اخبار شیمی ( اخبار و مقالات روز شیمی )

شیمی سبز (بخش دوم)

تجربه چندین ساله در تهیه و توزیع مواد شیمیایی و تمایل مشتریان عزیز برای خریدهای غیرحضوری واینترنتی، تیم اوشیمرا ترغیب کرد که سایت جامع ای با هدف تامین کلیه نیازهای مواد شیمیایی صنعتی، آزمایشگاهی و همچنین تجهیزات شیمیایی راه¬ اندازی کنیم. به فروشگاه آنلاین اُشیم سر بزنید.

آیا می توان میزان سبز بودن یک فرآیند را کمی تعیین کرد؟

چندین روش پیشنهاد شده است ، اما ساده ترین کار برای اندازه گیری میزان زباله تولید شده است. از معادله شیمیایی متوازن برای یک فرآیند ، مقدار نظری زباله را می توان بر واحد جرم ماده اولیه محاسبه کرد ، با این فرض که بازده محصول 100٪ است. اما در حقیقت ، اکثر واکنش ها بازده کمتری دارند و مقدار واقعی زباله بیشتر از مقدار نظری است. برای رسیدگی به این مسئله ، فرایندها با استفاده از "عامل E" آنها-نسبت جرم پسماند به نسبت محصول مورد ارزیابی قرار می گیرند. همه فرایندها باید به دنبال کمترین عامل E ممکن باشند. برای فرآیندهای واقعاً سبز ، عامل E باید صفر باشد.

بنابراین کدام فرایندهای تولید با توجه به عوامل E آنها در حال حاضر بدترین هستند؟

عوامل الکترونیکی غافلگیرکننده هستند. فرآیندهای تولید در مقیاس بزرگ برای مواد شیمیایی فله در مقایسه با عملیات مقیاس نسبتاً کوچک بخش داروسازی به طور کلی برای محیط زیست بد تلقی می شود. اما عوامل E برای تولید مواد شیمیایی فله معمولاً بسیار کمتر از 5 است-حتی اگر حجم تولید شده آنقدر زیاد باشد که مقدار زباله بسیار زیاد باشد. در مقابل ، عوامل E در صنعت داروسازی می تواند بیشتر از 100 باشد. به عنوان مثال ، هنگامی که سرترالین ضد افسردگی راه اندازی شد ، 250،000 لیتر حلال برای هر 1000 کیلوگرم محصول مورد نیاز بود. استفاده از اصول شیمی سبز استفاده از حلال را ده برابر کاهش داد.

آیا نمی توان زباله ها را به طور کامل از فرآیندهای شیمیایی حذف کرد؟

برخی از ضایعات اجتناب ناپذیر هستند ، زیرا انرژی برای شکستن پیوندها در مواد اولیه واکنش لازم است. اگر انرژی ورودی با انرژی ایجاد شده از پیوندهای تشکیل شده در محصول متعادل نشود (که اغلب اینطور است) ، باید پیوندهای اضافی ایجاد شود ، معمولاً در یک محصول جانبی. برخی از محصولات جانبی را می توان به عنوان مواد اولیه برای واکنش های بیشتر استفاده کرد-به عنوان مثال ، اکسید نیتروژن (N2O) تولید شده در تولید نایلون می تواند به عنوان یک اکسید کننده برای تبدیل بنزن به فنل ، یک ماده شیمیایی فله با کاربردهای زیاد استفاده شود. اما بسیاری از محصولات جانبی به اندازه کافی واکنش پذیر نیستند یا آنقدر رقیق شده اند که نمی توان آنها را از نظر اقتصادی بازیافت کرد. در این مورد ، معقول ترین درمان برای زباله های آلی سوزاندن دقیق است ، به طوری که حداقل از محتوای انرژی آن می توان استفاده کرد. اما اغلب ، محصولات جانبی بخش عمده ای از زباله را تشکیل نمی دهند-حلالها این کار را می کنند.

آیا حلالها در دستور کار شیمی سبز قرار دارند؟

آنها در اولویت اول هستند. بسیاری از حلالها قابل اشتعال یا سمی هستند و بیشتر آنها ترکیبات آلی فرار هستند که به آلودگی جو کمک می کنند. حلالها برای اکثر واکنشها ضروری هستند زیرا به مخلوط کردن ، انتقال حرارت و گاهی واکنش پذیری واکنشها کمک می کنند. اما بیشترین مقدار حلالها در جداسازی ، جداسازی و تصفیه مواد استفاده می شود. اگر می توان واکنشها را برای جلوگیری از تشکیل محصولات جانبی بهینه کرد ، در این صورت فرآیندهای تصفیه حذف می شود (یا حداقل حداقل می شود) ، و مقدار حلالهای مورد نیاز برای فرایند کلی را تا حد زیادی کاهش می دهد. یافتن حلالهای خوش خیم محیطی حتی بهتر خواهد بود.

جایگزین حلالهای سنتی چیست؟

برخی از واکنشها نیازی به حلال ندارند ، اگرچه فقدان محیطی برای انتقال حرارت می تواند مانع از واکنشهای خاص از گرمای بیش از حد فاجعه بار شود. اما مفیدترین جایگزینها برای حلالهای سنتی CO2 فوق بحرانی است (که در آن گاز متراکم می شود تا تقریباً به اندازه یک مایع متراکم شود) ، مایعات یونی (نمکهای آلی که در دمای اتاق مایع هستند) و آب.

چرا همه حلالهای آلی را فقط با آب جایگزین نکنید؟

یک مشکل این است که اکثر ترکیبات آلی در آب نامحلول هستند. با وجود این ، تعداد شگفت انگیزی از واکنشهای آلی را می توان در آب انجام داد. به عنوان مثال ، پروپن (یک گاز هیدروکربوری) می تواند به صورت کاتالیزوری با مونوکسید کربن و هیدروژن واکنش داده و بوتانال بسازد - یک ترکیب واکنشی که به عنوان ماده اولیه برای طیف وسیعی از محصولات استفاده می شود. اما اغلب مشکل اصلی سیستمهای آبی بازیابی محصولات از آنهاست. تبخیر مقادیر زیاد آب پرهزینه است. همچنین باید تصویر بزرگ را در ذهن داشته باشید - ادعا می شود واکنشها سبز هستند زیرا در حجم کمی از آب انجام می شوند اگر فرآیند تصفیه به مقدار بیشتری حلالهای آلی نیاز داشته باشد گمراه کننده است. این مانند این استدلال است که سفرهای هوایی دوستدار محیط زیست هستند زیرا مسافران از پایانه به هواپیما پیاده می روند.
https://www.nature.com/
اگر بخش اول این مقاله را دنبال نکرده اید، حتماً آن را در بلاگ ما مطالعه کنید