精细化学品化学教案新日编.doc
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山东轻工业学院
教师授课教案
课程名称:
精细化学品化学
课程代码:
04211118
课程学分:
5.5
课程类别:
必修课
授课班级:
应化04—1、2
授课教师:
刘伟、周立国、段洪东
教案
授课时间
07年9月18日星期二第1、2节
授课内容概要
第一篇表面活性剂与日用化工(主讲人:
刘伟)
第一章绪论
一、有关精细化学品的几个概念——精细化工、精细化学品、精细化学品化学
在我国:
一般经深度加工的、技术密集度高和附加价值大的化学品,其多数产品为品种多、更新快、规模小、利润高的化学品叫精细化学品。
二、精细化学品的分类和特点——具有几大特点
A、具有特定功能;B、大量采用复配技术;C、多品种、小批量;D、技术密集度高;E、情报密集、信息快;F、附加价值高、利润大。
三、精细化学品在国民经济中的作用
四、精细化学品的发展和前景
第二章表面活性剂化学
第一节表面活性剂基础知识
一、表面活性剂的产生和发展
近代表面活性剂的发展已有100年的历史了。
品种达16000种。
表面活性剂的发展经历了4代。
第1代:
脂肪酸盐系;第2代:
烷基苯系;第3代:
醇的衍生物系;第4代:
烷基葡萄糖苷(APG)系。
目的要求
使学生了解并掌握精细化学品的定义、分类、特点;了解表面活性剂的产生和发展的大体过程。
重点
精细化学品的定义、特点。
难点
精细化学品的特点。
作业布置
1、精细化学品的定义、分类、特点是什么?
本章(节)参考书
《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工大学出版社
《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理工大学出版社
教学方法
多媒体课堂授课
主要教具
黑板、粉笔、多媒体、电脑
备注
授课过程及内容
备注
第一章绪论
一、有关精细化学品的几个概念
1、精细化工:
精细化学品生产工业的简称,也较精细化学工业。
2、精细化学品:
又称精细化工产品。
3、精细化学品化学:
研究精细化学品的化学。
研究精细化学品的结构、性质、生产、用途。
二、精细化学品的分类和特点
1、分类:
主要是按其性质和用途来划分。
日本:
曾经把精细化学品分成35至50多类。
我国:
1986年首先由化工部提出一种暂行分类方法,包括11类产品:
农药、染料、涂料(包括油漆、油墨)、颜料、试剂和高纯物、信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品)、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、化工系统生产的药品(原药)和日用化学品、功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料等)。
后来,一些学者提出下列18种分类方法:
⑴医药和兽药⑵农药⑶粘合剂⑷涂料⑸染料和颜料⑹表面活性剂和合成洗涤剂⑺塑料、合成纤维和橡胶用助剂⑻香料⑼感光材料⑽试剂和高纯物⑾食品和饲料添加剂⑿石油用化学品⒀造纸用化学品⒁功能高分子材料⒂化妆品⒃催化剂⒄生化酶⒅无机精细化学品
2、特点:
A、具有特定功能B、大量采用复配技术
C、多品种、小批量D、技术密集度高
E、附加价值高、利润大
三、精细化学品在国民经济中的作用
四、精细化学品的发展和前景
第二章表面活性剂化学
第一节表面活性剂基础知识
一、表面活性剂的产生和发展
近代表面活性剂的发展已有100年的历史了。
品种达16000种。
表面活性剂的发展经历了4代。
第1代:
脂肪酸盐系;第2代:
烷基苯系;第3代:
醇的衍生物系;第4代:
烷基葡萄糖苷(APG)系。
早在公元前2500年苏美尔人用油脂与草木灰加热制造了肥皂。
1885年开发了电解食盐制造烧碱的方法,此后以碱皂化油脂制造肥皂便进入了工业化阶段。
第一次世界大战期间的1917年在德国制备了世界上第一个合成表面活性剂——一种含短碳链的烷基萘磺酸盐。
我国的表面活性剂工业起始于上世纪50年代。
时至今日,经过近30年的改革开放,我国的表面活性剂随着国民经济的发展而迅速发展,表面活性剂的产量已居世界第二位,仅次于美国。
据参考资料,我国表面活性剂的总产量已达157万吨(2002年),品种数达3381种(2003年),生产厂家达2819家(2003年)。
我国工业用表面活性剂在表面活性剂中所占的比重也越来越高,如1990年工业用表面活性剂所占的比重为28.3%,到2002年这一比例已上升为57.95%。
授课时间
07年9月20日星期四第3、4节
授课内容概要
二、表面活性剂的定义和分类——在浓度很低的情况下,能够显著降低水的表面张力或水同其他物质的界面张力的物质。
分为4大类。
三、表面活性剂自身结构特点和溶液内部结构特点
自身结构特点:
双亲结构;溶液内部结构特点:
溶液内部:
形成胶束,表面形成单分子膜。
四、表面活性剂基本性质和附加性质
(一)基本性质:
1、润湿、浸透作用;2、乳化、分散、增溶作用;3、起泡、消泡作用;4、洗涤去污作用
(二)附加性质;1、润滑柔软性;2、抗静电性;3、杀菌性;4、匀染性;5、防水防锈性
五、表面活性剂的用途
可用在日化工业、金属工业、造纸、食品、医药、农药、纺织、农业、建筑、塑料、涂料、油漆、选矿、灭火、石油等行业。
有“工业味精”之美称。
目的要求
使学生了解并掌握表面活性剂的结构特点、性质、用途。
重点
表面活性剂的结构特点、性质、用途。
难点
表面活性剂溶液内部的结构特点。
作业布置
1、表面活性剂的定义及分类?
2、表面活性剂结构特点是什么?
3、什么是临界胶束浓度?
4、表面活性剂的性质是什么?
5、γ—c曲线是何形状?
为什么?
本章(节)参考书
《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工大学出版社
《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理工大学出版社
教学方法
多媒体课堂授课
主要教具
黑板、粉笔、多媒体、电脑
备注
授课过程及内容
备注
二、表面活性剂的定义和分类
表面活性剂:
在浓度很低的情况下,能够显著降低水的表面张力或水同其他物质的界面张力的物质。
分为4大类:
阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂。
三、表面活性剂自身结构特点和溶液内部结构特点
1、自身结构:
化学结构具有双亲结构
一头大一头小,一头亲油一头亲水,不对称结构
2、溶液内部结构:
内部形成胶束,表面形成单分子膜
形成表面活性剂完整胶束的最低浓度叫表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)。
四、表面活性剂的基本性质和附加性质
(一)基本性质
1、润湿、浸透作用
2、乳化、分散、增溶作用
互不相溶的两种液体,其中一种液体以极小的微粒分散于另一种液体中,叫乳化。
常见乳化体类型:
O/W——水包油,水是连续相(外相),油是分散相(内相);W/O——油包水。
3、起泡、消泡作用
4、洗涤去污作用
(二)附加性质
1、润滑柔软性
2、抗静电性
3、杀菌性
4、匀染性
5、防水防锈性
五、表面活性剂的用途
日化工业、金属工业、造纸、食品、医药、农药、纺织、农业、建筑、塑料、涂料油漆、选矿、灭火、石油等工业。
表面活性剂的美称——工业味精。
授课时间
07年9月21日星期五第1、2节
授课内容概要
第二节阴离子表面活性剂
一、概述
阴离子表面活性剂是发明最早、历史最长、应用最早、当前来说也是应用面较广、产量用量较大的一种表面活性剂。
二、磺酸盐型
(一)直链烷基苯磺酸盐——LAS
1、LAS的结构与性能
2、LAS的合成原理与生产工艺
⑴烷基苯的制备
⑵烷基苯的磺化:
R—C6H5+SO3(气)/H2SO4(浓)R—C6H4—SO3H
⑶中和
R—C6H4—SO3H+NaOHR—C6H4—SO3Na
目的要求
使学生了解磺酸盐型LAS结构、性质、制备、应用。
重点
LAS的结构、性质、制备工艺。
难点
LAS的结构与性能的关系;磺化过程。
作业布置
1、LAS中R—基团为何是12?
2、SO3磺化的优缺点、副产物及除掉方法是什么?
本章(节)参考书
《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工大学出版社
《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理工大学出版社
教学方法
多媒体课堂授课
主要教具
黑板、粉笔、多媒体、电脑
备注
授课过程及内容
第二节阴离子表面活性剂
一、概述
阴离子表面活性剂是发明最早、历史最长、应用最早、当前来说也是应用面较广、产量用量较大的一种表面活性剂。
二、磺酸盐型
(一)直链烷基苯磺酸盐——LAS
1、LAS的结构与性能
LAS的性能特点:
①洗涤性能好;②稳定性好;③成本低;④应用性能好。
烷基长度以C12±2,数目为1(单),结构以直链为好。
苯环的位置以接在C3、C4上为佳。
洗涤性能以对位烷基苯磺酸钠为好。
2、LAS的合成原理与生产工艺
⑴烷基苯的制备
工序1:
正构烷烃的制取:
尿素络合法;分子筛法。
工序2:
氯化过程RH+Cl2RCl+HCl
工序3:
苯环烷基化过程
⑵烷基苯的磺化:
R—C6H5+SO3(气)/H2SO4(浓)R—C6H4—SO3H
SO3磺化的优缺点:
优点:
①反应迅速;②无水生成,不产生废酸,无机盐含量少;③硫的利用率高;④产品色泽好;⑤设备适用性强。
缺点:
①放热大;②非均相;③投资大;④反应系统粘度增加,传质传热不利;⑤控制不当,易发生副反应。
SO3磺化现在多采用多管膜式磺化器。
老化:
15min左右,使未反应的SO3与RB继续反应。
水解:
加水量为磺酸量的0.5~1.0%,以分解磺酸酐,终止老化反应,稳定pH值。
⑶中和
R—C6H4—SO3H+NaOHR—C6H4—SO3Na
工艺要求:
①控制工艺水加入量,以调整总固体(活性物)含量;②搅拌,以防局部过热;③温度,40~50℃;④pH:
7~10。
授课时间
07年9月25日星期二第1、2节
授课内容概要
(二)直链烷基磺酸盐——SAS
1、性质与用途
2、制备:
①磺氯酰化法②(水—光)磺氧化法
(三)α—烯基磺酸盐——AOS
1、性能与用途
2、合成:
①α—烯烃的磺化②中和水解
3、工艺流程
(四)依捷帮T(IgeponT)
(五)丁基萘磺酸钠
(六)(快速)渗透剂T
三、硫酸酯盐型
(一)脂肪醇硫酸钠——K-12
1、性能与用途
2、脂肪醇的来源
3、脂肪醇的硫酸化
(二)脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯醚硫酸钠——AES
(三)硫酸化蓖麻油
目的要求
使学生了解磺酸盐型(SAS、AOS、IgeponT等)、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂,掌握AOS、K-12、AES等的结构、性质、制备、应用。
重点
AOS、K-12、AES等的结构、性质、制备工艺过程。
难点
AOS的结构、制备反应;K-12的制备工艺过程。
作业布置
1、α—烯基磺酸盐的结构是什么?
2、制备琥珀酸酯磺酸盐的磺化剂及方法是什么?
3、硫酸酯盐与磺酸盐的结构与性质比较
本章(节)参考书
《精细化学品化学》程铸生主编,华东理工大学出版社
《精细化工产品的合成及应用》程侣柏等编,大连理工大学出版社
教学方法
多媒体课堂授课