化学评论论文
范文1:化工节能减排研究前言。
化学工业促进了人类社会和物质文明的快速发展,也为人类社会做出了巨大贡献。与此同时,环境污染问题越来越严重,所以化工行业显示?贡献?然后呢。环境污染问题?化学工业的双重性对化学工业领域的研究者和生产者提出了挑战。绿色化学过程取代传统化学过程是绿色化学工程与技术提出的理念。在化工生产过程中,使用无毒无害的原料,在无毒无害的反应条件下进行反应,同时整个反应具有较高的选择性,尽量减少副产物的产生。要实现这一目标,必须在化工行业推行清洁生产,实现零排放,消除生产过程中的污染。摘要:针对传统化学工业的发展,论述了绿色化学工程与技术在促进化学工业节能中的作用,为今后我国化学工业生产中的环保节能提供参考。1绿色化学工业概念绿色化学又叫?环境友好化学,环境友好化学,清洁化学?绿色化学最大的特点是在一开始就采用科学手段防止污染,所以过程和终端都是零排放或零污染。其研究的目的是寻找充分利用原料和能源,各环节清洁无污染的反应途径和过程。绿色化工是将绿色化学的思想引入传统化工生产,并在此基础上生产出对人体健康、社区安全和生态环境无害的化工过程。
2绿色化学工程和过程开发
早期人们经常采用什么方法来处理化学工业造成的环境污染?终端治理?发展了水处理技术、大气污染防治技术、固体废物处理技术、噪声控制技术等多种环境保护措施,为保护生态环境做出了重要贡献。但是,随着人类社会和物质文明的不断发展进步,环境污染的速度远远快于环境污染治理的速度,环境污染治理的成本越来越高,治标不治本。绿色化学工程与技术是用绿色化学技术代替传统的化学技术,在无毒无害的反应条件下,采用无毒无害的原料,使反应具有高选择性,副产物的生成降到最低。从而在化工行业推行清洁生产,实现零排放,实施绿色化工生产,从源头上防止污染。绿色化学工程与技术在化学工业中的具体实施方法主要有以下几种。
2.1绿色原材料
在化工产品的生产中,原料的选择是决定化工生产过程和生产技术的主要因素之一。绿色化学工程与技术以无毒无害的原料为绿色化工的重点研发目标,选用可再生资源作为绿色化工原料。比如生物质资源,包括植物、农作物、林产品、海产品(各种海藻)、城市垃圾(报纸、天然纤维),通过生物转化的一系列反应,转化为醇类、酮类、酸类等常见的化工原料。在转化过程中,依靠各种微生物在细胞内产生我们需要的各种化学物质,整个过程清洁无污染,是绿色原料的典型应用。
2.2绿色催化剂
近年来,随着化学工业的快速发展,合理的化学反应在化工生产中的应用已经成为现代化学工业可持续发展的重要因素之一。在常规的化学反应中,催化剂的使用是必不可少的。正确合理地使用催化剂,不仅可以加速反应进程,提高化学反应的选择性,提高转化率,提高产品质量,降低加工成本,而且可以从根本上减少或消除副产物的生成,减少环境污染,最大限度地利用各种资源,保护生态环境。目前,已经开发了各种催化剂用于化学反应催化的研究。例如,在精细化学品的生产中,分子筛和杂多酸等安全的固体催化剂被用来取代浓硫酸等有害的液体催化剂,从而简化了工艺流程,降低了生产成本。三废?排气量。
2.3绿色溶剂和添加剂
在化工生产过程中,无论是化学反应过程还是化工产品的分离过程,都会使用大量的溶剂或添加剂来克服反应或分离过程中的特殊障碍,但这些溶剂和添加剂都是有毒的,往往会对人体健康和社会环境产生负面影响,因此开发无毒无害的溶剂和添加剂也是绿色化工的重点研发目标之一。合适的绿色溶剂和添加剂不仅能加速反应,还能使反应能耗更低、效果更好、选择性更高、产物更易分离,更有利于环境保护。例如,开发了各种离子液体,为化学工业生产过程中的化学反应提供新的反应环境,也用于化学工业生产的分离过程中分离产物和副产物。
2.4绿色能源
在化学工业中,从获得化学原料到化学反应以及反应产物的分离提纯的每一个环节都伴随着能量的产生和消耗,能耗巨大。但在化工生产的化学反应中,如果反应是吸热的,就需要在反应开始时加热,使反应完全;如果反应是放热的,则需要冷却来移除热量以控制反应。同样,在化工过程的分离提纯中,可以通过蒸馏、萃取、重结晶、超滤等操作来实现,同样需要消耗大量的能量。因此,寻找合适的能源也是绿色化工的重点研发目标。例如,清洁能源包括电能、光能、微波和超声波能,其中电能是应用最广泛的能源之一。在以天然无毒的手性维生素B12为催化剂的电催化反应中,可以在温和的中性条件下实现自由基环氧化。
3 .绿色化学工程与技术促进化工行业节能减排
近年来,在国内化学工业中,绿色化学工程与技术主要应用于以下几个方面。
3.1清洁生产技术的应用
在化学工业中,清洁生产包括三个方面:清洁生产过程、清洁产品和清洁能源。在化学工业中,清洁生产工艺是节能减排的主要途径。清洁生产工艺是指尽可能少用和不用有毒有害的原材料,采用少废无废的新工艺和高效设备,改进常规产品生产工艺;最大限度地减少生产过程中的各种危险因素,如高温、高压、易燃、爆炸、强噪声、强振动等。采用可靠简单的生产操作和控制。清洁生产技术在化工行业的现有应用案例有:磷肥行业清洁生产技术、铬酸酐生产技术绿色化改造、环氧丙烷清洁生产、对苯二甲酸二甲酯氧化尾气循环利用、二氯苯胺清洁生产、苯甲醛清洁生产技术等。这些清洁生产技术促进了化工行业的节能减排,实现了化工行业的绿色化,为人类健康和生态环境保护做出了重要贡献。
3.2与生物技术结合的应用
在化工生产中,绿色化学工程与技术往往与生物技术相结合,通过生物炼制技术将可再生资源转化为化工原料,进而合成所需的化学品。与普通工业原料相比,该技术得到的化工原料具有更好的反应效果和催化效率,反应产生的污染物和废物更少,还具有良好的无污染、高效和节能性。生物炼制是一项开拓性的创新技术,是生产能源、材料和化工产品的新工业模式。如全作物生物炼制法,以油菜、大豆、甘蔗、玉米等为原料,采用发酵技术和基因组合方法,在有氧条件下生成重要的化工中间体1,3-丙二醇。
3.3环保化学品的应用
大力发展绿色化学工程与技术,可以使化学工业生产出更符合社会和自然环境可持续发展的环境友好型产品,在生活中有很多具体的应用实例。如已被联合国列为新一代环保制冷剂的三氟碘甲烷(FIC-1311),替代传统制冷剂氟利昂,FIC-1311不消耗臭氧层,温室效应可忽略,对环境的破坏很小;2005年,美国环境保护署批准了一种新的熏蒸气体杀虫剂硫酰氟,以取代甲基溴。杀虫效果比溴甲烷好,对坚果和干果的气味没有影响。同时,它的臭氧消耗潜力为零,对大气臭氧层没有影响。
4结论
在化工生产过程中,绿色化工的理念和技术,无毒无害的原料、催化剂、溶剂等。从化工生产的源头来看,节能减排生产技术和清洁生产技术可以降低化工生产过程中的能源消耗,实现人与自然的和谐,保护生态环境。因此,绿色化学工程与技术的开发和应用对现代化学工业的发展至关重要,也是促进现代化学工业可持续发展的重要前提。
范文二:基础有机化学实验教学体会基础有机化学实验是高等院校理工科、化工、环境、材料、生物、实验等专业的必修课程之一,对培养学生的动手操作能力和思维训练有着重要的影响。随着经济和社会的发展,有机化学在人们的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。基础有机化学实验作为有机化学的一门基础课程,起着为学生未来发展奠定基础的作用。但在实验教学中,笔者发现有机化学实验教学的教学思路和方法存在诸多问题,并结合自己的教学经验,提出新的教学思路和方法策略,为基础有机化学实验教学提供参考。
1有机化学的重要性及其与日常生活的联系
有机化学与人们的生产生活有着密切的关系,主要体现在以下三个方面:第一,人的生命是一个有机体,是由各种有机物质组成的,如蛋白质、核酸、糖等。这些物质构成了生命的基本单位,也参与体内的各种合成代谢。其次,人类离不开有机物。比如我们穿的各种衣服都是用各种合成纤维做的,各种有机蛋白质和有机营养素都是我们饮食中不可或缺的。最后,有机化学提高了我们的生活质量,比如有机化学合成的各种药物,不仅治愈了人类的很多疾病,还延长了人类的寿命。1965年,中国首个人造结晶牛胰岛素诞生,给糖尿病患者带来了福音。
2基础有机化学实验对学生的意义
(1)培养学生的动手操作和理论联系实际的能力。有机化学是一门实践性很强的学科,仅靠以教师为主体的理论教学无法整合有机化学的全部知识点,而有机化学实验为学生提供了操作的机会,解决了学生上课对知识点不理解的困惑。比如在学习有机物提取时,很多学生在理论课上死记硬背提取过程和注意事项,而在实验课上,学生会通过自己独立或合作完成,透彻理解提取原理,掌握分液漏斗的正确使用。有机化学也是一门实践性很强的学科,比如阿司匹林的制备。阿司匹林是一种解热镇痛药,在人类药物发展史上有着不可替代的作用。这种药物的合成可以使学生了解有机合成的重要性,巩固重结晶提纯方法。
(2)培养学生的科研思维和特殊研究精神。有机化学实验因其操作性和专业性强,对学生的综合素质提出了考验,也有助于培养学生的科研思维和特殊的科研精神。很多著名的化学家,比如居里夫人、门捷列夫,之所以取得如此巨大的成就,是因为他们的科研思想和实验训练带来的实验成果。本科阶段的化学实验要注重实验的积极性,这样激发了他们的积极性后,他们才能真正投入到专项研究中去。
(3)为学生步入未来工作岗位打下基础。有机化学实验是有机化学专业相关人才进入未来工作岗位的必要条件,只有掌握基本的操作技能,才能胜任工作岗位的需要。中国大学生越来越多,就业形势越来越严峻。市场与人才培养方向脱节的主要原因是学生操作技能差,理论考试能拿高分,但到了具体应用时却措手不及。但是对于那些不从事化学相关专业工作的专业来说,有机化学实验是一个基础实验,是对未来工作相关知识的重要铺垫。
3目前基础有机化学实验教学中存在的主要问题
(1)实验方法落后,实验设备陈旧。有机化学实验教材的内容一般是那些经过审定的基础实验。这些实验虽然经典,但由于实验方法落后,耗时长,操作繁琐,有的实验需要6个多小时才能结束,这让一些原本对有机化学感兴趣的学生望而却步。事实上,经过几十年的发展,有机化学的实验方法也在不断改进。使用先进的实验方法可以大大缩短实验时间,对提高学生的学习兴趣很有帮助。另外,国内很多高校都存在有机化学实验设备过于陈旧的问题。很多实验无法进行的主要原因是实验设备不足。一般几个学生用一个实验平台或者一个操作仪器。在实验方法上,除了传统的基础内容,社会上使用的新技术没有引入,学生学了之后不知道用在哪里,自然无法激发他们的积极性。但是,很多现代社会根本用不到的理论仍然体现在实验教材中,不仅消耗了学生和老师的宝贵时间,也不利于学生适应未来的工作。
(2)实验过程中存在安全隐患。实验的安全隐患包括三个方面:①目前国内很多高校在实验室安全方面存在一定的隐患,如实验缺乏安全操作柜,经常出现实验试剂过期或不合格的现象。②部分有机实验存在安全隐患,如乙酰乙酸乙酯的制备。这个实验用的是钠砂,金属钠遇水会燃烧。在热熔钠块并摇动使其变成沙粒的过程中,如果操作不当,钠会从瓶中喷出,非常危险。其实作者这么多年在有机合成研究的过程中,从来没有用过钠砂。③实验过程中,很多学生缺乏安全意识,不戴口罩和眼罩。一旦发生事故,如试剂喷入眼睛或身体,不能及时有效处理。
基础有机化学教学的四点看法
(1)明确基础有机化学实验教学的目的。目前,我国基础有机化学实验教学存在许多问题,这是因为实验教学的真正目的没有真正明确。中国的大学现在进行的是素质教育,而不是20年前的精英教育,所以对学生提出太多的要求会导致他们厌学或者害怕。很多学生在进行实验前就已经被那些高难度的要求吓退了,激发不了他们实验和研究的热情。笔者认为,本科阶段有机化学实验教学的主要目的应该是激发学生的学习热情。只有当他们有学习的热情和欲望时,他们才能进一步学习,克服他们对艰苦和疲劳的恐惧。
(2)因地制宜制定本科教学的培养策略。有机化学实验教学要针对不同的学生采取不同的策略,为化学专业及相关专业的学生设定不同的目标,不能一概而论,否则有机化学实验教学对那些基础理论学习很少的学生来说负担会很大。本科教育重在素质教育,所以重在培养他们的实验热情。只有在热情的基础上,他们才能进一步实验,为研究生学习。
5.基础有机化学实验教学改革策略
(1)改革实验教学的思路和目标。本科阶段有机化学实验的本质问题是教学理念与目标的偏差。所以教育部门要彻底改革现有的教育体系,不能把20年前的目标和思路套用到现在。理念和目标要结合学生和学校的实际,也要结合社会市场的需求。作者认为,本科阶段基础有机化学实验教学的理念和目标应该是培养学生的实验热情,提高素质教育。
(2)根据社会需要,改进实验方法和设备。目前我国本科有机化学实验跟不上时代的步伐,跟不上社会需求的趋势。所以应该引入社会工作中需要的实验,删除社会不需要或不使用的实验。改进实验方法的前提是有足够的资金购买实验设备。所以可以采取与企业联合办学的策略,企业可以投资引进设备。同时,企业可以排除专业人士进行指导,带领学生参观公司。只有了解所学的有用性,才能激发学生的学习热情,同时保证就业。同时要尽量使用现代有机合成方法和手段,增加实验的实用性,也可以找一些现象明显、容易成功、学生兴趣明显的实验来代替危险、有异味的实验。
(3)分阶段教学的培养方案。在本科阶段,有三种培养策略:一是培养学生的学习热情,教师可以带领学生参观化工应用公司或大型科研院所,也可以由教师通过简单的实验激发学生的动手热情。其次,对于那些热衷于实验操作的学生,可以引入到教师的科研团队中,开阔学生的视野,提高学生的实验设计、操作和研究能力。最后结合学生自身情况,给出不同的建议。比如对于那些有刻苦钻研精神的同学,可以作为研究保护的对象,对于那些实践能力强的同学,可以推荐给合作企业。
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