合理使用和節(jié)省能源-文庫吧
2025-04-20 15:11 本頁面
【正文】 角度看，對于吸熱反應(yīng)，需要持續(xù)加熱以使反應(yīng)進行完全。 事實上，化學反應(yīng)通常是將原料和試劑一起在溶劑中加熱回流，直至反應(yīng)完全。至于一個反應(yīng)到底需要多少熱能或其它能量，過去卻沒有分析過。 綠色化學要求化學工程師必須考慮能量的需求因素，以使化學過程更為有效 2. 用熱能加速化學反應(yīng) 從動力學角度看，為了使某些反應(yīng)進行的比較快，往往需要提供一定的熱量用以克服活化能。這類反應(yīng)可以通過選擇合適的催化劑來降低反應(yīng)活化能，從而降低反應(yīng)發(fā)生所需的初始熱量。 3. 用冷卻的方法控制反應(yīng) 對于放熱反應(yīng)，有時為了防止反應(yīng)放熱太劇烈需要用冷卻的方法對其進行控制，這對于提高轉(zhuǎn)化率也是必要的。在化學品生產(chǎn)過程中，為防止反應(yīng)失控而引發(fā)事故，也需要降低反應(yīng)的速率。 無論加熱還是冷卻，均需要消耗能量，故需要較大的費用并對環(huán)境產(chǎn)生影響 4. 分離需要能量 化工過程中的分離、提純是一個相當消耗能量的步驟。通常的分離步驟如蒸餾、重結(jié)晶等都需要能量的投入。因此化學家在設(shè)計反應(yīng)過程時，應(yīng)將分離步驟所需的能量，不管是熱能、電能或其它形式的能量降至最低，這也是能量需求對環(huán)境、經(jīng)濟影響的要求 二 化學反應(yīng)中可利用 的能量形式 ? 1. 熱能 ? 2. 電能 ? 3. 光能 ? 4. 微波 ? 5. 聲納 熱能 電能 除熱能外，電能是應(yīng)用較多的一種。電化學過程是清潔技術(shù)的重要組成部分。由于電解一般無須使用危險或有毒試劑，通常在常溫常壓下進行，在清潔合成中具有獨特的魅力。 自由基反應(yīng)是有機合成中一類非常重要的碳碳鍵形成反應(yīng)，實現(xiàn)自由基環(huán)化的常規(guī)方法是使用過量的三丁基錫烷。這樣的過程不僅原子利用率低，而且使用和產(chǎn)生有毒的難以除去的錫試劑 。 這兩方面的問題用維生素 B12催化的電還原方法可完全避免。利用天然、無毒、手性的維生素 B12為催化劑的電催化反應(yīng)，可產(chǎn)生自由基類中間體，從而實現(xiàn)在溫和中性條件下的自由基環(huán)化反應(yīng) 光能 運用環(huán)境友好的光化學反應(yīng)來替代一些需用有毒試劑的化學反應(yīng)是近年來研究較多的課題。 Epling等人就致力于尋找二硫烷、芐基醚氧化的替代反應(yīng)。 例如 : 可見光條件下的二硫代保護基團的感光裂解 微波 在許多情況下，微波技術(shù)顯示了極大的優(yōu)勢，即不需要持續(xù)加熱來使反應(yīng)進行。而且在固體狀態(tài)下的微波反應(yīng)避免了在有溶劑的反應(yīng)中溶劑所需的額外的加熱。微波協(xié)同萃取在環(huán)境樣品的有機氯化合物的檢測中顯示出很大的優(yōu)越性。在微波條
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