ग्रीन रसायनशास्त्र

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हरित रसायन जिसे संपोषणीय रसायन भी कहा जाता है, रसायनशास्त्र और रासायनिक इंजीनियरिंग का एक क्षेत्र है जो संकटपूर्ण पदार्थों के उपयोग और उत्पादन को कम करने या खत्म करने वाले उत्पादों और प्रक्रियाओं की आकृति पर केंद्रित है।[1] जबकि पर्यावरण रसायन विज्ञान प्रकृति में प्रदूषण फैलाने वाले रसायनों के प्रभावों पर ध्यान केंद्रित करता है, हरित रसायन रसायन विज्ञान के पर्यावरणीय प्रभाव पर ध्यान केंद्रित करता है, जिसमें गैर-नवीकरणीय संसाधनों की खपत को कम करना और प्रदूषण को रोकने के लिए तकनीकी दृष्टिकोण सम्मिलित हैं।[2][3][4][5][6][7] हरित रसायन के व्यापक लक्ष्यों-अर्थात्, अधिक संसाधन-कुशलता, अणुओं, सामग्रियों, उत्पादों और प्रक्रियाओं के स्वाभाविक रूप से सुरक्षित आकृतियों वाले अणुओं को संदर्भों की एक विस्तृत श्रृंखला के रूप में आगे बढ़ाया जा सकता है।

इतिहास

रासायनिक प्रदूषण और संसाधनों की कमी की समस्याओं पर बढ़ते ध्यान के संदर्भ में, 1990 के दशक तक की अवधि में विभिन्न प्रकार के विचारों और अनुसंधान प्रयासों (जैसे परमाणु अर्थव्यवस्था और उत्प्रेरक) से हरित रसायन का उदय हुआ। यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में हरित रसायन का विकास पर्यावरणीय समस्या-समाधान रणनीतियों में बदलाव से जुड़ा था: एक आंदोलन जो समादेश संसाधन और नियंत्रण विनियमन से और "पाइप के अंत" में औद्योगिक उत्सर्जन को कम करने की सक्रिय रोकथाम की ओर स्वयं उत्पादन प्रौद्योगिकियों की आकृति के माध्यम से प्रदूषण रोकथाम से जुड़ा था। हरित रसायन के रूप में पहचानी जाने वाली अवधारणाओं का समूह व्यापक रूप से 1990 के दशक के मध्य से लेकर 1990 के दशक के अंत तक रहा (जो स्वच्छ और टिकाऊ रसायन विज्ञान जैसे प्रतिस्पर्धी शब्दों पर हावी रहा)।[8][9] संयुक्त राज्य अमेरिका में, पर्यावरण संरक्षण संस्था ने अपने प्रदूषण निवारण कार्यक्रमों, वित्त पोषण और पेशेवर समन्वय के माध्यम से हरित रसायन को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। उसी समय यूनाइटेड किंगडम में, यॉर्क विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री में हरित रसायन जालक्रम की स्थापना और हरित रसायन पत्रिका के प्रक्षेपण में योगदान दिया।[9]

सिद्धांत

1998 में, पॉल अनास्तास (जिन्होंने USEPA में हरित रसायन कार्यक्रम का निर्देशन किया था) और जॉन सी. वार्नर ( पोलरॉइड निकाय के) ने हरित रसायन के अभ्यास को निर्देशित करने के लिए सिद्धांतों का एक ढ़ाँचा प्रकाशित किया था।[10] बारह सिद्धांत रासायनिक उत्पादन के पर्यावरण और स्वास्थ्य प्रभावों को कम करने के तरीकों की एक श्रृंखला को संबोधित करते हैं, और हरित रसायन विज्ञान प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए अनुसंधान प्राथमिकताओं को भी इंगित करते हैं।

सिद्धांत इस तरह की अवधारणाओं को समाविष्ट करते हैं:

  • उत्पाद में समाप्त होने वाले कच्चे माल की मात्रा को अधिकतम करने के लिए प्रक्रियाओं का प्रारूप ;
  • नवीकरणीय सामग्री फीडस्टॉक् और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग;
  • जब भी संभव हो, विलायक सहित सुरक्षित, पर्यावरणीय रूप से सौम्य पदार्थों का उपयोग;
  • कुशल ऊर्जा उपयोग प्रक्रियाओं का प्रारूप ;
  • अपशिष्ट न्यूनीकरण, जिसे अपशिष्ट प्रबंधन के आदर्श रूप में देखा जाता है।

हरित रसायन के बारह सिद्धांत हैं:[11]

  1. इसका निवारण यह है की कचरे के उत्पन्न होने के बाद उसका उपचार करने या उसे साफ करने से बेहतर है कचरे को रोकना।
  2. परमाणु अर्थव्यवस्था-कृत्रिम विधियों की अंतिम उत्पाद प्रक्रिया में प्रयुक्त सभी सामग्रियों को समावेशित करने का अधिकतम प्रयास करना चाहिए। इसके परिणामस्वरूप कम कचरा उत्पन्न होगा।
  3. कम खतरनाक रासायनिक संश्लेषण-कृत्रिम विधियों को मनुष्यों और पर्यावरण के लिए विषाक्त पदार्थों के उपयोग या उत्पन्न करने से बचना चाहिए।
  4. सुरक्षित रसायन प्रारूप तैयार करना- रासायनिक उत्पादों को यथासंभव गैर-विषैले होने के साथ-साथ उनके वांछित कार्य की प्राप्ति के लिए योजनाबद्ध किया जाना चाहिए।
  5. सुरक्षित विलायक और सहायक- जहाँ भी संभव हो सहायक पदार्थों से बचा जाना चाहिए, और जहाँ तक संभव हो गैर-खतरनाक पदार्थों का उपयोग किया जाना चाहिए।
  6. ऊर्जा दक्षता के लिए प्रारूप -ऊर्जा आवश्यकताओं को कम किया जाना चाहिए, और प्रक्रियाओं को परिवेश के तापमान और दबाव में आयोजित किया जाना चाहिए।
  7. नवीकरणीय फीडस्टॉक् का उपयोग -जब भी ऐसा करना व्यावहारिक होता है, नवीकरणीय फीडस्टॉक् या कच्चा माल गैर-नवीकरणीय की तुलना में बेहतर होता है।
  8. व्युत्पन्न की अनावश्यक पीढ़ी- जैसे सुरक्षा समूहों के उपयोग- को कम किया जाना चाहिए या यदि संभव हो तो इससे बचा जाना चाहिए; ऐसे कार्यो के लिए अतिरिक्त अभिकर्मकों की आवश्यकता होती है और इससे अतिरिक्त अपशिष्ट उत्पन्न हो सकता है।
  9. उत्प्रेरण- उत्प्रेरण अभिकर्मक जिनका उपयोग प्रतिक्रिया को दोहराने के लिए कम मात्रा में किया जा सकता है, जो स्टोइकोमेट्रिक अभिकर्मकों (जो प्रतिक्रिया में खपत होते हैं) से बेहतर होते हैं।
  10. गिरावट के लिए प्रारूप- रासायनिक उत्पादों को अभिकल्पित किया जाना चाहिए ताकि वे पर्यावरण को प्रदूषित न करें; जब उनका कार्य पूरा हो जाए, तो उन्हें गैर-हानिकारक उत्पादों में तोड़ देना चाहिए।
  11. प्रदूषण की रोकथाम के लिए वास्तविक समय विश्लेषण- खतरनाक पदार्थों के बनने से पहले वास्तविक समय, निगरानी और नियंत्रण की अनुमति देने के लिए विश्लेषणात्मक पद्धतियों को और विकसित करने की आवश्यकता है।
  12. दुर्घटना की रोकथाम के लिए स्वाभाविक रूप से सुरक्षित रसायन- जब भी संभव हो, एक प्रक्रिया में पदार्थों और उन पदार्थों के रूपों को विस्फोट, आग और आकस्मिक निकास जैसे जोखिमों को कम करने के लिए चुना जाना चाहिए।

रुझान

हरित रसायन में न केवल एक रासायनिक प्रक्रिया की हरियाली की मात्रा निर्धारित करने का प्रयास किया जा रहा है, बल्कि अन्य चर जैसे कि रासायनिक उपज, अभिक्रिया घटकों की कीमत, रसायनों को संभालने में सुरक्षा, हार्डवेयर की मांग, ऊर्जा वर्णन और उत्पाद सहजता और शुद्धिकरण में आसानी के लिए भी प्रयास किए जा रहे हैं। एक मात्रात्मक अध्ययन में,[12] नाइट्रोबेंजीन का एनिलिन में अपचयन 100 में से 64 अंक प्राप्त करता है जो इसे समग्र रूप से एक स्वीकार्य संश्लेषण के रूप में चिह्नित करता है जबकि HMDS का उपयोग करके एक एमाइड के संश्लेषण को केवल संयुक्त 32 बिंदुओं के साथ पर्याप्त रूप से वर्णित किया जाता है।

हरित रसायन को तेजी से एक शक्तिशाली उपकरण के रूप में देखा जा रहा है जिसका उपयोग शोधकर्ताओं को नैनो प्रौद्योगिकी के पर्यावरणीय प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए करना चाहिए।[13] जैसा कि नैनो सामग्री विकसित की जाती है, दोनों उत्पादों के पर्यावरणीय और मानव स्वास्थ्य प्रभावों और उन्हें बनाने की प्रक्रियाओं पर उनकी दीर्घकालिक आर्थिक व्यवहार्यता सुनिश्चित करने के लिए विचार किया जाना चाहिए। व्यवहार में नैनो सामग्री प्रौद्योगिकी का चलन है, लोगों ने संभावित नैनोटॉक्सिसिटी को नजरअंदाज कर दिया। इसलिए, लोगों को नेनो सामग्री से जुड़े कानूनी, नैतिक, सुरक्षा और नियामक मुद्दों पर और विचार करने की आवश्यकता है, [14]

उदाहरण

हरित विलायक

मानव गतिविधियों में विलायकों का प्रमुख अनुप्रयोग रंगाई और लेपन (उपयोग का 46%) में है। छोटी मात्रा के अनुप्रयोगों में सफाई, विस्नेहन,आसंजकता और रासायनिक संश्लेषण सम्मिलित हैं।[15] पारंपरिक विलायक सामान्यतः जहरीले या क्लोरीन युक्त होते हैं। दूसरी ओर हरित विलायक सामान्यतः स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए कम हानिकारक होते हैं और अधिमानतः अधिक टिकाऊ होते हैं। आदर्श रूप से, विलायक नवीकरणीय संसाधनों और अवक्रमण से अहानिकर, प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले उत्पाद से प्राप्त होंगे।[16][17] जैव ईंधन से विलायक का निर्माण जीवाश्म ईंधन से समान विलायक बनाने की तुलना में पर्यावरण के लिए अधिक हानिकारक हो सकता है।[18] इस प्रकार विलायक निर्माण के पर्यावरणीय प्रभाव पर विचार किया जाना चाहिए जब किसी उत्पाद या प्रक्रिया के लिए विलायक का चयन किया जा रहा हो।[19] विचार करने के लिए एक अन्य कारक उपयोग के बाद विलायक का परिणाम है। यदि विलायक का उपयोग एक बंद स्थिति में किया जा रहा है जहां विलायक संग्रह और पुनर्चक्रण संभव है, तो पुनर्चक्रण से जुड़ी ऊर्जा लागत और पर्यावरणीय नुकसान पर विचार किया जाना चाहिए; ऐसी स्थिति में पानी, जो शुद्ध करने के लिए ऊर्जा-गहन है, हरित विकल्प नहीं हो सकता है। दूसरी ओर, एक उपभोक्ता उत्पाद में निहित एक विलायक उपयोग पर पर्यावरण में जारी होने की संभावना है, और इसलिए विलायक का पर्यावरणीय प्रभाव ऊर्जा लागत और विलायक पुनर्चक्रण के प्रभाव से अधिक महत्वपूर्ण है; ऐसे में पानी के हरित विकल्प होने की पूरी संभावना है। संक्षेप में, विलायक के पूरे जीवनकाल के प्रभाव, पालने से लेकर कब्र तक (या पालने से पालने तक यदि पुनर्नवीनीकरण किया जाता है) पर विचार किया जाना चाहिए। इस प्रकार एक हरे रंग के विलायक की सबसे व्यापक परिभाषा निम्नलिखित है: "एक हरा विलायक वह विलायक है जो किसी उत्पाद या प्रक्रिया को उसके पूरे जीवन चक्र पर कम से कम पर्यावरणीय प्रभाव बनाता है"।[20] परिभाषा के अनुसार, एक विलायक एक अनुप्रयोग के लिए हरा हो सकता है (क्योंकि इसका परिणाम किसी भी अन्य विलायक की तुलना में कम पर्यावरणीय नुकसान देता है जो उस अनुप्रयोग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है) और फिर भी एक अलग अनुप्रयोग के लिए एक हरा विलायक नहीं हो सकता है। एक उत्कृष्ट उदाहरण पानी है, जो  प्रसाधन पात्र शोधित्र जैसे उपभोक्ता उत्पादों के लिए एक बहुत ही हरा विलायक है, लेकिन पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन के निर्माण के लिए एक हरा विलायक नहीं है। उस बहुलक के उत्पादन के लिए, विलायक के रूप में पानी के उपयोग के लिए अतिरिक्त परफ्लूओरीनित आर्द्रक की आवश्यकता होती है जो अत्यधिक स्थायी होते हैं। इसके विपरीत  अतिक्रांतिक कार्बन डाइऑक्साइड उस अनुप्रयोग के लिए हरित विलायक प्रतीत होता है क्योंकि यह बिना किसी पृष्ठ सक्रिय कारक के अच्छा प्रदर्शन करता है।[21] संक्षेप में, किसी भी विलायक को "हरित विलायक" घोषित नहीं किया जा सकता है जब तक कि घोषणा एक विशिष्ट आवेदन तक सीमित न हो।

कृत्रिम तकनीक

उन्नत या संवर्धित कृत्रिम तकनीकें सामान्यतः बेहतर पर्यावरणीय प्रदर्शन प्रदान कर सकती हैं या हरित रसायन के सिद्धांतों का बेहतर पालन करने में सक्षम बनाती हैं। उदाहरण के लिए, 2005 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार यवेस चाउविन, रॉबर्ट एच. ग्रब्स और रिचर्ड आर. श्रॉक को कार्बनिक संश्लेषण में विनिमय विधि के विकास के लिए दिया गया था, जिसमें हरित रसायन और "स्मार्ट उत्पादन" में इसके योगदान का स्पष्ट संदर्भ था"।[22] 2005 की एक समीक्षा ने कार्बनिक संश्लेषण के क्षेत्र में हरित रसायन में तीन प्रमुख विकासों की पहचान की: अतिक्रांतिक कार्बन डाइऑक्साइड का हरे विलायक के रूप में उपयोग, स्वच्छ ऑक्सीकरण के लिए जलीय हाइड्रोजन पेरोक्साइड और असममित संश्लेषण में हाइड्रोजन का उपयोग। व्यावहारिक हरित रसायन के कुछ और उदाहरण हैं अतिक्रांतिक जल उपचयन ,जल पर अभिक्रिया और  शुष्क संवर्धन अभिक्रिया।[23] हरित रसायन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए जैव इंजीनियरिंग को एक आशाजनक तकनीक के रूप में भी देखा जाता है। अभियंत्रित जीवों में कई महत्वपूर्ण प्रक्रिया रसायनों को संश्लेषित किया जा सकता है, जैसे कि शिकिमेट, टैमीफ्लू अग्रदूत जो बैक्टीरिया में रॉश द्वारा किण्वित होता है। क्लिक रसायन को रासायनिक संश्लेषण की एक शैली के रूप में उद्धृत किया जाता है जो हरित रसायन के लक्ष्यों के अनुरूप है हरित औषधशाला की अवधारणा हाल ही में इसी तरह के सिद्धांतों के आधार पर व्यक्त की गई है।[24]

धमन कर्ता के रूप में कार्बन डाईऑक्साइड

1996 में, डॉव केमिकल ने पॉलीस्टायरीन झाग उत्पादन के लिए अपने 100% कार्बन डाइऑक्साइड धमन कर्ता के लिए 1996 का हरित अभिक्रिया सम्मान जीता। पॉलीस्टीरिन झाग एक सामान्य सामग्री है जिसका उपयोग संवेष्ठन और खाद्य परिवहन में किया जाता है। अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में हर साल सात सौ मिलियन पाउंड का उत्पादन होता है। परंपरागत रूप से, CFC और अन्य ओजोन-क्षयकारी रसायनों का उपयोग झाग परत की उत्पादन प्रक्रिया में किया जाता था, जो एक गंभीर पर्यावरणीय खतरा उत्पन्न्न करता था। ज्वलनशील, विस्फोटक,और कुछ कारको में जहरीले हाइड्रोकार्बन का भी कफ्स प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया गया है, परन्तु वे अपनी समस्याएं पेश करते हैं। डॉव केमिकल ने पाया कि अतिक्रांतिक कार्बन डाइऑक्साइड खतरनाक पदार्थों की आवश्यकता के बिना समान रूप से और साथ ही धमन कर्ता के रूप में काम करता है, जिससे पॉलीस्टीरिन का अधिक आसानी से पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। प्रक्रिया में प्रयुक्त CO2 अन्य उद्योगों से पुन: उपयोग की जाती है, इसलिए प्रक्रिया से स्रावित शुद्ध कार्बन शून्य है।

हाइड्राजीन

संबोधित सिद्धांत 2 नमक को उत्पादित किए बिना हाइड्राज़ीन के उत्पादन के लिए पेरोक्साइड प्रक्रिया है। हाइड्राज़ीन पारंपरिक रूप से सोडियम हाइपोक्लोराइट और अमोनिया से ओलिन रासचिग प्रक्रिया द्वारा निर्मित होता है। शुद्ध अभिक्रिया लक्षित उत्पाद हाइड्राज़ीन के प्रत्येक पर्याय के लिए सोडियम क्लोराइड के बराबर का उत्पादन करती है:[25]

NaOCl + 2 NH3 → H2N-NH2 + NaCl + H2O

हरित पेरोक्साइड प्रक्रिया में हाइड्रोजन पेरोक्साइड उपचायक के रूप में कार्यरत है और पार्श्व उत्पाद पानी है। शुद्ध रूपांतरण इस प्रकार है:

2 NH3 + H2O2 → H2N-NH2 + 2 H2O

संबोधित सिद्धांत 4, इस प्रक्रिया में सहायक निष्कर्षण विलायक की आवश्यकता नहीं होती है। मिथाइल एथिल कीटोन का उपयोग हाइड्राज़ीन के लिए एक वाहक के रूप में किया जाता है, मध्यवर्ती केटाज़ीन चरण अभिक्रिया मिश्रण से अलग होती है, जिससे निष्कर्षण विलायक की आवश्यकता के बिना सहजता की सुविधा होती है।

1,3-प्रोपेनडीओल

संबोधित सिद्धांत 7 1,3-प्रोपेनडीओल1,3-प्रोपेनडीओल के लिए एक हरित मार्ग है, जो परंपरागत रूप से पेट्रो रसायन पूर्ववर्ती से उत्पन्न होता है। इसे ई. कोली के आनुवंशिक रूप से संशोधित पूर्ववर्ती (जीव विज्ञान) का उपयोग करके 1,3-प्रोपेनडियोल के जीव पृथक्करण के माध्यम से नवीकरणीय पूर्ववर्ती से उत्पादित किया जा सकता है।[26] इस डाईऑल का उपयोग कालीनों के निर्माण के लिए नए पॉलिएस्टर बनाने के लिए किया जाता है।

लैक्टाइड

लैक्टाइड

2002 में, कारगिल डॉव (अब नेचरवर्क्स) ने पॉलीलैक्टिक अम्ल के बहुलकीकरण के लिए अपनी बेहतर विधि के लिए हरित अभिक्रिया शर्त सम्मान जीता। दुर्भाग्य से, लैक्टाइड-क्षार बहुलक अच्छा प्रदर्शन नहीं करते हैं और पुरस्कार के तुरंत बाद डॉव द्वारा प्रक्षेपण बंद कर दिया गया था। लैक्टिक अम्ल मकई को किण्वित करके उत्पादित किया जाता है और लैक्टाइड में परिवर्तित किया जाता है, एक कुशल, टिन-उत्प्रेरित चक्रीकरण का उपयोग करके लैक्टिक अम्ल चक्रीय अवदीप्तक एस्टर लैक्टाइड में परिवर्तित हो जाता है। L,L-लैक्टाइड प्रतिबिंब रूपी समावयव आसवन द्वारा अलग किये जाते है और एक क्रिस्टलीय बहुलक बनाने के लिए गलित अवस्था में बहुलकीकृत किये जाते है, जिसमें कपड़ा और परिधान, कटलरी और खाद्य पैकेजिंग सहित कुछ अनुप्रयोग होते हैं। वॉल-मार्ट ने घोषणा की है कि वह अपनी उपज की पैकेजिंग के लिए PLA का उपयोग करेंगे। प्रकृति कृत्य PLA प्रक्रिया पेट्रोलियम फीडस्टॉक् के लिए नवीकरणीय सामग्री को प्रतिस्थापित करती है, इसके लिए अन्य PLA प्रक्रियाओं में विशिष्ट खतरनाक कार्बनिक विलायकों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है, और इसके परिणामस्वरूप उच्च गुणवत्ता वाला बहुलक प्राप्त होता है जो पुनरावर्तनीय और खाद है।

कालीन टाइल पृष्ठ भाग

2003 में शॉ इंडस्ट्रीज ने अपने फीडस्टॉक्स की कम विषाक्तता, बेहतर आसंजन गुणों, आयामी स्थिरता और इसकी पुनर्नवीनीकरण की क्षमता के कारण इकोवर्क्स के लिए पसंद के आधार बहुलक के रूप में पॉलीओलेफ़िन रेजिन के संयोजन का चयन किया। 2003 में शॉ उद्योगों ने अपने फीडस्टॉक् की कम विषाक्तता, बेहतर आसंजन गुणों, आयामी स्थिरता और इसकी पुनर्नवीनीकरण की क्षमता के कारण इकोवर्क्स के लिए पसंद के आधार बहुलक के रूप में पॉलीओलेफ़िन रेजिन के संयोजन का चयन किया। इकोवर्क्स यौगिक को भी नायलॉन कालीन रेशे के साथ संगत होने के लिए चित्रित किया जाना था। सामान्यतः इकोवर्क्स को किसी भी प्रकार के रेशे से प्राप्त किया जा सकता है, नायलॉन-6 एक महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। पॉलिओलिफिन ज्ञात नायलॉन-6 की विबहुलीकरण विधियों के अनुकूल हैं। पीवीसी उन प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप करता है। नायलॉन-6 सर्वविदित है और पहली पीढ़ी के उत्पादन में इस पर ध्यान नहीं दिया गया है। अपनी स्थापना के समय से ही, इकोवर्क्स ने प्रदर्शन, स्वास्थ्य और पर्यावरण के दृष्टिकोण से बाज़ार की ज़रूरतों को पूरा करने के लिए आवश्यक सभी आकृति मानदंडों को पूरा किया। अनुसंधान ने संकेत दिया कि रेशे को अलग करना और निक्षालन, पीसने और वायु पृथक्करण के माध्यम से अक्षरशैली और पृष्ठ भाग घटकों को ठीक करने का सबसे अच्छा तरीका साबित हुआ, लेकिन उपभोक्‍ता इकोवर्क्स को निक्षालन प्रक्रिया में वापस लाने के लिए बुनियादी ढांचा जरूरी था। अनुसंधान ने यह भी संकेत दिया कि उपभोक्ता के बाद कालीन टाइल के उपयोगी जीवन के अंत में एक सकारात्मक आर्थिक मूल्य था। इकोवर्क्स को एमबीडीसी द्वारा प्रमाणित एक उद्गमस्थल से दूसरे उद्गमस्थल तक आकृति के रूप में मान्यता प्राप्त है। ।

ट्रांस और सिस वसा अम्ल

वसा का ट्रांसएस्टरीकरण

2005 में, आर्चर डेनियल मिडलैंड (ADM) और नोवोज़ाइम्स ने अपनी एंजाइम अंतराएस्टरीकरण प्रक्रिया के लिए हरित कृत्रिम मार्ग सम्मान जीता। U.S. खाद्य एवं औषधि प्रशासन (FDA) द्वारा 1 जनवरी, 2006 तक पोषण संबंधी जानकारी पर ट्रांस-वसा की लेबलिंग को अनिवार्य करने के जवाब में, नोवोज़ाइम्स और ADM ने एक साथ मिलकर तेल और वसा के संतृप्त और असंतृप्त अंतर्विनिमय द्वारा एक स्वच्छ, पाचकरस प्रक्रिया विकसित करने के लिए काम किया। परिणाम ट्रांस-वसा के बिना व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य उत्पाद हैं। ट्रांस-वसा को खत्म करने के मानव स्वास्थ्य लाभों के अतिरिक्त, प्रक्रिया ने जहरीले रसायनों और पानी के उपयोग को कम कर दिया है, यह बड़ी मात्रा में उप-उत्पादों को रोकता है, और वसा और तेल की बर्बादी की मात्रा को कम करता है।

जैव सक्सिनिक अम्ल

2011 में, जैव आधारित सक्सिनिक अम्ल के एकीकृत उत्पादन और अधः प्रवाही अनुप्रयोगों के लिए बायोएम्बर इंक.सक्सिनिकअम्ल एक अलिंद रसायन है जो रोज़मर्रा के उत्पादों के निर्माण में एक महत्वपूर्ण प्रारंभिक सामग्री है। परंपरागत रूप से, सक्सिनिक अम्ल पेट्रोलियम आधारित फीडस्टॉक् से तैयार किया जाता है। बायोएम्बर ने ऐसी प्रक्रिया और तकनीक विकसित की है जो CO2 को अलग करते समय कम लागत और पेट्रोलियम समकक्ष की तुलना में कम ऊर्जा व्यय पर नवीकरणीय फीडस्टॉक् के किण्वन से इसे उत्सर्जित करने के बजाय सक्सिनिक अम्ल का उत्पादन करती है।[27] सामान्यतः तेल की कम कीमतों ने कंपनी को दिवालियापन में धकेल दिया [28] और जैव-स्रोत सक्सिनिक अम्ल अब मुश्किल से बनाया जाता है।[29]

प्रयोगशाला रसायन

हरित रसायन के दृष्टिकोण से कई प्रयोगशाला रसायन विवादास्पद हैं। मैसाचुसेट्स की तकनीकी संस्था ने विकल्पों की पहचान करने में मदद के लिए एकहरित वैकल्पिक युक्ति बनाई। ऐथिडियम ब्रोमाइड, ज़ाइलीन, पारा ,और फॉर्मल्डेहाइड की पहचान उल्लंघन करने वालो में की गयी जिनके पास विकल्प हैं।[30] विलायक विशेष रूप से रासायनिक निर्माण के पर्यावरणीय प्रभाव में एक बड़ा योगदान देते हैं और इन प्रक्रियाओं के विकास के शुरुआती चरण में हरित विलायक को प्रस्तुत करने पर ध्यान केंद्रित किया जा रहा है: प्रयोगशाला-पैमाने पर अभिक्रिया और शुद्धिकरण के तरीके।[31] औषधीय उद्योग में, दोनों GSK[32] और फाइजर[33] ने अपने औषधि खोज रसायनज्ञ के लिए विलायक चयन मार्गदर्शक प्रकाशित की हैं।

विधान

यूरोपीय संघ

2007 में, यूरोपीय संघ ने पंजीकरण, मूल्यांकन, प्राधिकरण और रसायनों के प्रतिबंध कार्यक्रम को लागू किया, जिसके लिए कंपनियों को यह दिखाने के लिए डेटा प्रदान करने की आवश्यकता होती है कि उनके उत्पाद सुरक्षित हैं। यह विनियमन (1907/2006) न केवल रसायनों के खतरों के साथ-साथ उनके उपयोग के दौरान जोखिमों का आकलन सुनिश्चित करता है वरन विशिष्ट पदार्थों के उपयोग पर प्रतिबंध लगाने या प्रतिबंधित करने के उपायों को भी सम्मिलित करता है। ECHA, हेलसिंकी में यूरोपीय संघ रसायन संस्था, विनियमन लागू कर रही है जबकि प्रवर्तन यूरोपीय संघ के सदस्य राज्यों के साथ है।

संयुक्त राज्य

संयुक्त राज्य अमेरिका ने 1970 में संयुक्त राज्य पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (EPA) का गठन किया। ताकि पर्यावरणीय विनियमन बनाकर और लागू करके मानव और पर्यावरणीय स्वास्थ्य की रक्षा की जा सके। रसायनज्ञों और इंजीनियरों को रसायनों, प्रक्रियाओं और उत्पादों को डिजाइन करने के लिए प्रोत्साहित करके हरित रसायन EPA के लक्ष्यों पर आधारित है जो विष और कचरे के निर्माण से बचते हैं।[34] अमेरिकी कानून जो अधिकांश औद्योगिक रसायनों (कीटनाशकों, खाद्य पदार्थों और फार्मास्यूटिकल्स को छोड़कर) को नियंत्रित करता है, वह 1976 का विषाक्त पदार्थ नियंत्रण अधिनियम (TSCA) है। संयुक्त राज्य अमेरिका में हरित रसायन के विकास को आकार देने में नियामक कार्यक्रमों की भूमिका की जांच करना, विश्लेषकों TSCA में संरचनात्मक खामियों और लंबे समय से चली आ रही कमजोरियों का खुलासा किया है; उदाहरण के लिए, कैलिफोर्निया विधानमंडल की 2006 की एक रिपोर्ट का निष्कर्ष है कि TSCA ने एक घरेलू रसायन बाजार का निर्माण किया है जो रसायनों के खतरनाक गुणों को उनके कार्य, मूल्य और प्रदर्शन के सापेक्ष छूट देता है।[35] विद्वानों ने तर्क दिया है कि ऐसी बाजार स्थितियां अमेरिका में हरित रसायन विज्ञान की वैज्ञानिक, तकनीकी और व्यावसायिक सफलता के लिए एक महत्वपूर्ण बाधा का प्रतिनिधित्व करती हैं, और इन कमजोरियों को ठीक करने के लिए मौलिक नीतिगत परिवर्तनों की आवश्यकता है।[36] 1990 में पारित, 1990 के प्रदूषण निवारण अधिनियम ने पर्यावरणीय समस्याओं को होने से पहले रोकने के द्वारा प्रदूषण से निपटने के लिए नए तरीकों को बढ़ावा देने में मदद की।

1990 के प्रदूषण निवारण अधिनियम के पारित होने के बाद संयुक्त राज्य अमेरिका में हरित रसायन की लोकप्रियता में वृद्धि हुई। इस अधिनियम ने घोषणा की कि उपचार और निवारण के बजाय डिजाइन और उत्पादों में सुधार करके प्रदूषण को कम किया जाना चाहिए। इन विनियमों ने रसायनज्ञों को प्रदूषण की फिर से कल्पना करने और वातावरण में विषाक्त पदार्थों को सीमित करने के तरीकों पर शोध करने के लिए प्रोत्साहित किया। 1991 में, प्रदूषण रोकथाम और विषाक्त पदार्थों के EPA कार्यालय ने पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य पर प्रभाव को सीमित करने के लिए रासायनिक उत्पादों और प्रक्रियाओं के अनुसंधान और मनोरंजन को प्रोत्साहित करने के लिए एक शोध अनुदान कार्यक्रम बनाया।[37] EPA हर साल हरित रसायन विज्ञान के विकास और उपयोग के आर्थिक और पर्यावरणीय लाभों को प्रोत्साहित करने के लिए हर साल हरित रसायन चैलेंज की मेजबानी करता है।[38] 2008 में, कैलिफोर्निया राज्य ने हरित रसायन को प्रोत्साहित करने के उद्देश्य से दो कानूनों को मंजूरी दी, कैलिफोर्निया हरित रसायन पहल शुरू की। इन विधियों में से एक के लिए आवश्यक है कि कैलिफ़ोर्निया के कैलिफोर्निया विषाक्त पदार्थ नियंत्रण विभाग (DTSC) संस्था के रसायनों को प्राथमिकता देने और सुरक्षित विकल्पों के साथ खतरनाक रसायनों के प्रतिस्थापन को बढ़ावा देने के लिए नए नियम विकसित करे। DTSC के सुरक्षित उपभोक्ता उत्पाद कार्यक्रम की शुरुआत करते हुए परिणामी नियम 2013 में प्रभावी हुए।[39]

शिक्षा

कई संस्थान हरित रसायन पर पाठ्यक्रम और डिग्री प्रदान करते हैं।[40] दुनिया भर में अमेरिका के कई उदाहरण डेनमार्क के तकनीकी विश्वविद्यालय,[41] मैसाचुसेट्स-बोस्टन के विश्वविद्यालयों में,[42] कैंसर,[43] और ओरेगन हैं।[44] हरित प्रौद्योगिकी में परास्नातक और डॉक्टरेट स्तर के पाठ्यक्रम रासायनिक प्रौद्योगिकी संस्थान, भारत द्वारा[45] यूके में यॉर्क विश्वविद्यालय में[46] लीसेस्टर विश्वविद्यालय, रसायन विज्ञान विभाग और इंपीरियल कॉलेज लंदन में हरित रसायन MRes द्वारा शुरू किए गए हैं । स्पेन में विभिन्न विश्वविद्यालयों जैसे यूनिवर्सिटी जैम आई[47] या नवरारा विश्वविद्यालय,[48] हरित रसायन कुशल पाठ्यक्रम प्रदान करते हैं। हरित रसायन पर ध्यान केंद्रित करने वाली वेबसाइटें भी हैं, जैसे मिशिगन हरित रसायन क्लियरिंगहाउस।[49]अपने हरित रसायन मास्टर कोर्स के अतिरिक्त ज्यूरिख यूनिवर्सिटी ऑफ एप्लाइड साइंसेज ZHAW 12 सिद्धांतों को दर्शाते हुए जनता के लिए रसायन विज्ञान को एक व्यापक हरा बनाने वाला एक प्रदर्शनी और वेब पेज प्रस्तुत करता है।[50]

हरित रसायन विज्ञान में विशिष्ट वैज्ञानिक पत्रिकाएँ

विवादित परिभाषा

हरित रसायन की परिभाषा में अस्पष्टताएं हैं, और इसे व्यापक विज्ञान, नीति और व्यापार समुदायों के बीच कैसे समझा जाता है। रसायन विज्ञान के भीतर भी, शोधकर्ताओं ने अनास्तास और वार्नर (अर्थात , 12 सिद्धांतों) द्वारा प्रस्तावित ढांचे से स्वतंत्र रूप से काम की एक श्रृंखला का वर्णन करने के लिए हरित रसायन विज्ञान शब्द का उपयोग किया है।[9] जबकि शब्द के सभी उपयोग वैध नहीं हैं, कई वैध हैं, और किसी एक परिभाषा की आधिकारिक स्थिति अनिश्चित है। अधिक सामान तौर पर, हरित रसायन विज्ञान के विचार को संबंधित अवधारणाओं जैसे हरित इंजीनियरिंग, पर्यावरण डिजाइन, या सामान्य रूप से स्थिरता के साथ आसानी से जोड़ा जा सकता है। हरित रसायन की जटिलता और बहुमुखी प्रकृति के कारण स्पष्ट और सरल हरित रसायन मेट्रिक्स तैयार करना कठिन हो जाता है। नतीजतन, जो हरा है वह सामान्यतः तर्क वितर्क के लिए स्पष्ट रहता है।[51]

पुरस्कार

कई वैज्ञानिको ने हरित रसायन में अनुसंधान को प्रोत्साहित करने के लिए पुरस्कार सृजित किए हैं।

  • द रॉयल ऑस्ट्रेलियाई रासायनिक संस्थान (RACI) द्वारा देखे जाने वाले ऑस्ट्रेलिया के हरित रसायन आक्षेप सम्मान।
  • कैनेडियन हरित रसायन मेडल।[52]
  • इटली में, हरित रसायन गतिविधियाँ INCA नामक एक अंतर-विश्वविद्यालय संघ के आसपास केंद्रित हैं।[53]
  • जापान में, द ग्रीन एंड सस्टेनेबल केमिस्ट्री नेटवर्क जीएससी पुरस्कार कार्यक्रम की देखरेख करता है।[54]
  • यूनाइटेड किंगडम में हरित रसायन टेक्नोलॉजी अवार्ड्स क्रिस्टल फैराडे द्वारा दिए जाते हैं।[55]
  • यूएस में, प्रेसिडेंशियल हरित रसायन चैलेंज अवार्ड्स व्यक्तियों और व्यवसायों को मान्यता देते हैं।[56][57]

यह भी देखें

संदर्भ

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