第一篇:綠色化學(xué)結(jié)課論文
綠色化學(xué)結(jié)課論文——
我的“中國夢”之
綠色化學(xué),綠色生活
學(xué)院:物理化學(xué)學(xué)院
專業(yè):應(yīng)用化學(xué)1001
學(xué)號:311013030103
姓名:郝一影
目錄
一、綠色化學(xué)的概念……………………………………………………1
二、綠色化學(xué)的發(fā)展背景及主要特征
2.1綠色化學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展……………………………………
12.2綠色化學(xué)的主要特征………………………………………2
三、綠色化學(xué)的研究內(nèi)容及原則
3.1主要的研究方向……………………………………………
23.2綠色化學(xué)研究的十二原則…………………………………3
三、綠色化學(xué)的重要性
4.1對化學(xué)工業(yè)待影響…………………………………………
44.2對人類生活的影響…………………………………………4
四、綠色化學(xué)的研究成果
5.1綠色化學(xué)在合成有機(jī)物上的應(yīng)用……………………………
45.2綠色化學(xué)在水處理中的應(yīng)用…………………………………4
5.3綠色化學(xué)在農(nóng)藥中的應(yīng)用……………………………………5
六、踐行綠色生活
6.1化學(xué)體現(xiàn)在生活的各個(gè)方面…………………………………6.2踐行綠色生活,從小事做起…………………………………6
七、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………7
綠色化學(xué),綠色生活
摘要:隨著污染嚴(yán)重、資源耗費(fèi)和工業(yè)發(fā)展,導(dǎo)致人類面臨著嚴(yán)重的環(huán)境問題。人類已經(jīng)意識到今天所面臨的困境的根源,是發(fā)展模式的問題。然而,無論是傳統(tǒng)的發(fā)展模式還是“可持續(xù)發(fā)展”的模式中,化學(xué)始終扮演著“中心科學(xué)”的角色。綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的必然選擇,是化學(xué)發(fā)展的高級階段。綠色化學(xué)研究的目標(biāo)就是從根本上實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)的“綠色化”,達(dá)到環(huán)境,經(jīng)濟(jì),社會三方面的和諧發(fā)展。綠色化學(xué)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代,它實(shí)質(zhì)上就是阻止污染,即從“根本”上治理環(huán)境。而綠色生活不僅僅是指通過綠色化學(xué)達(dá)到的一些目標(biāo),也要求我們作為地球人從身邊小事做起,講究低碳環(huán)保,保護(hù)環(huán)境。
關(guān)鍵字:綠色化學(xué),綠色生活,可持續(xù)發(fā)展,保護(hù)環(huán)境,從我做起,從身邊小事做起
一、綠色化學(xué)的概念
隨著21世紀(jì)環(huán)境污染問題的加重,綠色化學(xué)被提出,綠色化學(xué)也叫環(huán)境友好化學(xué),它是從源頭上阻止污染的新興學(xué)科?!熬G色化學(xué)”由美國化學(xué)會(ACS)提出,目前得到世界廣泛的響應(yīng)。其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染;反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。按照美國《綠色化學(xué)》(GreenChemistry)雜志的定義綠色化學(xué)是指在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān),避免排放有害物質(zhì),利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。
綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”,綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的,是一個(gè)“新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。
二、綠色化學(xué)的發(fā)展背景及主要特征
化學(xué)在為人類創(chuàng)造財(cái)富的同時(shí),給人類也帶來了危難。而每一門科學(xué)的發(fā)展史上都充滿著探索與進(jìn)步,由于科學(xué)中的不確定性,化學(xué)家在研究過程中不可避免地會合成出未知性質(zhì)的化合物,只有通過經(jīng)過長期應(yīng)用和研究才能熟知其性質(zhì),這時(shí)新物質(zhì)可能已經(jīng)對環(huán)境或人類生活造成了影響。傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴(yán)重,目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類的生存。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)使得各國必須尋找一條不破壞環(huán)境,不危害人類生存的可持續(xù)發(fā)展的道路?;瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對環(huán)境無害的化學(xué)品?甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝?綠色化學(xué)的口號最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)非常發(fā)達(dá)的美國。1990年,美聯(lián)邦政府通過了一個(gè)“防止污染行動”的法令,該法令條文中第一次出現(xiàn)“綠色化學(xué)”一詞,1991年,“綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會(ACS)提出并成為美國環(huán)境保護(hù)局的中心口號,并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。1998年,P.T.Anastas和J.C.Warner出版了“Green Chemistry:Theory And Practice”,這是綠色化學(xué)發(fā)展史上的里程碑。總之,綠色化學(xué)在近十幾年受到了世界各國的高度重視,也取得了一定程度的發(fā)展。
綠色化學(xué)是從源頭上解決污染的一門科學(xué),對環(huán)境保護(hù)和社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義,它的主要特征為:(1)體現(xiàn)人與自然的和諧,是自然科學(xué)與社會科學(xué)發(fā)展的統(tǒng)一;(2)強(qiáng)調(diào)原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng),實(shí)現(xiàn)廢物的零排放;(3)體現(xiàn)化學(xué)與化工等發(fā)展與融合,目的是實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn);(4)要盡可能優(yōu)先地使用催化技術(shù);(5)工藝條件盡可能的溫和,以減少能耗和提高安全性。
三、綠色化學(xué)的研究內(nèi)容及原則
內(nèi)容:近年來,綠色化學(xué)的研究主要圍繞化學(xué)反應(yīng)、原料、催化劑、溶劑及產(chǎn)品的綠色化來進(jìn)行的。研究內(nèi)容主要包括:(1)化學(xué)反應(yīng)的綠色化:尋求安全有效的反應(yīng)途徑,如開發(fā)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)、提高反應(yīng)的選擇性等;(2)原來的綠色化:選擇安全有效的反應(yīng)原料如采用無毒無害的原料、以可再生資源為原料等;(3)溶劑的綠色化:如采用無毒無害的溶劑;(4)催化劑的綠色化:如采用無毒無害的催化劑;(5)產(chǎn)品的綠色化:設(shè)計(jì)安全有效的目標(biāo)分子、制造環(huán)境友好產(chǎn)品等;(6)化工生產(chǎn)的綠色化:尋求“零排放”的工藝過程和安全有效的反應(yīng)條件等。英國Crystal Faraday協(xié)會在2004年提出了目前綠色化學(xué)的 8個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域:綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì);原料;新型反應(yīng);新型催化劑;溶劑;工藝改進(jìn);分離技術(shù);支撐技術(shù)
總之,綠色化學(xué)的核心問題是:(1)研究新的反應(yīng)體系包括新的、更安全的、對環(huán)境友好的合成方法和路線;(2)采用清潔、無污染的化學(xué)原料包括生物質(zhì)資源;(3)探索新的反應(yīng)條件,如采用超臨界流體和環(huán)境無害的介質(zhì);(4)設(shè)計(jì)和研究安全的、毒性更低的或更環(huán)保的化學(xué)產(chǎn)品。
十二原則:1998年,Anastas和Warner提出了綠色化學(xué)的十二原則,目前已為國際化學(xué)界所公認(rèn),它也為綠色化學(xué)與技術(shù)研究的未來發(fā)展指明了方向。
綠色化學(xué)的十二條原則:
? 防止廢物——設(shè)計(jì)化學(xué)合成方法,防止廢物的產(chǎn)生,從而沒有廢物需處理或凈化。
? 設(shè)計(jì)安全的化學(xué)品和產(chǎn)品——設(shè)計(jì)更有效,同時(shí)較小毒性或無毒的化學(xué)產(chǎn)品。
? 設(shè)計(jì)較小危險(xiǎn)性的化學(xué)合成方法——設(shè)計(jì)使用或產(chǎn)生對人類健康和環(huán)境無害或較小毒性的物質(zhì)的合成方法。
? 使用可再生資源——使用可再生的原料而非消耗性原料;可再生的原料一般來源于農(nóng)產(chǎn)品或其他過程產(chǎn)生的廢物;消耗型原料一般來源于石油、天然氣等。
? 使用催化劑,而不是化學(xué)計(jì)量試劑——通過催化反應(yīng)使廢物的產(chǎn)生量降到最低。催化劑的使用量較小,并且能多次使用。化學(xué)計(jì)量試劑一般過量切只能反應(yīng)一次。
? 避免化學(xué)衍生物——如果可能,盡可能避免不必要的衍生物。衍生化需使用額外的試劑,并產(chǎn)生額外的廢物。
? 最大化原子經(jīng)濟(jì)性——應(yīng)該設(shè)計(jì)合成方法,使得反應(yīng)的最終產(chǎn)物含有最大比例的起始材料。
? 使用安全的溶劑和反應(yīng)條件——應(yīng)避免使用如溶劑、分離劑或其他輔助性化合物。如果必須使用,應(yīng)該用無毒的。? 提高能量效率——可能的話,應(yīng)在常溫和常壓下進(jìn)行合成反應(yīng)。? 設(shè)計(jì)使用后可降解的化學(xué)品和產(chǎn)品——化工產(chǎn)品影被設(shè)計(jì)成在完成使命后能降解為無毒的物質(zhì),而不在環(huán)境中累積。
? 防止污染的實(shí)時(shí)分析——生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控,以減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。? 最小化事故的可能性——設(shè)計(jì)化學(xué)品及其狀態(tài)(固態(tài)、氣態(tài)、液態(tài)),以降低爆炸、火災(zāi)、泄漏等事故發(fā)生的可能性。
四、綠色化學(xué)的重要性—對化學(xué)工業(yè)及人類生活的影響
迄今為止,化學(xué)工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開發(fā)的,當(dāng)時(shí)的加工費(fèi)用主要包括原材料、能耗和勞動力的費(fèi)用。近年來,由于化學(xué)工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。以1993年為例,美國僅按365種有毒物質(zhì)排放估算?;瘜W(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此,加工費(fèi)用又增加了廢物控制、處理和埋放、環(huán)保監(jiān)測、達(dá)標(biāo)、事故責(zé)任賠償?shù)荣M(fèi)用1992年,美國化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費(fèi)用為1150億美元,清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學(xué)品銷售總額為180億美元。環(huán)保費(fèi)用為10億美元。所以,從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會的要求看,化學(xué)工業(yè)不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒、有害物質(zhì)的費(fèi)用,需要大力研究與開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。
另一方面,這些化學(xué)工業(yè)排放到大自然中的有毒有害物質(zhì)造成了環(huán)境污染,破壞了生態(tài)平衡,已經(jīng)嚴(yán)重危害到了人類的生存。比利時(shí)的馬斯河谷事件、美國多諾拉事件、英國倫敦的煙霧事件、日本水誤事件等等都是大自然給人類的警示,也將傳統(tǒng)化學(xué)的弊端赤裸裸的揭示了出來,這也是綠色化學(xué)最早被提出的一原因之一,也恰恰說明了綠色化學(xué)研究的重要性,它已經(jīng)關(guān)系到了人類存亡的問題。
五、綠色化學(xué)的研究成果
1.綠色化學(xué)在合成有機(jī)物上的應(yīng)用
1991年美國著名有機(jī)化學(xué)家Trost首先提出了原子經(jīng)濟(jì)性的概念,認(rèn)為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子中的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中,實(shí)現(xiàn)零排放。目前在大工業(yè)品中,如氫甲?;磻?yīng)、Ziegler-Natta 聚合、從丁二烯和氫氰酸合成己二腈等都是原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)的典范。2.綠色化學(xué)在水處理中的應(yīng)用
在工業(yè)用冷卻水中加入高效穩(wěn)定劑,可將生產(chǎn)中的直流冷卻水(一次性用水)改成循環(huán)冷卻水,從而節(jié)省大量的淡水資源。從綠色化學(xué)的角度考慮,新型緩蝕劑是用鉑酸鹽替代原來的鉻酸鹽和重鉻酸鹽,由脂肪胺替代芳香胺,其毒性和污染性都顯著降低,如用綠色產(chǎn)品聚天冬氨酸替代原來的有機(jī)磷酸鉻和磷酸鹽類。中水是生活污水和工業(yè)污水經(jīng)綠色化學(xué)技術(shù)處理以后,可用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的非飲用水。近年來淡水資源日趨緊張,中水的生產(chǎn)越來越得到人們的重視,我國在北京、上海等地先后建成了具有一定規(guī)模的中水生產(chǎn)裝置。3.綠色化學(xué)在農(nóng)藥中的應(yīng)用
由于農(nóng)藥及其在環(huán)境介質(zhì)間傳遞所引起的污染很難根治,近年來研究者的注意力從農(nóng)藥的強(qiáng)殺傷力和廣譜性上逐漸轉(zhuǎn)移到高選擇性和環(huán)境友好型農(nóng)藥的研究上來,高效、安全的農(nóng)藥品種在市場上漸唱主角。在眾多的新型農(nóng)藥中,生物農(nóng)藥可以說是綠色農(nóng)藥的首選。近年來,我國已經(jīng)生產(chǎn)了一些植物源農(nóng)藥,用于綠色食品生產(chǎn)中,如苦楝素、魚藤酮、苦參堿、藜蘆堿等,絕大部分植物源殺蟲劑都具有對人畜安全、不污染環(huán)境、不易使害蟲產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)。開發(fā)單一活性異構(gòu)體農(nóng)藥或降低產(chǎn)品中無效、低效性異構(gòu)體的比例是當(dāng)代農(nóng)藥生產(chǎn)的發(fā)展方向之一,如順式氰戊菊酯、順式氯氰菊酯的藥效分別是氰戊菊酯、氯氰菊酯的4倍和2~3倍。目前生物農(nóng)藥還不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn),進(jìn)行大面積快速防治時(shí)效果不理想, 很難在短時(shí)期內(nèi)成為農(nóng)藥的主力軍。模擬天然物質(zhì)結(jié)構(gòu)合成、開發(fā)新劑型以及采用綠色合成技術(shù)生產(chǎn)低毒無害的綠色化學(xué)農(nóng)藥,將是未來農(nóng)藥的重要發(fā)展方向。
總之,雖然綠色化學(xué)還有許多地方需要不斷持續(xù)深入的探索,許多地方還不是那么的完美,但它取得的一些成果已經(jīng)應(yīng)用到部分化學(xué)工業(yè)中,它正在不知不覺中改變我們的世界,我們的生活。
六、踐行綠色生活
化學(xué)改變生活,我們的生活中的食品、化妝品、交通工具等等各個(gè)方面處處都有化學(xué)的影子,在科學(xué)家們努力研究綠色化學(xué)的同時(shí),我們也應(yīng)該在生活中踐行綠色生活。所謂“綠色”就是環(huán)保、健康、安全與節(jié)省,做到綠色生活會讓生活變得更加美好。
打造綠色生活,可以從點(diǎn)點(diǎn)滴滴生命細(xì)節(jié)開始:著手減少室內(nèi)有害氣體(不噴發(fā)膠)、懸浮顆粒及電磁輻射的污染。純天然的植物提取物并非都是健康的,自制真正適合自身的護(hù)膚品。杜絕加工食品、含有多種添加劑或經(jīng)過輻射處理的食品,選用綠色食品。把大自然帶回家,但并非所有物種都適合你的家。用肥皂水而非洗車香波洗車。簡便無毒而不殘忍的方法解決蟑螂、螞蟻和蒼蠅。巧妙清洗孩子的衣物。
綠色生活還要求人們通過自己的努力,過一種安全健康、無公害、無污染的生活;是人類通過自身包括生活舉止在內(nèi)的所有實(shí)際行動,來實(shí)踐對生態(tài)環(huán)境的保護(hù);它的最終目的則是要使人們的生活方式與天然節(jié)奏和自然循環(huán)相一致。因此,綠色生活是新世紀(jì)的時(shí)尚,它體現(xiàn)著一個(gè)人的文明與素養(yǎng)。同時(shí)綠色生活也是一種生活態(tài)度。
綠色生活讓我們一起從身邊小事做起,在日常生活中,要做到不吃野生動物,盡量選擇有機(jī)食品和健康食品食用,減少糧食浪費(fèi)等;節(jié)約用水;綠色出行,盡量乘坐公交車或者騎自行車,少開私家車。而我們作為大學(xué)生,更應(yīng)該努力做到綠色生活。節(jié)約電能,可以不開燈的情況下盡量不開燈,也要注意關(guān)閉那些不必要開的燈,盡量到人多的環(huán)境自習(xí);多用郵件少用紙:無論何時(shí),只要可能的情況下,選擇用郵件傳送文件來代替打印可以降低用紙量。我們可以做到的還有很多,相信在我們的共同努力下我們的家園會越來越美好,我們的生活也會更美好!美麗中國將不再是夢!
參考文獻(xiàn)
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第二篇:材料化學(xué)結(jié)課論文匯總
新型可降解材料聚乳酸
摘要:隨著時(shí)代的進(jìn)步,科技的發(fā)展,我國在各方面都進(jìn)入了高科技和新型功能材料的領(lǐng)域。比如說在功能材料應(yīng)用這方面,我國已經(jīng)引進(jìn)并且也自己研發(fā)了許多新型功能材料,使我們的工業(yè)生產(chǎn)和日常生活都得到了實(shí)惠,也為我們提供了諸多方便。
功能材料是指那些具有優(yōu)良的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)功能,特殊的物理、化學(xué)、生物學(xué)效應(yīng),能完成功能相互轉(zhuǎn)化,主要用來制造各種功能元器件而被廣泛應(yīng)用于各類高科技領(lǐng)域的高新技術(shù)材料。本文主要介紹了新型可降解材料——聚乳酸的兩種合成方法、基本性能、降解機(jī)理以及如何延長其使用壽命和前景展望。
關(guān)鍵詞:聚乳酸;合成;降解;使用壽命
聚乳酸(PLA)是以玉米為主要原料,經(jīng)發(fā)酵制得乳酸,再經(jīng)聚合而制成的高分子材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性。PLA可像聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等熱塑性塑料那樣加工成各種產(chǎn)品,如薄膜、包裝袋、包裝盒、食品容器、一次性快餐盒、飲料用瓶、藥物緩釋包裝劑等。
聚乳酸的生產(chǎn)方法
聚乳酸的合成有兩種方法,即乳酸直接聚合法和環(huán)丙交酯開聚合法。
1.1直接縮聚法
直接縮聚法是乳酸的直接脫水縮聚,其聚合工藝短,對聚合單體的要求與普通縮聚單體的要求一致,但所得聚乳酸分子量小,且產(chǎn)品性能差,易分解,實(shí)用價(jià)值小。
1.2間接聚合法
間接聚合法因?yàn)槭黔h(huán)狀二聚體的開環(huán)聚合,不同于一般的縮聚,沒有小分子水生成,所以不需要進(jìn)行抽真空排除小分子,聚合設(shè)備簡單,此法所得聚乳酸分
材料化學(xué)結(jié)課論文
子量高達(dá)數(shù)萬乃至數(shù)百萬,機(jī)械強(qiáng)度高。近年來,為便于工業(yè)化生產(chǎn),主要集中在開環(huán)聚合的高效催化體系,新型結(jié)構(gòu)和組成的共聚物的合成等方面的研究,以制備更高分子量的聚乳酸。
聚乳酸的基本性能
聚乳酸是其中一種研究較多和性能較好的可生物降解的高分子材料。乳酸有非常好的透明性,可在牛物體內(nèi)分解、吸收,同時(shí)其力學(xué)性能可和通用塑料媲美。聚乳酸制品廢棄后在土壤或水中,會在微生物的作用下分解成二氧化碳和水,隨后在太陽光合作用下它們又會成為淀粉的起始原料,對人體無害,具有良好的生物相容性。聚乳酸現(xiàn)已成為生物降解醫(yī)用材料領(lǐng)域中最受重視的材料之一。目前,聚乳酸已被廣泛應(yīng)用于藥物控制釋放材料、免拆手術(shù)縫合線和注射用微膠囊、埋植劑、骨材料、眼科材料等。此外,聚乳酸還可用于農(nóng)業(yè)、包裝材料、日用雜品等領(lǐng)域。聚乳酸的降解
乳酸是一種性能優(yōu)異的生物降解材料,能被酸、堿、生物酶等降解,降解的最終產(chǎn)物是CO2和H2O,對環(huán)境無污染。早已公認(rèn)為是最有前途的醫(yī)用可降解高分子材料。
3.1聚乳酸的降解機(jī)理
PLA作為聚酯類材料,其降解分為簡單水解降解和酶催化降解。簡單水解降解是酯化反應(yīng)的逆反應(yīng),起始于水的吸收,小分子的水移至樣品的表面,擴(kuò)散進(jìn)入酯鍵或親水基團(tuán)的周圍。在介質(zhì)中酸、堿的作用下,酯鍵發(fā)生自由水解斷裂,樣品的數(shù)均分子量緩慢降低,當(dāng)分子量降低到一定程度,樣品開始溶解,生成可溶的降解產(chǎn)物。
3.2 影響聚乳酸降解的因素
聚乳酸所處環(huán)境對其降解有很大關(guān)系,凡是能引起酯鍵斷裂的因素都可以使聚乳酸發(fā)生降解,主要的因素有微生物、酶、聚合結(jié)構(gòu),此外如氧的存在與否、pH值、溫度、濕度等也對其有影響。
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(1)微生物 微生物降解是聚乳酸在自然界中最普遍存在的降解方式,聚乳酸可以被多種微生物降解。研究結(jié)果表明,鐮刀酶念珠菌、青霉菌都可以完全吸收D,L-乳酸,部分還可以吸收可溶的聚乳酸低聚物。聚乳酸的生物降解過程是間接的,是通過主鏈上不穩(wěn)定的鍵水解而成低聚物。然后在酶的作用下進(jìn)一步降解為水和二氧化碳,其中也包含大分子在鏈端開始的酶的同化作用。PLA的酯鍵水解在整個(gè)聚合物內(nèi)發(fā)生,但是如果微生物不能到達(dá)聚合物內(nèi)部,則進(jìn)一步的降解只能在聚合物的表面發(fā)生。
(2)酶 聚乳酸由于在主鏈上含有酯鍵,可以被酯酶加速降解。研究表明在根霉屬菌脂肪酶、豬胰腺脂肪酶、豬肝臟的羧基 酯酶這幾種酶中,根霉屬菌脂肪酶對聚乳酸的降解能力最強(qiáng)。降解的程度隨著時(shí)間的延長而增加。在無定形區(qū)域21天后可完全降解,而在結(jié)晶區(qū)域卻降解得很慢,21天后降解30%左右。這是由于在結(jié)晶區(qū)域分子結(jié)構(gòu)排列緊密,酶分子很難進(jìn)入到聚乳酸分子內(nèi)部,因此降解速度很慢。(3)聚合結(jié)構(gòu) 對于聚乳酸的降解速度,聚乳酸的聚合結(jié)構(gòu)對其影響很大,包括化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu)等,由于聚酯類高分子含有易水解的化學(xué)鍵,有較快的降解速度。但當(dāng)其固態(tài)結(jié)構(gòu)不同時(shí),不同聚集態(tài)的降解速度為:橡膠態(tài)>玻璃態(tài)>結(jié)晶態(tài)。聚乳酸材料一般是在固體狀態(tài)下應(yīng)用的,同態(tài)的聚乳酸是部分結(jié)晶的高分子,結(jié)晶區(qū)的分子鏈堆積得非常緊密,對聚乳酸的降解速率有很大的影響。另外影響聚乳酸降解的因素還有分子量。
4提高其使用壽命的主要方法
影響聚乳酸高分子降解的因素繁多,但主要可分為材料特性和水解條件兩大類。
4.1 加入抗氧化劑
無論是簡單的有機(jī)分子,還是高分子或者生物體內(nèi)進(jìn)行的氧化,大多是自由基過程,一旦體系中生成自由基,經(jīng)過自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),氧化便可很快地進(jìn)行下去。這些物質(zhì)被氧化后失去了原有的有益屬性。防止有機(jī)物氧化的方法很多,但加入抗氧劑則是有效和方便的方法。所謂抗氧劑是指那些能防止或阻緩有機(jī)材料氧化的化合物,它可以捕獲活性游離基生成非活性的游離基,從而使連鎖反應(yīng)終止;或者能夠分解氧化過程中產(chǎn)生的氫過氧化物生成穩(wěn)定的非活性產(chǎn)物,從而中斷連鎖反應(yīng)。
4.2硝酸表面處理
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在復(fù)合材料的降解過程中 界面降解是導(dǎo)致材料性能下降的重要因素 通過碳纖維的硝酸處理并以化學(xué)鍵結(jié)合的方式可有效改善復(fù)合材料的界面結(jié)合狀況 使其綜合性能得到顯著提高。經(jīng)硝酸處理后的PLA高分子材料初期降解很緩慢 其橫向剪切強(qiáng)度在前5d內(nèi)僅降低了1.7%而后期則降解速度加快 考慮到酯鍵的鍵能及其亞穩(wěn)定性 可以認(rèn)為它是處于基體與增強(qiáng)體之間的具有 自愈能力 的化學(xué)鍵 而且這種化學(xué)鍵一直處于不斷形成和斷裂的動態(tài)平衡狀態(tài)中。這樣不僅阻止了水等低分子物的破壞作用 而且由于這些低分子物的存在起到了松弛界面局部應(yīng)力的作用。因此,經(jīng)硝酸處理的PLA高分子材料初期的降解速度極為緩慢但當(dāng)這種自愈能力的動態(tài)平衡被破壞后,界面降解就會以較快的速度進(jìn)行 反映到橫向剪切強(qiáng)度曲線上,其后期下降加快。
4.3酸性和干燥的環(huán)境
馬曉妍等的研究發(fā)現(xiàn)聚乳酸在去離子水、0.0lmol/L鹽酸溶液、PH=7.4磷酸緩沖液、0.0lmoL/L氫氧化鈉溶液四種降解介質(zhì)中的降解速率如下遞減:堿液>酸液>去離子水>緩沖液。在堿液中的降解速率最快.是因?yàn)榫廴樗崴馍傻聂人岙a(chǎn)物與堿中和,促進(jìn)了水解反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。聚乳酸在磷酸緩沖液中的降解.雖然生成羧基使溶液酸性增加.但是由于磷酸緩沖液可以保持溶液的pH在一個(gè)恒定的范圍內(nèi)。因此降解較慢。而在去離子水中,由于聚乳酸水解產(chǎn)生的羧基可以催化和加速醣鍵的水解.所以聚乳酸在去離子水中的降解比在磷酸緩沖液中快。
錢以宏等專門對聚乳酸在不同濕度下降解性能進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示相對濕度為88%時(shí)的降解速度是相對濕度20%時(shí)的降解速度的3倍以上。環(huán)境濕度越大,溫度越高,水解就越快,降解時(shí)間便越短。
4.4改變PLA的分子結(jié)構(gòu)
分子結(jié)構(gòu)是影響聚乳酸類材料特性的重要因素。端基的種類對PLA的降解也有重要的影響。S.H.Lee等合成了不同端基(胺基、氯酰基、羧基和羥基)的聚乳酸并對其降解性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)NH2—PLA、Cl—PLA比COOH—PLA、OH—PLA的降解速度較
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慢,說明NH2—PLA和Cl—PLA有一定的抗水解性能??赡苡捎贑l和NH2的極性比OH-的小,導(dǎo)致較低的降解情況。
5.結(jié)語
在日益重視環(huán)保和能源的2l世紀(jì),由于聚乳酸以淀粉等可再生資源為原料,并可完全生物降解為二氧化碳和水,屬于綠色環(huán)保材料,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,因而日益受到重視。因其具有優(yōu)良的應(yīng)用特性,且極易改性以滿足各種需要,應(yīng)用面日益拓寬,涵蓋了醫(yī)用材料、包裝材料、日用塑料制品、紡織面料、農(nóng)用地膜、地毯、家用裝飾品等。
隨著對聚乳酸研究的不斷深入,相信在不久的將來,人們將克服生產(chǎn)規(guī)模小、規(guī)格品種不全、價(jià)格較貴的問題。同時(shí)能夠自主地控制聚乳酸的降解速度,提高其使用壽命,使得聚乳酸高分子材料的前景更加光明。
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參 考 文 獻(xiàn)
[1] 王哲;倪宏哲;劉喜品 生物降解高分子——聚乳酸的合成[期刊論文]-長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2005(03)
[2] 邢逑欣,林建強(qiáng),殷永泉,周向軍,周海霞綠色環(huán)保材料聚乳酸[J].德州學(xué)院學(xué)報(bào),2006 22(6):107-109.
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第三篇:化學(xué)與人類結(jié)課論文(定稿)
天津師范大學(xué) 校公選課 結(jié)課論文
課程名稱:化學(xué)與人類 課程性質(zhì):選修 課時(shí):34學(xué)時(shí)
課程編號:QUD18250L 上課學(xué)期:2013-2014 第一學(xué)期 上課班次:周六上午 院系: 專業(yè): 姓名: 學(xué)號:
食品添加劑對人體健康的影響
內(nèi)容摘要:隨著人們生活水平的提高,生活節(jié)奏的加快,越來越多的人對飲食提出了更新、更高的要求,他們想讓食品更方便、更多樣、更有風(fēng)味、更有營養(yǎng)、更加的高級,而為了滿足這些要求,僅僅利用我們的天然資源顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,于是我們漸漸開始離不開食品添加劑了,多樣化的食品層出不窮,這也讓我們對食品增添了從未有過的警惕心:是否都是健康的食品。正文
食品添加劑定義 根據(jù)《中華人民共和國食品衛(wèi)生法》,食品添加劑是指用于改善食品品質(zhì)、延長食品保存期、便于食品加工和增加食品營養(yǎng)成分;是為改善食品色、香、味等品質(zhì),以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的化合物質(zhì)或者天然物質(zhì)。食品添加劑的種類
食品添加劑按其原料和生產(chǎn)方法可以分為化學(xué)合成添加劑和天然食品添加劑。一般說來除了化學(xué)合成的添加劑外,其余的都可以歸為天然食品添加劑,主要來自植物,動物,酶法生產(chǎn)和微生物菌體生產(chǎn)。世界各地至今沒有統(tǒng)一的食品添加劑分類標(biāo)準(zhǔn),我國是按食品添加劑的主要功能分類的。根據(jù)GB2760-2007《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,我國食品添加劑按期主要功能作用的不同分為:酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨松劑、膠姆糖基礎(chǔ)劑、著色劑、護(hù)色劑、乳化劑、酶制劑、增味劑、面粉處理劑、被膜劑、水分保持劑、營養(yǎng)強(qiáng)化劑、防腐劑、穩(wěn)定和凝固劑、甜味劑、增稠劑和其他共21種類,加上單獨(dú)列出的食品香料,我國食品添加劑種類共有22類
3.食品添加劑對人類健康的影響【兩面性,危害更多】 盡管食品添加劑給我們帶來便利,可是食品添加劑一般在食品中添加的量極少,一般拉制在0.1~0.019/kg之間。即使對于天然的食品添加劑如鹽來說,我們一旦在食物中放的過多,也會打破我們生理上的平衡,給我們的健康帶來嚴(yán)重危害。據(jù)法國國家衛(wèi)生醫(yī)學(xué)研究所的一項(xiàng)研究,法國每年至少有7.5萬人因食鹽過量而患心血管疾病,其中2.5萬人因病情嚴(yán)重而死亡,這一數(shù)字是法國交通事故死亡人數(shù)的4倍,更何況那些大部分人工合成的食品添加劑,倘若使用不規(guī)范就會造成不可挽回的后果。近年來,食品添加劑超標(biāo)的事件頻頻發(fā)生,給我們敲醒了一個(gè)又一個(gè)的響鐘。就說說防腐劑吧,如果過量不僅能破壞維生素B1,還能使鈣形成不溶性物質(zhì),影響人體對鈣的吸收,同時(shí)對人的胃腸有刺激作用,過量實(shí)用還可引發(fā)癌癥。面粉過量使用過氧化苯甲酰會使面粉中的營養(yǎng)物質(zhì)受到破壞,還會產(chǎn)生苯甲酸,對肝臟功能會有不同程度的損害。醬鹵類制品、灌腸類制品、休閑肉干制品、五彩糖等若使用色素過量,長期食用后,人體健康會受到影響,尤其對兒童的健康發(fā)育會有一定的危害。磷酸三鈉、三聚磷酸鈉、磷酸二氫鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉是品質(zhì)改良劑,通過保水、黏結(jié)、增塑、稠化和改善流變性能等作用而改進(jìn)食品外觀或觸感的一種食品添加劑,過量不僅會破壞食品中的各種營養(yǎng)元素,而且會嚴(yán)重危害人體健康,在人體內(nèi)長期積累將會誘發(fā)各種疾病,如腫瘤病變、牙齦出血、口角炎、神經(jīng)炎以及影響到后代畸形和遺傳突變等,甚至對人的肝臟功能造成傷害。長期食用鋁含量過高的膨化食品,會干擾人的思維、意識與記憶功能,引起神經(jīng)系統(tǒng)病變,表現(xiàn)為記憶減退,視覺與運(yùn)動協(xié)調(diào)失靈,嚴(yán)重者可能癡呆??種種添加劑超標(biāo)導(dǎo)致難以想象的嚴(yán)重后果使我們不寒而栗。
身體是革命的本錢,正所謂:國以民為本,民以食為天;只有身體的健康,談志論道才能進(jìn)行。國家的強(qiáng)大靠的是人民,只有人民的身體健康,國家才能繁榮,社會才會進(jìn)步。然而,在日益經(jīng)濟(jì)化的社會中,各類非自然的新物質(zhì)層出不窮,人類在享受這美好的生活的同時(shí)也在注意著對自己身體好壞的東西。尤其是在人類每日必須的餐飲方面。有了食品添加劑,食品安全的問題也就越來越引起人們的關(guān)注。食品添加劑的使用也引起了很多的爭議,在用與不用之間產(chǎn)生了很多爭論。
其實(shí),任何東西都具有兩面性。再拿廣泛用于風(fēng)味酸奶、水果罐頭、八寶粥、果凍、等食品的阿斯巴甜來說,它具有和蔗糖極其近似的清爽甜味,無苦澀后味和金屬味,是迄今開發(fā)成功的甜味最接近蔗糖的甜味劑。阿斯巴甜的甜度是蔗糖的200倍,在應(yīng)用中僅需少量就可達(dá)到希望的甜度,所以在食品和飲料中使用阿斯巴甜替代糖,可明顯降低熱量并不會造成齲齒。與蔗糖或其他甜味劑混合使用有協(xié)同效應(yīng),如加2%~3%于糖精中,可明顯掩蓋糖精的不良口感,與香精混合,具有極佳的增效性,尤其是對酸性的柑桔、檸檬、柚等,能使香味持久、減少芳香劑的用量。此外,阿斯巴甜中的蛋白質(zhì)成分,可被人體自然吸收分解。當(dāng)然,有利必有弊,阿斯巴甜對酸、熱的穩(wěn)定性較差,在強(qiáng)酸強(qiáng)堿中或在高溫加熱時(shí)易水解生成苦味的苯丙氨酸或二嗦呱酮,不適宜制作溫度>150℃的面包、餅干、蛋糕等焙烤食品和高酸食品。因?yàn)榘⑺拱吞鹪谌梭w胃腸道酶作用下可分解為苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇,不適用于苯丙酮酸尿患者。也有報(bào)告指出有少數(shù)人會對阿斯巴甜不耐,可能會引起頭痛、抽搐、惡心、過敏反應(yīng)的癥狀。有了這些不利的因素存在,人們所擔(dān)心的問題也就隨之而來。也許有人會想:不在果凍、八寶粥、水果罐頭等食品里加阿斯巴甜就不會對人們的健康產(chǎn)生威脅了。但是,很多問題并不是人們所想象的那么簡單,如果不用阿斯巴甜代替糖,食品中存在的糖分就會增多。吃糖過多可影響體內(nèi)脂肪的消耗,造成脂肪堆積,容易肥胖;吃糖過多,還可以影響鈣質(zhì)代謝;吃糖過多,會使人產(chǎn)生飽腹感,食欲不佳,影響食物的攝入量,進(jìn)而導(dǎo)致多種營養(yǎng)素的缺乏。除此之外,食用過多的糖可能會導(dǎo)致心臟病、高血壓等疾病。對幼兒來說,可能會造成齲齒、近視、軟骨癥、消化道等疾病。這同樣對人的健康產(chǎn)生了極大的威脅。所以,有的時(shí)候使用一定的添加劑是有益的。4.食品添加劑對人類健康產(chǎn)生危害的原因
食品添加劑之所以對人類健康產(chǎn)生如此嚴(yán)重的危害,其實(shí)最重要的原因還是歸結(jié)為市場上某些生產(chǎn)者被利益所驅(qū)動而鋌而走險(xiǎn)做出的違法行為。一些企業(yè)使用添加劑并非為了改善食品品質(zhì),提高食品本身的營養(yǎng)價(jià)值,而是為了迎合消費(fèi)者的感官需求、降低成本,違反食品添加劑的使用原則,加上使用方法不科學(xué),不符合食品添加劑使用衛(wèi)生規(guī)范要求,以致超范圍、超量使用。同時(shí),也有一些企業(yè)由于品牌的原因,一直對其食品配方進(jìn)行保密,不容易發(fā)現(xiàn)其添加劑超標(biāo)的事實(shí)。同時(shí)國家在監(jiān)管方面仍然存在著漏洞,雖然制定的法律和規(guī)章制度很健全,但是對于這方面的違法行為處罰卻很輕,罰款額最高僅為查獲問題產(chǎn)品價(jià)值的20倍,所以違規(guī)廠商即使被處罰了,依然可以“東山再起”,這就是為什么食品添加劑超標(biāo)事件頻頻發(fā)生的一個(gè)很重要的原因。不過,若我們消費(fèi)者關(guān)于食品安全的知識有所欠缺的話,也容易誤食或誤買不符合標(biāo)準(zhǔn)的食物,造成食品中毒的結(jié)果。5.對策
1·首先生產(chǎn)者要有集體意識,樹立誠信的形象,拋卻唯利是圖的觀念,這是人命關(guān)天的大事,不能為了那小小的利潤而置人命不顧。即使生產(chǎn)者通過這種不道德的途徑獲得了暴利,要是東窗事發(fā),卻始終逃脫法律的制約和良心的譴責(zé),最終還是會身敗名裂。
2·要形成監(jiān)管有力的市場運(yùn)行機(jī)制,規(guī)范制約生產(chǎn)者嚴(yán)格遵守食品生產(chǎn)安全的有關(guān)規(guī)定,提倡文明生產(chǎn)。
3·完善立法,加大懲罰力度,一旦發(fā)現(xiàn)有違法的行為,國家要進(jìn)行強(qiáng)有力的懲罰措施,絕不輕怠,以保證我國食品安全。
4·完善食品添加劑管理法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系,建立現(xiàn)代化信息平臺。5·加強(qiáng)對中小城市,問題食品的質(zhì)量監(jiān)督,加強(qiáng)輿論監(jiān)督。6·加強(qiáng)檢驗(yàn)方法的研究和普及,開展危險(xiǎn)性評估。
7·加強(qiáng)對食品添加劑相關(guān)法規(guī)的宣傳,科學(xué)知識的普及。
8·消費(fèi)者也要有自我保健的意識,增加有關(guān)食品安全方面的知識,能夠辨別具有危害性的添加劑,在日常生活中避免因添加過多食品添加劑而出事的情況。6結(jié)論
食品添加劑對人類的健康是把雙刃劍,它已經(jīng)深入我們的生活中,不能忽視它的作用,但是同樣不能因?yàn)樗赡芙o我們帶來的副作用而完全敵視它,不能因噎廢食。而是懂得運(yùn)用它的優(yōu)勢為我們創(chuàng)造出一個(gè)色彩斑斕的生活?!痘瘜W(xué)與人類》學(xué)習(xí)心得體會
化學(xué)在社會發(fā)展中的地位和作用是十分重要的,我們都不可避免的接觸化學(xué)。人類生活的各個(gè)方面,社會發(fā)展的各種需要都與化學(xué)息息相關(guān)?;瘜W(xué)涉及各行各業(yè),對人類社會的發(fā)展起著巨大的作用,小到人們的衣食住行,大到一個(gè)國家的獨(dú)立和強(qiáng)盛。學(xué)習(xí)了《化學(xué)與人類》以后,我對化學(xué)的作用有了更深的理解。
從我們的衣、食、住、行來看,色澤鮮艷的衣料需要經(jīng)過化學(xué)處理和印染,豐富多彩的合成纖維更是化學(xué)的一大貢獻(xiàn)。要裝滿糧袋子,豐富菜籃子,關(guān)鍵之一是發(fā)展化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)。加工制造色香味俱佳的食品,離不開各種食品添加劑,如甜味劑、防腐劑、香料、調(diào)味劑和色素等等,它們大多是用化學(xué)合成方法或用化學(xué)分離方法從天然產(chǎn)物中提取出來的?,F(xiàn)代建筑所用的水泥、石灰、油漆、玻璃和塑料等材料都是化工產(chǎn)品。用以代步的各種現(xiàn)代交通工具,不僅需要汽油、柴油作動力,還需要各種汽油添加劑、防凍劑,以及機(jī)械部分的潤滑劑,這些無一不是石油化工產(chǎn)品。此外,人們需要的藥品,洗滌劑、美容品和化妝品等日常生活必不可少的用品也都是化學(xué)制劑。可見我們的衣、食、住、行無不與化學(xué)有關(guān),人人都需要用化學(xué)制品,可以說我們生活在化學(xué)世界里。
從社會發(fā)展來看,化學(xué)對于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化具有重要的作用。農(nóng)業(yè)要大幅度的增產(chǎn),農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)要全面發(fā)展,在很大程度上依賴于化學(xué)科學(xué)的成就。化肥、農(nóng)藥、植物生長激素和除草劑等化學(xué)產(chǎn)品,不僅可以提高產(chǎn)量,而且也改進(jìn)了耕作方法。高效、低污染的新農(nóng)藥的研制,長效、復(fù)合化肥的生產(chǎn),農(nóng)、副業(yè)產(chǎn)品的綜合利用和合理貯運(yùn),也都需要應(yīng)用化學(xué)知識。在工業(yè)現(xiàn)代化和國防現(xiàn)代化方面,急需研制各種性能迥異的金屬材料、非金屬材料和高分子材料。在煤、石油和天然氣的開發(fā)、煉制和綜合利用中包含著極為豐富的化學(xué)知識,并已形成煤化學(xué)、石油化學(xué)等專門領(lǐng)域。導(dǎo)彈的生產(chǎn)、人造衛(wèi)星的發(fā)射,需要很多種具有特殊性能的化學(xué)產(chǎn)品,如高能燃料、高能電池、高敏膠片及耐高溫、耐輻射的材料等??傊瘜W(xué)與國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門、尖端科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域以及人民生活各個(gè)方面都有著密切聯(lián)系。通過學(xué)習(xí)這門課,我知道了更多的能源知識。知道了 能源可以分為四大類:太陽能、地?zé)崮?、核裂變資源和核聚變資源、月球、太陽等星體對地球的引力為主產(chǎn)生的能源。知道了一次能源和二次能源是如何劃分的,知道了哪些是再生能源,哪些是非再生能源。對生物能有了新的認(rèn)識,知道了其優(yōu)缺點(diǎn)。建議在通識課上老師可以加入更多的互動環(huán)節(jié)。
第四篇:化學(xué)與軍事結(jié)課論文
化學(xué)與軍事結(jié)課論文
班級:勞動與社會保障09-1班
姓名:溫宇迪 學(xué)號:540909040142
化學(xué)與生活
人類正面臨有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī),由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴(kuò)大,人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環(huán)保問題就成為經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的重要問題之一。作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學(xué)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),在為創(chuàng)造人類的物質(zhì)文明作出重要貢獻(xiàn)的同時(shí),在生產(chǎn)活動中不斷排放出大量有毒物質(zhì),化學(xué)工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。發(fā)達(dá)國家對環(huán)境的治理,已開始從治標(biāo),即從末端治理污染轉(zhuǎn)向治本,即開發(fā)清潔工業(yè)技術(shù),消減污染源頭,生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品?!熬G色技術(shù)”已成為21世紀(jì)化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點(diǎn)和重要科技前沿。
綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。
化學(xué)可以粗略地看作是研究從一種物質(zhì)向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)。傳統(tǒng)的化學(xué)雖然可以得到人類需要的新物質(zhì),但是在許多場合中卻既未有效地利用資源,又產(chǎn)生大量排放物,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。綠色化學(xué)則是更高層次的化學(xué),它的主要特點(diǎn)是“原子經(jīng)濟(jì)性”,即在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個(gè)原料原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”,因此既可以充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)可以變廢為寶,可使經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。綠色化學(xué)已在全世界興起,它對我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個(gè)難得的機(jī)遇。
就化學(xué)對人類的日常生活的影響來說,化學(xué)在我們的日常生活中無處不在。首先,我們的衣、食、住、行無一不用到化學(xué)制品。
“民以食為天”,我們吃的糧食離不開化肥、農(nóng)藥這些化學(xué)制品。1909年哈伯發(fā)明的合成氨技術(shù)使世界糧食翻倍,如果沒有他發(fā)明的這個(gè)化學(xué)技術(shù),那么世界上就有一半的人得不到溫飽,那么世界上就多了一半的人的生命面臨危機(jī)了。加工制造色香味俱佳的食品就更離不開各種食品添加劑,如甜味劑、防腐劑、香料、味精、色素等等,多是用化學(xué)合成方法或化學(xué)分離方法制成的。
如果沒有合成纖維的化學(xué)技術(shù),那世界上大多數(shù)人就要挨凍了,因?yàn)橛邢薜奶烊焕w維根本就不夠用。我國1995年的化學(xué)纖維產(chǎn)量為330萬噸,其中90%是合成纖維。何況純棉純毛等天然纖維也是棉花、羊毛經(jīng)化學(xué)處理制成的。再有就是合成橡膠,少了合成橡膠,世界上60億人口又有多少億人要穿草鞋過冬啊?合成染料更使世界多了一道多彩繽紛的亮麗風(fēng)景線。所謂“豐衣足食”,是生命得以延續(xù)的保證。沒有了化學(xué),就沒了保證。
生活離不開化學(xué),遍觀周圍,幾乎每件事物都與化學(xué)有關(guān)?;瘜W(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的科學(xué)。自有人類以來就開始了對化學(xué)的探索,因?yàn)橛辛巳祟惥陀辛藢瘜W(xué)的需求。它與我們的生活息息相關(guān),在我們的日常生活中無處不在。我國著名滑雪前輩楊石先生說:“農(nóng)、輕、重、吃、穿、用,樣樣都離不開化學(xué)。”沒有化學(xué)創(chuàng)造的物質(zhì)文明,就沒有人類的現(xiàn)代生活。
人是社會的人,社會是人的社會,因此可以從人與化學(xué)的關(guān)系去探討化學(xué)對社會發(fā)展的重要性。
化學(xué)作為一門龐大的知識體系,能用來解決人類面臨的問題,滿足社的需要,對人類社會做出貢獻(xiàn)。它的成就已成為社會文明的標(biāo)志,深刻的影響著人類社會的發(fā)展。社會的發(fā)展離不開人類的發(fā)展,人類的發(fā)展離不開人的生存,而人的生存離不開化學(xué)。社會的一切發(fā)展,生命是基礎(chǔ)。一切生命的起源離不開化學(xué)變化,一切生命的延續(xù)同樣離不開化學(xué)變化。恩格斯說:“生命的起源必然是通過化學(xué)的途徑實(shí)現(xiàn)的。”沒有化學(xué)的變化,就沒有地球上的生命,也就更不會有人類。是化學(xué)創(chuàng)造了人類,創(chuàng)造了美麗的地球。
總之,現(xiàn)代生活與化學(xué)是緊密相連不可分割的。不管是生命本身作為一個(gè)過程,還是生命得以維持所必須依賴的外在物質(zhì)條件,都離不開化學(xué)。沒有生命還有化學(xué),沒有了化學(xué)就絕對不會再有生命存在?;瘜W(xué)是生命存在的支柱,也是社會存在和發(fā)展的支柱和動力。
第五篇:化學(xué)與社會結(jié)課論文
化學(xué)與社會結(jié)課論文
論文題目:社會環(huán)境與化學(xué)
學(xué)生姓名:程興龍
學(xué)生學(xué)號: 1066129234
專業(yè)班級:
應(yīng)用化學(xué)10-2班
學(xué)院名稱: 化學(xué)與化工學(xué)院
指導(dǎo)老師: 李國祥
社會環(huán)境與化學(xué)
【摘要】
化學(xué)是人類賴以生存的基礎(chǔ)科學(xué),是為人類提供材料和藥品的科學(xué),也是人類借以認(rèn)識自然、改造自然、控制自然的科學(xué)。由于化學(xué)為其它科學(xué)提供基礎(chǔ)材料,所以也是其它科學(xué)得以發(fā)展的基礎(chǔ)?,F(xiàn)在,高科技的發(fā)展很大程度得益于高新材料的發(fā)展,同時(shí),高新技術(shù)也反過來促進(jìn)了化學(xué)學(xué)科的發(fā)展。也就是說,化學(xué)為其它學(xué)科提供各種新材料,其它學(xué)科為化學(xué)提供新設(shè)備、新方法、新手段?;瘜W(xué)的發(fā)展在不斷促進(jìn)人類進(jìn)步的同時(shí),在客觀上使環(huán)境污染成為可能,對環(huán)境有很大的污染,但是起決定性的是人的因素,最終要靠人們的認(rèn)識不斷提升來解決這個(gè)問題。
【關(guān)鍵字】環(huán)境 環(huán)境問題 環(huán)境污染 綠色化學(xué) 化學(xué)與環(huán)境
【正文】
一、環(huán)境
環(huán)境可分為自然環(huán)境和人類活動環(huán)境,自然環(huán)境指以人類為主體的外部世界中使個(gè)體得以生存和發(fā)展的物質(zhì)條件的綜合,是直接或間接影響到人類生活的一切物質(zhì)及能量總體。自然環(huán)境包括大氣、水、土壤、巖石以及存在于其交界處的生物圈和陽光,它們組成環(huán)境的結(jié)構(gòu)單元進(jìn)而構(gòu)成環(huán)境整體。人類活動環(huán)境按人類活動范圍劃分為:①大環(huán)境。與人類生存直接有關(guān)的大氣層(高20千米)、水層和土層(深10千米)范圍內(nèi)人人共享的環(huán)境物質(zhì)之總和。②小環(huán)境。任何個(gè)人活動的空間如工廠車間、辦公室、農(nóng)村田野、實(shí)驗(yàn)室、課堂、宿舍、居室等,亦稱工作和生活環(huán)境③外環(huán)境。大環(huán)境和小環(huán)境的總稱。④區(qū)域環(huán)境。指地區(qū)、行業(yè)的特有環(huán)境問題的概括,如城市環(huán)境、旅游環(huán)境等。⑤全球環(huán)境。指研究戰(zhàn)略。近20年來已出現(xiàn)了不少超出一個(gè)國家的環(huán)境問題,需要從全球的角度來研究它們對人類、整個(gè)生物界造成的危害和潛在威脅,研究它們的聯(lián)系、后果及對策。⑥宇宙環(huán)境。預(yù)測至2015年人類可在月球上建立基地,將來還可建立各種星際站。因此太空環(huán)境研究已提上日程。
二、環(huán)境問題
環(huán)境問題指環(huán)境效應(yīng)及某些特殊病態(tài)。①生態(tài)效應(yīng)。這是一種環(huán)境生物效應(yīng),主要指保持生態(tài)平衡,即在一段時(shí)期內(nèi)環(huán)境中物質(zhì)循環(huán)和能量流動狀態(tài)應(yīng)保持相對穩(wěn)定,特別要保護(hù)自然資源如土地、森林和水這些基礎(chǔ)資源,在保證更新的前提下合理開發(fā)和利用②
溫室效應(yīng)。這是一種全球性的環(huán)境物理和化學(xué)效應(yīng),認(rèn)為大氣中二氧化碳的積累,吸收了地面向太空的熱輻射,保持了地面空氣有較高的溫度。溫度如果繼續(xù)升高,將使海洋水位增高,淹沒部分大陸。目前這個(gè)問題尚有爭論。③熱島效應(yīng)。這是一個(gè)區(qū)域環(huán)境物理和化學(xué)效應(yīng),主要指城市地區(qū)由于人口稠密、工業(yè)集中造成溫度高于周圍地區(qū)的現(xiàn)象。據(jù)世界上20多個(gè)城市的統(tǒng)計(jì),城市年平均氣溫比郊區(qū)高0.3~1.8℃。如我國北京和南京高0.7℃,夏季城市更熱。再如對杭州市的一次實(shí)測結(jié)果為,市內(nèi)官巷口的氣溫比近郊的杭州大學(xué)高3.2℃,比蘇堤高3.9℃。(2)環(huán)境疾病指由環(huán)境問題引起的某些人體疾患。近年來人們比較關(guān)注的環(huán)境疾病主要有:①城市病。指現(xiàn)代化和城市化使人類疾病類型發(fā)生改變的現(xiàn)象。原因主要在于大氣和水質(zhì)污染。首先,大氣污染集中在城市,使呼吸道疾病顯著增加。如上海(國際性大都市)、長沙(人口密度最高)、南京(車輛密度最大)的肺癌發(fā)病率最高;其次,飲水不潔或缺水(青島、北京)是50多種水質(zhì)病患(如氟骨癥、傳染性肝炎)流行和傳播的主因。最近又見報(bào)道,高樓病又成為一種新病象。②職業(yè)病。各行各業(yè)由于小環(huán)境的影響有不同的職業(yè)病,如粉塵引起硅肺;某些化工廠的一氧化碳、煙霧引發(fā)心紋痛;雷達(dá)、射頻設(shè)備引起電磁輻射?。ò變?nèi)障、心律不齊、神經(jīng)衰弱等)。③地方病。指發(fā)生在某一特定地區(qū),同當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境有密切關(guān)系的疾病,由環(huán)境的化學(xué)和生物效應(yīng)引起。
三、環(huán)境污染
環(huán)境污染主要包括大氣污染、水體污染等等。1.大氣污染:由于空氣對人體健康的重要作用,所以大氣的質(zhì)量很受重視。除了常規(guī)污染問題如顆粒物、氧化劑、氮氧化合物、二氧化硫、一氧化碳、多環(huán)芳烴、光化學(xué)煙霧等的影響外,近年來社會公眾普遍關(guān)心臭氧層破壞(涉及冰箱的更新)、酸雨以及污染的指示等問題。(1)臭氧層在離地面20~25千米的太空,覆蓋著一層臭氧含量高達(dá)0.1%的稀薄大氣,稱為臭氧層。這個(gè)臭氧層能吸收太陽發(fā)射到地球的大量紫外線,保護(hù)人類和整個(gè)地球的生態(tài)系統(tǒng)免受過量紫外線的危害。據(jù)研究,如果該層臭氧減少1%,則抵達(dá)地球表面的紫外線將增加2%,人類的皮膚癌患者也將增加2%。由于一切生物遺傳基因的物質(zhì)基礎(chǔ)DNA都易受紫外線的影響,因而臭氧層的破壞,會嚴(yán)重影響到動植物的生殖繁衍。有人認(rèn)為,現(xiàn)在每年的皮膚癌患者增加12萬與此有關(guān),長此以往問題將會越來越嚴(yán)重。導(dǎo)致臭氧層破壞的原因,在于排進(jìn)大氣中的許多化學(xué)物質(zhì)能與臭氧發(fā)生反應(yīng)而消耗臭氧,其中主要是氟里昂。氟里昂是一類應(yīng)用廣泛、生產(chǎn)量很大的清洗電路用的溶劑、噴霧推進(jìn)劑、滅火劑、致冷劑,具有無毒、化學(xué)穩(wěn)定性 2
好等特點(diǎn),在大氣層下部不會由于降雨、氧化或陽光作用而分解,可在環(huán)境中滯留40~150年。因此,人們已對臭氧層采取保護(hù)措施。例如:一是削減或停止氯氟烴生產(chǎn);二是削減鹵素化學(xué)品如四氯化碳、三氯甲烷的產(chǎn)量;三是控制核試驗(yàn)和航天器引起的污染物高空排放等。(2)酸雨:所謂酸雨是指氣態(tài)染污物、飄塵和大氣雨云結(jié)合形成的pH<5.6的雨雪或其它形式的大氣降雨。通常的雨水呈弱酸性,因?yàn)樗芪斩趸级商妓幔鋚H值約為6。雨水的這種微弱酸性,可溶解地殼的礦物質(zhì),供給植物吸收,有營養(yǎng)作用。這種酸水是正常的。環(huán)境科學(xué)要著重研究的是由于人類活動的影響,pH值降至5.6以下的酸性降水。除基體水外,酸雨的主成分為硫酸和硝酸,還包括堿金屬、堿土金屬陽離子、銨離子和某些酸根如氟、氯、碳酸根、亞硝酸根、亞硫酸根等離子,這些成分之間又能發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),因而酸雨的化學(xué)組成是很復(fù)雜的。通常認(rèn)為由于石化燃料燃燒放出的二氧化硫及氮氧化物是酸雨形成的主因。這些氣體可以是當(dāng)?shù)嘏欧诺模部梢允菑倪h(yuǎn)處遷移來的。它們釋放入大氣后,在陽光和飄塵的(催化)作用下,經(jīng)歷各種大氣化學(xué)和大氣物理過程,成為酸雨降落地面。酸雨使土壤、湖泊、河流酸化,抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定,淋洗與土壤粒結(jié)合的鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)元素,使土壤貧瘠。1988年美國《化工新聞》曾報(bào)道指出,酸雨促使苔蘚生長,這些較低級植物產(chǎn)生一些有機(jī)酸能與土壤中的鋁結(jié)合。這種被激活的鋁輸送到樹木的根部,取代了樹木生長所需要的鈣,從而造成近地面處樹根缺鈣枯死。湖水或河水的pH值降到5以下,使泥土中的鋁形成可溶性的羥基鋁離子以至魚、蝦、水禽無食而不能棲息。酸雨直接害及禾苗,會使水稻出現(xiàn)赤褐色斑而枯死。酸雨與大氣中的煙霧結(jié)合形成酸霧,其酸性和腐蝕能力大增,使建筑物和各種露天材料受損。許多電視鐵塔或橋梁即使用高級防護(hù)漆刷好幾層,但在酸雨侵蝕下不出3~5年就會出現(xiàn)斑駁銹塊,架空輸電的金屬器件壽命也大為縮短。酸雨使雅典古堡如巴特侖神廟、我國的樂山大佛、美國自由女神像都蒙受侵害(自由女神像及海岸建筑物的損害還與鹽霧的作用有關(guān))。(3)污染的指示:除化學(xué)指示即對污染物進(jìn)行化學(xué)監(jiān)測外,近年來發(fā)展了生物指示體系或開展了許多指示物研究,以適應(yīng)城市及工廠外環(huán)境美化的需要。①指示生物。對污染物產(chǎn)生各種反應(yīng)信息而被用來監(jiān)測和評價(jià)環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀和變化的生物,通常分大氣污染指示和水污染指示兩類。②大氣污染指示生物。金絲雀對一氧化碳敏感,可將其用于監(jiān)測煤礦坑道的大氣污染。植物如花卉的指示作用更受重視,如秋海棠、美人蕉和紫花苜蓿對二氧化硫敏感,杜鵑花、扶桑,菊花、矮牽牛和煙草對氮氧化物氣體靈敏,百日草、薔薇可用于氯氣監(jiān)測,香石竹、蘭花、鳳仙花易受乙烯氣體作用,向日葵對氨氣的作用很明顯,吊蘭對臭氣吸收效果好,郁金香在氟濃度為0.5ppb時(shí)即部分枯死等等。
③水污染指示生物。主要有許多藻類和幼蟲。如水中存在毛翅目幼蟲、蜉蝣目稚蟲時(shí),水質(zhì)一般比較清潔,而顫蚓類大量存在或食蚜蠅幼蟲出現(xiàn)時(shí),水體一般受到嚴(yán)重污染。2.水污染 人體組織內(nèi)約有65%是水分,成年人每天需飲用1.5~2.5升水。生活用水范圍極廣,食、衣、住、用均離不開水,水污染影響人體健康,也影響到其它衛(wèi)生和保健活動(1)水污染對健康的影響。據(jù)調(diào)查,世界上80%的疾病與水或水源污染有關(guān)。例如,洪水災(zāi)難時(shí),人們往往容易患腹瀉病。原因是喝了被霍亂孤菌等物質(zhì)污染的水。鉛廠周圍居民易腹痛,原因是喝了破鉛污染的水而發(fā)生鉛中毒。①食物鏈毒化。這是化學(xué)污染的惡果。如甲基汞(水俁?。?、鎘(痛痛病)、農(nóng)藥及氟、砷、鉻、鉛、鋇等均可引起飲水或食物毒化;②傳染病。以水為媒介的細(xì)菌性腸道傳染如傷寒、痢疾、腸炎等,病毒傳染如血吸蟲、傳染性肝炎等;
四、綠色化學(xué)
1、綠色化學(xué)的概念
綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué),是指化學(xué)反應(yīng)和過程以“原子經(jīng)濟(jì)性”為基本原則,即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個(gè)原料原子,在始端就采用實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學(xué)。綠色化學(xué)不同于環(huán)境保護(hù),綠色化學(xué)不是被動地治理環(huán)境污染,而是主動的防止化學(xué)污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學(xué)是更高層次的環(huán)境友好化學(xué)。
2、綠色化學(xué)的產(chǎn)生及其背景
當(dāng)今,可持續(xù)發(fā)展觀是世人普遍認(rèn)同的發(fā)展觀。它強(qiáng)調(diào)人口、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境和資源的協(xié)調(diào)發(fā)展,既要發(fā)展經(jīng)濟(jì),又要保護(hù)自然資源和環(huán)境,使子孫后代能永續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)正是基于人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展理論。在1984年,美國環(huán)保局(EPA)提出“廢物最小化”,這是綠色化學(xué)的最初思想。1989年,美國環(huán)保局又提出了“污染預(yù)防”的概念。1990年,美聯(lián)邦政府通過了“防止污染行動”的法令,將污染的防止確立為國策,該法案條文中第一次出現(xiàn)了“綠色化學(xué)”一詞。1992年,美國環(huán)保局又發(fā)布了“污染預(yù)防戰(zhàn)略”。1995年,美國政府設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”。1999年英國皇家化學(xué)會創(chuàng)辦了第一份國際性《綠色化學(xué)》雜志,標(biāo)志著綠色化學(xué)的正式產(chǎn)生。我國也緊跟世界化學(xué)發(fā)展的前沿,在1995年,中國科學(xué)院化學(xué)部確定了《綠色化學(xué)與技術(shù)》的院士咨詢課題。、綠色化學(xué)的核心內(nèi)容
原子經(jīng)濟(jì)性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,這一概念最早是1991年美國Stanford大學(xué)的著名有機(jī)化學(xué)家Trost(為此他曾獲得了1998的“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”的學(xué)術(shù)獎)提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,認(rèn)為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn):一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地減少了廢物的排放。
五、化學(xué)與環(huán)境
化學(xué)是人類賴以生存的基礎(chǔ)科學(xué),是為人類提供材料和藥品的科學(xué),也是人類借以認(rèn)識自然、改造自然、控制自然的科學(xué)。由于化學(xué)為其它科學(xué)提供基礎(chǔ)材料,所以也是其它科學(xué)得以發(fā)展的基礎(chǔ)。現(xiàn)在,高科技的發(fā)展很大程度得益于高新材料的發(fā)展,同時(shí),高新技術(shù)也反過來促進(jìn)了化學(xué)學(xué)科的發(fā)展。也就是說,化學(xué)為其它學(xué)科提供各種新材料,其它學(xué)科為化學(xué)提供新設(shè)備、新方法、新手段。
化學(xué)工程在實(shí)施過程中,很容易產(chǎn)生人類所不需要的副產(chǎn)物,因處理不當(dāng)或者無法避免而影響到了環(huán)境,造成了環(huán)境污染。但是環(huán)境污染的治理、各種副產(chǎn)物的處理技術(shù),又要依賴化學(xué)手段才可能得到改進(jìn)。所以環(huán)境改善也需要化學(xué)。其實(shí),環(huán)境污染也不全部是化學(xué)工業(yè)的責(zé)任,其它工業(yè)同樣也對環(huán)境產(chǎn)生污染,只不過化工的污染更加直接,更加顯見而已。而治理、克服、控制這些污染,卻更是離不開化學(xué)。只有通過化學(xué)的手段才可能使其得到根本的治理。所以,可以說化學(xué)與環(huán)境是相輔相成的。
另外,人類的活動必然消耗自然資源,這種消耗也必然導(dǎo)致自然環(huán)境的改變。要認(rèn)識到這些問題并且控制這種改變給世界帶來的負(fù)面作用,所有學(xué)科都必須盡其能力,把負(fù)作用降低到最小。也就是人類必須盡其全力認(rèn)識并控制自然、控制自身??茖W(xué)學(xué)科并不存在過錯(cuò),人類對科學(xué)學(xué)科也不應(yīng)該存在任何偏見,才有可能使人類更加美好。
【參考文獻(xiàn)】
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【4】鄭曙陽 綠色設(shè)計(jì)之路——室內(nèi)設(shè)計(jì)面向未來的唯一選擇 建筑創(chuàng)作 第十期 2002