綠色分析化學(xué)與環(huán)境保護(hù)

1、綠色分析化學(xué)與環(huán)境保護(hù) 報告人：邰怡 03081125 指導(dǎo)老師：楊利民 2004.12.251分析化學(xué)與環(huán)境保護(hù)分析化學(xué)與環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)。一系列的環(huán)境問題，如：重金屬污染、持久性有機污染、赤潮、臭氧層破壞等都需要分析化學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)才能識別它們通過分析化學(xué)的技術(shù)和手段能夠識別化學(xué)制品及其代謝物在環(huán)境中的遷移和形態(tài)變化,進(jìn)而采取相應(yīng)的措施控制污染,達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的因此，分析化學(xué)是環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ) 2什么是綠色化學(xué)？綠色化學(xué)：又稱清潔化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、環(huán)境無害化學(xué)目的：用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消滅那些對人類健康、生態(tài)環(huán)境有害的原料、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和生產(chǎn) 理想：不再使用有毒、

2、有害物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物,不再處理廢物因此，綠色化學(xué)是一門從源頭上阻止污染物的化學(xué) 3什么是綠色分析化學(xué)？綠色分析化學(xué)：是把綠色化學(xué)的原理使用在新的分析方法和技術(shù)的設(shè)計方面,是一門從源頭上阻止污染的分析化學(xué)綠色分析化學(xué)的特征： 1.始終把環(huán)境影響作為一個目標(biāo), 在分析過程中,減少和取消有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生,使分析過程本身盡可能地減少或消除對環(huán)境的影響 2.綠色分析化學(xué)的另一個重要特種體現(xiàn)在過程分析中。通過發(fā)展新的分析方法與分析技術(shù)，實現(xiàn)在線、原位監(jiān)測，并在有害物質(zhì)形成以前加以控制，從而實現(xiàn)在源頭預(yù)防、控制污染的目標(biāo) 4為什么要發(fā)展綠色分析化學(xué)？從環(huán)境保護(hù)的要求出發(fā)： 環(huán)境保護(hù)要求從“先污染、后治

3、理”改變?yōu)椤皬脑搭^上根除污染”。這種環(huán)境保護(hù)觀念的轉(zhuǎn)變,使分析化學(xué)在環(huán)境科學(xué)中的作用也需隨之發(fā)生變化,成為了從源頭上根除污染的分析化學(xué),即綠色分析化學(xué) 從分析化學(xué)本身發(fā)展的要求出發(fā)： 分析化學(xué)同化學(xué)的其他領(lǐng)域一樣,也是污染排放源，據(jù)統(tǒng)計,在化學(xué)分析的過程中所使用和產(chǎn)生的化學(xué)試劑廢棄物中,易燃和腐蝕性物質(zhì)占55%,有毒物質(zhì)占42%,其余3%為具有反應(yīng)活性的物質(zhì)?？梢?，分析化學(xué)本身也對環(huán)境造成污染。就其本身而言也需要發(fā)展成為綠色分析化學(xué)5綠色分析化學(xué)方法在樣品前處理領(lǐng)域固相微萃取技術(shù) 固相微萃取技術(shù)是1989年發(fā)展起來的一種樣品前處理技術(shù)。它將表面涂布了一層高分子聚合物的萃取頭直接浸入樣品溶液或采

4、用頂空固相微萃取方法采樣，然后將吸附組分熱脫附或淋洗脫附后對樣品進(jìn)行氣相色譜、液相色譜及毛細(xì)管電泳等分離分析。該技術(shù)具有操作簡單，萃取效率高，重現(xiàn)性好，從萃取到進(jìn)樣完全不使用有機溶劑，解吸速度快、解吸完全，樣品用量少，分析成本低等優(yōu)點，并且集萃取、濃縮和進(jìn)樣于一體，適用于分析多種有機化合物 該技術(shù)有效地避免了大量有毒有害物質(zhì)的使用，符合了人們對綠色分析化學(xué)的追求 6綠色分析化學(xué)方法在樣品前處理領(lǐng)域超臨界二氧化碳萃取 當(dāng)CO2在溫度大于或等于31oC，壓力大于7.38MPa時呈現(xiàn)出超臨界的狀態(tài)。超臨界CO2不像氯氟烴那樣威脅臭氧層。它具有氣體的粘度和液體的密度，可以溶解許多材料，通過改變壓力和溫

5、度可以控制它的選擇性，因此，超臨界CO2被認(rèn)為是一種更快、更具有選擇性的萃取溶劑。超臨界CO2的萃取物比較干凈，溶劑用量少，可以從多達(dá)1L減少到10-15mL。由于所用的二氧化碳來自合成氨廠和天然氣井副產(chǎn)物的回收，對它加以利用不會增加排放量。因此，CO2用作溶劑不會對環(huán)境帶來新的危害。 7綠色分析化學(xué)方法在分離分析領(lǐng)域毛細(xì)管電泳技術(shù) 毛細(xì)管電泳以高壓電場為驅(qū)動力，以小內(nèi)徑的石英毛細(xì)管為分離通道，依據(jù)樣品各組分間電泳淌度和分配系數(shù)的差異而實現(xiàn)分離與經(jīng)典的液相色譜相比較，毛細(xì)管電泳進(jìn)樣量大為減小，單次進(jìn)樣只需要幾個納升(nL),這就減小了對樣品量的要求 同時，毛細(xì)管電泳所需要的電泳緩沖液也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于液相色譜所需的洗脫液，并且有效的避免了有機試劑的使用，減少了廢液對環(huán)境的污染。 8微流控分析系統(tǒng) 微流控分析系統(tǒng)目的是通過化學(xué)分析設(shè)備的微型化與集成化，最大限度地把分析實驗室的功能轉(zhuǎn)移到便攜的芯片中微流控分析系統(tǒng)通過微機電加工技術(shù)把整個實驗室的功能，包括采樣、稀釋、加試劑、反應(yīng)、分離、檢測等集成在幾平方厘米的微流控芯片上，且可多次使用，因而極大的減少了樣品和分析試劑的用量，降低了分析的成本，加快了分析的速度，具有廣泛的適用性 綠色分析化學(xué)方法在分離分析領(lǐng)域9結(jié)論 可見，無論是在樣品前處理還是樣品分析過程中，通過對分析儀器的微型化、集成化，對