التعريف بالكيمياء الخضراء وتجارب عليها

التعريف بالكيمياء الخضراء وتجارب عليها

تطبيق الكيمياء الخضراء لإجراء بعض التجارب الكيميائية صديقة البيئة

قال الله تعالى

 {  ولا تلقوا بأيديكم إلى التهلكة }

{  ولا تسرفوا إنه لا يحب المسرفين  }

مفهوم الكيمياء الخضراء

هو ذلك الفرع من علم الكيمياء الذي يعني بتصميم عمليات ومنتجات كيميائية أكثر رفقا بالبيئة وتشمل بذلك وجوه وأشكال الطرق الكيميائية التي تقلل من الأثر السلبي على صحة الإنسان وبيئته بالإقلال  او الإقلاع عن استخدام أو انتاج المواد ذات الخطورة

شروط الكيمياء الخضراء

الشروط الواجب توفرها في تجارب الكيمياء الخضراء

• تكلفة اقل


• أكثر امن وسلامة


• وقت اقل


• نسبة النفايات أقل (صديقة البيئة)

أسس ومبادئ الكيمياء الخضراء

• منع تكوين النفايات احسن من معالجتها


• يجب استهلاك كل المواد المستخدمة في التحضيرات الكيميائية


• بقدر الإمكان تكون التحضيرات غير سامة


• التقليل من استخدام المذيبات والمواد المساعدة ما أمكن


• تقليص كميات الطاقة المستخدمة

• الابتعاد عن انتاج المشتقات ما أمكن


• عند تصميم منتجات يراعى ان تكون قابلة للتحلل إلى مكونات غير ضارة بالبيئة عند الانتهاء من استخدامها


• نوع وشكل المادة المنتجة يجب أن يراعى فيه شروط تضمن الابتعاد عن احتمالات حدوث الكوارث

• استهلاك مواد كيماوية غير سامة وبكميات صغيرة جداً


• استعمال ادوات صغيرة بلاستيكية ومواد كيماوية قليلة مما ينعكس على تكلفة قليلة وخفض كمية النفايات الناتجة عن ما هو معمول به في المعامل التقليدية


• إجراء التجربة في أقصر وقت ممكن


• يترتب على ما سبق أن تجارب الكيمياء الخضراء تعتبر صديقة للبيئة

بعض التوصيات لتخفيض كمية النفايات

• خفض القياسات المستخدمة في كل التجارب التي تجرى في المعامل الدراسية

• فرض تعليمات واضحة بالنسبة للمواد التي تلقى في المجاري لتخفيض كمية النفايات الخطرة داخل المجاري

• تحسين البرامج التدريبية لطلاب الكلية والدراسات العليا والموظفين لتأكيد منع التلوث وتقليل اخطار التجارب

• وضع حاويات ثانوية للمواد الكيماوية قرب البالوعات في المختبر وعمل صيانة لها

• خفض استخدام المبيدات الحشرية بنسبة 90%


• استبدال الثيرمومترات الزئبقية بأخرى غير زئبقية

تجارب في الكيمياء الخضراء :-

التجربة الأولى

تحضير غاز  الأستيلين

هدف التجربة :  تحضير الأستيلين بتأثير الماء على كربيد الكالسيوم

التفاعل الكيميائي : 

صورة للجهاز المستخدم في التجربة

الأدوات المستخدمة :

• طبق التجارب


• غطاء غاز 1


• أنبوب جمع الغاز


• كأس بلاستيكية كبيرة


• أنبوب سليكون مع انحناء U


• حقنة


• قطارات

المواد الكيماوية :

• كربيد الكالسيوم


• ماء مقطر

خطوات التجربة :

• نضع قطعة صغيرة من كربيد الكالسيوم في فجوة رقم F1 ثم نغطي الفجوة  بغطاء غاز 1

• نملأ الكأس البلاستيكية بالماء المقطر ثم نضع فيه انبوبة جمع الغاز المملوء ة بالماء بشكل مقلوب مع مراعاة عدم دخول أي فقاعة هواء داخل  الأنبوبة

• ندخل طرف انبوبة السليكون المنحني داخل انبوبة جمع الغاز ونوصل الطرف الاخر بغطاء الغاز

• نملأ الحقنة بالماء المقطر ثم نضعها في غطاء الغاز ثم نبدأ بتنقيط الماء ببطء

المشاهدة :

نلاحظ تصاعد الغاز ويحل محل الماء الموجود في انبوبة جمع الغاز

الاستنتاج :

تكون غاز الأستيلين

تطبيقات غاز الاستيلين في الحياة العملية :

يعتبر مادة صناعية من الدرجة الأولى حيث يستعمل كوقود

التجربة الثانية

تحليل الــــــــــماء

هدف التجربة :  تحليل الماء  إلى مكوناته

( غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين )

التفاعل الكيميائي : 

صورة للجهاز المستخدم في التجربة

الأدوات المستخدمة :

• طبق التجارب


• غطاء غاز 1


• مؤشر كهربي


• كأس بلاستيكية صغيرة


• أقطاب كهربية مصنوعة من مصاصة بلاستيكية


• بطارية


• القطارات

المواد الكيماوية :

• هيدروكسيد الصوديوم


• ماء مقطر

خطوات التجربة :

• نثبت قارورة العينة الصغيرة في فجوة رقم F1 ونضع داخلها قطعة صغيرة من هيدروكسيد الصوديوم ثم نضيف الماء إلى ½  القارورة ونقلب حتى تذوب قطعة هيدروكسيد الصوديوم

• نملأ قطبين البلاتين بالماء بواسطة القطارة


• نضع القطبين في محلول هيدروكسيد الصوديوم


• نوصل التيار الكهربي للقطبين باستخدام بطارية ولمبة كمؤشر ملاحظة : نجعل القطبين بعيدة عن بعض

المشاهدة :

نلاحظ تصاعد غازين الهيدروجين و الاكسجين في القطبين ويحلان محل الماء الموجود فيهما

الاستنتاج :

تحلل الماء إلى مكوناته من الهيدروجين والأكسجين