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有机化工溶剂(合集7篇)

时间:2023-09-24 10:50:38
有机化工溶剂

有机化工溶剂第1篇

关键词:萃取;分配系数;分配定理

中图分类号:TQ9 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)0020(C)-0221-01

溶剂萃取概述:萃取在化工上是分离液体混合物常用的单元操作,在发酵和其它生物工程生产上的应用也相当广泛,萃取操作不仅可以提取和增浓产物,使产物获得初步的纯化,所以广泛应用在抗生素、有机酸、维生素、激素等发酵产物的提取上。

一、萃取的基本概念

溶质从料液转移到萃取剂的过程。

二、溶剂萃取法的特点

(一)萃取过程有选择性;(二)能与其他步聚相配合;(三)通过相转移减少产品水解;(四)适用于不同规模;(五)传质快(六)周期短,便于连续操作;(七)毒性与安全环境问题。

三、萃取过程的理论基础

液液萃取是以分配定律为基础

分配定律:一定T、P下,溶质在两个互不相溶的溶剂中分配,平衡时,溶质在两相中浓度之比为常数。

K-分配系数:

在常温常压下K为常数;应用前提条件:(1)稀溶液(2)溶质对溶剂互溶没有影响(3)必须是同一分子类型,不发生缔合或离解

基本原理:利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数[1]的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取,将绝大部分的化合物提取出来。

分配定律是萃取方法理论的主要依据,物质对不同的溶剂有着不同的溶解度。属于物理变化。用公式表示。CA/CB=K CA.CB分别表示一种化合物在两种互不相溶地溶剂中的量浓度。K是一个常数,称为“分配系数”。有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解度大。用有机溶剂提取溶解于水的化合物是萃取的典型实例。

设:V为原溶液的体积、w0为萃取前化合物的总量、w1为萃取一次后化合物的剩余量、w2为萃取二次后化合物的剩余量、w3为萃取n次后化合物的剩余量、S为萃取溶液的体积。经一次萃取,原溶液中该化合物的浓度为w1/V;而萃取溶剂中该化合物的浓度为(w0-w1)/S;两者之比等于K,即:w1/V=Kw1=w0KV,(w0-w1)/SKV+S。同理,经二次萃取后,则有w2/V=K即(w1-w2)/S,w2=w1KV=w0KV,KV+SKV+S,因此,经n次提取后:wn=w0(KV) ,KV+S。

当用一定量溶剂时,希望在水中的剩余量越少越好。而上式KV/(KV+S)总是小于1,所以n越大,wn就越小。也就是说把溶剂分成数次作多次萃取比用全部量的溶剂作一次萃取为好。但应该注意,上面的公式适用于几乎和水不相溶地溶剂。

四、有机溶剂萃取的影响因素

(一)影响萃取操作的因素:pH、温度、盐析。1、PH会产生影响。2、温度:T,分子扩散速度,故萃取速度3、盐析:无机盐――氯化钠、硫酸铵,作用:生化物质在水中溶解度;两相比重差两相互溶度

(二)有机溶剂的选择。1、根据相似相溶的原理,选择与目标产物极性相近的有机溶剂为萃取剂,可以得到较大的分配系数(根据介电常数判断极性);2、有机溶剂与水不互溶,与水有较大的密度差,黏度小,表面张力适中,相分散和相分离容易;3、应当价廉易得,容易回收,毒性低,腐蚀性小,不与目标产物反应。

(三)带溶剂。对于水溶性强的溶质,可利用脂溶性萃取剂与溶质间的化学反应生成脂溶性复合分子,使溶质向有机相转移。1、抗生素萃取剂:月桂酸、脂肪碱或胺类等。2、氨基酸萃取剂:氯化三辛基甲铵。溶质与带溶剂之间的作用:离子对萃取、离子交换萃取、反应萃取。

(四)乳化与去乳化。乳化:水或有机溶剂以微小液滴分散在有机相或水相中的现象。这样形成的分散体系称乳浊液。乳化带来的问题:有机相和水相分相困难,出现夹带,收率低,纯度低。乳浊液的破坏措施:物理法:离心、加热,吸附,稀释。化学法:加电解质、其他表面活性剂。

五、萃取的方式

萃取过程:1、混和;2、分离;3、溶剂回收。

操作方式:1、单级萃取;2、多级萃取;3、多级逆流萃取。

六、溶液萃取的应用

萃取的应用,目前仍在发展中。元素周期表中绝大多数的元素,都可用萃取法提取和分离。萃取剂的选择和研制,工艺和操作条件的确定,以及流程和设备的设计计算,都是开发萃取操作的课题。

作者单位:中南大学土木工程学院

作者简介:何聪(1990.02- ),男,四川成都人,中南大学土木工程专业本科在读,研究方向:土木工程方向;汪鹏飞(1990.03- ),男,湖北黄石人,中南大学土木工程专业本科在读,研究方向:土木工程方向。

参考文献:

[1]刘文郁.煤直接液化残渣热解特性研究.2005.

有机化工溶剂第2篇

关键词:绿色溶剂 超临界流体 绿色化工

中图分类号:O643 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)03(b)-0097-01

绿色化学也被称为环境友好化学、环境无害化学和清洁化学。绿色化学就是通过科学的技术和手段来减少和消灭对人体或环境有害的原料、反应催化剂、溶剂和试剂的使用和产生,以确保对人类生活和生态环境没有损害,实现可持续发展。绿色化学就是在化工生产过程中坚持采用预防污染的手段,从原料到中间产物,再到目的产品都要做到无污染,实现零污染,甚至零排放。绿色化学的最高理想就是在整个化工生产过程中不使用任何有毒有害的物质作原料、催化剂和中间产物,对环境和人类不再有伤害。绿色化学是一门从源头上就不再污染环境的化学,集合了生物化学、分析化学和生态化学的综合学科。

化工生产中大量的污染物质不仅来源于生产的原料和制造的产品,而且在化工生产过程中大量的中间产物也会对环境产生大量的危害。其中最常见的污染来源来自于溶剂,这些溶剂被广泛应用于反应介质中,在物质分离也大量采用溶剂。目前在化工生产过程中广泛应用的溶剂大部分是具有挥发性的有机化合物,这些有机化合物在应用过程中不仅会引起当地水源的污染,而且会引起地面臭氧的形成。这是因为溶剂作为化学反应的介质,它的用量是非常巨大的,通常是反应底物的数倍甚至几十倍。因此,如果能够采用无毒无害的绿色溶剂来替代这些对环境有害的有机化合物作化学反应的溶剂,那对人体健康和环境保护,实现可持续发展提供了可靠的保障。正因为这样,采用无毒无害的绿色溶剂,少用或不用对环境有害溶剂已经成为了当前化工生产的研究方向。为了减少环境污染,绿色化工中无毒无害溶剂的应用有以下四个方面。

1 选用绿色溶剂代替不利于环保的溶剂

烃类溶剂和氯化溶剂是过去化工生产常用的溶剂。烃类溶剂和氯化溶剂的优点是不容易燃烧,表面张力小和黏度,渗透能力很强,可以很容易清除狭小缝隙中的污垢。溶解油污能力强,特别是在金属加工油、油脂等方面。烃类溶剂和氯化溶剂最大的优点是沸点很低,非常适合利用蒸汽进行清洗油污的方式。但是烃类溶剂和氯化溶剂的毒性非常高,它们在空气中的允许浓度非常低,一旦超标将会对生产车间的工人身体损害极大。正因为如此,欧盟和美国等许多西方国家已经限制生产和进口这些种类的清洗剂。

现在化工生产中对环境和人体有害的溶剂,正越来越多的被无毒无害的绿色溶剂所取代。比如:砧烯和过氧化氢之类的清洁剂正逐渐替代烃类溶剂和氯化溶剂。砧烯和过氧化氢之类物质能够生物降解的非常彻底,不会留下残留物质,对环境不会造成污染,而且对臭氧层造成破坏。随着人们环保意识的增强,在油漆、衣物洗涤剂和电子产业中被越来越多的应用。价格高是帖烯类溶剂最大的缺点,这造成了成本的提高,缩小了它的应用界限。

高速发展的电子工业对电路板的需求量越来越大,因而带动了清洗剂大量需求,目的是除去电路板中过多的掺杂物。过氧化氢由于其清洁无污染的特性正在被广泛应用。在使用后过氧化氢分解成了水和氧气,一点都不会构成污染,近年来超级纯过氧化氢每年的需求量正以11.6%的速度增长。

N-甲基吡咯烷酮和N-乙烯基吡咯烷酮是非常重要的化工原料,具有选择性强和稳定性好的溶剂,具有极性强,不容易燃烧,毒性很低、不易挥发、生物可完全降解、可重复利用、使用安全等优点。而且分子中不包含卤素,不会破坏臭氧层,在化工产业中应用非常广泛。譬如在涂料行业印刷工业中正越来越多的应用。N-甲基吡咯烷酮和N-乙烯基吡咯烷酮也可用作萃取剂,在化工生产过程中常用作有机溶剂,在杀虫剂的生产过程中常用作载体溶剂,在生产滑润剂过程中常用作萃取剂。总之,酯类溶剂对人体无害,对环境无污染,前途应用广泛,发展前景看好。

2 采用超临界流体作溶剂

超临界流体的研究是无毒无害溶剂研究中最活跃的开发项目,这其中应用最广泛的是超临界二氧化碳被用作化工生产中的溶剂。随着温度和环境的变化,任何物质都有三种相态,三相并存的点叫三相点,气液两相成平衡的点称为临界点。在临界点的温度和压力称作临界温度和临界压力。超临界二氧化碳是指在超过临界温度和临界压力下二氧化碳变作流体。超临界二氧化碳通常具有液体的密度和气体的粘度,因而超临界二氧化碳有着液态溶剂的溶解度和气体的传质速度。而且在实际应用过程中可以通过调节压力和温度来调节溶剂溶解度,压缩性,流体的密度和粘度等性能。没有毒性、安全可靠、不容易燃烧、成本低等特点是超临界二氧化碳溶剂与传统溶剂相比的最大优势。

目前,四川大学皮革系正把超临界二氧化碳用在皮革处理的过程中,应用前景令人鼓舞。另外在油漆、涂料和塑料的生产过程也已经开始应用超临界二氧化碳有机溶剂。举个例子,Dow化学工业有限公司已成功采用了超临界二氧化碳作为包装材料苯乙烯泡沫塑料的发泡剂,代替了传统的怕坏臭氧层的氟氯烃。

3 采用水作溶剂

水是自然界最广泛的物质,无毒无害,取材广泛。早在1980年,Breslow发现环戊二烯与甲基乙烯酮的环加成反应在水中速度很快,比传统上在异辛烷中的反应速度快了大约700倍。日本化学工业在实际化工生产过程中成功地用超临界水生产出了TDA,井已开始大规模工业化生产运行。在以前这些工业残渣是废物垃圾,污染环境。现在是变废为宝,既减少了浪费,又防止了环境污染。这项新技术不会产生出酸碱,更不需要用作废水处理。在工业生产中将塑料中间体进行回收是一个新的突破。

4 化学反应不使用溶剂

在固相反应和熔融状态下的化学反应中的某些反应有些是不需要溶剂的。旋光性2,2’-二氢基-1,1’-联荼酚采用FeCl3・6H2O为氧化剂进行固相反应,在50 ℃条件下反应持续2个小时,再用稀盐酸淋洗就可以得到联萘酚,收率95%。随着人们对环保要求的日渐提高,无溶剂浸渍漆逐渐开发并推广出来。无溶剂浸渍漆是不饱和聚酯树脂的一片新天地。同时这种浸渍树脂还有着非常优良的渗透性,良好1稳定的物理性能和室温保质期。

绿色化学是在传统化学工业基础上开发出的更高层次的化工化学,符合了时代对化学工业的新要求,是化学工业的发展方向。其核心是减少或消除化污染,做到可持续发展。当然,绿色反应也必然要求具有一定的成本收益,在技术上和经济上要合理。随着现代对环境越来也重视,环保要求越来越高,上面四个无毒无害溶剂的选择方向在化工生产上应用也越来越广泛。

参考文献

有机化工溶剂第3篇

【关键词】油基础油;溶剂脱蜡;发展探究

引言

油主要是用在机器传动转接面上缓解机器摩擦的液体剂,有时候油也常用来保护机器零件不被氧化和腐蚀。油的制造主要来源于矿油基础油、合成基础油以及植物基础油这三种基础油。其中矿油基础油是原油的副产品,从它获得原油还需经过常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制等工序。合成油是通过使用化学原料在化学作用下合成的基础油中经过再提炼获得的。目前最受欢迎的油基油的原料是植物油,与其他基油相比它有易降解、无污染、可再生等优点,但其成本也较高。无论何种基油要想从中获得油产品都要经过提纯去杂处理,本文下面主要讲述的是从矿油基础油提炼油时所需用到的脱蜡技术。因为在矿油基础油当中常常含有较大量的蜡质,这些蜡质的存在会影响油的低温流动性能,而油产品油又是蜡质杂质的良好溶剂,进行油基础油的脱蜡处理就显得特别棘手和必要。目前油提炼领域已经开创了多种脱蜡技术,且都有不错的效果,其中较为常用的脱蜡技术有溶剂脱蜡和催化脱蜡技术。下面笔者就对溶剂脱蜡技术进行一下详细的分析和探讨。

1 溶剂脱蜡的概念

溶剂脱蜡是指将需要脱蜡的基油或者其他原料通过特殊溶剂的稀释和冷却,使得其中的蜡质生成结晶析出从而降低油凝固点的过程。以前人们想通过蒸馏的方式来实现油与蜡的分离,但因为蜡的费电与油的馏分相近,导致蒸馏方式不能实现想要的效果。而蜡的凝固点高于油的凝固点,利用这一规律可以通过对基油逐渐降低温度来使得蜡质从油中结晶析出,但使用这种方式的有一个难题就是油的粘度较大,而析出的蜡质结晶则较小,要想把蜡与油分离开并不是非常容易。此时我们可以使用特殊溶剂来将二者分开,这种溶剂的特点必须满足能够对油又很好的溶解稀释效果而对蜡质则不相溶或者反之。比如苯类化学溶剂可以很好地溶解油但对蜡质的溶解度不大,而酮类化学溶剂则相反,在工业生产中较长采用的是苯类溶剂。

2 溶剂脱蜡技术流程

溶剂脱蜡技术起步较晚,1927年第一套丙酮-苯脱蜡装置才出现并开始投入使用,其工艺流程如图1所示,基油原料首先要通过套管结晶器,当生成了蜡质结晶之后再将基油输送至以氨气作为催化剂的球形溶容器内,然后再循环往里输送丙酮-苯或者其他溶剂使得油与蜡质分离开来,下一步这些混合溶液将被送至过滤机实现溶有油的溶剂溶液与蜡质结晶的分离。对于分离出的溶剂混合液可以采用蒸馏方法将溶剂与油分离开。

当今的油溶剂脱蜡技术虽然多种多样且形式上可能有很大不同,但其基本的流程和原理都与上述本有太大改变,各种溶剂脱蜡技术重要的区别是在于溶剂的选择,结晶设备的改善和创新,过滤设备的改进,溶剂回收的处理等方面。但其“结晶___溶解___过滤___提取”的基本流程基本没有改变。除此之外,使用何种催化剂(如上文提到的氨气)来提高脱蜡效率也是该领域的一个热点问题。在油脱蜡处理领域作为一种较为古老的脱蜡技术,溶剂脱蜡工艺经历了多次的改进和创新,无论是在设备效率上的提高还是在溶剂和催化剂使用上的探索,较以往的溶剂脱蜡技术相比,其效果有了巨大的提升。下面笔者就从脱蜡脱蜡溶剂的使用,催化剂的选择,溶剂稀释方式的创新,油和溶剂的蒸馏提纯四个方面来对当今溶剂脱蜡技术进行一下探究。

3 溶剂脱蜡技术的进展

3.1 溶剂的选用

溶剂主要通过对蜡质和油溶解度的不同来实现将二者的分离,通常在选用溶剂时可以从正反两反面最为选择依据,一方面所选的溶剂可以是和油能够很好的相溶而对蜡的溶解较差,另一方面则相反,溶剂对蜡质有很好的相溶效果而对油不易相溶。表面上看后者方式更为方便,因为这样就只需在经过过滤就能获得脱蜡的油了,但实际上满足后者的溶剂很少,而且价格十分昂贵,一般工业提炼油都是使用的前者。

有些工厂在进行溶剂的调配时并不是使用的单一一种溶剂,而是使用多种溶剂的混合液来实现单一溶剂不能达到的效果。这种方式其实很早就已经被使用,比如早期常用的丙酮、苯和甲苯的组合溶剂,以及后来取代它的丁酮和甲苯的组合液等等。除此之外对于所选溶液挥发度,沸点以及温度变化时其溶解度的变化率也是在选用溶剂时必须考虑率的。

3.2 催化剂的选择

溶剂脱蜡要想取得较好的效果,脱蜡助剂的选择也是非常重要的。脱蜡助剂在溶剂脱蜡过程中起到了催化剂的作用,油的脱蜡主要目的是为获得纯度较高的油,但其副产品石蜡也是具有较高使用价值的工业产品,使用脱蜡剂后能够使得到的蜡晶颗粒更大而且含油量更低。目前较为常用的脱蜡助剂有甲基丙烯酸酯、反丁烯二酸酯共聚物、氯化聚合物等等。我国对于脱蜡助剂的研究不多,一般工业生产中多采用的是进口产品,比如Exxon公司研制的SDA1615脱蜡助剂就有着很好的效果,不但能够降低蜡质晶体的含油量还能显著提高过滤速度,被各大油制造厂商广泛采用。

3.3 溶剂稀释方式的创新

经过蜡质结晶的基础油在溶剂稀释环节并不是简单的将其简单的混入里面而已,在溶剂稀释环节还有好多的事项和措施需要注意和采用。工业中目前常采用的稀释手段有两种,分别是多点稀释和滤液全面循环工艺。笔者现就多点稀释工艺进行一下讲解:所谓多点稀释是说分阶段分计量的将溶液加入到要被稀释的混合物当中,这种分段置入的方式比一次性完全注入所产生的稀释效果更好。一般来说工业上的多点稀释主要是针对不同的目的来进行的,首次加入溶剂是为了获取良好的蜡质结晶,二次加入的作用是减小蜡质混合液的粘稠度,三次加入是为蜡质结晶的去油操作。

3.4 蒸馏工艺

蒸馏就是利用混合液或者是固-液体系中不同物质的沸点不同,通过对其升降温处理来使得其不同成分分阶段蒸发然后再冷凝从而把各物质分离开的过程。工业生产过程中常常采用多效蒸发技术,讲一个蒸发器蒸发出来的蒸汽引入到下一蒸发器,利用其凝结放出的热加热蒸发器中的水,两个或多于两个串联以充分利用热能的蒸发系统,这种方式能够对热量充分利用,减少生产成本。

4 总结

在工业化高度发展的今天,各种大型机械设备被应用到了各个领域,这就为油的应用开拓了巨大的市场,如何高效高质量的生产油已成为各油制造厂所重点关注的问题。本文主要对油基础油的溶剂脱蜡技术进行了探讨,希望可以给该方面的生产工作者提供参考和帮助。

参考文献:

有机化工溶剂第4篇

关键词:水溶性 助焊剂 烷基酚聚氧乙烯醚

随着现代工程的规模化、集成化,现代焊接对助焊剂的要求越来越高,本发明提供了一种水溶性助焊剂,能全面提高焊接质量。

1.一种新型水溶性助焊剂生产方法,其特征在于,该助焊剂的组分及重量配比如下:

烷基酚聚氧乙烯醚 0.05-0.15%

助溶剂 20-40%

消饱剂 0.1-1%

有机酸活化剂 2-8%

余量:去离子水。

2.根据权利要求1所述水溶性助焊剂生产方法,其特征在于:所述水溶性助焊剂生产方法由如下重量配比的组分组成:烷基酚聚氧乙烯醚0.8-0.12%,助溶剂25-35%,消饱剂 0.3-0.8%,有机酸活化剂3-7%和余量去离子水。

3.根据权利要求1所述水溶性助焊剂生产方法,其特征在于:所述有机酸活化剂为苹果酸、柠檬酸、水杨酸、甲基磺酸、乙基磺酸、丙基磺酸的一种组合物。

4.根据权利要求1所述水溶性助焊剂生产方法,其特征在于:所述助溶剂为丙三纯或二甘醇。

5.根据权利要求1所述水溶性助焊剂生产方法,其特征在于:所述消饱剂为有机硅油。

技术领域

本发明涉及一种新型水溶性助焊剂。

背景技术

助焊剂通常是以松香为主要成分的混合物,是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。焊接是电子装配中的主要工艺过程,助焊剂是焊接时使用的辅料,助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度。它防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能。助焊剂性能的优劣,直接影响到电子产品的质量。

近几十年来,在电子产品生产锡焊工艺过程中,一般多使用主要由松香、树脂、含卤化物的活性剂、添加剂和有机溶剂组成的松香树脂系助焊剂。这类助焊剂虽然可焊性好,成本低,但焊后残留物高。其残留物含有卤素离子,会逐步引起电气绝缘性能下降和短路等问题,要解决这一问题,必须对电子印制板上的松香树脂系助焊剂残留物进行清洗。这样不但会增加生产成本,而且清洗松香树脂系助焊剂残留的清洗剂主要是氟氯化合物。这种化合物是大气臭氧层的损耗物质,属于禁用和被淘汰之列。目前仍有不少公司沿用的工艺是属于前述采用松香树指系助焊剂焊锡再用清洗剂清洗的工艺,效率较低而成本偏高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种化学活性优异、酸性弱、腐蚀小的水溶性助焊剂。

本发明是通过以下技术方案来实现的:

本发明的一种水溶性助焊剂生产方法,该助焊剂的组分及重量配比如下:

烷基酚聚氧乙烯醚 0.05-0.15%

助溶剂 20-40%

消饱剂 0.1-1%

有机酸活化剂 2-8%

余量:去离子水。

所述的水溶性助焊剂生产方法的优选配方是:

烷基酚聚氧乙烯醚0.8-0.12%,助溶剂25-35%,消饱剂 0.3-0.8%,有机酸活化剂3-7%和余量去离子水。

所述有机酸活化剂为苹果酸、柠檬酸、水杨酸、甲基磺酸、乙基磺酸、丙基磺酸的一种组合物。

所述助溶剂为丙三纯或二甘醇。

所述消饱剂为有机硅油。

本发明的有益效果是:本发明助焊活性强,洁净化工艺简单,焊 接后无残留,无腐蚀,成本低,无毒无害,对环境无危害。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方法进行说明:

实施例1:

按照本实施例的水溶性助焊剂生产方法由如下重量配比的组分组成:

烷基酚聚氧乙烯醚1%,丙三纯30%,有机硅油0.6%,苹果酸6%,余量:去离子水。

该水溶性助焊剂的制备方法:

在带有搅拌器的反应釜中先加入助溶剂和少量去离子水,搅拌下加入烷基酚聚氧乙烯醚,溶解后加入剩余去离子水、消饱剂和有机酸活化剂,搅拌溶解后,过滤后保留的滤液即可。

实施例2:

按照本实施例的水溶性助焊剂生产方法由如下重量配比的组分组成:

烷基酚聚氧乙烯醚1%,二甘醇35%,有机硅油0.6%,甲基磺酸7%,余量:去离子水。

该水溶性助焊剂的制备方法:

在带有搅拌器的反应釜中先加入助溶剂和少量去离子水,搅拌下加入烷基酚聚氧乙烯醚,溶解后加入剩余去离子水、消饱剂和有机酸活化剂,搅拌溶解后,过滤后保留的滤液即可。

本发明的有益效果是:本发明助焊活性强,洁净化工艺简单,焊接后无残留,无腐蚀,成本低,无毒无害,对环境无危害。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

参考文献

[1]王伟科,赵麦群,朱丽霞,贺小波. 焊膏用水溶性免清洗助焊剂的研究[J]. 新技术新工艺,2006,03:57-60.

[2]章士瀛. 水溶性助焊剂焊接技术及水清洗工艺[J]. 电子元件与材料,2007,09:21-23.

[3]周伶. 水溶性有机助焊剂[J]. 山西电子技术,2002,03:43-45.

[4]程传格,刘建华,董福英,江婷,李淑娥. 进口水溶性助焊剂的分析[J]. 化学分析计量,1999,03:16-17+23.

有机化工溶剂第5篇

1 乳油发展倾向环境友好型

“与其他农药剂型相比,乳油具有有效成分含量高、稳定性好、使用方便、防治效果好、加工工艺简单、设备要求不高等特点,这也是乳油在发达国家都难以禁止的主要原因。但由于与环境相容性差,对乳油进行改造和限制使用也是必然的趋势。”据农业部农药检定所副所长顾宝根介绍。目前我国登记的农药中,有9201种乳油登记在案,按照2000家农药企业计算,每个企业乳油剂型有四五种,乳油的比例很大。

据了解,虽然近几年来我国水基化制剂发展快速,但目前乳油制剂仍占40%,远高于国外的26%;乳油、可湿性粉剂、粉剂等传统落后剂型占64.5%,远高于发达国家的36%;我国的环保剂型仅占20%,低于发达国家的33%。中国农业科学院植物保护研究所副研究员陈福良认为,鉴于高毒溶剂和助剂的安全性,中国农药乳油应该尽快找出环境友好型替代品来取代二甲苯等芳烃类挥发性溶剂。取代工作应从以下三方面着手:发展环境友好乳油、发展高浓度乳油、发展水基化制剂。

“在削减高毒溶剂乳油生产的同时,应该加速对老剂型的改造和新型环保型农药乳油剂型的开发。” 中国农药工业协会理事L罗海章说。对此,顾宝根解释说,2008年~2010年,环境友好型剂型明显增加,新增水剂、水乳剂、水分散粒剂、微囊悬浮剂等环境友好型剂型产品3000多个,数量超过1982年~2007年的总和。由于农药乳油产品中二甲苯等溶剂会污染环境、危害健康,倡导企业限制二甲苯等有害溶剂用量,使用更环保的矿物油、天然溶剂松节油、生物柴油等充当溶剂。

2 溶剂绿色化趋势愈发明显乳油问题的关键是溶剂

目前我国乳油所使用的溶剂主要是易挥发的轻芳烃溶剂,其缺点是毒性较高、易燃、半衰期长,对环境影响大等。此外,在其他一些剂型中还使用较多的毒性较高或具有致癌性的溶剂,如甲醇、二甲基甲酰胺(DMF)等。据统计。截至2011年8月15日,我国乳油登记的农药有效成分为315个,微乳剂98个,水乳剂93个,悬浮剂329个,可湿性粉剂314个,水剂176个,颗粒剂74个,水分散粒剂146个,可溶性粉剂77个。 “我国乳油制剂中大量使用的甲苯、甲醇、二甲苯、DMF等已被美国、欧盟等禁止作为农药溶剂使用,因为它们严重影响着农产品安全和人们的健康。”

中化化工科学技术研究总院功能助剂研发中心张宗俭介绍说,目前已有植物源绿色溶剂植物油及其改性植物油(环氧大豆油、松树油、麻风树油、生物柴油等)、石油裂解类苯类替代溶剂(溶剂油、矿物油、液体石蜡油、煤油等)、煤焦油裂解产物(石脑油等)以及合成绿色溶剂产品(碳酸二甲酯、天然气制油产的副产基础油1等溶剂)可以作为苯类溶剂替代品,用于乳油、水乳、微乳等产品的溶剂,结合新型乳剂特点,开发出双子吡咯烷酮增溶剂,以提高溶剂的溶解性和乳油的稳定性能。另外,大部分乳油产品的有效成分,可以开发成水乳剂、悬浮剂、水分散粒剂等其他环保剂型。张宗俭表示,随着农药产品向高效、安全、环保且经济的方向发展,水基化、固态化、颗粒化、缓释型和多功能复合型农药制剂的开发日益受到生产和使用者的青睐。一些新的剂型以及加工方法、助剂和溶剂产品会不断被开发应用,苯类溶剂的限制使用必将为农药剂型加工和制剂企业带来新的发展机遇。

中国农业大学理学院吴学民介绍说,矿物油溶solvesso100、solvessol50和solvesso 200属于C9芳烃溶剂和重芳烃溶剂,相比甲苯、二甲苯,其毒性较低、闪点较高,在国外已有多年的应用历史,可以较好地替代甲苯和二甲苯。法国索尔维公司的四种溶Rho.diasolv RPDE、Rhodiasolv Polarclean、Rhodiasolv AD―MA和Rhodiasolv Green 25对农药的溶解性较好,毒性也很低,但成本较高,用作助溶剂研究。油酸甲酯、脂肪酸甲酯和大豆油,用作农药溶剂能满足低挥发性、无药害和无毒性的要求,但对多数农药溶解度则较低。而桉叶素和乙酸仲丁酯综合来看是较好的溶剂。乙酸仲丁酯作为一种环保溶剂,对部分农药也有较好的溶解度且毒性较低,可尝试在农药行业中应用。传统农药溶剂有大量表面活性剂与之匹配。根据新型溶剂研制相关的表面活性剂将成为以后研究的重点。

3 绿色化趋势愈发明显,乳油问题的另一关键是乳化剂

目前我国乳油所使用乳化剂大部含有壬基酚、辛基酚聚氧乙烯醚类,早在2007年欧洲已经禁用,蓖麻类、脂肪醇聚氧乙烯醚等新型环保乳化剂将会带来新的发展机遇。

4 制剂企业将迎来发展机遇

有机化工溶剂第6篇

生产和使用特点

1.使用性好

无溶剂聚氨酯胶黏剂在操作温度下,混合黏度在1000mPa?s以下,实际可操作时间在30min以上,弥补了以前无溶剂胶黏剂需高温加热涂布的不足;对多种复合材料有一定强度的黏结力,如PE、BOPP、CPP、PET、 NY、PVDC等薄膜间的相互复合黏结;拥有良好的耐100℃水煮(121℃蒸煮)、耐酸、耐盐及耐油等性能,而且可以热固化或常温固化,操作方便,应用性能良好。

2.安全、卫生

干式复合采用溶剂型胶黏剂,一般采用80℃左右烘道对涂布的胶层进行快速烘干,然后再复合。在烘干过程中,大量的有机溶剂会挥发到环境中去,造成环境污染。而残留的未挥发有机溶剂则会夹留在复合膜中,一方面会降低复合膜的黏结强度,另一方面又会慢慢迁移到复合膜的内表面,污染内包装食品。

使用无溶剂聚氨酯胶黏剂则完全没有有机溶剂挥发造,也没有任何刺激性气味产生,复合制品中不存在残留溶剂问题,不会有异味和毒害问题,而且消除了有机溶剂对印刷油墨的侵蚀。同时,使用无溶剂聚氨酯胶黏剂后实现了清洁化生产,有利于环境保护。另外,由于无溶剂聚氨酯胶黏剂不含有机溶剂,没有火灾、爆炸的危险,无需防爆措施,也省去了储存溶剂的设备和库房。

值得一提的是,无溶剂聚氨酯胶黏剂所用原料须符合美国FDA175.105条款和我国国家标准GB 9685-2003《食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准》的规定,即不存在对人体有毒有害的助剂或添加物,并且每批原料使用前都必须经过严格检验,确保所有性能完全达标后再进行生产。

3.节约能源,降低成本

使用无溶剂聚氨酯胶黏剂能够明显降低复合薄膜的生产成本,主要表现为以下几个方面:

(1)无溶剂复合设备相对于干式复合膜设备来说,省去了庞大复杂的加热鼓风、废气排风装置,设备简单、占地面积小、省原料,维修费用低廉,投资成本低。

(2)复合过程中,无需经过烘道排除胶黏剂中的有机溶剂,节能显著。

(3)单位面积上胶量少(只需1.5~2.0g/m2),胶黏剂耗用成本低。无溶剂复合单位面积上胶量约为干式复合的五分之二,因此尽管无溶剂复合胶黏剂的价格可能较干式复合胶黏剂高70%,但无溶剂复合单位面积胶黏剂耗用成本较干式复合低30%左右。

(4)生产线速度明显提高。无溶剂复合最高速度可达480m/min,一般亦在200m/min以上。

基于上述多种原因,无溶剂复合的生产加工成本较干式复合工艺低得多,约50%或更少。

4.保证复合制品质量

无溶剂聚氨酯胶黏剂不含有机溶剂,消除了复合基材易受溶剂和高温干燥而损坏的影响,使复合膜结构尺寸稳定性良好。无溶剂聚氨酯胶黏剂主剂和固化剂按定量的比例充分混合后,主剂中的异氰酸酯基和固化剂中的活泼氢反应后交联固化,这种交联固化是“加成聚合”的化学反应,不像“缩合聚合”反应那样会放出低分子量的副产物(如水或二氧化碳等),因此复合制品不会产生气泡、白点等缺陷。再加上无溶剂聚氨酯胶黏剂具有对薄膜良好的黏结性能和耐100℃水煮(121℃蒸煮)、耐酸、耐盐及耐油等性能,故复合制品质量得到了很好的保证。

经济效益和社会效益

目前国内软包装生产厂家超过5000家,干式复合生产线超过10000条。保守估计未来10年我国无溶剂复合生产线将达到现在复合生产线总数(无溶剂和干式复合之和)的20%~30%,即2000~3000条无溶剂复合生产线。每条无溶剂复合生产线按机速250m/min、每天工作12小时、每年工作250天、复合材料幅宽0.8m、上胶量1.5g/m2计算,每条无溶剂复合生产线每年大约需要无溶剂聚氨酯胶黏剂量54吨(250×0.8×60×12×250×1.5 ÷1000000 = 54吨),全国2000~3000条无溶剂复合生产线每年需要无溶剂聚氨酯胶黏剂10.8万~16.2万吨。无溶剂聚氨酯胶黏剂的价格按每吨2.6万元来计算,则其年总价值约28亿~42亿元。

上述2000~3000条无溶剂复合生产线每年使用无溶剂聚氨酯胶黏剂10万吨生产的软包装产品,如果改用干式复合胶黏剂,则需要近23万吨(无溶剂复合胶黏剂上胶量为1.5~2g/ m2,干式复合胶黏剂上胶量2.5~3.0g/ m2,固含量按73%计算,用胶量为2.5÷1.5×10÷0.73≈22.8万吨),若干式复合胶黏剂的单价按21元/kg计算,则需花费48亿元甚至更多。由此可见,仅仅购买胶黏剂这一项,就为软包装生产厂家节约了约22亿元。

使用过程中胶黏剂固含量约为40%,则节约的新添加的有机溶剂量为23×0.73÷0.40-23≈19万吨,有机溶剂的价格按0.7万元/吨计算,可为软包装生产厂家节约有机溶剂成本近13.3亿元。

同时,干式复合需安装功率≥150千瓦的干燥热源,使用功率约80千瓦。10万吨无溶剂胶黏剂复合软包装的面积为10万×100万÷1.5=667亿平方米(上胶量按1.5g/m2计算),如果使用干式复合,按复合速度150m/ min、幅宽0.8m计算,节省电能为667亿÷0.8÷150÷60×80=7.4亿千瓦时,节省电费近8亿元人民币。

无溶剂聚氨酯胶黏剂的应用将不仅仅带动胶黏剂一个行业的发展,还将带动机械制造行业的快速发展。国产无溶剂复合生产线售价在60万~100万元/台,而国外进口的无溶剂复合生产线售价至少也要120~300万元/台。如果全国几千条软包装复合生产线也按照上述的比例来计算,即10年后,全国拥有2000条无溶剂复合生产线,那么无溶剂复合生产线的销售额将达到12亿~20亿元,相对于进口设备,将为国内软包装行业节省20亿~40亿元的设备投资资金。

有机化工溶剂第7篇

于是环境友好型的绿色化学应运而生。

环境友好溶剂是分子水平上的重点。化工领域分子水平需要使用计算机技术进行精密的分子设计及溶剂选择。因此,使用计算机技术在惊醒实验的设计时不仅仅要考虑到环境友好溶剂的分离性,同时还要考虑到这些溶剂对环境各个方面的影响。

一、对环境友好溶剂的实验测定筛选的方法。

1.使用平衡釜法进行溶剂实验

实验必须选择在特定的条件下,首先要依据对以往实验的经验来选定一组候选的实验溶剂,然后将利用使用气液平衡装置逐一的对候选溶剂中的样品进行测定,对样品中的待分离体系在各个环境友好溶剂萃取液中的气液平衡数据进行记录和测定,并且要注意对样品的体系轻重与关键组之间相对的挥发度,选择测试数值优秀的溶剂样品,最后使用实验室所具备的小型精馏塔上对测验样品进行验证。平衡釜实验法在环境友好溶剂的实验中具有的优点是数据的检测非常直接可靠,能够给检测人员带来最直观的测验结果。

2.使用惰性气体进行环境友好溶剂的实验

将拥有稳定流速的惰性气体通入气体平衡釜里,让釜内已被无限稀释了的溶剂与通入的惰性气体完全接触,溶剂的组分被汽相化,如果容器中测量出的液相与汽相能够达到平衡,再测定汽相的组成跟随惰性气体通入时变化的速率来进行计算得出γ。使用这种气提法来进行测定,实验的数据误差都能够控制在3%以下,如烷烃和烯烃以及醇类等24种环境友好型溶剂都能得到稳定的实验数据。使用惰性气提法来进行试验的缺点是对实验所使用的设备要求过高,许多地方无法进行普及因此成本比较高昂,测定的过程非常复杂,对能够进行试验的人员素质及水平也有较高的要求。

3.使用活度系数法进行实验

活度系数法指的是通过对各种精馏物系中的关键组分精确计算出其在各种溶剂中准确的活度系数值,从这些得出的准确值中对各个候选溶剂的相对挥发度数以及溶剂溶解度的参数等进行合理的推断,然后在经过对各个候选样品的比较从中选出最适合的环境友好溶剂。

这种方法进行细分时分为有限和无限活动系数法。在这其中无限活度系数法指的是:对候选检测的环境友好溶剂在被无限稀释溶质中的无限稀释活度系数运用简单的实验经验以及运算公式对其进行预测,再利用溶剂测定出的无限稀释活度系数来进行计算,得出候选溶剂的相对挥发度,最后通过对相互挥发度数比较从中选出最适合的环境友好溶剂。在测定中一般使用较多的是PDD方法以及溶剂溶解度参数法。在运用PDD方法来对候选溶剂的无限稀释活度系数进行合理预测时,不但要考虑到溶剂中碳原子数对其的影响,而且还要考虑化合物中在支链上的碳原子数和上面不同种类的碳原子数以及极性基团对γ的造成的影响,使用这种方法时有太多需要考虑方程式数目,因此不具备广泛的适用性。另外一种溶解度参数法是对溶剂的无限稀释活度系数运用纯组分的性质来进行预测的一种方法。这种方法能够用于测定各种极性或者非极性的物质。使用溶解度参数大的优点是,对候选溶剂的预测的结果相对比较准确;而缺点则是测定后参数的数据库建设不完备,无法很快的从中进行鉴别,这样的情况对溶解参数法的推广应用造成了很大的限制和阻碍。

有限活度系数法主要指的是ASOG方法(英文名位Analytical Solutions of Groups Method)和UNIFAC的方法。其中以UNIFAC的方法得到了最广泛的应用。UNIFAC方法又称作‘UNIFAC基团贡献法’,这种方法最早是在1975年由Fredenslund等人提出的一种新的测定法。在其后的研究发展中,各国的科学家们又对这种方法进行了不断的修订和内容上的补充,在原有的基团上增加新的基团,对原先缺少的交互作用参数进行了完善的增补,并且将温度对交互作用参数的影响纳入了方法的考虑中等等。目前UNIFAC基团贡献法对活度系数具有非常良好的预测效果,对无限稀释的活度系数也可以运用UNIFAC模型进行预测。现如今使用的的计算机辅助设计对环境友好溶剂的萃取大部分也是以UNIFAC贡献法为基础建立起来的。

二、运用计算机对溶剂进行选择

1.溶剂筛选的优化

运用计算机能够优化的方法,对现拥有的众多候选溶剂进行测定和评判,从中筛选出指标最优的溶剂。有两种方法经常被人们使用。第一种,计算机的人工神经网络(简称ANN)。这是一种极为复杂拥有并行的非线性的动力学系统,并不需要依赖十分精确的数学模型,其具有很强的自行适应能力来对非线性秉性学习进行学习和判断。使用计算机的人工神经网络和活性系数关系(简称QSAR)相互结合,建立起的模型能够针对各种物质的理化性质进行进一步的预测。第二种,使用模糊综合评价的方法对环境友好溶剂进行筛选测定。利用计算机应用最大隶属原理与模糊变换原理,对被评价事物的各个相关因素进行全面的考虑,对那些极为复杂的难以通过精确化的系统给予综合性的评价,这样稳定的准确的筛选测定出环境友好溶剂。

2.使用计算机辅助分子设计来对环境友好溶剂进行测定

有的时候由于给定需要测定的有机物种类过多,仅仅只依靠实验或者对溶剂性质约束方法从不计其数的有机化合物中筛选出最佳溶剂将会非常的繁琐。计算机辅助分子设计法(简称CAMD)将传统试验中对溶剂的筛选方法进行改变,对筛选的整个过程进行了极大的简化,大大的减少了实验工作者在实验室的工作量和工作的时间周期,增加大了工作的效率。计算机辅助分子设计法对环境友好溶剂进行筛选测定时,首先对一组基团进行预选,将这些基团按照某种规则进行组合成为分子结构,再对这种分子的物化性质进行计算预测,按照预先设定的目标对这些基团组成的分子进行筛选和测定,最后将数据进行对比找出最优的环境友好溶剂。

三、无溶剂有机合成

1.无溶剂有机合成的方法

固态碾磨法最初是被使用在备至混合品种,从中得到不同的的光学性质的材料。Baylis-Hillman反应是一项原子经济的化学反应,由一份子的芳香醛和一份子的缺电烯烃在(DABCO DBU)就是三集胺的反应催化。此反应是在所需的溶液中进行,其需要量是7D,但是产出率仅仅是需要量的70~87%。

如果选择采用机械震荡的碾磨方法,实验时间仅仅只需半小时,同时采取间隔反应,以防止反应升温过快,机械碾磨法的产出率能够高达98%。产出物多为官能化。在有机链的芳环上链接上吸电子基团时的产出率大于95%的情况为最好,链接电子基团是的产出率仅为30%。

2.不对称Aldo的脯氨酸催化反应

目前出现的有机小分子方面的不对称合成发展迅猛,例如不对称的Aldol脯氨酸催化反应,通常情况其反应都会在高极性的非质子溶剂(例如DMSO)中进行。科学家Bolm和其合作同事采用了前面所提的机械震荡碾磨法,将酮化物和芳香醛均匀的混合在催化量(S),百分之十的脯氨酸催化作用下以高速的碾磨(250-400rpm,为防止碾磨过快而导致升温影响选择对应值),这时链接在芳环上的吸电子基团能够得到99%的高出产率,链接芳环上的电子基团产出率与吸电子相比较低,仅为60%,拥有的选择对应性也相对较差仅为60%。使用机械震荡碾磨方法使所需反应的时间大幅度的减少,整个实验的时间只需一小时即可,若是使用传统方法对其进行反应,仅是搅拌一项便要花费5~7小时。

四、无溶剂有机合成具有的优点

1.无溶剂有机合成具有较高的可选择性

实验中进行的无溶剂有机合成,为不同相态之间的反应提供了一个与传统溶液反应完全不同的新的反应环境和反应条件。能够使无溶剂有机反应的选择性与转化率得到极大提高。若是在固相状态下,容器中的固态分子受到反应晶体的约束,冻结了分子之间的构象,起反应的分子进行了有序的排列,因此能够实现无溶剂有机反应的定向反应从而可以提高反应在试验中具有的选择性。此外,实验中能够使用混晶及分子晶体等手段来对反应物之间的分子构型进行有效且可靠的控制,尤其是能够通过使用光学活性的主体化合物来形成的包结物,用以控制容器中反应物之间的分子构型,可以真实的实现无溶剂有机合成中的不对称合成。

2.绝大部分的无溶剂有机合成都能够在常温下进行正常的反应,有的甚至能在较低温的情况下进行合成反应

这种情况为企业和个人能够很好的降低生产及使用成本,并且对能源的节约以及环境的保护都有这积极的意义。

五、无溶剂有机合成在试验中具有的缺点

无溶剂有机化合体系具有非常差的流动性,甚至可以说是没有流动性,这种情况会导致反应中出现的放热很难从原料中排出,导热性非常差。再加上无溶剂有机合成的反应速度极快(尤其采用的是微波方法),数十秒几分钟迅速产生的大量的热就更加的难以排出。这种情况不仅仅会造成实验的冲料并且极有可能在不注意的情况下造成爆炸。无溶剂有机合成的实验在大多数的报道中实验的规模都非常小,反应所产生的热量很容易就散失掉了,对反应产生的大量的热所造成的危害不够重视。因采用无溶剂有机合成此剧烈的放热的反应无法达到绿色化学的要求。

六、无溶剂有机合成的应用前景

目前,无溶剂的有机合成研究还是以在实验室进行反应的研究为主,很少有将这项研究推动到规模化的工业生产当中去,相信在不久的将来,随着人们在绿色化工及环境友好方面的不断努力,在这些方面研究的步伐会逐步加大加快,将那些好的、更有利于社会环境及人类生存健康的科技能够迅速的普及到人们的生活中去。

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