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化学隨著科學的生活日新月異

来源:时间:2025-04-27 17:08:10

化學與人們的绿色生活息息相關,可以說“生活無處不化學”,化学隨著科學的生活日新月異,綠色化學在人們生活中所扮演的应用角色越來越重要。在生活中,绿色可以利用一些天然的化学材料、無害的生活製劑,運用“綠色化學”的应用理念解決生活中的難題,主要圍繞綠色化學在生活中的绿色諸多應用展開詳細的探討。

1綠色化學的化学概念與意義

綠色化學,也被稱為“環境友好型化學”、生活“環境清潔型化學”,应用綠色化學技術是绿色通過研究化學從而減少其對環境所造成的不良影響,從技術層麵減少化學材料中的化学汙染因素的一門技術。從根本上看,生活綠色化學技術就是通過改善本身的化學性能,減少自身的汙染因素,從而提供更加環保安全的化學產品,以替代目前社會中那些高汙染的化學產品。綠色化學的理念就是杜絕有毒有害的化學物質,從原料的生產到使用的全過程都要做到無害化處理,對於其所產生的廢棄物要進行合理的排放和處理,避免一切有害物質對人類生活造成的危害。

2綠色化學在生活中的典型應用

2.1農業生產方麵

2019年12月8日,在江蘇揚州召開的首屆農業化學學術討論會上,中科院院士、中科院化學研究所韓布興說:“要高度重視發展綠色化學、土壤化學及土壤保護與改良、應用先進技術做好農產品的保護與儲存、重點研究農作物為原料的化學品、加快開發支持農業生產的材料,切實解決農作物生長中的化學問題,實現數量安全、質量安全和可持續發展安全。”

我國在農業生產上,由於農藥、化肥、農膜等不合理使用所產生的殘留,導致了耕地質量下降、土壤與水體汙染、生物多樣性缺失等一係列生態環境問題,致使我國農業種植業經濟效益偏低,給糧食安全帶來很大的潛在風險。農藥作為一種高毒產品,其生產和使用過程中會導致嚴重的大氣和水體尤其食物本身的汙染;隨著人們生活質量的不斷提高,越來越多的人們追求綠色無汙染的食品,為了滿足更廣大人們的需求,就必須更新農藥生產技術,用新型農藥取代傳統農藥,減少環境的汙染;目前我國的新型農藥主要有生物型農藥、光活性農藥以及現代化學農藥等,這些農藥在有效消滅害蟲的同時不會對環境造成汙染,得到了國家的重點關注和推廣使用。

2.2化妝品護膚品方麵

雖然大多數人都不知道,但是他們最喜歡的護膚品可能是有害成分、毒素和化學物質的重要來源。大多數日常用的美容產品都含有人造色素、香料、防腐劑和穩定劑,這些物質很容易通過皮膚的毛孔被吸收,潛在地造成一係列負麵的長期健康影響,但是隨著綠色化學技術被大力提倡,日常用的護膚品裏麵也出現了更多綠色的化學護膚物質,例如水楊酸和丙二醇是護膚品裏最為常見比較好用的兩種物質。

護膚界經常說的一個名詞叫“刷酸”,所指的是果酸、水楊酸、維A酸;果酸是alpha-羥基酸,屬於水溶性物質,相對而言較難以進入毛囊內部;維A酸是處方藥,治療可以由醫生指導用,而日常護膚就沒辦法了水楊酸既能抗炎,又能剝脫角質,還能進入毛孔,並且允許被添加到護膚品中作為日常使用,因此,祛痘產品的配方很少看到不使用水楊酸的。水楊酸被稱為β-羥基酸,不過它實際上是芳環酸(帶有一個苯環),並不是一個嚴格意義上的β-羥基酸,可溶於部分油相物質中,在這一點上,它比果酸有優勢,因為親油的特性有助於它滲透到富含脂類的毛囊內部發揮抗炎等多種作用。水楊酸的作用十分廣泛,包括但不限於:抗炎、調控角質形成細胞的行為、抗菌、剝脫角質等。

丙二醇是一種對皮膚有很好恢複作用的物質,所以在化妝品中很常見。丙二醇是一種透明、無色、具黏性及吸濕性的直鏈脂肪醇液體,像平常使用的藥膏、麵膜、化妝水、洗麵乳、精華液、卸妝品、保濕乳液及植物萃取液等,都可以見到這種成分。一般是卸妝乳中常見之親水保濕成份,真正功效為協助溶解汙垢、避免卸妝過程中皮膚太快幹燥。

這種綠色的天然護膚產品有很多好處,經常使用這種天然產品時,不僅會美化皮膚,還會吸收抗氧化劑,增強皮膚的抗紫外線能力刺激人體免疫係統。

2.3飲食方麵

在日常飲食裏都離不開各種調味品,鹽和醋是常見的調味品。食鹽的主要成分是氯化鈉,是生活中最常用的一種調味品,但它的作用絕不僅僅是增加食物的味道,它是人體組織的一種基本成分,對保證體內正常的生理、生化活動和功能,起著重要作用。鈉離子和氯離子的作用是與鉀離子等元素相互聯係在一起的,錯綜複雜,其最主要的作用是控製細胞、組織液和血液內的電解質平衡,以保持體液的正常流通和控製體內的酸堿平衡。Na+與K+,Ca2+,Mg2+還有助於保持神經和肌肉的適當應激水平。NaCl和KCl對調節血液的適當黏度或稠度起作用。胃裏開始消化某些食物的酸和其他胃液、胰液及膽汁裏的助消化的化合物,也是由血液裏的鈉鹽和鉀鹽形成的。

醋的化學名字叫乙酸,分子式為CH3COOH。醋也不僅僅是一種調味品,而且還有很多用途:在烹調蔬菜時,放點醋不但味道鮮美,而且有保護蔬菜中維生素C的作用(因維生素C在酸性環境中不易被破壞);在煮排骨、雞、魚時,如果加一點醋,可以使骨中的鈣質和磷質被大量溶解在湯中,從而提高人體對鈣、磷的吸收率;患有低酸性胃病(胃酸分泌過少,如萎縮性胃炎)的人,如果經常用少量的醋作調味品,既可增進食欲,又可使疾病得到治療;在魚類不新鮮的情況下,加醋烹飪不僅可以解除腥味,而且可以殺滅細菌;醋還可以預防流行性感冒,將室內門窗關嚴,將醋倒在鍋裏漫火煮沸至幹,便可以起到消滅病菌的作用。

2.4能源方麵

隨著國民經濟水平的日益提升,汽車尾氣排放是造成我國環境汙染的罪魁禍首之一,現在的機動車尾氣汙染非常嚴重,很多地區霧霾頻發,嚴重的還會威脅到人民的身體健康;石油乙醇汽油可有效降低汽車尾氣排放,能使碳烴排量下降16.2%,一氧化碳排量下降30%,對減少大氣汙染非常有效,並且石油是不可再生能源,中國使用的石油70%以上都是進口的,對外部的依賴程度非常高,如果發生意外,將會嚴重影響國家的能源安全,而燃料乙醇的生產資源豐富,技術成熟,屬可再生能源,推廣使用乙醇汽油可以降低國家對外部石油的依賴度,削弱外部因素對中國能源安全的影響,還綠色環保;車用乙醇汽油還有很多優點,比如辛烷值高,抗爆性好,能夠適應較高的壓縮比,不容易爆震。乙醇含氧量高,所以燃燒特性好。使用乙醇汽油的車輛,油路比較清潔,發動機積碳較少等。

2.5洗滌劑方麵

日常生活中會和各種洗滌劑打交道,洗滌劑主要組分通常由表麵活性劑、助洗劑和添加劑等組成,指能溶於水的高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽。肥皂是用精煉過的油脂(除去油脂中的雜質)跟燒堿溶液經皂化反應而成,也可用高級脂肪酸跟苛性堿(或Na2CO3、K2CO3)經中和反應製成,為了增加去汙效果及適應各種洗滌需要,還加入多種填料,如鬆香、水玻璃、陶土、香精、著色劑、消毒劑、漂白劑等。

多年來,洗滌劑類化學品是最易引起社會公眾注意的一大類生活必需品。洗滌劑工業不僅要考慮產品的性能、經濟效益,還更需要有良好的環境質量做保證。表麵活性劑對人體的溫和性、安全性及環境相容性一直為人們所關注,通過研究結構性能關係進行分子設計,開發和使用性能優越、對人體溫和、生態友好的新型”綠色”表麵活性劑已成為表麵活性劑和洗滌劑生產商的生態責任。溫和型表麵活性劑,如烷基多苷(APG)、醇醚羧酸鹽(AEC)、脂肪酸甲酯磺酸鈉(MES)、脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)和葡糖酰胺(AGA)等的用量將增大。如表1所示。

2.6水汙染方麵

綠色化學在治理水汙染中發揮的作用也是很大的,可以高效低耗的對汙染水體進行處理且不會造成二次汙染。利用聲波、電能、無毒藥劑氧化以及生物氧化等多種方法來淨化水體,這一技術的應用得到了一致好評,越來越多的國家開始對這一技術進行進一步的研究。

造成我國水體汙染的主要因素就是工業廢水和生活汙水的不合理排放,向汙水中投加化學試劑,利用化學反應來分離、回收汙水中的汙染物質,或將汙染物質轉化為無害的物質。該法既可使汙染物與水分離,回收某些有用物質,也能改變汙染物的性質,如降低廢水的酸堿度、去除金屬離子、氧化某些有毒有害的物質等,因此可達到比物理法更高的淨化程度。常用的化學方法有化學沉澱法、中和法氧化、還原法和混凝法。

目前在治理水體汙染的技術中,零排放汙水技術是目前解決水體汙染的最新技術,它符合綠色化學的發展理念,可以對整個過程進行淨化處理,提高水的質量;從20世紀70年代開始就有了循環冷卻水零排放的研究,發達國家的循環冷卻水係統的集中度一般在5~10。在美國,零排放技術發展前景很好,可以對排放的廢水進行處理後達到飲用水的標準再次進行利用;我國也在對鍋爐廢水零排放技術進行研究,這一研究可以杜絕廢鹽水、煮爐水的再生,並明令禁止定期排放汙水,進而達到零排放的標準,關於蒸汽鍋爐的零排放技術的研究正在進行中。

3結語

總的來說,綠色化學物質或技術在生活領域應用範圍廣。隨著我國綠色化學技術的不斷提升,未來綠色化學技術一定會成為處理生活領域難題的一項核心技術。目前,世界各國都在努力研究綠色化學技術,對於這一技術的高度重視是推動其不斷向前發展的巨大動力,中國也已經加入了綠色化學技術的研究隊伍當中,我們堅信,在眾多優秀科學家們的不斷努力下,一定能夠使綠色化學技術在我國眾多領域得到更廣泛的應用,解決更多的難題。

聲明:本文所用圖片、文字來源《資源與環境》第46卷第10期,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係

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