18.05.2020
Група № 17. (ІІ курс)
”Кухар, кондитер”
Предмет
”Хімія”
Урок
№ 48. Тема ”Зелена” хімія: сучасні завдання перед хімічною
наукою та хімічною технологією”
Корисні посилання: https://history.vn.ua/pidruchniki/savchin-chemistry-11-class-2019-standard-level/52.php
• «Зелена» хімія —
філософія хімічних досліджень та інженерії, що закликає до створення продуктів
і процесів, які дають змогу мінімізувати використання та виробництво шкідливих
речовин. (Презентація за посиланням: http://www.myshared.ru/slide/1017637/)
Одночасно з цим «зелена»
хімія — це хімія природного довкілля.
Технології, які пропонує «зелена»
хімія, запобігатимуть забрудненню на молекулярному рівні завдяки застосуванню
інноваційних наукових розв'язань екологічних проблем. «Зелена» хімія
перешкоджає утворенню шкідливих речовин, зменшує негативний вплив хімічних
продуктів і процесів на здоров'я людини, у деяких випадках усуває небезпеку з
уже наявних продуктів і процесів. Приділяється увага дизайну хімічних продуктів
і процесів для зменшення шкоди здоров'ю та природі.
Американські хіміки П. Анастас і
Дж. Уорнер у 1998 р. сформулювали й затвердили 12 принципів «зеленої»
хімії. Положення принципів розкривають концепцію, а саме:
- запобігання утворенню відходів (дизайн хімічного синтезу, який
забезпечує запобігання утворенню відходів, не залишаючи їх для утилізації
й поховання);
- максимальне збільшення
складових частин (проектування синтезу так, щоб кінцевий продукт містив
максимальне співвідношення вихідних матеріалів, з найменшою кількістю
відходів або без них);
- розробка менш небезпечних
хімічних синтезів (з використанням і генеруванням речовин з мінімальною
токсичністю або нетоксичних для людей чи навколишнього середовища);
- дизайн безпечних хімічних
речовин і продуктів (дизайн хімічних продуктів, які повною мірою
ефективні, але мають малу токсичність або взагалі нетоксичні);
- використання безпечних
розчинників та умов реакцій (щонайменше використання розчинників або інших
допоміжних хімічних речовин, а в разі потреби — найбезпечніших з них);
- підвищення
енергоефективності (запуск хімічних реакцій за кімнатної температури й
тиску, якщо це можливо);
- використання відновлювальної
сировини (використовувати сировину та відновлювальні вихідні матеріали, а
не ті, що виснажуються. Джерелом відновлювальної сировини є
сільськогосподарські продукти або відходи; джерелами невідновлюваної —
викопне паливо (нафта, природний газ, вугілля) чи гірничі розробки;
- уникнення хімічних похідних
(за можливості використання блокувальних або захисних груп чи будь-яких
тимчасових модифікацій);
- використання каталізаторів,
але не стехіометричних реагентів (мінімізація відходів за допомогою
каталітичних реакцій. Використання ефективних каталізаторів і в малих
кількостях, що можуть здійснювати одну реакцію багаторазово. Вони кращі за
стехіометричні реагенти, які використовують з надлишком та одноразово);
- дизайн хімікатів і
продуктів, що погіршуються після використання (дизайн хімічних продуктів
має розкладатися до безпечних речовин і не накопичуватися після
використання);
- аналіз у режимі реального
часу, щоб запобігти забрудненню (втручання в процес моніторингу та
контролю під час синтезу, щоб мінімізувати або усунути утворення побічних
продуктів);
- зведення до мінімуму
можливості нещасних випадків (дизайн хімічних речовин та їхніх фізичних
форм (твердих, рідких чи газоподібних), щоб мінімізувати потенціал для
хімічних аварій, включно з вибухами, пожежами й викидами в навколишнє
середовище).
«Зелена» хімія — це майбутнє
нашої планети. Передусім вона корисна для здоров'я людини. У фармації це
сприятиме виготовленню ліків і впровадженню технологій, що вивчатимуть широкий
спектр важливих для медицини біологічних процесів. Щодо використання
каталізаторів, то потрібно усувати метали й інші токсичні домішки з ліків після
завершення реакцій та застосовувати надійні. Тому нині тривають дослідження
неметалічних каталізаторів для вироблення речовин із сумішами, що
характеризуються потрібними хімічними та біологічними властивостями.
Створення вибіркових реакцій
надає перспективу ліквідувати багато проміжних стадій, запобігати утворенню
відходів та економити споживання електроенергії.
ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ
• «Зелена»
хімія — філософія хімічних досліджень та інженерії, що закликає
до створення продуктів і процесів, які дають змогу мінімізувати використання та
виробництво шкідливих речовин.
• «Зелена»
хімія пропонує два напрями розвитку: 1) переробка, утилізація та
знищення екологічно небезпечних побічних і відпрацьованих продуктів хімічної
промисловості; 2) забезпечення розробки нових промислових процесів, продукти
яких не шкідливі для довкілля (навіть побічні), або зведення їхнього
використання й утворення до мінімуму.
• Технології «зеленої»
хімії запобігатимуть забрудненню на молекулярному рівні, застосовуючи
інноваційні наукові розв'язання екологічних проблем і перешкоджаючи утворенню
шкідливих речовин.
• 12
принципів «зеленої» хімії, що сформульовані та затверджені
американськими хіміками П. Анастасом і Дж.
Уорнером, розкривають цю концепцію.
• «Зелена»
хімія відкриває нові перспективи для енергонезалежності села на
основі «зеленої» енергії.
• «Зелену»
хімію називають «новим мисленням хімії», філософією сучасних
хімічних досліджень. Її світоглядний орієнтир — коеволюція людини
та природи, збереження біосфери.
• Принципи «зеленої» хімії
та закладені в концепцію ідеї мають стати основою підготовки
нового покоління дослідників.
Д/з. §36 с. 219 – 222 Скласти конспект
1.
Дати відповіді на
запитання
1. Сформулюйте визначення поняття «“зелена”
хімія».
2. Поясніть, у яких напрямах розвивається
«зелена» хімія як основа нової філософії хімії.
3. Поясніть причини виникнення концепції 12
принципів «зеленої» хімії.
- 4. Висловте власне судження про вплив діяльності
людини на довкілля й охорону його від забруднень.
- 5. Охарактеризуйте своє ставлення до природи як
найвищої цінності та вашого місця в ній.
- 6. Висловте власне судження щодо впровадження
технологій «зеленої» хімії та її ефективності в збереженні природи та
здоров'я людини.
ЦІКАВО ЗНАТИ
• Українські вчені активно
працюють у напрямі дослідження наноматеріалів, до яких належать фулерени,
нанотрубки та нановолокна, нанопористі структури, нанодисперсії, наноплівки й
нанокристалічні матеріали. Вони набувають поширення завдяки унікальним
тепловим, електричним і магнітним властивостям. Науковці відділу
фізико-неорганічної хімії Інституту загальної та неорганічної хімії ім. В.
Вернадського HAH України розробляють технологію створення вуглецевих
самозбірних наноматеріалів.
Комментарии
Отправить комментарий