化学与现代生活论文5000字开头
化学与现代生活论文5000字开头
化学是一门基础的自然科学,对人类有重大意义,跟生活也有很大关系。化学能帮人们做有用的事。衣、食、住、行、用,化学无所不在。 在衣方面,化学可谓给生活增添温暖。尼龙,分子中含有酰铵键的树脂,自然界中没有,需要靠化学方法得到;涤纶,用乙二醇、对苯二甲酸二甲酯等合成的纤维。还有类似的许多衣料,丰富了人们的衣橱。在食方面,化学同样重要。用纯碱发面制馒头,松软可口。各种饮用酒,经粮食等原料发生一系列化学变化制得。槟榔是少数民族喜爱的食物,在食用前,槟榔必须浸泡在熟石灰中,切成小块。到一定时间后,才可食用。 由于有了化学,我们的住房才有多彩的装饰。生石灰浸在水中成熟石灰,熟石灰涂在 上干后成洁白坚硬的碳酸钙,覆盖了泥土的黄色,房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁,我们才有铁制品使用。化学加工石油,我们才能用上轻便的塑料。化学锻烧陶土,才能使房屋有漂亮的瓷砖表面。 化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量,车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源,即使用了电做动力,也不能忘记化学能伟大的贡献。在现在,化学仍是交通工具的生命仍对人们出行起重大作用。 化学无时不在人们生活的各种活动中。洗涤剂是含磷的化合物,广泛应用于人们清洗器具、纺织、造纸、农药等部门。用磺铁矿燃烧制硫酸,作为重要的化工原料。用“王水”检验金子是否纯。用酸洗去水垢。用汽油乳化橡胶做粘合剂。用氢氟酸雕画玻璃。用泡沫灭火器灭火。用二氧化碳加压溶解制爽口的汽水,用小苏打做可口的饼干。用腐蚀性药品清除管道阻塞。生活中,化学的频繁使用不是举例能举完的,它已与生活紧密联系在一起。 化学本身是一面魔术镜,将一百多种元素巧妙地结合,组成神奇美丽的世界。它使碳这一元素形成了美丽高贵的金刚石和柔软廉价的石墨两种天壤之别的形态,跟人们开了玩笑。人们将在他的一个个玩笑中不断摸索进步。而我们的生活也将随着它的进步而进入美好的未来。 第二篇 生活丰富多彩,在不经意之中,人们经常遇见一些化学与生活的完美结合。但人们很少注意到其中的微妙与有趣。 大家对“咸鱼”一定不陌生。可为什么鱼加上点盐就可长期放置,而不腐蚀、变质呢?其中的关键是食盐。食物腐败的原因是由于微生物细菌的作用。只要控制生物细菌的生长,就能防止食物腐败。食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠是电解质,它的饱和溶液渗透压大于非电解质溶液(微生物细菌中的细胞中蛋白质溶液)的渗透压。当渗透压大的溶液和渗透压小的溶液间隔以半透膜(如细胞膜)隔开时则溶剂分子将从渗透压小的一方渗透到渗透压大的一方。即在食盐溶液存在下,微生物细菌细胞中的水分子将不断进入食盐溶液中去,导致细胞干枯致死,而起到防腐的作用。氯化钠不仅创造了“ 死海不死”的特例,而且在防腐领域也有良好的表现。 水乃生命的源泉,水的硬度高低跟人体健康关系极大。高硬度水中的Ca2+、Mg2+能跟SO42-结合,使水产生苦涩味,还会使人的胃肠功能紊乱,出现暂时性的腰胀、排气多、腹泻等现象,这就是“水土不服”的秘密。 了解化学,懂得生活,同时也可避免“大降横病”。 1938年3月14日,比利时的哈塞尔特城处在零下15℃的严寒中,横跨在阿尔伯运河上的一座雄伟壮丽的钢桥,突然间发生巨响,不到几分外钟即折成几段,坠入河中。此事故的肇事者是钢铁中的磷。磷是钢的有害元素之一,能使钢产生冷脆性,使钢在常温下轧制和加工时容易断裂,尽管它能提高钢的硬度,但显著降低了钢的塑性和韧性。可见,生活中了解化学是必要的。 生活的方式不断变化,化学与生活之间的联系是不断增多。请经常关注身边,关注化学与生活的联系。你参考一下
现代化学与生活 我们周围的世界,是一个由物质组成的世界。这些物质无时无刻不在变化:巨大的岩石逐渐风化变成泥土和沙砾;由于地壳变动而埋没在地下深处的古代树木变成了煤;铁器在潮湿的空气里逐渐生锈;等等。其实,化学就是人类为了生活和生产,长期积累了许多有关物质变化的知识。从而逐渐认识到,自然界里一切物质变化的发生的规律。进而通过规律利用自然和改造自然。1、衣 皮衣和皮鞋越来越受到人们的青睐,那皮革是怎么制的呢? 制革就是把动物体上剥离的生皮加工成实用皮料的过程,也称为鞣制,即用鞣酸及重铬酸钾对生皮进行化学处理:①鞣酸,又称丹宁,是某些植物如碱肤禾的树瘤(五倍子)中存在的一类无定形固体物质,分子结构中含多个羟基,可溶于水,能使蛋白质凝固。当生皮充分润湿并压榨后,它的每条纤维周围均充满蛋白质。经鞣酸处理后,生皮可变得规整。②重铬酸钾,在鞣制时加入,经还原使Cr6+成为Cr3+,铬离子与氨基酸的活性基团作用,使皮的纤维键合,强度大增。鞣制后,本来容易发臭、腐烂的硬生皮,变成干净、柔软的皮革。 通常的人造革由聚氯乙烯制成,办法是在织物纱线之间用这种合成树脂粘合。原则上任何树脂(包括橡胶)均可制革。 皮革和人造革两者在应用上有某些共同性:①衣。均适合做御寒外衣。动物皮革较透气,保暖性更好,但怕水;人造革表面不怕受潮;②鞋。二者均耐磨、坚韧,但动物皮革做成的皮鞋(及其它皮制品)受潮后易变形,产生折皱,甚至断裂。人造革制的鞋不怕水但比较气闷2、食 饮食中的化学知识更是不胜枚举。为了健康成长会吃一些有营养的东西,比如牛奶肯定是不可少的。有些喜欢喝加糖的牛奶,所以在煮牛奶时就先放糖一块煮,当然,也可能是用微波炉加热。另外有些喜欢在牛奶里加入果子露或巧克力同饮,这些都是错误的食用方式,我们用化学原理来解释一下。 首先,牛奶中的赖氨酸与糖同煮,在高温作用下会产生梅拉德反应,生成一种有毒物质——果糖基氨酸。这种物质不会被人体消化吸收。结果使对人体特别是对健脑有益的赖氨酸遭到破坏,尤其对少年儿童发育更为不利。喝牛奶加糖是有正确方法的:把煮开的牛奶装入碗内,晾至不烫手时,再把糖加入牛奶中搅拌至糖化时,即可饮用。这样,牛奶温度低了,赖氨酸就不会遭到破坏。 其次,牛奶含有丰富的蛋白质和钙,果子露属于酸性饮料,在胃中能使蛋白质凝固成块,影响吸收,从而降低牛奶的营养价值,长期这样饮用,会使孩子变瘦。巧克力含有大量草酸。牛奶与巧克力同时食用,则牛奶中的钙和巧克力中的草酸就会结合成草酸钙,不被人体吸收,破坏了牛奶的营养成分。若长期如此食用,还可造成小孩头发干枯、腹泻、出现缺钙和生长发育缓慢。3、住 举家迁入新居,这本是一件值得高兴的事,但关于小儿患白血病专家调查却令人担忧。近年来小儿白血病的患者明显增加,其中90%的小患者家中半年之内曾经装修过。但装修材料中的有害物质是否是小儿白血病的重要诱因尚待进一步考证。但广岛白血病人增多和大同地区白血病发病率偏高等现象证明,白血病的发病极有可能与环境污染有关。近年来,有儿科专家在接诊白血病患儿时,有意对其家庭居住环境和生活习惯进行了调查,九成患儿的家长承认自家最近曾经装修过,而且大多是豪华装修。医学专家推测,装修材料中的有害物质可能是小儿白血病的一个诱因,芯板、榉木、曲柳等各种贴面板和各种密度板中含有甲醛、油漆中含有苯乙烯和部分大理石地面的辐射,可能是罪魁祸首,因为甲醛和苯乙烯都是国际卫生组织确认的致癌物,苯可以引起白血病和再生障碍性贫血也被医务界公认。而这些污染气体释放缓慢,据了解,人造板材中甲醛的释放期一般为3~15年。 所以,新装修的房子最好经过一段时间的开窗通风后再入住。4、行 现在最方便的交通工具就是汽车了,但汽车在行驶过程中会排放大量尾气。尾气包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物及甲醛等。 汽车尾气对人体健康有什么样的危害呢?一氧化碳是一种无色、无臭、无味、无刺激性的有毒气体。它随着空气经肺进入血液循环,与血液中的血红蛋白结合,降低红细胞的携氧功能,引起缺氧,影响呼吸及心、脑功能。碳氢化合物对机体具有一定的刺激作用。氮氧化物的刺激作用较小,但易于侵入呼吸道深部细支气管和肺泡,长期吸入可使肺组织受到破坏;氮氧化物还能引起组织缺氧而造成全身组织损伤。
化学与现代生活论文5000字
在我们的生活中,几乎处处都有化学的影子。首先,我们人活着,就离不开化学。举最简单的例子,人们吃饭、喝水,从食物进入试管、胃部,到被胃酸消化,被毛细血管吸收,到最后的残渣被排出体外,每一个过程都少不了要发生化学反应。 再说饮食。人们吃粮食是因为粮食有营养,而营养从何而来?植物接受阳光照射,然后经过光合作用,水分和无机盐便成了淀粉储藏于粮食中。而在今天,粮食从地里种出就少不了营养液和肥料。各种氮肥、磷肥、钾肥和复合肥料的使用,使粮食的产量和质量都提高了。在虫害季节,农药也必不可少。加上人们医病的药品,这些都是化学为人类带来的利处。 生活中的一些小常识也和化学紧密相连。例如吃水果可以解酒。这是因为,水果里含有机酸,而酒里的主要成分是乙醇,有机酸能与乙醇相互作用而形成酯类物质从而达到解酒的目的。还有,打开碳酸饮料的瓶子会有气泡冒出。原因是,人们在制汽水时常用小苏打(碳酸氢钠)和柠檬酸配制,当把小苏打与柠檬酸混溶于水中后它们之间发生反应,生成二氧化碳气体,而瓶子已塞紧,二氧化碳被迫呆在水中,当瓶塞打开后,外面压力小了,二氧化碳气体便从水中逸出,形成气泡翻腾的景象。
浅谈现代生活与化学的联系 摘 要:21世纪人类的生活与化学有密切的关系,化学在信息与生命科学中有着及其重要的作用,化学学科 与这些学科交叉,会给人类的生活带来深刻的变革。化学与国民经济各个部门、各尖端科学技术领域以及人 民生活各个方面都有着密切联系。21世纪人们越来越多 地享受和依赖化学带给我们生活的方便和高质量。 关键词:化学与生活;生物技术;信息技术 生活中处处有化学,日常生活以及材料、能 源、环境、生命科学等诸多问题,都体现了化学与 人类、社会发展的密切关系以及化学发展的最新 成果 。随着生活水平的提高,人们越来越追求健康、高品位的生 活,化学与生活的联系也日趋密切。只要你留心观察、用心思 考,就会发现生活中的化学知识到处可见。 化学是一门自然科 学,有着丰富的实验内容。化学本应是一门生动的、贴近生活 的、探求自然奥秘的一门学科。生活中充满着化学的踪影,化学 就在我们身边,用化学知识可以解决生活中的实际问题。化学可 以服务于社会,服务于其它学科,服务于人类自身。 21世纪的生活对化学的要求和利用会日益 加大,人们对衣、食、住、行等各个方面新的需求都 与化学紧密相连。基因疗法、转基因食品、干细胞 技术、生态环保型服装、智能材料、生物质洁净能 源、纳米生物技术等,人们要用化学方法不断创造 新的化学产品;创造新药品战胜癌症、艾滋病、 SARS等病毒性疾病;战胜老年性痴呆、心脏病与 中风等影响健康长寿的顽疾。 在21世纪,生物化学领域对于生物结构的研 究已经从静态进入动态,从分子结构进入分子以 上甚至细胞层次的复杂结构研究,对生物功能分 子的结构、性质、功能三者关系的研究从单一分子 进入多分子体系以至细胞体系的研究。现代技术 已经能够分离和鉴定对制造特殊蛋白质有指令作 用的基因,然后把这些基因结合到生物体如酵母 菌中以制造人们所期望的蛋白质。例如对人类有 重要作用的胰岛素或人体生长素,科学家可以通 过化学的方法来改变基因以修饰其序列,生成更 好性质的蛋白质。二十一世纪有一个特别受到关 注的领域,即人体基因组的序列化问题,人体中所 有重要蛋白质都是在基因的指导下制造出来的, 基因组指在细胞核中的遗传性DNA 的全部物 质,它携带着成千上万单独的基因,每一个都包含 有数百个或更多的DNA单元,起着密码信的作 用;人体中有数以亿计的这种单元,要找出人体这 种基因序列并对每种基因中的化学序列进行测 定。进一步了解生命的化学本质和重要性以及对 健康的重要性是十分重要的。在二十一世纪医疗 卫生领域内可能最令人感兴趣的新领域之一是基 因疗法。人体有些疾病并不是由于某种微生物的 侵害而引起的,而是和我们自身的基因缺陷有关。 药物化学家正在尝试着发展一种用向细胞释放 DNA片段的方法,使其替代有缺损的部分;这是 在二十一世纪充满竞争的领域,未来的基因疗法 将有助于目前尚不能解决的与健康有关的问题。 美国前总统克林顿曾向公众展示了未来个性化医 疗的蓝图:如果你到了医院,经过医生和系列化验 诊断为某种疾病,医生只给你提供一组治疗信息 供选择,你只要将带有自己遗传档案的软盘插入 电脑,同时输入疾病和治疗相关信息,电脑就会提 示应该选择什么药、最佳剂量和剂型、服用的效 果。这样,人们将会获得最佳的治疗效果,药物的 毒副作用避免到最小。 进入21世纪,我们正在经历着一场新的技术 革命,其核心和主流是信息科学技术革命,它必将 对我们的生活产生巨大的影响。在信息科学和信 息技术中比较典型的是传感技术、通信技术和计 算机技术。它们大体相当于人的感觉器官、神经 系统和思维器官。将传感、通信和计算机技术连 接成网,融为一体,标志着信息化社会的到来。 传感技术的任务是要精确、高效、可靠地采集 各种形式的信息。因此,需要努力发展遥感、遥测 及各种高性能的传感器、换能器和显示器,如卫星 遥感技术,红外遥感技术,次声和超声检测技术, 各种热敏、声敏、味敏、嗅敏及智能传感系统。 信息技术的发展正日益改变着人们的生活水 平。信息技术与化学的紧密联系集中表现在通过 各种化学合成手段,制造出功能各异的信息材料, 主要包括电子材料和光电子材料。各种电学、磁 学和光学性能不断改进的新材料推动着电子学的 发展。计算机的功能和速度将来会变成什么样 子,是否真的有一天能够达到和人脑相比拟,甚至 于超过人脑的水平?这恐怕要取决于是否能够把 计算机电路的微型化继续做下去,同时不断提高 芯片的集成度。以半导体硅为基础的微电子技 术,遵循着一个非常著名的定律:摩尔定律,即每 经过18至24个月,电路的运算速度大约翻一番, 历经40年的变化后,固态微电子学已经发展到在 面积小到几个平方厘米的硅片上,可以做出几百 万个尺寸为0.18(微米)的晶体管的水平。但是 如果和分子器件相比,它仍然是太大了。假设现 在的晶体管相当于布满文字的一页纸,分子器件 大约只相当于其中的一个句点,即使像现在技术 界提出的,12年内硅晶体管的尺度可能缩小到 12Ohm(纳米)的水平,但是硅芯片和分子器件相 比,仍然要大60o00倍!再者,没有人认为传统的 硅基微电子学会继续按照摩尔定律发展下去,这 和芯片制造专家认为继续做下去经济上不再合算 有关。当把更多的晶体管做在一张芯片上时,杂 散信号、因为器件过于密集而带来的芯片散热问 题以及制造器件本身的困难等等,都将影响到这 项技术的进展。事实上,制造有效的超小型硅晶 体管以及它们之间的连接等技术的革新,已经是 越来越困难了。不少专家认为,当晶体管达到0.1 微米的水平时,挑战将变得更加激烈,因为集成电 路加工技术所遇到的困难是随着晶体管密度的增 加呈指数增长的,但是它的经济效益却不一定能 够达到同样的增长速度。不少专家认为在2015 年左右,芯片的产值将达到2000亿美元,此时它 的不断小型化的势头也将停滞,因为这时用来提 高芯片能力的成本实在太高了。近年来在分子计 算机研究方面的巨大进步,为解决这个问题提供 了另一个可能的方向。虽然目前预言它的成功还 为时过早,但是近年来在这个领域内取得的许多 成果所展示的前景却是极其鼓舞人心的。 总之,在21世纪,化学与国民经济各个部门、 尖端科学技术各个领域以及人民生活各个方面都 有着密切联系。它是一门重要的基础科学,它在 整个自然科学中的关系和地位,正如[美]Pi— mentel GC在《化学中的机会——今天和明天》一 书中指出的“化学是一门中心科学,它与社会发展 各方面的需要都有密切关系。”化学与其他学科的 交叉将是21世纪科学发展的必然趋势,生命科 学、材料科学、环境化学、绿色化学、能源化学、药 物化学、计算化学、纳米化学等众多新兴的交叉领 域将大大地改变传统的化学科学的范畴与意义, 并已经改变且将更大程度上改变社会和个人的生 存、发展及生活方式。
化学是一门基础的自然科学,对人类有重大意义,跟生活也有很大关系。化学能帮人们做有用的事。衣、食、住、行、用,化学无所不在。 在衣方面,化学可谓给生活增添温暖。尼龙,分子中含有酰铵键的树脂,自然界中没有,需要靠化学方法得到;涤纶,用乙二醇、对苯二甲酸二甲酯等合成的纤维。还有类似的许多衣料,丰富了人们的衣橱。在食方面,化学同样重要。用纯碱发面制馒头,松软可口。各种饮用酒,经粮食等原料发生一系列化学变化制得。槟榔是少数民族喜爱的食物,在食用前,槟榔必须浸泡在熟石灰中,切成小块。到一定时间后,才可食用。 由于有了化学,我们的住房才有多彩的装饰。生石灰浸在水中成熟石灰,熟石灰涂在 上干后成洁白坚硬的碳酸钙,覆盖了泥土的黄色,房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁,我们才有铁制品使用。化学加工石油,我们才能用上轻便的塑料。化学锻烧陶土,才能使房屋有漂亮的瓷砖表面。 化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量,车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源,即使用了电做动力,也不能忘记化学能伟大的贡献。在现在,化学仍是交通工具的生命仍对人们出行起重大作用。 化学无时不在人们生活的各种活动中。洗涤剂是含磷的化合物,广泛应用于人们清洗器具、纺织、造纸、农药等部门。用磺铁矿燃烧制硫酸,作为重要的化工原料。用“王水”检验金子是否纯。用酸洗去水垢。用汽油乳化橡胶做粘合剂。用氢氟酸雕画玻璃。用泡沫灭火器灭火。用二氧化碳加压溶解制爽口的汽水,用小苏打做可口的饼干。用腐蚀性药品清除管道阻塞。生活中,化学的频繁使用不是举例能举完的,它已与生活紧密联系在一起。 化学本身是一面魔术镜,将一百多种元素巧妙地结合,组成神奇美丽的世界。它使碳这一元素形成了美丽高贵的金刚石和柔软廉价的石墨两种天壤之别的形态,跟人们开了玩笑。人们将在他的一个个玩笑中不断摸索进步。而我们的生活也将随着它的进步而进入美好的未来。 第二篇 生活丰富多彩,在不经意之中,人们经常遇见一些化学与生活的完美结合。但人们很少注意到其中的微妙与有趣。 大家对“咸鱼”一定不陌生。可为什么鱼加上点盐就可长期放置,而不腐蚀、变质呢?其中的关键是食盐。食物腐败的原因是由于微生物细菌的作用。只要控制生物细菌的生长,就能防止食物腐败。食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠是电解质,它的饱和溶液渗透压大于非电解质溶液(微生物细菌中的细胞中蛋白质溶液)的渗透压。当渗透压大的溶液和渗透压小的溶液间隔以半透膜(如细胞膜)隔开时则溶剂分子将从渗透压小的一方渗透到渗透压大的一方。即在食盐溶液存在下,微生物细菌细胞中的水分子将不断进入食盐溶液中去,导致细胞干枯致死,而起到防腐的作用。氯化钠不仅创造了“ 死海不死”的特例,而且在防腐领域也有良好的表现。 水乃生命的源泉,水的硬度高低跟人体健康关系极大。高硬度水中的Ca2+、Mg2+能跟SO42-结合,使水产生苦涩味,还会使人的胃肠功能紊乱,出现暂时性的腰胀、排气多、腹泻等现象,这就是“水土不服”的秘密。 了解化学,懂得生活,同时也可避免“大降横病”。 1938年3月14日,比利时的哈塞尔特城处在零下15℃的严寒中,横跨在阿尔伯运河上的一座雄伟壮丽的钢桥,突然间发生巨响,不到几分外钟即折成几段,坠入河中。此事故的肇事者是钢铁中的磷。磷是钢的有害元素之一,能使钢产生冷脆性,使钢在常温下轧制和加工时容易断裂,尽管它能提高钢的硬度,但显著降低了钢的塑性和韧性。可见,生活中了解化学是必要的。 生活的方式不断变化,化学与生活之间的联系是不断增多。请经常关注身边,关注化学与生活的联系。你参考一下
化学与生活论文5000字开头
现代化学与生活 我们周围的世界,是一个由物质组成的世界。这些物质无时无刻不在变化:巨大的岩石逐渐风化变成泥土和沙砾;由于地壳变动而埋没在地下深处的古代树木变成了煤;铁器在潮湿的空气里逐渐生锈;等等。其实,化学就是人类为了生活和生产,长期积累了许多有关物质变化的知识。从而逐渐认识到,自然界里一切物质变化的发生的规律。进而通过规律利用自然和改造自然。1、衣 皮衣和皮鞋越来越受到人们的青睐,那皮革是怎么制的呢? 制革就是把动物体上剥离的生皮加工成实用皮料的过程,也称为鞣制,即用鞣酸及重铬酸钾对生皮进行化学处理:①鞣酸,又称丹宁,是某些植物如碱肤禾的树瘤(五倍子)中存在的一类无定形固体物质,分子结构中含多个羟基,可溶于水,能使蛋白质凝固。当生皮充分润湿并压榨后,它的每条纤维周围均充满蛋白质。经鞣酸处理后,生皮可变得规整。②重铬酸钾,在鞣制时加入,经还原使Cr6+成为Cr3+,铬离子与氨基酸的活性基团作用,使皮的纤维键合,强度大增。鞣制后,本来容易发臭、腐烂的硬生皮,变成干净、柔软的皮革。 通常的人造革由聚氯乙烯制成,办法是在织物纱线之间用这种合成树脂粘合。原则上任何树脂(包括橡胶)均可制革。 皮革和人造革两者在应用上有某些共同性:①衣。均适合做御寒外衣。动物皮革较透气,保暖性更好,但怕水;人造革表面不怕受潮;②鞋。二者均耐磨、坚韧,但动物皮革做成的皮鞋(及其它皮制品)受潮后易变形,产生折皱,甚至断裂。人造革制的鞋不怕水但比较气闷2、食 饮食中的化学知识更是不胜枚举。为了健康成长会吃一些有营养的东西,比如牛奶肯定是不可少的。有些喜欢喝加糖的牛奶,所以在煮牛奶时就先放糖一块煮,当然,也可能是用微波炉加热。另外有些喜欢在牛奶里加入果子露或巧克力同饮,这些都是错误的食用方式,我们用化学原理来解释一下。 首先,牛奶中的赖氨酸与糖同煮,在高温作用下会产生梅拉德反应,生成一种有毒物质——果糖基氨酸。这种物质不会被人体消化吸收。结果使对人体特别是对健脑有益的赖氨酸遭到破坏,尤其对少年儿童发育更为不利。喝牛奶加糖是有正确方法的:把煮开的牛奶装入碗内,晾至不烫手时,再把糖加入牛奶中搅拌至糖化时,即可饮用。这样,牛奶温度低了,赖氨酸就不会遭到破坏。 其次,牛奶含有丰富的蛋白质和钙,果子露属于酸性饮料,在胃中能使蛋白质凝固成块,影响吸收,从而降低牛奶的营养价值,长期这样饮用,会使孩子变瘦。巧克力含有大量草酸。牛奶与巧克力同时食用,则牛奶中的钙和巧克力中的草酸就会结合成草酸钙,不被人体吸收,破坏了牛奶的营养成分。若长期如此食用,还可造成小孩头发干枯、腹泻、出现缺钙和生长发育缓慢。3、住 举家迁入新居,这本是一件值得高兴的事,但关于小儿患白血病专家调查却令人担忧。近年来小儿白血病的患者明显增加,其中90%的小患者家中半年之内曾经装修过。但装修材料中的有害物质是否是小儿白血病的重要诱因尚待进一步考证。但广岛白血病人增多和大同地区白血病发病率偏高等现象证明,白血病的发病极有可能与环境污染有关。近年来,有儿科专家在接诊白血病患儿时,有意对其家庭居住环境和生活习惯进行了调查,九成患儿的家长承认自家最近曾经装修过,而且大多是豪华装修。医学专家推测,装修材料中的有害物质可能是小儿白血病的一个诱因,芯板、榉木、曲柳等各种贴面板和各种密度板中含有甲醛、油漆中含有苯乙烯和部分大理石地面的辐射,可能是罪魁祸首,因为甲醛和苯乙烯都是国际卫生组织确认的致癌物,苯可以引起白血病和再生障碍性贫血也被医务界公认。而这些污染气体释放缓慢,据了解,人造板材中甲醛的释放期一般为3~15年。 所以,新装修的房子最好经过一段时间的开窗通风后再入住。4、行 现在最方便的交通工具就是汽车了,但汽车在行驶过程中会排放大量尾气。尾气包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物及甲醛等。 汽车尾气对人体健康有什么样的危害呢?一氧化碳是一种无色、无臭、无味、无刺激性的有毒气体。它随着空气经肺进入血液循环,与血液中的血红蛋白结合,降低红细胞的携氧功能,引起缺氧,影响呼吸及心、脑功能。碳氢化合物对机体具有一定的刺激作用。氮氧化物的刺激作用较小,但易于侵入呼吸道深部细支气管和肺泡,长期吸入可使肺组织受到破坏;氮氧化物还能引起组织缺氧而造成全身组织损伤。
化学是一门基础的自然科学,对人类有重大意义,跟生活也有很大关系。化学能帮人们做有用的事。衣、食、住、行、用,化学无所不在。 在衣方面,化学可谓给生活增添温暖。尼龙,分子中含有酰铵键的树脂,自然界中没有,需要靠化学方法得到;涤纶,用乙二醇、对苯二甲酸二甲酯等合成的纤维。还有类似的许多衣料,丰富了人们的衣橱。在食方面,化学同样重要。用纯碱发面制馒头,松软可口。各种饮用酒,经粮食等原料发生一系列化学变化制得。槟榔是少数民族喜爱的食物,在食用前,槟榔必须浸泡在熟石灰中,切成小块。到一定时间后,才可食用。 由于有了化学,我们的住房才有多彩的装饰。生石灰浸在水中成熟石灰,熟石灰涂在 上干后成洁白坚硬的碳酸钙,覆盖了泥土的黄色,房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁,我们才有铁制品使用。化学加工石油,我们才能用上轻便的塑料。化学锻烧陶土,才能使房屋有漂亮的瓷砖表面。 化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量,车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源,即使用了电做动力,也不能忘记化学能伟大的贡献。在现在,化学仍是交通工具的生命仍对人们出行起重大作用。 化学无时不在人们生活的各种活动中。洗涤剂是含磷的化合物,广泛应用于人们清洗器具、纺织、造纸、农药等部门。用磺铁矿燃烧制硫酸,作为重要的化工原料。用“王水”检验金子是否纯。用酸洗去水垢。用汽油乳化橡胶做粘合剂。用氢氟酸雕画玻璃。用泡沫灭火器灭火。用二氧化碳加压溶解制爽口的汽水,用小苏打做可口的饼干。用腐蚀性药品清除管道阻塞。生活中,化学的频繁使用不是举例能举完的,它已与生活紧密联系在一起。 化学本身是一面魔术镜,将一百多种元素巧妙地结合,组成神奇美丽的世界。它使碳这一元素形成了美丽高贵的金刚石和柔软廉价的石墨两种天壤之别的形态,跟人们开了玩笑。人们将在他的一个个玩笑中不断摸索进步。而我们的生活也将随着它的进步而进入美好的未来。 第二篇 生活丰富多彩,在不经意之中,人们经常遇见一些化学与生活的完美结合。但人们很少注意到其中的微妙与有趣。 大家对“咸鱼”一定不陌生。可为什么鱼加上点盐就可长期放置,而不腐蚀、变质呢?其中的关键是食盐。食物腐败的原因是由于微生物细菌的作用。只要控制生物细菌的生长,就能防止食物腐败。食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠是电解质,它的饱和溶液渗透压大于非电解质溶液(微生物细菌中的细胞中蛋白质溶液)的渗透压。当渗透压大的溶液和渗透压小的溶液间隔以半透膜(如细胞膜)隔开时则溶剂分子将从渗透压小的一方渗透到渗透压大的一方。即在食盐溶液存在下,微生物细菌细胞中的水分子将不断进入食盐溶液中去,导致细胞干枯致死,而起到防腐的作用。氯化钠不仅创造了“ 死海不死”的特例,而且在防腐领域也有良好的表现。 水乃生命的源泉,水的硬度高低跟人体健康关系极大。高硬度水中的Ca2+、Mg2+能跟SO42-结合,使水产生苦涩味,还会使人的胃肠功能紊乱,出现暂时性的腰胀、排气多、腹泻等现象,这就是“水土不服”的秘密。 了解化学,懂得生活,同时也可避免“大降横病”。 1938年3月14日,比利时的哈塞尔特城处在零下15℃的严寒中,横跨在阿尔伯运河上的一座雄伟壮丽的钢桥,突然间发生巨响,不到几分外钟即折成几段,坠入河中。此事故的肇事者是钢铁中的磷。磷是钢的有害元素之一,能使钢产生冷脆性,使钢在常温下轧制和加工时容易断裂,尽管它能提高钢的硬度,但显著降低了钢的塑性和韧性。可见,生活中了解化学是必要的。 生活的方式不断变化,化学与生活之间的联系是不断增多。请经常关注身边,关注化学与生活的联系。你参考一下
现代生活化学论文3000字开头
现代化学与生活 我们周围的世界,是一个由物质组成的世界。这些物质无时无刻不在变化:巨大的岩石逐渐风化变成泥土和沙砾;由于地壳变动而埋没在地下深处的古代树木变成了煤;铁器在潮湿的空气里逐渐生锈;等等。其实,化学就是人类为了生活和生产,长期积累了许多有关物质变化的知识。从而逐渐认识到,自然界里一切物质变化的发生的规律。进而通过规律利用自然和改造自然。1、衣 皮衣和皮鞋越来越受到人们的青睐,那皮革是怎么制的呢? 制革就是把动物体上剥离的生皮加工成实用皮料的过程,也称为鞣制,即用鞣酸及重铬酸钾对生皮进行化学处理:①鞣酸,又称丹宁,是某些植物如碱肤禾的树瘤(五倍子)中存在的一类无定形固体物质,分子结构中含多个羟基,可溶于水,能使蛋白质凝固。当生皮充分润湿并压榨后,它的每条纤维周围均充满蛋白质。经鞣酸处理后,生皮可变得规整。②重铬酸钾,在鞣制时加入,经还原使Cr6+成为Cr3+,铬离子与氨基酸的活性基团作用,使皮的纤维键合,强度大增。鞣制后,本来容易发臭、腐烂的硬生皮,变成干净、柔软的皮革。 通常的人造革由聚氯乙烯制成,办法是在织物纱线之间用这种合成树脂粘合。原则上任何树脂(包括橡胶)均可制革。 皮革和人造革两者在应用上有某些共同性:①衣。均适合做御寒外衣。动物皮革较透气,保暖性更好,但怕水;人造革表面不怕受潮;②鞋。二者均耐磨、坚韧,但动物皮革做成的皮鞋(及其它皮制品)受潮后易变形,产生折皱,甚至断裂。人造革制的鞋不怕水但比较气闷2、食 饮食中的化学知识更是不胜枚举。为了健康成长会吃一些有营养的东西,比如牛奶肯定是不可少的。有些喜欢喝加糖的牛奶,所以在煮牛奶时就先放糖一块煮,当然,也可能是用微波炉加热。另外有些喜欢在牛奶里加入果子露或巧克力同饮,这些都是错误的食用方式,我们用化学原理来解释一下。 首先,牛奶中的赖氨酸与糖同煮,在高温作用下会产生梅拉德反应,生成一种有毒物质——果糖基氨酸。这种物质不会被人体消化吸收。结果使对人体特别是对健脑有益的赖氨酸遭到破坏,尤其对少年儿童发育更为不利。喝牛奶加糖是有正确方法的:把煮开的牛奶装入碗内,晾至不烫手时,再把糖加入牛奶中搅拌至糖化时,即可饮用。这样,牛奶温度低了,赖氨酸就不会遭到破坏。 其次,牛奶含有丰富的蛋白质和钙,果子露属于酸性饮料,在胃中能使蛋白质凝固成块,影响吸收,从而降低牛奶的营养价值,长期这样饮用,会使孩子变瘦。巧克力含有大量草酸。牛奶与巧克力同时食用,则牛奶中的钙和巧克力中的草酸就会结合成草酸钙,不被人体吸收,破坏了牛奶的营养成分。若长期如此食用,还可造成小孩头发干枯、腹泻、出现缺钙和生长发育缓慢。3、住 举家迁入新居,这本是一件值得高兴的事,但关于小儿患白血病专家调查却令人担忧。近年来小儿白血病的患者明显增加,其中90%的小患者家中半年之内曾经装修过。但装修材料中的有害物质是否是小儿白血病的重要诱因尚待进一步考证。但广岛白血病人增多和大同地区白血病发病率偏高等现象证明,白血病的发病极有可能与环境污染有关。近年来,有儿科专家在接诊白血病患儿时,有意对其家庭居住环境和生活习惯进行了调查,九成患儿的家长承认自家最近曾经装修过,而且大多是豪华装修。医学专家推测,装修材料中的有害物质可能是小儿白血病的一个诱因,芯板、榉木、曲柳等各种贴面板和各种密度板中含有甲醛、油漆中含有苯乙烯和部分大理石地面的辐射,可能是罪魁祸首,因为甲醛和苯乙烯都是国际卫生组织确认的致癌物,苯可以引起白血病和再生障碍性贫血也被医务界公认。而这些污染气体释放缓慢,据了解,人造板材中甲醛的释放期一般为3~15年。 所以,新装修的房子最好经过一段时间的开窗通风后再入住。4、行 现在最方便的交通工具就是汽车了,但汽车在行驶过程中会排放大量尾气。尾气包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物及甲醛等。 汽车尾气对人体健康有什么样的危害呢?一氧化碳是一种无色、无臭、无味、无刺激性的有毒气体。它随着空气经肺进入血液循环,与血液中的血红蛋白结合,降低红细胞的携氧功能,引起缺氧,影响呼吸及心、脑功能。碳氢化合物对机体具有一定的刺激作用。氮氧化物的刺激作用较小,但易于侵入呼吸道深部细支气管和肺泡,长期吸入可使肺组织受到破坏;氮氧化物还能引起组织缺氧而造成全身组织损伤。
参考下(物理化学进展)、(自然科学)等等这类的资料
人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。 绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。 化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料1 原料选择 工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。 以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过43亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。 我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。2 溶剂的选择 大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。1 固相反应 固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。2 以水为溶剂的反应 由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。 水相有机合成在有机金属类反应,水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中,开发利用以水作溶剂是大有可为的。3 超临界流体作为有机溶剂 超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点(10℃,7 79KPa)以上的CO2流体。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。3 催化剂的选择 许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过6%,而且催化剂寿命长。2 化学反应的绿色化 为了节约资源和减少污染,合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性),另一个就是原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物,不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”。为此,化学化工工作者在设计合成路线时,要减少“中转”、增加“直快”、“特快”,更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多,在些不作赘述。3 生物技术的应用 生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。 绿色化学是人类的一项重要战略任务。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改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件!
绿色化学与现代生活论文3000字开头
人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。 绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。 化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料1 原料选择 工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。 以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过43亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。 我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。2 溶剂的选择 大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。1 固相反应 固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。2 以水为溶剂的反应 由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。 水相有机合成在有机金属类反应,水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中,开发利用以水作溶剂是大有可为的。3 超临界流体作为有机溶剂 超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点(10℃,7 79KPa)以上的CO2流体。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。3 催化剂的选择 许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过6%,而且催化剂寿命长。2 化学反应的绿色化 为了节约资源和减少污染,合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性),另一个就是原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物,不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”。为此,化学化工工作者在设计合成路线时,要减少“中转”、增加“直快”、“特快”,更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多,在些不作赘述。3 生物技术的应用 生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。 绿色化学是人类的一项重要战略任务。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改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件!
化学所面临的挑战 1 化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没 化学是一门中心科学,化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系,产生了许多重要的交叉学科,但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学(central science)反而被社会看作是伴娘科学(bridesmaid science)而不受重视。 2 化学正被各种各样的环境污染问题所困扰 化学的发展在不断促进人类进步的同时,在客观上使环境污染成为可能,但是起决定性的是人的因素,最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等;另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因,显然是不公平的,比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系,在最早的化学工艺流程里面,根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围,因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在,有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学,进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理,结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎,有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上,这些是对化学的偏见,监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。 2 绿色化学是应对挑战的必然 科学不但要认识世界和改造世界,还要保护世界。化学也如此,为了应对化学所面临的挑战,提倡绿色化学是刻不容缓。 1 绿色化学的概念 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护,绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动的防止化学污染,从而在根本上切断污染源,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。 2绿色化学的产生及其背景 当今,可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展,既要发展经济,又要保护自然资源和环境,使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年,美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,这是绿色化学的最初思想。1989年,美国环保局又提出了“污染预防”的概念。 1990年,美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年,美国环保局又发布了“污染预防战略”。1995年,美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿,在1995年,中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。 3 绿色化学的核心内容 原子经济性是绿色化学的核心内容,这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost(为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖)提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为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。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是: 原子利用率= (预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100% 如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法,即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成,2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%,体现了原子经济性,减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。 4 绿色化学的12项原则和5R原则 为了简述了绿色化学的主要观点,PTAnastas和JCWaner曾提出绿色化学的12项原则,这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。 Ⅰ.防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 Ⅱ.讲原子经济——应该设计这样的合成程序,使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。 Ⅲ.较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法,使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。 Ⅳ.设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能,还应具有最小的毒性。 Ⅴ.溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料(如溶剂或析出剂)当不得已使用时,尽可能应是无害的。 Ⅵ.设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量,还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。 Ⅶ.用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的,原料应能回收而不是使之变坏。 Ⅷ.尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程),因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。 Ⅸ.催化作用——催化剂(尽可能是具选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。 Ⅹ.要设计降解——按设计生产的生成物,当其有效作用完成后,可以分解为无害的降解产物,在环境中不继续存在。 Ⅺ.防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法,在实时分析、进程中监测,特别是对形成危害物质的控制上。 Ⅻ.特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中,反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。 为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求,人们又提出了5R理论: Ⅰ.减量——Reduction 减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量,有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物(副产物)排放量,必须排放标准以下。 Ⅱ.重复使用——Reuse 重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等,从一开始就应考虑有重复使用的设计。 Ⅲ.回收——Recycling 回收主要包括:回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。 Ⅵ.再生——Regeneration 再生是变废为宝,节省资源、能源,减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。 Ⅴ.拒用——Rejection 拒绝使用是杜绝污染的最根本办法,它是指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用。 3 绿色化学的发展前景 1反应原料的绿色化 即反应原料符合5R原则。 2原子经济性反应 在基本有机原料的生产中,已有一些原子经济性反应的典范,如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。 3高效合成法 不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。 提高反应的选择性———定向合成 如不对称合成。 环境友好催化剂 例如在正己烷的裂解反应中,固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性,更小的腐蚀性。 物理方法促进化学反应 如微波引发和促进Diels Alder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。 酶促有机化学反应 酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。 8溶剂 化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。 计算机辅助绿色化学设计和模拟 在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。 10环境友好产品 如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。 绿色化学为化学的发展注入了新的活力,在21世纪化学必将大有可为。