第二步 氮吹儀ClCH2CH2OH+Ca(OH)2+HClC2H4O+CaCl2+H2O 總包反應為:HCH+Cl+Ca(OH)CHO+CaCl+HO 22222422 各物質質量/g ?。玻福罚薄。罚础。矗矗? 11118 產物的質量/g?。矗? 廢物的質量/g1 111+18=129 4 44g 原子利用率= (4 44+111+18)g×10 00%=25% 即生產1kg環(huán)氧乙烷(目標產物)就會產生約3kg副產物(即廢物)氯化鈣 和水,同時,還存在使用有毒的氯氣做原料,對設備要求較高,需要對產品分離提 純等問題。為克服這些缺點,人們采用了一個新的方法:以銀為催化劑,用氧氣 直接氧化乙烯一步合成環(huán)氧乙烷,可使反應的原子利用率達到100%。 CH2CH2+/2O2C2H4O 反應物的質量/g ?。玻浮。保丁。矗? 產物的質量/g?。矗? 廢物的質量/g ?。? 原子利用率
= 44g×100%=100% (28+16)g 可以看出,原子經濟性的反應有兩個顯著的優(yōu)點: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,減少了環(huán)境污染,適應了社會要求,是合 成方法發(fā)展的趨勢。 傳統化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從粗放型向集約型的轉變。綠 色化學可以變廢為寶,可使經濟效益大幅度提高,它是環(huán)境友好技術的基礎,但 它必須建立在深厚的關于化學反應規(guī)律的基礎理論研究成果的基礎上。 三、綠色化學的原則 ?。遥裕粒睿幔螅簦幔蠛停剩茫祝幔睿澹蛟岢鼍G色化學的12條原則,這十二條原則反 映了綠色化學所確定的目標,內容,特點及發(fā)展方向。 第四節(jié) 綠色化學339 ?。保乐箯U物的產生優(yōu)于在其生成后再進行處理或治理 若生產和使用化工產品時,產生了廢物,那么不僅浪費了產生廢物的這一部 分原料,而且需要對廢物進行額外處理。這大大增加了生產過程的成本。綠色 化學的技
術應從根本上改變這一情況,通過化學設計避免使用和產生有害物質, 盡可能的把污染消除在源頭,而不是讓其產生后再去處理。 ?。玻钣行У貙崿F化學反應和過程,最大限度地提高原子經濟性 從資源的有效利用、原子經濟性方面考慮,應盡可能采用重排反應和加成反 應,盡可能不采用取代反應和消去反應;另外也可以通過反應偶聯,采用封閉循 環(huán)等方法,實現過程的整合,在過程中把廢物消耗掉。 3.盡量不使用、不產生對人類健康和環(huán)境有毒有害的物質 綠色化學的基礎就是要盡可能減少有毒有害化學品的使用。過去,曾采用 限制使用、制定使用規(guī)則或減少化學品使用的方法來保護環(huán)境,而綠色化學則是 要在滿足人們使用要求的前提下給出解決這些問題的方案。 己二酸生產工藝的改進就是典型的例子。己二酸是一個重要的化學品,是 生產尼龍66必不可少的原料。傳統的工藝是,由苯加氫得環(huán)己烷,繼續(xù)氧化 得環(huán)己酮或環(huán)己醇,進而得到己二酸。