Các nguyên tắc của hóa học xanh do Paul Anastas và John Warner đề nghị | Khái niệm hoá học
Việc thế kế các quá trình hóa học cũng như các sản phẩm liên quan thân thiện với môi trường ngày nay thường dựa theo mười hai nguyên tắc chung của hóa học xanh, do hai nhà khoa học Hoa Kỳ Paul Anastas và John Warner đề xuất vào năm 1998. Các nguyên tắc này được xem như là kim chỉ nam của các hoạt động nghiên cứu cũng như các hoạt động sản xuất nhằm mục đích đạt được các kết quả mong muốn là xây dựng được quá trình hóa học và tạo ra sản phẩm thật sự bền vững. Trong đó, ý tưởng chủ đạo là “phòng ngừa thay vì giải quyết hậu quả” hay còn gọi là phòng bệnh hơn chữa bệnh.
Giới thiệu
-
Nguyên tắc thứ nhất – phòng ngừa chất thải (waste prevention) -
Nguyên tắc thứ ba – sử dụng quá trình tổng hợp ít độc hại nhất (less hazardous chemical synthesis) -
Nguyên tắc thứ tư – thiết kế các hóa chất an toàn hơn (Designing safer chemicals) -
Nguyên tắc thứ năm – sử dụng dung môi và chất trợ an toàn hơn (safer solvents and auxiliaries) -
Nguyên tắc thứ bảy – sử dụng nguyên liệu có khả năng tái tạo (use of renewable feedstocks) -
Nguyên tắc thứ tám – hạn chế quá trình tạo dẫn xuất (reduce derivatives) -
Nguyên tắc thứ mười – thiết kế sản phẩm phân hủy được (design for degradation)
Nguyên tắc thứ nhất – phòng ngừa chất thải (waste prevention)
Tích cực hạn chế tối đa việc hình thành chất thải độc hại trong một quy trình sẽ có hiệu quả đáng kể hơn so với việc nghiên cứu tìm ra các giải pháp để xử lý lượng chất thải đã được sinh ra.
Nguyên tắc thứ hai – tiết kiệm nguyên tử (Atom economy)
Các quy trình tổng hợp phải được thiết kế sao cho lượng nguyên liệu sử dụng phải được chuyển hóa đến mức tối đa thành sản phẩm mong muốn.
Nguyên tắc thứ ba – sử dụng quá trình tổng hợp ít độc hại nhất (less hazardous chemical synthesis)
Bất cứ lúc nào có thể, các quá trình tổng hợp phải được thiết kế sao cho các hóa chất hoặc được sử dụng, hoặc được sinh ra trong quá trình đó phải ít hoặc không độc hại cho con người cũng như cho môi trường sống.
Nguyên tắc thứ tư – thiết kế các hóa chất an toàn hơn (Designing safer chemicals)
Các sản phẩm hóa chất phải được thiết kế sao cho bảo đảm được các tính năng cần thiết ở mức tốt nhất đồng thời độc tính của chúng phải được hạn chế đến mức thấp nhất có thể được.
Nguyên tắc thứ năm – sử dụng dung môi và chất trợ an toàn hơn (safer solvents and auxiliaries)
Việc sử dụng các chất trợ cho quá trình như dung môi hoặc chất trợ phân riêng phải được hạn chế đến mức thấp nhất có thể được. Khi không thật sự cần thiết, không nên sử dụng chất trợ cho quá trình. Trong trường hợp bất khả kháng phải sử dụng chất trợ, chúng phải là những chất không độc hại.
Nguyên tắc thứ sáu – thiết kế quá trình để đạt được hiệu quả năng lượng (Design for energy efficiency)
Năng lượng sử dụng cho các quá trình hóa học phải được giảm đến mức thấp nhất có thể được, và khi sử dụng năng lượng phải lưu ý tác động của nó đến các vấn đề kinh tế và môi trường. Nếu có thể được, các quá trình hóa học nên được tiến hành ở nhiệt độ thường và áp suất thường để tiết kiệm năng lượng.
Nguyên tắc của hóa học xanh
Nguyên tắc thứ bảy – sử dụng nguyên liệu có khả năng tái tạo (use of renewable feedstocks)
Khi có thể thực hiện được cả về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế, nên sử dụng các nguyên vật liệu có khả năng tái tạo được thay vì sử dụng các nguyên liệu có nguồn gốc dầu mỏ đang có nguy cơ cạn kiệt dần.
Nguyên tắc thứ tám – hạn chế quá trình tạo dẫn xuất (reduce derivatives)
Các giai đoạn tạo dẫn xuất trong các quá trình tổng hợp như giai đoạn bảo vệ nhóm chức, khóa nhóm chức, biến đổi tạm thời của các quá trình vật lý hay hóa học… phải được hạn chế sử dụng hoặc tránh sử dụng nếu có thể được. Việc sử dụng các giai đoạn này sẽ tiêu tốn thêm hóa chất, năng lượng, và có khả năng tạo ra nhiều chất thải độc hại.
Nguyên tắc thứ chín – sử dụng xúc tác (catalysis)
Trong các quá trình hóa học, nên sử dụng xúc tác có độ chọn lọc cao nhất có thể được thay vì sử dụng phương pháp hóa chất tỷ lượng. Sự có mặt của xúc tác sẽ giảm lượng hóa chất sử dụng và nâng cao hiệu quả của quá trình một cách đáng kể.
Nguyên tắc thứ mười – thiết kế sản phẩm phân hủy được (design for degradation)
Các sản phẩm hóa học phải được thiết kế sao cho sau khi sử dụng xong và thải ra môi trường, chúng không tồn tại lâu dài trong môi trường mà phải có khả năng tự phân hủy dễ dàng thành những hợp chất không độc hại.
Nguyên tắc thứ mười một – phân tích sản phẩm ngay trong quy trình (on-line analysis, real -time analysis)
Các phương pháp phân tích lấy số liệu từ các quá trình hóa học phải được phát triển và cải tiến để cho phép thực hiện khả năng phân tích on-line, từ đó có thể giám sát và điều khiển quá trình trực tiếp và hiệu quả hơn, tránh việc hình thành các hóa chất độc hại trong quá trình phân tích lấy số liệu bằng thực nghiệm.
Nguyên tắc thứ mười hai – hóa học an toàn và phòng ngừa tai nạn (Safer chemistry for acciedent prevention)
Bản chất của hóa chất, và cả trạng thái vật lý của hóa chất được sử dụng trong các quá trình hóa học phải được lựa chọn sao cho khả năng gây ra tai nạn như cháy nổ hay khả năng phóng thích ra môi trường phải được hạn chế đến mức thấp nhất có thể được. Nguyên tắc này được lưu ý đối với các hóa chất có độ hoạt động cũng như có độc tính cao.
Tổng số đánh giá:
Xếp hạng: / 5 sao
Chia sẻ
Các khái niệm hoá học liên quan
Một số protein đơn giản và quan trọng
Chất đạm Protein là chất dinh dưỡng thiết yếu của cơ thể con người cũng như cơ thể các động vật nói chung. Chất đạm cung cấp các thành tố để cấu trúc nên cơ thể sinh học cũng như là nguồn năng lượng rất quan trọng cho các hoạt động sự sống. Protein được cấu tạo các acid amin.Protein đơn giản có vai trò hết sức quan trọng đối với cơ thể con người.
Canxi hydroxit
Canxi hidroxit Ca(OH)2 trong điều kiện bình thường nó là chất rắn dạng bột mềm màu trắng với điểm nóng chảy của Ca(OH)2 là khoảng 580oC, chúng không có mùi và rất khó bắt cháy. Bột Canxi hidroxit tan ít trong nước, tan nhiều trong dung dịch hữu cơ và vô cơ như Glycerol, axit nhưng đối với rượu thì lại không thể tan được.
Phối tử (ký hiệu là L)
Trong ion phức có những ion (anion) hay những phân tử trung hoà liên kết trực tiếp xung quanh, sát ngay nguyên tử trung tâm gọi là phối tử. Những phối tử là anion thường gặp như F-, Cl-, I-, OH-, CN-, SCN-, NO2-, S2O32-, C2O42- … Những phối tử là phân tử thường gặp như H2O, NH3, Co, NO, pyriđin (C5H5N), etylenđiamin (H2N-CH2-CH2-NH2) …
Phẩm màu hữu cơ
Một chất nếu chỉ hấp thụ bức xạ ở vùng tử ngoại thì là chất không màu. Nếu chất hấp thụ ở vùng khả kiến thì cso màu. Khi trong phân tử có hệ liên hợp càng rộng thì bức sóng lớn nhất càng chuyển về phía sóng dài (tức là về vùng khả kiến). Vì thế, để tạo ra các chất màu làm đẹp cho cuộc sống, cần phải tổng hợp ra các hợp chất có hệ liên hợp rộng và có những yếu tố làm tăng cường sự liên hợp đó.
Chất dẻo
Chất dẻo, hay còn gọi là nhựa polyme, là các hợp chất cao phân tử, được dùng làm vật liệu để sản xuất nhiều loại vật dụng trong đời sống hàng ngày cho đến những sản phẩm công nghiệp, gắn với đời sống hiện đại của con người. Chúng là những vật liệu có khả năng bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp suất và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.
Một số định nghĩa cơ bản trong hoá học.
Mol là gì?
Trong hóa học, khái niệm mol được dùng để đo lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129×10²³ – được gọi là hằng số Avogadro.
Độ âm điện là gì?
Độ âm điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho khả năng của một nguyên tử trong phân tử hút electron (liên kết) về phía mình.
Kim loại là gì?
Kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại, và đôi khi người ta cho rằng nó tương tự như là cation trong đám mây các điện tử.
Nguyên tử là gì?
Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được nữa về mặt hóa học.
Phi kim là gì?
Phi kim là những nguyên tố hóa học dễ nhận electron; ngoại trừ hiđrô, phi kim nằm bên phải bảng tuần hoàn.
Những sự thật thú vị về hoá học có thể bạn chưa biết
Sự thật thú vị về Hidro
Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể bao gồm một proton trong hạt nhân được quay quanh bởi một electron duy nhất. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong số các nguyên tố và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ.
Sự thật thú vị về heli
Heli là một mặt hàng công nghiệp có nhiều công dụng quan trọng hơn bong bóng tiệc tùng và khiến giọng nói của bạn trở nên vui nhộn. Việc sử dụng nó là rất cần thiết trong y học, khí đốt cho máy bay, tên lửa điều áp và các tàu vũ trụ khác, nghiên cứu đông lạnh, laser, túi khí xe cộ, và làm chất làm mát cho lò phản ứng hạt nhân và nam châm siêu dẫn trong máy quét MRI. Các đặc tính của heli khiến nó trở nên không thể thiếu và trong nhiều trường hợp không có chất nào thay thế được heli.
Sự thật thú vị về Lithium
Lithium là kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hóa học, là kim loại mềm nhất. Lithium là một trong ba nguyên tố được tạo ra trong BigBang! Dưới đây là 20 sự thật thú vị về nguyên tố Lithium – một kim loại tuyệt vời!
Sự thật thú vị về Berili
Berili (Be) có số nguyên tử là 4 và 4 proton trong hạt nhân của nó, nhưng nó cực kỳ hiếm cả trên Trái đất và trong vũ trụ. Kim loại kiềm thổ này chỉ xảy ra tự nhiên với các nguyên tố khác trong các hợp chất.
Sự thật thú vị về Boron
Boron là nguyên tố thứ năm của bảng tuần hoàn, là một nguyên tố bán kim loại màu đen. Các hợp chất của nó đã được sử dụng hàng nghìn năm, nhưng bản thân nguyên tố này vẫn chưa bị cô lập cho đến đầu thế kỉ XIX.
So sánh các chất hoá học phổ biến.
HCN và HCONH2
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Hidro cyanua và chất Methanamid
HCOO− và HCOONH4
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Ion format và chất Ammoni format
HCO3− và HC3H5O3
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Ion hidro cacbonat và chất Axit 2-methoxyaxetic
HC5H5N và HC6H7O6
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Pyridinium ion và chất Axit isoascorbic