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工程设计
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常州菲纳斯能源科技有限公司·工程设计
成都大学 中外文化交流中心
江西省南昌
在材料领域中对苯二异氰酸酯是一种重要的化合物。本文将介绍其传统合成方法,为研究人员提供多样化和可靠的制备途径。 简述: 对苯二异氰酸酯 (PPDI)相对分子质量为160.1,NCO质量分数为52.52%,为高度规整、对称的芳香族二异氰酸酯。用其合成的聚氨酯(PU)弹性体,硬度可调、耐温性和动态性能好、耐磨性和韧性优异、耐溶剂和耐湿热性突出,是极具前途的高性能材料,应用领域包括:湿热环境、油性环境使用的部件、需耐磨、耐撕裂的场合以及动力驱动重复运动的部件,如密封圈和密封垫、水泵皮线、油田设备材料、动力联轴节等。1913年Pyman F L首次合成了PPDI。 合成: 1. 伯胺光气化法 伯胺光气化法是合成异氰酸酯的传统方法。 Bayer公司报道了对苯二胺(PPDA)光气化生产PPDI的工艺。其三段工艺是以邻二氯苯(或氯苯)为溶剂,于0~10℃时将光气溶液加入到PPDA溶液中,再通入光气(小于50 g/h)于80~90℃反应1~4 h,然后升温至115~125℃反应1~4 h,用N2驱除过量光气和HCl,减压蒸去溶剂得PPDI,收率为90%~95%。在两段工艺中加入缚酸剂N,N-二甲基苯胺,反应4 h后,PPDI的收率为84.5%。 而 Gazzard等则采用加入有机碱(三乙胺、吡啶等)或无机碱(氢氧化物、碳酸盐等)的水溶液,使PPDI收率提高至97.4%,但产品纯度却有所降低。手崎清等用甲苯作溶剂,在80℃和100~200℃进行两段反应,反应液结晶得PPDI,收率为93.7%,产品纯度达99.3%以上。 2. Hoffmann重排法 Akzo公司以对苯二甲酸酯为原料生产PPDI 。此路线以对苯二甲酸酯为原料,经氨解、氯代,与仲胺在碱作用下进行 Hoffmann重排,生成对苯二(二烷基)脲,然后以氯仿为溶剂,在HCl作用下,脲于110℃、460 kPa下分解,蒸去溶剂,用乙醚抽提得PPDI,以脲计其收率为70.3%。该法虽原料价廉易得,但收率低,步骤繁琐,不利于工业化生产。 3. Lossen重排法 Rennie等用对二甲苯(或甲苯、甲醛和HCl)、亚硝酰氯、氯气为原料 , 合成了 PPDI , 过程如下 : 二甲苯与亚硝酰氯光化反应生成氯代对苯二异羟肟酸 , 然后在邻二氯苯中 , 经 Lewis酸催化 , 于 100~250℃反应 , 生成 PPDI , 收率为 85%。该法虽原料价廉易得 , 但实施技术路线长、收率低、耗能大 , 同时亚硝酰氯为气态 , 毒性大且不易贮运。 4. 氨基甲酸酯法 Valli等研究的氨基甲酸酯法即采取先合成对苯二氨基甲酸酯,随后分解得PPDI。 对苯二氨基甲酸酯的合成 :用对二硝基苯和CO、甲醇为原料,以Pd-粘土、Ru3(CO)12、2,2-二吡啶为催化剂,在苯中于180℃、7 MPa下反应12 h,对苯二氨基甲酸甲酯(PPDC)收率为96%。该反应温度高,PPDI易自聚;反应需贵金属催化剂,回收困难,且反应压力高,设备及操作费用高,尚未见工业化报道。 对苯二氨基甲酸酯分解 : Butler等用BCl3、BBr3为催化剂,以苯为溶剂,加入三乙胺,在回流温度下分解对苯二氨基甲酸酯,将生成的醇不断蒸出,反应0.5 h,PPDI收率在90%~100%。铜谷正晴等报道了在高沸点溶剂中,用锡盐催化分解PPDC,100℃减压下反应,PPDC分解率为97.2%,PPDI收率为95.5%,单异氰酸酯质量分数为1.6%。 以氨基甲酸酯分解法制备异氰酸酯近年来研究较多,此法一般需在高温下进行,易生成高沸点副产物,且有较多的单异氰酸酯生成,技术关键是高效催化剂和合理工艺的选择使用。 参考文献: [1]王文松 , 李红 . 三光气法合成对苯二异氰酸酯的研究 [J]. 聚氨酯工业 , 2011 , 26 (03): 40-43. [2]赵博 , 丛津生 , 胡兴平 . 对苯二异氰酸酯的合成进展 [J]. 聚氨酯工业 , 2004 , (03): 10-14. ...
二聚酸 作为一种重要的化学品,在材料、金属加工等领域具有十分广泛的应用。 简述:二聚酸是一种由两个油酸分子聚合而成的大分子化合物,广泛应用于金属加工等领域,还可作为单体合成聚酰胺树脂等高分子材料。 应用: 二聚酸是一种重要的油脂化学品,其分子量适中,分子中既有非极性长碳链,又具有极性的羧基,具备 “两亲”分子的性质;羧基和双键官能团,又使其能进行多项化学反应,包括酯化反应、氢化反应、聚合反应,同时还能够与卤化物、胺、环氧乙烷、碱金属氢氧化物/ 两性氢氧化物反应等等,独特的物理化学性质使得它可以作为很多精细化学产品的基本原料。 ( 1)合成聚酰胺树脂 二聚酸主要用于合成聚酰胺树脂,而二聚酸酰胺树脂则是一种广泛应用的环氧树脂固化剂。其固化后的产物具有高黏合强度、防锈性、耐腐蚀性和柔韧性,适用于层压板、粘合剂等产品的制备。现如今,在土木建筑、机械工程、汽车制造、船舶制造、电机生产等领域中发挥着积极作用。非反应型二聚酸酰胺树脂在印刷油墨中被使用。聚酰胺树脂薄膜凭借良好的密封性、耐水性、柔韧性,成为热封口工作首选材料。 ( 2)生产油墨 在二聚酸型聚酰胺树脂中,作为油墨树脂和热熔胶生产原料占绝大部分。对于油墨树脂来讲,二聚酸型聚酰胺树脂主要用于高档彩色塑印油墨的连接料,占比 20%-30%,作为油墨中颜料粒子的载体,起到分散颜料粒子的作用,同时赋予油墨流动性能,能够依靠其干燥成膜性牢固附着与承印物表面并使墨膜耐摩擦、有光泽。 ( 3)生产热熔胶 二聚酸型聚酰胺热熔胶是由二聚酸与二元胺或多元胺缩合形成的二聚酸酰胺树脂。该热熔胶具有狭窄的熔融范围、软化点范围狭窄、无毒、耐油、耐化学腐蚀、耐低温,并且在粘接极性材料时具有良好的粘接强度等特点。因此,它是热熔胶中综合性能较优的一类产品。相比于其它热熔胶,聚酰胺类热熔胶具有粘接强度高、柔韧性较好、耐热性和耐介质性佳,可用于木材、金属、陶瓷等众多材料的粘接。不同使用领域对聚酰胺热熔胶的性能要求如下表 1所示。 ( 4)合成聚酯类 二聚酸另一个主要应用领域是与乙二醇及其他多元醇反应生成聚酯类,采用熔融聚合法,温度在 160-220℃,合成的聚酯多元醇可以用于聚氨酯材料的生产。许延卿等将二聚脂肪 酸与乙二醇缩合制得聚酯二元醇,再通过与甲苯二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯反应引入丙烯酸酯基团,从而制得可光固化的聚氨酯丙烯酸酯树脂,随着二聚酸含量的升高,玻璃化温度下降,树脂由亲水变为疏水,断裂伸长率提高,柔韧性增强,这是由于二聚酸的特殊长链结构使其具有非常强的疏水性,并且含有双键,可提供树脂较好的疏水性及柔韧性。这些结构特性也体现在二聚酸热塑性聚酰胺弹性体中,相较于传统的热塑性聚氨酯,它在力学性能、耐水解性和耐化学药品性等方面表现更为优异。 ( 5)润滑及腐蚀抑制剂 具有适中分子量的二聚酸在油品和有机溶剂中具有良好的溶解性;其分子中含有极性羧基和较长的非极性碳链,对金属具有强大的吸附力。将其覆盖在金属表面可形成疏水性多分子层膜,在燃料油抗磨、金属加工和润滑防腐等领域具有广泛应用。 ( 6)其他应用 在医药领域,基于二聚酸的可降解酯类聚合物可用于药物运输、控制释放等方面;在电子及材料领域,基于二聚酸的耐高温聚酰胺以优良的拉伸强度、地吸水性及高剪切强度 等优势可用于电子的封装,尤其是 5G电子封装;在石油开采领域,二聚酸分子中含有亲油基团,羧基可与不同亲水基团反应从而将其引入,产品可以用作石油开采钻井液。此外,二聚酸在环氧树脂固化剂、功能性涂料、包装薄膜、发动机配件结构材料等方面都有应用,还是二腈类、二胺类、二异氰酸酯类等有机产品合成的重要中间体。 参考文献: [1]曹一飞,史立文,洪玉倩等. 二聚酸的合成机理及方法综述 [J]. 浙江化工, 2023, 54 (11): 26-30. [2]王宜迪,张雁玲,王所伟等. 二聚酸合成及应用研究进展 [J/OL]. 中国油脂, 1-10[2024-03-19]. https://doi.org/10.19902/j.cnki.zgyz.1003-7969.230087. [3]杨胜. 二聚酸的制备工艺及其应用 [J]. 化工设计通讯, 2021, 47 (03): 141-142. ...
本研究旨在探讨一种制备与检测 1,3- 二甲基 -5- 吡唑酮的方法,以期揭示其合成途径以及可能存在的杂质成分。 简介: 1,3– 二甲基 –5– 吡唑酮,即 DP ,是一种重要的有机化合物,它是合成医药、农药霸螨灵、除草剂吡唑特和染料等的重要中间体,用途广泛,具有较高附加值。 理化性质:纯品为白色或淡黄色结晶粉末,熔点 114 ~ 117℃ ,易溶于水、醇、氯仿等,加热可溶于酯、苯、二甲苯中,常温下微溶于 1 , 4– 二氧六环,不溶于乙醚和环己烷中,在酸和碱介质中不稳定,易异构化,长时间暴露于空气中易被氧化。 合成:据文献报道, 1,3– 二甲基 –5– 吡唑酮的合成方法大致可归纳为以下两条路线: 1. 甲肼或其盐为原料的合成路线。 它又可按四种方法合成:( 1 )甲肼和乙酰乙酸乙酯进行反应;( 2 )甲肼盐酸盐和乙酰乙酸乙酯进行反应;( 3 )甲肼和二乙烯酮进行反应;( 4 )甲肼硫酸盐和二乙烯酮进行反应。 江玉等人有研究选择甲肼和乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸胺或乙酰乙酸甲酯进行反应,合成 1,3– 二甲基 –5– 吡唑酮,取得了比较满意的结果。具体步骤为: 在装有搅拌器和滴液漏斗得 250ml 三口烧瓶中加入乙酰乙酸甲酯,试验温度下滴加甲肼,常温保温 1 小时,然后加入 100ml 甲苯减压脱水。脱水结束后再升温至 60–70℃ 搅拌 1 小时,冷却后过滤,产品烘干,母液套用。再将异丙醇加入所得产品中,于单口烧瓶内回流精制,产品全溶解后冷却析出。 2. 3–甲基 –5– 吡唑酮甲基化的合成路线 按照甲基化试剂,又可分为用 CH3X 或甲醇作为甲基化试剂进行合成。这条路线需要在加压下进行反应,设备要求较高,不利于实现工业化生产。 检测:生产过程中实时检测 DP 的含量,对跟踪反应进程、控制产品质量意义重大,但目前对 DP 的测定方法少见报道。 HPLC 法以其高速、高效、高灵敏度等特点,在水质分析、药物分析、药品检验、食品检测以及蛋白质分离、代谢组学研究中发挥了巨大作用。 张立洁等人建立了用于鉴别及测定 1 , 3- 二甲基 -5- 吡唑酮 (DP) 的高效液相色谱 (HPLC) 方法。采用高效液相色谱仪定量测定 DP ,对其色谱条件进行优化。测定 DP 的最佳色谱条件如下 : 色谱柱 Diamonsil-C18 (2)(250.0 mm×4.6 mm×5μm) ,甲醇和水为流动相, DAD 检测器,检测波长为 242 nm ,流速为 0.4 ml/min ,柱温 35℃ 。在上述条件下, DP 得到很好的分离,在给定的浓度范围内呈 现良好的线性相关 (r2 > 0.999) ,精密度良好,回收率为 98.74% ,相对标准偏差为 1.6% 该方法具有良好的灵敏度、回收率和重 复性,可用于 DP 的鉴别及测定。 参考文献: [1]张立洁 , 翁婷 , 刘志勇等 . 高效液相色谱法定量测定 1,3- 二甲基 -5- 吡唑酮的方法建立 [J]. 安徽农业科学 , 2015, 43 (14): 93-95. DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.14.038 [2]江玉 . 1,3- 二甲基 -5- 吡唑酮合成研究 [J]. 科协论坛 ( 下半月 ), 2008, (11): 47-48. ...
热塑性嵌段聚氨酯与许多高分子材料具有良好的共混性。除了非极性树脂如聚乙烯和聚丙烯外,几乎所有加工温度低于280°C的聚合物都可以与热塑性嵌段聚氨酯以不同比例共混。根据热塑性嵌段聚氨酯在共混物中所占比例的不同,共混物可以分为以下三种类型。 (1) 热塑性嵌段聚氨酯作为次要组分的共混物:在这种情况下,热塑性嵌段聚氨酯的用量通常为10%~30%,主要起到改性剂的作用。例如,软质热塑性嵌段聚氨酯可以用来改善高模量塑料(如不饱和聚酯、环氧树脂、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯)的抗冲击性能。在高模量塑料中加入少量热塑性嵌段聚氨酯后,冲击强度和低温柔韧性都可以显著提高,而不会损害塑料的其他性能。热塑性嵌段聚氨酯还可以作为PVC的非挥发性长效增塑剂,并且可以与PVC以任意比例共混。 (2) 热塑性嵌段聚氨酯与其他树脂以相同比例混合的共混物:将热塑性嵌段聚氨酯和其他热塑性塑料以大致相同的比例共混,通常会赋予共混物新的力学性能。例如,将热塑性嵌段聚氨酯与等量的聚碳酸酯共混后,可以提高模量,并且共混物具有优异的加工性能,适用于汽车工业。热塑性嵌段聚氨酯可以与ABS以任何比例共混。增加ABS的比例有利于提高共混物的模量,但会降低耐磨性和撕裂强度。由于ABS的价格较低,因此该共混物具有价格优势。将热塑性嵌段聚氨酯与苯乙烯马来酸酐共聚物或苯乙烯马来酰亚胺共聚物共混后,冲击强度显著提高,并且仍然具有较高的维卡软化温度。热塑性嵌段聚氨酯还可以与其他聚合物如苯乙烯甲基丙烯酸二烯烃共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物或苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物以及苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等进行共混。 (3) 热塑性嵌段聚氨酯作为主要组分的共混物:已经有专利报道了使用ABS作为高模量热塑性嵌段聚氨酯的冲击改性剂以及聚醚型热塑性嵌段聚氨酯的增容剂,这些共混物已经商业化。 某些丙烯酸酯聚合物可以作为热塑性嵌段聚氨酯的加工助剂,例如乙烯-丙烯酸共聚物盐可用来改善热塑性嵌段聚氨酯在吹塑成型时的加工性能,其中离子基团起到了热塑性嵌段聚氨酯与聚乙烯增容剂的作用。 除了与其他聚合物共混外,不同类型的热塑性嵌段聚氨酯之间也常常相互共混。例如,软质热塑性嵌段聚氨酯与硬质热塑性嵌段聚氨酯共混,可以得到中等硬度且具有良好加工性能的热塑性嵌段聚氨酯。聚酯型和聚醚型热塑性嵌段聚氨酯共混,则可以获得一些特殊的性能,如良好的耐磨性和优异的低温抗冲击性能。将熔体指数和硬度不同的热塑性嵌段聚氨酯共混后,可以改善聚氨酯在吹塑成型过程中的流动性和脱模性等。 ...
为了制备具有高性能的聚合物共混物,我们通常选择结构上差异较大的聚合物组成。然而,面结构差异大的聚合物之间往往相容性不好,这是一个矛盾的问题。 大多数聚合物之间的互溶性较差,这导致共混体系难以达到所需的分散程度。即使在共混过程中采取外界条件来实现均匀分散,也会在使用过程中出现分离现象,从而降低共混物的性能稳定性。 解决这个问题的理想方法是采取所谓的“增容”措施。增容的作用有两个方面:一是使聚合物之间易于相互分散,从而获得宏观上均匀的共混产物;二是改善聚合物之间的相界面性能,增加相间的黏合力,使共混物具有长期稳定的优良性能。 ...
与气相光化反应相比,在溶液中光的吸收和发射过程都会受到溶剂的影响,导致光谱强度发生变化,吸收谱线变宽,精细结构消失。 溶液中激发态的弛豫过程发生明显变化的原因有:碰撞频率增加导致光化学过程的量子产率降低,激发态分子与溶剂分子发生反应,激发态解离生成的碎片也可能与溶剂分子发生反应。溶液中的光化学过程与气相光化学过程的差异可能与溶质分子在溶剂中的环境有关。 离子型物种的光化学反应是溶液中另一种类型的光化学反应,与中性分子的光化学反应不同之处主要表现为离子的原初光化学过程通常具有氧化还原特征。例如,在光解水溶液中,可以产生电子。 ...
鉴于假说是根据一定的事实材料和理论知识,对研究对象未知性质和规律的一种推测和试探,所以它既包括已知知识,又包括据此而推测得到的未知知识。就这个意义来说,假说具有科学性和假定性相结合的特点,同时还应具有一定的预先性和推测性。基于这些特点,下面从三方面来具体分析假说在化学研究中的若干作用。 1.解释作用。 化学假说一方面是对以往化学经验事实的总结,另一方面又是对化学未知领域的一种新的探索。因此,对于化学现象,假说能提供新的说明方式。这种解释作用一般在涉及研究化学现象和产生这些化学现象的内部机制之间的联系时,表现得尤为明显。 例如,拉瓦锡的氧化说提供了对燃烧现象的一种解释,认为一切燃烧现象都是物质和氧的相互作用。道尔顿则以科学原子假说对当量定律定组成定律、倍比定律作了说明。 又如阿伏加德罗的分子假说对盖,吕萨克的气体实验定律和道尔顿原子论之间的矛盾作出了解释:鲍林则以他的杂化轨道假说和共振假说分别对"碳价疑难"和"结构疑难"作出了解释,等等。 仅有解释性作用的假说称为解释性假说。假说的这种解释作用则以一种描述的方式出现,也可称为"描述作用"。诸如波义耳气体定律、盖斯定律等经验定律的陈述以及关于元素性质的"螺旋图"、"六元素表"、"八音律"等经验描述性的一类假说就是明显的案例。 2.导向作用。 在探索化学未知领域的过程中,某种新的化学假说发人深思,就能引导人们在这一方向上继续进行研究:而为了在实践上验证这一假说,就对观察和化学实验提出了新的课题,为新的观察和化学实验提供新的意图、目的和方向,从而导致一系列科学新成果的产生。 阿伏加德罗的分子假说为相对分子质量的实验测定提供了启发性的帮助。康尼查罗就是在分子假说的启发下,根据气体密度测定了氢、氧、硫、氯、溴、砷、汞等单质和水、氯化氨、醋酸等化合物的相对分子质量;在分子假说的启迪下,他还发现,"即使尚不知道物质的组成如何,也可测定该物质的相对分子质量"。 ...
1.测量数据的正确记录 在使用万分之一分析天平称量物体重量时,必须记录到小数点后四位有效数字。例如,18.2500克不能写成18.25克也不能写成18.250克;在读取滴定管数值时,必须记录到小数点后两位,如流出溶液体积为22毫升时,要写成22.00毫升。 2.根据准确度要求选择试样用量和仪器 例如:一般分析天平的称量误差为万分之一,即绝对误差为±0.0001克。为了使称量时的相对误差(准确度)在0.1%以下,试样称取量应取多少克才能达到上述的准确度呢?计算如下: 相对误差%=绝对误差/试样重×100%; 试样重=0.0001克/0.1%×100%=0.1克 由此可知,试样称取的重量不能低于0.1克。如果称取试样重量在1克以上时选用千分之一天平进行称量也可以达到准确度0.1%的要求。计算如下: 相对误差%=0.001/1×100%=0.1% 3.正确表示分析结果 在分析漂白粉有效氯含量时,用万分之二的阻尼天平称取试样1.0000克,测定结果:甲报告含量30%;乙报告含量30.0%;丙报告30.00%;丁报告30.001%。哪个数据正确的表示了分析结果呢?就要看哪个数据正确的反应了准确度。 甲的准确度:1/30×100%=3% 乙的准确度:0.1/30.0×100%=0.3% 丙的准确度:0.01/30.00×100%=0.03% 丁的准确度:0.001/30.001×100%=0.003% 试样称取的准确度:0.0002/1.0000×100%=0.02% 丙的准确度和称样的准确度一致。丁的准确度超过了称样准确度,是没有意义的。甲、乙没能真实的反映出所用称量试样的准确度。 定量分析的结果,一般要求准确到四位有效数字。因此,分析结果的计算可应用四位对数表,这样即可免除笔算的繁琐费时,同时又很自然的弃掉超过四位的无意义数字。 ...
中国古代神话里的隐身以及哈利·波特里的隐形斗篷,当然都是幻想。不过随着现代化学以及其他学科的发展,许多幻想正被变成现实,而隐身衣和隐形飞机正是其中的实例。 如果你设想一下:海边有一个垃圾场,可是你却看不见它,一点也不影响海边的美丽风景!你认为这是天方夜谭吗?美国和英国的研究人员却说,现在可以做到这一点了!美英等国科学家正在研究用于侦察兵的隐身衣和用于掩盖地上重要军事目标的隐形帐篷。那么让垃圾隐身也不是没有可能。 美英研究人员发明的材料,是用来控制光线及物体周围其他的电磁射线,让这些光线和射线给人“隐身”的感觉,就像是隐藏在太空的黑洞里一样。用这种材料制成的外衣或帐篷等,既不反射光线,也不投射阴影。 除了让地面物体隐形外,科学家还实现了让天上的飞机“隐形”。像美国的F-22和我国的歼十飞机等,都能让地面雷达“视而不见”。其实,实现针对雷达的隐形比实现针对视觉的隐形相对还容易些,只要在飞机外壳涂上一层能很好吸收雷达电磁波的特殊化学涂料就可以了。现在,科学家还在进行让军舰和潜艇隐形的研究工作。我国及国外已有隐形军舰航行在海洋里。 ...
钛(Ⅳ)是钛最重要的氧化态,我们首先讨论它的二元化合物。 二元化合物 钛的卤化物是钛化合物中最重要的一类,其中四氯化钛(TiCl4)是最常用的原料。四氯化钛是一种无色液体,具有刺激性嗅味,熔点为-23℃,沸点为136℃。在潮湿空气中会发生水解并冒烟。 当四氯化钛与水反应时,会生成二氧化钛和盐酸: TiCl4 + 2H2O → TiO2 + 4HCl 在盐酸溶液中,黄色的四氯化钛溶液的拉曼光谱表明存在着[TiO2Cl4]4-或[TiOCl5]3-离子,但不存在[TiCl6]2-,因为氯氧化物TiOCl2在盐酸中给出相同的光谱。 除了四氯化钛,钛的溴化物(TiBr4)和碘化物(TiI4)也具有类似的性质,它们在室温下都是分子晶体,与SiI4、GeI4、SnI4具有相同的晶体结构。钛的卤化物表现出路易斯酸的性质,可以与中性给予体(如乙醚)形成加合物,与卤离子形成相应的卤络阴离子。 氧化钛;复合氧化物;硫化物 钛的二氧化物(TiO2)存在三种晶型:金红石、锐钛矿和板钛矿。金红石是最常见的一种,钛原子呈八面体配位。锐钛矿和板钛矿中,每个钛原子周围的氧原子形成畸变较大的八面体,这两种矿的结构相似。尽管金红石被认为是最稳定的形式,但热力学数据表明锐钛矿的生成热比金红石更稳定。 二氧化钛可用作白色颜料。自然界中存在的二氧化钛通常带有颜色,这是由于杂质(如铁)的存在。制造颜料级的二氧化钛通常使用硫酸钛的水解或气相四氯化钛的氧化方法。二氧化钛的溶解度在很大程度上取决于其化学和热处理过程,经过高温煅烧的样品具有化学惰性。 将钛(Ⅳ)溶液中加入碱可以得到水合二氧化钛的沉淀。这种物质可以溶解于浓碱金属氢氧化物中,形成溶液。从该溶液中可以得到一类化学式为M2ⅠTiO3·nH2O和M2ⅠTi2O5·nH2O的“钛酸盐”水合物,但它们的结构尚不清楚。 已知有许多被称为“钛酸盐”的物质,其中一些在技术上具有重要性。这些钛化合物几乎都具有三种主要混合金属氧化物结构之一。其中两种结构的名称是从最早发现的化合物中得到的,即钛铁矿结构的FeTiO3和钙钛矿结构的CaTiO3。具有钛铁矿结构的其他钛酸盐包括MgTiO3、MnTiO3、CoTiO3和NiTiO3,而具有钙钛矿结构的其他钛酸盐包括SrTiO3和BaTiO3。还有一些具有尖晶石结构的钛酸盐,如Mg2TiO4、Zn2TiO4和Co2TiO4。 钛酸钡特别有趣,因为它显示出异常的铁电性。这可以从其结构中理解。在钛酸钡中,Ba2+离子相对于较小的Ti离子非常大,以至于Ti4+离子可以完全在其八面体孔中振动。当施加电场于该晶体时,晶体可以高度极化,因为每个Ti4+离子都被吸引到八面体的一侧,从而引起巨大的电极化效应。 化合物Ba2TiO4具有不连续且畸变较大的TiO4四面体,其结构与β-K2SO4或β-Ca2SiO4有关。 钛的硫化物(TiS2)与锆、铪、锡的二硫化物类似,具有金属光泽,是一种半导体。它的结构是由连接各边的八面体构成的平面片状结构,类似于CdI2型结构。 ...
通用塑料是一类常见的塑料,包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料等。这些塑料产量大、价格低、应用范围广,因此被称为通用塑料。 工程塑料是一类新兴的高分子合成材料,具有良好的机械性能、电性能和尺寸稳定性。在机器制造工业、仪器仪表工业、交通运输、建筑、电气电子、医学工业等领域有广泛应用。 除了通用塑料和工程塑料,还有一类塑料叫做改性塑料。通过共混、共聚、交联和增强等方式对原有塑料进行改性,以扩大其应用范围。 从七十年代开始,世界塑料工业致力于塑料的改性和生产方面的改进,以提高生产能力和开拓新的应用领域。 ...
过渡元素的氧化物(氢氧化物或水合氧化物)的酸碱性随着元素的位置变化而改变。在同一族中,元素的氧化态相同时,酸性逐渐减弱,而碱性逐渐增强。例如,过渡元素Sc、Ti、Cr和Mn的氧化物的酸碱性如下表所示: 过渡元素 氧化物 酸碱性 Sc Sc2O3 碱性 Ti TiO2 具有两性 Cr CrO3 较强的酸性 Mn Mn2O7 强酸性 此外,过渡元素的水合离子在水溶液中常显示出一定的颜色,这是过渡元素的一个重要特征。不同过渡元素的低氧化态水合离子的颜色如下表所示: 过渡元素 水合离子 颜色 Ti Ti3+ 紫红 V V2+ 紫 Cr Cr3+ 绿 Mn Mn2+ 肉色 Fe Fe2+ 浅绿 Co Co2+ 粉红 Ni Ni2+ 绿 过渡元素的原子或离子具有(n-1)d,ns和np共9个价电子轨道,这使得它们具有形成配合物的倾向。过渡元素一般容易形成各种配合物,如氟配合物、氰配合物和草酸基配合物等。 综上所述,过渡元素的氧化物酸碱性及水合离子颜色的变化与其电子构型有关,这是学习过渡元素化学时需要注意的特点。 ...
晶体的结晶是指溶质分子在晶体表面逐步沉积,使晶体逐渐增大的过程。这个过程与缩聚反应和聚合物分子量分布类似,都会影响晶体颗粒的大小分布。因此,通过粒度分布可以揭示连续搅拌槽式系统或间歇管式系统中结晶的特征。 以连续搅拌槽式系统为例,进料溶液首先进入第一个槽,为了保持晶体悬浮状态,每个槽都有充分的搅拌。在每个槽内,发生两个过程:(a)形成新的晶核,(b)晶核长大形成一定大小的晶体。因此,离开第i槽的液体悬浮液中的结晶物质由两部分组成:(a)在该槽内生成的新晶体,(b)在前面槽内生成的老晶体,而在第i槽内,老晶体只是逐渐长大。通过考虑这些因素,并采用适当的核晶形成和结晶长大速率表达式,可以建立结晶产物的颗粒大小分布理论。 类似地,晶体的溶解过程也可以进行类似的探讨,这对于处理流化床内固体颗粒的反应和磨损也是适用的。 例题 :水中含有物质X的热溶液连续流入带有冷却装置的搅拌槽,使X结晶。由于搅拌强烈且结晶粒子细小,整个淤浆体积和槽的流出物中晶体悬浮物的浓度是均匀的。在恒定的温度和过饱和度条件下,晶核形成是自发进行的,其生长速率仅取决于过饱和度和温度。晶体可以近似为球状,其生长速率仅与过饱和度和温度有关,特别是与垂直于晶体表面的线性增长速率和晶体粒度无关。 如果不考虑晶体的凝聚和碎裂,可以证明在流出物中,晶体半径在R和R+dR之间的分数值等于ae(-aR)dR,其中a是常数。进一步证明,在流出物中,半径为0~R'的晶体的重量分数为: ...
钆 钆是一种灰色金属,具有多样的外貌。它的化合物具有极高的顺磁性,因此被用作磁共振成像扫描的造影剂,类似于硫酸钡在X射线造影中的应用。 钆在磁共振成像仪中对磁场有强烈的反应。通过将钆注射入血液中,磁共振成像仪可以显示血液的位置和流动情况,从而精确定位内出血的位置或血管的狭窄和阻塞。 钆具有居里点,即在室温下由铁磁体转变为顺磁体。这一特性方便地展示了居里点的概念,但尚未找到商业应用。此外,稀土元素中的铽在磁场中也会发生形状改变。 铽 铽具有一种特殊的性质,即在磁场中可以改变自身的形状。利用这一特性,可以将铽制成的棒变成一个扩音器,将固体表面变成声音辐射面。 与普通扬声器相比,使用铽镝铁磁致伸缩合金棒可以在短距离内产生巨大的力量,从而使实木桌面晃动并发出声音。这是因为普通扬声器无法产生足够的力量来移动质量巨大的桌面。 铽镝铁磁致伸缩合金棒是制作这类扬声器的几种方法之一,而且价格相对较低。 希望镝也能有更广泛的应用! ...
肉桂酸,又称为桂皮酸或亚苄基乙酸,是一种结晶性粉末。它的相对密度为1.2475,熔点在135~136℃之间,沸点为300℃。肉桂酸微溶于水,但可以溶解于甲醇、乙醇、氯仿等溶剂,也易溶于乙醚、丙酮、冰乙酸、二硫化碳、苯、甲苯和油类。此外,肉桂酸微带有桂皮的气味。 肉桂酸的制法是通过苯甲醛和醋酐的缩合反应,经过常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、溶解中和、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥等步骤得到成品。 肉桂酸在医药领域中是乳酸心可定等药物的中间体。在香料工业中,它用于制取苯基丙烯酸甲酯、乙酯和苯酯,也可以作为食品和化妆品的香料。此外,肉桂酸还是生产感光树脂的主要原料乙烯基桂油酸的成分。它还可以用作测定铀、钒和分离钍的试剂。 指标名称 指标 外观 结晶性粉末 相对密度(d 4 4 ) 1.2475 含量/%(质量分数) ≥ 98 原料名称 规格 消耗定额/(kg/t) 苯甲醛 工业品 1200 醋酐 工业品 1000 无水醋酸钠 工业品 700 液碱 40%(质量分数) 1000 N-甲酰-L-天冬氨酸酐的制法和用途 N-甲酰-L-天冬氨酸酐是一种白色晶体,它的熔点在122~124℃之间。它的制法是在乙酸酐溶剂中,反应温度为50℃,反应时间为5小时。甲酸与L-天冬氨酸的物质的量比为1.6:110,乙酸酐与L-天冬氨酸的物质的量比为213:110。通过甲酸与L-天冬氨酸的甲酰化反应并脱水,就可以得到N-甲酰-L-天冬氨酸酐。化学反应方程式如下: N-甲酰-L-天冬氨酸酐是合成甜味剂阿斯巴甜的中间体。阿斯巴甜是一种口感纯正、安全性高、热量低的合成甜味剂,自20世纪80年代以来在欧美市场非常受欢迎。 ...
光源是原子吸收分析中产生锐线光源的重要组成部分。为了获得高质量的共振线辐射,选择合适的供电方式至关重要。 早期的仪器采用直流供电,并通过机械切光器调制光源。然而,这种线路简单但抗干扰能力差,现在很少使用。 目前,光源常采用交流供电,并有三种主要类型: 一种是(-)-50赫脉冲直流供电,这种方式简单稳定,因此在一些国外产品中得到广泛应用。 另一种是400赫方波供电,这种方式可以消除交流电源感应带来的影响,并提高灯的发射强度。 第三种是稳流脉冲供电,这是一项重要的改进技术。脉冲供电可以降低灯的温度和多普勒宽度,减小压力变宽现象,从而更好地消除发射背景。 选择合适的供电方式可以提高仪器的信噪比和测定灵敏度,同时缩短灯的预热时间,延长使用寿命。 为了保证空心阴极灯的发光强度稳定,需要一个稳定的恒电流源作为供电电源。 此外,还需要注意灯的发射强度稳定性,以及阴极发光的颜色。如果发现问题,可以尝试反接灯的正负极进行处理。 ...
共价键是由两个原子共享一对电子形成的化学键。配位键是由一个原子单独提供共用电子对而形成的化学键。 在共价键中,每个原子通常提供一对电子,使得它们的最外电子层都变成惰性气体原子的结构。而在配位键中,除了每个原子提供一对电子外,还有一个原子单独提供一对电子与其他原子共用。 配位键一般用箭头表示,箭头从供给电子的原子指向接受电子的原子。这种键的形成使得供给电子的原子成为“给予体”,接受电子的原子成为“接受体”。 配位键一般具有极性,其中供给电子的原子端显正极,接受电子的原子端显负极。因此,配位键也被称为半极性键。 除了共价键和配位键,还有一种化学键叫做金属键。 在许多化合物中,既有离子键又有共价键和配位键的存在。这些键的形成使得化合物具有复杂的电子式和结构式。 什么是氧化值? 氧化值是由原子得失的电子数来决定的。失电子时,氧化值为正;得电子时,氧化值为负。 对于形成离子键的元素来说,离子的电荷数等于元素的氧化值。而对于形成共价键或配位键的元素来说,可以假定当共价键断裂时,共用电子对完全转移到非金属性强的元素一边,这时每个原子所失去或得到的电子数就是该元素的正、负氧化值。 确定化合物中某元素原子的氧化值时,可以按照化合物中所有元素原子的正氧化值和负氧化值的代数和等于零的规则进行计算。 氧化值的概念常用于氧化还原反应化学方程式的配平。 ...
虽然存在多种稳定的物种,h5-环戊二烯只是其中之一,它具有特别的重要性。除了h5-环戊二烯,还有C3Ph3、C4H4、C6H6、C7H7和C8H8等对称环体系可以生成络合物。这些环体系中的芳香基呈现出电荷,常用于确定金属原子的表观氧化数。含有苯和苯同系的碳环在金属络合物中具有重要地位。 1919年,第一个含有(h6-C6H6)M的化合物制备成功,但是对其真正的结构认识是在最近35年才明确。通过CrCl3与C6H5MgBr反应,可以得到一系列铬的芳烃化合物,这些化合物含有联接C6H6和C6H5-C6H5基的夹心结构。 除了CrCl3的格氏反应制备中性化合物双苯铬(C6H6)Cr(23-ⅩⅥ)外,还可以通过直接反应芳香的碳氢化合物与过渡金属卤化物制备金属络合物。对于铬来说,通常还需要用稀酸水解反应混合物,得到阳离子形式的化合物。双苯铬是暗棕色结晶,比二茂铁更容易受到氧化。 已经制备了许多仅具有一个芳烃环的金属络合物,例如C6H5CH3Mo(CO)3+和C6H6Mn(CO)3+等。目前已知的双苯基络合物包括V、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh和Ir等金属。然而,这些络合物中没有一个是十分稳定且具有重大意义的化合物。 ...
化学活性很高的碱金属和碱土金属中较活泼的Ca、Sr、Ba能与氢在高温下直接化合,生成离子型氢化物: 2M+H2=2M+H- (M=碱金属) M+H2=M2+H2- (M=Ca、Sr、Ba) 氢化锂约在998K时形成,氢化钠和氢化钾在573~673K时生成,其余氢化物在723K时生成,但在常压下反应进行缓慢。这些氢化物均为白色晶体,但常因混有痕量金属而发灰。由于碱金属和Ca、Sr、Ba和氢的电负性相差较大,氢从金属原子的外层电子中夺得1个电子形成阴离子H-,这些氢化物都是离子晶体,故称为离子型氢化物,又称为盐型氢化物。电解熔融的盐型氢化物,在阳极上放出氢气,证明在这类氢化物中的氢是带负电的组分。碱金属氢化物中的H-离子的半径介于碱金属氟化物中的F-离子和氯化物中的Cl-离子之间,因此,碱金属氢化物的某些性质类似于相应的碱金属卤化物。 碱金属氢化物中以LiH最稳定。加热到熔点(961K)也不分解。其它碱金属氢化物稳定性较差,加热还不到熔点,就分解成金属和氢。 所有碱金属氢化物都是强还原剂。固态NaH在673K时能将TiCl4还原为金属钛: TiCl4+4NaH=Ti+4NaCl+2H2 LiH和CaH2等在有机合成中常作为还原剂。在水溶液中H2/H-电对的E°=-2.25V,可见H-是最强的还原剂之一,它们遇到含有H+的物质,如水,就迅速反应而放出氢: LiH+H2O=LiOH+H2↑ CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ 由于氢化钙与水反应而能放出大量的氢气,所以常用它作为野外产生氢气的材料。 更多相关文章请查看下方网址浏览 碱金属与碱土金属的对角线规则https://www.999gou.cn/article.php?id=2239 碱金属和碱土金属盐类的共性与特性https://www.999gou.cn/article.php?id=2236 碱金属和碱土金属的氢化物https://www.999gou.cn/article.php?id=2235 碱金属和碱土金属氢氧化物溶解性碱性的变化规律https://www.999gou.cn/article.php?id=2234 ...
精对苯二甲酸(PTA)是一种重要的有机化工原料,主要用于生产聚对苯二甲酸二乙酯(PET),进一步用来生产涤纶纤维、PET瓶级树脂以及聚酯薄膜等。聚酯纤维、薄膜和聚酯瓶分别占据了PTA应用领域的不同比例。 除了用于生产PET,少量的对苯二甲酸还可以用作除草剂、黏合剂、印刷油墨、涂料和油漆的中间体。它还被用作动物饲料添加剂,可以增加动物体内的抗菌素含量。 对苯二甲酸还可以用作聚对苯二甲酸对苯二胺纤维的原料。虽然它在对苯二甲酸总产量中所占比例不大,但这种纤维具有高模量和高强度,有着很大的发展前景。 此外,对苯二甲酸还可以与醇反应生成酯,作为增塑剂具有重要意义。对苯二甲酸和α-甲基苯甲醇的二元酯也是一种增塑剂。 对苯二甲酸还可以与亚硫酰氯反应制得对苯二甲酰氯,它在对苯二甲酸衍生物的制备中非常有用。对苯二甲酰氯与对苯二胺缩聚,可以制取聚对苯二甲酰对苯二胺,这是制造重要特种纤维芳纶的原料。 ...
 
个人资料
  • 着妆工程设计
  • 职业经历 常州菲纳斯能源科技有限公司·工程设计
  • 教育经历 成都大学·中外文化交流中心
  • 个人简介 理想是人生的太阳。
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