精细化学品化学习题解答

2、写出各种类型阴、阳、非离子和两性表面活性剂的通式及名称。
阴离子表面活性剂：RCOONa羧酸盐R-OSO3Na硫酸酯盐R-SO3Na磺酸盐R-OPO3Na2磷酸酯盐
阳离子表面活性剂：
两性表面活性剂：
非离子表面活性剂：
3、简述表面活性剂的增溶、洗涤作用原理。
增溶原理：
当溶液中表面活性剂浓度大于CMC时，由于有机物溶入胶束后使水溶液对有机物的溶解度增加。形成透明、热力学稳定、各向同性的溶液。
驱油原理：
将表面活性剂、助剂（醇类起促进胶束形成作用）和水混合在一起，经搅动形成均匀的“胶束溶液”。将该溶液注入到岩层中，由于胶束的增溶作用溶解原油，遇水不分层；当流过岩层时能有效地润湿岩层，洗下粘附在砂石上的原油，从而达到提高石油采收率的目的。
分散原理：
表面活性剂吸附于固体颗粒表面，降低了固－液界面张力，阻止了固体颗粒的再结合，稳定了固体颗粒在液体中的分散作用。
（4）亚硫酸盐、硼氢化钠（NaBH4）
利用其还原性，对各种色基有强的还原作用，提高纸浆的白度。
（5）氨基磺酸
NH2SO2ONa+NaClO→NHClSO3Na+NaOH
N-氯氨磺酸盐的形成减少了浆液中碳水化合物被氧化降解的机会，缩短漂白时间。
（6）尿素——H2NCONH2
加热水解为氨基甲酸铵，再转化为碳酸铵，调节双氧水漂白适宜的pH10～10.5。
洗涤原理：
1.加入表面活性剂后，憎水基团溶入污垢定向排列，使污垢与织物间接触角变大将污垢分割，从而减小了污垢与织物间的结合力，在较小的外力作用下污垢与织物分离。
2.洁净表面被活性剂分子占领，防止污垢再沉积到织物表面。
4、简述表面活性剂的浮选、乳化、发泡作用原理。
浮选原理：
选择合适的捕集剂（一般阳离子表面活性剂，也包括脂肪胺），使它的亲水基团只吸在矿砂的表面，憎水基朝向水。
抗静电原理：
用表面活性剂处理纤维，表面活性剂的憎水基被纤维吸附、亲水基指向空气定向排列形成薄层，降低了纤维的摩擦力，使人感到纤维柔软滑润，同时也使静电不易产生。再加上表面活性剂的亲水基还能从空气中吸收一些水分形成“导电的薄层”，即使产生少量的静电，也会通过“导电的薄层”将电荷传递出去，从而避免了静电。
8、写出AEO（脂肪醇聚氧乙烯醚）、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸单甘油酯的合成反应式，说明其所属类别及主要应用。
AEO：非离子型表面活性剂。
主要用作乳化剂、润湿剂、洗涤剂、匀染剂、脱脂剂等。
壬基酚聚氧乙烯醚：非离子型表面活性剂。
主要用于纺织印染工业的匀染剂、扩散剂、润湿剂、净洗剂，金属加工的清洗剂，皮革工业的脱脂剂，橡胶塑料的乳化剂，医药、农药的乳化剂，民用洗涤剂。
2.何谓阻燃剂？简述阻燃剂的作用原理。
阻燃剂：能够提高可燃材料难燃性的物质。
阻燃机理：
①使材料脱水导致有机物碳化阻止燃烧。
②阻燃剂分解生成不挥发性的保护膜，隔绝氧气阻止燃烧。
③阻燃剂分解产物捕获HO.自由基，切断链锁反应阻止燃烧。
④Sb2O3与含卤阻燃剂协同阻燃
⑤燃烧热的分散和可燃性物质的稀释
3.何谓抗静电剂？简述抗静电剂的作用原理。
（4）聚乙烯醇：多与淀粉共用，成膜较硬且抗水。
（5）聚醋酸乙烯酯：与聚乙烯醇性质相似。
第四章合成材料助剂
1.何谓增塑剂？简述增塑剂的作用原理。
增塑剂：加入到高分子聚合体系中能增加它们的可塑性、柔韧性或膨胀型的物质称为增塑剂。
增塑剂的作用机理
当增塑剂添加到聚合物中，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。
第一章绪论
1、何谓精细化学品、通用化工产品？英文名称？特点？
精细化学品（Fine chemicals)：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)：从廉价、易得的天然资源（如煤、石油、天然气和农副产品等）开始，经一次或数次化学加工而制成的最基本的化工产品。
当矿砂表面有5%被捕集剂覆盖时，就使表面产生憎水性，憎水端部分地插入气泡内，随气泡一起上升到液面，便于收集。
乳化原理：
在互不相溶的两种液体中（如少量油和大量水）加入合适的表面活性剂并剧烈搅拌，油则以小液滴的形态分散在水中，搅拌速度越高则小液滴的粒度越小。表面活性剂的亲油基溶解于油中定向排列将小油滴包围，亲水基溶于水中，使分散的油滴不能再结合成大油滴而稳定下来，形成O/W型乳液。若水分散于油中，则形成W/O型乳液。
6、写出LAS（十二烷基苯磺酸钠）、AOS（α-烯基磺酸盐）、FAS（脂肪醇硫酸盐）、AES（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐）的合成反应式，说明其所属类别、主要应用及特点
LAS：阴离子型表面活性剂
特点：耐硬水、耐酸、耐碱，不易氧化，复配性好。
应用：用于工业及民用洗涤剂、造纸工业脱墨剂、石油加工驱油剂等
AOS：阴离子型表面活性剂
3、何谓精细化率、附加值？简述附加值与利润之间的关系。
精细化率＝精细化学品总产值/化工产品总产值。
附加值：在产品的产值中扣除原材料、税金、设备和厂房的折旧费后剩余部分的价值。
关Байду номын сангаас：附加值≠利润。附加值高利润不一定高，附加值不高利润一定不高。
原因：产品加工深度大，工人工资、动力消耗、技术开发费用也会增加。因此附加值高利润不一定高，附加值不高利润一定不高。
发泡原理：
气泡是液体薄膜包围着一些气体构成的，在液膜内部，表面活性剂的憎水基指向气泡内部的空气，在液膜外部，表面活性剂的憎水基指向气泡外部的空气定向排列，因此气泡膜是双分子膜结构，双分子膜之间含有大量的表面活性剂溶液，表面张力较低。双分子膜具有一定的厚度和强度，使气泡稳定地存在。
5、简述表面活性剂的抗静电、防水、杀菌、驱油、分散作用原理。
洗涤剂、乳化剂、杀菌剂、柔软剂、缓蚀剂、抗静电剂
第三章造纸化学品
1.造纸的主要原料有哪几种？有效成分是什么？
造纸的主要原料——植物纤维——木材、植物秸秆（如稻草、芦苇等）、棉花等。
有效成分为纤维素、半纤维素。
2.何谓造纸化学品？按造纸过程分类，造纸化学品共分为哪几大类？各举三例说明。
造纸化学品：在造纸过程中所使用的化学品叫做造纸化学品。
（1）镁的化合物（碳酸镁、氧化镁、硫酸镁）
在氧－碱漂白过程中，能阻止纤维素发生氧化降解。
（2）硅酸钠（Na2SiO3）
主要用于双氧水漂白工艺中。缓冲体系pH，去除体系中的金属离子，避免双氧水的分解，提高漂白剂的利用率。
（3）磷酸盐、EDTA
与金属离子形成配合物，消除金属离子对漂白剂和漂白后纸浆白度的影响。
6.何谓涂布粘胶剂？写出在造纸的涂布加工过程中常用的三种涂布粘胶剂。
涂布粘胶剂：能使原纸与颜料相互粘合，使涂布纸有良好的光亮度和印刷性能的化学品。
（1）氧化淀粉：有良好的粘合性、流动性、适合于高速涂布，成本低，但抗水性差。
（2）动物胶（明胶、骨胶等）：常与淀粉共用，易于腐败。
（3）丁苯胶乳：粘性好、涂膜柔软适中、稳定性差。
精细化学品的特点
a)多品种、小批量、大量采用复配技术
b)一般具有特定功能
c)生产投资少、产品附加值高、利润大
d)技术密集度高
e)商品性强、竞争激烈
2、按照本教材分类，精细化学品分成那几类？
本书：18类。
1.医药和兽药。2.农用化学品。3.粘合剂。4.涂料。5.染料和颜料。6.表面活性剂和洗涤剂、油墨。7.塑料、合成纤维和橡胶助剂。8.香料。9.感光材料。10.试剂与高纯物。11.食品和饲料添加剂。12.石油化学品。13.造纸用化学品。14.功能高分子材料。15.化妆品。16.催化剂。17.生化酶。18.无机精细化学品。
烷基支链多的增塑剂，耐热性相对较差。塑化物在200℃左右的加工温度下，增塑剂会发生热分解，热稳定性：叔碳氢＜仲碳氢＜伯碳氢。
⑤结构与电绝缘性的关系
③结构与耐寒性的关系
含有环状结构时耐寒性显著降低；具有直链烷基结构的增塑剂，耐寒性良好，烷基链越长，耐寒性越好，随着支链的增加，耐寒性变差。主要原因是在低温下，支链增加或环状结构在紧密的聚合物分子链中移动困难所致。
对于PVC而言，相容性：芳环＞脂环族＞脂肪族；耐寒性：芳环＜脂环族＜脂肪族。
④结构与耐老化性的关系
定义：在浓度很低时，能显著降低溶剂的界面张力、改变体系的界面性质的物质称为表面活性剂。
分类：根据表面活性剂在水中电离的离子类型分为四类型：阴离子型（十二烷基苯磺酸钠LAS）、阳离子型（十二烷基三甲基氯化铵1231）、两性型（十二烷基二甲基甜菜碱BS-12）、非离子型（脂肪醇聚氧乙烯醚AEO）表面活性剂。
4.简述增塑剂的结构与被增塑树脂材料性能之间的关系。
①结构与相容性的关系
极性相近且结构相似的增塑剂与被增塑树脂的相容性好。如：对于PVC而言，不同结构的烷基其相容性为：芳环＞脂环族＞脂肪族。
②结构与增塑效率的关系
支链烷基的增加、环状结构的增加使增塑剂增塑效率降低。主要原因是支链增加使分子链间的移动较困难所致
AES：阴离子型表面活性剂
特点：具有良好的生物降解性，对硬水敏感，对人体皮肤刺激性小，起泡性好，成本低。
应用：主要应用于洗涤剂中，如餐具洗涤剂、洗发香波、泡沫浴剂、洗手液等。
7、写出洁尔灭（1227）、新洁尔灭（1227溴）的合成反应式，说明其所属类别及主要应用。
阳离子型表面活性剂，用于杀菌剂、抗静电剂、匀染剂、稳定剂和消毒剂等。
4、简述精细化学品的发展趋势。
1）精细化学品的品种继续增加，其发展速度继续领先。
2）精细化学品向着高性能化、专用化、系列化、绿色化方向发展。
3）大力采用高新技术，向着边缘化、交叉学科发展。
4）调整精细化学品生产经营结构，使其趋向优化。