Zorluk Dağılımı
Konular (5)
Sürdürülebilirlik
Etkileşim
Çeşitlilik
Asitler ve Bazlar
Mol Kavramı
Örnek Sorular
İlaç endüstrisinde 'E-Faktörü' (Çevresel Faktör), üretilen 1 kg ürün başına oluşan atık miktarını ifade eder. E-faktörü ne kadar düşükse, süreç o kadar 'yeşil' kabul edilir. Aşağıdaki grafikte beş farklı ilaç üretim rotasının E-faktörleri verilmiştir. Buna göre yapılan yorumlardan hangisi doğrudur?
Rota A en sürdürülebilir rotadır çünkü birim ürün başına en az atık üretir.
Rota E'nin atom ekonomisi kesinlikle %100'dür.
Rota C, Rota D'den daha verimlidir çünkü daha fazla solvent kullanır.
E-faktörü ile atom ekonomisi her zaman aynı sonucu verir.
Rota A'dan Rota E'ye gidildikçe prosesin çevresel ayak izi azalmaktadır.
Amonyak sentezi () endüstrinin en önemli süreçlerinden biridir. Aşağıdaki enerji-diyagramı ve reaksiyon verilerine göre, bu prosesin sürdürülebilirliğini artırmak isteyen bir araştırmacı hangisine öncelik vermelidir?
Atom ekonomisini artırmak için daha fazla gazı eklemelidir.
Tepkimeyi daha yüksek sıcaklıkta gerçekleştirerek ürün verimini zorlamalıdır.
Yeni bir katalizör geliştirerek (aktivasyon enerjisi) değerini düşürmeli ve enerji tasarrufu sağlamalıdır.
Reaksiyonun atom ekonomisi %50 olduğu için girenlerin miktarını iki katına çıkarmalıdır.
Yan ürün oluşmadığı halde sürece ayırma üniteleri ekleyerek safsızlığı gidermelidir.
Periyodik tabloda yer alan bazı elementlerin doğadaki rezervleri hızla tükenmektedir. Bu elementler 'Kritik Hammaddeler' olarak sınıflandırılır. Aşağıdaki periyodik tablo kesitinde X, Y ve Z ile gösterilen elementlerin katalizör olarak kullanımı ile ilgili hangisi yeşil kimyanın 'Yenilenebilir Hammadde Kullanımı' ve 'Kataliz' prensipleri çerçevesinde yanlıştır?
Z elementinin (Pt) yerine daha bol bulunan X (Fe) elementinin katalizör olarak kullanılması sürdürülebilirliği artırır.
X, Y ve Z elementlerinin tamamı heterojen katalizör olarak kullanılabilir.
Z elementi çok nadir bulunduğu için, endüstriyel süreçlerde ondan vazgeçmek her zaman atom ekonomisini düşürür.
Katalizör kullanımı, reaksiyonun aktivasyon enerjisini düşürerek enerji verimliliğine katkı sağlar.
Y (Ni) elementinin geri dönüştürülmesi, hammadde krizini önlemek için kritik öneme sahiptir.
Yeşil Kimya prensiplerinden biri de 'Çözücülerin ve Yardımcı Maddelerin Güvenliği'dir. Bir endüstriyel boya üreticisi, dört farklı çözücü sistemini toksisite ve geri kazanılabilirlik açısından değerlendirmektedir. Verilen grafikteki verilere dayanarak, hangi çözücü sisteminin seçilmesi sürdürülebilir kimya açısından en doğru (değerlendirme) tercihtir?
Sistem 1: En yüksek geri kazanım oranına sahip olduğu için her zaman en yeşildir.
Sistem 2: Toksisitesi çok düşük olduğu için geri kazanım oranı önemsizdir.
Sistem 3: Orta düzey toksisite ve yüksek geri kazanım ile en dengeli sistemdir.
Sistem 4: Toksisite en düşük ve geri kazanım %100 olduğu için ideal sürdürülebilir sistemdir.
Sistem 1 ve Sistem 3 arasında seçim yapılamaz; çünkü her ikisi de toksiktir.
Bir kimya mühendisi, Methyl Methacrylate (MMA) üretimi için iki farklı yöntem üzerinde çalışmaktadır. Atom ekonomisi, hedeflenen ürünün kütlesinin, tepkimeye giren tüm maddelerin toplam kütlesine oranıdır. Mühendisin hazırladığı aşağıdaki tabloyu inceleyerek hangi yöntemin sürdürülebilirlik ve yeşil kimya prensiplerine daha uygun olduğunu analiz ediniz.
I. Yöntem; çünkü kullanılan hammadde sayısı daha fazladır ve yan ürün çeşitliliği prosesi zenginleştirir.
II. Yöntem; çünkü atom ekonomisi %100'dür ve bu durum 'Atık Önleme' prensibiyle tam örtüşür.
I. Yöntem; çünkü oluşan Amonyum bisülfat (NH₄HSO₄) gübre olarak kullanılabilir, bu da atom ekonomisini artırır.
II. Yöntem; çünkü reaksiyonda sadece gaz fazındaki maddeler kullanılır, bu da ayırma işlemlerini kolaylaştırır.
Her iki yöntem de eşittir; çünkü her ikisinde de ana ürün MMA molekül kütlesi aynıdır.