精校版精细化工工艺学期末考前总复习.docx
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精校版精细化工工艺学期末考前总复习
（完整word版）精细化工工艺学期末考前总复习
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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）。
（1）反应物的摩尔比：
指加入反应器中的几种反应物之间的物质的量之比。
（2）化学反应物不按化学计量比投料时，其中以最小化学计量数存在的反应物叫作“限制反应物”。
（3）某种反应物的量超过“限制反应物”完全反应的理论量，该反应物称为“过量反应物”。
（4）过量百分数即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。
（5）某一种反应物A反应消耗掉的量NAR占其向反应器中输入量NA,in的百分数，叫做反应物A的转化率XA。
（6）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反应中实际消耗掉的总摩尔数的百分数。
（7）指生成的目的产物的摩尔数占输入的某一反应物摩尔数的百分数.这个收率又叫做理论收率.
（8）原料消耗定额是指每生产1t产品所消耗的各种原料的量（多少吨或多少公斤）。
对于主要反应物来说，它实际上就是重量收率的倒数。
（9）设NA，inR和NA,outR分别表示反应物A输入和输出反应器的摩尔数.NA,inS和NA，outS分别表示反应物A输入和输出全过程的摩尔数.
例14。
在苯一氯化制备氯苯时，为了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。
转化率？
选择性？
4.精细化工新产品开发程序如何?
（5个）
（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）性能、质量检测和鉴定（5）功能扩展、复配
第三章表面活性剂
1.表面活性剂定义、分类及各个类别的作用（阴离子、非离子、阳离子、两性离子）、用途
答:
1。
表面活性剂：
在低浓度下就能显著降低液体的表面张力的化一类化合物。
化学结构具有两亲结构即具有亲水疏油基（亲水基）和亲油疏水基（亲油基）。
2.阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂,两性离子表面活性剂，非离子型
2。
表面活性剂的活性原理
答:
3.
亲水亲油平衡值（HLB）的两种表示方法及公式，以及计算
答:
戴维斯法（HLB）D＝7＋∑L＋∑H格里芬法
4.胶束量、缔合度、临界胶束浓度（cmc）、克拉夫特点、浊点
答：
1。
胶束量=表面活性剂的分子量×缔合度2。
缔合度即为缔合成一个胶束的分子个数。
3.表面活性剂开始形成胶束的浓度为临界胶束浓度，简称CMC。
4.使表面活性剂的溶解度突然增大的温度点,成称为克拉夫特点
5。
聚乙二醇型非离子表面活性剂与离子表面活性剂相反，将其溶液加热，到达一定温度时，透明溶液会突然变浑浊,这一温度点称为浊点
5.活性剂的应用性能
答：
表面主要的包括起泡、消泡、乳化、分散、增溶、洗净、润湿、渗透等.
6.烷基苯的磺化原理、主要设备、工艺条件
答：
1。
磺化原理：
亲电取代反应属于样离子反应机理。
磺化剂都是阳离子，缺乏电子，很容易进攻具有亲核性能的苯分子，在电子云密度大的地方，接受电子，形成共价键,和苯环上的氢发生取代反应。
2。
磺化反应器：
膜式反应器,单膜多管式和双膜式
3.磺化反应工艺条件:
膜式反应器内气-液非钧相反应；空气—SO3中SO3浓度3—7%；温度40℃；气速：
20—90m/s,管高0.8—5m；通二次保护风。
7.非离子表面活性剂亲油基、亲水基的原料
答：
亲油基原料：
具有活泼氢原子的疏水化合物。
脂肪醇，脂肪酸,脂肪胺和脂肪酸酯。
亲水基原料：
环氧乙烷,多元醇和氨基醇等
8.了解聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂
9.乙氧基化反应的影响因素及聚合度分布的模型有哪些？
答:
1.影响因素：
反应物结构及催化剂；温度;反应压力
2.模型：
泊松分布，Weibull—Nycander分布和Alfonic窄分布。
10.为什么禁用烷基酚聚氧乙烯醚？
答：
烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）不仅生物降解差，而且它的降解代谢物中存在烷基酚和APEO的低EO（1～2个EO）代谢物，1～2个氧乙烯代谢物的毒性较大,最终生成烷基酚则毒性更大。
11.司盘、吐温
答:
在司盘系列产品中，分别缩合约20个环氧乙烷，就成为相应的吐温系列.
12.洁尔灭、新洁尔灭等阳离子表面活性剂的合成原理
答:
第八章香料、香精、化妆品
1.香料、香精的定义
答:
1.香料一些来自自然界动，植物的或经人工单离,合成而得到的发香物质叫香料。
2.香精以香料为原料，经调香，有时加入适当的稀释剂配成的多成分的混合体叫香精.
2.有香物质必须具备的条件
答:
①具有挥发性；②在脂类、水等物质中有一定的溶解度;③分子量为26—300的有机物；
④分子中具有某些原子或原子团，发香原子在元素周期表中处于ⅣA-ⅦA族中，其中，P、As、Sb、S、Te属于恶臭原子；⑤折射率大多在1.5左右；⑥Raman光谱测定吸收波数,大多数在1400—3500cm—1范围内。
3.香料、香精的分类
答:
1。
香料的分类:
天然香料（动物性和植物性）合成香料（单离香料合成香料）
2。
香精的分类：
食用香精日用香精其他香精
4.动物性天然香料的品种、化学结构式
答：
动物性天然香料主要品种有麝香、灵猫香、海狸香、龙涎香和麝香鼠香五种。
5.天然香料常用的提取办法
答；①水蒸气蒸馏法②萃取法③冷榨冷磨法④吸附法
6.植物性天然香料的生产实例P286
答：
玫瑰油的生产原料：
玫瑰花（蔷薇科植物）生产方法：
水中蒸馏主要成分：
香茅醇、香叶醇、苯乙醇、橙花醇、氧化玫瑰等。
用途：
食用、烟用、花香型香精的原料
7.合成香料包括哪些、主要原料、主要合成反应
答；1。
合成香料包括：
全合成香料、半合成香料、单离香料、生物合成香料
2.①农、林、牧,渔副产品为原料②煤焦油为原料③石油和天然气工业中得到的化工原料
3.主要反应：
缩合，酯化，硝化,卤化，氧化,还原,异构化。
8.合成香料的生产实例（香兰素P295、水杨酸异戊酯）
答：
1.香兰素的合成方法有多种，可分为:
愈创木酚法、木质素法、黄樟素法、丁香酚法、对羟基苯甲醛法、4—甲基愈创木酚法、对甲酚法、微生物法等几种.
2.水杨酸异戊酯主要的生产方法由水杨酸和异戊醇经酯化反应制得。
9.什么是调香
答：
调配香精简称为调香。
将几种乃至数十种香料通过一定的调配技艺，配制出和谐又具特色、酷似天然鲜花、鲜果或幻想出具有一定香型、香韵的有香混合物。
10.香精调配需要经过的三个阶段
答：
处方试验、试样试验、大样调配和加香实验。
11.化妆品的定义、作用
答：
1.指以涂擦、喷洒或者其他类似的方法，散布于人体表面任何部位以达到清洁、消除不良气味、护肤、美容和修饰目的的日用品。
2。
①清洁作用；②护肤作用；③营养作用；④美容作用；⑤治疗作用
12.化妆品的生产工艺（乳化方法、原理）
答:
1。
乳化方法：
①转相乳化②自然乳化③机械强制乳化④低能乳化
2。
低能乳化原理：
把外相—水（连续相）分为A，B两部分,质量分数分别为α和β，加热时只是加热内相—亲油性部分和B部分的外相，故可节省能量：
（1—β）H=αH
外相/内相值越大或α/β值越大，节能越有效。
13.雪花膏P362、普通香波P370的生产工艺
答：
1.雪花膏：
将丙二醇与苛性钾加于蒸馏水中，加热至70度,制成水相，其余成分混合，加热至70度，制成油相。
把油相缓缓加入水相中搅拌乳化,约45度时加香精，继续搅拌至冷。
2.普通香波:
将油酸，椰子油脂肪酸,三乙醇胺和甘油加热至65度,搅拌至混合均匀，加入乙二胺四乙酸四钠和水，继续搅拌,加入香精和色素，搅拌至均匀.
第四章合成材料助剂
1。
应用中需要注意的问题
答：
（1）助剂与聚合物的配伍性
（2）助剂的耐久性（3）助剂的加工适应性（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.增塑剂的定义
答:
凡添加到聚合物体系中，能使聚合物体系增加塑性的物质。
3.非极性部分与极性部分的比例（AP/P0）计算
Ap/Po=增塑剂分子中非极性的脂肪酸碳原子数（Ap）/极性基（Po）值
3DOP的生产工艺
4阻燃剂的定义、氧指数、阻燃机理
答：
1.减缓合成材料燃烧性能的助剂称阻燃剂。
2。
氧指数是指使试样像蜡烛状持续燃烧时，在氮—氧混合气流中所必需的最低氧含量。
3.阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等.
5抗氧化原理、主要品种
答:
1。
①链终止型抗氧剂②预防性抗氧剂
2.
（1）胺类抗氧剂
（2）酚类抗氧剂（3）二价硫化物和亚磷酸酯类（4）其它抗氧剂
6防老剂4010NA的合成
答:
酮铬催化剂，对氨基二苯胺、丙酮按比例在配制槽中配制以后，被高压泵连续压往反应器1、2、3。
三个反应器温度控制在200℃左右,压力为15.2-20。
3MPa。
新鲜和循环的氢气从反应器1的底部进入。
物料从反应器3出来，经冷却后于分离器8中分出氢气,然后去后处理.过量氢气用泵循环。
丙酮用量可为1.5—4mol/每千克分子产品，过量丙酮循环使用.产品以蒸馏或结晶法提纯。
7.了解发泡剂的合成原理、合成工艺
答:
发泡剂是掺进聚合物体系中，在加工过程中适时释放出气体,使高分子材料形成微孔的一类助剂,根据气体形成的机理分为物理发泡剂和化学发泡剂.
第六章胶黏剂
1.胶黏剂的定义、组成、分类
答：
1。
胶粘剂是一种媒介，其功能是使两个单独的物质粘结成一个整体物质，该整体物质所具备的独特性能是单独物质所不具备的
2。
组成：
基料、固化剂、填料、增韧剂、稀释剂以及其他辅料配合而成。
3。
分类：
（1）按基料分类：
无机，有机,天然，合成胶黏剂
（2）按物理形态分：
溶液型,水基型，膏状或糊状型,固体型，膜状型
（3）按固化方式分：
水基蒸发型，溶剂挥发型,热熔型,化学反应型，压敏型
（5）按受力情况分：
结构胶黏剂，非结构胶黏剂
2.胶接的特性、影响因素
答:
1.界面中底胶（胶粘剂）和被粘物表面以及吸附层之间无明显边界；界面的结构性质与底胶（胶粘剂）或被粘表面的结构、性质是不同的；界面的结构和性质是不断变化的，随物理的、力学的和环境的作用而变化，并随时间而变化。
2.被粘物表面的化学状态和吸附物;被粘物表面的精细结构（粗糙度）;胶粘剂分子的链结构（分子量、官能团等）、粘度和粘弹性;胶粘剂、被粘物表面的相容性和各组成及其界面对应力-环境作用的稳定性；胶接工艺.
3.胶黏剂的选择、胶接工艺步骤
答:
1.胶粘剂的选择:
根据被粘物表面性质来选择胶粘剂：
多孔不耐热材料选用水基型或溶剂型胶粘剂;表面致密耐热物质选用反应性热固性树脂胶粘剂；对于难粘物，则须表面处理后再选用乙烯－醋酸乙烯共聚物热融胶或环氧胶。
2。
胶接工艺：
表面处理:
包括表面清洁、机械处理（如沙纸打磨）、化学处理（化学腐蚀，如酸腐蚀）、放电法（对高分子材料,电腐蚀），目的是为了提高表面能，增加粘接表面积，除去表面上的污物及疏松层。
4.常用的热塑性、热固性树脂胶黏剂有哪些及结构式
答：
热塑性：
聚醋酸乙烯脂聚乙烯醇聚乙烯缩醛丙烯酸胶黏剂
热固性：
酚醛环氧树脂聚氨酯
5.聚乙烯醇胶黏剂的识别
6.丙烯酸胶黏剂的特点、常用单体
答:
特点：
能形成坚韧的透明膜，具有很高的拉伸强度和耐腐蚀性,还具有隔绝氧（干燥膜）的特性。
是性能优异的胶粘剂，具有较高的耐溶剂、耐油、耐动物油脂的性能.
常用单体：
甲酯,乙酯，丁酯，异辛酯，甲酯，丙烯酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酸甲酯
7.聚氨酯胶黏剂的的交联反应有哪些
答：
⑴氨基甲酸酯交联:
异氰酸酯和羟基反应,形成胺酯键交联。
⑵取代脲交联:
异氰酸酯和胺、水反应，成为大分子或网状结构。
（3）缩二脲交联:
异氰酸酯和脲进一步反应形成缩二脲链,使聚氨酯大分子链形成交联网状结构。
⑷脲基甲酸酯交联：
异氰酸酯与聚氨酯分子中的胺酯基反应生成脲基甲酸酯，形成交联网状结构。
⑸酰脲交联：
当聚氨酯中存在酰胺基时，异氰酸酯可与酰胺基交联形成酰脲
8.合成橡胶胶黏剂的主要品种及结构式
答：
主要品种：
氯丁橡胶胶粘剂：
合成橡胶胶粘剂中产量最大、应用最广的品种；丁腈橡胶（耐油性好）；丁苯橡胶；硅橡胶等。
第七章涂料
1。
涂料的定义、作用、组成、分类、命名
答；1。
定义：
是一种可借特定的施工方法涂覆在物体表面上，经固化形成连续性涂膜的材料。
通过它可以对被徐物体进行保护、装饰及其它特殊的作用。
2。
作用：
保护作用,装饰作用,色彩作用,特殊作用
3.组成：
油料,树脂，颜料，体质颜料，助剂，稀释剂
4.分类：
（1）按用途分类：
建筑、车辆、船舶、家具、标志、导电、电绝缘、防蚀、耐热、防火、示温、发光、杀虫、等专用的系列涂料。
（2）按施工方法分为：
刷用漆、喷漆、烘漆、电泳漆等。
（3）按涂料的作用可分为：
打底漆、防锈漆、防火漆、防腐漆、头度漆、二度漆等。
（4）按涂膜外观可分为：
大红漆、有光漆、无光漆、半光漆、皱纹漆、（5）按形态可分为：
溶剂型、水溶性、乳胶、粉末、固体、单组分、双组分涂料等。
5.命名：
涂料全名=颜色或颜料名称+成膜物质名称+基本名称
2.涂料的型号
答：
涂料的型号分为三部分：
成膜物质、基本名称、序号，以表示同类品种间的组成、配比或用途不同.如C04-2，C代表成膜物质是醇酸树脂,04代表瓷漆,2是序号.辅助材料型号：
分为两部分：
一为种类、二为序号。
如G－2,G为催干剂,2为序号.
3.涂料的固化机理，配方设计的内容、步骤
答:
1。
涂膜的固化机理：
物理干燥机理、涂料与空气中的氧的反应、涂料组分间的反应使其交联固化.
2.根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料；根据施工要求和已选定的基料树脂来确定溶剂和稀释剂；决定是否需要加入其他助剂，需要什么样的助剂。
4.水性涂料（以水为溶剂的特性、水性涂料的特点）
答：
（1）水在0度结冰，水在100度沸腾,水表面张力明显比有机溶剂高，水汽化热高，水不燃,水有完全不同的溶解度参数，水偶极距与介电常数有不同值,水电导率与热导率明显不同。
（2）水来源方便,易于净化，在湿表面可直接施工，刷洗工具可用水洗,电泳涂膜均匀，平整，展平性好。
5.醇酸树脂涂料的特点、缺点、原料
答：
1。
漆膜干燥后形成高度网状结构，不易老化，耐候性好，光泽持久不退;漆膜柔韧坚牢,耐摩擦；抗矿物油、抗醇类溶剂性良好,烘烤后的漆膜耐水性、绝缘性、耐油性都大大提高.
2.干结成膜快，但完全干燥的时间长；耐水性差，不耐碱；虽不是油脂漆,但基本上还未脱离脂肪酸衍生物的范围，对防湿热、防霉菌和盐雾等三防性能上还不能完全得到保证。
3。
由多元醇、多元酸和其它单元酸通过脂化作用缩聚而得，也可称为聚酯树脂。
6.油类不饱和度：
碘值
碘值=100g物质中能吸收碘的克数，不饱和度越大,碘值越高。
7.油度的计算P251
油度=油脂用量/树脂理论产量
8.环氧树脂涂料、聚氨酯涂料的了解（合成、特点、分类、应用）
答：
1.
（1）大多数环氧树脂是由环氧氯丙烷和二酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高聚物。
（2）具有优良的附着力,形成氢键保色性耐药性好，有良好热稳定性和电绝缘性。
（4）防腐蚀涂料，舰船涂料,电气绝缘涂料，食品罐头内壁涂料，水性涂料等
2。
（1）聚氨酯由异氰酸酯和含羟基化合物制成
（2）漆膜坚硬耐磨，漆膜光亮丰富,漆膜具有优异的耐化学腐蚀，漆膜弹性可调，漆膜有良好的耐热性和附着力,可制取耐零下40度的低温品种。
保光保色性差，有毒性,稳定性差，施工麻烦。
（4）与其他树脂的共混性好，可与多种树脂并用,制备适应不同要求的涂料新品。
第五章食品添加剂
1。
食品添加剂的定义、分类、对其的安全评价和使用（ADI、LD50）
答：
1.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。
2。
①按原料和生产方法分为:
化学合成添加剂和天然食品添加剂.②按食品添加剂的主要功能分类:
我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其分为22类1500多种③FAO（联合国粮农组织）／WHO（世界卫生组织）食品添加剂和污染物法规委员会（CCFAC）根据安全评价资料把食品添加剂分成A、B、C3类。
3。
每人每日容许摄入量（ADI）：
每人每日摄入某种化学物质，对健康没有任何已知不良反应的剂量。
半数致死量（LD50）：
能杀死一半试验总体之有害物质，有毒物质或游离辐射的剂量。
2。
防腐剂的定义、分类及合成工艺（山梨酸及其盐）
答：
1.防腐剂是为了抑制食品腐败和变质，延长贮存期和保鲜期的一类添加剂。
2。
食品防腐剂主要有4类：
苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、丙酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类.
3.①巴豆醛与丙二酸法巴豆醛与丙二酸经缩合、消除和脱羧制得山梨酸。
反应罐条件:
巴豆醛：
丙二酸：
吡啶=175：
250：
250（kg），室温混合1h，加热至90℃，90-100℃反应5h。
温度降至10℃，缓缓加入10%硫酸，控制温度〈20℃，至溶液呈弱酸性，pH〈4—5。
冷冻过夜、过滤，水洗结晶，得山梨酸粗品，再用60％乙醇3-4倍量重结晶,得精制山梨酸约75g.用K2CO3或KOH中和即得山梨酸钾。
②巴豆醛与乙烯酮法合成工艺：
将巴豆醛与乙烯酮在含有催化剂（将等摩尔德三氟化硼、氯化锌、氯化铝、硼酸和水杨酸在150℃下加热处理）的溶剂中，于0℃进行反应。
然后加入硫酸，除去溶剂，在80℃下加热3h以上；冷却后，粗结晶过滤、水洗、重结晶即得精品.
2.乳化剂的定义、性质与用途、合成工艺（大豆磷脂的制备、甘油酯及其衍生物的合成）
答;1.乳化剂是食品加工中使互不相溶的液体形成稳定乳浊液的添加剂.
2。
基本物理化学性质是表面活性和乳化增溶性。
3.大豆磷脂的制备：
（1）脱胶过程
（2）脱水过程（3）脱色过程（4）干燥（5）精制
4.甘油酯及其衍生物的制备：
（1）直接酯化法
（2）甘油醇解法（3）辛葵酸甘油酯
3.甜味剂（糖精、木糖醇、甜蜜素）
答：
甜味剂是指能赋予食品甜味的调味剂。
4.鲜味剂（味精及其合成）
答；1.鲜味剂是指能增强食品风味，使之呈鲜味感的一些物质.
2.味精的主要成分是L-谷氨酸钠，无色呈柱状结晶粉末，无臭,有特异鲜味，易溶于水，对光稳定。
合成：
谷氨酸发酵的原料处理和培养基配制；种子培养;发酵工艺条件；谷氨酸的提取。
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