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　　大學化學科技論文范文篇一

　　大學化學實驗綠色化淺析

　　【摘　要】 針對大學化學實驗室污染源的特性和危害，闡述了綠色化學的概念和主要內容，提出了實施綠色化學實驗的途徑。通過強化意識，優(yōu)化項目，開設微型實驗及開發(fā)現(xiàn)代實驗技術等手段，以實現(xiàn)化學實驗綠色化的目標。

　　【關鍵詞】 化學實驗 綠色化 污染 措施

　　化學是一門實驗性學科，其化學實驗是高?；?、生物、材料、師范類化學等專業(yè)的必修課程。化學實驗室在履行其實驗和試驗功能的同時也向環(huán)境排放著大量的污染物質，這就帶來了額外的化學環(huán)境問題，環(huán)境污染的加劇其因素之一是化學品引起的危害。因此，改善環(huán)境的迫切任務就使得“化學實驗綠色化”應運而生?；瘜W實驗綠色化是以綠色化學的理念和方法為核心和基本原則對化學實驗進行改進，使得化學實驗過程達到綠色化的方法。

　　1. 綠色化學的概念

　　1984 年美國環(huán)保局( EPA ) 提出廢物最小化, 基本思想是通過減少生產廢物和回收利用廢物達到廢物最少, 這是綠色化學的最初思想。1989年美國環(huán)保局又提出了污染預防的概念, 它是指最大限度地減少生產場地產生的廢物, 包括減少使用有害物質和更有效地利用資源, 并以此來保護自然資源。至此, 綠色化學的思想初步形成。1990年美聯(lián)邦政府通過防止污染行動的法令, 第一次使用綠色化學一詞。1992 年美國環(huán)保局又發(fā)布了污染預防戰(zhàn)略。1995 年美國政府設立了總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎。1999 年英國皇家化學會創(chuàng)辦第一份國際性綠色化學雜志, 日本也制定了以環(huán)境無害制造技術等綠色化學為內容的新陽光計劃, 綠色化學很快成為國際化學科學的前沿。

　　綠色化學( Green Chemistry) 又稱環(huán)境無害化學( Environmental Benign Chemistry), 是指從污染預防的基本思想出發(fā), 在化學品生產的始端就采用預防的科學手段, 整個過程和終端均為零排放或零污染, 它研究的中心問題是使化學反應及其產物具有以下特點: (1) 采用無毒、無害的原料;(2) 在無毒、無害的反應條件( 催化劑、溶劑) 下進行; (3) 具有原子經濟性, 即反應具有高選擇性, 極少副產品, 甚至實現(xiàn)零排放; (4) 產品應是對環(huán)境友好的; (5) 滿足物美價廉的傳統(tǒng)標準。

　　2. 大學化學實驗綠色化的主要內容

　　化學實驗綠色化主要內容包括: (1) 化學試劑綠色化。應選擇無毒或毒性較小的試劑及利用可再生資源( 如生物質作試劑) 。(2) 溶劑綠色化。應盡量選擇水作溶劑, 避免有毒有害和揮發(fā)性有機溶劑的使用, 特別是鹵代烴類溶劑的使用。(3) 催化劑綠色化。應采用無毒無害無腐蝕性的物質作催化劑。(4) 反應條件綠色化。應選擇無有毒副產物生成或有毒副產物生成最小化的反應條件。(5) 化學反應綠色化。應選擇不產生“三廢”的原子經濟反應。(6) 反應產物綠色化。反應的生成物( 產物和副產物) 應無毒無害, 是環(huán)境友好產品。(7) 劑量綠色化?；瘜W反應所需試劑、溶劑、催化劑的用量在保證實驗效果的前提下, 要達到實驗劑量最小化。( 8) 末端處理綠色化。對實驗產生的“三廢”進行無毒無害化處理,確保污染最小化。即化學反應全過程綠色化。

　　3. 大學化學實驗綠色化的途徑

　　3.1實驗項目的選擇

　　本著從源頭制止污染, 而不是在末端治理污染的原則, 盡量選擇低毒、污染較小且后處理容易的具有環(huán)保型的實驗項目。在高校化學實驗中, 性質實驗是別人已設計好的驗證性實驗, 綜合操作技能的要求不如制備實驗要求高, 化學實驗過程中消耗化學試劑種類繁多, 成本較高, 每看完一個實驗現(xiàn)象, 就要棄去這批用過的試劑, 其中不乏一些有毒、有害物質, 這樣不僅造成大量的浪費, 而且對環(huán)境造成一定的污染, 這與綠色辦學理念相悖。因此提倡將性質實驗進行壓縮, 選取具有代表性的、低毒的性質實驗來鍛煉學生的基本操作技能。選擇與環(huán)境保護密切相關的實驗, 如硫酸銅提純中產品的回收、水的總硬度的測定以及廢舊電池的回收和利用等, 讓學生了解有害物質對人體和環(huán)境的危害, 學習有害物質的鑒定、分離、提純和回收利用等方法, 這是培養(yǎng)學生環(huán)境保護意識和能力的重要手段。

　　3.2分析方法的選擇

　　測定同一物質含量的方法常常有多種, 可以選擇使用無毒或低毒、污染小的試劑方法來進行同一目的的實驗。

　　3.3替代性試劑的尋找

　　綠色化目標是將化學過程危害性降至最小。實驗中要盡可能不用或少用危險化學品, 如易燃、易爆、有毒、刺激或有腐蝕性的, 特別是劇毒物質。要研究取代危險化學品特別是劇毒化學品的方法,盡可能地選擇對人體和環(huán)境危害小的藥品, 做到低毒化。即使無危害物質也應盡可能減少使用, 因為任何化學物質過多時都會污染環(huán)境。通過化學實驗中用到的有毒、有害、易腐蝕藥品, 使人們明白這些藥品對環(huán)境、對人類健康的影響, 感覺到有毒有害物質在人們身旁, 體會到保護環(huán)境就是保護人類自己。

　　3.4密封儀器的使用

　　用密封的成套儀器來完成有毒的化學實驗, 使儀器和藥品循環(huán)使用, 不存在污染毒害。

　　3.5推廣微型化學實驗

　　被譽為化學實驗的革命的微型化學實驗是近20年來發(fā)展很快的一種化學實驗方法、新技術。它是在微型化的儀器裝置中進行的化學實驗, 其試劑用量比相應的常規(guī)化學實驗節(jié)省90% 以上, 是公認的以盡可能少的試劑來獲取所需化學信息的實驗原理與技術。微型化學實驗室是綠色化學的組成部分, 它既能從源頭上節(jié)約原材料和時間, 減少污染, 又具有安全、便捷、高效等優(yōu)點, 是化學實驗教學改革中的一個重要方面。

　　3.6引進微波、超聲波技術

　　微波作為一種新型能量形式, 其促進化學反應速度可比傳統(tǒng)的加熱技術快數(shù)倍及至數(shù)千倍,具有反應條件溫和、操作方便、時間短( 節(jié)能) 、產率高、產品易純化、減少用量或不用溶劑、加熱時微波設備本身幾乎不輻射能量, 可避免環(huán)境高溫, 改進工作環(huán)境, 對環(huán)境友好等優(yōu)點。在化學實驗中引入微波、超聲波技術, 如微波輔助提取、微波消化、微波灼燒、超聲催化, 不但能減少環(huán)境污染, 節(jié)約能源，是實現(xiàn)化學實驗綠色化的一個重要方法。

　　3.7研究對基礎化學實驗廢液的處理

　　化學實驗要產生大量的廢棄物, 如做完實驗,把廢液往水池中一倒, 自來水一沖, 不及時處理隨意排放, 久而久之不僅對環(huán)境造成污染, 而且會淡化人們的環(huán)保意識, 養(yǎng)成不良的習慣。廢液絕不可以倒入下水道, 應該設有廢液缸, 作統(tǒng)一回收處理。

　　放棄有污染的傳統(tǒng)化學實驗, 探索傳統(tǒng)化學實驗的綠色化改造, 是化學實驗工作的必然趨勢。實現(xiàn)大學化學實驗綠色化的途徑還很多。總之，全面實現(xiàn)化學實驗綠色化的道路還很漫長, 這期間, 不但需要對化學實驗教學進行綠色化改革, 更需要高?；瘜W教育工作者對化學實驗綠色化的方法進行深入的研究與探索, 推動整個高等化學教育質量的提高。

　　參考文獻：

　　[1] 朱清時. 綠色化學與可持續(xù)發(fā)展[J] . 中國科學院院刊, 1997( 6) : 415-420.

　　[2] 楊志強，王莉賢等.綠色化學與有機化學實驗[J].實驗室研究與探索，2005，24(11)：84-86.

　　(作者單位：牡丹江大學生物制藥與食品工程學院)

　　大學化學科技論文范文篇二

　　綠色化學在當前大學化學中的應用

　　摘 要：隨著環(huán)境污染的日益加劇，綠色化學得到越來越多的關注，成為當今國際化學科學研究的前沿，教育工作者應該在當代大學化學中滲透綠色化學，將綠色化學理念帶進大學課堂，培養(yǎng)學生的綠色化學意識，培養(yǎng)更多的綠色人才。

　　關鍵詞：綠色化學;大學化學;應用

　　中圖分類號：X13 文獻標識碼：A

　　引言

　　隨著社會的不斷進步，人口數(shù)量急劇增加，面對資源的不斷消耗，人均資源占有量日益減少，此外，人類生活中排放的大量生活污染物和工業(yè)生產中產生的大量工業(yè)污染物使人類生存環(huán)境迅速惡化?；瘜W品及其生產過程對環(huán)境造成的污染不容忽視，嚴峻的資源匱乏及環(huán)境污染為化學工作者帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。自20世紀90年代初，綠色化學受到越來越多的關注。當今國際化學科學爭相將綠色化學視為化學研究的前沿和熱點，綠色化學已成為實現(xiàn)我國經濟可持續(xù)發(fā)展急待解決的重大科技問題。普及綠色化學知識，灌輸綠色化學思想，最有效的方式是將綠色化學引入大學化學教育體系。目前，我國已將綠色化學教育作為大學化學教育的重要組成部分帶入大學化學課程中。

　　1綠色化學的內涵

　　綠色化學(Green Chemistry)是指在制造和應用化學品時，實現(xiàn)原料的充分有效利用，消除或避免廢物的產生，避免使用有毒、危險的試劑，建立環(huán)境友好的生產工藝，使化學工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

　　綠色化學的核心內容是原子經濟性，理想的原子經濟性反應是原料分子中的原子全部(100%)轉變成所需要的產物，不產生廢物或副產物。綠色化學具有以下顯著優(yōu)點：(1)從經濟觀點看，綠色化學合理利用資源和能源，符合可持續(xù)發(fā)展的要求;(2)從環(huán)境觀點看，綠色化學以廢物零排放為目標，力爭從根本上消除環(huán)境污染;(3)從科學觀點看，綠色化學與社會發(fā)展相適應，在傳統(tǒng)化學的基礎上進行了創(chuàng)新。

　　2綠色化學在大學化學教育中的應用

　　綠色化學作為一種指導思想，更是一種教育手段，將綠色化學的理念帶進高?；瘜W教育的課堂，引入的不是一門獨立的學科，也不只是一種先進的概念，而是通過廣泛的宣傳教育，通過將綠色化學作為一門普及的課程，培養(yǎng)學生自主的綠色化學意識。綠色化學教育可以培養(yǎng)和增強學生的環(huán)保意識，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新能力，從而對學生價值觀、人生觀的形成均產生積極的影響。大學化學教育工作者首先應該結合實際情況，在化學教育過程中融入綠色化學理念，使學生在掌握基本化學原理的同時，能夠主動運用綠色化學的思維去處理問題，成為更能滿足社會可持續(xù)發(fā)展需要的綠色人才。

　　首先，綠色化學由于具有成本低、轉化率高、環(huán)保等特點，已在無機合成化學中得到廣泛應用。如通過熱化學循環(huán)分解水制備氫氣，利用核能或太陽能進行大規(guī)模、無污染制備氫氣;水熱/溶劑熱合成是無機合成最好的方法之一，其具有密封，原料不泄露，不會造成環(huán)境污染，低碳等優(yōu)點，如利用水熱/溶劑熱合成微孔材料及功能粉料等。

　　其次，有機化學教學應從綠色化學的角度考慮，從以下方面著手：(1)目標產物綠色化;(2)反應條件綠色化;(3)單一反應的原子利用率;(4)反應試劑綠色化。如烯烴和溴的加成反應可在陽光的引發(fā)下完成，太陽輻射能是一種無污染的綠色能源，能夠直接利用太陽輻射能是綠色化學家們所追求的，也是解決目前資源有限、環(huán)境污染及全球變暖等問題的根本出路。

　　3綠色化學在化學實驗教學中的應用

　　化學實驗綠色化是21世紀大學化學實驗課程改革的重點方向。針對我國高等院校實驗教學中普遍存在的環(huán)境污染問題，我國大學化學實驗教學中需要開展以綠色化學為理念的實驗體制，體現(xiàn)了環(huán)境保護和綠色化學的要求。

　　(1)培養(yǎng)學生綠色化學新理念

　　教師在化學實驗教學中，應有意識地將綠色化學的理念和可持續(xù)發(fā)展觀借助教學過程傳遞給學生，在潛意識中為學生注入綠色化學的思想，讓學生真正了解綠色化學，意識到綠色化學對于保護人類、資源及生存環(huán)境的重要性，讓學生從內心牢固地樹立綠色意識，在生活及今后的工作中自覺地養(yǎng)成環(huán)保習慣。

　　(2)改進常規(guī)實驗方法

　　在達到實驗目的的基礎上，將常規(guī)實驗按照一定的比例縮小。既減少了試劑的用量，降低了實驗成本，又可以減少“三廢”物質的排放量，另外還節(jié)省了資源，減少了對環(huán)境的污染。設計綜合性實驗。將多個實驗按照實驗的內在聯(lián)系有機地串聯(lián)起來，將上一個實驗的產物作為下一個實驗的原料，合理利用實驗產物，減少產物的處理工作，既可以減少重復性實驗操作，縮短實驗時間，也可減少污染物產生的數(shù)量。通過以上兩個簡單的方法可以實現(xiàn)化學實驗綠色化，另外還可通過多媒體教學等手段實現(xiàn)化學實驗的綠色化。

　　(3)積極處理“三廢”

　　針對實驗中產生的廢水、廢渣、廢氣，采取相應的措施進行處理，例如每間無機實驗室均需安置一個專門的廢液收集桶或廢渣收集處，在實驗過程中統(tǒng)一收集，實驗結束后統(tǒng)一處理;針對廢氣可以通過安裝正壓送風系統(tǒng)，有效地處理實驗過程中產生的廢氣。

　　4綠色化學課程的設置

　　化學教育工作者不僅要關注自己的教學任務，還應當時刻注意收集國內外最新的綠色化學信息和成果，充分挖掘和利用教材中的相關內容進行剖析，做到與時俱進，使課程內容新穎，將綠色化學融入理論教學中，時時刻刻以的思想指導教學。培養(yǎng)學生節(jié)約資源和能源、保護環(huán)境的意識，從思想教育和技術教育兩方面對其進行教育。

　　化學、化工類專業(yè)學生具有較好的化學基礎知識，對于這部分學生可以通過開設綠色化學必修課，不僅僅讓學生了解綠色化學，更重要的是在實際生活中能夠運用綠色化學的理念。對于非化學、化工類專業(yè)的學生應開設綠色化學公共選修課，主要學習綠色化學的科學思想、灌輸綠色化學理念，讓其養(yǎng)成綠色化學意識。

　　結語

　　綠色化學作為一種全新的概念，從防止污染和節(jié)約資源的觀點對傳統(tǒng)化學進行了重新審視，并在傳統(tǒng)化學的基礎上進行改革，與單純的環(huán)境保護不同，綠色化學是對人類與環(huán)境友好的化學。高等學校的化學教育目的是為國家培養(yǎng)和造就化學高層次的人才，面對化學由傳統(tǒng)化學向綠色化學邁進的新變革，化學教育工作者應在大學化學教育中時刻體現(xiàn)綠色化學思想，培養(yǎng)學生的綠色化學理念，培養(yǎng)具有綠色化學意識的化學人才。

　　參考文獻

　　[1]李劍，王拯，饒姍姍.當前綠色化學及其技術在水處理中的應用[J]. 甘肅科技，2004(03).