应用化学基础期末复习指导.docVIP

2010年应用化学基础 ftp：//twchu：150150@/chutaiwei/褚泰伟 应用化学 特点： ①明显的目的性和领域性（基于已知理论和方法解决实际问题）； ②综合性和边缘性（综合各类化学知识，吸收非化学学科的理论基础和研究方法）； ③功利性（着重研究大规模工业化生产化工产品的具体方法, 以取得实际社会效益和经济效益为根本目的）； ④研究成果的应用范围较基础科学要小、必威体育官网网址性强、实现较快； ⑤实际效益（esp.经济效益）成为研究成果的生命力的基本指标。研究中特别重视原料的来源、价格、运输、贮存、反应的可操作性、工艺过程的可行性、产品的商品化及工艺和产品的社会相容性及社会经济环境评价。 应用化学品分类：通用化学品和精细化学品两类。 通用化学品（重化学品）： 具有一定的化学式和理化常数的单一化学物质（有机：苯、二氯甲烷、三硝基甲苯；无机：硫酸钠，三氯化铝、硫代硫酸钠）或大量生产的、广泛通用的混合物（汽油，柴油等）。 精细化学品：生产规模较小、生产量较少，技术垄断性较强，具有专用性能或特定功能的化工产品（医药、涂料、印刷油墨、香精、洗涤用品、化妆品、感光材料、采矿浮选剂、水质处理剂、防菌防霉剂等。功能性精细化学品，如抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、增塑剂、催化剂等）。 研究方法：合成、制造新物质，以新方式重排原子。 首要考虑决定化学过程经济性的重要因素：合成路线的高选择性（化学、区域和立体三大选择性）和高产率。 传统异丙苯生产工艺流程 ：催化剂AlCl3、助催化剂盐酸强腐蚀性；利用大量的氢氧化钠中和废酸；生产过程产生大量的废水酸渣气，环境污染严重。 以各种分子筛为催化剂的乙苯和异丙苯合成新工艺（固体酸代替液体酸）：省去催化剂分离、水洗和中和；降低投资而提高生产效率；产品收率和纯度均99.5%；分子筛催化剂无毒无腐蚀性且可以完全再生；彻底避免了盐酸和氢氧化钠等腐蚀性物质的使用，基本消除三废排放。 原子经济反应的选择和优化： 原子经济性/原子利用率(%)（从原子水平上看化学反应）=被利用原子的质量÷反应中所使用的全部反应物分子的质量；产率/收率(%)（从传统宏观水平上考察和评价化学反应）=目的产品的质量÷理论上原料变为目的产品应得产品的质量。 产率或收率高的反应中的原子很少进入最终产品，将会排放大量废弃物。 环氧乙烷的生产： 原来（氯醇法二步制备，原子利用率37.45%）： ， “原子经济”路线（银催化乙烯直接一步氧化成环氧乙烷，原子利用率100%）： 原子经济性反应的特点：最大限度地利用原料；最大限度地减少废物排放和环境污染。 乳化单元操作与装置： 乳液是多相体系。其中至少有一种液体以液珠（直径≤0.5微米）的形式均匀地分散于一个不和它混合的液体之中；其最低的稳定度可因有表面活性剂或固体粉末之存在而大大增加。在制造膏霜、乳液类化妆品时，通常将水、油和表面活性剂进行预混合后再进一步乳化，从而获得达到质量指标的乳液类产品。混合时应考虑的因素： 水、油和表面活性剂等的加入顺序；乳化操作时的温度；乳化条件；乳化设备类型。 乳化技术随乳化剂加入方式不同而分为四种方式： （1）乳化剂在水中法：将乳化剂直接溶于水中，在激烈搅拌下将油相加入。可直接得到比较粗水包油型乳液，颗粒大小也很不均匀，不很稳定，易分层。所以，此法制得的乳液一般都要再经均质器或胶体磨处理，以提高其稳定性。 （2）乳化剂在油中法“大陆法”，历史上德法国制备常用：将乳化剂溶于油中，在激烈搅拌下将水直接加入其中，开始加水时，油相吸收水而逐渐变稠厚，直至几乎难于搅动，这时的混合物是一种油包水型的乳状液。继续加水突然转变为稀薄状的水包油型的乳液，继续加水冲稀至要求的浓度，即得乳液成品。 （3）初生皂法：用皂作为乳化剂所稳定的乳液可采用此法。将脂肪酸溶于熔融的油相中，将碱溶于水中，然后在激烈搅拌下使二相混合，脂肪酸与碱在二相界面上反应成皂，并使水和油相形成稳定的乳状液。此法是制备用皂稳定的乳状液的最好的方法。所得乳状液若再经过均质器或胶体磨处理，可得稳定性很好的乳液。目前在化妆品制备中还使用。 （4）轮流加液法化妆品行业“英国法”历史上英国制备常用：将水相和油相轮流加于乳化剂中，每次只加少量，轮换次数较多。但此法不如前三个方法好。适宜于制备食品乳状液，如蛋黄酱、沙拉酱、鲜奶油或其他含油的乳状液。 表面活性剂应用基础 不同物质加入水中，其溶液的表面张力会随加入物质的浓度变化而变化。 根据c-g关系大致可将物质分为三种类型水溶液的c-g关系图无表面活性物质曲线1，表面张力随浓度增加而稍有增加；曲线2，表面张力随浓度增加逐渐下降：曲线3，水溶液表面张力在极稀浓度时就显著下降，当降至一定程度后g便下降很慢或不再下降（有时溶液中含某种杂质，也可能出现表面张力最低值，如图中虚线所示）。