精细化工工艺学复习资料
030130精细化工工艺学 - 19
《精细化工工艺学》课程综合复习资料一、问答题1. 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是什么?2. 天然气按组成的不同可以分为哪几种?3. 煤化工的发展经历了那几个阶段?4. 精细有机合成反应的反应试剂分为哪几种?5. 影响芳香族亲电取代定位规律的主要因素中最重要的因素是什么?6. 均相配位催化剂的基本组成有哪几部分?7. 工业上最常用、最重要的硝化方法是什么方法?8. 溶剂的极性对亲核取代反应机理和反应速度都有很大影响,对S N1反应来说,选择哪种类型的溶剂有利?9. 有机化工产品按其所起作用和相互关系,大体上可分为哪几类?10. 化学工业精细化率(精细化工率)的标志性意义是什么?11. 什么样的烃类适合亲电取代反应?12. 自由基的产生方法有哪几种?13. 能够供给或接受一对电子以形成共价键的试剂是什么试剂?14. 溶剂和溶质之间的相互作用力有哪些?15. 常用于鉴别各种溶剂的离子化能力和离解能力的溶质是什么?16. 芳环上取代卤化的反应历程是什么?17. 精细有机合成的初始原料有哪些?18. 合成气的生产方法有哪些?19. 萘的一取代时主要发生在什么位置?20. 在消除反应和取代反应之间,哪种物质的存在有利于消除不利于取代?21. 制备氟化物最常用的方法是哪种?22. 过渡金属及其配合物起催化作用的主要原因是过渡金属及其配合物存在什么轨道?23. E2和S N2的历程很相似,区别主要是什么?24. 最重要的亲核加成是什么基团的亲核加成?25. 相转移催化剂的类型主要有哪些?26. 脂烃及芳环侧链的取代卤化的反应历程是什么?27. 卤化氢对双键的加成卤化有哪几种反应历程?28. 烷烃置换磺化的磺化剂是什么?29. 目前十二烷基苯磺酸的生产多采用哪种工艺?二、基本概念1. 自由基试剂的定义是什么?2. 反应选择性的定义是什么?3. 反混作用的定义是什么?4. 氢化(加氢)反应的定义是什么?5. 相比(酸油比)的定义是什么?6. 相转移催化反应的定义是什么?7. 原子经济性反应的含义是什么?8. 什么叫精细化工产品(或精细化学品)?9. 离子化溶剂的定义是什么?10. 合成气的定义是什么?11. 何谓基本有机原料?12. 离解性溶剂的定义是什么?三、简答题1. 亲核试剂引入芳香环时一般采用亲核置换反应,为什么?2. 列举一均相配位催化剂化学组成例子,并说明其中各部分的名称及主要作用:3. 正十二醇制正十二烷基溴时,加入四丁基溴化铵起何作用?为什么?4. 精细化工的特点有哪些?5. 影响芳香族亲电取代定位规律的主要因素有哪些?其中最重要的是什么?6. 相转移催化反应的特点是什么?相转移催化的应用范围是什么?7. 精细化工在国民经济中的作用有哪些?8. Houghes-Ingold规则的局限性的原因是什么?9. S N2型反应的重要标志是什么?E2历程和S N2历程的区别主要是什么?10. Houghes-Ingold规则是什么?四、反应题1.2.3.4.5.6.五、计算题1. 用氯气对苯进行氯化制氯苯,副产物为二氯苯。
精 细 化 工 工 艺 学
精细化工工艺学第一章1.精细化工的特点:(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.日本是最早提出精细化工定义的国家3.我国将精细化工产品分为11类第三章1.表面活性剂是一种具有两亲性结构的有机化合物2.表面活性剂何以能降低表面张力?答:其结构都具有双亲性结构,溶液中加入表面活性剂后其亲油基会向无水的表面运动,亲水基会留在液面之下,使表面活性剂在表面上的浓度比溶液内部大,表面活性剂这种独特的结构正是它降低表面张力具有表面活性剂的根本原因所在。
3.临界胶束浓度:是指表面活性剂分子或离子在溶液中开始形成胶束的最低浓度,简称CMC4.表面活性剂按照溶解性可分为水溶性和油溶性5.水溶性表面活性剂按是否解离可分为离子型和非离子型6.离子表面活性剂按其活性可分为阳离子、阴离子和两性离子7.阴离子表面活性剂按亲水基不同可分为羧酸盐型、硫酸盐性、磺酸盐性和磷酸盐性8.表面活性剂的亲水性可用HLB值作为特性指标来衡量.HBL越大亲水性越强。
9.克拉夫特点:如果加热水溶液,达到某一温度时,其溶解性会突然增大,这个使表面活性剂的溶解度突然增大的温度点称为克拉夫特点,又称临界溶解温度。
离子型表面活性存在克拉夫特点。
10.浊点:将溶液加热,达到某一温度时,透明溶液会突然变浑浊,这一温度点称为浊点。
非离子型表面活性存在浊点。
11.表面活性剂的作用:起泡、消泡、乳化、分散、增容、洗净、润湿、渗透12.增容的原理:表面活性剂在水溶液中形成胶束,在达到临界胶束后,一些不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加并形成透明的胶体溶液13.增容方法:,1),增容于胶束内核、2)增容于表面活性剂分子之间的“栅栏”处、3)增容于胶束表面、4)增容于胶束的极性基层14.非离子表面活性剂存在浊点的原因:分子中的氧原子与水中的氢形成氢键(离子表面活性剂存在克拉夫特点)15.山梨醇酐烷基酯又称失水山梨醇脂肪酸酯的商品名为司盘;失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的商品名为吐温第四章1.助剂在应用中需注意的问题(1)助剂与聚合物的配伍性(2)助剂的耐久性(3)助剂对加工条件的适应性(4)助剂必须适应产品的最终用途(5)助剂配合中的协同作用和相抗作用2.助剂的损失的三个途径:挥发、抽出、迁移3.增塑剂的分类:按相容性的差异分为主增塑剂和辅助增塑剂按作用方式分为内增塑剂和外增塑剂按相对分子质量的差异分为单体型和聚合物型按增塑剂的应用特性分为通用型和特殊型4.塑化效率:增塑剂的塑化效率是使树脂达到某一软化程度的用量5.相容性不等于塑化率6.邻苯二甲酸二己酯也称二辛酯(DOP)是产量、用量最大的增塑剂7.脂肪族二元酸酯耐寒性好8.磷酸酯阻燃性和抗菌性好环氧化合物稳定性好9.聚酯增塑剂耐久性好,有永久型增塑剂之称10.含氯增塑剂的特点是具有良好的电绝缘性和阻燃性;缺点是与PVC相容性差,热稳定也不好,因而作辅助增塑剂用;含量在50%的作为增塑剂,70%的作为阻燃剂11.氧指数=O2/O2+N2×100% 含氧指数越少,越易燃烧第五章1.防腐剂:是抑制微生物活动,使食品在生产、运输、贮藏和销售过程中减少因腐败而造成经济损失的添加剂2.山梨酸又名2,4-己二烯酸,2-丙烯基丙烯酸。
精细化工工艺学期末考前总复习
精细化工工艺学期末考前总复习第一章绪论1. 精细化学品的定义、分类(11类)答:1.初级或次级化学品经过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。
2.(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(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(11) 功能高分子材料2. 精细化工的特点(6个)、原料(4个)答:1.(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.(1)石油(2)天然气(3)煤(煤焦油、水煤气)(4)农副产品3.什么叫精细化工产值率(精细化率)?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%第二章精细化工工艺学基础及技术开发1.精细化工工艺学的主要内容答:①对具体产品,选择和确定在技术和经济上最合理的合成路线和工艺路线;②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,以得到高质量、高产率的产品;③产品的主要应用、商品化和发展动向。
2.概念:合成路线、工艺路线、工艺条件、合成技术、完成反应的方法合成路线:选用什么原料,经过哪几步单元反应来制备目的产品。
工艺路线:对原料的预处理和反应物的后处理采用哪些化工过程、采用什么设备和什么生产流程等。
工艺条件:指反应物的摩尔比,主要反应物的转化率(反应深度),反应物的浓度、反应过程的温度、时间和压力,催化剂和溶剂的选择和使用等。
合成技术:主要是指非均相催化技术、均相络合催化、相转移催化、光有机合成、电解有机合成和酶催化等合成技术。
完成反应的方法:指的是间歇操作和连续操作的选择,反应器的选择和设计。
3.化学计量学(反应物的摩尔比、限制反应物和过量反应物、过量百分数、转化率、选择性、理论收率、原料消耗定额、单程转化率和总转化率)。
精细化工工艺学相关复习题(doc 7页)
精细化工工艺学相关复习题(doc 7页)★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纳米尺度空间内的内在运动规律、内在运动特点,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:当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,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(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:基于范德华力、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。
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通称。
工业上应用的典型的传统陶瓷产品如陶瓷器、玻璃、水泥等。
精细化工工艺学(高起专)
精细化工工艺学(高起专)名词解释(每题4分,共8分)1.临界胶束浓度答:临界胶束浓度是表面活性剂的一个重要参数,它是指表面活性剂分子或离子在溶液中开始形成胶束的最低浓度。
表面活性剂溶液只有在临界胶束浓度以上,才能发挥活性。
2.抗氧剂答:抗氧剂是一类化学物质,当其在聚合物体系中仅少量存在时,就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命,又被称为“防老剂”。
简答题(每题5分,共10分)1.简述洗涤作用的基本过程。
答:洗涤基本过程:○1吸附;○2润湿与渗透;○3污垢的脱落;○4污垢的分散与稳定。
2.什么是阻燃剂?答:能够增加塑料等高分子材料制品耐燃性的物质即阻燃剂。
论述题(前四题每题6分,第5、6题10分,共22分)1.精细化工的特点是什么?答:①多品种、少批量;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、附加值高,利润大。
2.试述涂料工业的发展动向?答:①环保;②功能性涂料;③市场和品牌;④科技经济发展3.试论述配方研究的重要性。
答:配方研究在化学工业中,特别是对于精细化工产品的开发极为重要。
原因在于很少有一种单一的化学品能完全符合某一项特定的最终用途。
4.试述涂料工业的发展动向?①环保;②功能性涂料;③市场和品牌;④科技经济发展5.在黏合剂的使用过程中,被粘接材料及其表面是多种多样的,为了获得胶接强度高、耐久性能好的胶接点,就必须对各种胶接表面进行适宜的处理。
其表面处理的基本原则是什么? 表面处理的主要方法有哪些?答:处理基本原则:①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。
处理的方法:①表面清洗(溶剂、汽油、碱及清洗剂超声波);②机械处理(砂布打磨);③化学处理(金属化学除锈);④非极性材料表面处理(聚乙烯、聚四氟乙烯);⑤偶联剂处理(玻璃表面处理);6.讨论阻燃剂在聚合燃烧时如何捕捉自由基阻断燃烧过程的?答:阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。
精细化工工艺学基础
以最小化学计量数存在的反应物叫做“限制反应
某种物反”应。物的量超过限制反应物完全反应的理论量,则该
反应物称为“过量反应物”。
过量百分数为: 过量% = Ne Nt × 100% Nt
ClC6H5 + 2HNO3 →ClC6H3(NO2)2 + 2H2O
物料名称 化学计量比(系数) 投料摩尔数 投科摩尔比 投料化学计量数
1,精细化学品的一般生产方法
2,配方研究一般方法 A,配方设计的前提
(1)对产品性能要求的了解 (2)对原材料特征的了解 (3)对生产工艺与条件的掌握 B,配方设计的基本原则 (1)配方的适用性 (2)配方的经济性 (3)配方生产工艺的可行性 3,配方实施的步骤 ①收集相应资料 ②拟定基本配方和相应的各组分变量范围
在上例中.每生产一吨对氨基苯磺酸钠,苯胺的消耗定 额是: 100/217 = 0.461 t = 461kg
八、单程转化率和总转化率
R
R
例:在苯一氯化制氯苯时,为减少副产二氯苯的生成量,
每100mol苯用40mol氯,反应产物中含38mol氯苯,1mol二氯苯, 还有61mol未反应的苯,经分离后可回收60mol苯,损失1mol 苯, 如图所示:
根据求极值原理b0,b1,b2, …bn应是下列方程组的解:
此例尚可采用多变量的任意多项式回归模型 最后得到如下的回归方程:
回归方程的相关系数为0.995,根据变量个数及误差自由 度,得置信水平1%的相关系数临界值γ0.01=0.706,这说 明回归方程中变量间存在着明显的线性关系。 通过分析证明:回归方程较好地反映了变量y与x1,x2,x3之间 的关系。
以胶粘剪切强度为试验目标值,目标值越大越好。
精细化工工艺学基础
功能性高分子材料——吸水树脂生产工艺流程
典型案例分析:某类产品生产工艺流程
原料准备
丙烯酸、氢氧化钠、交联剂等 。
干燥
将生成的吸水树脂进行干燥处 理,去除水分。
聚合反应
将丙烯酸与氢氧化钠进行中和反应, 生成丙烯酸钠,再加入交联剂进行 聚合反应,生成吸水树脂。
粉碎筛分
将干燥后的吸水树脂进行粉碎 和筛分,得到不同粒径的吸水
树脂产品。
03
精细有机合成反应原理及 设备
精细有机合成反应类型及特点
取代反应
原子或基团取代有机物中的某些原子 或基团的反应,如卤代、硝化、磺化 等。
加成反应
发生在有双键或三键的物质中,如氢 化、卤化、水化等。
消除反应
从有机化合物分子中去掉某些原子或 基团的反应,如脱羧、脱氢等。
重排反应
在一定的条件下,有机物分子中的原 子或基团发生重新排列的反应,如频 哪醇重排、贝克曼重排等。
去除污染物,保护环境。
生物医学
在药物制剂、生物材料等领域,表面活性 剂可以作为药物载体、生物相容性改进剂 等,提高药物的疗效和生物材料的性能。
06
绿色化学在精细化工中应 用前景
绿色化学概述及核心思想
1 2
绿色化学定义
绿色化学是一种旨在减少或消除对人类健康和环 境造成负面影响的化学产品设计、制造和应用的 新方法。
绿色化学核心思想
原子经济性、资源节约、环境友好和安全性。
3
绿色化学原则
预防污染、减少废弃物、设计安全化学品、节能 降耗等。
绿色合成路线设计策略
原子经济性反应设计
通过提高反应的选择性和原子利用率,减少 废弃物的生成。
催化剂设计与优化
精细化学品工艺学(221304)
一、单选题1.所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料,其中的三烯是指 ( )A、乙烯、丙烯、丁烯B、乙烯、丙烯、丁二烯C、乙烯、丙烯、戊烯D、丙烯、丁二烯、戊烯答案: B2.工业上使用 ( ) 来吸收三氧化硫制备硫酸A、水B、稀硫酸C、98 %左右的硫酸D、90 %的硫酸答案: C3.Span 类产品主要可用作()A、润湿剂B、洗涤剂C、乳化剂答案: C4.()表达了主副反应进行程度的相对大小,能确切反映原料的利用是否合理。
A、转化率B、选择性C、收率D、生产能力答案: B5.下列各加工过程中不属于化学工序的是 ( )A、硝化B、裂解C、蒸馏D、氧化答案: C6.用于二氧化硫炉气干燥的硫酸浓度是()A、93%B、98.3%C、95%D、98%答案: A7.化工生产过程的核心是 ( )A、混合B、分离C、化学反应D、粉碎答案: C8.化工生产过程按其操作方法可分为间歇、连续、半间歇操作。
其中属于稳定操作的是()A、间歇操作B、连续操作C、半间歇操作D、以上都不是答案: B9.下列关于表面活性剂性质的叙述中正确者是 ( ).A、有亲水基团,无疏水基团B、有疏水基团,无亲水基团C、疏水基团,亲水基团均有D、疏水基团,亲水基团均没有答案: C10.反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是 ( )A、石油B、乙烯C、苯乙烯D、丁二烯答案: B11.阳离子表面活性剂()和阴离子表面活性剂配伍使用。
A、能B、不能C、不确定答案: B12.化学稳定性不好的聚氧乙烯型非离子表面活性剂有()A、聚氧乙烯酯类B、聚氧乙烯醚类C、聚氧乙烯酰胺类答案: A13.对于反应后分子数增加的反应,提高反应的平衡产率的方法有()A、增大压力B、升高温度C、充入惰性气体,并保持总压不变D、采用催化剂答案: C14.化工生产中常用的“三酸二碱”是指 ( )A、硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾B、硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾C、硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠D、硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾答案: C15.进料与出料连续不断地流过生产装置,进、出物料量相等。
精细化工工艺学知识点
精细化工工艺学知识点近年来,精细化工领域得到了广泛的关注和发展,对于精细化工工艺学的知识点,可以总结为以下几个方面:1.精细化工的定义和特点:精细化工是在化学工程的基础上,利用新型工艺、新型装置和新型材料,通过改变化学反应的反应条件和反应路径,实现对化学反应的充分控制和调节,以获得高纯度、高选择性和高产率的产物。
其特点包括反应条件的精确控制、产品质量的细化要求、催化剂和催化反应的重要性以及绿色化生产等。
2.精细化工的反应工艺:精细化工的反应工艺主要包括传统工艺和新型工艺两个方面。
传统工艺包括催化、溶剂、浓缩、萃取、结晶等,而新型工艺则包括微波辐射、超临界流体、膜分离、固相合成等。
3.精细化工的反应器:精细化工的反应器根据反应的不同特点可以分为多相反应器和单相反应器。
多相反应器主要包括多相悬浮床反应器、多相固定床反应器、多相流化床反应器等。
而单相反应器主要包括批式反应器、连续流动反应器等。
4.精细化工的传热与传质:传热与传质是精细化工过程中不可忽视的重要环节。
传热方式主要包括对流传热、传导传热和辐射传热,而传质方式主要包括对流传质、分子扩散传质和表面吸附传质。
精细化工中需要考虑传热与传质的速率、反应器内的物料分布等因素。
5.精细化工的分离与纯化:精细化工中,纯度要求较高的产物需要进行进一步的分离与纯化。
分离与纯化的方式主要包括蒸馏、萃取、结晶、吸附、膜分离等方法。
根据不同产物的性质和分离程度的要求,选择合适的分离与纯化方法。
6.精细化工的催化剂:催化剂在精细化工过程中起到了至关重要的作用。
催化剂可以提高反应速率、提高选择性和稳定性等。
常用的催化剂包括金属催化剂、金属氧化物催化剂、酸碱催化剂等。
选择合适的催化剂对于精细化工的反应过程和产物纯度至关重要。
7.精细化工的安全控制:精细化工过程中需要重视安全控制。
包括反应条件的控制、设备的安全性、储存和运输的安全性等。
防止因反应过程中发生意外导致产生环境和人员的不安全。
030130精细化工工艺学 - 19
精细化工工艺学》课程综合复习资料一、问答题1.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是什么?2.天然气按组成的不同可以分为哪几种?3.煤化工的发展经历了那几个阶段?4.精细有机合成反应的反应试剂分为哪几种?5.影响芳香族亲电取代定位规律的主要因素中最重要的因素是什么?6.均相配位催化剂的基本组成有哪几部分?7.工业上最常用、最重要的硝化方法是什么方法?8.溶剂的极性对亲核取代反应机理和反应速度都有很大影响,对S N1反应来说,选择哪种类型的溶剂有利?9.有机化工产品按其所起作用和相互关系,大体上可分为哪几类?10.化学工业精细化率(精细化工率)的标志性意义是什么?11.什么样的烃类适合亲电取代反应?12.自由基的产生方法有哪几种?13.能够供给或接受一对电子以形成共价键的试剂是什么试剂?14.溶剂和溶质之间的相互作用力有哪些?15.常用于鉴别各种溶剂的离子化能力和离解能力的溶质是什么?16.芳环上取代卤化的反应历程是什么?17.精细有机合成的初始原料有哪些?18.合成气的生产方法有哪些?19.萘的一取代时主要发生在什么位置?20.在消除反应和取代反应之间,哪种物质的存在有利于消除不利于取代?21.制备氟化物最常用的方法是哪种?22.过渡金属及其配合物起催化作用的主要原因是过渡金属及其配合物存在什么轨道?23.E2和S N2的历程很相似,区别主要是什么?24.最重要的亲核加成是什么基团的亲核加成?25.相转移催化剂的类型主要有哪些?26.脂烃及芳环侧链的取代卤化的反应历程是什么?27.卤化氢对双键的加成卤化有哪几种反应历程?28.烷烃置换磺化的磺化剂是什么?29.目前十二烷基苯磺酸的生产多采用哪种工艺?二、基本概念1.自由基试剂的定义是什么?2.反应选择性的定义是什么?3.反混作用的定义是什么?4.氢化(加氢)反应的定义是什么?5.相比(酸油比)的定义是什么?6.相转移催化反应的定义是什么?7.原子经济性反应的含义是什么?8•什么叫精细化工产品(或精细化学品)?9.离子化溶剂的定义是什么?10.合成气的定义是什么?11.何谓基本有机原料?12.离解性溶剂的定义是什么?三、简答题1.亲核试剂引入芳香环时一般采用亲核置换反应,为什么?2.列举一均相配位催化剂化学组成例子,并说明其中各部分的名称及主要作用:3.正十二醇制正十二烷基溴时,加入四丁基溴化铵起何作用?为什么?4.精细化工的特点有哪些?5.影响芳香族亲电取代定位规律的主要因素有哪些?其中最重要的是什么?6.相转移催化反应的特点是什么?相转移催化的应用范围是什么?7.精细化工在国民经济中的作用有哪些?8.Houghes-Ingold规则的局限性的原因是什么?9.S N2型反应的重要标志是什么?E2历程和S N2历程的区别主要是什么?10.Houghes-Ingold规则是什么?四、反应题光照CH3CH-CH>+HB L1.一2.3.CH ;=CHCH 2Cl+HBr 进矍 或引岌剂 产品4.光H£—CH=CH?+HBr =__、5.HCIR —CH=CH 2-.-光6.CO{NH 2)2+S02+H 2S04—五、计算题1.用氯气对苯进行氯化制氯苯,副产物为二氯苯。
精细化工复习资料
精细化工复习资料一、绪论1、精细化工品: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。
2、精细化工的主要特点:(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。
3、精细化工新产品开发程序有:通常产品的开发程序分以下五步:(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。
二、精细化工工艺学基础及技术开发1、 专业术语:1)反应物的摩尔比:加入反应器中的几种反应物之间的摩尔数之比(理论上这个摩尔比可以和化学反应式的摩尔数之比相同,即相当于化学计量比。
实际上对于大多数有机反应来说,投料的各种反应物的摩尔比并不等于化学计量比)。
2)限制反应物:其中以最小化学计量数存在的反应物叫做“限制反应物”; 过量反应物:化学反应物不按化学计量比投料时,某种反应物的量超过限制反应物完全反应的理论量,则该反应物称为“过量反应物”。
3)过量百分数:过量反应物超过限制反应物所需理论量部分占所需理论量的百分数叫做“过量百分数”。
若以Ne 表示过量反应物的摩尔数,Nt 表示它与限制反应物完全反应所消耗的摩尔数,则过量百分数为:4)转化率:某一种反应物A 反应掉的量占其向反应器中输入量的百分数称反应物A 的转化率xA 。
注: 1. 必须指明某物质的转化率。
2.若没有指明,通常指主要反应物或是限制反应物的转化率。
5)选择性(S ):某一反应物转变成目的产物时,理论消耗的摩尔数占该反应物在反应中实际消耗的总摩尔数的百分数。
e t 100t N N N -⨯过量%=%%=100,,,,⨯-=in A out A in A in A AR A N N N N N x %=100,,⨯-outA in A P A N N p a N S6)理论收率:生成目的产物所需的某反应物的摩尔数占输入的反应物摩尔数的百分数。
精细化工工艺
《精细化工工艺学》 总复习
第一章 绪论
1、简述精细化工的特点。
生。( )
27、接触角
液体滴在固体表面上,在液滴的固、液、气三相交界处(O点)自固
-液界面(OB)经液体内部到气-液界面(OC)的夹角(contact angle),用θ表示。
28、根据接触角可以判断润湿性,接触角越大,润湿性能越好。( × )
29、表面活性剂对润湿过程的影响主要来自于两个方面: 表面吸附导
CH 3
50、简述两性表面活性剂的应用性能特点。
a.PH适应范围宽,在相当宽的PH值范围内都具有良好的表面活性; b.复配性好,可以同所有其他类型的表面活性剂复配。
c. 对眼睛和皮肤的刺激性低。
d.具有极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性,甚至在海水中也可有效使用; e.对织物具有良好的柔软平滑性和抗静电性; f.具有良好的去污、乳化、起泡、润湿性能力; g.具有一定的杀菌性。
2、名词解释:精细化率
3、名词解释:专用化学品
精细化工的特点:
多品种、小批量、技术密集度高、综合生产流程和多功能生产装 置、大量采用复配技术、投资少、附加值高、利润大。 精细化率:精细化工的产值在化工总产值中的比重。
精细化率 精细化工产品的总值 化工产品的总值 100 %
专用化学品:具有特定用途的功能性化学产品。
悠久、产量最大、品种最多的一类产品。
阴离子表面活性剂 非离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 两性离子表面活性剂
精细化工工艺学简答题考点
精细化工工艺学简答题考点1、精细化工级精细化学品的生产特性(P2)答:1、精细化工具有小批量、多品种、复配型居多的特点2、精细化工属于技术密集型产业3、精细化工的生产多采用间歇生产装置或多功能生产装置4、精细化工生产流程呈多样化2、增塑剂的基本要求(P14)答:1、增塑剂英语聚合物具有良好的相容性2、增塑剂的增塑效率要高3、增塑剂要有良好的耐久性3、阻燃剂的作用机理(P19)答:在燃烧反应的热作用下,被加入的阻燃剂能进行吸热的热分解反应;阻燃剂受热分解后,释放出能阻断连续反应的阻燃剂,以减缓气相反应的反应速度;能进一步促使被阻燃物质表面热分解过程中的碳化层和泡沫带,从而使被阻燃物表面温度降低,使气体热分解产物的影城速度降低二难于持续燃烧。
4、HLB(P49)答:“亲水-亲油平衡”是指表面活性剂的亲水基和疏水基之间在大小和力量上的平衡关系。
反映这种平衡关系的量被称为亲水-亲油平衡值(简称HLB 值)HLB 值计算1、非离子型表面活性剂A.聚乙二醇类和多元醇类 HLB=20⨯表面活性剂分子量亲水基分子量=20⨯+亲水基分子量疏水基分子亲水基的分子量 B.多元醇脂肪酸酯 HLB=)(A S -⨯120 S 指的是酯的皂化值(1g 酯皂化需要的KOH 的mg 数)A 为脂肪酸的酸值C.聚乙二醇类 HLB=5EO EO 指的是聚环氧乙烷的质量分数 2、离子型表面活性剂HLB=7+∑亲水基基团数+∑亲油基基团数 (参见 p50页的计算)5、洗涤的作用的基本过程及机理(p63)以纤维织物为例去除污垢大致分为如下步骤1.吸附 洗涤剂分子或离子在污垢及纤维的界面上发生定向吸附。
2.润湿与渗透 由于吸附分子的定向吸附、洗涤剂渗透到污垢与纤维之间,使污垢与纤维被润湿,从而减弱了污垢在纤维上的附着力。
3.污垢的脱落 因洗涤剂减弱了污垢与纤维表面的附着力,再施以机械作用就促使污垢从纤维表面脱落4.污垢的分散与稳定 由于洗涤剂的胶体性质,使脱离纤维表面的污垢分散在洗涤液中,并被乳化,后再胶束中被增溶,形成稳定的分散体系,已经乳化的污垢就不在附着于纤维上面。
第3章精细化工工艺学基础3
3.6 光有机合成
3.6 光有机合成 分子中的电子从一个量子轨道跃迁到另一个较
高能级的量子轨道叫做“电子能级跃迁”。有了 电子跃迁,激发态具有足够的能量才有可能发生 化学反应。
可见光和紫外光区的光能量较高,能满足电子 跃迁所需的能量,叫做“光化学反应区”。
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3.6 光有机合成
激发态的分子通过自身均裂为自由基、异裂为 正负离子、自身异构化、分子内重排、光离子化 (得失电子)以及与其他分子发生电子转移等方 式发生反应。
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3.5 均相配位催化剂→ 3.5.2 均相配位催化剂
均相配位催化剂组成:过渡金属原子和配位体两 部分。
两个部分的作用:对均相配位催化剂来说,参加 化学反应的主要是过渡金属原子(活性组分),配位 体大多并不参加反应,主要是起调整催化剂活性、选 择性和稳定性的作用。
不同的反应要求的过渡金属原子和配位体不同 (活性和稳定性不同)。
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3.5 均相配位催化剂→ 3.5.2 均相配位催化剂
3.5.2 均相配位催化剂 均相配位催化剂能够用于多种不同类型的反应
的奥秘,在于许多过渡金属原子能以不同的价态出 现,并且能与多种不同的配位体结合从而得到多种 功能的催化剂。因此只有选择好过渡金属原子与特 定的配位体,才能得到高效高选择性的催化剂。
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3.5 均相配位催化剂→ 3.5.1 过渡金属化学→(1)过渡金属的结构特点与配位体
再如 铑Rh:4d85s1 外层轨道(Rh原子) :
d 轨道
S 轨道
P 轨道
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3.5 均相配位催化剂→ 3.5.1 过渡金属化学→(1)过渡金属的结构特点与配位体
铑的配位物: Rh(CO)(H)(PPh3)3 ,是 进行氢甲酰化反应的均相催化剂,其中铑原子具有9 个价电子,CO分子提供2个电子(形成两个配位 键)、H原子提供1个电子、3个三苯基膦配位体提供 6个电子,总共是18个电子。
精细化工工艺学
1.精细化学品是与大宗的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。
一般其产量相对较小的,附加值相对较高2.精细化工及精细化学品的生产特性1)具有小批量,多品种,复配型居多的特点2)属于技术密集型产业3)生产多采用间歇生产装置或多功能生产装置4)生产流程呈多样化3.精细化学品分为三类即精细有机化学品,精细无机化学品和精细生物制品4.增塑剂,即凡添加到聚合物体系中能使聚合玻璃化温度降低,塑性增加易于加工的物质都可以叫做增塑剂,作用是削弱聚合物分子之间的次价健,即范德华力,从而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性,即增加了聚合物的塑性5.抗氧剂高聚物的氧化是一种游离基连锁反应。
抗氧剂可以捕获活性自由基,生成非活性否认自由基,从而使连锁反应终止,它还能分解氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物,生成非自由基产物,从而终止连锁反应6.表面活性剂表面活性物质,是指能使其溶液表面张力降低的物质,习惯上把显著降低溶液表面张力,改变体系界面状态的物质称为表面活性剂.7.表面活性剂分类分为三大类即离子型表面活性剂(阳离子型表面活性剂;阴离子型表面活性剂;两性表面活性剂),非离子型表面活性剂,特殊表面活性剂7.亲水亲油平衡值指的是表面活性剂的亲水基和疏水基之间在大小和力量上的平衡关系,反应这种平衡程度的量被称为亲水亲油平衡值(简称HLB值)8.乳状液指的是两种互不相溶的液体中,一种液体以微滴状分散于另一种液体中,所形成的多相分散体系,称为乳状液,乳状液分为三类,分别是水包油型,油包水型,多重性乳状液9.破乳方法三种,分别是机械法,物理法和化学法10.根据亲水基,判断阴阳离子P6611.食品增稠剂是指在水中溶解或分散,能增加流体或半流体食品的黏度,并保持所在体系的相对稳定的亲水性大分子物质。
增稠剂分子中含有许多亲水基团,如羟基,羧基,氨基和羧酸根等,能与大分子发生水化作用。
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一、填空题
1. 醇酸树脂的合成方法:直接酯化法、酯交换法、酸酐法、酰氯法
2. 醇酸树脂的制备方法:脂肪酸法、醇解法
3. 丙烯酸树脂的合成:链引发、链增长、链终止
4. 合成涂料的树脂:醇酸树脂、氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等
5. 聚氨酯涂料的分类:氨酯油涂料、湿固化涂料、封闭型涂料、催化固化型涂料
6. 涂料成膜工艺:常温固化成膜、加热固化成膜、特种固化成膜
7. 涂膜硬度测定方法:压痕硬度实验法、铅笔硬度测定法
8. 冲击强度测定方法:使用冲击试验仪
9. 粘结性能测定方法:划格测定法、划圈法
10. 粘度测定方法:涂-4粘度计
11. 粉末涂料的生产过程:原料预混合、挤出机中的熔融混合、细粉碎、粉末收集过筛
12. 乳液聚合分为乳胶粒生成阶段、乳胶粒长大阶段、聚合完成阶段
13. 精细化学品: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。
14. 精细化工过程开发的一般步骤:实验室研究阶段、中间试验阶段、工业化阶段
15. 溶剂的类型:弱氢键溶剂、氢键接受型溶剂、氢键授受型溶剂
16. 单一溶剂挥发的影响因素:温度、蒸汽压、表面积与体积比、表面空气的流动速度
17. 胶黏剂力学性能测定方法:剪切强度(拉伸剪切,压缩剪切),拉伸强度 ,剥离强度(T 型剥离,90度剥离,180度剥离)
二、名词解释
1. 涂料:A.定义:涂覆在被涂物的表面并能形成牢固连续附着薄膜的材料
B.组成:成膜物质,又称基料。
是使涂料牢固附着与被涂物表面的主要物质;挥发份,主要指溶剂,分为有机和无机;颜料,分为着色颜料和体颜料;助剂,用于改善涂料的某些性能
C.作用:保护作用,装饰作用,特殊功能作用
2. 碘值:100g 物质吸收碘的克数,是不饱和程度的度量值。
物质的不饱和程度越高,干率越快,颜色越深,不饱和程度越低,颜色越浅
3. 环氧值:每100g 环氧树脂中含有环氧基的摩尔数
4. 溶度参数:表征聚合物-溶剂相互作用的参数。
物体的内聚性质可用内聚能定量表示,单位体积的内聚能称为内聚物密度。
其平方根为溶度参数。
5. 相对挥发度:以醋酸正丁酯为标准溶液的相对挥发度。
)
(t )(待测溶剂醋酸正丁酯t E =
6. 颜料体积浓度:Vb
Vp Vp PVC +=
PVC 单位体积颜料和基料中颜料的体积。
在临界颜料体积浓度时涂料的性能最佳。
7. 水性涂料:A.定义 :以水作主要溶剂或分散介质。
B.特点 :降低有机溶剂的用量,无毒,无异味,安全,不可燃
C.分类:乳胶型,胶体分散型,水分散型,水稀释型
8. 转化率:某一种反应物A 反应掉的量N ab 占其向反应器中输入量N a ,min 的百分比,叫做反应物A 的转化率X a 。
9. 选择性:指某一反应物转变成目的产物,其理论消耗的摩尔数占该反应物在反应中实际消耗掉的总摩尔数的百分数。
10. 理论收率:是目的产物的重量占某一输出反应物重量的百分数,用于计算某一反应步骤的收率。
11.粘附机理:吸附理论,胶黏剂湿润被吸附物的表面,增强胶黏效果;机械结合理论,胶黏剂浸润到被粘物表面孔隙,增强粘附效果;静电理论,胶黏剂和被胶黏物接触形成双电子层;扩散理论,以胶黏剂和被胶黏物在界面相容为基础;化学键理论,胶黏剂和被粘附物之间有时存在化学键。
三、简答题
1.丙烯酸树脂结构与性能的关系
稳定性:因为含有α-H键,其耐紫外光性和耐氧化性较甲基丙烯酸酯差
机械性:其硬度和拉伸强度随侧链增长减少,柔软性和延伸率随侧链增长增大
玻璃化温度
交联:在合成试验中加入含多官能团的共聚单体,在高温或催化剂条件下发生自交联固化成膜,得到热固性是目的产物的重量占某一输出反应物重量的百分数,用于计算某一反应步骤的收率。
2.涂膜溶剂的挥发过程
第一阶段挥发速度主要受单一溶剂挥发的四种影响因素控制,第二阶段受溶剂从涂膜内到表面扩散所控制,挥发速度与膜厚度平方成正比
3.选择溶剂的步骤是什么
第一步:通过浓度参数值选择溶剂或者溶解树脂的溶剂
第二步:建立溶剂和混合溶剂的混合轮廓图同时考虑其他性质,如表面张力,黏度,用量第三步:优化溶剂或混合溶剂以满足树酯的溶解性质和涂料的其他性能
第四步:通过实验证实溶剂或混合溶剂
4.影响颜料性能的因素有哪些
颜料粒子的大小,颜料粒子越小遮盖力和着色力越大;颜料粒子的形状,影响颜料的流动性,储存性;颜料粒子表面积;颜料粒子表面处理;颜料粒子粒径分布,粒径呈非正态分布,在曲线两侧曲线下降速度越快越好
5.颜料分散稳定性取决于哪三种力,关系如何?
范德华力,吸引力用吸附位表示;静电斥力,其随粒子尺寸,表面双电子层增大而增大;空间位阻力,与被吸附的聚合物,颜料粒子表面积有关
关系:三者共同作用,当斥力大于吸引力,颜料分散稳定,不发生凝聚;引力大于斥力,颜料分散不稳定,易发生凝聚
6.影响粉末涂料性能的因素?
树脂分子量、涂料官能度、玻璃化温度,黏度,基料/固化剂配比、颜料体积浓度和颜料分散、催化剂含量、粉末涂料粒径、烘干温度与年度关系
特点:无毒,材料利用率高,生产简便,涂层致密、附着力、抗冲击强度和韧性均好,边角覆盖率高,具有优良的耐化学药品腐蚀性能和电气绝缘性能,储存运输安全方便
7.溶剂型涂料干燥过程介绍
溶剂表面快速挥发,表层聚合物浓度增加;溶剂通过聚合物浓度层扩散至表面进一步挥发;残留溶剂进一步扩散挥发
8.乳胶漆的T g与施工温度的矛盾如何解决
加入成膜助剂,成膜助剂能溶解在乳胶漆中并有低的挥发速度,起到增塑剂的作用,降低T g,使成膜温度更低;
设计乳胶粒子,温度较高的T g聚合物为核,温度较低的T g聚合物为核。
低T g的壳有利于在低温下成膜,高T g核防止粘着
9.胶黏剂的组成,各部分组成的作用
基料,胶黏剂基本组分;固化剂,促使黏结物质通过化学反应加快固化;增韧剂改善黏结层的韧性、提高抗冲击强度;稀释剂,降低胶黏剂黏度;填料,改善胶黏剂的某些性能;稀释剂;偶联剂;触变剂;增塑剂
10.胶黏剂的选择原则
根据被粘物的表面形状选择;交接接头适用场合选择;交接成本选择
11.植物油的分类?
根据脂肪酸的不饱和程度,干性油(碘值>140,桐油,梓油)半干性油(碘值125-140,豆油,葵花籽油)不干性油(碘值<125,椰子油,棉籽油)
12.雪花膏配方组分要求
原料:三压硬脂酸,乳剂和洗发膏的原料;氢氧化钠或氢氧化钾,和硬脂酸中和成皂。
氢氧化钠或氢氧化钾1:10;多元醇,利用其吸湿性,保持皮肤水分;去离子水,紫外灯灭菌。
操作步骤:准备工作,原料加热,乳化搅拌和搅拌冷却
质量问题:有粗颗粒、出水、起面条、变色、刺激皮肤、霉变和发胀、干缩
13.香粉类制品
原理,具有良好滑爽性、粘附性、吸收性、遮盖力
组分:滑石粉,提供滑爽性,有光泽;高岭土,抑制油脂;碳酸钙/钙,吸收性,除闪光;硬脂酸锌,粘附性,润滑性;氧化锌,缓和干燥,杀菌,较强遮盖力
质量问题:粘附性较差,硬脂酸镁用量不足;吸收性差,碳酸钙用量不足;甲酯香粉成团,结块,乳剂用量过多,烘干程度不够;有色香粉色泽不均匀。
14.香水类制品
组分:酒精;聚氧丙烯-甲基葡萄糖苷,保湿剂,水溶性润肤剂;水杨酸、硼酸,消毒防腐剂;盐酸奎宁,去屑止痒,杀菌剂;柠檬酸,调节酸碱度
生产过程:生产前准备,配料混合,储存成熟,冷冻过滤,灌水
15.了解一些典型胶粘剂的制备方法。
a.合成树脂粘合剂:
1)热塑性树脂胶黏剂:一种液态胶粘剂,通过溶剂挥发熔体冷却,有时也通过聚合反应,使之变成热塑性固体而达到粘接目的。
聚醋酸乙烯酯胶粘剂:醋酸乙烯脂的聚合物{聚醋酸乙烯乳液胶粘剂,醋酸乙烯共聚物胶粘剂}
聚乙烯醇和缩醛胶粘剂{聚乙烯醇胶粘剂,聚乙烯醇缩醛胶粘剂:聚乙烯醇与醛类进行缩醛反应
丙烯酸胶粘剂:以丙烯酸,甲基丙烯酸以及其脂类为主体的聚合物或共聚物所配成的胶粘剂。
{α-氰基丙烯酸酯胶粘剂,丙烯酸酯胶粘剂厌氧胶粘剂}。
2)热固性树脂胶粘剂{通过加入固化剂和加热时,液态树脂经聚合反应交联成网状结构,形成不溶,不熔得固体而达到粘接目的的合成树脂胶粘剂}
酚醛和改性酚醛树脂胶粘剂{酚醛树脂胶粘剂:有酚类与醛类缩合得到的产物,未改性的酚醛树脂胶粘剂。
酚醛-缩醛胶粘剂,酚醛-丁腈胶粘剂
环氧树脂胶粘剂:指能交联聚合的多环氧化合物{环氧-聚酰胺胶粘剂,环氧-丁腈胶粘剂
聚氨酯胶粘剂#氨基甲酸酯交联--取代脲交联--缩二脲交联--脲基甲酸酯交联--酰脲交联④间苯二酚-甲醛,脲醛和三聚氰胺-甲醛树脂胶粘剂
16.香波类制品配方中各组分的作用是什么
主要成分:阴离子表面活性剂,非离子表面活性剂,两性离子表面活性剂,增稠剂(烷基醇酰胺、电解质),遮光剂和珠光剂(高级脂肪醇、硝酸铝镁),络合剂(EDTA二钠盐)
质量问题:水质微生物污染,原料微生物污染、香波防腐实验
17.牙膏配方中各组分的作用是什么?
摩擦剂:清洁,去污垢(碳酸钙,二氧化硅,焦磷酸钙)
粘合剂:防止牙膏中粉末成分的分离,使之有黏性,成型性。
保湿剂:保持膏体的水分,黏度和防止硬化(甘油,山梨酸,聚乙醇)防腐剂:保护牙膏不变质(山梨酸及其钠盐,苯甲酸钠)
洗涤剂:十二醇硫酸钠
特种活性添加剂:氧化物,抗氧剂。