高一化學必修一知識點歸納總結(2)

2020-12-08信息舉報
  高中化學在日常生活中的四大應用

  一、污染預防比污染控制或防治更重要

  從人類意識到環境污染開始,到現在已經發明不少新方法處理廢棄物、治理污染點或減少有毒物的暴露等。但這些都是污染控制,而不是污染預防,我們總不能一直跟在污染的屁股后面追,因為我們消耗再多的時間與金錢都趕不上它的腳步。因此,我們應從另一條路出發,搶在其之前將它攔截。

  美國國會于1990年通過《污染預防法案》,明確提出污染預防這一新概念,即環境保護的首選對策是在源頭防止廢物的生成,這樣就能避免對化學廢物的進一步處理。

  二、農作物化學品體現了污染預防的新理念

  使用谷物生產的化學品叫農作物化學品,許多農作物化學品對環境的破壞作用遠遠低于以石油、煤、天然氣、海洋資源等為原料生產的化學品。當然某些農作物化學品對我們人類可能是有害的,但大部分卻是對人類無毒無害的。

  由于農作物化學品是以植物為原料生產的,因此像自然界將枯死的植物分解處理掉一樣,自然界同樣也能將農作物化學品分解,使其消失。試想一下,當一棵樹倒地以后,極小的微生物在該樹的樹葉和樹枝上開始工作直到樹完全爛掉;大部分由農作物化學品生產的產品也會發生同樣的情況。例如,一種以谷物為原料生產的化學品(如聚乳酸樹脂)所制作的手套,只要填埋幾個星期就能很快被分解并最終完全消失,醫院的外科醫生每天都要使用幾十副這種手套;相反,一種由石化產品(即以石油為原料生產的一類化學品)制作的塑料(聚乙烯等)手套可能會殘存成百上千年而不會腐爛消失。

  因此,來自農作物的化學品能體現污染預防的新理念,是從源頭消除污染的一項措施,是當今國際化學科學研究的前沿。

  三、農作物化學品的生產

  生產許多農作物化學品的初始原料是富含能量的碳水化合物,如糖和淀粉。為了將玉米中的碳水化合物轉化并合成能用于制造新型塑料(聚乳酸)的農作物化學品,首先要將特種細菌放入裝滿玉米的大瓦罐,細菌通過玉米發酵將玉米中的碳水化合物轉換成乳酸,然后再用這種乳酸制造農作物化學品。所以,細菌為人類做了將碳水化合物轉化成有用分子的所有工作,但是最艱難的工作還在其后面,發酵過程產生的釀造物是含有各種成分的混合物,我們必須找到一種方法,將其中我們需要的成分(如乳酸)從這些混合物中分離出來??茖W家已經發明了一種新的方法來分離玉米發酵后的混合物,開始時,他們使用一種新的塑料薄膜作非常細密的濾紙,當混合物通過這種塑料薄膜時,濾紙能夠將我們需要的乳酸留下,而讓其他物質通過。

  四、一種農作物化學品——溶劑簡介

  溶劑無處不在,如在工廠的許多流程中,需要使用溶劑來清洗電子零件;在回收處理廢報紙時,也要使用溶劑來除去油墨;在家庭生活中,人們也常使用各種方法去污劑(溶劑)來清除油污和涂料。

  僅在美國,每年消耗的溶劑就超過400萬噸。目前這些溶劑大多是石化產品,而且可能是有毒的??茖W家早就知道,真正安全的溶劑應該是用農作物化學品來制造,但要從農作物中獲得這樣的溶劑,其過程繁雜且價格昂貴。因此,盡管來自農作物的溶劑是綠色環保的,但如果其價格過于昂貴,對使用它們的人來說,就毫無意義。

  作為化學家,他們的挑戰就是要從全新的角度去思考一種古老的生產過程,必須找到更便宜的方法制造出綠色環保的溶劑。印度的達特博士及其同事已經找到了一種用玉米制造各種有效溶劑的優良方法,其生產所花費的成本還不到原來生產方法的一半,而且該方法的能耗也只有原來的90%。不久的將來,美國人所用的大部分溶劑很可能被以玉米為原料生產的更清潔、安全的溶劑所替代。這些溶劑可以溶解許多物質,如指甲油去除劑、油漆消除劑、包裝廂內的填充劑、飲料瓶、食品包裝袋、清潔劑、乙醇汽油等。

  用像玉米那樣的天然產品生產出的化學品來代替安全性較差的其它化學品是十分令人滿意和高興的事情,很難找到像由玉米制成的溶劑這樣的化合物,它們既具有豐富的用途,又無毒害,而且還能在自然界中自然分解,不會造成環境污染。

  然而,目前我國在此領域還是一片空白,希望有志于成為化學家的同學不妨努力學習,大膽探索、研究,爭取有一天,你們也能發明更先進的制造農作物化學品的方法,也許通過你們的努力,以玉米為原料制造的能源發動汽車、以植物為原料制作的可樂等將變成現實。


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