绿色化学和传统化学的区别
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绿色化学和传统化学的区别范文第1篇
1药学与化学
药学是化学的衍生学科，而化学也是药学的基础与灵魂。药学高等教育离不开基础的化学教育，无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学这五大化学为药学的后续教学奠定了必要的理论和实验基础，因此众多医药高校无一例外都将它们作为药学基础主干课程。可以说，化学贯穿着药学生的学习和未来的职业生涯。药学高等教育的重要组成部分之一是实验教学，部分实验设计都直接来源于化学教育实验设计，对培养学生的实验操作能力、科研思维、创新能力都有重要的作用。值得注意的一点是，化学中存在的一些问题也在药学实验中不可避免的显现出来，甚至因药学领域的特点而放大加剧，例如有机溶剂在药学实验中用量远大于普通化学实验，所造成的环境问题也更加严重。近年来化学的概念朝着环境友好的方向不断的发展，而药学似乎没能紧跟上步伐，因为观念滞后带来的问题日趋严重，追随时代潮流的药学教育改革刻不容缓。
2绿色化学
2.1绿色化学的定义
随着国家以及世界对人类生存环境问题的愈加重视，“绿色化学”概念的提出符合人类与环境友好共处的发展方向。绿色化学是环境友好的化学，是指在化学品的设计、开发、制备和应用过程中利用化学原理来减少或消弭对人类健康和环境有害的物质的使用和产生。其中心思想是把化学和化工生产的现有技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上根除污染”，它与分析化学、有机合成、催化生物化学等学科都密不可分，身处当今国际化学研究的前沿［1］。绿色化学是对环境问题的重新审视，要求我们在获得新物质的过程中，不只是在化学反应末端控制废物的产生，而是要在化学过程中尽量减少产生废物，提高反应过程的原子经济性，充分利用每一个原子，使反应物分子中的原子全部转化为目标产物，从而实现对环境的治理由治标转变为治本［2］。
2.2绿色化学的十二条原则
美国的总统科技顾问P.T.Anastas博士和马萨诸塞大学的J.C.Waner教授通过大量的研究工作，提出了绿色化学的十二条原则。这些原则目前是获得世界公认的指导绿色化学发展的基本原则：（1）防止污染优于治理污染；（2）提高原子经济性；（3）尽量在化学合成中减少使用有毒原料和产生有毒物质；（4）设计安全的化学品；（5）使用无害无毒的助剂及溶剂；（6）合理使用和节省能源；（7）利用可再生资源来代替消耗性资源合成化学品；（8）尽量减少非必须的衍生步骤；（9）采用高选择性催化剂来代替化学计量助剂；（10）产物的易降解性；（11）发展分析方法，对污染物实施在线监测和控制；（12）减少易燃易爆物质的使用，最大程度地降低事故隐患［3］。
3绿色化学对药学实验教学的启示
实验过程中会产生一定的环境污染是不争的事实。但药学高等教育领域似乎视而不见、仍在按步就班的继续这种陋习，以及因观念滞后、改革不力而放任、加剧对环境不利影响的做法，与现实中大家对治理这些污染的认识仍然停留在“先污染、再治理”的落后思维一脉相承。虽然实验室所制造的单次污染量相对于工业污染来说不大，但是因为同一院校、不同专业的学生也有可能会重复同样的实验，若不加以控制，不容忽视的累积效应堆积在排放区附近必定会造成一定的排放污染［4］。因此，减少药学实验污染的工作刻不容缓、势在必行；药学实验教育改革也应顺应历史、与时俱进。本文将从绿色化学12原则中选取对药学实验教学改革有积极实际意义且急迫、可行的五条，并举出具体实例加以论述。
3.1防止污染优于治理污染
绿色化学摒弃了传统的先污染后治理的化学思维，倡导从源头上防止污染，这是其与传统化学的最主要区别。从这个意义出发，在实验教育之前，应该在理论课上向学生传达绿色化学精神，培养环保的理念。在保证教学质量的情况下，优化教学项目，慎重选择实验内容，遵循环境友好、低能耗、经济性等原则，重新设计污染更小、更环保的教学实验。同时，还有一个现象值得注意。除了不合理的实验设计带来的污染外，有些污染往往来自人为的不恰当操作［5］。通常而言，学生对于实验室的基本规定并不熟悉，对三废（废气、废液、废渣）的处理十分草率。例如，将废液直接倒入下水道等行为比比皆是，从而导致的环境污染可谓是无妄之灾。这些情况都是可以通过提前教育得到改善的。在进入实验室之前，应督促学生预习，最好让学生手写纸面材料，以便学生能够熟悉实验流程，再对学生进行理论指导，规范实验操作，将绿色化学的概念贯彻在教学过程中，培养学生的良好实验习惯，不仅能够提高实验效率，还能减少试剂损失。此外，要引导正确的三废处理方式。实验中制备的固体和液体产物可以用套用法，不能套用的固体进行统一回收；可以提纯再利用含有有机溶剂的液体，针对一些酸、碱度过高以及重金属离子的废水进行统一处理；废气用吸收装置回收，并且要在实验台上安装排风装置，这样能对防止污染作出一些裨益［6］。
3.2尽量在化学合成中减少使用有毒原料和产生有毒物质
有机化学的一个重要组成部分是化学合成，在药学中的合成概念更加广泛，合成实验也是实验教学中不可或缺的一部分。化学家将绿色化学的12条原则定为评定合成路线、生产过程及化合物是否为绿色的规范。因此，绿色有机化学实验在原料、合成方法和制备过程的选择以及产物的生成等方面都应该尽量减小对环境的污染。要坚持选择无公害的原料、反应条件，尽量控制生成环境友好型产物，并且减少甚至“零排放”副产物，即实现全过程绿色化［7］。实验时，要在保障基本操作训练的前提下，尽可能地选择少用毒性和具有腐蚀性的原料的实验。
3.3使用无害无毒的助剂及溶剂
在天然药物化学、中药化学等课程中，使用有机溶剂提取天然药物中的有机成分是其他所有实验的基础。有机溶剂用量大、回收困难等特点注定了污染的存在。水作为另一种常见溶剂，提取效率较低，但环保无污染，且经济节约，符合绿色化学要求。在实验效率影响比较小的情况下，应该尽可能地以水为溶剂提取，避免有毒有害和挥发性有机溶剂的使用，尤其是卤代烃类溶剂。除了更换溶剂之外，现代科学的发展还给我们提供了另一种思路。随着化学实验技术和仪器的发展，应积极将微波辅助萃取、超声波提取等方法广泛应用到实验教学中去。此类方法提取效率高，所需溶剂少，而且能够让学生学习到化学发展新趋势［8］。有机化学实验课程中催化剂被广泛使用，在不影响实验效果的情况下，应尽量选择无毒、无害、无腐蚀性的催化剂代替强腐蚀性的催化剂。例如在酯化反应中使用超强固体酸代替浓硫酸、在阳离子沉淀实验中使用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氢。
3.4合理使用和节省能源
在必须开展的实验项目中，尽可能设计串联实验。传统化学实验是在理论课开设的同时配合展开的。每个实验基本都是孤立、单独展开的，实验完成后，产物不能进行合理利用的话就会成为废弃物，如果处理过程只是简单抛弃，则会极大地危害环境。而串联实验是指通过恰当地调整实验教学计划，打破学科和实验间的界限，将同一学科两个或两个以上不同的化学实验组合在一起，将前面实验的产物变成后面的实验原料，这种实验教学方法在检查学生操作技能的同时还提高了化合物的使用率，印证了绿色化学的观念。这增加了学科间的关联性，对培养学生的学科整体观和创新思维都是有所裨益的。例如，制备乙酸乙酯的实验完成后可以用其产物去制备乙酰乙酸乙酯［9］。而且每一个实验的产物以及纯度与下一个实验的进行都紧密相关，这使学生要认真对待实验，实验积极性得到了充分调动［10］。实验过程中很多学生因为没有形成节约的观念，在称量时操作不严谨，称量过后又忘记密封试剂，导致试剂浪费较多，这就需要在实验开始前说明，特别是在进行需要使用一些容易吸湿的药品的实验前老师要着重强调；量取有机试剂时，容易洒出较多试剂，这种情况下需要老师将大瓶试剂用小试剂瓶分装、小试剂瓶配置吸管以便于取用；在对照品和薄层展开剂的配制过程中，学生会配制过多造成浪费，针对这个问题，老师可以提前配好，或者学生合作配制展开剂；此外微型实验也是目前实验教学中节省能源的新思路，微型实验是指用微量的药品在微型的仪器中进行的实验方法与技术，通过少原料、少排放、少污染，体现绿色化学的理念。比如过去在试管中进行的化学现象验证实验改在点滴板上操作，使用试剂只需几滴，大大减少了试剂的用量，而达到了预期的教学效果［11］。
3.5尽量减少非必须的衍生步骤
绿色化学的要求之一是反应要具备“原子经济性”，也就是原料分子中到底有百分之几的原子转变成了产物。如果在反应中包含一些消除及降解等衍生步骤，则会由于生成与目标产物无关的分子，使得该反应的原子经济性变低。反应中的衍生步骤越少，原子的利用率越高，目标产物的产率越高，副产物或废物的排放量就越低［12］，也利于做到环境友好。实验室合成对溴苯胺常用的方法是用锡-盐酸还原法，其合成过程以苯胺为初始原料，通过形成乙酰苯胺、对溴乙酰苯胺等中间体的过程，保护了芳胺上的氨基，减小了芳胺发生衍生反应的可能性，进而提高了对溴苯胺的产率，提高了反应的“原子经济性”。
绿色化学和传统化学的区别范文第2篇
引言
当人们惊讶于知识经济、数字经济在一夜之间传遍九州大地之神速时，当人们陶醉于人类自身对自然界越来越“文明、高效”的掠夺成就时，当人们开始不自觉地怀念从前的青山绿水、鸟语花香时，当人们感叹全球变暖、环境恶化等已严重威胁到人类自身的生存时，谁也无法抵制和拒绝这样一个事实:生态经济已经迈着轻盈的步伐向我们悄悄地走来。一个崭新的时代—生态经济时代正在以她独特的方式向人们展示着她无穷的魅力。显然，生态经济的产生和发展并不是偶然的，有其必然性与可能性。
1.生态经济发展的必然性
生态经济的产生和发展是历史的必然，时代的呼唤，是人类为了自身的发展而在经济与自然之间达成的一种妥协与平衡。生态经济产生和发展的必然性主要体现在以下几个方面:
1.1生活质量提高的需要在全球环境继续恶化的背景下，1卯2年召开的联合国环境与发展大会，彻底否定了工业革命以来那种“高生产、高消耗、高污染”的“三高”发展模式及“先污染、后治理”的发展道路。人们在追求物质享受的同时，也开始向往和追求精神上的满足及高质量的生活。经济的过速增长，城市化、工业化进程超常进展，使得生态环境危机日益加剧，如水体、大气、土壤等严重污染;环境事故、生态灾难及自然灾害更加频繁;生物多样性、水源涵养能力、生态系统服务功能及生态系统健康的持续下降给人民身心健康、地区与全球的环境安全和经济的可持续发展构成了严重的威胁。在人口分布相对集中的城市生态系统中，城市的热岛效应、气候弯隆、逆温层等城市环境问题，已经严重地影响了城市居民的生活质量，而乡镇企业的崛起给乡镇农业生态系统带来巨大经济效益的同时，其造成的污染及由此引起的生态效益和社会效益的损失电是难以估测的。如何在经济发展的同时，确保环境质量的维持和改善是人类对自身的生存和发展所必须解决的一个历史难题。
1.2生态学和经济学发展的共同需要工业生产的专业化和规模化是目前生态系统功能弱化的主要原因之一。当专业化和规模化应用到整个自然生态系统以此来加速对所需商品的流转速度时，工业生产所导致的直接结果是生态系统组织之间严重失衡，从而使生态系统失去完整性和持续性。从经济学角度来分析，经济的发展要求商品的生产具有专业化特征;而生态学原理则要求生态系统在向“顶级群落”演替的同时保持其多样性特征(尽管生态系统中生物多样性与稳定性之间的关系还有待于做进一步的研究)。而生态经济恰好能够把他们的要求有机地结合起来，从而有效地解决了生态经济系统中商品的专业化与生物的多样性之间的平衡问题。此外，只有生态学家与经济学家的共同努力，才能对生态经济系统的生态服务功能有一个科学、正确的认识。生态学家的一个重要任务就是为地区的可持续发展提供决策支持，然而生态系统的服务功能只有通过价值的形式才能量化，并进行相关的决策分析，最终为决策者提供可以接受和操作的管理措施。另一方面，经济学家由于缺乏足够的生态学知识，无法运用生态学原理来进行生态经济系统的能流、物流及信息流分析，因此只有与生态学家的合作才能取得满意的结果。
1.3可持续发展的需要世界环境与发展委员会(WCED)把可持续发展定义为:既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。显然，可持续发展要求我们在发展经济的时候，不仅要考虑到眼前的利益，更要用发展的眼光审视我们的长远利益，以期做到短期利益与长远利益的平衡。越来越多的研究表明，经济的增长，并不意味着人民生活质量的提高，也不像环境经济学中所假定的那样，人民的收人水平与一个地区的环境保护程度具有正相关。因此，深人地理解可持续发展的内涵时，我们可以发现，正确处理好经济效益、生态效益和社会效益这三者之间的关系，达到三效益和谐统一，这才是可持续发展的根本宗旨。
1.4国际贸易平等交换的需要新古典主义的玲一0理论(HeChsche尸Oldin)认为:一个国家在生产和出口某一商品上具有比较优势，而且在生产这一商品时运用较其他国家相对充足的资源。这一理论的存在有三个基本的假设:(l)两个国家生产n种产品并受m种因素的制约;(2)产品的限制因素在国内是流动的，但不能在国际上流动;(3)不存在产品的外部性。基于以上的假设，新古典主义所得出的结论是:自由贸易的结果是双赢的，即所有的交易参与者都可获益。然而，现实情况绝非如此。由于环境成本的外摊，发展中国家所生产的商品其成本的外部性并没有在商品的价格及国际自由贸易的交换中体现出来，或者发达国家所支出的货币不能完全补偿发展中国家所出现的环境成本的外部性，因此发达国家与发展中国家之间的贸易存在不平等交换的现象。这种不平等交换的直接后果是:自由贸易导致商品的专业化程度越来越高，由于商品外部性的存在，专业化对环境的外部性起了积累和放大作用，从而使区域生态环境问题也变得更加尖锐和突出，进而导致发展中国家的可持续发展面临危机。生态经济的发展，使商品外部性的定量计算成为了可能，从而也为国际贸易平等交换的真正实现提供了现实途径。
2.生态经济发展的可能性
生态经济系统是一个复杂巨系统，它涉及到生态学、经济学、社会学、伦理学等多学科、多领域的知识，相关学科的发展对生态经济的推动和促进作用也是不言而喻的。
2.1工业生态学工业生态学的产生和发展是人们对工业可持续发展的一种外在表现。工业生态学的主要内容是用生物生态学的理论和观点对工业体系进行设计和管理，以实现各企业之间互惠互利的“工业共生体”的目标，丹麦卡伦堡自发形成的“工业共生体”就是个很好的例子。工业生态学的主要内容之一是产品和经济活动的非物质化。产品的非物质化是工业生态学以科技为动力这一基本要素的具体反映。随着新材料的不断出现，再循环技术的完善以及环保设计方法等发展，产品和生产方式的非物质化倾向将进一步加强。在这方面，纳米技术可能是非物质化的强大因素;从原子和分子的层次上进行生产控制，可以获得今天近乎于只能幻想的超净、超强、超轻等的新材料。尤其是从理论上说，掌握这种生产方式，还可以在生产过程中不产生任何废料，因为人们只运用需要的那部分原子和分子。而经济活动的非物质化是指加强商品的售后服务、日常维修等商业措施，以提高产品使用寿命，提高资源的使用率，从而间接减少了生产中的污染。“生态工业园区”(Ecolnd[lst百al】〕ark，简称EIP)是对工业生态学的一个具体应用。EIP是指在一个园区中，各企业进行合作，以使资源得到最优化利用，特别是相互利用废料(一个企业的废料当作另一个企业的原料)。生态工业园区的概念区别于传统的废料交换项目的地方是，它不满足于简单的一来一往的资源循环，而是旨在使一个地区的总体资源增值。生态工业园区自卯年代提出来以后，在美国等一些北美国家已经展开了很多有益的尝试，至于生态工业园区的成就则还有待于我们拭目以待
2.2清洁生产从摇篮到坟墓的产品生命同期评价理论要求我们在产品生命全过程的无污染技术，清洁生产是将污染整体预防战略持续地应用于生产全过程，通过不断改善管理和技术进步，提高资源综合利用率，减少污染物排放以降低对环境和人类的危害的一种生产方式。清洁生产采用清洁高效的生产工艺，使物料能源高效益地转化成产品，减少有害于环境的废物量。对生产过程中排放的废物进行再利用，做到变废为宝、化害为利。随着全球人口的急剧膨胀，如何合理、安全、高效地利用地球所赋予的越来越稀缺的自然资源，使其发挥最大的效益，是我们所必须解决的难题、清洁生产以经济效益最大化、资源利用高效化、废料的减量化和产品的无害化为基本原则。而清洁生产在理论上的成熟及实践中的推广，为生态经济的发展奠定了基础
2.3“绿色科学”所谓“绿色科学”，是指以生态环境为主要研究内容且其目的是为改善环境质量的一类科学的总称，“绿色科学”的最终目的之一是使研究对象对环境的无害化或废物的减量化，包括绿色化学、绿色设计、绿色工艺、绿色产品、绿色包装、绿色材料等学科。下面就以绿色化学为例，对“绿色科学”做一简单介绍。绿色化学是指利用化学的原理、技术和方法减少或消灭对人类健康、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。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学。在某种意义上来说，绿色化学是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”。即在获取新物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。因此，“绿色科学”的发展将为生态经济的发展提供理论依据。
2.4公民生态环保意识的提高公民生态环保意识的提高，一方面要求商品的“绿色”程度达到一定的要求，同时也要求厂家的研发中考虑产品的环境效应及产品的整个生命过程尽可能地做到对环境的友好，另一方面，生态产品的设计、制造技术的成熟与完善，使鉴定和区别普通产品与生态标志产品成为了可能，又反过来刺激了生态产品的消费和生态意识的提高，进而推动生态经济的前进和发展。随着生态环境意识的提高，绿色商品将成为消费者的首选。因此，如果公民的生态环保意识提高了，而商品即无法达到“绿色产品”的要求，那将会是一个昂贵的教训。前一段时间出现在我国农产品中的事例就可以说明这一问题，由于我国大部分农产品的有机农药残留都有超标的情况，所以农产品出口时，尤其是出口到欧共体的一些国家，绿色壁垒已经成了一条不可逾越的鸿沟，从而给我国农产品的出口创汇造成重大的经济损失。因此若要在当今的国际自由贸易中笑傲群雄，生态经济是唯一的制胜法宝。
