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情毒

绿色化学

green chemistry

定义：研究包括从源头上做起，采用无毒无害的原料，进行无害排放条件下的高选择性的原子经济性的反应，获得对环境友好的价廉易得的产物的一门学科。

学科：化学_有机化学_有机合成和有机反应

相关名词：生物化工 衍生物 污染场地


图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

绿色化学是一门新兴的化学分支，以原子经济性为原则，研究如何在产生目的生成物的过程中充分利用原料及能源，减少有害物质的释放。原子经济性是指在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多地转化到最终产物中。绿色化学旨在将反应的效率达到最高，损耗降到最少，对自然环境的伤害降到最低，从源头到最终产物的过程中减少废物的产生，降低对环境的污染或冲击等种种不利影响。

提高原子经济性的主要方式有三种：开发新催化材料、寻找新反应加工途径和采用新合成原料。绿色化学遵循的十二条原则是：

1.防止废物：设计合理的化学合成方法防止废物的产生，从而无须进行废物的处理。

2.设计更安全的化学品：设计的化学品应在保护原有功效的同时，尽量使其无毒或毒性很小。

3.降低化学合成方法的危险性：降低或消除合成方法对人类及环境的毒性。

4.使用可再生的原料：使用可再生的原料而非消耗型原料，可再生的原料一般来源于农产品或是其他过程产生的废物，消耗型原料一般来源于石油、天然气和煤等矿物。

5.使用催化剂而非当量试剂：通过催化反应将废物的量降到最低。催化剂是指少量而可以多次进行催化反应的试剂，而当量试剂一般过量且只能反应一次。

6.避免化合物的衍生物：避免使用保护基或其他暂时的修饰，衍生物的产生将使用额外的试剂，并产生废物。

7.使原子经济最大化：最大比例地利用起始反应物的原子。

8.使用更安全的溶剂和反应条件：避免使用溶剂、混合物分离试剂和其他的辅助化合物。如果必须使用这些化合物，应选择无害的物质。如果需要使用溶剂，尽量选择水。

9.提高能源效率：可能的话，在常温常压下进行反应。

10.设计可降解的产物：产物在使用后应可降解，而不会在环境累积。

11.全程分析并防止污染：在生产过程中进行全程监控，以减少或消除副产品的生成。

12.使事故的可能性降到最低：设计化合物及其状态（固态、液态、气态），以降低爆炸、火灾、泄漏的可能性。

绿色化学的发展方向，是在原子经济性和可持续发展的基础上研究对环境无害的新的化学反应过程，改良传统化学反应过程至绿色化学反应过程，解决污染问题，开发纯净能源及去除有害物等技术，进行资源的再生、回收与循环和再利用的技术研究，在一切可能的绿色化学反应中，遵循绿色化学的十二项原则。

（延伸阅读作者：吉林农业大学资源与环境学院 王明辉）