王莹莎

摘 要：在科学技术迅猛发展的今天，化学在人类社会的飞速进步中发挥着重要作用，带领人们认识新物质世界的奥妙，探索微观世界的本质现象，在科技进步的同时我们也应当全力避免或减少化学所带来的负面影响，创建可持续发展的绿色化学科学。

关键词：可持续发展；绿色化学；环境

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.201

1 绿色化学的定义

绿色化学又称之为环境无害化学、清洁化学[1]。所谓环境清洁无害即是指在生产化学品和化学工艺设计的过程中，尽量避免或减少有毒有害物质的使用而减小对环境的污染。其绿色化学的核心是利用化学基本原理在源头上避免或减少反应产物等对环境的污染及尽可能实现反应物完全转化为所需要目标产物，最后实现始终端与过程的零污染、零排放。

2 绿色化学的特点

充分利用自然界中的绿色原料，即具有再循环利用、净化吸收功能、与环境和谐共存、利于人类健康的绿色原料。在无毒无害、可操作性高的条件下进行绿色无污染的化学反应，消除或减少废物排放至环境。其绿色化学反应具有高选择性，极少副产物，甚至实现零排放、零污染，[2]对人类、环境的危害最小，同时生产出对人体健康无伤害、对环境无污染及社会安全的环境友好型产品。

3 可持续发展与绿色化学的关系探索

从二十世纪科学发展至今，人类随意利用化学方法对大自然进行破坏，如果一直这样沿袭下去，那么我们的地球终将受到严重污染。在这种情况下，需及时改变传统的发展理念，从根本上解决环境问题和能源问题，综合思考、联合布局，全面统一协调发展，这将是人类文明的又一大进步。[3]因而我们应当全力避免或减少化学所带来的负面影响，努力探索并实现可持续的绿色化学发展。

4 如何实现持续发展的绿色化学

（1）尽可能实现反应物的完全转化及产物利用。侯氏制碱法制纯碱：氨气、水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵：NH3+H2O+CO2═NH4HCO3；碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀：NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓（由于此时碳酸氢钠的溶解度很小因而出现沉淀）；加热碳酸氢钠，最后得到碳酸钠即纯碱：2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2。在这个系列反应中，保留了氨碱法的优点，反应原料易得，其中生成的NH4Cl可以用作氮肥，且食盐的利用率达到90%以上，体现出可持续发展的绿色化学核心价值。

（2）防止实验过程中尾气、废物等环境的污染。在探究性化学实验的过程中，很多情况下不可避免的存在着有危害性物质，因而需要加强对尾气、废物的吸收和处理，对实验的最终产物或过程产物尽可能重复再次利用且妥善处置实验产生的废物。

①NO的尾气处理：通过Fe（II）-EDTA溶液络合吸收法能有效吸收一氧化氮：NO+Fe（II）-EDTAFe（II）（NO）-EDTA，其净化程度高、操作简便且经济合理，经过对Fe（II）-EDTA吸收NO动力学研究发现，在实验中维持较低的吸收温度、保持溶液中性，提高液相反应物浓度及加强气侧扰动以降低气侧阻力是提高本过程吸收速度的有效措施。[4]若在基础化学实验中，可以将NO通入到NaOH溶液中以吸收NO减少其污染环境：4NO+3O2+4NaOH═2H2O+4NaNO3；也可以将NO通入含氧的溶液中以吸收NO以减少其污染环境：

4NO+3O2+2H2O═4HNO3

②SO2的尾气处理：SO2是一种无色有刺激性、窒息性臭味的气体，同时具有较强的腐蚀作用，因此在涉及有SO2的试验中可用NaOH来处理尾气SO2，以防止SO2对人体的伤害，对环境的污染。

（3）开发绿色实验。涉及一些有毒、有害试剂的实验内容时，用一些低毒性的试剂来代替有毒有害试剂进行实验。或在不影响实验效果观察的前提下，尽量减少有毒有害实验试剂的用量，使危险实验微型化却又不影响实验结果的观察。

①在萃取物溴与碘的选择时，由于溴具有比碘更易挥发的性质，因此选用碘做萃取物便防止了溴的大量挥发而造成的空气污染。此外在萃取剂：苯、汽油、四氯化碳中，由于苯有毒且易挥发，而汽油常常呈现黄色，易挥发且多数为裂化汽油，因此四氯化碳是较为理想的萃取剂。

②在正溴丁烷制备实验中，正丁醇用量为4mL，产物可得2.4--3.5mL，正丁醇用量减少，实验中的其他试剂也都相应减少，在这个制备实验中的小用量也可得到最后产物且不影响实验效果，这样的微型化实验既节约了化学试剂，也减少了对环境的污染，同时实验时间由原来的5h减少到3h。

③在乙酰苯胺制备实验中，苯胺是一种有毒物质且仅少量苯胺就能引起中毒，此外乙酸酐是一种强腐蚀性物质，若在本实验中将苯胺的用量由5.5mL减少至2mL，乙酸酐的用量由7.3mL减少至3mL，最后实验结果任然可得2.5 g 左右产品，[5]不会对实验观察产生影响。

5 绿色化学的意义

绿色化学在其开发与发展的过程中，具有重大的社会意义、赖以生存的环境效益以及所带给人类发展的经济效益。尤其是可持续发展的绿色化学在当前社会环境下应运而生，展现出化学科学与社会、科学技术发展的相互联系和相互作用。社会经济效益的提升是化学科学高度发展的产物，体现在既能控制环境污染，又能增加原子利用率及化学反应合成的效率[6]。因而可持续的绿色化学就本身意义而言象征着一个新阶段的到来，作为新世纪的新青年，我们更应当在当前社会环境下拓展全新的环境友好化学领域。

参考文献：

[1]李庆林.浅谈绿色化学[J].中国科教创新导刊，2010（21）：180.

[2]钟国清，蒋琪英.无机及分析化学实验教学的绿色化探索与实践[J].实验室研究与探索，2010，29（09）：150-153.

[3]郑瑞.绿色化学与可持续发展研究[J].当代化工研究，2017（09）：80-81.

[4]李华生，方文骥.Fe（Ⅱ）-EDTA吸收一氧化氮动力学研究[J].化工学报，1988（01）：89-97.

[5]马楠，王筱平.有機化学实验教学中体现绿色化学的探索[J].实验室研究与探索，2011，30（07）：141-143.

[6]古书奇.绿色化学的研究进展探析[J].化工管理，2016（01）：124.