Tìm kiếm khái niệm hóa học

Hãy nhập vào khái niệm bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Kỹ thuật hóa học xanh | Khái niệm hoá học

Kỹ thuật xanh (green engineering) liên quan đến việc thiết kế, thương mại hóa, sử dụng các quá trình và sản phẩm sao cho vừa có tính khả thi cũng như tính kinh tế, vừa có thể hạn chế tối đa vấn đề ô nhiễm tại nguồn cũng như các rủi ro hiểm họa đối với sức khỏe con người và môi trường.


1. Định nghĩa

Kỹ thuật xanh (green engineering) liên quan đến việc thiết kế, thương mại hóa, sử dụng các quá trình và sản phẩm sao cho vừa có tính khả thi cũng như tính kinh tế, vừa có thể hạn chế tối đa vấn đề ô nhiễm tại nguồn cũng như các rủi ro hiểm họa đối với sức khỏe con người và môi trường.

2. Nguyên tắc của kỹ thuật xanh

Để có thể hiểu rõ và vận dụng một cách tốt nhất định nghĩa về kỹ thuật xanh trong hoạt động sản xuất và cả trong hoạt động nghiên cứu, cần phải có các nguyên tắc định hướng cụ thể. 

Kỹ thuật xanh tập trung vào việc làm như thế nào để đạt được sự bền vững dựa trên việc áp dụng các thành tựu của khoa học và công nghệ. 12 nguyên tắc của kỹ thuật xanh sẽ cung cấp cơ sở tri thức cho các kỹ sư hay nhà khoa học khi thiết kế các nguyên vật liệu, các sản phẩm, các quy trình hay các hệ thống mới có tính thân thiện với môi trường sống cũng như thân thiện với con người. Việc thiết kế dựa trên 12 nguyên tắc của kỹ thuật xanh vượt qua giới hạn chất lượng kỹ thuật và các vấn đề về an toàn, để quan tâm đến cả các yếu tố về môi trường, kinh tế, xã hội. Việc vận dụng đúng các nguyên tắc của kỹ thuật xanh rất quan trọng. Khi giải quyết các vấn đề về kiến trúc thiết kế, cho dù ở quy mô kiến trúc phân tử (ví dụ xây dựng cấu trúc xe hơi), hay quy mô kiến trúc xây dựng một thành phố, đều phải áp dụng các nguyên tắc của kỹ thuật xanh một cách hiệu quả và phù hợp. Nếu không, các nguyên tắc này đơn giản chỉ là một danh mục các kỹ thuật hữu dụng được giải thích trong một số điều kiện cụ thể.

Nguyên tắc thứ 1 - các không độc hại càng tốt ( as inherrently nonhazardous as possible): các nhà thiết kế cần phải cố gắng bảo đảm rằng tất cả vật chất và năng lượng ở phần nhập liệu cũng như phần sản phẩm càng không độc hại càng tốt. Thông qua đánh giá của các nhà thiết kế quá trình, nguồn nguyên vật liệu thân thiện nhất với môi trường sẽ được lựa chọn cho quá trình, và đây sẽ là bước đầu tiên trong quy trình thiết kế ra các sản phẩm, quá trình hay hệ thống thân thiện với môi trường. 

Nguyên tắc thứ 2 - phòng ngừa thay vì xử lý (prevention instead of treatment): ngăn ngừa việc hình thành chất thải sinh ra trong một quy trình sẽ có hiệu quả đáng kể hơn so với việc xử lý lượng chất thải đã được sinh ra.  Việc hình thành cũng như việc xử lý chất thải thường đòi hỏi nhiều công sức, thời gian và tiền bạc. Đặc biệt là đối với các loại chất thải độc hại, chi phí dành cho việc kiểm tra, điều khiển thường rất cao. Các công nghệ hướng đến việc thiết kế không chất thải ở bất cứ quy mô nào cũng đều dựa trên khái niệm cơ bản: nhập liệu được thiết kế để trở thành một phần của sản phẩm. Ở quy mô phân tử, khái niệm này được gọi là "tiết kiệm nguyên tử" và ở các quy mô lớn hơn sẽ được gọi là "tiết kiệm nguyên vật liệu"

Nguyên tắc thứ ba - thiết kế cho quá trình phân riêng (Design for separation): quá trình tách và tinh chế sản phẩm phải được thiết kế sao cho chi phí năng lượng và nguyên vật liệu được giảm đến mức thấp nhất. Thực tế, trong nhiều quá trình sản xuất, giai đoạn tách và tinh chế sản phẩm thường có chi phí cao nhất. Các chiến lược thiết kế thích hợp có thể được áp dụng sao cho sản phẩm sau cùng của quá trình có thể được định hướng từ những thành phần có tính chất mong muốn. Phương pháp này hạn chế tối đa năng lượng và nguyên liệu vật liệu cần thiết để phân riêng sản phẩm mong muốn ra khỏi hỗn hợp phức tạp chứa nhiều thành phần không mong muốn.

Nguyên tắc thứ tư - sử dụng được tối đa hiệu quả vật chất, năng lượng, không gian và thời gian: sản phẩm, quá trình cũng như các hệ thống phải được thiết kế sao cho sử dụng được tối đa hiệu quả của vật chất, năng lượng, không gian, thời gian.

Nguyên tắc thứ năm - quan tâm xử lý đầu ra thay vì tăng cường đầu vào: theo nguyên lý Le Chatelier, khi cân bằng của một hệ bị phá vỡ bởi các tác động bên ngoài, hệ sẽ tự điều chỉnh để tự giải phóng hoặc bù lại các tác động đó. Các tác động bên ngoài ở đây là bất cứ yếu tố nào được áp đặt vào hệ, ví dụ nhiệt độ, áp suất hay sự biến đổi nồng độ,.. mà có ảnh hưởng đến cân bằng giữa tốc độ quá trình thuận và quá trình nghịch. Có thể giải quyết vấn đề này bằng cách thiết kế những chuyển hóa trong đó sản phẩm đầu ra được tách ra khỏi hệ thống liên tục mà không cần phải sử dụng dư nguyên vật liệu hay năng lượng đầu vào. Ví dụ tiêu biểu cho nguyên tắc nay là ở quy mô phân tử là trường hợp các phản ứng ngưng tụ sinh nước, nước được tách liên tục ra khỏi hệ thống phản ứng để dịch chuyển cân bằng theo chiều thuận kết thúc phản ứng.

Nguyên tắc thứ sáu - tính phức tạp của sản phẩm: sự phức tạp của sản phẩm dù ở quy mô vĩ mô, vi mô hay quy mô phân tử, thường là một hàm số của các chi phí năng lượng, nguyên vật liệu và thời gian. Sự phức tạp này phải được xem xét dưới góc độ là sự đầu tư khi ra quyết định lựa chọn phương án thiết kế, với mục tiêu có thể thu hồi và tái chế được nguyên vật liệu từ sản phẩm.

Nguyên tắc thứ bảy - bền nhưng khi thải ra môi trường thì không tồn tại lâu dài: các sản phẩm có khả năng tồn tại lâu dài hơn tuổi thọ mong muốn của chúng thường gây ra những vấn đề ô nhiễm môi trường. Một trong những giải pháp của vấn đề này là sử dụng các polymer sinh học từ tinh bột để thay thế, chúng có khả năng tự hòa tan hay tự phân hủy ngay trong nguồn nước thải dân dụng hoặc nước thải công nghiệp mà không đòi hỏi thêm các biện pháp xử lý khác. Một ví dụ khác là sử dụng các polyactic acid có nguồn gốc sinh học trong một số sản phẩm nhựa hay xơ sợi để thay thế cho polyacrylic acid có nguồn gốc dầu mỏ vốn khó phân hủy sinh học.

Nguyên tắc thứ tám - đáp ứng nhu cầu và hạn chế dư thừa quá mức quy đnh: ở giai đoạn thiết kế, dự đoán sự linh động của sản phẩm hay quá trình sẽ có ý nghĩa quan trọng. Tuy nhiên, chi phí năng lượng và vật chất cho việc thiết kế năng suất dư thừa quá mức yêu cầu có thể rất cao.

Nguyên tắc thứ chín - hạn chế tối đa tính đa dạng của nguyên vật liệu

Nguyên tắc thứ mười - tận dụng nguồn nguyên vật liệu và năng lượng sẵn có: các sản phẩm, quá trình hay hệ thống phải được thiết kế sao cho có thể sử dụng được năng lượng và nguyên vật liệu sẵn có trong thiết bị, trong dây chuyền sản xuất, trong các phương tiện sản xuất, ngay tại khu công nghiệp hoặc ngay tại địa phương

Nguyên tắc thứ mười một - thiết kế phải quan tâm đến giá trị sau khi hoàn thành chức năng sử dụng: trong rất nhiều trường hợp, sản phẩm không còn được sử dụng vì lý do lỗi thời về mặt công nghệ hoặc không còn hợp thời, chứ không phải vì chất lượng không đảm bảo hoặc không còn vận hành được. 

Nguyên tắc thứ mười hai - có khả năng tái tạo thay vì cạn kiệt: 

Tổng số đánh giá:

Xếp hạng: / 5 sao

Các khái niệm hoá học liên quan

Khối lượng ion

Khối lượng ion là khối lượng của một ion tính bằng đơn vị cacbon. Do khối lượng của các điện tử mất đi (tao ion duơng) hay nhận vào (tạo ion âm) rất không đáng kể so với khối lượng nguyên tử nên khối lượng ion bằng tổng khối lượng của các nguyên tử tạo nên ion.

Xem chi tiết

Thuốc thử Tollens

Tollens Test là một phương pháp rất hữu ích để phân biệt giữa andehit và xeton. Phép thử định tính trong phòng thí nghiệm này còn được gọi là phép thử gương bạc.

Xem chi tiết

Hiệu ứng cảm ứng trong hóa học hữu cơ

Sự dịch chuyển mật độ electron dọc theo mạch liên kết xích ma trong phân tử gây ra sự chênh lệch về độ âm điện được gọi là hiệu ứng cảm ứng, kí hiệu bằng chữ I (Inductive Effect) và được chỉ bằng mũi tên thẳng hướng về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn

Xem chi tiết

Xi măng

Có nhiều loại xi măng, thông dụng hơn hết là xi măng Pooclang.Xi măng Pooclang là vật liệu ở dạng bột mịn màu lục xám, gồm chủ yếu canxi aluminat [Ca3(AlO3)2] và những silicat khác của canxi như Ca3SiO5, Ca2SiO4.

Xem chi tiết

Tinh dầu

Tinh dầu là hỗn hợp của nhiều thành phần, thường có mùi thơm, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ, bay hơi được ở nhiệt độ thường, có nguồn gốc chủ yếu là thực vật. Tinh dầu được sử dụng trong sản xuất nước hoa, mỹ phẩm, sữa tắm, xà phòng, tạo hương vị cho đồ uống và thực phẩm.

Xem chi tiết
Xem tất cả khái niệm hoá học

Một số định nghĩa cơ bản trong hoá học.

Mol là gì?

Trong hóa học, khái niệm mol được dùng để đo lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129×10²³ - được gọi là hằng số Avogadro.

Xem thêm

Độ âm điện là gì?

Độ âm điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho khả năng của một nguyên tử trong phân tử hút electron (liên kết) về phía mình.

Xem thêm

Kim loại là gì?

Kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại, và đôi khi người ta cho rằng nó tương tự như là cation trong đám mây các điện tử.

Xem thêm

Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được nữa về mặt hóa học.

Xem thêm

Phi kim là gì?

Phi kim là những nguyên tố hóa học dễ nhận electron; ngoại trừ hiđrô, phi kim nằm bên phải bảng tuần hoàn.

Xem thêm

Những sự thật thú vị về hoá học có thể bạn chưa biết

Sự thật thú vị về Hidro

Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể bao gồm một proton trong hạt nhân được quay quanh bởi một electron duy nhất. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong số các nguyên tố và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ.

Xem thêm

Sự thật thú vị về heli

Heli là một mặt hàng công nghiệp có nhiều công dụng quan trọng hơn bong bóng tiệc tùng và khiến giọng nói của bạn trở nên vui nhộn. Việc sử dụng nó là rất cần thiết trong y học, khí đốt cho máy bay, tên lửa điều áp và các tàu vũ trụ khác, nghiên cứu đông lạnh, laser, túi khí xe cộ, và làm chất làm mát cho lò phản ứng hạt nhân và nam châm siêu dẫn trong máy quét MRI. Các đặc tính của heli khiến nó trở nên không thể thiếu và trong nhiều trường hợp không có chất nào thay thế được heli.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Lithium

Lithium là kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hóa học, là kim loại mềm nhất. Lithium là một trong ba nguyên tố được tạo ra trong BigBang! Dưới đây là 20 sự thật thú vị về nguyên tố Lithium - một kim loại tuyệt vời!

Xem thêm

Sự thật thú vị về Berili

Berili (Be) có số nguyên tử là 4 và 4 proton trong hạt nhân của nó, nhưng nó cực kỳ hiếm cả trên Trái đất và trong vũ trụ. Kim loại kiềm thổ này chỉ xảy ra tự nhiên với các nguyên tố khác trong các hợp chất.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Boron

Boron là nguyên tố thứ năm của bảng tuần hoàn, là một nguyên tố bán kim loại màu đen. Các hợp chất của nó đã được sử dụng hàng nghìn năm, nhưng bản thân nguyên tố này vẫn chưa bị cô lập cho đến đầu thế kỉ XIX.

Xem thêm

So sánh các chất hoá học phổ biến.

NiBr2Na2C2

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Niken bromua và chất Natri cacbua

Xem thêm

K[Pt(C2H4)Cl3]K2PtCl4

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Muối Xayze và chất Kali tetracloroplatinat (II)

Xem thêm

Pt(OH)2Pt(NH3)4Cl2

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Platin(II) dihidroxit và chất Tetraaminplatin(II) clorua

Xem thêm

CHBr3C2H5OLi

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Bromoform và chất Liti etanolat

Xem thêm

Liên Kết Chia Sẻ

** Đây là liên kết chia sẻ bới cộng đồng người dùng, chúng tôi không chịu trách nhiệm gì về nội dung của các thông tin này. Nếu có liên kết nào không phù hợp xin hãy báo cho admin.

Khám Phá Tin Tức Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Cập Nhật 14/06/2024