绿色化学的多少多掂量目的(二)

5 情景商值(environmental quotient,绿色EQ)

情景因子尽管思考了产物破费全历程中发生的化学废物量。可是多掂量很显明,差距规范的少多销毁物,在情景中的绿色毒性行动也有所差距。综合掂量一个产物工艺的化学黑白,必需同时思考废物的多掂量排放量以及废物的情景行动本性。情景商值综合思考了这两种因素,少多EQ = E × Q,绿色即情景因子E与销毁物对于情景的化学不友好水平Q的乘积。在传统上,多掂量化学危害物的少多定量评估是用“致命剂量50”(LD50)来掂量的。Q值的绿色巨细个别也以LD50为参考。好比,化学有害的多掂量氯化钠或者硫酸铵的Q值为1,而重金属盐基于其毒性巨细,Q值在100–1000之间。如将Q值经由欧元来估算,将掂量废物的EQ值转变为价钱,再散漫原质料以及能量破费的价钱因素,可以为工艺的老本合成提供愈加详尽的测算。

6 历程品质强度(process mass intensity,PMI)

随着情景因子的普遍,化学家们在妨碍产物以及工艺妄想时,开始越来越看重废物的持久性、可降解性以及处置等下场。可是对于商业行动而言,过多地将掂量目的聚焦在废物的量上并无太大的意思。化工破费企业的利润源头于可能销售的产物,一项能掂量产率提升及质料老本操作的目的则愈加实际。以是,历程品质强度(PMI)开始被泛滥的化工企业以及制药企业所接受以及接管。

PMI是指产物破费全历程中所有物资的品质总以及(单元:千克)与目的产物资量(单元:千克)的比值。这里的物资既搜罗反映运用的质料、试剂、溶剂以及催化剂,也搜罗反映后处置以及纯化时所运用的全副化学品。ACS GCI制药业圆桌团聚的成员建议制药行业将水也合计入破费的物资之内。由于药物的破费每一每一运用高纯水,且反映后处置阶段会发生大批的水-有机溶剂混合系统,在把水送去污水处置厂以前,企业还需要格外的历程把水从有机系统中分说进去。尽管也有一些企业以为,水颇为重价且对于情景传染较轻,以是不将其合计在废物之列。为了差距PMI,这一目的用品质强度(mass intensity,MI)来展现。

MI

从上述界说可知,情景因子EF = MI − 1。尽管情景因子与品质强度仅仅差了“1”,而这个数值偏偏代表了企业可销售的产物,也是其利润的源头。掂量品质强度MI的措施,可能进一步拓展至破费历程中的其余物资,好比溶剂强度(solvent intensity,SI)以及水强度(water intensity,WI)。

si

7 性命周期评估(life cycle assessment,LCA)

一个产物从质料精辟、预处置、破费、运用、循环到最终被销毁并处置,全部历程称为产物的性命周期。对于一条工艺而言,其对于情景的影响不光仅需要思考排放的废物,还应纳入制作质料、溶剂、助剂等所破费的能量以及物资。除了此之外,产物销毁后在情景中的持久毒性、积攒毒性以及其降解物的可能毒性,也需要思考。因此,性命周期评估是一种对于产物“从降生到宅兆”的全周期评估(图3),主要针对于取自做作界的质料、能源的破费以及向情景排放销毁物的数目与品质影响。

目的及影响

性命周期评估是一种情景规画技术,它对于产物性命周期的各个阶段妨碍跟踪,并做定量合成与定性评估,从而取患上产物相关信息的总体情景,为产物制作工艺改善提供残缺、精确的信息。用于性命周期评估(LCA)的主要目的搜罗:

1) 产物全性命周期运用的质料(kg);

2) 需要的全副能量(MJ);

3) 全天下变暖后劲值(GWP,每一千克CO2当量);

4) 水资源破费(kg);

5) 质料制作时原油以及做作气的破费(kg);

6) 酸化后劲值(AP,每一千克SO2当量);

7) 富营养化后劲值(EP,每一千克PO43−当量);

8) 光化学臭氧组成后劲值(POCP,每一千克乙烯当量);

9) 在废物处置前全副有机碳的运用量(TOC,kg);

10)对于人体的毒性(每一千克1,4-二氯苯当量);

11) 情景毒性(每一千克1,4-二氯苯当量);

12) 土地运用(m2/ 年)。

由于残缺取患上上述种种数据较为难题,对于产物的全性命周期妨碍精确评估简直是一项不可能实现的使命。好比,医药行业药物破费波及的化学品个别在20个以上,实现评估需要每一个化学品的相关目的数据。假如再将卑劣质料的全性命周期思考进去,则会进一步削减评估的重大性。所以为了延迟评估周期,尽快判断最为绿色的工艺,良多公司都将导致全天下天气变更的因素作为中间目的。

21世纪早期,葛兰素史克公司(GSK)睁开了一种针对于分解化学的精简性命周期评估工具FLASCTM。该工具基于GSK公司全天下提供链的碳足迹合成,来最终判断药品破费时排放到大气中温室气体的量。当缺少某一特定化学品的数据时,FLASCTM会基于同类物资,再经由统计学措施,给出一个估算的平均值。FLASCTM工具可能辅助那些不LCA特意知识的迷信家,从试验室到大规模破费各个阶段对于分解道路妨碍评估,当初已经被制药行业普遍接管。

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