生活中的綠色化學.doc

綠色化學與現代生活學院：外國語學院 學號：201403030119 班級：14級日語1班 姓名：王堯摘要：闡述了綠色化學的概念，結合日用化工中洗滌劑、化妝品以及油墨的綠色化進行了探討。酶制劑將成為洗滌劑的主要組分，綠色生物材料甲殼低聚糖將廣泛應用于日化等多種領域中。并且簡要的說明了一些生活中裝修以及農藥醫(yī)藥業(yè)的綠色化學產品和發(fā)展前景。關鍵詞：綠色化學；洗滌品；化妝品；裝修材料；農藥醫(yī)藥；油墨1、綠色化學1.1綠色化學概念 綠色化學又稱環(huán)境無害化學，是利用化學來防止污染的一門科學。其研究目的是：通過利用一系列的原理與方法來降低或除去化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生。使所設計的化學產品或過程更加環(huán)境友好。綠色化學包括所有可以降低對人類健康與環(huán)境產生負面影響的化學方法、技術與過程。其研究目標是利用可持續(xù)的方法來降低維持人類生活水平及科技進步所需化學產品與過程所使用與產生的有害物質。 1.2綠色化學要求反應物及反應過程應具有以下特點 綠色化學是一門多學科交叉的綜合性學科又稱環(huán)境友好化學。它綜合了化學、物理、生物、材料、環(huán)境和計算機等學科的最新理論和技術。 它具有以下優(yōu)點：1）化學反應的原子經濟性。在設計化學反應路線時。保證參加反應的每個原子均參與反應，并全部轉變成產物無副反應發(fā)生，無有害物質生成。2）化學反應的清潔性。所選用的原料。均對環(huán)境無污染，對人類無害，化學反應媒介與技術對環(huán)境友好3）化學工藝的循環(huán)性和閉路性。設計的整個工藝流程只有原料和必須的能量輸入。輸出的是產品，其余物質和能量在工藝過程內部循環(huán)。對環(huán)境無影響。對環(huán)境零排放。4）化學技術的可持續(xù)性。采用高新技術。如生物技術、基因技術、酶技術來開發(fā)新的化學反應和合成新的化合物。5）化學生產的可持續(xù)性。充分利用自然可再生的資源，如植物資源，以及利用可再生的自然能源，如太陽能、風能等，以實現化工生產的可持發(fā)展。2、綠色化學與洗滌用品目前洗滌劑品種有洗衣粉、餐洗劑、香波、柔軟劑、衛(wèi)生及廚房用清洗劑等，品種趨于多樣化、多功能化、專用化，如在洗衣粉中出現了多種表面活性物和添加多種功能性添加劑的配方。洗滌劑對人體皮膚的刺激作用以及對環(huán)境的影響。早已引起人們的重視，因此，最近國際上興起“綠色運動”。要求用“綠色設計”“綠色技術”來生產對人體無害、環(huán)境友好的綠色洗滌劑。合成洗滌劑中三聚磷酸鈉（STPP）在洗滌去污過程中具有獨特的作用因此是最為理想的助劑，它的加入大大提高了洗滌劑的性能。20世紀80年代，我國太湖、滇池等水域，以及一些近海海域發(fā)生水藻猛長和赤潮現象水域生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。分析研究結果是：由于水中富含磷、磷酸鹽含量超標，水體富營養(yǎng)化所致。其中含磷洗滌劑中磷元素對水體富營養(yǎng)化起到一定促進作用。對此世界各地都在尋求三聚磷酸鹽代用品，我國某些地區(qū)如江蘇、山東、遼寧等地相繼出臺了強制性使用無磷洗滌劑的規(guī)定?，F在無磷洗衣粉和無磷結構液體洗滌劑已投放市場在洗滌劑中加入酶可以提高去污能力，降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗滌劑朝著低磷或無磷化的方向發(fā)展，以減少環(huán)境污染，發(fā)揮洗滌的新功能。酶作為一種生物制品無毒并能完全生物降解，對環(huán)境的生態(tài)平衡起良性的作用。在20世紀初，已有人嘗試將來源于動物的酶用于織物的洗滌以除去污垢，但都因酶的來源及穩(wěn)定性差而失?。?0世紀50年代，瑞士和美國進行了來源于微生物洗滌劑酶的研究和試制，酶的耐堿性得以改善；20世紀60年代初，耐堿性和耐熱性的蛋白酶試制成功，正式將酶用在合成洗滌劑配方中，市場上也出現了加酶洗衣粉，且加酶洗衣粉的市場份額逐步擴大：20世紀60年代末由于酶的安全性問題，使消費者對加酶洗滌劑產生了懷疑。人們對穿過的衣服附著污垢的詳細分析結果發(fā)現，人體表面分布著由皮脂腺分泌的皮脂類脂肪污垢，皮膚表面老化的角質層碎片類蛋白污垢大氣中游離的灰塵無機污垢，其中脂肪污垢，據季節(jié)和衣服種類的不同約占總污垢量34。傳統(tǒng)的洗滌劑僅靠表面活性劑的作用，不能完全除去浸入纖維中的各種甘油三酸酯類脂肪污垢，這種殘留的脂肪污垢和空氣中的氧起反應，使纖維變黃變黑。業(yè)內人士已證實脂肪酶能高效地將甘油三酸酯分解為容易去除的脂肪酸、甘油二酯、甘油一酯和甘油等，因此可大大提高對脂肪污垢的去除。 近年來開發(fā)的包裹技術、微膠囊技術和保護劑技術，更進一步提高了酶對人體的安全性和酶活力的穩(wěn)定性。目前市場上有普通加酶粉、加酶濃縮粉、加酶加香粉、加酶無磷粉、多元酶洗衣粉、加酶洗衣液、加酶洗衣凈等。加酶洗滌劑的產量也隨之日益攀升，另外加酶洗衣皂、加酶餐洗劑、洗衣房用的加酶洗滌劑、加酶工業(yè)清洗劑等正在研制中。為滿足消費者對洗滌劑日益增加的功能性要求，出現了如殺菌、除漬、抗串色和低溫、快速、更高的洗滌效率，以及經濟、環(huán)保為主導的新的洗滌劑趨勢，使酶制劑在洗滌劑中的應用不斷擴展并朝著多元化、功能化的方向發(fā)展。酶已從一般輔助料發(fā)展成為與表面活性劑、助劑具有同等重要地位的關鍵組成，它可提高產品的質量和產品檔次，增強產品的市場競爭力。3、綠色化學與化妝品 化妝品是指以涂搽、噴灑或其他類似的方法，散布于人體表面任何部位（皮膚、毛發(fā)、指甲、口唇等），以達到清潔、消除不良氣味、護膚、美容和修飾目的的日用化學工業(yè)產品?；瘖y是健康人的長期行為，抗衰老、美白、增發(fā)是化妝品永恒的主題。但近年來化妝品皮膚病急劇增加，由于使用化妝品而引起的皮膚不良反應已成為一種公害，直接影響人們的身心健康，所以安全生產功能性、天然性、環(huán)保性的綠色化妝品是未來發(fā)展的一個重要特點。 開發(fā)利用綠色天然的原料是制造化妝品的一個重要方面，如從植物（丹參、紅花、元胡、赤芍等）中提取有效成分，利用生物技術提取和制造，如胎盤提取物、蜂王漿、膠原蛋白、血清、果酸、DNA、海藻多糖等有效物。甲殼低聚糖是由2個10個單糖以苷鍵連接而成的糖類總稱，它是由天然綠色生物材料甲殼素甲殼胺的降解而成。甲殼低聚糖及其衍生物具有獨特的生理活性和功能性質，具有良好的水溶性、保濕性、吸濕性、抑菌作用及促進毛發(fā)生長，具有生物可降解性等功能，因而可用于護理皮膚、毛發(fā)的綠色化妝品生產中。采用相對分子質量為103105的甲殼低聚糖作為化妝品材料，效果特好圈。 4、綠色化學與裝修4.1綠色涂料 涂料中的化學物質除成膜基質外，其余物質如溶劑、增塑劑、添加劑等，大都是易揮發(fā)性的有機物，并帶有一定的毒性，這些物質是涂料污染大氣的主要來源。特別是有機溶劑，使用量大，揮發(fā)性強，對人畜損害程度較大。涂料施工后，全部有機溶劑揮發(fā)釋放到大氣中。據報道，全世界每年向大氣排放的碳氫化合物約達2000萬噸,其中約有350萬噸是涂料中的有機溶劑。有機溶劑揮發(fā)到大氣中通過呼吸進入人體后會損害人體。綠色涂料主要分為兩種。水性涂料 主要特性是以無毒的水代替有毒的有機物作為涂料溶劑，減少或消除涂料揮發(fā)性的有機物對大氣的污染。水性涂料仍然會含部分有機溶劑（作助溶劑，但量較少）。無溶劑涂料包括粉末涂料和光固化涂料。由于涂料不含溶劑，環(huán)境的污染問題可得到較徹底的解決。因此，它們受到極大的重視，發(fā)展十分迅速。 4.2綠色石材微晶玻璃花崗巖裝飾板是目前國際上開始流行的高級建筑裝飾材料，較天然花崗巖石材更能進行靈活設計，而且裝飾效果更佳。是21實際的綠色建材，是內、外墻及地面的理想裝飾材料。微晶波?；◢弾r是應用受控晶化新技術生產的新型裝飾材料，其結構致密、高強、耐磨、耐蝕，在外觀上紋理清晰、色彩鮮艷、無色差、不褪色。是天然花崗巖石材最理想的替代品。與天然花崗巖比具有的優(yōu)勢：（1）色澤。可根據要求生產各種色彩、色調和混合的各種裝飾材料，顏色有白、綠、灰、藍、黑等，而且裝飾效果更佳。（2）材質。微晶波?；◢弾r裝飾板的成分與天然花崗巖相同，均屬于硅酸鹽質，在材料內部結構中，生長有硅灰石的主晶相，所以耐磨耐蝕，材質上均優(yōu)于天然花崗巖石材。（3）環(huán)保。天然花崗巖時才具有微量的有害人體的放射性物質，而微晶波?；◢弾r是才卻無任何放射性物質，符合環(huán)保要求。（4）規(guī)格?？缮a各種厚度、尺寸的平板，弧形板。另外還可以生產30多種混合色的多種規(guī)格異型微晶玻璃花崗巖裝飾板。是銀行、地鐵、賓館、酒樓、別墅以及家居的首選理想裝飾材料。4.3綠色壁材在家庭裝修時需要處理的面積最大的部分就要屬于墻面了目前墻面的裝修多采用墻漆和壁紙現在又有一種新型的內墻面裝飾材料-硅藻泥壁材悄然出現在市場上。目前這種材料有四十多種顏色二十多種紋理相對于壁紙來說花色顯得單調了些但是它強大的環(huán)保功能卻是其他內墻面裝飾材料所無法比擬的。硅藻土的主要成分是硅酸質表面有無數細孔可吸附、分解空氣中的異味具有調濕、除臭功能。采用硅藻土為原料生產出來的建材不僅具有陰燃、調濕、除臭和隔高噪音通透性好的特點還能凈化空氣。 硅藻泥壁材能夠吸收和分解空氣中的游離甲醛、苯、氨、VOC等有害物質。硅藻泥壁材對水分的吸收和釋放能夠產生瀑布效果將水分子分解成正負離子這些離子遇到了過敏物質以及其他細菌、霉菌等有害物質就能將徹底分解成水分子等無害物。硅藻泥壁材的微細孔比木炭還要多出5000到6000倍其超微細孔在空內的濕度上升時能夠自動吸收空氣中的水分將其儲存起來。如果室內空氣的水分減少濕度下降硅藻泥壁材就能夠將儲存在超微細孔中的水分釋放出來。由于其具有天然立體多孔結構所以又能有效隔離噪音。硅藻泥壁材所特有的能全面解決室內空氣污染改善室內生活環(huán)境的優(yōu)點將會成為人們裝飾墻面的首選。 5、綠色化學與油墨 近年來，我國油墨工業(yè)得到了較快發(fā)展，新技術、新裝備的應用水平不斷提高無毒環(huán)保型產品日益受到人們的重視。在傳統(tǒng)的印刷油墨組成中含有苯等有害物質的溶劑，盡管絕大多數苯可在印刷過程中揮發(fā)出去，但總有少量殘留物質會在包裝和使用過程中繼續(xù)散發(fā)，因此包裝的環(huán)境保護問題日漸成為備受關注的焦點。當前，選擇節(jié)能、低耗、無毒、無污染、易降解的無公害包裝材料是重要發(fā)展趨勢，在我國以水性油墨為代表的環(huán)保型油墨正日益受到印刷廠商們的歡迎。水性油墨簡稱為水墨，由水溶性樹脂、有機顏料、表面活性劑及相關添加劑經復合研磨加工而成。水性油墨由于不含揮發(fā)性有機溶劑，大大減少了有機揮發(fā)物的排放，從而減輕了大氣污染。改善了印刷操作人員的環(huán)境，有利于職工健康。它可以完全消除溶劑型油墨中某些有毒有害物質，對人體的危害和對被包裝商品的污染，改善了總體環(huán)境質量。此外還可以降低由于靜電和易燃溶劑引起的失火危險和隱患，減少印刷表面殘留的毒性。同時對印刷設備清洗方便，所以水性油墨被稱作為新型環(huán)保印刷材料可應用于煙、酒、食品、飲料、輕工、化妝品、藥品、兒童玩具等衛(wèi)生條件要求嚴格的各類塑料軟包裝印刷領域。目前已有大量的有關日用化工生產用綠色原料、綠色工藝及綠色產品的研究與報道，但究其實質還沒有一項能完全達到綠色化學工藝及產品的真正要求?？上驳氖侨藗円验_始自覺的注意從污染源頭上研究污染控制和防治注意能源和物質的循環(huán)利用，以及產品在貯存使用和廢棄后對環(huán)境和人類健康的無害性，開發(fā)與研究綠色日用化學品。已成為生產企業(yè)和研究部門的關注課題。相信隨著生物技術、材料技術等迅速發(fā)展，新技術、新工藝的不斷出現，綠色日用化學用品必將愈來愈多。6、綠色化學與農藥 據世界衛(wèi)生組織（WHO）對19個國家的統(tǒng)計，全世界每年發(fā)生50萬起農藥急性中毒事故，涉及200萬人，其中大約4萬人死亡。每10萬個接觸農藥的農業(yè)人口中，每年有679個發(fā)生農藥中毒事故。 除了急性中毒外，在自然界中不能降解的農藥，通過食物鏈的傳遞和濃縮，最終到達人類體，在內臟、脂肪中累積而引起各種疾病，甚至癌癥。據統(tǒng)計，農村小孩白血病中50%與農藥有關，而新生兒畸型的比率比城市多一倍，也與農藥有關。1997年癌癥研究國際組織已證明在動物試驗中有足夠致癌證據的農藥26種，有一定致癌證據的農藥16種。其中不少農藥至今仍在生產和使用。 超高效低毒農藥 是一種新型的綠色農藥。 所謂超高效低毒農藥，就是指新開發(fā)的農藥對靶標生物活性高，每公頃耕地施用量僅10克100克，且對人畜基本上無毒，對害蟲天敵和益蟲無害，易在自然界中降解、無殘留或低殘留的農藥。 氨基酸類農藥作農藥用的氨基酸衍生物由于具有毒性低、高效無公害、易被生物全部降解利用、原料來源廣泛等特點, 因此一出現就顯示出強大的生命力。 7.、綠色化學與醫(yī)藥 醫(yī)藥化學品的綠色生產技術可生產出更高品級的產品。這些新產品具有原料易得，生產工藝簡單和高性能、高附加值的發(fā)展優(yōu)勢。因此將綠色化學應用于醫(yī)藥領域將是一種新型但非常重要的發(fā)展方向，這也將對社會以及全人類做出不可忽視的重大貢獻。8、結語更安全、對環(huán)境更友好的化學是本世紀化學工作者和環(huán)境工作者學習的首要領域。科學技術是靠人來推動的。運用綠色化學實現清潔生產，標本兼治，保護生態(tài)環(huán)境，從根源上杜絕污染的產生，是我們共同的目標和期望，而綠色化學的理論和成果也必將在實踐中得以廣泛實施。 參考文獻1仲崇立，綠色化學導論M.北京：化學工業(yè)出版社2朱憲綠色化學工藝M.北京：化學工業(yè)出版社，2001：20.3李奠礎我國合成洗滌劑發(fā)展趨勢J太原科技，2001(6):54-55.4鄭毅，吳松剛，施巧琴洗滌劑用酶一堿性脂肪酶的研究概述J日用化學工業(yè)，2001(1):35.5范金石，陳國華，徐桂云天然綠色產品甲殼聚糖制備、分離、鑒別和應用J.日用化學