Зелена хімія. Визначення «зеленої» хімії, прийняте ІЮПАК «Зелена хімія - це відкриття, розробка і застосування хімічних продуктів і процесів, що зменшують. - презентация

1 Зелена хімія

2 Визначення «зеленої» хімії, прийняте ІЮПАК «Зелена хімія - це відкриття, розробка і застосування хімічних продуктів і процесів, що зменшують або виключають використання і утворення шкідливих речовин».

3 Зелена хімія – хімія, що наближається до хімічних процесів у природі Це хімічні процеси, які здійснюються в умовах сприятливих для навколишнього середовища. Наприклад, це процеси окислення, в яких окислювачем служить кисень повітря; процеси де в якості розчинника використовується вода; або замість органічних і мінеральних кислот (H2SO4, HCl і т.п.) застосовується двоокис вуглецю.

4 Зниження екологічної небезпеки існуючих процесів переробка, утилізація, знищення екологічно небезпечних побічних і відпрацьованих продуктів хімічної Розробка нових хімічних процесів зовсім без екологічно небезпечних продуктів (у тому числі побічних) або звести їх використання і виділення до мінімуму Напрямки зеленої хімії

5 Схема отримання та перетворення продуктів, що відповідають принципам "зеленої" хімії Сировина, що відновлюється Відходи виробництва Біодеструкція Цільовий продукт

6 P - prevent wastes (попередити втрати) R - renewable materials (відновлювальні матеріали і сировина) O - omit derivatization steps (виключити побічні реакції) D - degradable chemical products (хімічні продукти, що розкладаються) U - use safe synthetic methods (використання безпечного синтезу) C - catalytic reagents (використання каталізаторів) T - temperature, pressure ambient (використання нормальних температур і тиску) I - in process monitoring (моніторинг процесу) V - very few auxiliary substances (мінімум розчинників) E - E-factor, maximize feed in product (максимум виходу продукту) L - low toxicity of chemical products (низька токсичність хімічних продуктів) Y - yes, it is safe (да, процес безпечний) Принципи PRODUCTIVELY (індикатори «зеленості» хімічних процесів)

7 1. Випередження. Краще не допускати утворення відходів, ніж займатися їх переробкою або знищенням. 2. Економія атомів. Методи синтезу повинні розроблятися таким чином, щоб до складу кінцевого продукту включалося якомога більше атомів реагентів, використаних в ході синтезу. 3. Зниження небезпеки процесів і продуктів синтезу. У всіх практично можливих випадках слід прагнути до використання або синтезу речовин, що не токсичні чи мало токсичні для людини і навколишнього середовища. 4. Конструювання «зелених» матеріалів. Технології повинні забезпечувати створення нових матеріалів, що володіють найкращими функціональними характеристиками і найменшою токсичністю. П. Т. Анастас і Дж. С. Уорнер «Зелена хімія: теорія і практика» 1998р.

8 5. Використання менш небезпечних допоміжних реагентів. Використання допоміжних реагентів (розчинників, екстрагентів і т.д.) в процесах синтезу слід по можливості уникати. Якщо це неможливо, ключовим є параметр токсичності. 6. Енергозбереження. Слід віддавати собі звіт в екологічних та економічних наслідках, пов'язаних з витратами енергії в хімічних процесах. Бажано здійснювати процеси синтезу при кімнатній температурі і атмосферному тиску. 7. Використання відновлюваної сировини. У всіх випадках, коли це технічно можливо і економічно припустиме, слід віддавати перевагу відновлюваній сировині. 8. Зменшення числа проміжних стадій. Слід мінімізувати або взагалі відмовитися від непотрібних проміжних похідних (блокуючі групи, протектори, проміжні модифікатори фізичних і хімічних процесів), оскільки проміжні стадії сполучені з генерацією додаткових відходів і з споживанням реагентів П. Т. Анастас і Дж. С. Уорнер «Зелена хімія: теорія і практика» 1998р.

9 9. Використання каталітичних процесів. Каталітичні процеси (з можливо більшою селективністю) переважно в порівнянні зі стехіометричними реакціями. 10. Біорозкладність Хімічний дизайн продуктів повинен забезпечувати їх легку деградацію в кінці життєвого циклу, що не приводить до утворення сполук, небезпечних для навколишнього природного середовища. 11. Забезпечення аналітичного контролю в реальному масштабі часу. Для запобігання утворення небезпечних відходів слід розвивати аналітичні методи, що забезпечують можливості моніторингу і контролю в реальному масштабі часу. 12. Запобігання можливості аварій. Хімічні сполуки, що використовуються в технологічних процесах, повинні бути присутніми у формах, що мінімізують ймовірність хімічних аварій (викидів СДОР, вибухів, пожеж). П. Т. Анастас і Дж. С. Уорнер «Зелена хімія: теорія і практика» 1998р.

10 реакції з застосуванням каталізатора; фотохімія, мікрохвильове випромінювання Нові шляхи синтезу використання біомаси замість нафти; біотехнологія Відновлювані джерела сировини та енергії використання надкритичних рідин (в основному, вуглекислий газ і вода) використання іонних рідин Заміна традиційних органічних розчинників. Шляхи розвитку зеленої хімії