12 SỰ THẬT VỀ NGUYÊN TẮC VÀNG CỦA HÓA HỌC XANH
Hóa học xanh là một khái niệm chỉ một ngành hóa học và kỹ thuật khuyến khích việc thiết kế các sản phẩm và quá trình giảm thiểu việc sử dụng và tạo ra các chất độc hại.
Ngày nay, 12 nguyên tắc nền tảng đầu tiên cho Hóa học xanh được Paul T. Anastas và John C. Warner đưa ra năm 1998 đã được thế giới biết đến, đặc biệt với các nhà hóa học. Nội dung cơ bản được đề cập trong Hóa học xanh như sau:
(1) Phòng ngừa chất thải (waste prevention) là tích cực hạn chế tối đa việc hình thành chất thải độc hại trong một quy trình sẽ có hiệu quả đáng kể hơn so với việc nghiên cứu để tìm ra giải pháp để xử lý lượng chất thải đã được sinh ra.
(2) Tiết kiệm nguyên tử (Atom Economy): Các quy trình tổng hợp phải được thiết kế sao cho lượng nguyên liệu sử dụng phải được chuyển hóa đến mức tối đa thành sản phẩm mong muốn.
(3) Sử dụng quá trình tổng hợp ít độc hại nhất (Less hazardous chemical synthesis): Bất cứ lúc nào có thể, các quá trình tổng hợp phải được thiết kế sao cho các hóa chất hoặc được sử dụng hoặc được sinh ra trong quá trình đó phải ít hoặc không độc hại cho con người cũng như cho môi trường sống.
Hóa học xanh xu hướng phát triển thời đại mới
(4) Thiết kế hóa chất an toàn hơn (Designing safer chemicals): Các sản phẩm hóa chất phải được thiết kế sao cho đảm bảo được tính năng cần thiết ở mức tốt nhất đồng thời độc tính của chúng phải được hạn chế đến mức thấp nhất có thể.
(5) Sử dụng dung môi và chất trợ an toàn hơn (Safer solvents and auxiliaries): Việc sử dụng các chất trợ cho quá trình như dung môi hoặc chất trợ phân riêng phải được hạn chế đến mức thấp nhất có thể. Khi không thật sự cần thiết thì không nên sử dụng chất trợ cho quá trình. Trong trường hợp bất khả kháng phải sử dụng thì chúng phải là những chất không độc hại.
(6) Thiết kế quá trình đạt hiệu quả năng lượng (Design for energy efficiency): Năng lượng sử dụng cho các quá trình hóa học phải được giảm đến mức thấp nhất, và khi sử dụng năng lượng cần phải lưu ý tác động của nó đến các vấn đề kinh tế và môi trường. Nếu có thể, các quá trình hóa học nên được tiết hành ở nhiệt độ thường và áp suất thường để tiết kiệm năng lượng.
(7) Sử dụng nguyên liệu có khả năng tái tạo (Use of renewable feedstocks): Khi có thể thực hiện được cả về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế, nên sử dụng các nguyên vật liệu có thể tái tạo được thay vì sử dụng các nguyên liệu có nguồn gốc dầu mỏ đang có nguy cơ cạn kiệt dần.
(8) Hạn chế quá trình tạo dẫn xuất (Reduce derivatives): Các giai đoạn tạo dẫn xuất trong quá trình tổng hợp như giai đoạn bảo vệ nhóm chức, khóa nhóm chức, biến đổi tạm thời các quá trình vật lý hay hóa học… phải được hạn chế sử dụng hoặc tránh sử dụng nếu có thể. Việc sử dụng các giai đoạn này sẽ tiêu tốn thêm hóa chất và năng lượng và có khả năng tạo ra nhiều chất thải độc hại.
Được ứng dụng vào các sản phẩm làm sạch và bảo vệ môi trường
(9) Sử dụng xúc tác (Catalyst): Trong các quá trình hóa học, nên sử dụng xúc tác có độ chọn lọc cao nhất có thể thay vì sử dụng phương pháp hóa chất tỷ lượng. Sự có mặt của xúc tác sẽ giảm lượng hóa chất sử dụng và nâng cao hiệu quả của quá trình một cách đáng kể.
(10) Thiết kế sản phẩm phân hủy được (Design for degradation): Các sản phẩm hóa học phải được thiết kế sao cho sau khi sử dụng xong và thải ra môi trường chúng không tồn tại lâu dài trong môi trường mà có khả năng tự phân hủy dễ dàng thành những hợp chất không độc hại.
(11) Phân tích sản phẩm ngay trong quy trình (On-line analysis, real-time analysis): Các phương pháp phân tích lấy số liệu từ các quá trình hóa học phải được phát triển và cải tiến để cho phép thực hiện khả năng phân tích ngay trong quy trình, từ đó có thể giám sát và điều khiển quá trình trực tiếp và hiệu quả hơn, hạn chế việc hình thành các hóa chất độc hại trong quá trình phân tích lấy số liệu bằng thực nghiệm.
(12) Hóa học an toàn và phòng ngừa tai nạn (Safer chemistry for accident prevention): Bản chất của hóa chất, và cả trạng thái vật lý của hóa chất được sử dụng trong các quá trình hóa học phải được lựa chọn sao cho khả năng gây tai nạn như cháy nổ hay khả năng phóng thích ra môi trường phải được hạn chế đến mức thấp nhất có thể. Nguyên tắc này được lưu ý đối với các hóa chất có độ hoạt động cũng như có độc tính cao.
Hóa học xanh được ví như là một cẩm nang cơ bản đưa đến việc làm sạch và bảo vệ môi trường. Mặc dù vẫn còn nhiều trở ngại trong việc chuyển đổi các quy trình sản xuất hóa chất cổ điển ra quy trình sạch, điều không thể phủ nhận là Hóa học xanh hiện nay là một biện pháp phòng ngừa ô nhiễm hữu hiệu nhất.
