بخشی از مقاله
چکیده:
تمرکز اصلی این مقاله بر "شیمی سبز" است یعنی توسعه فرآیندهای شیمیایی نوین با شروع از این باور که آلودگی و خطرها در مبدا حذف شوند، و نتیجه آن کاهش هزینه ها و اثرات زیست محیطی باشد. شیمی سبز همه جنبه های شیمی تاثیرگذار بر سلامت انسان و محیط زیست را در بر میگیرد و هدف آن بهبود کیفیت زندگی در رقابت با صنعت بوده، توسعه شیمی ایمنتر و دوستدار محیط زیست را خواستار است.در این مجموعه، اصول اساسی ایمنی، شیمی سبز و شیمی پایا را معرفی کرده و در جهت کاربرد و رعایت آن اصول در آموزش شیمی و شیمی آزمایشگاهی راهکارهایی ارایه خواهد شد.
واژگان کلیدی: شیمی سبز، توسعه پایا، آموزش شیمی، ایمنی، آزمایشگاه شیمی
مقدمه
بدون تردید شیمی و صنایع شیمیایی در گذشته مسئول بسیاری از توسعه یافتگیهای ناپایایی بودهاند که سهمی در مصرف شدید منابع و مسایل زیست محیطی گوناگون دارند. امروزه هدف هر فرآیند تولیدی شیمی نوین کاهش نشر، ضایعات، و مصرف مواد خام و انرژی است. نکته مهم در زمانِ کمیاب شدنِ منابعِ بسیاری از مواد خام برای تولید شیمیایی، استفاده موثر از انبار مواد است. در واقع همه انجمنهای شیمی در سراسر جهان راهکارهایی را برای این امر ارایه کرده اند. شیمی پایا یا شیمی سبز یک روش سیستمی اثبات شده و بی چون و چرا برای طراحی محصولات و فرآیندهایی است که کاربرد و تولید مواد خطرناک را به کمترین مقدار می رساند. شیمی پایا یا شیمی سبز زیست کاتالیزگری67 را در جهت بهبود بهرهوری و هدایت واکنشها در دمای پایین و دمای اتاق به کار میگیرد. شیمی سبز یک مسیر راهبردی برای ساختن آینده ای پایاست.
2]،[1امروزه جهانی شدن که با بسیاری عوامل القا می شود، جامعه شیمی رابه سوی سازگاری با امور خلاقی می راند. در این چشم-انداز، شیمی سبز می تواند با آموزش دادن دانشجویان و دانشآموزان مورد اعتماد در علوم و در کنار آن با متقاعد کردن مردم تایید اجتماعی را جلب کند. در این مورد، توجه به این که آموزش و پژوهش بنیادی ارتباطی تنگاتنگ دارد همانگونه که انسانیت و توسعه در کنار هم رشد و پیشرفت میکنند. آموزش به شاخههای اصلی مثل اقتصاد اتمی، فرآیندهای صنعتی، حلالهای گوناگون، محصولات و ذخایر نو، واکنشهای نو و روشهای سنتز نوین تقسیم میشود. افزون بر این، شاخههای وابسته به پژوهش جاری در شیمی سبز به سوی آشنا کردن دانشجویان با راهبردهای آن سوی طراحی و برنامهریزی برای سنتز "سبزتر" هدف گیری میشوند. همان گونه که گفته شد، تعریف عمومی شیمی سبز شامل نوآوری، طراحی و کاربرد محصولات و فرآیندهای شمیایی برای کاهش یا حذف مواد خطرآفرین است.
در ارتباط با سنتز مواد آلی، این تعریف را میتوان اینگونه تغییر داد-طراخی مسیرهای سنتزی جدید برای انجام یک فرآیند شیمیایی در حالتی بسیار کنترل شده، با هدف کاهش شدید یا حذف کامل همه اثرات زیست محیطی. در پس مفهوم شیمی سبز باورهای مهم زیادی قرار دارد. از آن میان، یکی در نظر گرفتن همه مواد به کار رفته در فرآیند و نه تنها موادی اصلی در تولید محصول، و دیگری هد به حداقل رساندن اثرات منفی و بهینه سازی کارآمدی یک فرآیند است. همچنین لازم است خطرات ذاتی همه مواد را در نظر داشته باشیم. به خاطر داشته باشیم که خطر ×68 در معرض گذاری=69 خطرآفرینی70 این نکته نیز مهم است که شیمی سبز بر خطرات محدودکننده تاکید دارد. با این نکته، تغییر از دیدگاههای پیشین نمایانده می- شود که تمرکز آنها بر کاهش خطرآفرینی از طریق محدودکردن در معرض گذاری بود. [2] روش اجرا آموزش به عنوان یک قلمرو کلیدی در مفهوم توسعه پایا معرفی شده است.
تمرکز بر اندیشه آموزش برای توسعه پایا، 71ESD پیشنهادی برای آماده کردن نسل جوانتر برای شهروند مسئول بودن است که از طریق توانمند سازی برای شرکت در یک جامعه مدنی به منظور شکل دادن جامعه برای یک آینده پایاست. دانشآموزان و دانشجویان باید یاد بگیرند که مسئول خودشان و نسلهای آینده باشند و بر این اساس عمل کنند. رفتار ایمنی دانشجو یا دانشآموز نیز روی دیگر سکه است که در استفاده درست و بهینه از مواد و وسایل موجود در آزمایشگاه نقش دارد. اخلاق یا رفتار اصولی از هدایت درست یا قانون سرچشمه میگیرد. وقتی شخص در آزمایشگاه کار میکند، داشتن یک دسته اصول راهنما مربوط به ایمنی به او کمک خواهدکرد.
به طور معمول، ما از روزهای نخست زندگی رفتارهای ایمنی را از اعضای خانواده یا آموزگاران خود میآموزیم. در مدرسه یا دانشگاه مربیان در باره ایمنی میگویند و کاربران آزمایشگاه را به آن تشویق میکنند. بنابراین، آموزش اصول ایمنی و اصول شیمی سبز در کنار یکدیگر برای هدایت دانشجویان یا دانشآموزان به سوی دانش شیمی همراه با توسعه پایا ضروری به نظر میرسد. برای این امر، نخست در نظر گرفتن اصول راهنمای جهانی شیمی سبز نقطه شروع خوبی به نظر میرسد.دوازده اصل راهنما در فرآبندهای شیمیایی توسط آناستاس و وارنر در سال 1998 وضع شده که هدف آن وارد کردن توسعه پایا در شیمی بوده است. این اصول اگر از سوی صنعت به کار گرفته شوند منجر به فرآیندهای تولیدی پایا می شوند .[3]
دوازده اصل شیمی سبز در شکل 1 داده شده است:
-1 بازداری از ضایعات
-2 صرفه جویی اتمی
-3 سنتزهای خطرافرین کمتر
-4 طراحی موادشیمیایی ملایم
-5 حلالها و مواد کمکی ملایم
-6 طراحی بهرهوری انرژی
-7 کاربرد ذخیره های تجدیدپذیر
-8 کاهش مشتقات
-9 کاتالیزگری - برحسب استوکیومتری -
-10 طراحی تخریب -11 آنالیز زمان-حقیقی برای بازداری از آلودگی
-12 شیمی ملایم و ماندگار برای بازداری از حوادث
همچنین چهار اصل اساسی ایمنی که در استفاده از آزمایشگاههای شیمی باید رعایت شوند، عبارت اند از: اصل اول: شناخت خطر مواد، تجهیزات و روشهای شیمیایی اصل دوم: تشخیص و سنجش خطرات همراه با دستور کار و روشها که شاید مهمترین اصل باشد. اصل سوم: کمینه کردن خطرات که نیاز به توجه دقیق به طراحی و اجرای یک آزمایش دارد. اصل چهارم: آمادگی برای فوریتهای اضطراری مانند آتشسوزی، تماس با مواد، جراحت فردی و ... [4]نتایج و بحث بر اساس مطالب بالا در ارتباط دادن آموزش شیمی با توسعه پایا پرسشهای زیر را میتوان مطرح کرد:
- پژوهش در امر آموزش علوم چه رهاوردی برای درک دانشآموزان و آموزگاران از توسعه پایا و "آموزش برای توسعه پایا، "ESD دارد؟
- چه دوره آموزشی یا پرورشی برای تقویت ESD در آموزش علوم در تراز دوم و سوم در دسترس هستند و ما درباره اثرات آنها چه میداتیم؟
