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精细化工工艺学作业题

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第一章 绪论

1.精细化学品和精细化率的定义,我国精细化学品的分类如何? 专业工具书:把产量小、纯度高的化学品泛称为精细化学品;

日本:把凡具有专门功能、研究开发、制造及应用技术密集度高,配方技术能左右产品性能,附加值高,收益大,小批量,多品种的商品称为精细化学品; 美国:又称为专用化学品,指全面要求产品功能和性能的一类化学品 我国:把凡能增进或赋予一种(类)产品以特定功能,或本身拥有特定功能的小批量、高纯度的化学品,称为精细化学品。 精细化率(精细化工在整个化学工业中所占的比重) =(精细化工产值/化工产品总值)×100% 精细化率的高低成为衡量一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。 分类:1986年3月6日 11大类 农药、染料、涂料(油漆、油墨)、颜料、试剂和高纯物、信息用化学品(感光材料、磁性材料、)、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、化学药品(原料药)和日用化学品、功能高分子材料(功能膜、偏光材料)。

2.简述精细化工和精细化学品的特点,精细化学品量和质的两个基本特性。

生产特性:小批量、多品种、复配型居多,技术密集度高,综合生流程和多功能生产装置,生产工艺多样化 经济特性:投资效率高,附加价值高,利润率高 商业特性:市场排他性,市场从属性,配有应用技术和技术服务

产品特性:物理功能、化学功能和生物活性。

量:小批量、多品种

质:特定功能、专用性质 3.通用化学品、精细化学品和专用化学品的区别。

通用化学品(Commodity Chemicals ) (非差别性、量大):指从价廉,易得的天然资源开始,经一次或数次化学加工而制成的最基本的化工原料

精细化学品。(非差别性、量少):化学试剂、染料、颜料、食品添加剂、催化剂、医药和农药的原药等。以化合物的形式销售,强调产品的规格和纯度。初级产品深加工制成。

专用化学品。(差别性、量少):指全面要求产品功能和性能的一类化学品,可按商品使用性质分为准商品,多用途功能化合物和最终用途化学品。如化妆品、肥皂、洗衣粉、洗涤剂、农药。 以混合物形式销售,主要以复配显示专门功能为特点。

第二章 精细化工工艺学基础及技术开发

1.简述精细化工工艺学的内涵和主要包括的内容。

精细化工工艺学是指从初级原料、次级原料到精细化工产品的加工方法和过程。其方法和过程可以采用化学反应,也可采用复配技术,但这些方法和过程应该是技术上可行的、工艺上先进的、经济上合理的、环保上允许的。

对具体产品:选择和确定合成路线和工艺路线、该产品的主要应用及发展动向

对单元反应:确定最佳工艺条件、合成技术和完成反应的方法

2.精细化工工艺流程设计的四个重要部分

原料预处理,反应过程,二级处理,产物后处理

3.精细化工产品的研究方法,精细化学品配方研究和设计的基本原则和设计过程方法(我们如何去进行精细化工产品的配方研究与设计?)。

1合成和筛选具有特定功能的目标化合物2配方技术研究: 基本原则:从产品设计的用途出发,在要求产品配方的全部性能指标均应达到规定标准的前提下,使产品配方综合性能指标达到最优化。3产品性能的检测:以产品的应用效果(性能)来衡量4 应用技术研究5工艺路线的选择和优化

4.精细化工新产品发展的一般规律和精细化工过程开发的一般步骤和程序。

原型发展阶段,雏型发展阶段,性能发展阶段,功能扩展阶段

精细化工过程开发的一般步骤是从一个新的技术思想的提出,再通过实验室研究、中间试验到实现工业化生产取得经济实效并形成一整套技术资料这一个全过程

“设想”——————“现实”

基础理论实验探索新方案的提出情报收集分析研究

实验室研 究预设计中试设计与施工工业化生产经济技术评价初步评价建立模型概念设计大型冷模实验模型修改精细化工过程开发步骤示意图

第三章 染料与颜料

1.染料和颜料有何异同?染料的应用途径和染色过程以及固着方式。染料的分类(应用性质和化学结构)和命名方法。

染料:是能使其它物质获得鲜明、均匀、坚牢色泽的有色有机化合物。染料通过被染色纤维吸附或与之发生化学结合或机械固着使纤维材料或其他物质染色,其自身颜色不代表织物上的颜色。

传统用途是对纺织品着色或染色。染料可溶于水或有机溶剂,有的可在染色时转变成可溶状态

颜料:是不溶于水和其他有机溶剂的有色物质,能以高度分散微粒状态而使被着色物着色,对所有的着色对象均无亲和力。颜料常和具有黏合性能的高分子材料合用,靠黏合剂、树脂等其他成膜物质与着色对象结合在一起。传统用途:对非纺织品进行着色。

染料的应用途径

染色:染料由外部进到被染物内部而使被染物获得颜色,如各种纤维、织物、皮革的染色。

着色:在物体形成最后固体状态之前,将其分散于组成物之中,成型后即得有色物体,如塑料、橡胶及合成纤维的原浆着色。

涂色:借助于涂料作用,使染料附于物体表面而使物体表面着色,如涂料、印花油漆等。

染色过程:吸附,扩散,固着

染料在被染物内固着,不同的染料与不同的被染物,固着原理不同,染料的固着存在三种类型:

1.纯粹化学性固色:

2.物理化学性固着:

3. 机械固着(物理性)

一是按照染料的应用性质分类;1. 酸性染料、酸性媒介染料和酸性络合染料 2. 中性染料 3. 阳离子染料 4. 活性染料 5. 直接染料 . 6,分散染料 7. 还原染料 8. 冰染染料 9. 硫化染料

二是根据染料的化学结构分类: 偶氮染料 2. 蒽醌染料 3. 醌亚胺染料 4. 稠环酮类染料 5. 靛族染料

6. 酞菁染料

7. 芳甲烷染料 .8 硝基和亚硝基染料 9. 硫化染料 10. 芪(1,2-二苯乙烯)染料 11. 活性染料 12. (多)甲川和氮杂甲川染料 此外,还有氮蒽、氧氮蒽、硫氮蒽、噻唑、喹啉等结构的染料

我国染料三段命名法,规定如下: 第一段为冠称,表示染料根据应用方法或性质分类的名称,为了使染料名称能细致地反应出染料在应用方面的特征,将冠称分为31类,如酸性、弱酸性等 。第二段为色称,表示染料在被染物上色泽的名称,色泽的形容词采用“嫩”、“艳”、“深”三字。第三段是尾称(字尾),以英文字母结合阿拉伯数字补充说明染料的色光、形态、

2.光与颜色之间有何关系?染料的经典发色理论——发色团学说,何谓深色(浅色)、浓色(减色)效应? 自然可见光: 400-760 nm ;波长越短,能量越高,颜色越浅。反之亦然。

互补光: 若两种不同波长的光混在一起能变成白光,则称其为互补光。如红与青绿色光等,具体见颜色环。 1876 年德国人维特(O.N.Witt)提出发色团与助色团论。认为:有机化合物的颜色是双键引起的,其结构中至少需要有某些不饱和基团存在时才能发色,这些基团称之为发色基团,主要的发色基团有-N=N-、=C=C=、-N=O 、NO2、=C=O 等,含有发色团的分子称为发色体或色原体。增加染料结构中共轭双键的数量,其颜色加深,羰基数目增加颜色也加深。当引入另外一些基团时,也使发色体颜色加深,这些基团称为助色团,如氨基、羟基和它们的取代基、卤代基等。

价键理论认为有机共轭分子的结构,可以看作π电子成对方式不同,能量基本相同的共轭结构,其基态和激发态是不同电子结构共振体的杂化体,共振体愈多,其杂化后的基态和激发态能级差愈小,吸收光的波长愈长。所以在染料分子中,往往增加双键、芳环来增加共轭结构,使染料的颜色蓝移(深色效应)

能增加染料吸收波长的效应称为深色效应。把增加染料吸收强度的效应叫浓色效应。反之,把降低吸收波长的基础理论

实验探索新方案的提出情报收集

分析研究实验室研 究预设

计中试

设计

与施工工业化生产经济技术评价

初步评价建立模型

概念设计大型冷模实验模型修改

精细化工过程开发步骤示意图

颜色的影响

效应称为浅色效应。把降低吸收强度的效应叫减色效应。

3.简述染料结构与颜色之间的关系(理解并掌握)。

(1)共轭双键长度与颜色的关系

共轭双键的数目越多,π→π*跃迁所需的能量越低,选择吸收光的波长移向长波方向,产生不同程度的深色效应。分子结构中萘环代替苯环或偶氮基个数增加,颜色加深。共轭双键系统愈长颜色愈深。芳环越多,共轭系统也越长;电子叠合轨道越多,越易激发;激化能降低,颜色加深。

在偶氮染料中,单偶氮染料大都为黄色、红色,少数为紫色、蓝色,而双偶氮染料大多数由红色至蓝色,多偶氮染料的色泽可以加深到绿色和黑色。

2)取代基对颜色的影响共轭系统中引入-NH2、-NR2、-OH、-OR等供电子基团时,基团的孤对电子与共轭系统中的π电子相互作用,降低了分子激化能,使颜色加深。吸电子基团如硝基、羰基、氰基等,对共轭体系的诱导效应,可使染料分子的极性增加,从而使激发态分子变得稳定,也可降低激化能而发生颜色蓝移。在染料分子两端同时存在给电子和吸电子取代基时,颜色作用更明显。

3)分子的平面结构与颜色的关系当分子内共轭双键的全部组成原子在同一平面时,π电子的叠合程度最大,平面结构受到破坏,π电子的叠合程度就降低,激化能增高,产生浅色效应,同时吸收系数也降低。

4)金属络合物对颜色的影响当将金属离子引入染料分子时,金属离子一方面以共价键与染料分子结合,又与具有未共用电子对的原子形成配位键,从而影响共轭体系电子云的分布,改变了激发态和基态的能量,通常使颜色加深变暗。

作为染料内络合用的金属离子通常有Fe、Al、Cr、Cu、Co等。不同的金属离子由于对共轭系统π电子云的影响不同,所以同一染料与不同金属离子生成的络合物具有不同的颜色,

4)介质酸碱性对颜色的影响染料在介质的作用下发生离子化生成电荷,使共轭体系内供电子基团的供电子性或吸电子基团的吸电子性获得加强,产生深色效应;反之离子化的结果使供电子基的供电子能力丧失则产生浅色效应。(pH指示剂原理

4.偶氮染料生产的基本反应和主要工序。

在偶氮染料的生产中,重氮化与偶合反应是两个基本反应和主要工序。

芳香族伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应

重氮盐和酚类、芳胺作用生成偶氮化合物的反应称为偶合反应

5.何谓活性染料?活性染料在结构上有何特点?活性染料分子由哪几部分构成?活性染料主要有哪几类活性基?简述活性染料的染色机理。

6.何谓直接染料、冰染染料和还原染料?何谓色基和色酚?还原染料主要有哪些类型?

在染纤维素纤维时,不需媒染剂的帮助即能上染,故称为直接染料

冰染染料是由重氮组分的重氮盐和偶合组分在纤维上形成的不溶性偶氮染料。

活性染料又称反应性染料,它是一种在化学结构上带有活性基团的水溶性染料

还原染料是含有两个或两个以上共轭羰基的多环芳香族化合物。

酸性染料是一类在酸性介质中上染蛋白质纤维或锦纶的染料。

分散染料是专用于聚酯合成纤维染色的染料

功能染料(Functional Dyes)亦称专用染料(Special Dyes), 是一类具有特殊功能性或特殊专用性的染料,这种特殊的功能通常都与近代高新技术领域关联的光、电、热、化学、生化等性质相关

偶合组分称为色酚(Naphthol);色酚分子结构中不含磺酸基或羧基等水溶性基团,但可溶于碱性水介质中。目前色酚种类主要有三类:①色酚AS系列:②色酚AS-G系列:③其它类色酚

重氮组分称为色基(Color base)。色基是不含有磺酸基等水溶性基团的芳胺类按化学结构,色基分为三类:①苯胺衍生物2对苯二胺-N-取代衍生物3氨基偶氮苯衍生物

还原染料按照化学结构和性质可分为四大类:蒽醌类;蒽酮类;靛族类;可溶性还原染料。

颜料品种繁多,按组成分为无机颜料和有机颜料两大类

第四章日用化学品

1.合成洗涤剂常用的助剂有哪些?简述它们在洗涤剂中的作用?

洗涤剂配方的必要组分是表面活性剂,其辅助成分包括助剂、泡沫促进剂、配料、填料等

表面活性剂一般作为洗涤成分,但在某些配方中也用作辅助原料,起乳化、润湿、增溶、保湿、润滑、杀菌、

柔软、抗静电、发泡、消泡等作用。

洗涤助剂分为无机((1)磷酸盐常用的磷酸盐有磷酸三钠、三聚磷酸钠、焦磷酸四钾。合成洗涤剂中最常用也是性能最好的螯合剂是三聚磷酸钠。2)硫酸钠 3)硅酸钠(4)漂白剂)和有机助剂((1)羧甲基纤维素钠(CMC)(2)泡沫稳定剂与泡沫调节剂(3)酶(4)助溶剂(5)荧光增白剂(6)香精(7)溶剂(8)抑菌剂 9)抗静电剂和织物柔软剂)两类,

洗涤助剂有以下的一些作用:(1)增强表面活性,增加污垢的分散、乳化、增溶,防止污垢再沉积。(2)软化硬水,防止表面活性剂水解,提高洗涤液碱性,并有碱性缓冲作用。(3)改善泡沫性能,增加物料溶解度,提高产品粘度。(4)降低皮肤的刺激性,并对纺织品起柔软、抑菌、杀菌、抗静电、整饰等作用。(5)改善产品外观,赋予产品美观的色彩和优雅的香气,从而使消费者喜爱选用,提高商品的商业价值。

2.洗衣粉配方设计主要应考虑哪些原则?洗衣粉为什么要进行后配料?

通过洗涤剂配方的研究,使表面活性剂和各种助剂充分发挥它们的协同作用,以降低洗涤剂的成本和改善使用性能。1 各类表面活性剂的去污性能各有长短,阴离子型表面活性剂对极性污垢的去污效果一般优于非离子,而去油性污垢则以非离子为好,阳离子表面活性剂不宜作洗涤剂。2 多种表面活性剂的复配其性能通常优于单一品种。3 临界胶束浓度、表面张力虽是表面活性剂性能的基本表证,但用作洗涤剂时并非临界胶束浓度、表面张力愈低愈好,还要求在水中有适当的溶解性。4 水硬度对表面活性剂的去污性能影响很大,特别是阴离子表面活性剂。所以必须配入去除钙、镁离子的助剂。可供选择的助剂品种不少,但从价格与综合性能来看,还是三聚磷酸钠最好。5 高PH值洗涤剂的去污效果优于低PH值洗涤剂。这是由于洗涤液pH值升高,可提高基质及固体污垢的表面负电位,从而减少颗粒污垢间的絮凝及在基质上再沉积的倾向。但对于蛋白结构的基质不能采用高碱性的配方。

3.画出并简述(高塔)逆流式喷雾干燥法生产粒状合成洗涤剂(洗衣粉)的生产过程示意图。为什么要发展无磷洗衣粉?可用哪些物质来取代?

先将活性物质单体和助剂调制成一定粘度的料浆,用高压泵和喷射器喷成细小的雾状液滴,与200-500摄氏度的热风接触后,雾状的液滴在短时间内迅速成为干燥颗粒。生产工艺流程:气流式喷雾干燥法的实际生产过程主要分为料浆的制备、喷雾干燥和成品包装等工序

“磷”是造成水体富营养化的罪魁祸首,因为磷是一种营养物质,它可以造成水中藻类的疯长。而大量藻类又会消耗水中的氧分,造成水中微生物缺氧死亡、腐败,水体失去自净功能从而破坏水质

可替代的物质有:有机螯合助剂,如二乙胺四醋酸(EDTA)、氮川三醋酸(NTA)、酒石酸钠、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐等;高分子电解质助剂,如聚丙烯酸盐以及人造沸石等。目前普遍认为,人造沸石是比较有发展前途的洗涤助剂。

第五章胶黏剂

1.胶黏剂的定义和特点,胶黏剂的主要组成成分有哪些?各起什么作用?

胶黏剂(adhesive):又称黏合剂、粘接剂,简称胶。它是一种在一定条件下凡是能够把两种同种(类)或异种(类)被胶接材料(adherend)通过表面粘附作用紧密地连接起来起着传递作用,并且能够满足一定物理化学性能要求的非金属物质。是一类单组份或多组分的材料,具有优良的粘接性能。

特点:耐温性轻质性粘接无破坏性低污染性

粘料:又称基料,是胶黏剂的主要成分。有天然聚合物、合成聚合物及无机物三大类。

固化剂:是使液态基料通过化学反应,发生聚合、缩聚或交联反应,转变成高分子量固体,使胶接接头具有力学强度和稳定性的物质。不同的基料应选用固化快、质量好、用量少的固化剂。

填料:是不参与反应的惰性物质,可提高胶接强度、耐热性、尺寸稳定性并可降低成本。其品种很多,如石棉粉、铝粉、云母、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉等。

增韧剂:能提高胶黏剂的柔韧性,降低脆性,改善抗冲击性等。

稀释剂:降低胶黏剂的粘度,便于施工操作,有能参与固化反应的活性稀释剂和惰性稀释剂两种。

偶联剂:具有能分别和被粘物及粘合剂反应成键的两种基团,提高胶接强度。多为硅氧烷或聚对苯二甲酸酯化合物。

稳定剂:为防止胶黏剂长期受热分解或贮存时性能变化的成分。

触变剂:利用触变反应,使胶液静态时有较大的粘度,从而防止胶液流挂的一类配合剂。

2.胶黏剂的主要粘接理论有哪些?各有何优缺点?

吸附理论:胶接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子界面发生吸附作用。(物理吸附和化学吸附)

吸附理论的缺陷:1. 解释不了胶粘剂与被胶粘物之间的胶接力大于胶粘剂本身的强度。2. 解释不了胶接强度大小与分子间的分离速度关系。3. 解释不了对于高分子化合物极性过大,反而胶接强度降低。4. 解释不了水的影响。

静电理论:在胶接接头中存在双电层,胶接力来自双电层的静电引力。成功地解释了粘附功与剥离速度有关的实验事实。缺陷:静电引力(<0.04MPa)对胶接强度的贡献可忽略不计,无法解释用炭黑作填料的胶粘剂及导电胶的胶接现象,无法解释由两种以上互溶高聚物构成的胶接体系的胶接现象,不能解释温度、湿度及其它因素对剥离实验结果的影响

扩散理论:胶粘剂和被粘物分子通过相互扩散而形成牢固接头

特点: 1.胶接强度与接触时间,胶接温度,胶接压力,胶层厚度有关系。2.胶粘剂分子量越高越不利扩散。3.分子链的柔韧性增加,侧基减少,有利分子扩散,胶接强度也有增加。4.极性与极性和非极性与非极性聚合物之间都具有较高的粘附力。缺点:不能解释高聚物以外的胶粘现象。

机械结合理论:该理论认为,粘合剂浸透到被粘物表面的空隙中,固化后就象许多小钩和椎头似地把粘合剂和被粘物发生纯机械咬和与镶嵌,这种细微的机械结合对多孔性表面更为显著。

特点:机械连接力和摩擦力有关。缺点:孔材料黏结无法解释。

化学键理论:化学键理论认为粘合剂与被粘合物之间除存在范德华力外,有时还可形成化学键。化学键的键能比分子间的作用大的多,形成较多的化学键对提高胶接强度和改善耐久性都具有重要意义。

优点:对胶接现象可以部分解释。缺点:无法解释不发生化学反应的胶接现象。

其它胶接理论:配位键理论弱界面层胶接理论五环说

3.三醛胶指的是哪三种胶黏剂?脲醛树脂和酚醛树脂分别是如何合成的?

脲醛胶,酚醛胶和三聚氰氨甲醛胶

4.热塑性胶黏剂与热固性胶黏剂有何区别?

热塑性高分子胶粘剂是以线型聚合物为粘料,很容易配制成溶液状,乳液状或熔融状粘合剂进行粘接操作,使用方便。固化过程中不产生交联反应,而是通过溶剂或分散介质的挥发或熔体冷却成为胶层、产生粘接力。优点:柔韧性、耐冲击性、初粘力高、贮存稳定性好等。缺点:耐热性、耐溶剂性较差,胶接强度相对较低,常温下往往有蠕变倾向。应用:非结构件的胶粘,如纸张、木材、皮革、纤维制品等低受力物品的粘接。热塑性

聚酰胺、聚酯等也用于金属、金属与塑料、橡皮间的粘接。

热固性树脂胶粘剂是以中低分子量、且含有高反应性基团的聚合物为粘料的胶粘剂,在加热(或/和固化剂)作用下,聚合物之间发生交联反应,形成不溶不熔的胶层。特点:聚合物分子量小易扩散渗透,粘接力强,胶层耐热性、耐蠕变性好。缺点:但起始粘接力小,固化后易产生体积收缩和内应力,使胶接强度下降,所以在往往需加压、加入填料来弥补这些不足。

5.简述热塑性、邻位热塑性、热固性酚醛树脂的合成工艺条件和结构。热固性酚醛树脂的三个阶段,酚醛树脂的固化机理

固化(温度150-180oC,适当加压0.3-1.5MP)

6. 聚醋酸乙烯酯的合成原理,写出聚合反应式,请画出聚醋酸乙烯乳液生产的工艺流程图并简述其生产工艺过程。

7.写出双酚A型环氧树脂的反应方程式。

8.何谓热熔胶、压敏胶、厌氧胶?简述热熔胶的组成及各成分的主要作用。简述压敏胶的组成,好的压敏胶必

须满足什么条件?并画出压敏胶各种力间的关系图。

热熔胶黏剂是在熔化状态进行涂布,冷却成固态就完成粘接的一种热塑性胶黏剂。压敏胶是制造压敏型胶粘带用的胶粘剂。厌氧胶,是利用氧对自由基阻聚原理制成的单组份密封粘和剂,既可用于粘接又可用于密封

压敏胶按照主体树脂成分可成分可分为橡胶型和树脂型两类。橡胶型又可分为天然橡胶和合成橡胶类;树脂型又主要包括丙烯酸类、有机硅类以及聚氨酯类。橡胶类压敏胶除主要成分为橡胶外,还要加入其他辅助成分,如增粘树脂、增塑剂、填料、粘度调整剂、硫化剂、防老剂、溶剂等配合而成。而树脂类压敏胶除主体树脂外,还需加入消泡剂、流平剂、润湿剂等助剂。

第六章涂料

1. 涂料的定义和功能(作用),涂料的主要组成成分有哪些?各组分起什么作用?。涂料的标准分类与命名方法。涂料的生产过程主要包括哪些基本步骤?涂料检测的基本指标有哪些?简述涂料涂膜的固化机理。

也叫油漆,是指用特定的施工方法涂覆到物体表面后,经固化使物体表面形成美观而有一定强度的连续性保护膜、或者形成具有某种特殊功能涂膜的材料,可对被涂物进行保护,装饰和其他作用。

主要由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质组成。

标准分类:1油脂漆类2天然树脂漆类3酚醛树脂漆类4沥青漆类5醇酸树脂漆类6氨基树脂漆类7硝基树脂漆类8纤维素树脂漆类9过氯乙烯漆类10乙烯漆类11丙烯酸漆类12聚酯漆类13环氧树脂漆类14聚氨酯漆类15元素有机漆类16橡胶漆类17其他漆类18辅助材料

命名原则:1)涂料全名=颜色或颜料名称+成膜物质名称+基本名称(特性或专业用途)

对于不含颜料的清漆:成膜物质名称+基本名称

涂膜的固化机理:物理机理:依靠液体挥发得到涂膜的过程。用于大分子量成膜物质。氧反应机理:氧与成膜物质反应,交联固化得到涂膜。交联固化机理:依靠组分的化学反应,交联固化得到涂膜。

2.举例说明醇酸树脂的合成原理和合成工艺方法。什么是油度?如何计算?有哪些方法可改性制备水性醇酸树脂涂料?

RCOOH + R’OH RCOOR’ + H2O

油度以树脂固体中所含油的重量百分数来表示,即油度(%)=油用量×100/树脂理论产量。

酯化催化剂的应用醇酸树脂酯化反应回流系统改进加热和净化方式改进

3.写出合成聚氨酯树脂的化学反应式,合成聚氨酯有哪些单体?光固化涂料的定义和组成。

单体:异氰酸酯含羟基化合物

光固化树脂又称光敏树脂,是一种受光线照射后,能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化,进而交联固化的低聚物。光固化涂料的基体树脂、光引发剂、活性稀释剂以及各种助剂复配

第七章食品添加剂

1.食品添加剂的定义和作用;评价食品添加剂的毒性指标(ADI值、LD50);食品防腐剂和抗氧化剂的防腐和抗氧化机理;常用的防腐剂和抗氧化剂有哪些?(熟悉代号如BHA、BHT、PG和TBHQ的名称即TBHQ指叔(特)丁基对苯二酚);会分析一个常见食品配方中的食品添加剂的类别。

是指为了改善食品品质和色、香、味、形、营养价值以及为保存和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成物质或者天然物质。 1. 提高食品的保藏性能,防腐;2. 改善食品的感官性状;3. 利于食品加工操作,适应机械化、连续化生产;4. 保持或提高食品的营养价值;5. 满足某些病患者的特殊需要

毒性指标:日允许摄入量(ADI,mg/kg体重)半数致死量( LD50 )中毒阈量

防腐机理①破坏微生物细胞膜的结构或者改变细胞膜的渗透性,使微生物体内的酶类和代谢产物逸出细胞外,导致微生物正常的生理平衡被破坏而失活。②防腐剂与微生物的酶作用,如与酶的巯基作用,破坏多种含硫蛋白酶的活性,干扰微生物体的正常代谢,从而影响其生存和繁殖。通常防腐剂作用于微生物的呼吸酶系,如乙酰辅酶A缩合酶、脱氢酶、电子转递酶系等。③其他作用:包括防腐剂作用于蛋白质,导致蛋白质部分变性、蛋白质交联而导致其他的生理作用不能进行等。

抗氧化机理:降低食品内部及周围的氧含量。放出氢离子,将油脂在自动氧化过程中所产生的过氧化物破坏分解。抗氧化剂与产生的过氧化物结合,使油脂的自动氧化过程中的链锁反应中断。阻止或减弱氧化酶类的活动。第八章功能高分子材料

1.功能高分子材料的类别、合成原理和合成方法;离子交换树脂的结构、命名原则、分类和主要功能及其应用。具有特殊的物理或化学性能的高分子材料

分类:1化学功能材料1) 分离功能材料2) 反应功能材料 3) 生物功能材料2. 机械功能材料3. 光学功能材料4. 电磁功能材料5. 热功能材料

原理:利用高分子本身结构或聚集态结构的特点,引入功能性基团,形成具有某种特殊功能的新型高分子材料。方法:功能单体聚合或缩聚反应:较为困难而复杂高分子的功能化反应:较为方便和廉价的方法,如聚苯乙烯与功能材料复合:机械混合,如导电硅橡胶、导电胶、医用材料

离子交换树脂是一类带有三维网状结构的以高分子为基体、可进行离子交换的官能团的物质

树脂由三部分组成:三维空间结构的网络骨架(不溶性);骨架上连接的可离子化的功能基团;功能基团上吸附的可交换的离子(带相反电荷)

离子交换树脂的全名由分类名称、骨架(或基团)名称和基本名称排列组成

(1)按交换基团的性质分类阳离子交换树脂可进一步分为强酸型、中酸型和弱酸型三种。如R—SO3H为

强酸型,R—PO(OH)2为中酸型,R—COOH为弱酸型。习惯上,一般将中酸型和弱酸型统称为弱酸型。

阴离子交换树脂又可分为强碱型和弱碱型两种(2)按树脂的物理结构分类凝胶型、大孔型和载体型

离子交换树脂最主要的功能是离子交换,此外,它还具有吸附、催化、脱水等功能。

离子交换树脂的应用(I) 清除离子 (II) 离子交换 (III) 酸、碱催化反应

2.典型离子交换树脂的合成方法。吸附树脂分离重金属的原理;高吸水性树脂的吸水机理和特性。

高吸水性树脂吸水是靠分子中极性基团通过氢键或静电力及网络内外电介质的渗透压不同,将水主要以结合水的形式吸到树脂网络中。由高分子电解质组成的离子网络中都挂着正负离子对,如COO-Na+,在未与水接触前,正负离子间以离子键结合,此时树脂网络中的离子浓度最大,与水接触后,由于电解质妁电离平衡作用,水向稀释电解质浓度的方向移动,水被吸入网络中。

高吸水性树脂的特性①吸水性②保水性③吸水状态的凝胶强度④热和光的稳定性⑤吸氨性

第九章合成材料助剂

1. 合成材料助剂的概念和功能分类,如何选择合成材料助剂?

助剂是某些材料和产品在生产、加工过程或使用过程中所需添加的各种辅助化学品,用以改善生产工艺和提高产品性能,大部分的助剂是在加工过程中添加于材料或产品中的

按照其功能分类大致可归纳如下:1.抗老化作用的稳定化助剂2.改善机械性能的助剂3.改善加工性能的助剂4.柔软化和轻质化的助剂5.改进表面性能和外观的助剂6.阻燃添加剂

耐久性,配伍性,相容性适应性,用途性

2.增塑剂的主要作用和增塑机理(以DBP为例说明);增塑剂的结构与增塑性能的关系?增塑剂的种类及其特点。

主要作用是削弱聚合物分子间的次价键,即范德华力,从而增加了聚合物分子链的移动性,降低聚合物分子链的结晶性,因而也即增加了聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、软化温度和玻璃化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。

增塑剂的作用机理是:当增塑剂添加到聚合物中,或增塑剂分子插入到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的引力,结果增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶度,从而使聚合物的塑性增加。以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作增塑剂来塑化聚氯乙烯(PVC)为例,聚氯乙烯的各链节由于有氯原子存在是有极性的,它们的分子链相互吸引在一起,当加热时,其分子链的热运动就变得激烈起来,削弱了分子链间的作用力,分子链间的间隔也有所增加。此时,增塑剂DBP分子就有可能钻到PVC的分子链间,DBP的酯型偶极与PVC 的偶极相互作用而使DBP的苯环极化,这样DBP与PVC就结合在一起。由于DBP非极性部分的亚甲基链不极化,它夹在PVC的分子链间,从而妨碍了聚氯乙烯分子链之间的接近,使分子链的微小热运动变得比较容易,于是聚氯乙烯就变成柔软的塑料了。

分类:1.按相容性的差异分类主增塑剂和辅助增塑剂2.按作用方式分类内增塑剂和外增塑剂3.按化学结构分类

3. 邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的生产工艺流程(间歇法和连续法生产的方框图)。

4. 氧指数的定义,阻燃剂的阻燃效应和阻燃机理;抑烟剂的种类和抑烟机理。

能维持聚合物燃烧的混合气体中氧气的最小体积分数,称为聚合物的极限氧指数(LOI) ,简称氧指数

阻燃效应(1)吸热效应 (2)覆盖效应 (3)稀释效应(4)抑制效应(捕获自由基) (5)增强效应(协同效应)

抑烟剂①助燃剂②可分解产生水蒸气的金属化合物③有机金属化合物④金属氧化物及盐类

抑烟机理a. 促进气相中可燃性气体转化为CO、CO2 b. 促进凝聚相成碳作用,并促使碳微粒在燃烧物表面吸附,从而抑制聚合物热分解所生成的可燃性气体向空气中扩散。

5.抗氧化剂的基本作用机理和类别;热稳定剂的共同特点和主要类别。

热稳定剂能防止PVC在加工过程中由于热和机械剪切所引起的降解,另外还能使制品在使用过程中长期防止热、光和氧的破坏作用。

金属皂类、铅系、有机锡系、液体复合系列以及一些有机化合物稳定剂

6.从作用机理的角度来看,光稳定剂可分为哪几类。

光屏蔽剂、紫外线吸收剂和紫外线猝灭剂、自由基捕获剂

精细化工工艺学复习题及答案

1、精细化学品的定义是什么? 精细化学品是与大宗化学品相对应的一类化工产品,是指对化学工业生产的初级或次级产品进行深加工而制成的具有某些或某些种特殊功能的化学品 2、精细化学品的分类:精细有机化学品、精细无机化学品、精细生物制品 特点:生产特性,小批量、多品种、复配型居多;技术密集度高;多采用间歇式生产装置;生产流程多样化 经济特性,投资效率高、附加价值高、利润率高; 商业特性,市场竞争激烈、重视市场调研、适应市场需求、重视技术的应用服务、要求技术保密、独家经营; 产品特性,具有一定的物理功能、化学功能和生物活性 3、选择聚合物助剂是应注意:与树脂的配伍性、耐久性、对加工条件的适应性、制品用途对助剂的制约、协同效应 4、常用的塑料加工助剂有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、抗静电剂、着色剂、发泡剂 5、DOP邻苯二甲酸二辛酯、DBP邻苯二甲酸二丁酯、TPP磷酸三苯酯、DOA己二酸二辛酯 6、表面活性剂分为哪几类各自具有什么特点? 阴离子表面活性剂一般都具有好的渗透、润湿、乳化、分散、增溶、起泡、去污等作用阳离子表面活性剂它除用作纤维柔软剂、抗静电剂、防水剂、染色助剂等之外,还用作矿物浮选剂、防锈剂、杀菌剂、防腐剂等 两性活性剂由阳离子部分和阴离子部分组成的表面活性剂 非离子表面活性剂在水中不电离,其亲水是主要是由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基和羟基)构成 7、化妆品的辅助原料有哪些? 表面活性剂、香料、色素、防腐剂、保湿剂、营养剂、防晒剂、收敛剂 8、亲水亲油平衡值(HLB)是指:反应表面活性剂的亲水基和亲油基之间在大小和力量上的平衡程度的量 计算:非离子型聚乙二醇和多元醇类(亲水基的分子量*100)/(表面活性剂分子量*5)=(亲水基的分子量*100)/(疏水基分子+亲水基分子量)*5 多元醇脂肪酸酯 20(1—S/A) S酯的皂化值 A原料脂肪酸的酸值 聚乙二醇类 EO/5 EO聚环氧乙烷部分的质量分数 离子型 7+∑亲水基基团数+∑亲油基基团数 9、常用食品防腐剂主要有哪四类?试简要说明 苯甲酸及其盐类食品中可大量食用 山梨酸及其盐类 对羟基苯甲酸酯类防腐效果好,毒性低,无刺激性 丙酸及丙酸盐新型防腐剂,对人体无毒副作用 10、日允许摄入量ADI:人一生中每日从食物或饮水中摄取某种物质而对健康无明显危害的量 半致死量LD50值:在动物急性毒性试验中,使受试动物半数死亡的毒物剂量 中毒阈量:能引起机体某种最轻微中毒现象的剂量 11、试画出聚酸乙烯酯乳液生产的工艺流程图 12、(1)试画出溶剂型橡胶胶黏剂生产的方块流程图,并说明生产中的注意事项 P145图5-12 (2)请画出连续生产法生产DOP的示意图 P16图2-2 13、写出双酚A型环氧树脂的合成反应式 P137

精细化工工艺学知识点

○精细化工:生产精细化学品的工业称精细化学工业。 ○精细化学品:凡能增进或赋予一种产品特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。 ○专用化学品(商品化学品):产量小,经过加工配制,具有专门功能或最终使用性能的产品 ○附加价值:在产值中扣除原材料,税金,设备,厂房的折旧费所剩余部分的价值。它包括工人劳动,利润,动力消耗以及技术开发等费用。 ○精细化工产值率(精细化率):=(精细化工产品总值/化工产品总值)×100% ○增塑剂:添加到聚合物体系中能使聚合物的玻璃化温度降低,塑性增加,使之易于加工的物质。 ○氧指数(OI):试样像蜡烛状持续燃烧时,氮—氧混合气流中所必须的最低氧体积分数,OI = VO2/(VO2+VN2) ○协同效应:助剂并用时,总效应超过各自单独使用效能的加和。○相抗效应:助剂并用时,总效应小于各自单独使用效能的加和。○塑化效率:以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为标准,将其塑化效率定为100,达到同一柔软程度时,其他增塑剂用量与DOP用量的比值。 ○ODP(臭氧损耗)值:表示大气中氯氟碳化物质对臭氧破坏的相对能力。以CFC-11为1。 ○老化:高分子材料在加工,贮存和使用过程中,由于受内外因素的综合作用,导致结构变化,其性能逐渐变坏,以至最后丧失价值的现象。 ○表面活性剂:加入少量就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。 ○临界胶束浓度:表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。 ○亲水亲油平衡值:表面活性剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度之比值。HLB=(亲水基分子量/亲水基分子量+憎水基分子量)×20 ○浊点:表面活性剂溶液升高温度时,透明溶液突然变浑浊时的温度点。(聚乙二醇型非离子型表面活性剂) ○克拉夫特点:表面活性剂溶液升高温度时,溶解度突然增大时的温度点。(离子型表面活性剂) ○乳化:形成双电子层表面,防止液滴相互靠近,使原来的热力学不稳定体系保持为准稳定体系。 ○增溶:由于胶束的存在而使物质溶解度增加的现象。这些物质溶于胶束的亲油基中、插于胶束的分子之间、黏附于胶束的亲水基上,使溶解度增大。 ○ADI(每人每日允许摄入量):以每公斤体重摄入的毫克数表示,mg/kg。 ○LD50(半数致死量):经口服,能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量,mg/kg(体重)。 ○防腐剂:防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保藏期的食品添加剂。 ○粘接接头:被粘物通过胶黏剂连接而得到的组件。 ○被粘物:接头中除胶黏剂外的固体材料。 ○固化:通过适当方法使胶层由液态变成固态的过程。 ○结构胶:能传递较大应力,用于受力结构的连接。 ○骨胶:骨胶是一种使用最为广泛的动物类黏结材料。因其外观为珠状也称作珠状骨胶。 ○万能胶:环氧树脂类粘合剂的俗称,胶黏强度高,收缩率小,用途广泛。 ○环氧树脂:分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子。(二酚基丙烷和环氧烷碱性条件缩聚而成双酚A型环氧树脂) ○聚氨酯:主链上含有氨基甲酸酯基(NHCOO—)的胶黏剂。 ○乳液聚合:在水介质中生成的自由基进入由乳化剂或其他方式生成的胶束或乳胶粒中引发其中单体进行聚合的非均相聚合。○热塑性:物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一定的形状的性质。 ○热固性:加热时树脂固化,形成网状交联结构,不溶不熔。○涂料:用特定的施工方法,涂覆物体表面,形成连续性膜,具有一定强度、韧性,美观或特殊功能。 ○氨基漆:含有氨基的化合物(尿素,三聚氰胺,苯代三聚氰胺)与醛类(甲醛)经缩聚反应制得的热固性树脂。 ○调和漆:已经调好的可以直接使用的涂料。 ○清漆:不含颜料的透明涂料。 ○磁漆:漆料中含有较多的树脂,并使用了鲜艳的着色颜料,漆膜坚硬耐磨,光亮,美观,好像瓷器。 ○底漆:作为物面打底用的涂料,是面漆与物面之间的中间涂层。○烘漆:又称烤漆,烘干漆,必须经过一定温度的烘烤,才能干燥成膜的涂料品种。 ○大漆:由天然生漆精制或改性制成的漆类的统称。 ○腻子:加有大量体质颜料的稠厚浆状涂料。 ○碘值:每100g油脂所能吸收的碘的质量(以克计),判断不饱和性. ○酸值:又称酸价,是指中和1g天然脂肪中的游离酸所需消耗KOH的毫克数,大小反应了脂肪中游离酸含量的多少。 ○香料:散发出香气香味的原料。 ○香精:调和香料。 ○调香:将多种香料调配成香精的过程称作调香。 ○单离香料:用物理的或化学的方法从天然香料中分离出来的单体香料(单一成分)。 ○香气阈值:嗅觉辨别出该种物质存在的最低浓度。 ○化妆品:涂擦、喷洒等方法散布于人体表面任何部位以达到清洁、护肤、美容、消除不良气味的日用化学工业产品。 ○香波:以一种表面活性剂为主的加香产品,用于洗发,英文为“Shampoo”。 ○冷霜:又称香脂,由于使用时水分挥发带走热量是肌肤有凉爽感,故得名。 ○防晒指数SPF:SPF是英文“Sun Protection Factor”的缩写。SPF值越高,防护功效越长。 △精细化工的特点:①生产特性—小批量、多品种、复配型居多;技术密集度高;采用间歇式多功能生产装置②经济特性—投资效率高、附加价值率高、利润率高③商业特性—独家经营,技术保密;重视市场调研,适应市场需求;配有应用技术和技术服务④产品特性—功能性强 △精细化工目前发展的重点:功能涂料及水性涂料,染料新品种及其产业化技术,重要化工中间体绿色合成技术及新品种,电子化学品,高性能水处理化学品,造纸化学品,油田化学品,功能型食品添加剂,高性能环保型阻燃剂,表面活性剂,高性能橡塑助剂等。 △精细化工发展的趋势:更加精细化,系列化,专业化和功能化。△精细化学品的范畴:①农药②染料③涂料④颜料⑤试剂和高纯物⑥信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品) ⑦食品和饲料添加剂⑧粘合剂⑨催化剂和各种助剂⑩化学药品和日用化学品①功能高分子材料。△精细化学品的特点:产品门类多,有不同的品种牌号,商品 性强,生产工艺精细,有些产品的化学反应与工艺步骤复杂, 附加价值高,投资少,利润大,对市场适应性强,服务性强, 产品更新换代快,技术密集性高,适合中小型厂家生产,商品 富裕竞争性,研究经费较高。 ◇精细化学品与通用化学品的区别? 精细化学品:初级产品深加工制成,产量小,用途专。增进或 赋予一种产品特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯 度化学品,试剂,染料,化妆品,洗涤剂等。通用化学品:初 级加工得到的大吨位产品,产量大,用途广,硫酸,氨,烧碱, 聚氯乙烯,氯乙烯等。 ◇高分子加工助剂应用中需要注意的问题:①与树脂的配伍性 —所用助剂必须能长期,稳定,均匀地存在于树脂中,才能发 挥其应有的功能。有机助剂要求与塑料具有良好的相容性,否 则助剂易析出(即喷霜或渗出);无机助剂则要求细小,分散性好 ②耐久性—助剂的损失主要通过挥发,抽出和迁移三个途径。 挥发性大小取决于助剂本身的性能,抽出与迁移性则与助剂和 聚合物之间的相互溶解度有关③对加工条件的适应性—主要是 耐热性,使之在加工过程中不分解,不易挥发和升华,还要考 虑助剂对成型设备和模具的腐蚀性④制品用途对助剂的制约— 选用助剂必须考虑制品的外观,气味,污染性,耐久性,电性 能,热性能,耐候性,毒性,经济性等各种因素⑤协同效应— 要尽量选用助剂之间具有协同作用的物质,应避免拮抗作用, 以充分发挥助剂在塑料中的作用。 △增塑剂的作用原理:削弱聚合物分子键的次价键,即范德华 力,从而增加聚合物分子链的移动性,降低聚合物分子链的结 晶性,亦即增加聚合物塑性。 ◇间歇法生产DOP工艺过程—酯化工艺:邻苯二甲酸酐 △阻燃剂的作用原理:多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达 到阻燃目的。①覆盖(保护膜)作用—含磷阻燃剂②抑制链反应— 含卤阻燃剂③协同作用—锑—卤体系(P—卤体系,P—N体系) ④吸热作用—Al(OH)3⑤不燃气体稀释作用—卤化物 △常用阻燃剂的分类和特点:①有机卤系使用范围广,阻燃效 率高、用量少,对材料的性能影响小,热裂及燃烧时生成大量 的烟尘及腐蚀性气体②有机磷系无卤阻燃剂,克服含卤阻燃剂 的缺点,具有阻燃、隔热、隔氧功能,生烟量少,不易形成有 毒气体和腐蚀性气体③无机系低毒、低烟、低腐蚀,价格低廉; 但所需添加量较大,限制了其应用 △抗氧剂的作用原理:捕获活性自由基,生成非活性自由基, 终止链反应 △抗氧剂的主要品种:①胺类防老剂—抗氧能力强,易变色, 用于对制品颜色要求不高的材料中②酚类抗氧剂—不变色,品 种多,受阻酚结构使ArO—有高稳定性③二价硫化物和亚磷酸 酯类—分解过氧化物,辅助抗氧剂 ◇五大高分子材料—塑料,橡胶,纤维,涂料,胶黏剂 ◇简述PVC的降解及热稳定剂的作用机理。PVC热加工时,少 量的分子链断裂释放HCl,HCl是加速链断裂反应的催化剂,导 致聚合物降解变黄变脆;加入碱性物质分解HCl则能达到稳定 的目的(①吸收或中和加工使用过程中脱出的HCl,终止自催化 作用②置换分子中活泼的和不稳定的Cl,抑制脱HCl反应③与 聚烯烃双键加成反应,消除或减缓制品变色④防止聚烯烃结构 氧化,中和和钝化树脂中的杂质,催化剂等) ◇热稳定剂的发展与PVC制品密切相关。 △表面活性剂的结构:两亲结构(亲水基团和亲油基团)。 △表面活性剂的特点:①双亲性②表面吸附③界面定向④形成 胶束⑤多功能性。 △表面活性剂的应用性能有:①润湿与渗透:液体迅速浸湿固 体表面②乳化:液—液③分散:固—液④起泡与消泡:气—液 ⑤增溶:提高溶解度⑥洗涤:去油污⑦杀菌 △表面活性剂的分类及其代表品种。离子型表面活性剂:阴离 子表面活性剂(①羧酸盐②磺酸盐③硫酸酯盐④磷酸酯盐);阳离 子表面活性剂(①伯胺盐②季胺盐③吡啶盐);两性表面活性剂 (①氨基酸型②甜菜碱型③卵磷脂类)。非离子表面活性剂:①脂 肪醇聚氧乙烯醚R-O-(CH2CH2O)nH②烷基酚聚氧乙烯醚R-(C6H4)-O(C2H4O)nH ③聚氧乙烯烷基酰胺R-CONH(C2H4O)nH④多元醇型Span类(脱水 山梨醇脂肪酸酯)及Tween类(聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯) △磺化与硫酸酯化的异同:在碳原子上引入-SO3H的反应为磺 化反应,(得到的磺酸盐比硫酸酯盐稳定,不易水解,加热也不 易分解);通过氧原子架桥在疏水链上引入-SO3H的反应为硫 酸化反应,产物为有机物的酸性硫酸脂。 △表面活性剂的复配及CMC的影响因素。①无机盐:降低CMC, 对烃类增溶。胶束斥力减少,降低极性物质的溶解量。对离子型 表面活性剂的影响较小;>0.1mol/L时,使非离子型浊点降低。 ②有机物:12碳以下的脂肪醇对烃类增溶。短链醇(C1~C6) 可能破坏胶束的形成,不利于增溶。极性有机物(如尿素、N- 甲基乙酰胺、乙二醇)均提高CMC。③水溶性高分子:能吸附 表面活性剂,使CMC升高;胶束形成时,提高增溶性。能与表 面活性剂形成不溶性复合物。④表面活性剂混合体系:同类型 等量混合,体系的表面活性介于两者之间,对CMC小的组分影 响大。阴离子型与聚氧乙烯非离子型混合体系,当聚氧乙烯数 增加时,能发生更强的协同作用,但电解质会使协同作用减弱。 △合成洗涤剂的洗涤原理:洗涤过程是表面活性剂润湿、渗透、 乳化、分散、增溶、起泡等多种作用的共同结果。被污物放入 洗涤剂溶液中,先经吸附、充分润湿、浸透,使洗涤剂进入被 污物内部,紧紧吸附着油污的胶团在机械力的作用下与基质分 开,然后洗涤剂把脱落下来的污垢乳化,分散于溶液中,经清 水漂洗而去,达到清洗的效果。①阴离子型→极性污垢,非离 子型→油性污垢,阳离子型不宜作洗涤剂②多品种复配性能通 常优于单一品种③软水助剂品种不少(层状结晶二硅酸钠、 EDTA),但从价格与综合性能来看,还是三聚磷酸钠最好。④ 高pH值洗涤剂的去污效果优于低pH值洗涤剂。 ◇表面活性剂的亲水基团亲油基团主要有哪些并排序—亲油: 脂肪族烃基>脂肪族侧链芳烃基>芳烃基>带弱亲水基的烃 基;亲水:-COO-≈—N+(CH3)3<—SO3-≤—OSO3-<<两性 型<<多元醇型≤聚乙二醇型 ◇不同HLB值的表面活性剂应用的适用场合?0—石蜡,2~6 —W/O乳化剂,8~10—润湿剂,(12~14—洗涤剂,16~18—增溶 剂)—O/W乳化剂,20—聚乙二醇。 ◇破乳常用的方法?破乳方法可分为机械法(离心分离法),物理 法(电沉降法,超声波法,过滤法)和化学法(加入破乳剂)。 ◇简述肥皂的生产原理和生产工艺。皂类产品=皂基(皂化反应)+ 配料(松香硅酸钠羧甲基纤维素香料)→加工成型。洗衣皂: 动物油;棕榈油、棉籽油;松香等。透明皂:乙醇、糖、甘油 或其它多元醇。香皂:皂基型(Ⅰ型,皂基含量≥83%),复合型 (Ⅱ型,含皂基和其它表面活性剂、功能性添加剂、助剂,皂基 含量≥53%)。药皂:中药,西药。美容皂:蜂蜜,珍珠,花粉,磷脂 △阳离子表面活性剂特点:①浮选、防锈②杀菌③抗静电、分 散、乳化④去污能力弱 △阳离子表面活性剂应用注意:与阴离子表面活性剂共用,会沉 淀失效;与荧光染料,硝酸盐,蛋白质,生物碱等会发生作用而失效. ◇非离子表面活性剂中聚乙二醇型的亲水性是由含氧基团(醚 键,羟基)产生的。 △两性离子表面活性剂的离子性溶液的pH值的关系:pH>pI, 呈阴离子性,pH<pI,呈阳离子性。 ◇烷基苯磺酸钠的生产工艺:磺化试剂有硫酸、发烟硫酸、三 氧化硫、氯磺酸,有时也用到氨基磺酸、亚硫酸盐。各自特点: 用硫酸作磺化剂时反应生成水,磺化反应的速率与水浓度的平 方成反比。SO3磺化不可逆,SO3反应能力最强,不生成水, 不产生(大量)废酸;反应活性高、速度快、设备生产效率高; SO3用量少,成本低;产品纯度高,杂质少。用氯磺酸磺化副 反应少、反应温度低、产品纯度很高;氯磺酸价格贵。磺化能 力(反应活性):三氧化硫>氯磺酸>硫酸。脂肪烃上的磺化方法 —烷烃比较稳定,不能直接用硫酸、发烟硫酸、三氧化硫等磺 化剂磺化。需采用特殊方法进行磺化—氯化磺化、氧化磺化、 加成磺化、置换磺化 ◇季铵盐与胺盐表面活性剂的区别?①季铵盐是强碱,无论pH 强弱都能溶解,并离解为阳离子;胺盐为弱碱盐,碱性条件下 游离成不溶于水的胺,而失去表面活性②季铵盐阳离子亲水性 大。足以使表面活性作用所需的疏水端溶入水中③季铵盐正电 荷能牢固地被吸附在带负电荷的表面上。 ◇吐温系列和司盘系列非离子表面活性剂的水溶性如何?Span 类产品为亲油性非离子型乳化剂,HLB值1.8~8.6,可以溶解于 非极性有机溶剂和油脂。Tween类产品为亲水性非离子型乳化剂, HLB值9.6~16.7,可以溶解或分散于水、醇等极性有机溶剂。 具有乳化、增溶和稳定作用。 △食品添加剂的应用目的(优点)①改善色香味及营养②延长货 架期③方便加工④强化营养(氨基酸、维生素、矿物质);分类: (按用途)①保持食品新鲜度:防腐剂、抗氧剂、保鲜剂。②改进 食品感官质量:着色剂、漂白剂、增味剂、增稠剂、乳化剂、 膨松剂。③方便加工操作:消泡剂、凝固剂、脱模剂。特点: ①一种或多种物质②添加量小③一般不能单独作食品食用④不 是食品原料固有的物质⑤添加量有严格限制;应用要求:①经 过安全评价②不影响感官味道和营养成分③有严格的质量标准 ④不得用来掩盖食品缺陷⑤未经允许,婴儿及儿童食品不得加 入食品添加剂。 △防腐剂主要品种①苯甲酸及其钠盐②山梨酸及其钾盐③对羟 基苯甲酸酯④丙酸及其盐类⑤天然防腐剂;作用原理①使微生 物的蛋白质凝固或变性,干扰其生长和繁殖②对微生物细胞壁、 细胞膜产生作用③作用于遗传物质或遗传微粒结构,进而影响 到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等④作用于微生物体 内的酶系,抑制酶的活性,干扰其正常代谢。 △抗氧化剂主要品种:合成抗氧化剂①没食子酸丙酯(PG)②丁 基羟基茴香醚(BHA)③二丁基羟基甲苯(BHT)④特丁基对苯二 酚(TBHQ);天然抗氧化剂,水溶性:VC (L-抗坏血酸),植酸;油溶 性:VE(生育酚),黄酮化合物,茶多酚.作用原理①清除自由基 (氢、电子供体)②清除活性氧③抑制氧化酶④鳌合金属离子. △增稠剂主要品种①植物来源(海藻胶(酸钠),果胶,卡拉胶,阿拉 伯胶,琼脂)②微生物来源(黄原胶,β-环糊精)③动物来源(明胶, 壳聚糖)④多糖衍生物(羧甲基纤维素钠,羟丙基淀粉)乳化剂主 要品种①蔗糖脂肪酸酯②单甘酯③山梨醇脂肪酸酯④大豆磷酯 △味精(L-谷氨酸钠)的作用:补充或增强食品原有风味,不影响 任何其他味觉、刺激,改进食品的可口性;提取方法:等电点 沉淀法,离子交换法,锌盐沉淀法。亚硝酸钠的作用:可以保 持肉类食品颜色鲜艳,亮红,肌纤维膨松,保质。苯甲酸钠的 作用:抑制食品腐败变质、延长食品保藏期。姜黄色素的作用: 使食品呈现出类似橙和芒果汁的颜色。 △酒石黄对健康的影响:造成人体的过敏反应,可能导致儿童 过度活跃,使其难以集中注意力,影响儿童的智力发育。 △大豆磷脂不仅是一种食品,还是一种乳化剂。 ◇山梨酸的合成方法:巴豆醛与乙烯酮缩和法制备CH2=CO+ CH3CH=CHCHO→CH3CH=CHCH=CHCOOH;巴豆醛与丙二酸缩和法 制备HOOCCH2COOH+CH3CH=CHCHO→CH3CH=CHCH=CHCOOH ◇比较丙酸、山梨酸、尼泊金酯和苯甲酸的特点:苯甲酸(9-15h 全从尿中排出,不在体内蓄积,防腐最佳pH是2.5~4.0) 尼泊金 酯(对霉菌抑制作用强,对一些细菌抑制作用较弱;适用pH值 4~8,使用量少,毒性低于苯甲酸,水溶性较差,价格高) 山梨 酸(直接参与体内代谢,公认安全的防腐剂;溶解度小,常用其 钾盐,价格较高;抗菌力强,适用于pH<5.5) 丙酸(易溶于水, 无毒,ADI值不加限制,广泛用于面包及糕点) 安全性:丙酸>山 梨酸>尼泊金酯>苯甲酸综合:尼泊金酯>山梨酸>苯甲酸≈丙酸 ◇茶多酚的特点—茶多酚具有很强的抗氧化作用,其抗氧化能 力是人工合成抗氧化剂BHT、BHA的4-6倍,是VE的6-7倍, VC的5-10倍,且用量少,0.01-0.03%即可起作用,而无合成物 的潜在毒副作用;也是天然抗菌防腐剂,抗菌性强,安全无毒, 水溶性好,热稳定性好。 △胶黏剂的组成(基料,固化剂和固化促进剂,稀释剂,填料,偶联 剂,增韧剂等各种助剂);特点(耐温性,轻质性,粘接无破坏性)。 △胶接相关的理论及优缺点①机械结合理论(粘接力是由于胶黏 剂渗入被粘物表面的缝隙或凹陷处,经固化后产生啮合连接, 缺点:对非多孔材料黏结无法解释)②吸附理论(第一阶段:布朗 运动,使极性基团或分子链段互相靠近,第二阶段:吸附力产 生。特点:范德华力和氢键力为主,根据粘接功可计算粘接强 度,润湿影响粘接强度。缺点:粘接力强度大于胶粘剂本身的 强度;高分子化合物极性过大,粘接强度降低;水的影响)③扩 散理论(界面消失,产生过渡层,粘接发生在过渡层中。特点: 粘接强度与接触时间,粘接温度,粘接压力,胶层厚度有关系; 分子量越高、侧链越多越不利扩散;相近极性的聚合物之间都 有较高的粘附力。缺点:不能解释高聚物以外的胶粘现象)④静 电理论(粘接力来自双电层的静电引力。特点:成功解释了粘附 功与剥离速度有关的实验事实,缺点:不能解释温度、湿度及 其它因素对剥离实验结果的影响)⑤化学键理论(化学键能比分 子间的作用能高且稳定。a配价键,b共价键,c氢键) △聚醋酸乙烯乳液的合成工艺(先合成聚醋酸乙烯乳液,再将乳 液与其他成膜物质,填料,助剂和水混合制备乳胶漆。醋酸乙 烯单体+引发剂:过硫酸铵+乳化剂+稳定剂,分散剂—乳液聚合 —搅拌下加入颜料填料和各种助剂) 1

西交大精细化工工艺学作业-专升本

一、单选题(共 10 道试题,共 20 分。) 1. 指出下列食用色素中,(D )为天然食用色素。 A. 苋菜红 B. 红色素 C. 胭脂红 D. 胡萝卜素 满分:2 分 2. 下面可以作为胶黏剂的物质是( )。 A. 醋酸 B. 丙烯酸酯类 C. 聚氨酯 D. 漆酚 满分:2 分 3. 下列产品中,( ).为表面活性剂。 A. 乙醇 B. 食盐水 C. 吐温类 D. 邻苯二甲酸二辛酯 满分:2 分 4. 荧光增白法最常用的物质是()。 A. 漂白粉 B. SO2 C. 羧甲基纤维素钠 D. 三嗪二苯乙烯衍生物 满分:2 分 5. 下列叙述中那一个不是精细化工的特点()。 A. 多品种,小批量 B. 多品种,大批量 C. 技术密集度高 D. 投资小,附加价值高,利润大 满分:2 分 6. “精细化工”是什么年代开始重现的()。 A. 60年代 B. 70年代

D. 90年代 满分:2 分 7. 下面( )物质不属于食品添加剂。 A. 山梨酸 B. 果胶 C. 磷酸二苯 D. 三氯蔗糖 满分:2 分 8. 下面那些涂料类型属于环境友好型的涂料()。 A. 溶剂型涂料 B. 水性涂料 C. 粉末涂料 D. 高固体份涂料 满分:2 分 9. 下列产品中,( )不属于精细化工产品. A. 邻苯二甲酸二丁酯 B. 醋酸 C. 高纯度氧化铝 D. 环氧乙烷 满分:2 分 10. “精细化工”一词是由哪个国家最先提出的()。 A. 中国 B. 美国 C. 日本 D. 德国 满分:2 分 二、判断题(共 40 道试题,共 80 分。) V 1. 《染料索引》是一部国际性的染料、颜料品种汇编。(B) A. 错误 B. 正确 满分:2 分 2. 环保型染料不含变异性化合物和持久性有机污染物。(B ) A. 错误

精细化工工艺学复习题(XX6)

★释义: 精细化工:生产精细化学品的工业称精细化学工业,简称精细化工 精细化学品:凡能增进或赋予一种(一类)产品以特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品,称精细化学品。 化工产品附加值::产品产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的折旧费后剩余部分的价值,包括:利润、工人的工资、动力消耗以及技术开发等费用。 纳米技术:是指研究电子、原子和分子在0.1—100纳米尺度空间的在运动规律、在运动特点,并利用这些特性制造出特定功能的物质的技术。 是指在纳米尺度的围,通过直接操纵和安排原子、分子来创造新物质材料的技术。即研究100纳米到1纳米围物质所具有的特异现象和特异功能,并在此基础上制造新材料,研究新工艺的方法与手段。 纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既不同于原来的原子、分子,也不同于宏观物质的具有特殊性能的材料,即为纳米材料。 尺度达到纳米级,而性能既不同于其原子或分子,也不同于宏观物质的具有特殊性能的材料。 感光材料:指曝光后发生化学变化,经适当的显影定影处理,能够形成影像的材料。 染料索引:《染料索引》是一部国际性的染料、颜料品种汇编。它将世界大多数国家各染料厂的商品,分别按它们的应用性质和化学结构归纳、分类、编号,逐一说明他们的应用特性,列出它们的结构式,注明其合成方法,附有同类商品名称的对应表。 香料和香精:香料:气味有益的香味质。不仅包括香味物质,有时为了调香的需要往往要采用臭味物质,因此,某些臭味物质也属于香料畴。 香精是香料成品(亦称调和香料) 变色涂料:是指涂层的颜色随环境条件如光,温度,湿度,PH值,电场,磁场等变化而变化的一种特殊涂料。 环保染料:按照生态纺织品的要求,以及禁用了118种染料以来,环保染料已成为染料行业和印染行业发展的重点,环保型染料应包括以下十方面的容: (1)不含德国政府和欧共体及其它Eco-Tex Standard 100 明文规定的在特定条件下会裂解释放出22种致癌芳香胺的偶氮染料; (2)不是过敏性染料; (3)不是致癌性染料; (4)不是急性毒性染料; (5)可萃取重金属的含量在限制值以下; (6)不含环境激素; (7)不含会产生环境污染的化学物质; (8)不含变异性化合物和持久性有机污染物; (9)甲醛含量在规定的限值以下; (10)不含被限制农药的品种且总量在规定的限值以下; 食品添加剂:为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。胶粘剂:靠界面间作用使各种材料牢固地粘接在一起的物质。 物理吸附:基于德华力、氢键和静电力,它相当于流体中组分分子在吸附剂表面上的凝聚,可以是单分子层,也可以是多分子层。物理吸附一般速度较快且是可逆的。 化学吸附:基于在固体吸附剂表面发生化学反应使吸附质和吸附剂之间以化学键力结合的吸附过程,因此选择性较强。化学吸附一般速度较慢,只能形成单分子层且不可逆。 瓷材料:瓷材料是除金属和高聚物以外的无机非金属材料的通称。 工业上应用的典型的传统瓷产品如瓷器、玻璃、水泥等。随着现代科技的发展,出现了许多性能优良的新型瓷。 增塑剂:凡添加到橡塑材料中能使其玻璃化温度降低,塑性增加,更易于加工的助剂即为增塑剂。 LD50值:(半数致死量,亦称致死中量),它是粗略衡量急性毒性高低的一个指标。一般指能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量,其单位是mg/kg(体重)。 ADI值:(人体每日摄入量):它指人一生连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量,以每公斤体重摄入的毫克数表示,单位是mg/kg。 食品安全问题:世界卫生组织对于食品安全问题的定义包含两个方面: ?一是有毒、有害物质;

精细化工课后习题答案

精细化工课后习题答案 第二章 1.表面活性物质和表面活性剂有什么异同点? 答:把能使溶剂的表面力降低的性质称为表面活性,具有表面活性的物质称为表面活性物质。把加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质,称为表面活性剂。表面活性剂在加入很少量时即能显著降低其表面力,改变体系界面状态。 举例:肥皂、油酸钠、洗涤剂等物质的水溶液,在溶液浓度很低时,表面力随溶液浓度的增加而急剧下降,降到一定程度后便缓慢或不再下降;乙醇、丁醇等低碳醇和醋酸等物质,表面力随溶液浓度的增加而下降。这两类都是表面活性物质。2,表面活性剂的结构特点 答;表面活性剂一般都是直线形分子,其分子同时含有亲水(增油)性的极性基团和亲油(憎水)性的非极性疏水基团,因而是表面活性剂既具有亲水性又具有增油性的双亲结构,所以,表面活性剂也称为双亲化合物。 3.临界胶束浓度CMC和HLB、浊点、克拉夫拖点之间有何关系? 答,Tk越高,CMC越小,亲油性好,HLB越小。浊点越高,亲油性越好,CMC越大,HLB越大。 4,表面活性剂的活性与CMC的关系? 答,(CMC)可用来衡量表面活性剂的大小。CMC越小,表示该表面活性剂形成胶束所需的浓度越低,即达到表面饱和吸附的浓度就越低,因而,改变表面性质,起到润湿、乳化、曾溶、起泡等作用所需的浓度也越低,表示该表面活性剂的活性越大。 5,阳离子表面活性剂可用作润湿剂吗?为什么? 答,阳离子表面活性剂在水溶液中离解时生成的表面活性离子带正电荷。水溶液中阳离子表面活性剂在固体表面的吸附是极性基团朝向固体表面,吸附在带负电荷的固体表面,疏水基朝向水相,使固体表面呈“疏水”状态,通常不用于洗涤和清洗,故…… 6.哪种表面活性剂具有柔软平滑作用?为什么? 答,阳离子表面活性剂。原因:阳离子表面活性剂具有高效定向吸附性能,可在纤维表面覆盖一层亲油基团膜层,从而具有柔软平滑效果。 7表面活性剂为何具有抗静电作用? 答,表面活性剂的憎水基吸附在物体表面,亲水基趋向空气而形成一层亲水性膜,吸收空气中水分,好像在物体表面多了一层水层,这样产生的静电就易于传递到大气中去,从而降低了表面电荷,起到抗静电的的作用。(如果是以亲水基吸附在物体表面,当表面活性剂的浓度大于临界胶束浓度时,表面活性剂的疏水剂间相互作用,可进一步形成亲水基向外的第二层吸附层,同样将亲水基趋向空气而形成一层亲水性膜,起到抗静电作用。) 8阳离子表面活性剂的去污力与碳链原子数之间有何关系? 答,图 9阳离子表面活性剂能否用于衣物洗涤去污? 答,不能。因为阳离子表面活性剂在水溶液中离解时生成的表面活性离子带正电荷。水溶液中阳离子表面活性剂在固体表面的吸附是极性基团朝向固体表面,吸附在带负电荷的固体表面,疏水基朝向水相,使固体表面呈“疏水”状态,通常

精细化工工艺学复习题2

精细化工复习资料 一、绪论 1. 精细化学品定义 精细化学品是指对化学工业生产的初级或次级产品进行深加工而制成的具有某些或某些种特殊功能的化学品。 2、精细化学品与专用化学品的区别有哪些? 组成:前者多为单一化合物;后者多为复合物或配合物。 使用性能:前者一般为非最终使用性产品,产品的用途较广;后者一般为最终实用性产品,用途较窄。 制备方法:前者一般相同或类似;后者可相同,也可完全不同。 销售方式:前者按其化学成分;后者按其功能。 更新周期:前者生命期相对较长,更新较慢;后者生命期较短,产品更新快。附加值:后者附加值、利润率高、技术秘密性更强。 3、简述精细化学品的特点? 生产特性:小批量、多品种、复配型居多;技术密集度高;多采用间歇式生产装置;生产流程多样化。 经济特性:投资效率高;附加价值高;利润率高。 商业特性独家经营,技术保密;重视市场调研,适应市场需求;配有应用技术和技术服务。 产品特性具有一定的功能。 二、精细化工工艺基本理论 1. 试述实验室研究与化工生产的主要不同点。 目的:前者迅速打通路线,确定可行方案;后者提供大量产品,获得经济效益。 规模:前者一般尽量小,通常按克计算;后者在市场允许下,尽可能大,一般按吨计。 总体行为:前者研究人员层次高,工资比例较大,故希望方便、省事,不算经济账;后者实用,强调经济指标,人员工资占生产成本比例相对较小。 原料:前者多用试剂进行研究;后者使用工业原料。 基本状态:前者物料少,设备小,流速低,趋于理想状态;后者处理物料量大,设备大,流速高,非理想化。 反应温度以及热效应:前者热效应小,体系热容小,易控制,往往在恒温下进行反应;后者热效应大,体系热容大,不易控制,很难达到恒温,有温度波动和温度梯度。 操作方式:前者多为间歇式反应;后者倾向采用连续化,提高生产能力。 设备条件:前者多用玻璃仪器进行,多为常压,可有无水、无氧操作;后者多在金属和非金属设备中进行,要考虑材质和选型;易实现压力下反应;希望在普通条件下进行。 物料:前者很少考虑回收,利用率低;后者必须考虑物料回收、循环使用和副产品联产等问题。

精细化工工艺学复习题及答案

精细化工工艺学复习题及答 案 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1、精细化学品的定义是什么? 精细化学品是与大宗化学品相对应的一类化工产品,是指对化学工业生产的初级或次级产品进行深加工而制成的具有某些或某些种特殊功能的化学品2、精细化学品的分类:精细有机化学品、精细无机化学品、精细生物制品 特点:生产特性,小批量、多品种、复配型居多;技术密集度高;多采用间歇式生产装置;生产流程多样化 经济特性,投资效率高、附加价值高、利润率高; 商业特性,市场竞争激烈、重视市场调研、适应市场需求、重视技术的应用服务、要求技术保密、独家经营; 产品特性,具有一定的物理功能、化学功能和生物活性 3、选择聚合物助剂是应注意:与树脂的配伍性、耐久性、对加工条件的适应性、制品用途对助剂的制约、协同效应 4、常用的塑料加工助剂有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、抗静电剂、着色剂、发泡剂 5、DOP邻苯二甲酸二辛酯、DBP邻苯二甲酸二丁酯、TPP磷酸三苯酯、DOA 己二酸二辛酯 6、表面活性剂分为哪几类各自具有什么特点? 阴离子表面活性剂一般都具有好的渗透、润湿、乳化、分散、增溶、起泡、去污等作用 阳离子表面活性剂它除用作纤维柔软剂、抗静电剂、防水剂、染色助剂等之外,还用作矿物浮选剂、防锈剂、杀菌剂、防腐剂等 两性活性剂由阳离子部分和阴离子部分组成的表面活性剂 非离子表面活性剂在水中不电离,其亲水是主要是由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基和羟基)构成 7、化妆品的辅助原料有哪些? 表面活性剂、香料、色素、防腐剂、保湿剂、营养剂、防晒剂、收敛剂 8、亲水亲油平衡值(HLB)是指:反应表面活性剂的亲水基和亲油基之间在大小和力量上的平衡程度的量 计算:非离子型聚乙二醇和多元醇类(亲水基的分子量*100)/(表面活性剂分子量*5)=(亲水基的分子量*100)/(疏水基分子+亲水基分子量)*5 多元醇脂肪酸酯 20(1—S/A) S酯的皂化值 A原料脂肪酸的酸值 聚乙二醇类 EO/5 EO聚环氧乙烷部分的质量分数 离子型 7+∑亲水基基团数+∑亲油基基团数 9、常用食品防腐剂主要有哪四类?试简要说明 苯甲酸及其盐类食品中可大量食用 山梨酸及其盐类 对羟基苯甲酸酯类防腐效果好,毒性低,无刺激性 丙酸及丙酸盐新型防腐剂,对人体无毒副作用 10、日允许摄入量ADI:人一生中每日从食物或饮水中摄取某种物质而对健康无明显危害的量

化学工艺学1_5章部分课后习题详解

第二章 2-1为什么说石油、天然气和煤是现代阿化学工业的重要原料资源?它们的综合利用途径有哪些? 答:石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展至今,基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90%来源于石油和天然气。90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)、三苯(苯、甲苯、二甲苯)、乙炔、萘和甲醇。其中的三烯主要有石油制取,三苯、萘、甲醇可有石油、天然气、煤制取。 2-2生物质和再生资源的利用前景如何? 答:生物质和再生能源的市场在短期不可能取代,传统能源的市场,但是在国家和国际政策的指引下,在技术上的不断突破中,可以发现新能源在开始慢慢进入试用阶段,在石油等传统资源日益紧的前提下,开发新能源也是势不可挡的,那么在我国生物质作现阶段主要仍是燃烧利用,但是越来越的的研究开始往更深层次的利用上转变,估计在未来的一段时间生物质能源会开始慢慢走入人们的视线 2-3何谓化工生产的工艺流程?举例说明工艺流程是如何组织的。 答:将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。化工生产工艺流程的组织可运用推论分析、功能分析、形态分析等方法论来进行流程的设计。如“洋葱”模型。 2-4何谓循环式工艺流程?它有什么优缺点? 答:循环流程是指未反应的反应物从产物中分离出来,再返回反应器。循环流程的主要优点是能显著地提高原料利用率,减少系统排放量,降低了原料消耗,也减少了对环境的污染。其缺点是动力消耗大,惰性物料影响反应速率及产品收率。 2-5何谓转化率?何谓选择性?何谓收率?对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标? 答:转化率指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率,用X 表示 ; 选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比,用S 表示 ;; 收率 。 原因:对于复杂反应体系,同时存在着生成目的产物的主反应和生产副产物的许多副反应只用转化率来衡量是不够的。因为,尽管有的反应体系原料转化率很高,但大多数转化为副产物,目的产物很少,意味着愈多原料浪费,所以需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率,因此需要同时考虑这两个指标。在化工生产常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低,所以不能单纯追求高转化率或高选择性,而要兼顾两者,使目的产物的收率最高。 2-6催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产中如何正确使用催化剂? 答:催化剂有三个基本特征: 1;催化剂是参与反应的,但反应终了时催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。2;催化剂只能缩短达到化学平衡的时间,但不能改变平衡。3;催化剂具有明显的选择性,特定的催化剂只能催化特定的反应。起到的作用:催化剂能够提高正逆反应速率,缩短反应时间:催化剂可以使反应向需要的方向进行。在生产中应注意以下几点: 1;在生产过程中要考虑催化剂的活性,即活性越高则原料的的转化率、选择性越高,生产单位量的目的产物的原料消耗定额越低。若反应原料昂贵或

最新精细化工工艺学复习题(含答案)

精细化工工艺学复习题 ★ 释义: 精细化工:生产精细化学品的工业称精细化学工业,简称精细化工。 精细化学品:凡能增进或赋予一种 (一类) 产品以特定功能,或本身拥有特定功能的小批量高纯度化学品 化工产品附加值:产品产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的li 折旧费后剩余部分的价值,包括:利润,工人的工资,动力消耗以及技术开发等费用 纳米技术:在纳米尺度的范围内,通过直接操纵和安排原子、分子来创造新物质材料的的技术,即研究100 纳米到1纳米范围内物质所具有的特异现象和特异功能,并在此基础上制造新材料,研究新工艺的方法与手段 纳米材料:尺度达到纳米级,而性能既不同于其原子或分子,也不同于宏观物质的具有特殊性能的材料 染料索引:《染料索引》是一部国际性染料,颜料品种汇编。它将世界大多数国家各染料厂的商品,分别按它们的应用性质和化学结构归纳,分类,编号,逐一说明他们的应用特性,列出他们的结构式,注明其合成方法,附有同类商品名称的对应表 环保染料:(1)不含德国政府和欧共体及其它Eco-Tex Standard 100 明文规定的在特定条件下会裂解释放出22 种致癌芳香胺的偶氮染料;(2)不是过敏性染料;(3) 不是致癌性染料; (4)不是急性毒性染料;(5)可萃取重金属的含量在限制值以下;(6)不含环境激素; (7) 不含会产生环境污染的化学物质;(8) 不含变异性化合物和持久性有机污染物; (9) 甲醛含量在规定的限值以下;(10)不含被限制农药的品种且总量在规定的限值以下;食品添加剂:为改善食品品质和色、香、味,以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质 胶粘剂:靠界面间作用使各种材料牢固的粘结在一起的物质 陶瓷材料:陶瓷材料是除金属和高聚物以外的无机非金属材料的统称 LD50 值:它是粗略衡量急性毒性好低的一个指标,一般指能使一群被实验动物中毒死亡一半时所需的最低剂量,单位mg/Kg ADI 值:它指人一声连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量,以每公斤摄入毫克数表示,单位mg/Kg 。 老化:老化是指塑料、橡胶以及其它高分子材料在成型加工、贮存和使用过程中,因各种因素导致其结构变化、性能变化,逐渐失去使用价值的现象。 闪点:在规定的试验条件下,液体表面上能发生闪燃的最低温度。 香料:一种能被嗅觉嗅出香气或被味觉尝出香味的物质,是配置香精的原料。 香精:香精是一种由人工调配出来的含有两种以上乃至几十种香料 (一般含有适宜的溶剂或载体)的混合物。 ★ 填空: 1. 食品添加剂的危害主要表现为哪些方面? 答:急性中毒、慢性中毒、致癌作用、过敏反应 2. 评价食品添加剂的毒性(或安全性)两大指标是什么?答:ADI (Acceptable Daily Intake)值(人体每日摄入量); LD50(50%Lethal dose)值(半数致死量,亦称致死中量) 3. 茶多酚主要通过哪些方式来达到抗氧化目的的?

精细化工工艺学复习大纲

精细化工工艺学复习大纲2.0 ?Chap1、2 ? 1.精细化学品的定义(公认定义)、精细化工的特点。 ?指一些具有特定应用性能的,合成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小而产值高的 产品。 ?特点:1多品种、小批量2技术密集度高3综合生产流程和多功能生产装置4大 量采用复配技术5投资少、附加价值高、利润大6科学发展、安全发展 ? 2.精细化工的生产特性、精细计量学(书上相关的计算及概念都得搞明白,书上的计 算也许有错)、精细化工新产品的开发的阶段 ?特性:1多品种2多种多样的生产装置和生产流程3技术密集度高4商品性强 ?P14 ?阶段:1选择研究课题2课题的可行性分析和论证3实验研究4中间试验5性能、 质量检测和鉴定 ?Chap3§3.1表面活性剂的定义、结构和特性 ?表面活性剂是一类具有两亲性结构的有机化合物,至少含有两种极性与亲液性迥然 不同的基团部分 ? ? ?水溶液中浓度对表面张力的影响 ?①无机酸、碱、盐。随浓度的增大,表面张力上升 ?②有机酸、醇、醛。随浓度的增大,表面张力下降 ?③肥皂、长链烷基苯磺酸钠、高级醇硫酸酯盐。随浓度的增大,表面张力开始急剧 下降,但到一定程度便不再下降 ?表面活性剂随浓度的变化的运动情况 ?浓度越高,表面活性剂在分子表面聚集越多,表面张力下降。 ?表面活性剂的分类: ??水溶性表面活性剂 ?Ⅰ.离子型表面活性剂 ?阴离子表面活性剂 ?阳离子表面活性剂 ?两性离子表面活性剂 ?Ⅱ.非离子型表面活性剂 ??油溶性表面活性剂 ?何为HLB值、表3-1。 ?HLB:描述表面活性剂的亲水亲油性 ?范围适用场合 ?3-6 油包水型乳化剂 ?7-9 润湿、渗透 ?8-15 水包油型乳化剂 ?13-15 洗涤 ?15-18 增溶 ?胶束的形成和作用,何为CMC。

精细化工工艺学第作业

精细化工工艺学作业 1.精细化工产品具有什么特点?请举例说明。 2.什么是转化率、选择性、理论收率,其三者的关系是什么? 3.解释概念:天然香料、合成香料、半合成香料、调和香料、单离香料、单体香料 4.试述水蒸气蒸馏法提取植物精油的一般工艺流程以及三种操作方式及其特点。 5.在螺旋压榨法生产柑橘精油的过程中,为避免果胶大量析出与水发生乳化,应采取什么 工艺处理步骤?原理是什么? 6.香料工业中常用的动物性天然香料有哪些? 7.制取植物性天然香料的工艺方法有哪些? 8.单离香料常用的化学方法有哪些?举例说明。 9.工业上浸取法生产浸膏主要的浸取方式有哪些? 10.简述亚硫酸纸浆废液生产香兰素的工艺流程。 11.参考课本图8-3,简述水杨酸异戊酯的生产工艺原理及流程。 12.香精的基本组成是什么?论述各成分的功能。 13.举例说明怎样使用调香三角形来调配香精? 14.化妆品生产乳化工艺中涉及的主要乳化方法有几种,分述之。 15.水包油型乳化剂的制备方法。 16.雪花膏的组成及作用是什么?简述生产工艺流程。 17.简述均制刮板搅拌机的构造。 18.写出生产唇膏的生产工艺流程图。 19.香水类制品的组成与用途怎样?并说明其生产过程、画出工艺流程图。 20.香波必须具备哪些性质?其组分可分成哪几类,各有何功效?并说明香波的生产工艺方 法。 21.牙膏的基本组成是怎样的,简述生产工艺过程。 22.请列举常用的食品添加剂并介绍其性质和用途? 23.简述丁烯醛和丙二酸法制山梨酸及其钾盐的合成工艺过程? 24.简述大豆磷脂的生产工艺? 25.简述碱法明胶的生产工艺。 26.食用天然色素的生产工艺方法有哪些? 27.简述食品级磷酸的生产工艺流程? 28.非蛋白氮有哪些产品? 29.合成材料助剂是怎样分类的? 30.选择、应用助剂时应注意哪些方面? 31.增塑剂的增塑机理是什么? 32.增塑剂的结构与性能的关系有哪些? 33.增塑剂中微量杂质对其性能的影响怎样? 34.画出邻苯二甲酸酯增塑剂生产流程图,简述生产工艺。 35.抗氧剂的基本作用原理是什么?抗氧剂分为哪些类? 36.热稳定剂的作用机理是什么? 37.什么是抗静电剂?外部抗静电剂与内部抗静电剂的作用机理是什么? 38.影响聚氯乙烯降解的因素有哪些,是怎样影响的? 39.热稳定剂有哪些种类? 40.什么是混凝土添加剂? 41.什么是混凝土减水剂?分哪几类? 42.合成萘系减水剂的主要工艺步骤有哪些? 43.以精萘为原料合成萘系减水剂,进行到磺化反应时,选择什么温度区间反应较为合适?

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