第05章绿色化学的应用实例

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1、第五章绿色化学的应用实例为了加强对绿色化学的理解，本章侧重于从化学知识的角度对绿色化学的应用进行解读，而后面的若干章节侧重于不同行业或领域对绿色化学的应用与拓展进行论述。第一节新型汽油添加剂第二节绿色漂白与消毒第三节绿色涂料的开发本章思考题第一节新型汽油添加剂一、汽油添加剂的历史为获得高质量汽油，提高汽油抗震性，需在汽油中添加四乙基铅[Pb(CH2CH3)4]，但其最终产生的二溴化铅（PbBr2）进入大气会造成严重的环境铅（Pb）污染，对人体健康，特别是对儿童智力的有害影响。因此，我国北京、上海、广州早在1

2、997年6月~10月就率先在全国实现了汽油无铅化。目前，全国范围车用汽油已全部无铅化。与此同时，寻找其他提高汽油辛烷值的化学物质一直是汽油无铅化的研究方向。这也是一个绿色化学中拒用危害品的实例。第一节新型汽油添加剂二、汽油添加剂的代用品人们寻找的四乙基铅的代用品，包括含氧有机物，如乙醇（CH3CH2OH）、二甲醚（CH3OCH3）、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。其中，MTBE已经进行了规模化生产，并大量使用。作为一种混合醚，MTBE可以用取

3、代反应合成（TAME也类似。很明显，这些反应的原子利用率都不是100%）。第一节新型汽油添加剂三、MTBE的合成BAD！事实上，工业上是通过酸催化下甲醇（CH3OH）与异丁烯的反应实现MTBE的制备的，而它正是一个原子利用率为100%的实例。GOOD！第一节新型汽油添加剂三、MTBE的前途尽管MTBE已经投入了规模使用，但在美国有科学家认为MTBE可能对人类具有毒性，甚至目前尚在开发的甲基环戊二烯三羰基锰也被怀疑具有潜在的致癌性。——毒性，特别是长期毒性，不是一朝一夕可以发现的。因此，比较安全的乙醇被受到重

4、视，但达到理想效果时其添加量需要达到10%左右，此时不宜称乙醇为添加剂。或许，使用醇类汽油等是解决绿色交通中环境污染和能源危机的根本出路。第二节绿色消毒与漂白一、二恶英——传统消毒、漂白剂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），利用的是其生成的次氯酸（HClO）的氧化性。Cl2+H2O⇋HClO+HCl但是，氯气对有机物的氯化作用，可能会导致有毒有机物如氯仿（CHCl3）、二恶英（Dioxin）的生成。特别是“谈虎色变”的二恶英的生成，使氯气由曾经“消毒必氯气”的辉煌时代走向终结。

5、第二节绿色消毒与漂白一、二恶英——传统消毒、漂白剂氯气带来的危害（一）二恶英的恐怖史1999年初，比利时等国饲料因被二恶英污染，导致畜禽类制品、乳制品中二恶英严重超标，引起欧洲食品严重滞销，这就是全球瞩目、轰动一时的“二恶英事件”。之所以如此，是因为二恶英的毒性约是氰化钾（KCN）的1000倍，是人类目前发现的最毒的化合物（天然的生物毒素除外，第三章）之一，被称为“毒中之王”。其实，科学家在二十世纪70-80年代就发现了二恶英对人类的“悄然攻击”。第二节绿色消毒与漂白/一、二恶英——传统消毒、漂白剂氯气带来

6、的危害/（一）二恶英的恐怖史[案例1]TimesBeach（1983年的人口约为2000人）是座落在美国密苏里州的圣路易斯西南方向40千米（25英里）处的一个小镇。该镇起始于20世纪20年代，作为圣路易斯的工作阶层的时期度假胜地。而后，TimesBeach很快变成了由小房子和活动住宅营构成的永久村落。1982年人们发现，TimesBeach路边的土壤被毒性化学物品二恶英污染。该镇是密苏里州中至少26个也许多达100个被污染的地带之一，这些地带的土壤里二恶英的含量介于300-740ppb之间。美国联邦疾病控制

7、中心测定，如长期接触高于1ppb二恶英含量的都将有危险。由于1982年末的一场洪水，TimesBeach居民的遭遇更加恶化。在这场洪水中，约700户人家被迫撤离。洪水过后，美国政府劝告居民们，不要试图清理因洪水而沉积在他们家中的污泥和碎片，并提供了避难所，而且史无前例地决定动用3300万美元作为毒废物清理专用款买下了整个镇。第二节绿色消毒与漂白/一、二恶英——传统消毒、漂白剂氯气带来的危害/（一）二恶英的恐怖史[案例2]位于美国纽约州尼加拉瀑布市的LoveCanal的一场大灾难，则涉及到长久性污染的问题。在

8、20世纪30年代到50年代期间，一家化学与塑料制品公司曾用该地的一个旧河床作为化工产品的垃圾场。这片土地于1953年被划拨给了尼加拉瀑布市。而后，一座学校和一片房屋建在这片土地上。在1971年，多年被抛弃在那里的化学品开始从为密封垃圾所用的填土层下泄漏出来。结果这片土地被至少82种化学品所污染，其中包括一些怀疑有致癌性的物品，如苯、一些卤代烃以及二恶英。在LoveCanal，由化学接触引起的健康问题有天生缺陷、流