无机精细化学品与材料

第二章无机精细化学品现代无机精细化学品在很大程度上(数量上)就是通过物理的和化学的新工艺方法，对其已有的无机物进行精细化加工而制得的。

§1 超细化一、超细颗粒通常所说的粉末或颗粒，一般是指大小为l mm以下的固态物质。

当固态颗粒的粒径在0.1㎛～10㎛之间时称为微细颗粒，或称为亚超细颗粒。

空气中飘浮的尘埃，多数属于这个范围。

当粒径达到0.1㎛以下时，则称为超细颗粒。

超细颗粒还可以再分为三档；即大、中、小超细颗粒。

粒径在10nm至100nm之间的称大超细颗粒；粒径在2nm至10nm之间的称中超细颗粒；粒径在2nm以下的称小超细颗粒。

目前中小超细颗粒的制取仍较为困难，因此本节所述的超细粉体材料是指粒径在0.1㎛～0.01㎛之间的固态颗粒。

1、超细颗粒的特性超细颗粒与其一般粉末比较，已发现它具有一系列奇特的性质，如熔点低、化学活性高、磁性强、热传导好、对电磁波的异常吸收等特性。

2、超细颗粒的制备途径目前，超细颗粒的制备途径大体上有两个方面：一是通过机械力将常规粉末材料进一步超细粉化；一是借助于各种化学和物理的方法，将新形成的分散状态的原子或分子逐渐生长成或凝聚成所希望的超细颗粒。

二、气相法气相法目前分为：物理气相沉积(PVD)法和化学气相沉积(CVD)法两种。

1、PVD法是利用电弧、高频电场或等离子体等高温热源将原料加热，使之气化或形成等离子体，然后通过骤冷，使之凝聚成各种形态(如晶须、薄片、晶粒等)的超细粒子。

2、CVD法是以金属蒸气、挥发性金属卤化物或氢化物或有机金属化合物等蒸汽为原料，进行气相热分解反应，或两种以上单质或化合物的反应，再凝聚生成超细粉。

其中等离子体作为高温热源已得到广泛的应用。

二、液相法1、化学法化学法是通过化学反应，如离子之间的反应或水解反应，生成草酸盐、碳酸盐、氢氧化物、水合氧化物等有效成分的沉淀物，沉淀颗粒的大小和形状可由反应条件来控制。

然后再经过滤、洗涤、干燥、有时还需经过加热分解等工艺过程，最终得到超细粉体材料。

化学无机材料知识点总结一、化学无机材料的简介化学无机材料是指由无机物组成的材料，通常指的是由金属、非金属或者半导体等无机物质组成的材料。

这些材料具有独特的化学和物理性质，因此在工业、建筑、电子、能源等领域有着广泛的应用。

二、化学无机材料的分类1. 金属材料：金属材料是由金属元素组成的材料，具有良好的导热性、导电性和可塑性，常见的金属材料包括铁、铝、铜、锌等。

金属材料广泛应用于建筑、机械制造、电子等领域。

2. 非金属材料：非金属材料通常包括氧化物、硅酸盐、硼化物等，其特点主要包括硬度高、耐磨性好、绝缘性能强等优点。

非金属材料在陶瓷、玻璃、塑料等领域有着广泛的应用。

3. 半导体材料：半导体材料主要指的是硅、锗、碲等元素构成的材料，具有介于金属和非金属之间的导电特性，广泛应用于电子、光电子等领域。

4. 硬质合金材料：硬质合金材料通常由金属和非金属混合而成，具有硬度高、耐磨性好等特点，广泛应用于刀具、轴承、机械零部件等领域。

5. 磁性材料：磁性材料包括铁、镍、钴等金属材料，具有良好的磁性能，广泛应用于电机、传感器等领域。

6. 光学材料：光学材料主要包括玻璃、晶体等，具有良好的透光性和光学性能，广泛应用于光学器件、激光技术等领域。

7. 超硬材料：超硬材料具有极高的硬度和耐磨性，主要包括金刚石、立方氮化硼等，广泛应用于刀具、磨料等领域。

8. 隔热隔音材料：隔热隔音材料包括岩棉、泡沫塑料等，具有良好的隔热性能和隔音性能，广泛应用于建筑、汽车制造等领域。

三、化学无机材料的性质1. 导电性：金属材料具有良好的导电性能，而非金属材料和半导体材料具有一定的导电特性。

2. 热导性：金属材料具有良好的导热性能，而非金属材料和半导体材料的导热性能相对较差。

3. 光学性能：光学材料具有良好的透光性和光学性能，可用于制造光学器件。

4. 磁性能：磁性材料具有良好的磁性能，可用于制造电机、传感器等设备。

5. 化学稳定性：化学无机材料通常具有良好的化学稳定性，能够在各种恶劣环境下保持稳定性能。

精细化工的定义：以无机、有机原料或产品为起始物，经过深度加工后能增进或赋予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的化学品，称其为精细化工产品，生产其工业即为精细化工。

精细化工的特点：1.知识密集度高 2.研究与开发难度大 3.技术和产品更新快 4.质量要求高精细化工的生产特性：1.小批量、多品种 2.综合生产流程和多功能生产装置 3.技术密集度高、垄断性强 4.大量应用配方技术 5.商品性能精细化工的经济特性：1.投资效率高 2.利润率高3附加价值率高精细化学品的作用：1.赋予各种材料以特殊的性能和功能 2.促进农林牧副渔各行业的优质高产 3.提高人类的生活质量 4.促进科学技术的不断进步 5.高经济效益精细化率：精细化率表征精细化工的发展程度，精细化率即为精细化工在整个化学工业中所占的比重。

精细化率=精细化工产值/化学工业总产值*100%精细化学品的种类：表面活性剂、饲料添加剂、水处理化学品、油田化学品、新型精细化学品、环境保护物料输送：物料从一个设备到另一设备，一地方到另一地方，一生产过程到另一过程液体常用设备是泵，气体是离心通风机，固体为输送机。

反应：精细化工产品经过一系列化学和物理处理，涉及很多化学反应，基本都在反应器里进行，因此反应器是核心设备。

设备结构取决于：所处理物料的特性和实现过程的条件，决定设备构造的因素：物料的聚集状态和混合物的稠度、混合的强度、操作温度和压力、热效应和传热强度以及物料的化学性质。

传热强度和混合强度为主要因素。

悬浮液的分离：含有固体颗粒的液体为悬浮液。

使固体颗粒与液体相分离的操作称为分离。

分离分过滤和沉降两类。

过滤式使悬浮液通过多孔的过滤介质，将固体颗粒截留，介质另一侧得到液体物料，其推动力为重力或压力差(颗粒直径小于0.5um分离较困难)。

沉降是利用重力或离心使固体粒子下沉而分离。

蒸发：将含有非挥发性溶质和挥发性溶剂组成的溶液进行浓缩的过程。

减压蒸发是精细化工生产使用最多的，它效率高、热量损失小、可以利用低压蒸汽、对热敏性溶液也适用。

化工人类与化工的关系十分密切，在现代生活中，几乎随时随地都离不开化工产品，从衣、食、住、行等物质生活，到文化艺术、娱乐等精神生活，都需要化工产品为之服务。

有些化工产品在人类发展历史中，起着划时代的重要作用。

它们的生产和应用，甚至代表着人类文明的一定历史阶段。

目录展开编辑本段词语解释词目：化工拼音：huà gōng基本解释1. [chemical industry]∶化学工业的简称化工厂2. [chemical engineering]∶化学工程的简称化工系3. [the operations of nature in producing changes]∶自然的造化者详细解释1. 指自然的造化者。

语本汉贾谊《鵩鸟赋》：“且夫天地为鑪兮，造化为工。

” 唐元稹《春蝉》诗：“我自东归日，猒苦春鸟声。

作诗怜化工，不遣春蝉生。

” 宋范成大《荔枝赋》：“钟具美於一物，繄化工之所难。

” 元元淮《立春日赏红梅之作》诗：“应是化工嫌粉瘦，故将颜色助花娇。

” 清王士禛《渔洋诗话》卷上：“余因思《诗》三百篇，真如化工之肖物。

”2. 自然形成的工巧。

明李贽《杂说》：“《拜月》《西厢》，化工也；《琵琶》，画工也。

夫所谓画工者，以其能夺天地之化工，而其孰知天地之无工乎？” 清陈廷焯《白雨斋词话》卷七：“ 方回笔墨之妙，真乃一片化工。

”3. 化学工业、化学工程、化学工艺学、化工单元操作等术语的简称，通常指化学工业或化学工程。

编辑本段化工 chemical industry化学工业（chemical industry）、化学工程（chemical engineering）、化学工艺（chemical techno-logy）都简称为化工。

化学工业包括石油化工（petrochemicals）, 农业化工（agrochemicals）, 化学医药（pharmaceuticals）, 高分子（polymers）, 涂料（paints）, 油脂（oleochemicals）等。

第一章绪论1.1精细化学品定义精细化学品的解释，国际上有三种说法：1974年，美国学者克林（C.H.Kline）提出：先根据“质”对化学品进行分类：无差别化学品：具有固定熔点或沸点，能以分子式或结构式表示的称为无差别化学品，不具备上述条件的为差别化学品。

再以“量”继续划分：通用化工产品：大量生产的无差别化学品，如酸碱，盐，甲醇，乙醇等，准通用化学品：较大量生产的差别化学品，如塑料，合成纤维，合成橡胶精细化学品：小量生产的无差别化学品，如原料医药，原料农药专用化学品：小量生产的差别化学品。

医药制剂，商品染料日本的释义是具有高附加价值、技术密集型、设备投资少、多品种、小批量生产的化学品。

即把克林教授释义的精细化学品和专用化学品统称为精细化学品。

中国原则上采用日本对精细化学品的释义。

较为公认的定义：指对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批量生产的系列产品，称为精细化学品，有时也称为专用化学品。

研究精细化学品的组成、结构、性质、变化、制备及应用的科学称为精细化学品化学。

1.2精细化学品的分类关于精细化学品的分类，每个国家根据自身的生产体制而略有不同。

欧美将专用化学品按其使用性能分为三大类：准商用化学品；多功能、多用途化学品；最终用途化学品或直接上市化学品。

“联合国经济合作及发展组织”将专用化学品细分为47大类。

日本《化学工业统计月报》和《工业统计表》，1993年将精细化学品分为32类。

中国原化学工业部1986年3月6日颁布了《关于精细化工产品分类的暂行规定和有关事项的通知》规定中国精细化学品包括11个产品类别，每一门类又分为许多小类。

1.3精细化工和化学品的特点1多品种、小批量每种精细化学品都有其一定的应用范围，具有特定使用功能，所以必然有多品种的特点。

另外精细化学品一般都有一定的寿命，所以需要不断开发新品种。

国外表面活性剂的品种就有5000多种，不同化学结构的染料品种有5000种以上，法国的发用化妆品就有2000多种牌号。

化工行业分类化工行业包含化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的行业。

上游产业：（石油组分）●石油勘探、开采●油品●润滑油●能源中游产业（基础油及原料/有机中间体）●乙烯苯●苯的衍生物●苯乙烯●助剂等下游产业（精细化学品/高分子材料）●有机硅化学品●水处理技术及水处理剂●油田化学品●特种腊制品●通用塑料●工程塑料●聚氨酯1、无机化工原料：单质、工业气体（氢、氦、氮、氧、氩、二氧化碳）、无机碱（氢氧化钠、氢氧化钾）、无机酸（盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、次氯酸）、无机盐、氧化物、非金属矿产、其他未分类无机化工原料；2、化学矿：硫矿、钾矿、磷矿、硼矿、其他化学矿；3、有机化工原料：烷烃及衍生物（甲烷、乙烷、丙烷）、烯烃及衍生物（乙烯、丙烯、丁二烯）、炔烃及衍生物（乙炔、乙烯基乙炔）；醇类（乙醇、异丙醇、正丁醇）、酸类（乙酸、柠檬酸）、醛类（乙醛）、酮类（丙酮）、酯类（乙酸乙酯、乙酸丁酯）、醚类（乙醚）、砜类、胺类；碳水化合物类、羧酸及衍生物、醌类、芳香烃及衍生物（苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯）、酸酐；有机中间体、杂环类、硝基物、卤化物（氯仿，四氯化碳、氟利昂）、其他未分类有机化工原料。

4、塑料原料：（1）通用塑料：聚乙烯PE（乙烯聚合）、聚丙烯PP（丙烯聚合）、聚氯乙烯PVC（氯乙烯聚合）、聚苯乙烯PS（苯乙烯聚合）、ABS（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯聚合；（2）工程塑料（综合性能优良，刚性大，蠕变小，机械强度高，耐热性好，电绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，可替代金属作为工程结构材料使用，但价格较贵，产量较小。

）：聚苯醚、聚苯硫醚、聚甲醛、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯聚合物、聚酰胺、聚酯树脂、热塑性弹性体、色母再生料、其他未分类塑料原料；5、橡胶原料：（1）天然橡胶：A通用类：颗粒胶、烟片胶、风干片胶、绉片胶；B特种类：恒粘橡胶、充油橡胶、低粘橡胶、胶清橡胶、易操作橡胶，炭黑共沉胶、纯化橡胶，粘土共沉胶、轮胎橡胶，散粒橡胶；C改性类难结晶橡胶、环氧化橡胶、氯化橡胶、接枝橡胶、液体橡胶、氢氯化橡胶、环化橡；D其他植物产的橡胶：银菊橡胶、杜仲橡胶。

★1.精细化学品：指一些具有特定的应用性能，合成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小而产值高的产品。

例如：医药、化学试剂。

2.通用化工产品：指一些应用范围广泛，生产中化工技术要求很高，产量大的产品。

例如：石油化工中的塑料、合成纤维、橡胶等。

★3.精细化学品五大特点：①具有特定功能：应用的对象比较狭窄，专用性强而通用性弱。

如：医药、农药、化妆品、粘合剂、增塑剂等。

②大量采用复配技术：由于应用对象的特殊性，很难采用单一的化合物来满足要求，于是配方的研究成为决定性的因素。

如：合纤纺丝油剂、液体染料、洗涤剂③小批量、多品种，本身的用量不是很大。

如医药、染料、食品添加剂、粘合剂、洗衣粉④技术密集：投资较高，工艺流程长，单元反应多，原料复杂，中间过程控制要求严，技术保密性强、专利垄断性强。

⑤附加价值高，包括：利润、工人的工资、动力消耗以及技术开发费用。

4.精细化学品分类：（欧美）准商用(通用)化学品; 多功能、多用途化学品;最终用途化学品或直接上市化学品。

（中国）：农药；染料；涂料（包括油漆和油墨）；颜料；试剂和高纯物；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）；食品和饲料添加剂；黏合剂；催化剂和各种助剂；化学药品和日用化学品；功能高分子材料（感光材料等）。

★5.胶黏剂:胶粘剂是一种靠界面作用(化学力或物理力) 把各种固体材料牢固的粘接在一起的媒介物质，又叫粘接剂或胶合剂，简称为“胶”。

6★胶黏剂特点（优点）：能有效的应用于不同种类或不同形状材料之间的连接，能粘合用其他方法不能连接的物质，如粘接薄膜、纤维、小颗粒等。

应力分布面广，比采用机械连接易得到更轻、更牢固的组件，如可以采用夹心板（由蜂窝芯和薄的铝或镁）制造飞机的机翼、尾翼和机身，可以减轻飞机的重量、降低疲劳破坏的可能性。

通过交叉粘接能使各向异性材料的强度、重量比及尺寸稳定性得到改善，如木材本身不钧一且对水敏感，经交叉粘接后可变成不翘曲且耐水的层压板。

精细化工是精细化学品生产工业的简称。

精细化学品，国际上一般有两种意见：日本把凡是具有专门功能，研究开发、制造及应用技术密集度高，配方技术左右着产品性能，附加价值高，收益大，批量小，品种多的化工产品称为精细化学品；另一种称谓则是以专用化学品来代替精细化学品。

在我国，精细化学品一般指深度加工的、技术精密度高和附加价值大的化学品，其多数产品为品种多，更新快，规模小，利润高。

它的范围随着社会科学技术的进步，生产和消费水平的提高而不断扩大。

精细化工是本世纪70年代以后世界化学工业特别是发达国家化学工业结构调整和发展的重点，目前发达国家精细化工率已达到55%～65%，而我国大约为40%左右。

精细化工的发展程度是一个国家综合国力和技术水平的重要标志之一。

随着科学技术的发展和进步,精细化工的门类和精细化学品的品种越来越多，应用的领域和范围也越来越广。

而精细化工特别是新领域精细化工一直被列为我国化学工业发展的战略重点之一。

1.精细化学品的分类精细化学品的范围十分广泛，主要有结构分类及功能分类两种方法。

但比较适应的是混合分类法，先以产品本身具有的特定功能来分类，再在类中采用结构分类来细分。

日本1984年《精细化工年鉴》统计为35类，我国1986年化学工业部把精细化工产品分为11大类，它们是：农药、染料、涂料（包括油漆和油墨）、颜料、试剂和高纯物、信息用化学品（包括感光材料、磁性材料等）、食品和饲料添加剂、黏合剂、催化剂和各种助剂、化学药品和日用化学品、功能高分子材料（包括功能膜、偏光材料等）。

但该分类显然未包括精细化学品的全部内容，如医药制剂、酶制剂、精细陶瓷等。

此外，从生产角度还可以将精细化学品分为两大类：一类是以分子水平合成、提纯为主，结合少量的复制增效技术得到的有特定功能的化学品，如农药、染料、颜料、试剂和高纯物、信息化学品、食品和饲料添加剂、功能高分子材料等。

另一类是以配方技术为主要生产手段，配方技术能左右最终使用功能的化学品，如涂料、洗涤化妆品、香料、黏合剂等。

《精细化学品化学》课程教学大纲课程名称：精细化学品化学Fine Chemical一、课程内容理论部分：（一）绪论1. 精细化学品与精细化工的概念2. 精细化学品与精细化工3. 精细化学品分类4. 精细化学品的生产特点及发展趋势（二）表面活性剂1. 表面活性剂简介2. 表面活性剂的作用原理3. 表面活性剂的功能与应用4. 常见表面活性剂简介（三）日用化学品1. 护肤用化妆品2. 美容用化妆品3. 洗涤用化学品（四）食品添加剂1. 概述2. 食用色素3. 防腐剂4. 抗氧化剂5. 其它食品添加剂（五）香精与香料1. 概述2. 天然香料3. 合成香料4. 香精（六）染料与颜料1. 概述2. 染料3. 功能染料4. 有机颜料5. 荧光增白剂（七）石油用化学品1. 概述2. 燃料油用添加剂3. 开采石油用添加剂实验部分：实验一雪花膏的制备实验二十二烷基苯磺酸钠洗衣粉的制备二、大纲说明（一）课程的性质和任务《精细化学品化学》是应用化学专业本科生的选修课。

系统阐述各类精细化学品的定义，分类，制备方法，构效关系等理论和方法的一门学科，涉及有机合成，无机材料，分析分离技术，物理化学，生物学，材料学等诸多学科专业，具备学科的交叉及目标产品的商品化两大特征。

通过《精细化学品化学》这门课程的学习，使学生基本掌握精细化工的范畴，特点，发展方向；了解部分常见精细化学品的分类、化学结构、合成化学、应用性能及范围；了解现代精细化工领域中所采用的新技术。

这门课程有助于学生学习和积累从事精细化工科研工作所需的知识和技能，有助于培养学生综合运用知识、灵活解决实际问题的能力。

培养了能够从事精细化工教学、科研、生产应用等方面工作的专业人才。

（二）课程教学的基本要求通过本课程的教学工作，使学生对精细化学工业的基本面貌、范畴、各系列主要产品、基本原理、性能、应用和发展趋势有一个比较全面的了解和掌握。

重点掌握典型的表面活性剂、化妆品、洗涤用品、香料香精、染料颜料、石油油田化学品的性质特点和制备工艺。

无机材料化学
无机材料化学是研究无机材料的化学性质、合成方法以及应用领域的一门学科。

无机材料一般指的是没有碳元素或碳元素含量很少的材料，如金属、金属氧化物、无机非金属等。

在无机材料化学中，研究的内容包括材料的结构、晶体结构以及材料与物质之间的相互作用等。

这些研究对于探究物质的性质和应用具有重要意义。

首先，无机材料的结构是研究的重点之一。

通过了解材料的结构，可以揭示材料的性质。

例如，金属材料的结晶结构决定了其导电性和机械性能，而氧化物材料的晶体结构则决定了其光学和磁学性质。

其次，无机材料的合成方法也是研究的重要内容。

针对不同的应用需求，研究人员需要开发出制备特定材料的合成方法。

例如，通过溶剂热法可以合成纳米级的金属氧化物材料，而磁控溅射法可以制备高纯度的薄膜材料。

此外，无机材料在领域中有着广泛的应用。

金属材料常用于工程领域，如铝合金用于航空器制造、钢铁用于建筑结构等。

陶瓷材料具有耐高温、硬度大的特点，广泛应用于电子、能源、航空等领域。

电子材料包括半导体材料和绝缘体材料，被广泛应用于电子器件制造。

此外，无机材料还可以用于化学催化、环境保护、生物学和医疗等领域。

总的来说，无机材料化学是研究无机材料的化学性质、合成方
法以及应用领域的学科。

该学科对于理解无机材料的性质、开发新材料以及解决实际问题具有重要意义。

通过对无机材料化学的研究，可以推动无机材料领域的发展，为人类社会的进步做出贡献。