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第05章 绿色化学的应用实例

  第五章 绿色化学的利用 实例 为了强化对绿色化学的通晓,本章着重于从化 为了强化对绿色化学的通晓,本章着重于从化 学常识的角度对绿色化学的利用举办解读 的角度对绿色化学的利用举办解读, 学常识的角度对绿色化学的利用举办解读,尔后面 的若干章节着重于区别行业或界限 区别行业或界限对绿色化学的应 的若干章节着重于区别行业或界限对绿色化学的应 用与拓展举办论说。 用与拓展举办论说。 第一节 新型汽油增添剂 第二节 绿色漂白与消毒 第三节 绿色涂料的开采 本章忖量题 第一节 新型汽油增添剂 一、汽油增添剂的汗青 为得到高质料汽油,普及汽油抗震性, 为得到高质料汽油,普及汽油抗震性,需正在汽油中增添 四乙基铅[Pb(CH2CH3)4],但其最终形成的二溴化铅 四乙基铅 (PbBr2)进入大气会酿成吃紧的境况铅(Pb)污染, )污染, 对人体强健,希罕是对儿童智力的无益影响。 对人体强健,希罕是对儿童智力的无益影响。 于是,我国北京、上海、广州早正在 于是,我国北京、上海、广州早正在1997年6月~10月就率 年 月 月就率 先正在世界完毕了汽油无铅化。目前,世界界限车用汽油已全 先正在世界完毕了汽油无铅化。目前, 部无铅化。 部无铅化。 与此同时,寻找其他普及汽油辛烷值的化学物质平昔是 与此同时, 汽油无铅化的研商目标。 汽油无铅化的研商目标。这也是一个绿色化学中拒用妨害 的实例。 品的实例。 第一节 新型汽油增添剂 二、汽油增添剂的代用品 人们寻找的四乙基铅的代用品,席卷含氧有机物,如乙 人们寻找的四乙基铅的代用品,席卷含氧有机物, 醇(CH3CH2OH)、二甲醚(CH3OCH3)、甲基叔 ) 二甲醚( 丁基醚( )、甲基叔戊基醚 ),以及茂金属 丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME),以及茂金属 )、甲基叔戊基醚( ), 化合物(如甲基环戊二烯三羰基锰)等。 化合物(如甲基环戊二烯三羰基锰) 个中, 依然举办了领域化出产, 个中,MTBE依然举办了领域化出产,并大批行使。作 依然举办了领域化出产 并大批行使。 为一种搀和醚, 可能用代替响应合成( 也好像。 为一种搀和醚,MTBE可能用代替响应合成(TAME也好像。 可能用代替响应合成 也好像 原子行使率都不是 明明,这些响应的原子行使率都不是100%)。 很明明,这些响应的原子行使率都不是 ) ONa + I CH3 O TAME CH3 + Na I 第一节 新型汽油增添剂 三、 MTBE的合成 的合成 ONa + I CH3 O MTBE CH3 + Na I BAD! ! 真相上, 甲醇( 真相上 , 工业上是通过酸催化下 甲醇 ( CH3OH) 与 ) 异丁烯的响应完毕MTBE的造备的,而它恰是一个原子行使 的造备的, 异丁烯的响应完毕 的造备的 而它恰是一个原子行使 的实例。 率为100%的实例。 的实例 + HO CH3 H+ O CH3 GOOD! ! 第一节 新型汽油增添剂 三、 MTBE的出道 的出道 虽然MTBE依然进入了领域行使,但正在美国有科学家认 依然进入了领域行使, 虽然 依然进入了领域行使 为 MTBE恐怕对人类拥有 毒性 , 以至目前尚正在开采的甲基 恐怕对人类拥有 环戊二烯三羰基锰也被狐疑拥有潜正在的致癌性。 ——毒性,希罕是永恒毒性,不是一旦一夕可能发觉 毒性, 毒性 的。 于是,比力安详的乙醇被受到侧重,但抵达理念成就 于是, 的乙醇被受到侧重, 时其增添量须要抵达10%安排,此时不宜称乙醇为增添剂。 安排, 时其增添量须要抵达 安排 此时不宜称乙醇为增添剂。 大概, 大概,行使醇类汽油等是治理绿色交通中境况污染和 能源紧张的根蒂出道。 能源紧张的根蒂出道。 第二节 绿色消毒与漂白 守旧消毒、 一、二恶英——守旧消毒、漂白剂氯气带来的妨害 二恶英 守旧消毒 界限, 氯气( 正在守旧的消毒、漂白界限,常用的试剂是氯气(Cl2), 次氯酸( 行使的是其天生的次氯酸(HClO)的氧化性。 ) Cl2 + H2O ? HClO + HCl 不过, 不过,氯气对有机物的氯化感化,恐怕会导致有毒有机 氯仿( 物如氯仿(CHCl3)、二恶英(Dioxin)的天生。 )的天生。 希罕 是 “ 说虎色变 ” 的 二恶英的 天生 , 使氯气由曾 经 消毒必氯气”的明朗时期走向终结。 “消毒必氯气”的明朗时期走向终结。 第二节 绿色消毒与漂白 守旧消毒、 一、二恶英——守旧消毒、漂白剂氯气带来的妨害 二恶英 守旧消毒 (一)二恶英的恐慌史 1999年头,比利时等国饲料因被二恶英污染 ,导致畜禽 年头, 污染, 年头 类成品、乳成品中二恶英吃紧超标,惹起欧洲食物吃紧滞销, 类成品、乳成品中二恶英吃紧超标,惹起欧洲食物吃紧滞销, 这即是环球属目、震荡临时的“二恶英事故” 这即是环球属目、震荡临时的“二恶英事故”。 之因此如斯, 氰化钾( 之因此如斯,是由于二恶英的毒性约是氰化钾(KCN) ) 的1000倍,是人类目前发觉的最毒的化合物(自然的生物毒素 倍 是人类目前发觉的最毒的化合物( 除表,第三章)之一,被称为“ 除表,第三章)之一,被称为“毒中之王”。 实在,科学家正在二十世纪 实在,科学家正在二十世纪70-80年代就发觉了二恶英对人 年代就发觉了二恶英对人 类的“悄悄攻击” 类的“悄悄攻击”。 绿色消毒与漂白/ 二恶英——守旧消毒、 守旧消毒、 第二节 绿色消毒与漂白 一、二恶英 守旧消毒 漂白剂氯气带来的妨害/ 漂白剂氯气带来的妨害 (一)二恶英的恐慌史 [案例 案例1] 案例 Times Beach(1983年的人丁约为 年的人丁约为2000人)是座落正在美国密苏里州的圣 ( 年的人丁约为 人 道易斯西南目标40千米 千米( 英里 处的一个幼镇。该镇肇端于20世纪 英里) 世纪20年 道易斯西南目标 千米(25英里)处的一个幼镇。该镇肇端于 世纪 年 尔后, 代,举动圣道易斯的事务阶级的工夫度假胜地。尔后,Times Beach很疾 很疾 造成了由斗室子和运动住所营组成的长远乡村。 造成了由斗室子和运动住所营组成的长远乡村。 1982年人们发觉,Times Beach道边的泥土被毒性化学物品二恶英污 年人们发觉, 年人们发觉 道边的泥土被毒性化学物品 该镇是密苏里州中起码26个也很多达 个也很多达100个被污染的地带之一,这些 个被污染的地带之一, 染 。 该镇是密苏里州中起码 个也很多达 个被污染的地带之一 地带的泥土里二恶英的含量介于300-740ppb之间。美国联国疾病统造核心 之间。 地带的泥土里二恶英的含量介于 之间 测定,如永恒接触高于1 二恶英含量的都将有危境。 测定,如永恒接触高于 ppb二恶英含量的都将有危境。 二恶英含量的都将有危境 因为1982岁晚的一场洪水, Times Beach住民的遭受加倍恶化。正在这 岁晚的一场洪水, 住民的遭受加倍恶化。 因为 岁晚的一场洪水 住民的遭受加倍恶化 场洪水中, 户人家被迫撤离。 场洪水中,约 700户人家被迫撤离。洪水事后 ,美国当局警告住民们 ,不 户人家被迫撤离 洪水事后,美国当局警告住民们, 要试图清算因洪水而浸积正在他们家中的污泥和碎片,并供应了流亡所, 要试图清算因洪水而浸积正在他们家中的污泥和碎片,并供应了流亡所,而 且前所未有地决策动用3300万美元举动毒废料清算专用款买下了全面镇。 万美元举动毒废料清算专用款买下了全面镇。 且前所未有地决策动用 万美元举动毒废料清算专用款买下了全面镇 绿色消毒与漂白/ 二恶英——守旧消毒、 守旧消毒、 第二节 绿色消毒与漂白 一、二恶英 守旧消毒 漂白剂氯气带来的妨害/ 漂白剂氯气带来的妨害 (一)二恶英的恐慌史 [案例 案例2] 案例 位于美国纽约州尼加拉瀑布市的Love Canal的一场大灾难,则涉及到 的一场大灾难, 位于美国纽约州尼加拉瀑布市的 的一场大灾难 永远性污染的题目。 世纪30年代到 年代光阴, 永远性污染的题目。正在20世纪 年代到 年代光阴,一家化学与塑料成品 世纪 年代到50年代光阴 这片土地于1953年 公司曾用该地的一个旧河床举动化工产物的 垃圾场。 这片土地于 年 被划拨给了尼加拉瀑布市。尔后,一座学校和一片衡宇筑正在这片土地上。 被划拨给了尼加拉瀑布市。尔后,一座学校和一片衡宇筑正在这片土地上。 正在1971年,多年被摈弃正在那里的化学品入手下手从为密封垃圾所用的填土 年 出来。结果这片土地被起码82种化学品所污染 种化学品所污染, 层下 透露 出来 。 结果这片土地被起码 种化学品所污染 , 个中席卷极少 狐疑有致癌性的物品,如苯、极少卤代烃以及二恶英。 狐疑有致癌性的物品,如苯、极少卤代烃以及二恶英。正在Love Canal,由 , 化学接触惹起的强健题目有天禀缺陷、流产及肝癌, 化学接触惹起的强健题目有天禀缺陷、流产及肝癌,正在这些住民的孩子中 还多着急性精神病。 还多着急性精神病。 于是, 美国当局国度动用了1000万美元来购 于是,该区域被正式列为灾区。美国当局国度动用了 万美元来购 买个中的极少衡宇,并用其余1000万美元试图终止毒物的透露。为此,大 万美元试图终止毒物的透露。 买个中的极少衡宇,并用其余 万美元试图终止毒物的透露 为此, 约有1000户住民不得不徙迁。直到 户住民不得不徙迁。 约有 户住民不得不徙迁 直到1990年,一个别被污染的地适才被清算 年 得足够整洁,使得位于那里的极少衡宇可能出售。 得足够整洁,使得位于那里的极少衡宇可能出售。 绿色消毒与漂白/ 二恶英——守旧消毒、 守旧消毒、 第二节 绿色消毒与漂白 一、二恶英 守旧消毒 漂白剂氯气带来的妨害 (二)二恶英的机合 二恶英是一类拥有高毒性的清香族化合物的总称, 二恶英是一类拥有高毒性的清香族化合物的总称,母体结 总称 构如A所示 毒性很强的一类化合物是A的各式氯代物 所示。 的各式氯代物( 构如 所示。毒性很强的一类化合物是 的各式氯代物(单氯 代或多氯代) 由于芳环上可被氯代替的氢良多, 代或多氯代)。由于芳环上可被氯代替的氢良多,于是各式氯 代二恶英数量惊人 数量惊人( 的二氯代化合物就有10种异构体 代二恶英数量惊人(仅A的二氯代化合物就有 种异构体) 。 的二氯代化合物就有 种异构体) O O A Cl Cl O O B Cl Cl 研商证明, 的是A的一种四 研商证明,二恶英类化合物中毒性最强的是 的一种四 氯代物B,其二个氯原子处于相邻的场所, 氯代物 ,其二个氯原子处于相邻的场所,且机合拥有很强的 对称性和“ 对称性和“美感”。 绿色消毒与漂白/ 二恶英——守旧消毒、 守旧消毒、 第二节 绿色消毒与漂白 一、二恶英 守旧消毒 漂白剂氯气带来的妨害 (二)二恶英的形成 OH Cl + Cl 3 Cl2 Cl OH + 3 HCl Cl Cl O---H Cl Cl O Cl + Cl Cl H---O Cl + 2 HCl Cl O Cl 除氯气消毒、漂白恐怕会形成二恶英表,行使卤代酚为 氯气消毒、漂白恐怕会形成二恶英表, 恐怕会形成二恶英表 原料的化学响应( 的合成——第七章)、丛林燃烧、 第七章)、丛林燃烧、 原料的化学响应(如2,4-D的合成 的合成 第七章)、丛林燃烧 点火垃圾(越发是含氯等卤素的垃圾, 的点火照料— 点火垃圾(越发是含氯等卤素的垃圾,如PVC的点火照料 的点火照料 —第十一章)等,都恐怕天生二恶英。 第十一章) 都恐怕天生二恶英 二恶英。 第十一章 第二节 绿色消毒与漂白 二、绿色漂白剂、消毒剂的开采 绿色漂白剂、 有漂白、 有漂白、消毒感化的氯气的代用品,可用二氧化氯 过氧化氢( 臭氧( (ClO2)或不含氯的过氧化氢(H2O2)、臭氧(O3) 等物质, 漂白、消毒时间, 等物质,行使它们的无污染漂白、消毒时间,将对守旧的 有吃紧境况污染的造纸厂纸浆氯化漂白和次氯酸盐漂白, 以及自来水消毒等形成绿色革命。 绿色消毒与漂白/ 绿色漂白剂、快三投注平台必赢玩法 第二节 绿色消毒与漂白 二、绿色漂白剂、消毒剂 的开采 (一)二氧化氯 ClO2是一种易爆的气体,易剖析,于是大凡现场造备、现场 的气体, 氯酸盐( 与还原剂( 行使,其造备道理是氯酸盐(如氯酸钾,KClO3)与还原剂(如二 直接形成)的响应。 氧化硫,正在响应体例中由亚硫酸钠和硫酸直接形成)的响应。 2KClO3 + Na2SO3 + H2SO4 = 2ClO2↑+ K2SO4 + Na2SO4 + H2O 为了避免ClO2爆炸,正在上述造备经过中要通入氮气(N2 )将ClO2冲 爆炸, 氮气( 为了避免 淡并吹出。 草酸( 为还原剂, 淡并吹出。要是行使草酸(HOOC-COOH,C2H2O4)为还原剂,则可 不必通入N 二氧化碳( 天生, 不必通入 2,这是由于响应体例自己有二氧化碳(CO2)天生,能起到 冲淡并吹出ClO2的感化。 的感化。 冲淡并吹出 2KClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2↑+ 2CO2↑+ K2SO4 + 3H2O 绿色消毒与漂白/ 绿色漂白剂、 第二节 绿色消毒与漂白 二、绿色漂白剂、消毒剂 的开采 (一)二氧化氯 亦可用甲醇( 亦可用甲醇(CH3OH)庖代草酸举办上述造备而不必通入 甲醇 ) N2。 6KClO3+ CH3OH +3H2SO4=6ClO2↑+CO2↑+3K2SO4+5H2O ClO2不光可能用于自来水消毒、杀菌,也可能用于纸浆等 不光可能用于自来水消毒 杀菌, 自来水消毒、 漂白,同样不会天生二恶英等无益的有机氯化物,于是ClO2 的漂白,同样不会天生二恶英等无益的有机氯化物,于是 被称为“绿色试剂” 被称为“绿色试剂”。 其余,国表里也开采了以安闲二氧化氯举动要紧因素的洗 其余,国表里也开采了以安闲二氧化氯举动要紧因素的洗 安闲二氧化氯 涤消毒剂。该类产物多以液体形态为主, 涤消毒剂。该类产物多以液体形态为主,可普遍用于家庭中洗 涤生果、蔬菜、餐具等,并能杀灭多种病菌。 涤生果、蔬菜、餐具等,并能杀灭多种病菌。 绿色消毒与漂白/ 绿色漂白剂、 第二节 绿色消毒与漂白 二、绿色漂白剂、消毒剂 的开采 (二)臭氧 造纸术是中原子孙为之自高的中国四大发觉之一,但造纸 造纸术是中原子孙为之自高的中国四大发觉之一, 是中原子孙为之自高的中国四大发觉之一 行业所带来的污染却让咱们深感头痛。 污染却让咱们深感头痛 行业所带来的污染却让咱们深感头痛。当今寰宇各国的造纸厂 多用氯 次氯酸钠漂白纸浆 这种工艺吃紧污染境况, 漂白纸浆, 多用氯和次氯酸钠漂白纸浆,这种工艺吃紧污染境况,且氯导 致致癌物的形成。 致致癌物的形成。 举动“ 自来水消毒、 但臭氧举动“绿色试剂”,也可利用于自来水消毒、纸浆 臭氧举动 绿色试剂” 也可利用于自来水消毒 漂白。正在漂白纸浆的经过中, 漂白。正在漂白纸浆的经过中,庄敬统造臭氧漂白和响应器中水 的注入量,以便举办水洗并将纸浆判袂出来,所以不存正在用硫 的注入量,以便举办水洗并将纸浆判袂出来,所以不存正在用硫 照料时的废气和臭味,根本上祛除了氯气漂白所带来的污染。 磺照料时的废气和臭味,根本上祛除了氯气漂白所带来的污染。 废气 氯气漂白所带来的污染 臭氧可用臭氧机出产,通以 万伏的高压 便可形成, 万伏的高压, 臭氧可用臭氧机出产,通以11万伏的高压,便可形成,而 且效果越高,本钱越低。若利用无污染造纸新时间, 且效果越高,本钱越低。若利用无污染造纸新时间,定能使造 纸业正在拥有5000年文雅的古国中再铸明朗。 年文雅的古国中再铸明朗 纸业正在拥有 年文雅的古国中再铸明朗。 绿色消毒与漂白/ 绿色漂白剂、 第二节 绿色消毒与漂白 二、绿色漂白剂、消毒剂 的开采 (三)过氧化氢 以氯为活性组分的消毒剂,如氯气、次氯酸钠(NaClO), 以氯为活性组分的消毒剂,如氯气、次氯酸钠( ) 拥有杀菌成就明明的利益。不过,为昭彰抵达杀菌成就, 拥有杀菌成就明明的利益。不过,为昭彰抵达杀菌成就,含氯 消毒剂的行使要领轨则必需抵达必然的残留 残留, 消毒剂的行使要领轨则必需抵达必然的残留,这更容易惹起副 感化。 感化。 过氧化氢为活性组分的 绿色消毒剂, 为活性组分的绿色消毒剂 以 过氧化氢 为活性组分的 绿色消毒剂 , 不光拥有优良的 杀菌成就 并且无色无聊, 成就, 杀菌成就,并且无色无聊,其残留物过氧化氢正在水中会很容易 剖析为氧气 氧气和 无任何无益残留物,于是是环保型消毒剂。 环保型消毒剂 剖析为氧气和水,无任何无益残留物,于是是环保型消毒剂。 这类产物可普遍利用于家庭及病院、学校等稠人广多, 这类产物可普遍利用于家庭及病院、学校等稠人广多,也可能 利用于饮料行业挥手包装物及出产装配的消毒。 利用于饮料行业挥手包装物及出产装配的消毒。 绿色消毒与漂白/ 绿色漂白剂、 第二节 绿色消毒与漂白 二、绿色漂白剂、消毒剂 的开采 (四)高铁酸盐 高铁酸盐早正在 年就被发觉, 高铁酸钾( 高铁酸盐 早正在1702年就被发觉 , 但 高铁酸钾 ( K2FeO4 ) 。 早正在 年就被发觉 举动一种新型水照料剂 新型水照料剂是 世纪 年代今后开采胜利的。 世纪70年代今后开采胜利的 举动一种新型水照料剂是20世纪 年代今后开采胜利的。 高铁酸盐(钠、钾)是六价铁盐,拥有很强的氧化性,溶 高铁酸盐( 是六价铁盐,拥有很强的氧化性, 氧化性 于水中能开释大批的原子氧 原子氧, 于水中能开释大批的原子氧,从而绝顶有用地杀灭水中的病菌 和病毒。 同时,自己被还原成再造态氢氧化铁 氢氧化铁[Fe(OH)3],作 和病毒 。 同时 , 自己被还原成再造态 氢氧化铁 , 为一种品格良好的无机絮凝剂高效地除去水中的微细悬浮物。 为一种品格良好的无机絮凝剂高效地除去水中的微细悬浮物。 因为其热烈的氧化和絮凝合伙感化 高铁酸盐的消毒 合伙感化, 消毒和 因为其热烈的氧化和絮凝合伙感化,高铁酸盐的消毒和除 氧化 成就,全部优于含氯消毒剂和高锰酸盐 更为苛重的是, 和高锰酸盐。 污成就,全部优于含氯消毒剂和高锰酸盐。更为苛重的是,它 正在全面对水的消毒和净化经过中, 正在全面对水的消毒和净化经过中,不形成任何对人体无益的物 于是,高铁酸盐被科学家们公以为绿色消毒剂 绿色消毒剂。 质。于是,高铁酸盐被科学家们公以为绿色消毒剂。 绿色消毒与漂白/ 绿色漂白剂、 第二节 绿色消毒与漂白 二、绿色漂白剂、消毒剂 的开采 (五)超临界水 据报道,日本一家公司正正在研商用“超临界水” 据报道,日本一家公司正正在研商用“超临界水”作高级蔬 菜的消毒剂 这种出格的水不会污染境况, 干净绿色蔬菜的 消毒剂。 菜的消毒剂。这种出格的水不会污染境况,是干净绿色蔬菜的 理念洗涤剂。 理念洗涤剂。 超临界水” 是水处于临界温度374摄氏度 、 225个大气 摄氏度、 “ 超临界水 ” 是水处于临界温度 摄氏度 个大气 压以上形态的存正在形状,它既不是气体,也不是液体。 压以上形态的存正在形状,它既不是气体,也不是液体。水正在这 种形态下拥有较强的消毒功效, 种形态下拥有较强的消毒功效,大凡正在常温常压下无法剖析的 物质, 二恶英等正在这种形态下也会被剖析 等正在这种形态下也会被剖析。 物质,如二恶英等正在这种形态下也会被剖析。 固然超临界水的成立本钱较高, 固然超临界水的成立本钱较高,不过因为它不存正在残留药 本钱较高 物等危境性,于是仍有行使代价, 物等危境性,于是仍有行使代价,可望用于喷洒人参及珍贵蔬 菜。 第三节 绿色涂料的开采 一、绿色涂料的寓意 涂料是由高分子物质、颜料、填料、 涂料是由高分子物质、颜料、填料、帮剂和有机溶剂等 是由高分子物质 构成的搀和物, 构成的搀和物,并能涂覆正在基材表貌变成稳定附着接续涂膜的 新型高分子资料。涂料常用于筑造装修、汽车行业、 新型高分子资料。涂料常用于筑造装修、汽车行业、海洋船舶 等的美化与资料维持。 等的美化与资料维持。 正在涂料出产与行使中形成大批“ 三废” 正在涂料出产与行使中形成大批 “ 三废 ” , 希罕是涂料中 的挥发性有机物(如溶剂、帮剂等),酿成对境况的污染,影 的挥发性有机物(如溶剂、帮剂等) 酿成对境况的污染, 响了人类强健。 响了人类强健。 目前,绿色涂料的开采,要紧为统造涂料中挥发性有机 目前,绿色涂料的开采,要紧为统造涂料中挥发性有机 的开采 物(VOC),如甲醛、卤化物或清香族碳氢化合物等的总量, ) 如甲醛、卤化物或清香族碳氢化合物等的总量, 无须或少溶剂 庄敬局部有毒溶剂的行使, 溶剂, 有毒溶剂的行使 无须或少溶剂,庄敬局部有毒溶剂的行使,低落有机溶剂的毒 寻求低公害(或无公害)和低毒(或无毒)的涂料。 性,寻求低公害(或无公害)和低毒(或无毒)的涂料。 第三节 绿色涂料的开采 二、涂料自己的绿色化——海洋涂料 涂料自己的绿色化 海洋涂料 (一)海洋船舶的涂料污染(上) 涂料对海洋的污染,要紧是船体防垢涂料对海洋水体的污 涂料对海洋的污染,要紧是船体防垢涂料对海洋水体的污 船体防垢涂料 染。船体表貌往往会长满无益的海藻和贝壳,变成积垢,会增 船体表貌往往会长满无益的海藻和贝壳,变成积垢, 积垢 加船的阻力,使航速降落,燃料破费会扩展40%~50%。防垢 加船的阻力,使航速降落,燃料破费会扩展 。 涂料的感化是阻遏海中生物如贻贝 的感化是阻遏海中生物如贻贝、 涂料的感化是阻遏海中生物如贻贝、海藻等正在吃水线下船体的 成长,省略海生物对船体的倚赖,维系其干净。 成长,省略海生物对船体的倚赖,维系其干净。 有机锡化合物, 三丁基氧化锡( 有机锡化合物,如三丁基氧化锡(TBTO)被用来统造海 ) 藻和贝壳的成长。 世纪60年代人们发觉有机锡的防垢特征 藻和贝壳的成长。自20世纪 年代人们发觉有机锡的防垢特征 世纪 从此,有机锡防垢涂料到越来越普遍的利用 到越来越普遍的利用。 从此,有机锡防垢涂料到越来越普遍的利用。有机锡防垢涂料 可有用省略海洋污损生物对海洋船舶和筑造物酿成的妨害,控 可有用省略海洋污损生物对海洋船舶和筑造物酿成的妨害, 境况题目。 造船体积垢的伸长,不过会带来普遍的境况题目 造船体积垢的伸长,不过会带来普遍的境况题目。 绿色涂料的开采/ 涂料自己的绿色化— 第三节 绿色涂料的开采 二、涂料自己的绿色化 —海洋涂料 海洋涂料 (一)海洋船舶的涂料污染(中) 有机锡化合物会历久地存正在于境况中,并带来某些迫害, 有机锡化合物会历久地存正在于境况中,并带来某些迫害, 会历久地存正在于境况中 席卷急性毒性、生物累积、 席卷急性毒性、生物累积、低落再生才略和扩展贝壳类生物的 贝壳厚度。 年代从此 人们发觉TBTO对境况有很多负面影 年代从此, 贝壳厚度。80年代从此,人们发觉 对境况有很多负面影 每年均有3000吨TBTO等防垢涂料进入海洋,从而对海洋 等防垢涂料进入海洋, 响,每年均有 吨 等防垢涂料进入海洋 境况形成很大影响,以至对海湾、口岸、 境况形成很大影响,以至对海湾、口岸、船厂等个人海域的海 消逝性威迫。 洋生物带来消逝性威迫 洋生物带来消逝性威迫。 防垢涂料TBTO是进入海洋境况毒性最大的污染物之一。 是进入海洋境况毒性最大的污染物之一。 防垢涂料 是进入海洋境况毒性最大的污染物之一 TBTO化合物不妨使牡蛎壳增厚、空腔以及螺类性畸变;正在牡 化合物不妨使牡蛎壳增厚、 化合物不妨使牡蛎壳增厚 空腔以及螺类性畸变; 蛎贝壳的空腔中有大批的胶状卵白质,不行平常钙化; 蛎贝壳的空腔中有大批的胶状卵白质,不行平常钙化;TBTO 可能影响螺体内激素代谢,正在雌体内形成雄性激素睾酮, 可能影响螺体内激素代谢,正在雌体内形成雄性激素睾酮,雌体 呈现雄性特性。 影响生态! 呈现雄性特性。——影响生态! 影响生态 绿色涂料的开采/ 涂料自己的绿色化— 第三节 绿色涂料的开采 二、涂料自己的绿色化 —海洋涂料 海洋涂料 (一)海洋船舶的涂料污染(下) 20世纪 年代末,有机锡污染曾使法国防卡琼湾的牡蛎养 世纪70年代末 有机锡污染曾使法国防卡琼湾的牡蛎养 世纪 年代末, 一度瘫痪, 经济失掉近 亿美 殖业一度瘫痪 幼蚝和成体牡蛎养殖业直接经济失掉 殖业一度瘫痪,幼蚝和成体牡蛎养殖业直接经济失掉近1.5亿美 元 。 毒性试验证明,有机锡越发是TBTO对鱼类毒性很大。 鱼 毒性试验证明, 有机锡越发是 对鱼类毒性很大。 对鱼类毒性很大 类对TBTO有很强的富集才略,富集系数为 有很强的富集才略, 类对 有很强的富集才略 富集系数为100~1000。 。 近20年从此,曾发觉鲸和海豚多量冲滩自戕,其要紧原由 年从此,曾发觉鲸 海豚多量冲滩自戕, 年从此 多量冲滩自戕 是鲸和海豚笃爱追赶海船, 是鲸和海豚笃爱追赶海船,海船中的有机锡迫害了动物脑神经 细胞,使其丢失目标, 细胞,使其丢失目标,拥有团体活跃习性的动物当个中一头中 毒冲滩后,其余便盲目跟进变成“团体自戕” 毒冲滩后,其余便盲目跟进变成“团体自戕”。 这些无益的影响导致了美国1988年合于局部行使防船体积 年合于局部行使防船体积 这些无益的影响导致了美国 垢的有机锡涂料的法案。这个法案也促使美国环保局( 垢的有机锡涂料的法案。 这个法案也促使美国环保局( EPA) ) 和水师发展寻找有机锡化合物替换物的研商。 替换物的研商 和水师发展寻找有机锡化合物替换物的研商。 绿色涂料的开采/ 涂料自己的绿色化— 第三节 绿色涂料的开采 二、涂料自己的绿色化 —海洋涂料 海洋涂料 海洋9号 (二)新型海洋涂料——海洋 号(上) 新型海洋涂料 海洋 有机锡防污涂料对海洋生态境况和海洋渔业资源捣乱性影 响已惹起了人类的警卫和侧重,局部以至禁止行使有机锡防污 响已惹起了人类的警卫和侧重,局部以至禁止行使有机锡防污 涂料还正在举办之中 还正在举办之中, 涂料 还正在举办之中, 取而代之的将是无 锡 ( Sn)或其他新型 ) 的无毒防污涂料,以维持海洋水体和维系海洋生态的均衡。 的无毒防污涂料,以维持海洋水体和维系海洋生态的均衡。 理念的防船体积垢的化合物是, 理念的防船体积垢的化合物是,既能正在大批的海洋生物中 的防船体积垢的化合物是 避免某些海藻和贝壳等正在船体表貌上的成长 的成长, 避免某些海藻和贝壳等正在船体表貌上的成长,又不会迫害其他 的生物。 的生物。 比如, 美国Rohm & Haas公司开采出 “ 海洋 号 ” —— 公司开采出“ 比如 , 美国 公司开采出 海洋9号 4,5-二氯 正辛基 异噻唑啉 酮,可举动新的商用的防船体 二氯-2-正辛基 异噻唑啉-3-酮 二氯 正辛基-4-异噻唑啉 积垢涂料。 积垢涂料。 绿色涂料的开采/ 涂料自己的绿色化— 第三节 绿色涂料的开采 二、涂料自己的绿色化 —海洋涂料 海洋涂料 海洋9号 (二)新型海洋涂料——海洋 号(下) 新型海洋涂料 海洋 Cl Cl S N O “海洋 号”能绝顶疾地降解,正在海水中半衰期为 天,而正在 海洋9号 能绝顶疾地降解 正在海水中半衰期为1天 降解, 海洋 地下仅1个幼时 三丁基氧化锡的降解则要慢得多 个幼时。 的降解则要慢得多, 地下仅 个幼时。三丁基氧化锡的降解则要慢得多,正在海水中的 半衰期为9天 而正在地下为6~9个月。 个月。 半衰期为 天,而正在地下为 个月 其余, 海洋 号 的生物堆集根本上为零。 其余,“海洋9号”的生物堆集根本上为零。万一涂料中的 海洋9号 进入海洋境况,也影响很幼。 “海洋 号”进入海洋境况,也影响很幼。 于是, 公司荣获了首届( 于是,Rohm & Haas公司荣获了首届(1996年)美国“总 公司荣获了首届 年 美国“ 统绿色化学挑衅奖”策画更安详化学品奖。 统绿色化学挑衅奖”策画更安详化学品奖。 绿色涂料的开采/ 涂料自己的绿色化— 第三节 绿色涂料的开采 二、涂料自己的绿色化 —海洋涂料 海洋涂料 (三)我国海洋涂料的近况(上) 人们过去往往把眼神鸠集正在室内化妆涂料上,不过举动一个更为新 依然成为人们日益合心的中央。我国事个海洋大国, 兴的行业,海洋涂料依然成为人们日益合心的中央。我国事个海洋大国, 具有足够的海洋资源和兴旺成长的海洋财富, 具有足够的海洋资源和兴旺成长的海洋财富 , 海洋侵蚀与防护将是我国经 济成长中急需郑重治理的题目。 济成长中急需郑重治理的题目。 上述的船舶防污涂料只是海洋涂料中的一种, 上述的船舶防污涂料只是海洋涂料中的一种 , 海洋涂料按 用处的不 还席卷集装箱涂料、海洋混凝土构造物防腐涂料, 同分,还席卷集装箱涂料、海洋混凝土构造物防腐涂料,以及海上桥梁和 船埠钢铁办法、输油管线、海上平台等大型办法的防腐涂料等。 船埠钢铁办法、输油管线、海上平台等大型办法的防腐涂料等。 个中,海洋防腐对涂料的质料央求很高,通常央求其维持期起码正在10 个中 , 海洋防腐对涂料的质料央求很高 , 通常央求其维持期起码正在 年以上, 年以上 , 属于 重防腐界限 ( 重防腐涂料是指能正在卑劣侵蚀境况下利用并 拥有长效行使寿命的涂料) 拥有长效行使寿命的涂料)。 正在必然水准上, 正在必然水准上 , 重防腐涂料的成长程度记号着一个国度防腐涂料的发 展程度, 展程度,以至记号着一个国度的科技成长程度。 绿色涂料的开采/ 涂料自己的绿色化— 第三节 绿色涂料的开采 二、涂料自己的绿色化 —海洋涂料 海洋涂料 (三)我国海洋涂料的近况(下) 海洋防腐涂料的开采研造周期长、投资大、时间难度高且危害大,因 海洋防腐涂料的开采研造周期长、 投资大、 时间难度高且危害大, 其余洋海洋防腐涂料研发要紧会集正在能力雄厚的至公司或靠当局支柱的部 门 ( 如英国的国际船舶漆公司、 丹麦的Hemple、 荷兰的Sigma、 挪威的 如英国的国际船舶漆公司 、 丹麦的 、 荷兰的 、 Jotun及日本合西涂料等几家至公司及美国、英国等国的水师部)。 及日本合西涂料等几家至公司及美国、英国等国的水师部) 及日本合西涂料等几家至公司及美国 我国海洋防腐、防污涂料的开采要紧会集正在青岛、上海、大连、天津、 我国海洋防腐、 防污涂料的开采要紧会集正在青岛、 上海、 大连、 天津、 常州、广州及厦门等几家油漆厂出产,目前依然开采出极少海洋防腐、 常州 、 广州及厦门等几家油漆厂出产 , 目前依然开采出极少海洋防腐 、防 污涂料的种类。近年来,固然设立了中国船舶工业船舶涂料厦门检测站、 污涂料的种类 。 近年来 , 固然设立了中国船舶工业船舶涂料厦门检测站、 海洋涂料产物格料监视核心等质料执掌监视机构, 海洋涂料产物格料监视核心等质料执掌监视机构,但举座时间程度仍落伍 于优秀国度20~30年。 于优秀国度 年 目前,我国海洋防腐涂料商场大白异常激烈的角逐态势, 目前 , 我国海洋防腐涂料商场大白异常激烈的角逐态势 , 表洋大涂料 公司的合伙或独资企业险些攻克了我国海洋涂料的要紧商场。正在海洋防腐、 公司的合伙或独资企业险些攻克了我国海洋涂料的要紧商场 。 正在海洋防腐 、 防污涂料的船舶涂料界限,环球十大船舶涂料公司正在2003年就已整体进驻 防污涂料的船舶涂料界限 , 环球十大船舶涂料公司正在 年就已整体进驻 中国,并筑有出产基地。于是,我国海洋涂料还须要咱们不懈的勉力。 中国,并筑有出产基地。于是,我国海洋涂料还须要咱们不懈的勉力。 第三节 绿色涂料的开采 三、涂料溶剂的绿色化——水性涂料 涂料溶剂的绿色化 水性涂料 (一)绿色溶剂——乳酸乙酯 绿色溶剂 乳酸乙酯 极少公司已开采出对人体健束和境况无害的“绿色溶剂” 正在加拿大, 极少公司已开采出对人体健束和境况无害的 “ 绿色溶剂 ” 。 正在加拿大 , 成立商正正在商酌或者依然入手下手引申这些新产物, 成立商正正在商酌或者依然入手下手引申这些新产物,如乳酸乙酯——乳酸酯无 乳酸酯无 可生物降解,并能供应良好的熔化性,不妨很好地代替目前油漆、 毒 、 可生物降解 , 并能供应良好的熔化性 , 不妨很好地代替目前油漆 、涂 料和其他工业用处中有毒卤化溶剂的行使。 料和其他工业用处中有毒卤化溶剂的行使。 O H3C O OH 自学) (二)水性涂料——以水分袂介质(自学) 以 第三节 绿色涂料的开采 四、涂料溶剂的趋零化——粉末涂料 涂料溶剂的趋零化 粉末涂料 的思绪好像, 与 固相投成时间 的思绪好像,要是将溶剂涂料中的 溶剂 用量大大 省略,以至趋零化, 的开采。 省略,以至趋零化,也可能完毕绿色涂料的开采。 自学) (一)高固分涂料(自学) 自学) (二)粉末涂料(自学) 自学) (三)辐射固化涂料(自学) 第三节 绿色涂料的开采 五、其他绿色涂料——新型功效涂料 其他绿色涂料 新型功效涂料 近来,还显露了一多量以 新型生态功效涂料 为代表的绿色涂料, 近来, 为代表的绿色涂料, 它们是一类对境况无污染,对人居境况有益的强健型涂料, 它们是一类对境况无污染,对人居境况有益的强健型涂料,如: (一)氛围净化功效涂料(自学) 自学) 自学) (二)杀虫涂料(自学) 自学) (三)防辐射(防氡)涂料(自学) 防辐射(防氡) 自学) (四)抗菌涂料(自学) 自学) (五)远红表保健涂料(自学) 自学) (六)全氟碳防污涂料(自学) 第五章 忖量题 一、决断题: 决断题: 1、溶剂涂料都不恐怕是绿色涂料。 、溶剂涂料都不恐怕是绿色涂料。 2、溶剂涂料中的溶剂用量大大省略,以至趋零化,也可能完毕绿色涂 、溶剂涂料中的溶剂用量大大省略,以至趋零化, 料的开采。 料的开采。 3、我国海洋涂料研商居于寰宇当先程度。 、我国海洋涂料研商居于寰宇当先程度。 4、水性涂料以水为分袂介质,拥有不燃、无毒、不污染境况和节约资 、水性涂料以水为分袂介质,拥有不燃、无毒、 源等利益。 源等利益。 5、无铅汽油的开采,是绿色化学产品绿色化的表现。 、无铅汽油的开采,是绿色化学产品绿色化的表现 二、拔取题: 拔取题: 1、甲基叔丁基醚[CH3OC(CH3)3]可能用下列几种要领合成中,个中国 、甲基叔丁基醚 可能用下列几种要领合成中, 可能用下列几种要领合成中 子经济性最好的是(响应均正在必然条目下举办)( 子经济性最好的是(响应均正在必然条目下举办)( )。 A. CH3OH + CH2=C(CH3)2 B. CH3OH + HOC(CH3)3 C. CH3ONa + ClC(CH3)3 D. CH3Br CH3OC(CH3)3 CH3OC(CH3)3 + H2O CH3OC(CH3)3 + NaOC(CH3)3 + NaCl + CH3OH + CH2=C(CH3)2 CH3OC(CH3)3 + NaBr 2、可举动绿色漂白、消毒剂的化学试剂有( 、可举动绿色漂白、消毒剂的化学试剂有( )。 A、高铁酸钾 B、二氧化氯 C、臭氧 D、过氧化氢 、 、 、 、 E、氯气 F、次氯酸钠 G、氯酸钾 H、超临界水 、 、 、 、 3、下列属于绿色涂料的是( 、下列属于绿色涂料的是( )。 A、水性涂料 B、粉末涂料 C、“海洋 号” D、TBTO 、 、 、 海洋9号 、 4、下列属于绿色涂料溶剂的是( 、下列属于绿色涂料溶剂的是( )。 A、水 B、乳酸乙酯 C、氯仿 D、苯 、 、 、 、 三、写出下列化学物质的名字,并写出与其性子、用处等相 写出下列化学物质的名字,并写出与其性子、 合的一句线、Cl2 、 10、NaClO 、 13、O3 、 16、CO2 、 18、Fe(OH)3 、 2、PbBr2 、 5、CH3OCH3 、 8、HClO 、 11、KCN 、 14、H2O2 、 17、HOOC-COOH 、 19、K2FeO4 、 3、Pb 、 6、CH3OH 、 9、CHCl3 、 12、ClO2 、 15、N2 、 20、Sn 、 四、问答题(贵正在立异、言之成理)。 问答题(贵正在立异、言之成理)。 1、汽油增添剂有何道理?为什么要成长无铅汽油? 、汽油增添剂有何道理?为什么要成长无铅汽油? 2、举动目前普遍行使的新型汽油增添剂,甲基叔丁基醚速即就被科学 、举动目前普遍行使的新型汽油增添剂, 家质疑拥有致癌性,以至被倡议禁止行使。 家质疑拥有致癌性,以至被倡议禁止行使。你举动一名消费者和遍及民 怎样对于个中的争议? 多,怎样对于个中的争议? 3、查阅文件原料,领会甲基叔丁基醚的性子、造备、利用与成长远景 、查阅文件原料,领会甲基叔丁基醚的性子、造备、 就个中的一个方面撰写一篇幼论文(谨慎方式与推重常识产权)。 等,就个中的一个方面撰写一篇幼论文(谨慎方式与推重常识产权)。 4、查阅文件原料,领会国表里新开采的汽油增添剂研商近况,撰写一 、查阅文件原料,领会国表里新开采的汽油增添剂研商近况, 篇幼论文(谨慎方式与推重常识产权)。 篇幼论文(谨慎方式与推重常识产权)。 5、查阅文件原料,领会二恶英的变成、性子、妨害、检测与解决等情 、查阅文件原料,领会二恶英的变成、性子、妨害、 撰写一篇幼论文(谨慎方式与推重常识产权)。 况,撰写一篇幼论文(谨慎方式与推重常识产权)。 6、查阅文件原料,领会国表里绿色漂白、消毒的研商与利用情形,撰 、查阅文件原料,领会国表里绿色漂白、消毒的研商与利用情形, 写一篇幼论文(谨慎方式与推重常识产权)。 写一篇幼论文(谨慎方式与推重常识产权)。 7、你举动一名消费者,怎样通晓绿色涂料?说说你的个体会意。 、你举动一名消费者,怎样通晓绿色涂料?说说你的个体会意。 THIS GAME IS OVER! ! THE NEXT WILL BE BETTER! !