Chủ đề 6: Hóa học xanh

Chủ đề 6: Hóa học xanh được nghiên cứu với mục đích: Phòng ngừa ô nhiễm nhằm truy tìm những biện pháp giải quyết, sáng kiến kỹ thuật tối ưu hơn là đặt trọng tâm vào việc quản lý và xử lý các chất thải rắn, lỏng, và khí từ ngành công nghiệp; giảm thiểu hoặc loại bỏ phát sinh và sử dụng những chất nguy hiểm độc hại trong quá trình thiết kế ,sản xuất và ứng dụng các sản phẩm hóa học; tạo ra những sản phẩm bền hơn, ít độc hại và hoàn toàn có khả năng tái chế.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chủ đề 6: Hóa học xanhCHỦĐỀ6:HÓAHỌCXANH I. KHÁINIỆM 1. KháiniệmHóahọcxanh(haycòngọilàhóahọcbềnvững)làmộtkháiniệmchỉmộtngànhhóahọcvàkỹthuậtkhuyếnkhíchviệcthiếtkếcácsảnphẩmvàquátrìnhgiảmthiểuviệcsửdụngvàtạoracácchấtđộchại.Hóahọcxanhtìmcáchgiảmthiểuvàngănngừaônhiễmtạinguồncủanó. 2. Mụcđích  Hóahọcxanhcónhữngmụcđíchnhưsau: Đểphòngngừaônhiễmnhằmtruytìmnhữngbiệnphápgiảiquyết,sáng kiếnkỹthuậttốiưuhơnlàđặttrọngtâmvàoviệcquảnlývàxửlýcácchất thảirắn,lỏng,vàkhítừngànhcôngnghiệp. Giảmthiểuhoặcloạibỏphátsinhvàsửdụngnhữngchấtnguyhiểmđộc hạitrongquátrìnhthiêtkế,sảnxuấtvàứngdụngcácsảnphẩmhóahọc. Tạoranhữngsảnphẩmbềnhơn,ítđộchạivàhoàntoàncókhảnăngtái chế. II. NGĂNNGỪAÔNHIỄMVÀKIỂMSOÁTCHẤTTHẢI Việcngănngừaônhiễmvàkiểmsoátchấtthải,chúngtacóthểsửdụng4 phươngphápnhưsau: Phươngphápxúctácxanh Phươngphápdungmôixanh Phươngphápvisóngsiêu–âm Vibìnhphảnứng 1. PHƯƠNGPHÁPXÚCTÁCXANH Xúctácxanhkhôngchỉthaythếmộtphầnchấtthamgiaphản ứnghoặclàm choquátrìnhdiễnrahiệuquả hơn(hiệusuấtchuyểnhóacaohơn)màcòn giảmtácđộngxấutớimôitrườngvàgiảmchiphíchocácquátrìnhsảnxuất hóachất Mộtsốloạixúctácxanh:xúctácdịthể,đồngthể,xúctácánhsáng,đặcbiệt xúctácsinhhọc(sửdụngcácenzymlàmxúctácchophảnứnghóahọc) Vídụ:sửdụngzeolitshạtnanolàmxúctácchonhiềuquátrìnhchuyển hóatrongngànhchếbiếndầu,khí…1Mennitrilaseđểthủyphâncáchợpchấtnitril,chuyểnhóacácnitrilthànhaxitcarboxylic…2.PHƯƠNG PHÁP DUNG MÔI XANH Hóahọcxanhkhuyếncáothaythế sử dụngcácdungmôihữucơ truyền thốngbằngcácdungmôithânthiệnvớimôitrườngnhư ítđộc,antoàn(về cháy,nổ),ítbayhơi…;loạibỏnhữngdungmôilàmsuygiảmtầngôzôn(các hợpchấtcfc). Cácloạidungmôithânthiệnvớimôitrườnglà:dungmôinướcvàdungmôi siêutớihạnnhư o Vídụ:sửdungcôngnghệdungmôisiêutớihạnđểphunsơnlêncácchi tiếtôtô,trangthiếtbị côngnghiệpnhuộmvải,phủ socolalênbánh,tách vàtinhlọcmộtsốchất DùngnướcsiêutớihạntrongsảnxuấtnhựaPETlàmdungmôithìtoànbộ cáchóachấtnhưpxylen,acidterephtaliccóthểđượchòatan,khôngcósản phẩmthảivàkhônggâyhạichomôitrường.3.PHƯƠNGPHÁPVISÓNGSIÊUÂM Visóng,siêuâm:Hóahọcxanhứngdụngsiêuâmvisóngđóngvaitròquan trọngtrongcácquytrìnhhóahọc.Chiếuxạvisóngsiêuâmlàmtănghiệusuất phảnứngvàrútngắnthờigian,giảmsửdụngnănglượngtiêutốnvàkhông thảicáckhíđộchại. Vídụ:Trongsảnxuấtdượcphẩm,siêuâmsẽlàmtănghiệusuấtvàdễ dàngsửdụngchomộthệthốnglớnnhưtrongcôngnghiệp Tronglĩnhvựcpháttriểnxúctác,siêuâmtạorađượcbềmặtcódiệntíchlớnvì thếlàmtănghoạttínhcủachấtxúctác. ĐểxácđịnhhàmlượngNtrongmẫusữabò,phươngphápKieldahlcổđiển phảimất180phúttrongkhiphươngphápsiêuâmvisóngchỉmất10phút. 4.PHƯƠNGPHÁPVIBÌNHPHẢNỨNG Vibìnhphảnứnglàhệthốngcácbìnhphảnứngcựcnhỏcókíchthướcvào cỡmicrometsắpxếprấtđềunhauđượcđặttrongmộthệthốngđiềuchỉnh nhiệtcókèmtheomộtsốthiếtbịphụtrợkhácnhưhệthốnglọc,hệthống bơm…Cácchấtphảnứnghayxúctácđềuphảiởdạngđồngthể. Nhờvibìnhphảnứngcóthểtổnghợpsốlượnglớncácdượcphẩmmớitrong mộtthờigianngắnđểtiếnhànhcácphântíchthửhoạttínhsinhhọc. Phảnứngtổnghợpdipeptidđượcthựchiệntrongvibìnhphảnứng,hiệusuất 100%chỉtrong20phút(quytrìnhthôngthườnglà50%trong24giờ). III. NHỮNGNGUYÊNTẮCCƠBẢNCỦAHÓAHỌCXANHTạiMỹ,hóahọcxanhbắtđầuthuhútsựquantâmtừnăm1990khiLuậtngănngừaônhiễmrađời.Trongcuốnsáchxuấtbảnvàonăm1998mangtựađề2Ngànhhóachấtxanh:Lýthuyếtvàthựctiễn(NhàXuấtbảnĐạihọcOxford),PaulAnastasvàJohnWarnerđãđưara12nguyêntắcnhưmộtlộtrìnhchocácnhàhóahọctrongviệcthựchiệnhóachấtxanh. 1.Ngănngừa:Tốtnhấtlàngănngừasựphátsinhcủachấtthảihơnlàlàxửlý haylàmsạchchúng. 2.Tínhkinhtế:Cácphươngpháptổnghợpphảiđượcthiếtkếsaochocác nguyênliệuthamgiavàoquátrìnhtổnghợpcómặttớimứctốiđatrongsản phẩmcuốicùng. 3.Phươngpháptổnghợpítnguyhại:Cácphươngpháptổnghợpđượcthiếtkế nhằmsửdụngvàtáisinhcácchấtíthoặckhônggâynguyhạitớisứckhỏecon ngườivàcộngđồng. 4.Hóachấtantoànhơn:Sảnphẩmhóachấtđượcthiếtkế,tínhtoánsaochocó thểđồngthờithựchiệnđượcchứcnăngđòihỏicủasảnphẩmnhưnglạigiảm thiểuđượctínhđộchại. 5.Dungmôivàcácchấtphụtrợantoànhơn:Trongmọitrườnghợpcóthểnên dùngcácdungmôi,cácchấtthamgiavàoquátrìnhtáchvàcácchấtphụtrợkhác khôngcótínhđộchại. 6.Thiếtkếnhằmsửdụnghiệuquảnănglượng:Cácphươngpháptổnghợp đượctínhtoánsaochonănglượngsửdụngchocácquátrìnhhóahọcởmức thấpnhấ ...