Tiếp cận hóa học xanh
Hóa học xanh thực sự là khái niệm về phát triển hóa học một cách bền vững và trong một số bài báo còn được gọi là "hóa học bền vững". Đó là một cách suy nghĩ tích cực cho hóa học để khuyến khích phát triển các phương pháp và tạo ra các sản phẩm thay thế nhằm hạn chế việc sản xuất và sử dụng các chất nguy hiểm. Một vấn đề quan trọng hơn là khả năng đánh giá mức độ nguy hiểm trong một khoảng thời gian dài hơn.
hóa học xanh
Thực tế, từ năm 1850, những thành tích đạt được trong hóa học, đặc biệt là ở quy mô công nghiệp, thường để lại những hậu quả lớn có hại cho môi trường. Đôi khi, không phải chỉ đơn giản là các sản phẩm hóa học được sản xuất gây hại cho môi trường mà còn là vấn đề trong quá trình sản xuất đòi hỏi các thao tác xử lý sản phẩm có độ rủi ro cao và hình thành chất thải hóa học rất khó để loại bỏ.
Khái niệm về “hóa học xanh” xuất phát từ các kiến nghị của Hiệp ước Phòng chống ô nhiễm được thông qua Quốc hội Hoa Kỳ vào năm 1990. Ý tưởng về cách tốt nhất để giảm chi phí do ô nhiễm là kiểm soát ngay tại nguồn hơn là giải quyết các vấn đề liên quan đến việc thải chất độc hóa học vào môi trường. Năm 1998, Paul Anastas, nhân viên của Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) Hoa Kỳ, cho công bố một bài báo (cùng hợp tác với J. C. Warner) đặt ra 12 nguyên tắc của “hóa học xanh”. Bất kỳ quá trình hóa học nào đều phải đáp ứng được 12 tiêu chuẩn mới có thể được xem là thực sự bền vững và không có tác động xấu đến môi trường. 12 nguyên tắc hóa học xanh như sau :
1- Biện pháp phòng ngừa : Việc ngăn ngừa phát sinh chất thải sẽ tốt hơn việc làm sạch, xử lý hoặc tái chế chất thải sau đó.
2- Kinh tế hóa quy trình ngay ở mức nguyên tử : Các phương pháp tổng hợp hoá chất phải được thiết kế sao cho phần lớn các nguyên tử từ tác chất được tìm thấy trong sản phẩm cuối cùng. Ví dụ thực tế là việc thêm một nhóm bảo vệ một nhóm chức, kế đến loại bỏ nó sau một số giai đoạn là một phương pháp có tính tiết kiệm nguyên tử rất thấp.
3- Tổng hợp những chất ít gây nguy hiểm : Nếu có thể, phương pháp tổng hợp cần được thiết kế để sử dụng và tạo ra những chất có độc tính rất ít thậm chí không độc hại đối với sức khỏe con người và môi trường.
4- Việc thiết kế quy trình sử dụng các hóa chất an toàn hơn : Hóa chất sản xuất phải đáp ứng được nhu cầu sử dụng nhưng phải có độc tính rất thấp. Mục tiêu này liên quan đến việc nâng cao tính chọn lọc của các hợp chất và thúc đẩy sự phát triển trong lĩnh vực nghiên cứu độc tính.
5- Sử dụng các dung môi hoặc chất phụ trợ an toàn hơn : Việc sử dụng các chất phụ trợ cũng như dung môi, các tác nhân phân tích cần phải được lựa chọn kỹ càng nhằm tránh những tác động bất lợi phát sinh. Các phân tử hóa học ở pha rắn và các dung môi có thể sử dụng lại là các công cụ có thể giúp thực hiện được mục đích này.
6- Tiết kiệm năng lượng: Tác động kinh tế và môi trường từ chi phí năng lượng của các quá trình hóa học cần được xem xét. Lý tưởng nhất, các phản ứng phải được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất phòng.
7- Sử dụng các nguồn tài nguyên tái tạo: Các vật liệu và chất phản ứng của cho các quá trình hóa học thường lấy từ các nguồn tái tạo hơn là tài nguyên sẵn có. Một số lượng lớn các hóa chất thương mại được sử dụng ngày nay có nguồn gốc từ dầu mỏ và nhiên liệu hóa thạch khác, trong khi nhiều người đã biết sử dụng nguồn năng lượng sinh khối.
8- Giảm các chất dẫn xuất: Các dẫn xuất của các hợp chất tổng hợp, chẳng hạn như các nhóm chất bảo vệ và phụ trợ quang hoạt, chúng ta nên tránh hoặc giảm thiểu tối đa việc sử dụng chúng, bởi vì việc đó tạo nên các quá trình đòi hỏi bổ sung các chất thử và tạo ra chất thải, cũng như một hiệu suất sử dụng tác chất rất thấp.
9- Chất xúc tác: Nếu có thể, việc sử dụng hàm lượng cao của tác chất để tăng chuyển dịch cân bằng về sản phẩm nên được thay thế bằng các chất xúc tác để làm giảm lượng chất thải và các sản phẩm để xử lý. Có nhiều loại chất xúc tác khác nhau (hợp chất cơ kim, hữu cơ, enzyme, v.v.) có thể được áp dụng cho một loạt các phản ứng.
10- Tạo các sản phẩm có khả năng phân hủy: Các sản phẩm sản xuất ra phải thực hiện được chức năng mong muốn, và sau đó phân hủy thành các chất vô hại sau khi sử dụng. Tiêu chí này nhằm tránh sự tích tụ các chất hóa học khi thải ra môi trường và trong các dây chuyền sản xuất thực phẩm.
11- Phân tích thời gian thực của các chất ô nhiễm: Các phương pháp phân tích sẽ cho phép theo dõi chính xác thời gian hình thành các hợp chất độc hại trong suốt quá trình. Từ đó có thể xác định được mục đích, định lượng, và kiểm soát lượng khí thải một cách hợp lí nhất của các hợp chất này.
12- Phát triển hóa học an toàn hơn: Cần lựa chọn các tác chất cho các quá trình hóa học một cách cẩn thận để tránh gây ra tai nạn như cháy, nổ hoặc sự lan rộng của các chất gây ô nhiễm nghiêm trọng.
Rõ ràng là không dễ để đáp ứng được theo những ý kiến được đề ra, và đến nay vẫn chưa có qui trình hóa học nào có thể thỏa mãn đầy đủ các tiêu chuẩn hoàn hảo. Thay vào đó, họ được đề nghị được áp dụng các quy trình mới hoặc cải thiện quy trình hiện có.
Vẫn còn một chặng đường dài phía trước để hóa học có thể được nhìn nhận hoàn toàn là “hóa học xanh", nhưng việc đưa ra những cân nhắc về môi trường mà các nhà khoa học và kỹ sư đã thực hiện là một bước tiến tốt. Những đề nghị này được kiến nghị trong tình hình kinh tế khó khăn và sự khan hiếm nguyên liệu. Đáp ứng “hóa học xanh” rõ ràng là nhiệm vụ vô cùng phức tạp nhưng hết sức cần thiết cho việc phát triển một quá trình hóa học trên quy mô công nghiệp. Và không chỉ dừng lại ở các quy mô công nghiệp, các nguyên tắc "hóa học xanh" vẫn phải được áp dụng cho các quy mô nhỏ hơn như là phòng thí nghiệm và nghiên cứu hóa học.
Nguồn Cyberchemvn.com

Những cái nhất trong thế giới hóa học
Tính chất của các nguyên tố hóa học rất phong phú và đa dạng. Nghiên cứu tính chất của các nguyên tố hóa học, tìm ra những cái nhất về tính chất nào đó của chúng cũng thật thú vị.
Khí nhẹ nhất là khí Hidro. Khối lượng riêng của nó chỉ bằng 1/14,5 của không khí. Năm 1783 lợi dụng tính chất này của hidro người ta đã thả vào không trung quả khí cầu bơm đầy khí hidro và có mang theo các dụng cụ đo lường. Ngày nay người ta vẫn dùng những khí cầu có chứa hidro hoặc hỗn hợp của hidro và heli để nghiên cứu khoa học và vận tải.
Khí nặng nhất, ở dạng đơn chất là khí rađon, khối lượng riêng của nó gấp 111 lần khí hidro.
Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là vonfram. Khi đốt nóng đến 3140 độ thì nó mới nóng chảy. Vào năm 1910 con người lợi dụng tính chất quý báu này để làm sợi tóc cho bóng đèn. Nó còn được dùng để chế thành hợp kim thép vonfram, dùng làm dao cắt để cắt với tốc độ cao.
Kim loại cứng nhất là crôm có độ cứng đạt 9. Crôm còn chịu được ăn mòn và mãi mãi giữ được vẻ sáng bạc.
Tuy nhiên vua về độ cứng là kim cương. Kim cương là cacbon thuần khiết, độ cứng của nó là 10. Con người dùng nó làm mũi khoan cho những giếng khoan dầu, mài vật liệu, và dao để cắt gọt thủy tinh.
Kim loại vốn có tính dát mỏng rất tốt, mà quán quân về khả năng dát mỏng chính là vàng. Người ta đã dùng 28 gam vàng mà kéo thành sợi vàng dài 65000 mét! Người ta cũng có thể dát mỏng để có lá vàng dày 0,116 - 0,127 mm, tức là dày bằng 1/600 độ dày của một trang giấy của quyển sách.
Khí khó hóa lỏng nhất là khí heli. Mãi tới năm 1908 một nhà vật lí Hà Lan mới biến nó thành dạng lỏng ở nhiệt độ -268 độ. Hiện cũng chưa có phương tiện để nghiên cứu vật chất tiếp cận với độ không tuyệt đối nên heli đã trở thành thần tượng của những nhà vật lí nhiệt độ thấp.
Trong vỏ trái đất, nguyên tố có nhiều nhất là oxi. Kim loại có nhiều nhất là nhôm. Theo những kết quả nhiên cứu mới đây thì nguyên tố có nhiều nhất trong vũ trụ là hidro.
Kim loại nhẹ nhất là liti. Mỗi cm3 kim loại này chỉ nặng có 0,534 gam, nghĩa là nó còn nhẹ hơn nước.
Kim loại nặng nhất là osmi. Khối lượng riêng của nó là 22,48 g/cm3, nghĩa là nó nặng hơn gấp 42 lần so với liti.
Kim loại mẫn cảm nhất với ánh sáng là cesi. Con người lợi dụng đặc tính này để làm các tế bào quang điện, thước ngắm quang học của súng bắn ban đêm, máy tiếp nhận vô tuyến truyền hình...
Kim loại chống gỉ tốt nhất là tali và niobi. Nước vua (gồm 3 thể tích HCl đặc và 1 thể tích HNO3đặc; còn gọi là nước cường toan) có thể hòa tan platin và vàng nhưng với tali và niobi thì chịu bó tay, chẳng làm gì nổi. Chính bởi bản lĩnh tuyệt diệu của hai kim loại này mà công nghiệp dùng chúng để làm các máy móc chịu axit.
Nguyên tố đắt nhất không phải là vàng hay platin mà là califoni thu được vào năm1950 bằng phương pháp nhân tạo. Nguyên tố này được xếp vào ô thứ 98 trong bảng hệ thống tuần hoàn. Nó có thể liên tục trong một năm phát ra lượng lớn nơtron, giết chết các tế bào ác tính ở người và động vật. Người ta dùng califoni trong phân tích hoạt hóa nơtron. Cho tới hiện nay toàn thế giới vẻn vẹn mới thu được 2 gam califoni. Trên thị trường quốc tế, mối gam califoni có trị giá là 10 triệu đôla Mĩ.
Còn những nguyên tố có những đặc tính tuyệt vời khác, chẳng hạn như nguyên tố gecmani là vật liệu bán dẫn tốt, nhưng khi có chứa tạp chất thì lại mất dần tính bán dẫn. Chỉ khi người ta làm tinh khiết tới 99,9999% trở lên thì mới phát hiện ra đặc tính quý báu thật sự của nó.
Xem vậy mới biết rằng việc nghiên cứu tìm tòi các tính chất kì diệu của các nguyên tố và các hợp chất của chúng là không giới hạn. Rất nhiều kho báu hãy còn chờ con người lao tâm khổ luyện để khám phá.
Theo Chemist Blog