绿色化学-第五章.ppt

第五章 绿色化学的应用实例 新型汽油添加剂 绿色消毒与漂白 绿色涂料的开发 第五章 绿色化学的应用实例 一、新型汽油添加剂 传统汽油添加剂：四乙基铅 Pb(CH2CH3)4 危害：会产生二溴化铅PbBr2，进入大气会造成严重的铅Pb污染，对人体健康，特别是对儿童智力会有严重影响。 无铅的替代品：含有有机物，如乙醇、二甲醚、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME)，以及茂金属化合物如甲基环戊二烯三羰基锰等。 MTBE目前以大规模的生产并应用。 第五章 绿色化学的应用实例 二、绿色消毒与漂白 1、氯气带来的危害 在传统的消毒、漂白领域，常用的试剂是氯气(Cl2)，是利用其生成次氯酸HClO的氧化性。 危害：氯气对有机物的氯化作用，可能会生成有毒有机物。如氯仿CHCl3、二噁英。 第五章 绿色化学的应用实例 二、绿色消毒与漂白 1、氯气带来的危害 (1) 二噁英的结构 二噁英是类具有高毒性芳香族化合物的总称，母体结构如(I)所示。 二噁英中毒性很强的一类化合物是母体结构的各种氯代物，单氯代或多氯代。毒性最强的结构如(II)所示。 第五章 绿色化学的应用实例 二、绿色消毒与漂白 1、氯气带来的危害 (2) 二噁英的产生 氯气对自来水进行消毒、杀菌时，尤其是水中含有酚类物质时，极易生成二噁英等有害有机氯化物，反应式如下： 第五章 绿色化学的应用实例 二、绿色消毒与漂白 1、氯气带来的危害 (3) 二噁英的危害 二噁英的毒性约是氰化钾KCN的1000倍，是目前发现的最毒的化合物(天然的生物毒素除外)之一，被称为“毒中之王”。 案例：1999年，比利时等国的“二噁英事件” 第五章 绿色化学的应用实例 二、绿色消毒与漂白 2、绿色漂白剂、消毒剂的开发 氯气的代用品：二氧化氯(ClO2)、过氧化氢H2O2、臭氧O3、高铁酸盐K2FeO4等。 (1) 二氧化氯 二氧化氯只具有氧化作用，可以代替氯气(Cl2)用于自来水消毒剂，也可以用于纸浆等的漂白，同时不会生成二噁英等有害的有机氯化物，因此被称为“绿色试剂”。 ClO2是一种易爆气体，易分解，因此通常现制现用。 第五章 绿色化学的应用实例 二、绿色消毒与漂白 2、绿色漂白剂、消毒剂的开发 (1) 二氧化氯 二氧化氯的制备原理： 国内外都已开发了以二氧化氯为主要成份的洗涤消毒剂。该类产品多以液体状态存在，广泛用于家庭中洗涤水果、蔬菜、餐具等，并能杀灭多种病菌。 第五章 绿色化学的应用实例 二、绿色消毒与漂白 2、绿色漂白剂、消毒剂的开发 (2) 臭氧 臭氧也可以用于自来水消毒、纸浆漂白。 用臭氧代替氯气或次氯酸钠漂白纸浆，不存在用硫磺处理时的废气和臭味，基本消除了氯气漂白带来的污染。 臭氧可用臭氧机生产，通以110kv高压，便可产生，而且效率越高，成本越低。 第五章 绿色化学的应用实例 二、绿色消毒与漂白 2、绿色漂白剂、消毒剂的开发 (3) 过氧化氢 以过氧化氢为为活性组分的绿色消毒剂，不仅具有良好的杀菌效果，而且无色无味，其残留物在水中很容易分解为氧气和水，无任何有害物质，是环保型消毒剂。 (4) 高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4) 高铁酸盐是六价铁盐，具有很强的氧化性，溶于水中能释放大量原子氧，从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒，其自身则被还原为新生态的氢氧化铁Fe(OH)3。 (5) 超临界水 第五章 绿色化学的应用实例 三、绿色涂料的开发 1、绿色涂料的含义 涂料是由高分子材料、颜料、填料、助剂和有机溶剂等组成的混合物，能涂覆在基材表面，形成牢固附着连续涂膜的新型高分子材料。 涂料常用于建筑装修、汽车制装、海洋船舶制造等行业，起到装饰及保护基体材料的作用。 绿色涂料的开发主要是指控制涂料中挥发性有机物(如甲醛、卤化物或芳香族碳氢化合物等)的总量，不用或少用有机溶剂，严格限制有毒溶剂的使用，追求低公害(或无公害)和低毒(或无毒)的涂料。 第五章 绿色化学的应用实例 三、绿色涂料的开发 2、涂料本身的绿色化——海洋涂料 (1) 海洋船舶的涂料污染 涂料对海洋的污染主要是船舶防垢涂料对海洋水体的污染。 防垢涂料的作用是阻止海中生物(如贻贝、海藻等)在吃水线下船体表面的生长而形成积垢，否则会增加阻力，使航速下降，燃料消耗会增加40%~50%。 防垢涂料：含有机錫化合物的涂料，如三丁基氧化锡(TBTO) 危害：有机锡化合物会持久地存在于环境中，并带来一些毒害，包括急性中毒、生物累积毒性、降低再生能力、增加贝壳类生物的贝壳厚度。 第五章 绿色化学的应用实例 三、绿色涂料的开发 2、涂料本身的绿色化——海洋涂料 (2) 新型海洋涂料——海洋9号 理想的船舶防垢的化合物是既能在大量海洋生物中防止某些海藻和