22 апреля 2011 | inauka.ru
http://www.inauka.ru/fact/article105970.html

Тридцать признаков "зеленых" химиков

22 апреля празднуется Международный день Земли, призванный объединить людей для защиты окружающей среды. Не секрет, что одними из самых опасных загрязнителей природы стали химические предприятия и сами химические вещества, миллионами тонн выпускаемые промышленностью, а потом отравляющие атмосферу и грунтовые воды на примитивных свалках. Но те же химики, что во многом породили эту отраву, оказались в состоянии сформулировать основные принципы "зеленой" химии, которая со временем должна занять место традиционной опасной химии.

Главная задача "зеленых" химиков - найти такие пути производства необходимых соединений, чтобы в результате не происходило загрязнение окружающей среды продуктами "коричневой" химии. Конечно, можно задачу сформулировать иначе - уничтожить эти продукты, но "зеленая" химия предполагает не уничтожение, а прекращение их производства. Это означает, что придется искать иные способы получения полимеров, строительных материалов, красок и прочих товаров бытовой химии. Саму задачу синтеза нового вещества придется ставить иначе.

Героин как средство против кашля

Декан химического факультета МГУ академик Валерий Лунин приводит такой пример непродуманного решения задачи. Требуется получить новый краситель красного цвета. Химик-органик отлично знает, как это сделать, - он придумает, а потом и проведет синтез ароматического соединения с определенными заместителями, которые обеспечат поглощение света этим соединением в красной области спектра. Все отлично, уже построили цех по производству нового красителя и начали окрашивать им футболки. Но через некоторое время - далеко не сразу - обнаруживается, что это вещество является сильным канцерогеном. Какие уж тут футболки!

И это не умозрительная схема. Подобных неприятных, часто трагических, историй известно много. Классический пример: выпуск прекрасного болеутоляющего средства для беременных - талидомида. Лекарство хорошо снимает боль, вот только стали рождаться дети без нижних или верхних конечностей. Такой тератогенный ("порождающий уродство") эффект талидомида никто предсказать не смог. Другое болеутоляющее средство было названо героином, потому что после приема этого полусинтетического вещества у человека заметно повышался болевой порог, и героин можно было использовать как анестетик. При этом первоначально героин использовался как средство против кашля!

Накормить микроба

Одним из успехов "зеленой" химии можно считать производство биоразлагаемых полимеров. Пакеты и коробки из таких полимеров с удовольствием поедают микробы на свалках, и там не накапливаются сотни тысяч тонн практически вечных отбросов. И дело вовсе не в том, что свалки занимают много места. Самое неприятное начинается, когда свалка загорается, а это происходит почти всегда. Дым содержит множество ядовитых компонентов, в том числе самый опасный - диоксин. Проблема создания биоразлагаемых полимеров в принципе решена, и непонятно только, почему в России она не решается практически.

Но есть и проблема, которая стоит перед "зеленой" химией уже много десятилетий и которую решить никак не удается. Это фиксация азота, процесс связывания атмосферного азота в усвояемую полезными растениями форму. Азот воздуха - чрезвычайно инертный газ, для перевода его в аммиак (растворимое соединение) химики построили огромные колонны, в которых получали его при высоких давлениях и температурах, с использованием катализаторов.

Жуткое производство! А микроб азотобактер, проживающий на корнях бобовых, переводит азот в усвояемую форму при обычных атмосферных условиях. И хотя прошло уже более 50 лет с тех пор, как отечест-венным ученым удалось заставить азот перейти в растворимую форму при комнатной температуре, азотобактер догнать не удается. Зато аммиак - один из важных предметов отечественного экспорта.

Химия за Полярным кругом

В России важность перехода от традиционной к "зеленой" химии определяется еще и особым географическим положением. Половина территории расположена в зоне вечной мерзлоты, огромные металлургические и нефтедобывающие предприятия находятся за Полярным кругом. Отходы этих предприятий особенно опасны, но и особенно устойчивы при низких температурах. Безотходное производство - единственный способ предотвратить превращение Арктики в мертвую зону.

Еще один важный аспект "зеленой" химии - значительно сниженный уровень опасности производств по сравнению с устаревшими химическими производствами. Замдиректора Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН Георгий Малинецкий подсчитал, что сейчас в России действует примерно 50 тыс. опасных объектов, из них 5 тыс. - особо опасных, к которым относятся и многотоннажные химические производства.

Мы пережили чернобыльскую аварию, катастрофу на Саяно-Шушенской ГЭС, но крупных происшествий на химпредприятиях еще не было. Хотя выбросы ядовитого аммиака происходят постоянно.

Как сложившееся понятие "зеленая" химия возникла тринадцать лет назад, когда были сформулированы двенадцать принципов проведения химических процессов, не наносящих вреда природе и человеку. К этим принципам академик Валерий Лунин и доктор химических наук Екатерина Локтева добавили тринадцатый: если вы все делаете так, как привыкли, то и получите то, что обычно получаете.

Исправлено 3AXAP (22.04.11 17:58)