绿色化学考试2.doc

第一章2、绿色化学的定义、及其与环境化学和环境治理的区别：答：绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。它是利用化学原理和方法来减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的使用和产生的新兴学科 。是一门从源头上减少或消除污染的化学。绿色化学与环境化学和环境治理的区别 环境化学是一门研究污染物的分布、存在形式、运行、迁移及其对环境影响的科学。环境治理则是对已被污染了的环境进行治理，即研究污染物对环境的污染情况和治理污染物的原理和方法。 而绿色化学是从源头上阻止污染物生成的新学科，它是利用化学原理来预防污染，不让污染产生，而不是处理已有的污染物。3、绿色化学的十二条原则是什么？1、Prevent waste Design chemical syntheses to prevent waste, leaving no waste to treat or clean up. 防止污染2、Design safer chemicals and products Design chemical products to be fully effective, yet have little or no toxicity. 设计安全的化学产品 3、Design less hazardous chemical syntheses Design syntheses to use and generate substances with little or no toxicity to humans and the environment. 设计没有危险的化学合成路线 4、Use renewable feedstocks Use raw materials and feedstocks that are renewable rather than depleting. Renewable feedstocks are often made from agricultural products or are the wastes of other processes; depleting feedstocks are made from fossil fuels (petroleum, natural gas, or coal) or are mined. 使用可再生原料5、Use catalysts, not stoichiometric reagents Minimize waste by using catalytic reactions. Catalysts are used in small amounts and can carry out a single reaction many times. They are preferable to stoichiometric reagents, which are used in excess and work only once. 使用催化剂，而不是化学剂量的试剂 6、Avoid chemical derivatives Avoid using blocking or protecting groups or any temporary modifications if possible. Derivatives use additional reagents and generate waste. 避免使用化学衍生物7、Maximize atom economy Design syntheses so that the final product contains the maximum proportion of the starting materials. There should be few, if any, wasted atoms. 最大化原子经济性8、Use safer solvents and reaction conditions Avoid using solvents, separation agents, or other auxiliary chemicals. If these chemicals are necessary, use innocuous chemicals. 尽量使用安全的试剂和反应条件9、Increase energy efficiency Run chemical reactions at ambient temperature and pressure whenever possible 10、Design chemicals and products to degrade after use Design chemical products to break down to innocuous substances after use so that they do not accumulate in the environment. 设计化学药品和产品使用后可降解11、Analyze in real time to prevent pollution : Include in-process real-time monitoring and control during syntheses to minimize or eliminate the formation of byproducts. 时时在线监测来阻止污染12、Minimize the potential for accidents Design chemicals and their forms (solid, liquid, or gas) to minimize the potential for chemical accidents including explosions, fires, and releases to the environment. 最小化化学事故第二章 思考题1、什么是原子经济性？以一个化学反应为例计算反应的原子利用率。答：原子经济性 在生成目标产物的反应中反应物分子中的原子转化为产物的比例。这个定义不考虑副反应。 Trost将其称为原子经济性(Atom Economy).化学反应 CH2=CH2 + 1/2O2 C2H4O2、什么是环境因子？环境因子与原子利用率之间有什么关系？Atom Economy and environmental effect (原子经济性和环境效益)1. Environmental factor （环境因子 E ）It is used to quantify the effects of production process to the environment2. Environmental quotient (EQ，环境商)Environmental quotient EQ E QQ-（根据废物在环境中的行为给出的废物对环境的不友好程度）.原子利用率= 目标产物的量按化学计量式所得所有产物的量之和 =目标产物的量各反应物的量之和 100% 100%即在生成目标产物的反应中反应物分子中的原子转化为产物的比例。这个定义不考虑副反应。 环境因子与原子利用率相反3、原子经济性与产率有什么区别？答：在生成目标产物的反应中反应物分子中的原子转化为产物的比例。这个定义不考虑副反应。 Trost将其称为原子经济性(Atom Economy).产率：在化学反应中尤其是在可逆反应中某种生成物的实际产率与理论产率的比值3、如何避免物质的直接毒性？（1）选择无毒物质（2）选择官能团： 避免使用有毒官能团和对有毒官能团进行结构屏蔽4、什么是间接中毒？如何避免间接中毒？间接中毒（也称生物活化）是指物质在初始结构时并不具有毒性，但当它进入人体后，会转化为有毒的物质，如致癌物质。方法：1、不使用具有生物活化途径的分子 2、对可生物活化的结构进行生物屏蔽 第四章绿色化学技术超临界流体及其独特的性质超临界流体（Supercritical Fluids, SCF）是指温度和压力处于临界温度及临界压力以上的流体，其物理和化学性质介于液体和气体之间。【超临界流体具有许多特性，主要表现在以下方面： （1）密度与液体相近，比一般气体大2个数量级，且临界点附近温度和压力发生微小的变化时，其密度就会发生显著变化。密度增大，溶质的溶解度就增大，有利于溶质的相转移。 （2）介电常数随压力增大而增大，有利于溶解一些低挥发性物质，相应溶质的溶解度可提高5-10个数量级。 （3）粘度比液体小1个数量级，近似于普通气体；扩散系数比液体大2个数量级，因而有较好的流动性、渗透性和传递性能。】二. 生物技术 也称为生物工程或生物工艺，是应用生物学、化学和工程学的基本原理，依靠生物催化剂的作用将物料进行加工，以生产有用物质或为社会服务的一门多学科综合性的科学技术。生物反应过程实质：是利用生物催化剂从事生物技术产品的生产过程。生物技术是实现绿色化学的有效手段生物技术的分类和应用：1） 生物技术的分类 现代生物技术主要包括：基因工程、细胞工程、酶工程和微生物发酵工程。2）相互关系 基因工程是生物技术的主导技术； 细胞工程是生物技术的基础； 酶工程是生物技术的条件； 微生物发酵工程和生物化学工程是生物技术实现工业化，获得最终产品，转化为生产力的关键。离子液体定义：离子液体是室温离子液体的简称，由带正电的离子和带负电的离子构成，如由烷基吡啶、咪唑等含氮杂环化合物的季铵盐与金属卤化物就能构成常温下呈液态的离子液体。离子液体具有以下特点：1.热稳定性较高，在较宽的温度范围(-100200)内处于液体状态；2.不挥发、无毒、无可燃性； 3.导电性良好；4.可以溶解许多有机无机物； 5.易于循环利用。 离子液体的使用将会大大减少现在仍大量使用的有机溶剂对环境的污染，被誉为绿色溶剂第七章 可降解高分子材料淀粉作为可降解材料的优缺点及举例（如何改性、改进的必要性）：答：淀粉作为可降解材料的优缺点：优点：来源丰富、价格低廉、生物降解性好。缺点：强极性、强结晶性、热塑性差、加工困难 、极强的亲水性 、耐候性差。作为典型生物可降解高分子材料，淀粉塑料产量在众多品种的生物降解塑料中居首位淀粉作为开发具有生物降解性产品的基本聚合物的潜在优势在于: 淀粉在各种环境中都具备完全生物降解能力; 塑料中的淀粉分子降解或灰化后，形成二氧化碳气体，不对土壤或空气产生毒害; 采取适当的工艺使淀粉热塑化后可达到用于制造塑料材料的机械性能; 淀粉是可再生资源。 论述题：经济增长与环境保护的关系？