精细化工概论
精细化工概论,重要概念

精细化工概论,重要概念精细化学品(Fine chemicals)即精细化工产品具有深度加工、技术密集度高、小批量生产、高附加价值、一般具有特定功能的化学品。
通用化工产品(Heavy chemicals)或大宗化学品一些应用范围广泛,生产中化工技术要求较高,产量大的产品,例如石油化工中的塑料、合成纤维及橡胶。
精细化学品的定义目前得到多数国家公认的定义:对于基本化学工业生产的初级或次级化学品经过深加工而制取的具有特一定或特定用途、小批量生产的系列产品,称为精细化学品。
精细化学品化学——研究精细化学品的组成、结构、性质、变化、制备及应用的科学。
精细化工——是“精细化学品生产工业”的简称,属化学工程学范畴。
当任意两相接触时, 两相之间决非是一个没有厚度的纯几何面,实际存在厚度的过渡区, 这一过渡区通常称之为界面(其中一相是气体时,称为表面)。
表面分子不稳定,它有向液体内部迁移的趋势,即有缩小表面积的趋势,这个力简称表面张力某些物质能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性。
具有表面活性的物质叫表面活性物质4)表面活性剂定义:加入很少量即能降低溶剂(一般为水)的表面张力,改变体系界面状态,以达到实际应用要求的一类物质。
固体表面能:表面上的质点受到不平衡的作用力,要将内部质点迁移到表面时,要克服向内的引力,即要增强新表面,必须反抗内部引力的作用。
分散指不溶性微粒分布在液体或半固体中组成的粗分散体系,也称悬浮液。
粒子为1-10um 为胶体分散。
分散相、连续相和分散剂三部分构成(1)固液界面吸附,降低自由能;(2)庞大亲水集团造成空间阻碍,防止微粒重新靠近合并。
(3)增大浓度,电性排斥作用。
两种互不相容的液体,一相以微滴的形式分散在另一相中,形成的多相分散体系,称为乳状液为使该混合体系稳定,加入起帮助分散和稳定作用的第三组分称作乳化剂,表面活性剂是常用的乳化剂。
(2)乳化剂的作用;降低界面张力,增加界面强度,产生界面电荷多重乳液:是一种O/W型(水包油型)和W/O型(油包水型共存的乳状液复杂体系。
精细化工概论

精细化⼯概论精细化⼯概论1.什么叫精细化学品?它有哪些特点?答:初级或次级化学品经过深加⼯⽽制成的具有特定的应⽤性能、⽤途,技术密集,商品性强,产量⼩,产品附加值较⾼的化⼯产品。
特点-----(1)⼩批量,多品种;(2)技术密集;(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、利润⼤、附加值⾼;(6)产品更新换代快。
2.精细化⼯基本原料有哪些?答:初级原料:(1)⽯油(2)天然⽓(3)煤(煤焦油、⽔煤⽓),主要包括---基本原料(三烯、三苯、⼀炔、⼀甲烷);中间体;精细化学品。
(4)农副产品——可再⽣资源脂肪类与油类、碳⽔化合物、天然产物等3.⽬前精细化学品的发展趋势如何?答:精细化⼯与农业的关系、精细化⼯与轻⼯业和⼈民⽣活的关系、精细化⼯与军⼯、⾼技术领域的关系。
4.胶粘剂有哪些优点?⼀般由哪些物质组成?答:(1)能粘合⽤其他⽅法不能连接的不同种类、形状材料间的物质,如粘接薄膜、纤维、⼩颗粒等;(2)应⼒分布⾯⼴,⽐采⽤机械连接易得到更轻、更牢固的组件;(3)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;(4)粘合剂有许多特殊性能;(5)可以粘合异种材料;(6)粘合⽅法⽐其他连接⽅法(焊接、铆钉、螺栓等连接)便于施⼯,且速度快,经济,美观。
物质组成----(1) 基料;(2)固化剂和固化促进剂;(3)稀释剂;(4)增塑剂与增韧剂;(5)偶联剂;(6)填料;(7)其它助剂。
5. 什么是热固(塑)性胶粘剂?举例说明。
答:热固性胶黏剂---热固性树脂粘合剂是在热、催化剂单独作⽤或联合作⽤下形成化学键,它固化后不熔化,也不溶解。
如:环氧树脂胶粘剂,俗称万能胶,是以环氧树脂为基料制备的胶粘剂,能粘接许多⾦属和⾮⾦属材料。
热塑性胶黏剂---以热塑性树脂为基料的粘合剂,加热熔融软化,冷却固化,遇溶剂可溶解。
如:聚醋酸⼄烯酯及其共聚物胶粘剂主要⽤于⽊材、纸制品、纤维、陶瓷、塑料薄膜、发泡聚⼄烯等的粘接。
精细化工概述

1.3.3 产品举例及合成路线综合评价
硝化
NO2Biblioteka 还原NH2酰化NHCOCH3
硝化
水解
NHCOCH3
氯化
NHCOCH3 Cl
NO2
NO2
SO3H
磺化
水解(碱熔)
氯化
Cl 气固相接触催化水解
C-烷化 硝化
高压液相碱性水解
CH(CH3)2 氧化
CH3 H3C C O OH
OH
脱羧 COOH
酸解 水解
NO2
煤焦油 萘、2-甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、咔唑等
煤旳气化:
水煤气反应:氢 费-托反应:分子量较宽旳烷烃或烯烃混合物 破坏加氢——煤旳氢化 生产电石:乙炔
1.2.2 石油加工
催化重整:苯、甲苯、二甲苯 热裂解:乙烯、丙烯、丁二烯 催化裂化:多烷基苯、烷基萘 临氢脱烷基化:苯、萘
含氧基团: -OH、-OR、-OAc -COH、-COR、-COOH、-COOR、-COCl、 -CONH2
烷基、酰基
1.3.2 精细有机合成旳主要单元反应
卤化 磺化和硫酸酯化 硝化和亚硝化 还原和加氢 氧化 重氮化和重氮基
旳转化
氨解和胺化 水解 烃化 酰化 缩合 环合 聚合
1.3.1 精细化学品旳主要取代基
主体构造 精细化学品
取代基
卤素:-Cl、-Br、-I、-F
含氮基团: -NO2、-NO -NH2、-NHR、-NR1R2 -NHCO-、-NH2OH、-N2+X-、-N=N-、-NHNH2 -CN
含硫基团: -SO3H、-SO2Cl、-SO2NH2、-SO2NHR
第1章 绪论
精细化工概论最终版

精细化⼯概论最终版⼀、名词解释:1、表⾯活性剂:是指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。
2、结构两亲性:表⾯活性剂⼀般都是线性分⼦,其分⼦同时含有亲⽔性的极性基团和亲油性的⾮极性疏⽔基团,因⽽使表⾯活性剂具有双亲性。
3、CMC: 表⾯活性剂分⼦在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度4、浊点:对于⾮离⼦型表⾯活性剂,其亲⽔性作⽤依赖于醚氧或其他氧氮等杂原⼦与⽔的极性相互作⽤或氢键相互作⽤温度的升⾼溶解度降低⾄⼀定温度以上,⾮离⼦表⾯活性剂⽔溶液将分离出表⾯活性相,外观由清亮变浑浊,这个开始变浑浊的温度就称为浊点。
5、克拉夫脱点:离⼦型表⾯活性剂⼀种特性常数,离⼦型表⾯活性剂在⽔中的溶解度随温度的升⾼⽽慢慢增加,但达到某⼀温度以后溶解度迅速增⼤,这⼀点称为临界溶解温度,也叫作Kafft点,Tk或Kp表⽰。
6、HLB:表⾯活性剂分⼦中亲⽔和亲油基团对油或⽔的综合亲和⼒称为亲⽔亲油平衡值.7、精细化率:精细化⼯产品的总值/化⼯产品的总值×100%8、热塑性树脂:是具有受热软化、冷却硬化的性能,⽽且不起化学反应,⽆论加热和冷却重复进⾏多少次,均能保持这种性能。
9、胶黏剂:凡是能将同种或不同种的固体材料粘接在⼀起的物质。
10、ADI(⽇允许摄⼊量):是指⼈⼀天连续摄⼊某种添加剂,⽽不致影响健康的每⽇最⼤摄⼊量,以每⽇每公⽄体重摄⼊的毫克数表⽰。
mg/kg ADI=MNL(最⼤⽆作⽤剂量)× 1/10011、涂料:是涂覆在被保护或被装饰的物体表⾯,并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜。
(指特定的施⼯⽅法涂覆在物体表⾯后,经固化在物体表⾯形成有⼀定强度的连续保护膜,或者形成具有某种特殊功能涂膜的⼀种精细化⼯产品。
)12、两性离⼦表⾯活性剂:指分⼦中同时具有阴离⼦和阳离⼦基团的表⾯活性剂。
主要有咪唑啉型、甜菜碱型、氨基酸型、磷酸脂型。
13、⽯油化学品:在⽯油开采及其制品的⽣产中,需添加多种化学品,这些化学品对提⾼采油率,改进⽣产⼯艺,改善燃料油和润滑油的重量具有重要作⽤。
(完整版)《精细化工概论》PPT课件

4、大量采用复配技术; 5、间歇生产 6、附加价值高,商品性强;
精细化工的原料来源
• 煤的加工 • 石油加工 • 天然气的利用 • 农、林、牧、渔副产品的利用
• 煤的炼焦:
粗苯
苯:50-70% 甲苯:12-22% 二甲苯:2-6%
煤焦油 萘、2-甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、咔唑等
胶束:两亲分子溶解在水中达一定浓度时,其 非极性部分会相互吸引,从而使得分子自发形成有 序的聚集体,使憎水基向里、亲水基向外,减少了 憎水基与水分子的接触,使体系能量下降,这种多 分子有序聚集体称为胶束。
• 4、增溶
• 4、增溶
随着亲水基不同和浓度不同,形成的胶 束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。
• 2、乳化
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一 种液体 。
分层 水包油
油包水
• 3、分散
能使固体微粒均匀地分散在另一种液体中的物质称为 分散剂,如颜料分散在涂料、印刷油墨中。
• 4、起泡和消泡 • 泡沫是指气体分散在液体中的分散体系。
• 4、起泡和消泡
4、起泡和消泡
• 发泡剂:能使气泡稳定存在的作用。用以发泡的表面活性剂叫发泡
增溶作用
5、洗涤作用
• 从固体表面出去污物统称为洗涤。洗涤 去污作用,是表面活性剂降低了表面张力而 产生的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作 用的综合结果。
肥皂去污原理示意图
• 表面活性剂种类:
2、染料、颜料
• 染料:在一定的介质中,能使纤维或其他物质牢固着色的
化合物。
➢ 从中国古代仰韶文化遗址中就已发现了早在公元前5000年至公元前3000 多年的丝绸织物。
精细化工概论_01绪论

中试放大
正式生产
中间实验阶段是进一步研究在一定规模 的装置中各步化学反应条件的变化规律,并 解决实验室中所不能解决或发现的问题。
一、精细化学品的开发 1、
1)新产品开发的组织准备阶段 2)拟定产品的开发方案阶段 3)新产品研制试验阶段 小试 1, 工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。
中试放大
正式生产
二、精细化工生产过程的开发
1)原料路线 原料路线的选择,应充分考虑原料 的利用率、价格和供应等因素。
二、精细化工生产过程的开发
1)原料路线 2)工艺流程 工艺流程是产品生产的操作程序、 物料流向以及各种化工单元设备的有机 组合。
优质、高产、低效、低成本、安全
二、精细化工生产过程的开发
1)原料路线 2)工艺流程 3)操作方式
四、精细化学品的特点
1)一般具有特定功能★★
① 产品本身具有特定功能 ② 能赋予产品特定的功能,并在某产 品中只需加入极少量就能改善或提高 产品质量的效果,充分显示其功能性。
四、精细化学品的特点
2)多品种,小批量 精细化学品的用量一般较少。 精细化学品的种类较多。
四、精细化学品的特点
3)技术密集度高、附加值高、利润大★ 新精细化工产品开发需要动员大量人力和 物力,且开发成功可能性较小。
(5)水处理剂 含水质稳定剂、缓蚀剂、软水剂、杀 菌灭藻剂、絮凝剂等 (6)纤维抽丝用油剂 涤纶长丝用,涤纶短丝用、锦纶用、 腈纶用、丙纶用、玻璃丝用油剂等 (7)有机抽提剂 吡咯烷酮系列、脂肪烃系列、乙睛系 列、糠醛系列等 (8)高分子聚合物添加剂 含引发剂、阻聚剂、终止剂、调节剂、 活化剂等
(9)表面活性剂 除家用洗涤剂以外的阳、阴、两性和 非离子型表面活性剂 (10)皮革助剂 含合成鞣剂、涂饰剂、加脂剂、光亮剂等 (11)农药用助剂 含乳化剂、增效剂等 (12)油田用化学品 破乳剂、钻井防塌剂、泥浆用助剂等;
精细化工概论
②绿色化学
(a)环境保护
实现清洁化生产和零排放,以?产物计,炼油0.1T/T, 大宗化学品1-5T/T,精细化学品5-50T/T’,其中医药25- 100T/T。1995年美国提出绿色挑战计划,奖励和支持从源 头清除化学污染并可工业化的创造发明,1996年美国总统 首次颁发了“总统绿色化学挑战奖”,1997年美国国家实 验室、企业和大学联合成立了绿色化学院。
现又提出新领域精细化工的11个方面。
三、精细化工的特点
1 多品种小批量 2 多功能生产装置、综合流程 3 技术密集(投资大,成功低,单元多,信息快且密集) 4 附加值高 附加值=产值-(原料、税金、设备厂房折旧)
=利润+劳力动力成本+技术开发费等 5 具有特定功能 6 大量采用复配技术 7 产品更新换代快 8 商品性强
〔863计划的7个高新技术领域是:生物技术、信息技 术、航天技术、激光技术、自动化技术、能源技术、新材料 技术〕现又提出973计划。
目前各个国家都在提高精细化工率:
精细化工率=
精细化工产品总值 化工产品总值
100%
美国 40%(70年代)目前60%
德国 50%(70年代)
日本
目前55-65% 目前55-65% 目前60%
四、精细化工的形成与发展
1 形成
1944-1955 化肥时代 1957-1970 塑料时代 1971 精细化工时代 目前进入高技术年代,特别是生物技术的发展促使化工 达到新水平。但在整个二十世纪中,化学的发展和化工的进 步创造了人类赖以生存的众多物质基础。和化工产生的影响至今尚存。
精细化工概论复习
精细化工概论复习一、名词解释1.精细化学品:凡是能增进或赋予一种(类)产品以特定功能,或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。
2.表面活性剂:加到溶剂中会大大降低溶剂的表面张力,能够使体系的表面状态发生明显变化的物质。
如硬脂酸钠(肥皂)、烷基苯磺酸钠(洗衣粉)等物质。
3.涂料:涂料是一种涂覆在物体(被保护和被装饰对象)表面同时能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料。
4.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。
5.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。
6.物理、化学气相法物理气象法(PVD)利用电弧,高频电场或等离子体等高温热源将原料加热,使之汽化或形成等离子体,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。
化学气象法(CVD)是以金属蒸汽,挥发性金属卤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反应,在凝聚生成超细粉。
7.表面活性剂、表面张力、HLB值表面活性剂是指在溶剂中加入很少量既能显著降低溶剂表面张力改变体系界面状态的物质表面张力是指通常把垂直作用于液面表面上任一单位长度并于液面相切的收缩表面力HLB是表面活性剂的亲水亲油平衡值8. 离子交换树脂、高吸水性树脂、高分子试剂离子交换树脂是指功能基在具有三维空间立体结构的网格骨架上不能移动,但功能基所带的可以理解的离子却可以自由移动高吸水性树脂P142页高分子试剂P143页9. 抗氧化剂、防腐剂、营养强化剂抗氧化剂 P62 页防腐剂P58页营养强化剂P89页二、填空题1.水和油形成的乳状液,根据分散情形可分为两种:水包油型/ O/W和油包水型/ W/O两种类型。
2.消泡作用分为破泡和抑泡两种作用。
3.涂料按其是否有颜色可分为:清漆、色漆等。
4.食品抗氧化剂有两类,一类是水溶性的,如:;另一类是油溶性的,如:。
(各举3个例子)5.精细化工产品具有小批量、多品种、大量采用复配技术、综合生产流程和多功能生产装置、高技术密集度、商业性强、经济效益显著等特点。
精细化工概论
精细化工概论1.精细化学品(定义、典型代表)答:精细化学品是与通用化工产品或大宗化学品相区分的一类化学品。
典型代表:染料、涂料、添加剂、胶黏剂、功能高分子材料。
2.通用化学品(定义、典型代表)答:通用化学品是以天然资源为基本原料,经过简单加工而制成的大吨位、附加价值率与利润率较低、应用范围较广的化工产品。
典型代表:煤、石油、天然气、矿物。
3.精细化学品/精细化工生产特点:(1)品种多、产量小、主要以其功能进行交易;(2)多数采用间歇生产方式;(3)生产技术要求比较高,产品质量指标高;(4)生产装置占地面积小;(5)整个产品价值中原材料费用的比率较低,商品性较强;(6)直接用于工农业、军工、宇航、人民生活和健康等方面,重视技术服务;(7)投资小,较效快,利润大;(8)技术密集型高,竞争激烈。
4.精细化学品在现代化建设中的作用:(1)精细化工不仅提供了质优的半导体材料、磁性材料等,而且还提供了大量用于集成电路加工的超纯化学试剂和超纯电子气体。
(2)精细化工对国防建设和空间技术的发展起着特别重要的作用。
(3)开发精细化工产品,可以降低能源消耗和节省资源(4)开发精细化工产品,可使原来的低档产品变为高档产品。
(5)促进粮食生产,保证国家粮食安全(6)促进药物开发,为人类进步保驾起航。
5.超细颗粒:粒径达到0.1微米以下。
分类:粒径在10-100纳米之间的称大超细颗粒;粒径在2-10纳米之间的称中超细颗粒;粒径在2纳米以下的称小超细颗粒;6.超细颗粒特点:熔点低、化学活性高、磁性强、热导性好、对电磁波的异常吸收。
7.超级白炭黑应用:橡胶、塑料、造纸工业、涂料、油墨。
8.纳米二氧化钛应用:杀菌、防紫外线、对氟氯昂的降解、对有机废水的处理、自清洁。
9.单晶体特点:原子和原子集团总是在三维空间中有规律的重复。
10.宝石的化学名称:氧化铝。
11.蓝宝石--钛;红宝石--铬。
12.非晶态合金优点:高强度、高韧性;对酸碱盐具有高的耐腐蚀性;具有磁导率和磁感应强度高、矫顽力和损耗低的特性;用作催化剂;超导电特性。
全套课件 精细化工概论
第一章 绪 论
第一节 精细化工的定义与范畴
一般说来,精细化学品应具备如下特点: (1)品种多,产量小,主要以其功能进行交易; (2)多数采用间歇生产一般中小型企业即可生产; (5)整个产品产值中原材料费用的比率较低,商品性较 强; (6)直接用于工农业、军工、宇航、人民生活和健康等 方面,重视技术服务; (7)投资小,见效快,利润大; (8)技术密集性高,竞争激烈。
第一节 超 细 化
一、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。 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。 其优点是可以通过输入惰性气体和改变压力,从而控制超 细粒子的尺寸。该方法特别适合于制备由液相法和固相法 难以直接合成的非氧化系(如金属、合金、氮化物、碳化 物等)的超细粉,粒径通常在0.1㎛以下,且分散性很好。 其中真空蒸发法是目前在理论上研究最多和制造超细粉最 常用的方法之一。
第一节 超 细 化
⑴沉淀法 沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂,使原料溶 液中的阳离子形成各种形式的沉淀物。如果原料溶液中有 多种成分的阳离子,经沉淀反应后,就可以得到各种成分 均一的混合沉淀物,这就是所谓的共沉淀法。利用该法可 以制备含有两种以上金属元素的复合氧化物超细粉。如向 BaCl2 和 TiCl4 混 合 溶 液 中 滴 加 草 酸 溶 液 , 能 沉 淀 出 BaTiO(C2O4)2·4H2O,经过滤、洗涤和加热分解等处理,即 可得到具有化学计量组成的、所需晶型的BaTiO3超细粉。 共沉淀法目前已广泛应用于制备钙钛矿型、尖晶石型、 PLZT、BaTiO3系材料、敏感材料、铁氧体以及荧光材料的 超细粉。在制备过程中,需要特别重视的是洗涤操作。
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精细化工概论1、通用化学品是以天然资源为基本原料,经过简单加工而制成的大吨位,附加价值率与利润率较低,应用范围较广的化工产品。
精细化学品是以通用化学品为起始原料,采用复杂的生产工艺进行深度加工,制成小批量、多品种、附加价值率和利润率高、具有特定应用功能和专门用途的化工产品。
2、精细化学品的特点:(1)品种多、产量小,主要以其功能进行交易(2)采用间歇生产方式(3)生产技术要求高,产品质量指标高(4)生产装置占地面积小,一般中小型企业即可生产(5)整个产品价值中原材料的费用的比率较低,商品性较强(6)直接用于工农业,军工、宇航、人民生活和健康等方面,重视技术服务(7)投资小,见效快,利润大(8)技术密集性高,竞争激烈。
3、超细白炭黑的应用:(1)在橡胶制品中作为高补强填充材料(2)作为塑料的填充材料,提高塑料的弹性强度和耐磨性以及硬度和热稳定性(3)在造纸工业中,作为纸张的上胶剂。
纳米二氧化钛的应用:(1)利用其光电性和光敏性,可制纳米二氧化钛的感光材料,用于传真和彩色复印(2)利用其对紫外线吸收率高的特性,可作为塑料的抗老化剂和化妆品中的紫外线吸收剂(3)制作气体传感器和湿度传感器。
4、非晶态合金优点:(1)具有高强度、高韧性(2)对酸、碱、盐具有高的耐腐蚀性(3)具有磁导率和磁感应强度高、矫顽力和损耗低的特性(4)可用作催化剂(5)具有超导电特性。
不足:热力学的亚稳态,只适用于低温场合;非晶态材料的杨氏模量大约只有晶态材料的一半。
5、表面改性就是对固体物质的表面通过改性剂的物理化学作用或某一工艺过程,改变其原来表面的性能或功能。
复合改性的必要性:表面改性处理除需严格的工艺程序和科学配方外,表面改性剂的选择是改性能否成功的关键,一定要根据使用的具体环境和要求改善的性能来选择改性剂。
所以选择改性剂比一定仅限于一种,多数情况下可选多种,复合使用,取长补短,以期取得更理想的效果。
特别是用于高聚物的各种各样的填料、粉体助剂,为了提高其耐热性、耐候性和化学稳定性,往往先用无机改性剂进行包膜,而为了提高其亲油性,增强与聚合物的亲和力,往往需要再用有机改性剂—表面活性剂或偶联剂做进一步表面改性,从而取得更为理想的综合效果。
6、表面活性剂是指在溶液中加入很少量即能显著降低溶剂表面张力,改变体系界面状态的物质。
结构特点为:(1)双亲性,具有亲水基和亲油基(2)溶解性(3)表面吸附(4)界面定向(5)形成胶束(6)多功能性7、表面活性剂的活性原理(1)具有双亲媒性结构(2)降低溶剂表面张力(3)改变界面电荷(4)形成胶束和增溶现象。
活性作用:(1)湿润和渗透作用(2)乳化和分散作用(3)发泡和消泡作用(3)洗涤作用(5)增溶作用8、HLB是表示表面活性剂的亲水性、亲油性好坏的指标。
HLB值越大,表面活性剂亲水性越强;HLB值越小,表面活性剂的亲油性越大。
HLB值为40是亲水性最强的,为1是亲水性最弱的表面活性剂。
9、表面活性剂的应用:洗涤剂、润湿剂渗透剂、乳化剂分散剂增溶剂、发泡剂和消泡剂、抗静电剂、杀菌剂。
10、表面活性剂按照亲水基团的带电性分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂、特殊表面活性剂。
11、常用防腐剂种类有苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐、对羟基苯甲酸酯类。
安全性:山梨酸类>对羟基苯甲酸酯类>苯甲酸类。
防腐效果:对羟基苯甲酸酯类>苯甲酸类>山梨酸类。
12、影响防腐剂效果的因素:pH值、食品染菌程度、在食品中的溶解分散状况、加热、多种防腐剂并用。
13、常用杀菌剂主要有两类:氧化型杀菌剂和还原型杀菌剂。
典型代表有漂白粉、漂白精和过氧乙酸。
14、食品氧化使食品出现变色、褪色、产生异味臭味等现象使食品质量下降,营养物质遭到破坏,甚至产生有害物质引起食物中毒。
防止食品氧化可以采取避光、降温、干燥、排气冲氮密封等措施,配合使用抗氧化剂可取的更显著的效果。
食品氧化剂是可以阻止或延缓食品氧化,提高食品质量稳定性和延长储存器的物质。
可分为天然抗氧化剂和化学合成抗氧化剂。
主要有BHA、BHT、PG、异抗坏血酸钠和茶多酚。
15、抗氧化剂的作用机理:(1)借助还原反应,降低食品内部及环境中的氧含量(2)本身极易氧化,从而使环境中的氧首先与抗氧化剂反应而保护食品(3)可以放出氢原子将油脂在自动氧化过程中产生的过氧化物分解破坏(4)可与过氧化物结合,中断油脂自动氧化过程中的连锁反应,阻止氧化过程继续进行(5)可以阻止或减弱氧化酶类的活性16、有些物质本身没有抗氧化作用,但与抗氧化剂配合使用时,能增强抗氧剂的作用,这类物质称为抗氧化剂的增效剂。
主要有柠檬酸、磷酸、酒石酸、抗坏血酸等酸性物质。
17、色素分为天然色素和合成色素两类。
18、将硫酸铝、氯化铝等铝盐水溶液与碳酸钠、碳酸氢铵等碱性物质发生作用,然后加入人工合成色素,使色素吸附于氢氧化铝,经过滤、干燥、粉碎可制得人工合成食用色素色淀。
19、常用食品乳化剂有:甘油酯及其衍生物、蔗糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、大豆磷脂。
常用食品增稠剂有:淀粉及其改性淀粉、琼脂、果胶、明胶和海藻酸及其盐和酯。
20、胶粘剂是一种媒介,凡能将同种的或不同种固体材料胶结在一起的媒介物质统称粘合剂,也称胶粘剂,或简称胶。
工程上的四大连接技术:铆接、焊接、螺接、胶接。
21、胶结技术的优点:(1)可实现不同种类或不同形状材料之间的连接、尤其是薄片材料(2)应力分布均匀,不易产生应力破坏,延长结构寿命(3)密封性能良好,有很好的耐腐蚀性(4)提高生产效率,降低成本(5)减轻结构质量(6)可赋予被粘物以特殊的功能。
缺点有(1)耐候性差(2)胶接的不均匀扯离和剥离强度低,容易在接头边缘首先破坏。
(3)溶剂型胶粘剂的溶剂易挥发,而且某些粘合剂易燃、有毒,会对环境和人体产生危害。
(4)胶接质量因受多种因素的影响,不够稳定,而且无损探伤尚没有很好的方法。
22、胶黏剂的组成:(1)黏料也称基料,是胶粘剂的主要成份,起粘合作用。
常用的基料有天然聚合物、合成聚合物和无机化合物三大类。
(2)固化剂亦称硬化剂,是胶黏剂中最主要的配体材料(3)填料不和主体材料作用,但可以改变其性能,降低成本的固体物质。
(4)增塑剂、增韧剂、稀释剂、偶联剂。
23、胶黏剂按用途分为三类:结构胶黏剂、非结构胶黏剂好和特种胶黏剂。
24、胶接界面由被粘物表面(金属氧化物)及其吸附层(如空气、水、杂物)和靠近被粘物表面的底胶或胶粘剂组成。
25、胶接机理:吸附理论、扩散理论、双电层理论、机械结合理论和化学键理论。
26、表面处理的基本原则如下。
①设法提高表面能;②增加粘接的表面积;③除去粘接表面上的污物及疏松层。
表面处理的方法有两种。
物理法:如打磨、喷砂、机械加工、电晕处理等。
化学法:如溶剂清洗、酸、碱或无机盐溶液处理、阳极性处理、等离子体处理等。
27、衡量热塑性树脂粘合剂特性的标志是玻璃化温度(Tg)。
以Tg高于室温的树脂作为粘合剂,其粘接力很小,柔软性较差;而以Tg低于室温的树脂作为粘合剂,粘接力高,粘接层柔软,成膜性能好。
28、热塑性树脂胶黏剂:聚醋酸乙烯酯胶黏剂、聚乙烯醇和聚乙烯醇缩醛胶黏剂、丙烯酸酯类。
热固性树脂胶黏剂:酚醛树脂胶黏剂、环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂。
合成橡胶胶黏剂:氯丁橡胶、丁晴橡胶、聚硫橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶等。
29、无机胶粘剂按化学组分可分为硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐和氧化物等。
按其固化机理可分为空气干燥型(水溶性硅酸钠即水玻璃)、水固化型(包括水泥和石膏等)、热熔型(熔接玻璃或金属类)和化学反应型(磷酸盐胶黏剂)四类。
水泥主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙等。
30、热熔胶一般是由主体聚合物、增粘剂、增塑剂、蜡类、稳定剂、抗氧化剂及填料等组成。
压敏胶根据主体材料的不同可以分为橡胶型和丙烯酸酯型两大类;按照形态可分为溶剂型、乳液型和热熔型等。
31、离子交换树脂的组成:聚合物骨架、功能基和可交换离子。
32、离子交换树脂以功能基的特征进行分类(1)强酸型阳离子,主要功能基团为为磺酸基(2)弱酸型阳离子,主要功能基团为羧基(3)强碱型阴离子(4)弱碱型阴离子,基团为伯胺、树胺和季胺(5)两性离子交换树脂(6)螯合树脂。
33、离子交换树脂的交换原理:(1)树脂骨架上功能基离解出可进行交换的离子(H+);(2)溶液中的离子(Na+)扩散到树脂多孔结构的内部,两种离子的浓度差推动它们相互交换;(3)离子交换树脂的再生。
34、离子交换树脂的应用:(1)交换方法主要有静态法和动态法(2)交换工艺流程为交换、反洗、再生、正洗(3)应用操作主要包括树脂的预处理、淋洗、转型、调pH等。
35、高吸水性树脂的吸水机理:以物理吸附为主,化学吸附为辅。
总结为(1)高吸水性树脂吸收水后发生溶胀,形成凝胶。
(2)在溶胀过程中,一方面,水分子力图渗入网格内使其体积膨胀,另一方面,由于交联高分子体积膨胀导致网格向三维空间扩展,使网键受到应力而产生弹性收缩,阻止水分子的进一步渗入。
(3)当这两种相反的作用相互抵消时,溶胀达到了平衡,吸水量达到最大。
36、高吸水性树脂的应用:(1)卫生材料,如卫生纸、尿布等(2)农林园林材料,如土壤改良剂(3)有机溶剂的脱水剂(4)与其他树脂混合,制得水溶胀型树脂,用于建筑等行业(5)污泥固化剂(6)蓄热、蓄冷剂(7)各种有机、无机物水溶解吸收剂。
37、高吸水性树脂的特性:高吸水性、加压保水性、吸水状态的凝胶强度、热和光的稳定性、吸氨性和增稠性。