绿色化学-第五章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五章 绿色化学的应用实例,新型汽油添加剂,绿色消毒与漂白,绿色涂料的开发,第五章 绿色化学的应用实例,一、新型汽油添加剂,传统汽油添加剂：四乙基铅,Pb(CH,2,CH,3,),4,危害：会产生二溴化铅,PbBr2,，进入大气会造成严重的铅,Pb,污染，对人体健康，特别是对儿童智力会有严重影响。,无铅的替代品：含有有机物，如乙醇、二甲醚、甲基叔丁基醚,(MTBE),、甲基叔戊基醚,(TAME),，以及茂金属化合物如甲基环戊二烯三羰基锰等。,MTBE,目前以大规模的生产并应用。,第五章 绿色化学的应用实例,二、绿色消毒与漂白,1,、氯气带来的危害,在传统的消毒、漂白领域，常用的试剂是氯气,(Cl,2,),，是利用其生成次氯酸,HClO,的氧化性。,危害：氯气对有机物的氯化作用，可能会生成有毒有机物。如氯仿,CHCl,3,、二噁英。,第五章 绿色化学的应用实例,二、绿色消毒与漂白,1,、氯气带来的危害,(1),二噁英的结构,二噁英是类具有高毒性芳香族化合物的总称，母体结构如,(I),所示。,二噁英中毒性很强的一类化合物是母体结构的各种氯代物，单氯代或多氯代。毒性最强的结构如,(II),所示。,第五章 绿色化学的应用实例,二、绿色消毒与漂白,1,、氯气带来的危害,(2),二噁英的产生,氯气对自来水进行消毒、杀菌时，尤其是水中含有酚类物质时，极易生成二噁英等有害有机氯化物，反应式如下：,第五章 绿色化学的应用实例,二、绿色消毒与漂白,1,、氯气带来的危害,(3),二噁英的危害,二噁英的毒性约是氰化钾,KCN,的,1000,倍，是目前发现的最毒的化合物,(,天然的生物毒素除外,),之一，被称为“毒中之王”。,案例：,1999,年，比利时等国的“二噁英事件”,第五章 绿色化学的应用实例,二、绿色消毒与漂白,2,、绿色漂白剂、消毒剂的开发,氯气的代用品：二氧化氯,(ClO,2,),、过氧化氢,H,2,O,2,、臭氧,O,3,、高铁酸盐,K,2,FeO,4,等。,(1),二氧化氯,二氧化氯只具有氧化作用，可以代替氯气,(Cl,2,),用于自来水消毒剂，也可以用于纸浆等的漂白，同时不会生成二噁英等有害的有机氯化物，因此被称为“绿色试剂”。,ClO,2,是一种易爆气体，易分解，因此通常现制现用。,第五章 绿色化学的应用实例,二、绿色消毒与漂白,2,、绿色漂白剂、消毒剂的开发,(1),二氧化氯,二氧化氯的制备原理：,国内外都已开发了以二氧化氯为主要成份的洗涤消毒剂。该类产品多以液体状态存在，广泛用于家庭中洗涤水果、蔬菜、餐具等，并能杀灭多种病菌。,第五章 绿色化学的应用实例,二、绿色消毒与漂白,2,、绿色漂白剂、消毒剂的开发,(2),臭氧,臭氧也可以用于自来水消毒、纸浆漂白。,用臭氧代替氯气或次氯酸钠漂白纸浆，不存在用硫磺处理时的废气和臭味，基本消除了氯气漂白带来的污染。,臭氧可用臭氧机生产，通以,110kv,高压，便可产生，而且效率越高，成本越低。,第五章 绿色化学的应用实例,二、绿色消毒与漂白,2,、绿色漂白剂、消毒剂的开发,(3),过氧化氢,以过氧化氢为为活性组分的绿色消毒剂，不仅具有良好的杀菌效果，而且无色无味，其残留物在水中很容易分解为氧气和水，无任何有害物质，是环保型消毒剂。,(4),高铁酸盐,(K,2,FeO,4,、,Na,2,FeO,4,),高铁酸盐是六价铁盐，具有很强的氧化性，溶于水中能释放大量原子氧，从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒，其自身则被还原为新生态的氢氧化铁,Fe(OH),3,。,(5),超临界水,第五章 绿色化学的应用实例,三、绿色涂料的开发,1,、绿色涂料的含义,涂料是由高分子材料、颜料、填料、助剂和有机溶剂等组成的混合物，能涂覆在基材表面，形成牢固附着连续涂膜的新型高分子材料。,涂料常用于建筑装修、汽车制装、海洋船舶制造等行业，起到装饰及保护基体材料的作用。,绿色涂料的开发主要是指控制涂料中挥发性有机物,(,如甲醛、卤化物或芳香族碳氢化合物等,),的总量，不用或少用有机溶剂，严格限制有毒溶剂的使用，追求低公害,(,或无公害,),和低毒,(,或无毒,),的涂料。,第五章 绿色化学的应用实例,三、绿色涂料的开发,2,、涂料本身的绿色化,海洋涂料,(1),海洋船舶的涂料污染,涂料对海洋的污染主要是,船舶防垢涂料,对海洋水体的污染。,防垢涂料的作用是阻止海中生物,(,如贻贝、海藻等,),在吃水线下船体表面的生长而形成积垢，否则会增加阻力，使航速下降，燃料消耗会增加,40%50%,。,防垢涂料：含有机錫化合物的涂料，如三丁基氧化锡,(TBTO),危害：有机锡化合物会持久地存在于环境中，并带来一些毒害，包括急性中毒、生物累积毒性、降低再生能力、增加贝壳类生物的贝壳厚度。,第五章 绿色化学的应用实例,三、绿色涂料的开发,2,、涂料本身的绿色化,海洋涂料,(2),新型海洋涂料,海洋,9,号,理想的船舶防垢的化合物,是既能在大量海洋生物中防止某些海藻和贝壳等在船体表面生长，又不会毒害其它生物的物质。,绿色涂料：“海洋,9,号”,4,5-,二氯,-2-,正辛基,-4-,异噻唑啉,-3-,酮,第五章 绿色化学的应用实例,三、绿色涂料的开发,2,、涂料本身的绿色化,海洋涂料,(3),我国海洋涂料的现状,海洋涂料按用途分为集装箱涂料、海洋混凝土构造物防腐涂料，以及海上桥梁和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料等。,海洋防腐涂料的质量要求高，一般要求其保护期在,10,年以上，属于重防腐领域。,第五章 绿色化学的应用实例,三、绿色涂料的开发,3,、涂料溶剂的绿色化,水性涂料,(1),绿色溶剂,乳酸乙酯,乳酸乙酯无毒、可生物降解，并能提供优良的溶解性，能够很好地取代目前油漆、涂料和其它工业用途中有毒卤化溶剂的使用。,第五章 绿色化学的应用实例,三、绿色涂料的开发,3,、涂料溶剂的绿色化,水性涂料,(2),水性涂料,水性涂料以水为分散介质，具有不燃、无毒、不污染环境和节省资源等优点。,水性涂料一般有三种：,将水溶性高分子化合物,(,水性涂料树脂,),溶解在水中配制而成，如,106,涂料,(,聚乙烯醇，水溶性,),；,以高分子乳液配制而成，通常称为乳胶漆；,水性漆，即涂刷后水分子蒸发，高分子化合物颗粒与特种助剂结合形成高附着力的防水涂膜。,常用的水性涂料树脂有聚氨基甲酸酯、聚酯、环氧树脂、脲醛树脂等物质。,第五章 绿色化学的应用实例,三、绿色涂料的开发,4,、涂料溶剂的趋零化,粉末涂料,(1),高固分涂料,高固分涂料即固体含量很高的涂料，其含量一般为,60%80%,。,(2),粉末涂料,粉末涂料以固体状态生产和涂装，不含大量有机溶剂及水。,(3),辐射固化涂料,辐射固化涂料具有高效、节能、无污染等优点，主要有紫外光,(UV),和电子束,(EB),等固化方式。,第五章 绿色化学的应用实例,三、绿色涂料的开发,5,、其它绿色涂料,新型功能涂料,空气净化功能涂料,杀虫涂料,防辐射涂料,抗菌涂料,保健涂料,全氟碳涂料,18,作业,一、判断题,1,、溶剂涂料都不可能是绿色的。,2,、溶剂涂料中的溶剂用量大大减少，甚至趋零化，也可以实现绿色涂料的开发。,3,、我国海洋涂料研究居于世界领先水平。,4,、水性涂料以水为分散介质，具有不燃、无毒、不污染环境和节省资源等优点。,5,、无铅汽油的开发，是绿色化学产物绿色化的体现。,二、选择题,1,、可作为绿色漂白剂、消毒剂的化学试剂有（）。,A,、高铁酸钾,B,、二氧化氯,C,、臭氧,D,、过氧化氢,E,、氯气,F,、次氯酸钠,G,、氯酸钾,H,、超临界水,作业,二、选择题,2,、下列属于绿色涂料的是（）。,A,、水性涂料,B,、粉末涂料,C,、海洋,9,号,D,、,TBTO,3,、下列属于绿色涂料溶剂的是（）。,A,、水,B,、乳酸乙酯,C,、氯仿,D,、苯,三、写出下列化学物质的名字，写出与其性质、用途等相关的一句话。,1.Pb(CH,2,CH,3,),4,2.PbBr,2,3.Pb 4.CH,3,CH,2,OH 5.CH,3,OCH,3,6.CH,3,OH 7.Cl,2,8.HClO 9.CHCl,3,10.NaClO 11.KCN,12.ClO,2,13.O,3,14.H,2,O,2,15.N,2,16.CO,2,17.Fe(OH),3,18.HOOC-COOH 19.K,2,FeO,4,20.Sn,作业,四、问答题,1,、汽油添加剂有何意义？为什么要发展无铅汽油？,2,、作为目前广泛使用的新型汽油添加剂，甲基叔丁基醚被科学家质疑具有致癌性，甚至被呼吁禁止使用。你作为一名消费者和普通民众，如何看待其中的争议？,3,、查阅文献资料，了解甲基叔丁基醚的性质、制备、应用与发展前景，就其中的一个方面撰写一篇小论文,(,注意格式与尊重知识产权,),。,4,、查阅文献资料，了解国内汽油添加剂的研究现状，撰写一篇小论文,(,注意格式与尊重知识产权,),。,5,、查阅文献资料，了解二噁英的形成、性质、危害、检测与治理等情况，撰写一篇小论文,(,注意格式与尊重知识产权,),。,