化学工艺实验习题

实验一化学工艺实验的基本知识及实验技术

1、实验室注意事项有那五项？

（1）遵守实验室的各项制度，听从教师的指导，尊重实验室工作人员的职权。

（2）保持实验室的整洁，在整个实验过程中，保持桌面和仪器的整洁，保持水槽干净。任何固体物质都不得投入水槽中，废纸、废屑应投入废物筐中，废酸、碱液应小心倒入废液缸中。

（3）爱护公用仪器和工具，在指定地点使用并保持整洁。对公用药品不能随意挪动，保持药品的整洁，实验时，应爱护仪器，节约药品。

（4）实验过程中，非经教师许可，不得擅自离开。

（5）实验完毕离开实验室时，应关闭水、电、门、窗。

2、做好应化实验的基本要求有哪四点？

（1）充分预习

（2）认真操作

（3）做好记录

（4）书写报告

3、使用标准磨口玻璃仪器时必须注意的事宜有哪些？

（1）磨口处干净，若粘有固体物质，则使磨口对接不紧密，导致漏气，甚至损坏磨口。

（2）用后应拆卸、洗净，否则长期放置后磨口的连接处常会粘牢，无法拆开。

（3）一般使用磨口无需润滑剂，以免沾污反应物或产物，若反应物中有强碱，则应涂润滑剂，以免磨口连接处因碱腐蚀而粘牢，无法拆开。

（4）安装时，应注意正确、整齐，使磨口处不受力，否则，仪器易折断，特别在受热时，应力更大。

实验二表面活性剂的表面张力及CMC的测定

1、为什么表面活性剂表面张力－浓度对数曲线有时出

现最低点？

所谓的最低点现象可用下图表示：

离子型表面活性剂常出现最低点现象。表面活性剂

吸附在水的表面形成定向排列的吸附层而能降低水的表

面张力，对于离子型表面活性剂而言，离子头由于存在

静电排斥，吸附在水的表面的表面活性剂分子之间存在

空隙，当存在弱极性有机杂质时（典型的如月桂醇、辛

醇等中、长链段的醇类），这些杂质的极性头也具有微弱

的亲水性，它们也能在水的表面定向吸附，这些杂质会插在离子表面活性剂分子之间，使得吸附层的密度增加，从而可以进一步降低水的表面张力。但当表面活性剂浓度达到临界胶束浓度以后，形成的大量胶束会对这些杂质产生增溶作用，杂质脱离吸附层被增溶在胶束中从而使得表面张力又升高，于是出现这种最低点的现象。

2、为什么环法不适用于阳离子表面活性剂表面张力的定？

铂金属环的表面在水中带负电荷，对阳离子表面活性剂具有吸附作用，会给测定带来误差。

3、何谓克拉夫特点？

克拉夫特点又叫克拉夫特温度，是离子型表面活性剂的特征

参数。是指离子型表面活性剂在水中的溶解度随着温度的增大

缓慢增大，当达到某一温度时，溶解度突然增大，这时所对应

的温度为克拉夫特温度。如图所示。

实验三 雪花膏的配制

1、配方中各组分的作用是什么？

名称 质量分数（％） 作用

硬脂酸 15.0 与碱反应生成脂肪酸皂作乳化剂；

未反应部分作为油性成分起滋润皮

肤的作用

单硬脂酸甘油酯 1.0 非离子表面活性剂，作乳化剂

白油 1.0 滋润皮肤

十六醇 1.0 滋润皮肤

丙二醇 10.0 保湿剂

KOH 0.6 与硬脂酸反应生成脂肪酸皂作乳化剂 NaOH 0.05 与硬脂酸反应生成脂肪酸皂作乳化

剂，还可以调整膏体的硬度

香精 适量 掩盖配方组分的不愉快气味，并赋予

产品特殊的香型

防腐剂 适量 防止微生物的生长，延长保存期

水 加至100 分散介质

2、配方中硬脂酸的皂化百分率是多少？

3、配制雪花膏时，为什么两个烧杯中的药品分别配制后再混合到一起？

两个烧杯分别盛装油性成分与水及水溶性成分，油性成分中某些组分是固态，需先经过加热熔化使其成为均相液态，而水溶性成分要先将其溶解于水中成为均相液态，这样再将两者混合，有助于更好的乳化分散得到细腻稳定的乳化体系。

实验四 醋酸乙烯溶液聚合

1.试以醋酸乙烯溶液聚合为例，说明溶液聚合的特点，并分析影响溶液聚合的因素。

溶液聚合的特点：①体系粘度较低，混合以及传热容易，不容易产生局部过热，聚合反应温度易于控制；②聚合物容易从体系中取出；③可以通过选择不同的溶剂或者通过分子量调节剂控制聚合物的分子量；④聚合体系中聚合物的浓度较低，向聚合物的链转移不易发生，产物不易形成交联结构或产生凝胶化；⑤引发剂分子量调节剂和残存的单体等都可简单出去。但由于单体的聚合速度慢，聚合过程存在向溶剂的链转移反应时分子量变低，反应设备的利用率较低，且使用有机溶剂将增加成本，溶剂的回收困难还附加运行成本。

2.请说明溶剂的选择对聚合反应及聚合产物的影响。

①对引发剂分解的影响：不同种类引发剂的分解速度对溶剂的依赖性不同。②溶剂的链转移作用；③对聚合物的溶解性能；④此外，还有综合考虑溶剂的价格，毒性，来源是否方便，是否容易回收等。对引发剂分解速度，引发速率的影响；对反应速率的影响：促进或减慢；对分子构型的影响：提高或降低聚合物的

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硬脂酸的总量的量发生皂化反应的硬脂酸）皂化率（

立体规整性；对聚合物产物的分子量的影响。

实验五苯丙乳胶的制备

1、丙烯酸酯乳液有哪些优点？主要应用与那些方面？

优点：1、以水为分散介质，不使用有机溶剂，无毒害或易燃危险，环保型产品；2、丙烯酸单体种类多，所含官能团极性强，易与其他单体聚合制备各种性能溶乳液；3、有优良的保色，耐光及耐碱性，不易氧化，对紫外光线降解性不敏感；4、粘接强度均很高。

主要用于：涂料、黏合剂领域。

2、影响乳液稳定的因素有哪些？如何控制？

影响因素：单体的竞聚率，分配系数，聚合方法，加料方式，乳化剂，引发剂，反应温度，PH值，电解质，搅拌等。

控制：1、可加入助剂以控制两相分离，使它在热力学上稳定；2、转速增大，乳化时间增长，含水率降低；

3、温度不宜过高，这样稳定性才好。

实验六聚乙烯醇缩甲醛（胶水）的制备

1、试讨论缩醛化反应的机理及催化剂的作用。

答：聚乙烯醇与甲醛的缩合反应是分步进行的，首先生成半缩醛，再生成碳正离子，最后与相邻

的羟基作用而得缩醛：

同时，加入酸控制酸度也可抑制次可逆反应的逆向反应。催化剂作用：酸为催化剂，使得醛基质子化，从而有利于质子化后带正电的基团进攻-OH中电负性较大并含有孤电子对的O原子，使得反应顺利进行。

2、为什么缩醛度增加，水溶性下降，当达到一定的缩醛度以后，产物完全不溶于水?

答：因为聚乙烯醇缩甲醛分子中的羟基(-OH)是亲水性基团，而缩醛基是疏水性基团。缩醛度增加，聚乙烯醇高分子链上进行缩醛反应的—OH增加，留在链上的—OH减少，使其水溶性下降。当反应达到一定缩醛度后，甚至有部分长的链上无—OH，使得高分子链在水中的溶解度下降至完全不溶于水的程度。

3、产物最终为什么要把pH 调到8~9?试讨论缩醛对酸和碱的稳定性。

答：因为胶水在碱性条件下稳定，因缩醛化反应在酸性条件下是可逆反应，为控制逆向反应，故在反应前控制pH为1-3，且胶水在放置过程中pH值随温度的下降而降低，故要把pH调到8-9，以使胶水冷却时为中性！对碱稳定，但在稀酸中温热，会发生水解反应，生成原来的醛。

实验七内墙用乳胶涂料的配制与检测

1、叙述乳胶涂料配制的要点击工艺叙述。

乳胶涂料配制的要点：注意调节搅拌速度，滴加消泡剂。

工艺技术：水