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1、精精细细化化工工概概论论绪论绪论化学品化学品非差别性非差别性产量大产量大用途广用途广产量小产量小用途专用途专染料染料颜料颜料农药农药医药医药硫酸硫酸烧碱烧碱化肥化肥通用塑料通用塑料通用化学品通用化学品精细化学品精细化学品差别性差别性产量大产量大用途广用途广产量小产量小用途专用途专火药火药炭黑炭黑合成纤维合成纤维医药医药感光材料感光材料调和香料调和香料拟通用化学品拟通用化学品专用化学品专用化学品精细化学品：精细化学品： 我国我国1986年颁发年颁发精细化工产品分类规定精细化工产品分类规定，共计共计11类。分别为：类。分别为： 农药、染料、涂料（油漆、油墨）、颜料、试剂和高纯物、信息用化学品（感光
2、材料、磁性材料）、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、化学药品（原料药）和日用化学品、功能高分子材料（功能膜、偏光材料）。精细化工产业特点：精细化工产业特点：1、多品种、小批量、高纯度；2、综合生产流程和多功能生产装置；3、高技术密度： 投资小、生产复杂、技术性强、保密性高。投资小、生产复杂、技术性强、保密性高。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：萘、2甲基萘、蒽、菲、芴、苊、芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、硫芴、吡啶、咔唑等苯：5070甲苯：1222二甲苯：26
3、粗苯煤焦油石油加工催化重整：苯、甲苯、二甲苯催化重整：苯、甲苯、二甲苯热裂解：乙烯、丙烯、丁二烯热裂解：乙烯、丙烯、丁二烯催化裂化：多烷基苯、烷基萘催化裂化：多烷基苯、烷基萘临氢脱烷基化：苯、萘临氢脱烷基化：苯、萘天然气的利用甲烷、乙烷、丙烷和较高碳链的烷烃（其中主要是甲烷）可直接用于制备碳黑、乙炔、氢氰酸、各种氯代甲烷、二硫化碳、甲醇、甲醛等制合成气（CO和H2的混合物），进一步制得甲醇、甲醛、高碳醇、正丁醛、甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、丙烯酸酯、人造石油等农、林、牧、渔副产品的利用碳水化合物： 脂肪和油类： 主要成分主要成分：甘油三羧酸酯：甘油三羧酸酯可获得化工原料可获得化工原料：脂肪酸、脂
4、肪族含氮化合：脂肪酸、脂肪族含氮化合物、二聚酸、氨基酰胺和咪唑啉类、壬二酸物、二聚酸、氨基酰胺和咪唑啉类、壬二酸与壬酸、脂肪醇、环氧化合物、蓖麻醇酸、与壬酸、脂肪醇、环氧化合物、蓖麻醇酸、甘油。甘油。糖类、淀粉、糖类树胶糖类、淀粉、糖类树胶单糖单糖纤维素纤维素己糖己糖（葡萄糖）和（葡萄糖）和戊糖戊糖（木糖）（木糖）1、表面活性剂、表面活性剂“工业味精工业味精”之称之称降低表面张力的作用降低表面张力的作用问题：溅开来后为什么形成水滴？问题：溅开来后为什么形成水滴？引力引力内聚力内聚力“两亲两亲”结构结构表面活性剂表面活性剂亲油基（长烃链亲油基（长烃链R-，C8-C18之间）之间）亲水基亲水基（-
5、OH,-COOH,-COOR,-NH2）亲水基亲水基亲油基亲油基表面活性剂应用原理表面活性剂应用原理1、润湿和渗透、润湿和渗透不良润湿不良润湿良好润湿良好润湿表面活性剂降低了表面张力，液体可以很好的固体表面铺展开来。表面活性剂降低了表面张力，液体可以很好的固体表面铺展开来。2、乳化、乳化 一种一种液体液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体种液体 。分层分层水包油水包油油包水油包水3、分散、分散 能使能使固体微粒固体微粒均匀地分散在另一种液体中的物质称为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。分散剂，如颜料分散在涂料
6、、印刷油墨中。4、起泡和消泡、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、起泡和消泡4、起泡和消泡、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剂或起泡剂。稳泡剂：在作为起泡剂的表面活性剂中加入少量极性有机物可提高液膜的表面粘度，增加泡沫的稳定性，以期延长泡沫寿命，该类物质称为稳泡剂。消泡剂：消除泡沫稳定的因素。抑泡剂：防止泡沫的产生。4、增溶、增溶 是指由于表面活性剂胶束胶束的存在，使得在溶剂中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。 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
7、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、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。4、增溶、增溶4、增溶、增溶4、增溶、增溶4、增溶的作用方式、增溶的作用方式（1）非极性分子在胶束内核的增溶，饱和脂肪烃、环烷烃以，饱和脂肪烃、环烷烃以及苯等不易极化的非极性有机物，通常被增溶于胶束内核中，及苯等不易极化的非极性有机物，通常被增溶于胶束内核中，就像溶于非极性碳氢化合物溶液中一样。紫外光谱或核磁共就像溶于非极性碳氢化合物溶液中一样。紫外光谱或核磁共振谱分析表明，被增溶的物质完全处于一个非极性环境中，振谱分析
8、表明，被增溶的物质完全处于一个非极性环境中，X射线衍射分析发现增溶后胶束体积变大。射线衍射分析发现增溶后胶束体积变大。 非极性分子（2）与表面活性剂分子并排分布与表面活性剂分子并排分布 对于分子结构与表面活性剂相似的极性有机化合物，如长链的醇、胺、脂肪酸和极性燃料等两亲分子，则是增溶于胶束的“栅栏”之间。被增溶物的非极性碳氢键插入胶束内部，其极性头插入表面活性剂极性基之间，通过氢键或偶极子相互作用联系起来。这种方式增溶后胶束并不变大。（3）在胶束表面的吸附增溶在胶束表面的吸附增溶苯二甲酸二甲酯等既不溶于水、也不溶于油的小分子极性有苯二甲酸二甲酯等既不溶于水、也不溶于油的小分子极性有机化合物在胶
9、束表面的增溶是通过被吸附于胶束表面区域或机化合物在胶束表面的增溶是通过被吸附于胶束表面区域或是靠近胶束表面分子是靠近胶束表面分子“栅栏栅栏”的区域完成的。的区域完成的。（4）包裹在亲水长链内部包裹在亲水长链内部以聚氧乙烯基为亲水基团的非离子表面活性剂，通常将被增溶物包藏在胶束外层的聚氧乙烯链中。以这种方式被增溶的物质主要是较易极化的碳氢化合物，如苯、乙苯、苯酚等短链芳香烃类化合物 增溶作用增溶作用5、洗涤作用、洗涤作用 从固体表面出去污物统称为洗涤。洗涤去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污作用，是表面活性剂降低了表面张力而产生的生的润湿、渗透、乳化、分
10、散、增溶等作用润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作用的综合结果。的综合结果。肥皂去污原理示意图表面活性剂种类：表面活性剂种类：2、染料、颜料、染料、颜料染料：染料：在一定的介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的在一定的介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的化合物。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。公元前2600年，中国最早记载了染料的使用。公元前11世纪，商朝，中国染料和染丝技术已相当成熟。公元前2世纪开始的“丝绸之路”，中国的纺织品远销到中亚、 西亚、地中海和欧洲。 公元2世纪和3世纪，在罗马人的坟墓中发现用茜草和靛蓝染色的织物，而不是古代
11、皇帝的紫袍（帝王紫）。 700多年，一份中国手稿提到用蜡染布的防染技术。 1856年，英国青年Perkin在寻找治疗疟疾的方法时，发现了第一个合 成染料 “Mauve”（苯胺紫），从此一个新的工业开始了。这种染料是亮紫红色，但是很容易褪色。植物染料植物染料靛蓝古代中国服装颜色处方古代中国服装颜色处方颜色颜色植物染料来源植物染料来源红色红色茜草、红花、苏方茜草、红花、苏方黄色黄色栀子、青茅草、黄檗栀子、青茅草、黄檗茶色茶色黄栌、橡子黄栌、橡子蓝色蓝色靛蓝靛蓝紫色紫色紫草紫草染料的发色原理染料的发色原理经典发色理论：经典发色理论：维特维特(O.N.Witt)发色团与助色团理论（发色团与助色团理论（
12、1876年）。年）。 有机化合物结构中至少需要有某些不饱和基有机化合物结构中至少需要有某些不饱和基团存在时才能发色，这些基团称之为发色基团存在时才能发色，这些基团称之为发色基团，主要的发色基团有团，主要的发色基团有-N=N-、=C=C=、-N=O、NO2、=C=O等，含有发色团的分子称等，含有发色团的分子称为发色体或色原体。增加染料结构中共轭双为发色体或色原体。增加染料结构中共轭双键的数量，其颜色加深，羰基数目增加颜色键的数量，其颜色加深，羰基数目增加颜色也加深。也加深。 近代发色理论：近代发色理论：物质对可见光发生不同的选择吸收就会呈现各种颜色。物质对可见光发生不同的选择吸收就会呈现各种颜色
13、。由于各个分子中化学键的本质、电子的流动性、以及分子基由于各个分子中化学键的本质、电子的流动性、以及分子基态至激发态能各不相同，使得不同分子对光的吸收存在很大态至激发态能各不相同，使得不同分子对光的吸收存在很大的差异。的差异。能够作为染料的有机化合物，它的内部电子跃迁所需的激化能够作为染料的有机化合物，它的内部电子跃迁所需的激化能必须在可见光能必须在可见光(400nm760nm)范围内。范围内。染色过程染色过程3.固着固着固着固着2.扩散扩散扩散扩散1.1.吸附吸附吸附吸附染色过程染色过程，大致可以分为三个基本阶段，大致可以分为三个基本阶段: : : :染料的固着存在两种类型染料的固着存在两种
14、类型:1. 化学性固色: 指染料与被染物发生化学反应，而使染料固着在被染物上。例：活性染料染纤维素纤维，彼此形成醚键结合。 2.物理化学性固着: 由于染料与被染物之间相互吸引及氢键的形成，使染料固着在被染物上。许多染棉的染料，如直接染料、硫化染料、还原染料等都是依赖这种引力而固着在被染物上。染料按化学结构分类染料按化学结构分类偶氮染料偶氮染料偶氮染料苏丹红苏丹红 苏丹红是一类合成型偶氮染料,其品种主要包括苏丹红1号、苏丹红2号，苏丹红3号和苏丹红4号 。卫生部发布苏丹红危险性评估报告。结论：对人健康造成危害的可能性很小，偶然摄入含有少量苏丹红的食品，引起的致癌性危险性不大，但如果经常摄入含较高
15、剂量苏丹红的食品就会增加其致癌的危险性。蒽醌染料芳甲烷染料三苯甲烷 二苯甲烷 碱性嫩黄O 颜料颜料通常是指不溶性的有色物质。通常是指不溶性的有色物质。无机颜料：炭黑及铁、钡、锌、镉、铅等金无机颜料：炭黑及铁、钡、锌、镉、铅等金属氧化物和盐属氧化物和盐炭黑炭黑氧化铁红氧化铁红有机颜料：有类似于染料的化学结构，也可有机颜料：有类似于染料的化学结构，也可以相互转化。以相互转化。3、农药、农药防治虫害、病害、草害的药剂。防治虫害、病害、草害的药剂。无机农药、有机农药无机农药、有机农药无机农药无机农药 主要由天然矿物质原料加工、配制而成的农药，主要由天然矿物质原料加工、配制而成的农药，故又称为矿物性农药
16、。这种农药的有效成分都是无故又称为矿物性农药。这种农药的有效成分都是无机的化学物质。机的化学物质。 石灰、硫磺、砷酸钙、磷化铝、硫酸铜等。石灰、硫磺、砷酸钙、磷化铝、硫酸铜等。有机农药有机农药 主要由碳氢元素构成的一类农药。且大多主要由碳氢元素构成的一类农药。且大多数可用有机化学合成方法制得。目前所用的数可用有机化学合成方法制得。目前所用的农药绝大多数属于这一类。农药绝大多数属于这一类。 有机农药通常又根据其来源及性质分成有机农药通常又根据其来源及性质分成以下几类以下几类: 植物性农药、矿物油农药、微生物农药植物性农药、矿物油农药、微生物农药（“微生物性农药微生物性农药”或或“生物性农药生物性
17、农药”）、）、人工化学合成有机农药人工化学合成有机农药 4、日用化学品、日用化学品日用品包括化妆品、洗涤剂、口腔日用化学日用品包括化妆品、洗涤剂、口腔日用化学品、专用清洁剂等。品、专用清洁剂等。化妆品：化妆品：基质原料基质原料+辅助原料1.基质原料基质原料 基质原料主要是油性原料，包括油脂类、蜡类、基质原料主要是油性原料，包括油脂类、蜡类、碳氢化合物以及组成这些成分的高级脂肪酸、高级碳氢化合物以及组成这些成分的高级脂肪酸、高级醇类。醇类。动植物油：椰子油、蓖麻油、羊毛脂、蜂蜡、动植物油：椰子油、蓖麻油、羊毛脂、蜂蜡、牛油；牛油；矿物油：白油；矿物油：白油；化学合成油：甘油、甘油脂化学合成油：甘
18、油、甘油脂2.辅助原料辅助原料 抗氧化剂抗氧化剂有生育酚、特丁基羟基小茴香脑、特丁基羟基有生育酚、特丁基羟基小茴香脑、特丁基羟基甲苯、没食子酸丙脂等等甲苯、没食子酸丙脂等等。 防腐剂防腐剂有尼泊金酯类如尼泊金甲酯、乙酯、丙酯、丁酯有尼泊金酯类如尼泊金甲酯、乙酯、丙酯、丁酯和苄酯等等。和苄酯等等。 化妆品化妆品中常用的乳化剂，主要是离子型和非离子型两种。中常用的乳化剂，主要是离子型和非离子型两种。 保湿剂保湿剂有甘油、丙二醇、山梨醇、乳酸钠等。有甘油、丙二醇、山梨醇、乳酸钠等。 此外可适量加用此外可适量加用皮肤渗透剂皮肤渗透剂，如氮酮，可帮助皮肤吸收。，如氮酮，可帮助皮肤吸收。作用作用主要成分主
19、要成分使用方法使用方法按摩膏按摩膏润滑，含有丰富的油分润滑，含有丰富的油分羊毛油、白油、蜂蜡、乳化羊毛油、白油、蜂蜡、乳化剂、卵磷脂、羊毛醇、抗氧剂、卵磷脂、羊毛醇、抗氧剂和去离子水等剂和去离子水等用于按摩，用后要清洗干净用于按摩，用后要清洗干净按摩乳按摩乳润滑，但含水分较大，适用润滑，但含水分较大，适用于油性和缺水皮肤于油性和缺水皮肤羊毛油、白油、蜂蜡、乳化羊毛油、白油、蜂蜡、乳化剂、卵磷脂、羊毛醇、抗氧剂、卵磷脂、羊毛醇、抗氧剂和去离子水等剂和去离子水等按摩后容易洗净按摩后容易洗净润肤霜润肤霜保持皮肤水分平衡和皮肤柔保持皮肤水分平衡和皮肤柔软细腻。软细腻。PHPH值在值在4 46.56.5
20、，与，与皮肤表面皮肤表面PHPH值很接近，保护值很接近，保护皮肤皮肤白油、橄榄油、卵磷脂、尿白油、橄榄油、卵磷脂、尿素、润肤剂、保湿剂、柔软素、润肤剂、保湿剂、柔软剂和去离子水等剂和去离子水等涂抹时可轻轻按摩，加强润肤霜与皮涂抹时可轻轻按摩，加强润肤霜与皮肤的亲和性肤的亲和性雪花膏雪花膏含水量大，质地洁白松软，含水量大，质地洁白松软，用后皮肤白皙用后皮肤白皙硬脂酸、碱水、多元醇等硬脂酸、碱水、多元醇等其中含有使皮肤显白的成分，用时要其中含有使皮肤显白的成分，用时要涂抹均匀，含水分大，油脂含量相对涂抹均匀，含水分大，油脂含量相对较少，适于油性和不同底色的皮肤较少，适于油性和不同底色的皮肤营养蜜营
21、养蜜（乳、（乳、液）液）水分含量大，油脂含量较少，水分含量大，油脂含量较少，涂敷后感觉清爽涂敷后感觉清爽白油、甜杏仁油、动物脂、白油、甜杏仁油、动物脂、羊毛醇、抗氧剂和去离子水羊毛醇、抗氧剂和去离子水等等油脂含量小，相对保湿性差，适于分油脂含量小，相对保湿性差，适于分泌旺盛的油性皮肤。并可作为无水清泌旺盛的油性皮肤。并可作为无水清洁用品，即可拭出污垢，又给皮肤补洁用品，即可拭出污垢，又给皮肤补充了水分和少量油脂充了水分和少量油脂防晒膏防晒膏（油、（油、水）水）可防止日光中波长可防止日光中波长2900 2900 3200A3200A的紫外线对皮肤的伤害，的紫外线对皮肤的伤害，有吸收和散射紫外线的
22、功能有吸收和散射紫外线的功能氧化锌、二氧化钛、凡士林、氧化锌、二氧化钛、凡士林、硬脂酸锌、高岭土、芝麻油、硬脂酸锌、高岭土、芝麻油、羊毛脂、液体石蜡、橄榄油羊毛脂、液体石蜡、橄榄油等等涂于皮肤量要足，在皮肤上形成薄膜，涂于皮肤量要足，在皮肤上形成薄膜，在日光强的情况下，在日光强的情况下，2 2 3 3小时涂抹小时涂抹一次一次化妆水化妆水收敛收敛油性，营养油性，营养干性、干性、衰老性衰老性氯化铝、氯化羚基铝、尿囊氯化铝、氯化羚基铝、尿囊素、对酚磺酸锌、明矾、去素、对酚磺酸锌、明矾、去离子水等；尿囊素、甘油、离子水等；尿囊素、甘油、乙醇、珍珠水解液、氧化锌乙醇、珍珠水解液、氧化锌等等皮肤清洁后擦试
23、或弹拍，是每个人每皮肤清洁后擦试或弹拍，是每个人每天不可缺少的护肤品，早晚都要用天不可缺少的护肤品，早晚都要用洗涤剂：洗涤剂：表面活性剂软水剂漂白剂 酶 荧光增白剂荧光增白剂抑菌剂泡沫调节剂粉状洗涤剂的生产方法喷雾干燥法生产粉状洗涤剂的流程 常用洗涤剂的配方常用洗涤剂的配方组组 分分 含量含量w% w% 烷基苯磺酸钠烷基苯磺酸钠 30 25 20 30 25 20 硫酸钠硫酸钠 22.9 28 4722.9 28 47脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚 1 2 0.3 1 2 0.3 羧甲基纤维素钠羧甲基纤维素钠 1.4 1.2 11.4 1.2 1壬基酚聚氧乙烯醚壬基酚聚氧乙烯醚 1.5 1.
24、5 2 2 荧光增白剂荧光增白剂 0.2 0.1 0.2 0.1 三聚磷酸钠三聚磷酸钠 30 24 10 30 24 10 对甲基苯磺酸钠对甲基苯磺酸钠 2.4 1.5 2.4 1.5 碳酸钠碳酸钠 5 15 5 15 硅酸钠硅酸钠 8 10 8水分水分 适量适量 适量适量 适量适量复配型洗衣粉5、涂料、涂料溶剂型涂料生产工艺与设备溶剂型涂料生产工艺与设备 1-高速分散机；2-沙磨机；3 -树脂高位槽；4-调漆罐；5-过滤机；6-漆船； 6、胶黏剂、胶黏剂靠界面间作用使各种材料牢固地粘接在一起的物质。b胶粘剂的组成：胶粘剂的组成： 固化剂和固化促进剂 粘料 增塑剂和增韧剂 偶联剂 和其他助剂
25、稀释剂 填料 组成胶接过程是一个复杂的过程！各种胶粘剂介绍 硅酸盐类：硅酸盐水泥、硅酸钠（水玻璃） 磷酸盐类：磷酸-氧化铜 硫酸盐类：石膏 陶瓷：氧化锆、氧化铝 淀粉类：淀粉、糊精 蛋白类：大豆蛋白、血蛋白、骨胶、鱼胶、酪素、虫胶 硫酸盐类：石膏 陶瓷：氧化锆、氧化铝 热塑性：聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、饱和聚酯等 热固性：脲醛树脂、酚醛树脂、间苯二酚树脂、三聚氰按树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、聚异氰酸酯、呋喃树脂等树脂型橡胶型复合型氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、端羧基橡胶、有机硅橡胶、热塑性橡胶酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-氯
26、丁橡胶、酚醛-丁腈橡胶、环氧-酚醛、环氧-聚酰胺、环氧-丁腈橡胶、环氧-聚氨酯合成有机胶粘剂天然有机胶粘剂无机有机胶胶粘粘剂剂热熔性胶黏剂热熔性胶黏剂 热塑性树脂胶粘剂能软化，降温时能固化，它是能反复进行的树脂胶粘剂。易弯曲，耐冲击。某些热塑性树脂经化学固化后也能形成热固性树脂胶粘剂。 热固性胶黏剂热固性胶黏剂 在热、催化剂的作用下会成成化学键，它固化后不熔在热、催化剂的作用下会成成化学键，它固化后不熔化、也不溶解。化、也不溶解。 热固性树脂胶粘剂固化后形成不熔物质，且不能通过加热固性树脂胶粘剂固化后形成不熔物质，且不能通过加热再次软化热再次软化 其他精细化工产品其他精细化工产品香精、香料香精、香料食品添加剂食品添加剂功能树脂功能树脂生物医学材料生物医学材料橡胶助剂橡胶助剂饲料添加剂饲料添加剂
