纸化工业为例, 简单进行论述。
3 绿色化学在石油化工行业的应用
在化工生产中经常会使用光气和氢氰酸这些剧毒的化学物质, 近年来随着绿色化学技术的不断开发和应用, 许多有关化工生产中过去经常使用的这些剧毒物质正在或逐渐被其它一些无毒或低毒原料所替代。比如说用二氧化碳或碳酸二甲酯代替光气合成异氰酸酯的新方法, 还有日本旭化司开发了用异丁烯直接催化氧化制甲基丙烯酸的新工艺, 德国公司则用毒性较小的丙醛和甲醛为原料首先制得甲基丙烯醛, 再进一步氧化成甲基丙烯酸。这些新工艺都避免使用氢氛酸, 使环保得到了极大的改善。绿色化学在石油化工行业的应用还表现为尽量采用可再生资源为原料, 传统生产己二酸、对苯二酚的原料路线是以煤或石油为基础的。这些路线不仅工艺复杂、污染严重, 而且利用的是一些不可再生的煤或石油为原料, 所以无法满足生产过程中的减免废物污染的要求。绿色化学的方法则是用淀粉水解所得葡萄糖为原料通过酶催化可制得己二酸, 这样就更好的利用了可再生资源, 避免了过度使用不可再生资源。
另外, 绿色化学在石油化工行业的应用还表现为使用的催化剂、溶剂尽量绿色化, 从而制造出对环境和人体都友好的绿色化产品。例如环境友好柴油的配方要求低的含硫量 (质量分数小于2.0x10-5) 和低的芳烃含量, 同时要求十六烷值不低于40。新的绿色汽油配方对蒸汽压和芳烃、烯烃的含量限制提出了更高要求, 并要求在汽油中加人一些甲基叔丁基醚、醇类等含氧化合物以取代铅的氧化物来保持和提高汽油的辛烷值和其它性能。这无疑对炼油技术和油品的配制提出了更高的要求。
4 绿色化学在造纸工业中的应用
造纸工业是我国环境污染最严重的产业之一, 每年有毒有害废水的排放量高达5×109t, 不仅严重的污染了生活用水, 还给污水处理带来了很大的负担, 为解决制浆造纸工业的污染问题, 必须发展新的无 (少) 污染制浆技术。
新的技术包括机械法制浆技术和生化法制浆技术。生化法制浆得率高、能耗低、污染很少, 有浸渍法制浆和酶法制浆两种.浸渍法是将细菌直接接种于纤维原料中, 细菌在生长繁殖的同时分泌产生大量的酶, 在酶的催化作用下使纤维分散.该方法简单, 但需要大型发酵设备.酶法是在一定设备条件下培养某种细菌, 使其产生大量的酶, 经一定生物技术处理将酶浓缩后加到纤维原料中, 通过酶解作用使纤维分散.两种方法均有工业应用。无污染漂白的技术是用不含氯的物质如O2, H2O2, O3等作为漂白剂对纸浆在中高浓条件下进行漂白, 以代替严重污染环境的低浓纸浆氯化漂白和次氯酸盐漂白的方法。
综上所述, 上文中笔者对绿色化学的基本含义和在化工行业中的应用进行了论述, 并辅以一定的实例来阐述其应用效果, 虽然只举出了两个简单的应用例子, 但是不难看出绿色化学由于其符合生态环境保护的要求, 必然在化学工业的应用会越来越广泛, 不仅涉及石油工业、造纸工业, 也涉及纺织工业、制革工业和农药工业等。因此, 可见绿色化学是化学家们的一项长期重要战略任务, 绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和革新传统化学, 从而应用在化学工业中, 使得对环境的治理从治标逐渐转向治本, 以上仅是笔者拙见, 诸多不足, 还望批评指正。
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绿色化学与化工 篇11
关键词:化学化工 综合性 设计性 实验评价
中图分类号:G4文献标识码:A文章编号:1673-9795(2012)09(a)-0093-02
综合性设计性化学化工实验是培养具有较强的实践能力和创新能力的卓越工程师和卓越教师的重要实践环节。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》对高等教育改革提出了更高的要求,《规划纲要》要求:提高人才培养质量,加强大学生的创新精神和实践能力培养。在教育部刚刚出台的《关于全面提高高等教育质量的若干意见》中,强化实践教学被放到了一个前所未有的醒目位置,并从课程设置、教材编写、教学内容、教学环境、人事财务配合等多个方面对其加以保障,以确保实践教学在高校教育教学中得到真正的落实,使其在提高高等教育质量方面发挥突出的作用。为了更好的贯彻《规划纲要》和《关于全面提高高等教育质量的若干意见》,作为高等学校的理工科本科专业,要主动适应国家高等教育课程改革与素质教育的要求,全面推进对高校应用型人才培养的时代需要,加快高等教育改革创新步伐,综合性、设计性实验是实践教学的重要组成部分,积极开展化学化工类综合性、设计性实验研究,培养卓越工程师和卓越教师[1~3]。
1 综合性设计性实验的现状
实验教学是实施“卓越工程师培养计划”、“卓越中学教师培养计划”,实现创新人才培养目标、加强实践能力、创新意识和创新能力培养的的重要环节,开设化学化工类综合性、设计性实验是实验教学内容、方法和手段改革的重要内容之一。
随着社会步入知识经济时代,社会的发展急需具有创新精神和创新能力的复合性人才,这就要求高等学校实施创新教育-培养卓越工程师和卓越教师的教育。大学化学实验在培养大学生认识、研究、掌握和应用化学性质及变化规律中起到不可替代的作用,传统的大学化学实验教学体系是“基础实验—— 专业实验”的模式,该模式缺少综合性设计性实验,不仅存在各门实验内容相互重叠、验证性实验过多等不足,而且对于培养学生系统解决实际问题,即完成科研从查阅文献、选题、制定实验方案、开展实验、数据处理和撰写论文等全过程的能力不足,学生的创新意识和创新能力不足,在传统的化学化工实验教材中,实验教学内容大多偏重于验证性和演示性实验,对实验的实验目的、实验原理、仪器和试剂、实验装置、实验内容、数据处理、产率计算都写得很具体,教学方式一般是学生在实验前预习实验教材,在实验过程中按实验步骤逐步进行,留给学生分析思考的余地很少,学生基本上将实验程序化,将实验当作一项机械的任务来完成,即机械的按步骤进行、记录现象、数据就算完成实验。虽然这种实验对锻炼学生实验和掌握基本操作技能,以及加深对实验原理的理解方面有一定的作用,但对于培养学生独立实验的能力和创新能力是远远不够的,并且传统的大学化学实验教学很难适应化学学科的发展和社会对人才的能力要求,为了进一步深化实验教学改革,提高实验教学质量,培养和提高学生综合实验技术的能力,设计实验的能力,数据处理及查阅资料能力,培养和训练学生的创新精神和创新能力,提高学生分析问题和解决问题的能力,在大学化学化工实验中,很有必要开设综合性设计性实验。
2 综合性设计性实验的含义及特点
综合性设计性实验是指实验内容涉及化学化工课程的综合知识或与化学化工课程相关课程知识的实验。开设综合性设计性实验的目的是对学生的实验技能进行综合训练,培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理及查阅资料能力。
综合性实验项目的特点:实验内容的综合性,实验内容为有关课程的综合知识,而化学化工实验课程则包含相关课程或多门课程的综合知识,有明确的教学目的,培养学生综合应用知识和技能解决问题的能力,实验组织方面,学生必需提前预习实验指导书及相关参考资料并写出预习实验报告,熟练掌握所涉及的技能和知识。按实验书要求自主进行实验操作,观察和记录实验现象,解决实验中出现的问题,分析和处理实验数据,计算产率,得出实验结果;实验方法的多元性,例如有机合成实验涉及“合成制备-分离提纯-分析表征和性能测试-实际应用”等多元操作,培养学生综合运用不同的实验原理综合分析问题、解决问题,掌握各种的实验方法;实验方法的多样性,综合运用两种以上的实验技能完成同一个实验,培养学生通过不同的方法分析问题、解决问题,掌握各种的实验技能。实验报告中除一般实验报告的基本内容外,重点突出对实验现象、问题、数据和结果的分析,总结实验的收获和体会。
设计性实验是指给定实验目的要求、实验条件或实验题目,由學生综合运用所学过的基本理论、实验原理和实验操作技能由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。有利于培养学生独立解决实际问题的实验能力,创新能力。设计性实验一般是在学生常规或综合性实验训练的基础上开设,具有以下特点:学生学习实验的主动性增强,设计性实验在任课老师给定或自选实验题目的情况下,学生在老师的指导下自己设计实验方案,确定实验原理、实验装置、实验试剂、选择实验仪器和试剂,制定实验步骤,学生必须运用自己掌握的知识和实验技能进行分析、探讨。在整个实验教学过程中,学生处于主动学习实验技能的状态,学生的创造性思维比较活跃,有效的调动了学生学习实验的积极性;实验内容具有探索性,设计性实验的实验内容一般尚未为学生所系统了解,需要学生通过实验去学习、去研究,不同于传统实验依附理论的教学模式,体现了实验教学在人们认识自然、探索科学发现过程中的重要作用,使实验教学真正成为学生学习实验知识、掌握实验操作技能、培养具备创新能力的应用型人才的有效途径;设计性实验的多样性,在设计性实验实验教学过程中,实验目的是明确的,但实验原理、实验装置、实验试剂、实验途径和、实验方法是可以选择的。因此,学生往往可以通过不同的途径和方法达到实验目的,从根本上改变传统教学模式,克服传统实验教学的弊病,有利于学生创新能力、创新人才的培养,体现了以学生为本的教学思想。
3 开展综合性、设计性实验项目对实验指导老师的要求
绿色化学与化工 篇12
1 绿色化工技术概述
在化学工业生产中, 应用绿色化工技术主要是为了降低化学工业生产中对环境造成的额污染, 对化学工业生产方法进行创新和改造, 以此降低化学技术中化学原料和废弃物对环境造成的污染, 尽可能降低排放废弃物中有毒含量, 提升废弃物资源回收再利用, 从而提升资源利用效率, 降低污染排放量, 促使化学工业绿色持续发展[1]。
2 绿色化工技术在化学工程工艺中的开发
2.1 化学原料的选用
在绿色化工技术开发中, 化学原料选用尤为重要, 能够从源头上遏制污染源, 解决环境污染问题。绿色、无污染化工原料尽管能够降低污染程度, 但是在生产过程中仍然会产生污染物, 造成环境污染。故此, 针对此类问题, 在当前高新技术快速发展背景下, 在生产中尽可能采用无毒或者毒害较少的原材料, 减少化学药剂的使用, 诸如采用天然植物或者农作物, 都是无害或者毒害性材料最佳选择。在化学工业发展过程中, 应尽可能的采用无污染原材料代替有毒害材料, 在满足环境保护需要的同时, 降低原材料成本, 材料来源十分广泛。
2.2 化学催化剂的选用
化学工业在发展过程中, 经常会采用化学催化剂来加速化学反应, 尽管能够提升化学工业生产效率, 到那时会产生大量有毒废弃物, 排放量大大增加。当前绿色化工技术在开发过程中, 将更多的关注点放在无害化学催化剂研发中, 在满足加快化学反应的同时, 降低有毒废弃物排放量。与此同时, 在化学催化剂选择方面, 应尽可能选择毒害较小的化学催化剂, 从而化学反应朝着绿色方向发展。当前化学工业中, 多数研究人员在对无毒害催化剂研发中, 取得了较为可观的成效, 主要侧重在烷基化固相催化剂方面, 这种化学催化剂没有毒害, 不会对生态环境造成污染, 值得推广使用。此外, 需要注意的是, 无毒害化学催化剂研发中, 应注重废弃物排放量符合标准, 并且排放的废弃物能够循环使用, 提升资源利用效率。
2.3 化学反应选择性强化
绿色化工技术研发中, 应尽可能提升化学反应选择性, 从而当化学生成物提取更加便捷、高效, 在实现降低环境污染目标的同时, 还能够降低化学工业生产成本, 从而有效提升资源利用效率。诸如, 在石油化学工业中时常会采用烃类选择性氧化物, 化学反应很容易出现氧化反应, 对生成物产生严重的破坏和影响。故此, 在化学反应选择性强化中, 应尽可能避免出现破坏生成物的反应, 从而有效化学工业绿色生产, 降低对环境产生的污染。
3 化学工程工艺中的绿色化工技术要点
3.1 清洁生产技术的应用
清洁生产技术以其独特的优势, 被广泛应用在冶金、海水淡化、垃圾处理以及发电等行业, 并不会产生毒害反应。诸如, 海水淡化中, 清洁生产技术可以对海水进行淡化处理, 去除其中盐分和其他物质, 提取成人们日常生产生活所需水资源[3]。
3.2 生物技术的应用
生物技术主要是在生物化工中应用, 其中膜化学技术在实际应用中效果较为理想, 应用较为广泛。生物技术能够将更多可再生资源转化为可利用的化学品, 诸如酶成分, 作为一种较为常见的化学催化剂, 在加速化学反应过程中能够取得较好的作用, 并且不会产生污染废弃物, 值得在化学行业大范围普及推广。
3.3 环境友好型产品应用
环境友好型产品主要是指不会对环境产生污染, 影响人类身体健康的产品, 摒弃以往污染严重的产品, 采用情节性汽油、新型燃料和能源等, 这些环境友好型产品在实际应用中能够起到降低环境污染的作用, 提升资源利用效率。
4 结语
综上所述, 化学工程工艺中绿色化工技术的应用, 能够有效抑制环境污染问题的出现, 提升资源利用效率, 推动行业持续发展。
摘要:我国在经济快速发展的同时, 也面临着严重的环境污染, 以牺牲环境来换取经济发展, 对自然生态环境造成了严重的危害, 制约人类社会健康持续发展。在我国当前所有污染中, 化学工业污染是最为严重的, 在工业生产中, 由于缺少科学环保的生产技术, 以至于化学工业污染问题始终未能得到有效控制。故此, 针对此类问题, 为了减少化学工业对环境的污染, 应在化学工程工艺中应用绿色化工技术, 推动化学工业绿色持续发展。由此, 本文主要就化学工程工艺中的绿色化工技术要点展开分析, 结合实际情况, 客观阐述其实际开发和运用。
关键词:化学工程,工艺,绿色化工技术,化工技术
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