Green chemistry and the ten commandments of sustainability

395 Pages·2006·5.292 MB·English

by  Stanley E. Manahan

GREEN CHEMISTRY
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AND THE TEN COMMANDMENTS OF
SUSTAINABILITY
Stanley E. Manahan
[email protected]
ChemChar Research, Inc.
2005
THE ELEMENTS
Atomic Atomic Atomic Atomic
number Name Symbol mass number Name Symbol mass
1 Hydrogen H 1.00794 57 Lanthanum La 138.9055
2 Helium He 4.0026 58 Cerium Ce 140.115
3 Lithium Li 6.941 59 Praseodymium Pr 140.9077
4 Beryllium Be 9.01218 60 Neodymium Nd 144.24
5 Boron B 10.811 61 Promethium Pm 145
6 Carbon C 12.011 62 Samarium Sm 150.36
7 Nitrogen N 14.0067 63 Europium Eu 151.965
8 Oxygen O 15.9994 64 Gadolinium Gd 157.25
9 Fluorine F 18.9984 65 Terbium Tb 158.925
10 Neon Ne 20.1797 66 Dysprosium Dy 162.50
11 Sodium Na 22.9898 67 Holmium Ho 164.9303
12 Magnesium Mg 24.305 68 Erbium Er 167.26
13 Aluminum Al 26.98154 69 Thulium Tm 168.9342
14 Silicon Si 28.0855 70 Ytterbium Yb 173.04
15 Phosphorus P 30.973 71 Lutetium Lu 174.967
16 Sulfur S 32.066 72 Hafnium Hf 178.49
17 Chlorine Cl 35.4527 73 Tantalum Ta 180.9497
18 Argon Ar 39.948 74 Tungsten W 183.85
19 Potassium K 39.0983 75 Rhenium Re 186.207
20 Calcium Ca 40.078 76 Osmium Os 190.2
21 Scandium Sc 44.9559 77 Iridium Ir 192.22
22 Titanium Ti 47.88 78 Platinum Pt 195.08
23 Vanadium V 50.9415 79 Gold Au 196.9665
24 Chromium Cr 51.9961 80 Mercury Hg 200.59
25 Manganese Mn 54.938 81 Thallium Tl 204.383
26 Iron Fe 55.847 82 Lead Pb 207.2
27 Cobalt Co 58.9332 83 Bismuth Bi 208.98
28 Nickel Ni 58.6934 84 Polonium Po 209
29 Copper Cu 63.546 85 Astatine At 210
30 Zinc Zn 65.39 86 Radon Rn 222
31 Gallium Ga 69.723 87 Francium Fr 223
32 Germanium Ge 72.61 88 Radium Ra 226.0254
33 Arsenic As 74.9216 89 Actinium Ac 227.0278
34 Selenium Se 78.96 90 Thorium Th 232.038
35 Bromine Br 79.904 91 Protactinium Pa 231.0359
36 Krypton Kr 83.8 92 Uranium U 238.0289
37 Rubidium Rb 85.4678 93 Neptunium Np 237.048
38 Strontium Sr 87.62 94 Plutonium Pu 244
39 Yttrium Y 88.9056 95 Americium Am 243
40 Zirconium Zr 91.224 96 Curium Cm 247
41 Niobium Nb 92.9064 97 Berkelium Bk 247
42 Molybdenum Mo 95.94 98 Californium Cf 251
43 Technetium Tc 98 99 Einsteinium Es 252
44 Ruthenium Ru 101.07 100 Fermium Fm 257.1
45 Rhodium Rh 102.9055 101 Mendelevium Md 258.1
46 Palladium Pd 106.42 102 Nobelium No 255
47 Silver Ag 107.8682 103 Lawrencium Lr 260
48 Cadmium Cd 112.411 104 Rutherfordium Rf 261.11
49 Indium In 114.82 105 Dubnium Db 262.11
50 Tin Sn 118.710 106 Seaborgium Sg 263.12
51 Antimony Sb 121.757 107 Bohrium Bh 262.12
52 Tellurium Te 127.60 108 Hassium Hs 265
53 Iodine I 126.9045 109 Meitnerium Mt 266
________________________________________
54 Xenon Xe 131.29
1
55 Cesium Cs 132.9054 Elements above atomic number 92 have been
56 Barium Ba 137.327 made artificially.
GREEN CHEMISTRY
AND THE TEN COMMANDMENTS
OF SUSTAINABILITY
2nd ed
Stanley E. Manahan
2006
ChemChar Research, Inc
Publishers
Columbia, Missouri U.S.A.
Copyright © 2006 by Stanley E. Manahan
All Rights Reserved.
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International Standard Book Number: 0-9749522-4-9
Printed in the United States of America
TABLE OF CONTENTS
Chapter 1. Chemistry, Green Chemistry, and Environmental Chemistry . . . . . . . . . . . 1
1.1. Chemistry Is Good . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. The Environment and the Five Environmental Spheres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3. What Is Environmental Chemistry? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4. Environmental Pollution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5. What Is Green Chemistry? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6. Green Chemistry and Synthetic Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.7. Reduction of Risk: Hazard and Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.8. The Risks of No Risks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.9. Waste Prevention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5
1.10. Basic Principles of Green Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.11. Some Things to Know About Chemistry before You Even Start . . . . . . . . . . . . 17
1.12. Combining Atoms to Make Molecules and Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.13. The Process of Making and Breaking Chemical Bonds: Chemical Reactions . 20
1.14. The Nature of Matter and States of Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Chapter 2. The Elements: Basic Building Blocks of Green Chemicals . . . . . . . . . . . 27
2.1. Elements, Atoms, and Atomic Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2. Hydrogen, the Simplest Atom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.3. Helium, the First Noble Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.4. Lithium, the First Metal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.5. The Second Period of the Periodic Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.6. The Special Significance of the Octet of 8 Outer Shell Electrons . . . . . . . . . . . . 33
2.7. Completing the 20-Element Periodic Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.8. The Brief Periodic Table Is Complete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Chapter 3. Compounds: Safer Materials for a Safer World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.1. Chemical Bonds and Compound Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.2. Electrons Involved in Chemical Bonds and Octets of Electrons . . . . . . . . . . . . . . 57
3.3. Sodium Chloride and Ionic Bonds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
i
3.4. Covalent Bonds in H and Other Molecules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2
3.5. Covalent Bonds in Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.6. Covalent Bonds and Green Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.7. Predicting Covalently Bound Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.8. Chemical Formulas, the Mole, and Percentage Composition . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.9. What Are Chemical Compounds Called? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.10. Acids, Bases, and Salts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Chapter 4. Chemical Reactions: Making Materials Safely Without Damaging the
Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.1. Describing What Happens With Chemical Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.2. Balancing Chemical Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.3. Just Because You Can Write It Does Not Mean That It Will Happen . . . . . . . . . . 84
4.4. Yield and Atom Economy in Chemical Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.5. Catalysts That Make Reactions Go . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.6. Kinds of Chemical Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.7. Oxidation-Reduction Reactions and Green Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4.8. Quantitative Information from Chemical Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.9. Stoichiometry By the Mole Ratio Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.10. Limiting Reactant and Percent Yield . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.11. Titrations: Measuring Moles By Volumes of Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.12. Industrial Chemical Reactions: The Solvay Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Chapter 5. The Wonderful World Of Carbon: Organic Chemistry and Biochemicals . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.1. Rings and Chains of Carbon Atoms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.2. Compounds of Carbon and Hydrogen: Hydrocarbons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
5.3. Lines Showing Organic Structural Formulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
5.4. Functional Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
5.5. Giant Molecules from Small Organic Molecules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
5.6. Life Chemicals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.7. Carbohydrates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.8. Proteins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
5.9. Lipids: Fats, Oils, and Hormones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
5.10. Nucleic Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
ii
Chapter 6. Energy Relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.1. Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.2. Radiant Energy from the Sun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
6.3. Storage and Release of Energy By Chemicals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
6.4. Energy Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
6.5. Conversions Between Forms of Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
6.6. Green Engineering and Energy Conversion Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
6.7. Conversion of Chemical Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
6.8. Renewable Energy Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
6.9. Nuclear Energy: Will it Rise Again? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Chapter 7. Water, the Ultimate Green Solvent: Its Uses and Environmental Chemistry
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
7.1. H O: Simple Formula, Complex Molecule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
2
7.2. Important Properties of Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
7.3. Water Distribution and Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
7.4. Bodies of Water and Life in Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
7.5. Chemical Processes in Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
7.6. Fizzy Water from Underground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
7.7. (Weak) Acid from the Sky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
7.8. Why Natural Waters Contain Alkalinity and Calcium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
7.9. Metals in Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
7.10. Water Interactions with Other Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
7.11. Heavy Metal Water Pollutants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
7.12. Inorganic Water Pollutants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
7.13. Organic Water Pollutants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
7.14. Pesticides in Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
7.15. Polychlorinated Biphenyls (PCBs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
7.16. Radioactive Substances in Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
7.17. Water Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Chapter 8. Air and the Atmosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
8.1. More Than Just Air to Breathe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
8.2. Atmospheric Chemistry and Photochemical Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
iii
8.3. Energy and Mass Transfer in the Atmosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
8.4. Atmospheric Oxygen and Nitrogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
8.5. Atmospheric Pollutant Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
8.6. Pollutant Gaseous Oxides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
8.7. Acid Rain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
8.8. Miscellaneous Gases in the Atmosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
8.9. CO : The Ultimate Air Pollutant? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
2
8.10. Photochemical Smog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Chapter 9. The Biosphere: How the Revolution in Biology Relates to Green
Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
9.1. Green Chemistry and the Biosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
9.2. Biology and the Biosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
9.3. Cells: Basic Units of Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
9.4. Metabolism and Control in Organisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
9.5. Reproduction and Inherited Traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
9.6. Stability and Equilibrium of the Biosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
9.7. DNA and the Human Genome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
9.8. Genetic Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
9.9. Biological Interaction With Environmental Chemicals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
9.10. Biodegradation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
9.11. The Anthrosphere in Support of the Biosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Chapter 10. The Geosphere, Soil, and Food Production: The Second Green
Revolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
10.1. The Solid Earth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
10.2. Environmental Hazards of the Geosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
10.3. Water in and on the Geosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
10.4. Anthrospheric Influences on the Geosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
10.5. The Geosphere as a Waste Repository . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
10.6. Have You Thanked a Clod Today? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
10.7. Production of Food and Fiber on Soil — Agriculture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
10.8. Plant Nutrients and Fertilizers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
10.9. Pesticides and Agricultural Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
iv
10.10. Soil and Plants Related to Wastes And Pollutants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
10.11. Soil Loss — Desertification and Deforestation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
10.12. Agricultural Applications of Genetically Modified Organisms . . . . . . . . . . . 272
Chapter 11. Toward a Greener Anthrosphere through Industrial Ecology . . . . . . . . 279
11.1. Industrial Ecology and Industrial Ecosystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
11.2. Metabolic Processes in Industrial Ecosystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
11.3. Life Cycles in Industrial Ecosystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
11.4. Kinds of Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
11.5. Attributes Required by an Industrial Ecosystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
11.6. Kalundborg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
11.7. Environmental Impacts of Industrial Ecosystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
11.8. Green Chemistry in The Service of Industrial Ecosystems . . . . . . . . . . . . . . . 293
11.9. Feedstocks, Reagents, Media, and Catalysts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
Chapter 12. Feedstocks: Maximum Utilization of Renewable and Biological
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
12.1. Sources of Feedstocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
12.2. Utilization of Feedstocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
12.3. Biological Feedstocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
12.4. Fermentation and Plant Sources of Chemicals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
12.5. Glucose As Feedstock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
12.6. Cellulose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
12.7. Feedstocks from Cellulose Wastes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
12.9. Direct Biosynthesis of Polymers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
12.10. Bioconversion Processes for Synthetic Chemicals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
Chapter 13 Terrorism, Toxicity, And Vulnerability: Chemistry in Defense of
Human Welfare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
13.1. Vulnerability to Terrorist Attack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
13.2. Protecting the Anthrosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
13.3. Substances That Explode, Burn, or React Violently . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
13.4. Toxic Substances and Toxicology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
13.5. Toxic Chemical Attack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
13.6. Protecting Water, Food, and Air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
v
13.7. Detecting Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
13.8. Green Chemistry to Combat Terrorism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
13.9. Green Chemistry for Sustainable Prosperity and a Safer World . . . . . . . . . . . . 342
Chapter 14 The Ten Commandments of Sustainability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
14.1. We Cannot Go On Like This. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
14.2. The First Commandment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
14.3. The Second Commandment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
14.4. The Third Commandment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
14.5. The Fourth Commandment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
14.6. The Fifth Commandment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
14.7. The Sixth Commandment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
14.8. The Seventh Commandment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
14.9. The Eighth Commandment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
14.10. The Ninth Commandment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
14.11. The Tenth Commandment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
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