1、一、緒論精細化工的概念：生產精細化學品的工業精細化工產品：以大體無機、有機原料或產品為起始物，通過深度加工后能增進或給予一種（類）產品以特定功能，或本身擁有特定功能的小批量、高純度的化學品生產特性：一、小批量、多品種二、綜合生產流程和多功能生產裝置3、技術密集度高、壟斷性強4、大量應用配方技術五、商品性能經濟特性：一、投資效率高投資效率=附加價值/固定資產X100%二、利潤率高3、附加價值率高附加價值率=附加價值/產值X100%原材料費率=原材料費/產值X100%精細化學品的作用：一、給予各類材料以特殊的性能和功能二、增進農林牧副漁各行業的優質高產3、提高人類的生活質量4、增進科學技術的不斷進

2、步五、高經濟收益精細化率=精細化工產值/化學工業總產值X100%其表征精細化工的進展程度精細化學品的種類（11類）：農藥、染料、涂料、顏料、試劑及高純物、信息用化學品食物及飼料添加劑、粘合劑、催化劑及各類助劑、化工生產的化學藥品及日用化學品、功能高分子材料二、操作單元物料的輸送：將物料從一個地方輸送到另一個地方、一個設備到另一個設備，一個生產進程到另一個進程的操作液體輸送設備固體輸送設備氣體輸送設備物料的反映：懸浮液的分離：使固體顆粒和液體相分離的操作稱為懸浮液的液固分離1、過濾：使懸浮通過量孔的過濾介質，將固體粒子截留其推動力為重力或壓力差影響因素：懸浮液粘度過濾介質壓強差濾餅阻力（反比）2

3、、沉降：利用重力或離心力使固體粒子下沉而與液體分離物料的結晶：結晶是溶液中的溶質在必然條件下原子、離子或分子進行排列形成晶體的進程結晶進程的關鍵是溶液的過飽和度吸濕性：指不同物質從空氣中吸收水分的性質溫度、微量雜質可使吸濕性增加結塊性（原因）：粒子之間在壓力作用下附著在一路0晶體表面易潮解的物質易結塊顆粒小的物質比大顆粒晶體易結塊制備過飽和溶液的方式：一、冷卻法，降溫冷卻溶液的方式制備過飽和溶液，適用于溶解度隨溫度轉變敏感的體系二、蒸發法，采用加熱蒸發除去部份溶劑而制備過飽和溶液的方式，適用于.不.3、真空蒸發冷卻法，在除去部份溶劑的同時降低溶液溫度而制備過飽和溶液4、化學反映結晶法，通過調節

4、溶液PH值或加入反映試劑，使溶質生成新的物質而析出結晶的方式五、鹽析法，向物系中加入一些物質，使溶質在溶劑中的溶解度降低而形成過飽和溶液的方式（優）回收率高，結晶溫度較低，適用于熱敏物質（缺）常需處置母液和分離鹽析溶劑物料的蒸發：將含有非揮發性溶質和揮發性溶劑組成的溶液進行濃縮的進程原理：不斷地向溶液供給熱能，并使之維持沸騰狀態，其中的溶劑就不斷被汽化并除去而達到濃縮的目的沸騰蒸發（效率高，具有生產價值，是精細化工生產常常利用的溶液濃縮方式）自然蒸發常壓蒸發減壓蒸發（效率高，熱量損失小，能夠利用低壓蒸汽、對于熱敏性的溶液也很適用）蒸發進程是一個傳熱進程，物料溶液的性能及熱能的有效利用是蒸發進程

5、的關鍵單效蒸發流程多效蒸發流程物料的干燥：干燥是在加熱條件下，利用熱能除去固體物料中溶劑的操作進程保證干燥進程進行的物理條件:濕物料表面所產生的水蒸氣壓力必需大于空氣中的水蒸氣分壓去除濕物料中溶劑的方式：機械法（壓濾、抽吸、過濾、離心分離等）：只適用于不需要將水分完全除去的場合0化學去濕法：（缺）費用高、操作麻煩、只適用于小批量固體物料去濕或除去氣體中的水分03干燥法：除濕較為完全、規模靈活、干燥器投資和維修費用小、便于操作，生產中常常和機械去濕法結合利用，可達到經濟有效的目的干燥分類：（熱能供給方式）傳導干燥、輻射干燥、介電加熱干燥、對流干燥干燥進程：預熱階段、恒速階段、降速階段固體的粉碎：

6、將固體物料在外力作用下割裂為更小尺寸的小塊或粉粒的操作，是破碎和磨碎的總稱原理：抗拒固體的內聚力，使其割裂成細粒，從而增大固體物質單位質量的表面積目的：減小固體的粒度（100300目占多數）作用：增加固體物料的表面積，提高反映速度或溶解、浸取速度和有利于干燥加工，可提高多組分物料混合的均勻度，可知足某些產品的利用需要粉碎度（粉碎比）：固體物料在一次粉碎前后最大物塊直徑之比，檢查粉碎操作效果的一個重要指標分類：一、干法粉碎：指物料在粉碎進程中完全處于干燥的狀態而沒有任何液體參加（缺）在粉碎進程中產生大量污染環境、有損健康的粉塵粉碎度低于濕法二、濕法粉碎：指物料在有水、油或其他具有潤滑性的液體存在

7、時進行的粉碎萃取與浸取物料的混合：混合的進程實際是物料被不斷地分割成大量局部的小區域，使不同的物料之間不斷地擴散和融合的進程，可通過混合的均勻性來判斷物料混合的程度目的：降低混合的分離尺度和分離強度物料混合均勻性的查驗標準：一、分離尺度：物料在混合進程中被分割成的眾多小區域體積的平均值越小越好分離尺度從物料分散程度的方面反映了混合物的均勻性二、分離強度：物料在混合進程中被分割成的眾多小區域，其體積分數可能高于或低于物料的平均體積分數，在高體積分數區和低體積分數區之間物質在不斷地傳遞和分派，局部區域的體積分數與平均體積分數之間誤差的平均值，稱為分離強度混合的設備：攪拌混合設備、捏合設備(高粘度流

8、體介質)、粉粒體混合設備物料的乳化：乳化是使一種液體分散在另一種互不相溶的液體中，組成乳狀分散體系的進程乳液：由乳化產生的分散體系分散開來的液珠滴即是分散相(內相)包圍液珠的液體系持續相(外相)乳狀液類型：水包油：油分散在水中，以O/W表示0油包水：水分散在油中，以W/O表示影響乳液穩固性的因素：界面張力、界面電荷、界面膜、體系粘度、相的密度差要制備特定體系的乳液，第一要選擇適合的乳化劑，能夠說沒有乳化劑就沒有乳液三、工藝流程掌握工藝流程框圖的畫法，能按照已知條件熟練畫出產品的工藝流程框圖四、表面活性劑表面活性劑的概念：把極少量存在于溶劑中就可以顯著降低溶劑的表面張力，改變體系的界面狀態，從而

9、產生潤濕或防水、乳化或破乳、分散或聚集、起泡或消泡、增溶等作用，即能顯著降低溶劑的表面張力和界面張力的物質稱為表面活性劑表面活性劑分子中既有親水基又有親油基，為兩親分子，其分子在結構上處于極性不對稱狀態。當表面活性劑物質的濃度達到飽和時，因不能繼續減小相界之間的接觸面積，溶液的表面張力就再也不變小三大合成材料：合成橡膠、合成塑料、合成纖維表面活性劑的分類：陰離子(65%)、非離子(25%)、陽離子和兩性離子(10%)其中線性烷基苯仍將是利用最廣的合成表面活性劑，不過其增加將略低于醇類衍生物表面活性劑表面活性劑性能：潤濕、分散、增溶、乳化、起泡和消泡、滲透、洗滌、抗靜電、潤滑防水、殺菌消毒等表面

10、張力：液體與空氣接觸是，液體內部份子對液體表面層分子的吸引力大于空氣對液體表面層的吸引力，液體表面產生內向聚集呈球形的現象，液體維持這種現象的力稱為表面張力物質的表面活性：溶劑的表面張力會由于溶質的加入而降低的性質界面張力：物質之間所具有的張力的總稱CMC臨界膠束濃度：表面活性劑的飽和吸附濃度，是衡量表面活性劑效率的參數CMC值越小，在溶液中形成膠束的能力越強，其活性越強Ycmc-臨界膠束濃度時溶液的表面張力:指表面活性劑在溶液中達到臨界膠束濃度CMC時，溶液的表面張力，衡量表面活性劑降低表面張力的能力越小，越強Krafft點表面活性劑溶解度突變的溫度點（與表面活性劑的離子型態有關）：離子型表

11、面活性劑在水中的溶解度隨溫度升高而緩慢上升，當達到某一溫度點時，溶解度會顯著增大濁點：非離子型表面活性劑在水中的溶解度隨溫度上升而降低，當達到某一溫度點時溶液就會由清亮變渾濁，那個溫度點稱該表面活性劑的濁點HLB值：表面活性劑的親水一親油平衡值，是表面活性劑親水基與親油基的比值，是衡量表面活性劑利用性質及效率的重要指標HLB值為40是親水性最強的表面活性劑，1左右為親水性最弱而親油性最強的表面活性劑（1）非離子型表面活性劑的HLB值一般在020之間HLB=親水基的質量分數X1/5對于完全沒有親水基的石蠟烴，其HLB值=0;而完全由親水基組成的聚乙二醇的HLB值=200對于只用環氧乙烷基團-為親

12、水基的表面活性劑HLB=E/5E為環氧乙烷質量分數對多數含多元醇的脂肪酸酯HLB=20（1-S/A）S為酯的皂化數A為酸的酸值（2）離子型HLB=（親水的基團數）-（親油的基團數）+7對離子型表面活性劑,HLB值是結構因子的總和而活性劑分子現在被分解為一些基團，每一個基團對總的HLB有必然的奉獻，這種奉獻稱為HLB基數（3）混合利用的表面活性劑的HLB值刀表面活性劑的HLB值還能夠用符號來表示，親水基最強的為HH,較強的為H,中等的為N；親油基最強的為LL,較強的為L表面活性劑產生的原因：由于表面活性劑具有界面吸附，定向排列和形成膠束的大體性質，而且還因為各類不同表面活性劑在結構上的不同，產生

13、程度不同的界面狀態和界面性質的改變，使得表面活性劑有許多作用增溶量順序:溶質分子在聚氧乙烯鏈中的增溶方式機理溶質分子在膠束中表面活性劑分子之間的增溶機理溶質分子在膠束內部的增溶機理溶質分子在膠束表面以吸附增溶方式的機理表面活性劑的作用:（1）潤濕與反潤濕作用潤濕：指固體表面的一種流體被另一種與之不相混溶的流體所取代的進程。通常所指的潤濕現象是液體與固體接觸時其表面的氣-固界面消失而形成新的液-固界面的進程。潤濕現象是固體表面結構與性質、液體的表面與界面性質和固液兩相分子間彼此作用之微觀特性的宏觀表現0反潤濕：目的就是使固體表面上液體取代氣體的進程不容易進行（2）乳化與破乳作用01乳化：將兩種互

14、不相溶的液體，通過激烈攪拌，將其中一相液體以微細的粒子分散在另一液體中的現象02破乳：破壞乳液的穩固性（法）機械、物理、化學（3）增溶：表面活性劑在水溶液中形成膠束后，能使不溶或微溶于水的物質溶解度顯著增大，現在溶液透明似真溶液，這種作用稱為增溶作用被增溶物質溶解度增大的量稱為增溶量現在表面活性劑就叫做增溶劑原理：因為表面活性劑的膠束能把不溶性的物質吸附包裹在它的內部疏水基之間，使不溶物表面形成親水層而增大了溶解度的緣故（影）表面活性劑的不飽和性和構形（CH鏈f膠束行為出現的濃度J增溶能力f）、表面活性劑的離子性質、復合表面活性劑的影響溶質的影響（脂肪烴和烷基芳烴溶質的鏈越長，增溶量越小、溶質

15、極性越大，增溶量越大、溶質摩爾體積越大，增溶量越小）外添加物的影響溫度的影響（原：01溫度的轉變會使得膠束性質發生轉變02溫度的轉變能夠引發溶質在膠束中溶解情形發生轉變）增溶作用順序：非離子表面活性劑陽離子表面活性劑陰離子表面活性劑（4）發泡與消泡作用泡沫：指由液體薄膜或固體薄膜隔離開的氣泡聚集體液體泡沫、固體泡沫01發泡：液體將空氣包裹在中間而形成氣泡的進程溶液才能明顯起泡，純液體則不能泡沫的破壞主如果由于氣體通過膜進行擴散，和液膜中的液體在重力作用下及膜中各點的壓力不同而致使流動引發的使氣泡穩固存在的方式：添加表面活性劑（即穩泡劑）、在液體中加入膠性物質以增加溶液的粘度，也能較好的阻止排液

16、進程的進行而穩泡液體粘度對泡沫穩固性起到的作用：增加泡沫液膜的強度、由于表面粘度大，膜液體不易流動排出，延緩了液膜的破裂，而增強了泡沫的穩固性0消泡：原理：消除泡沫的穩固因素，使泡沫破裂（應用）消泡作用可用于液體產品灌裝時增大容量、配制標準溶液時提高準確性、涂料涂膜時使膜層均勻平實等具有破泡能力的液體，其表面張力都較低，易吸附并鋪展于泡沫的液膜上，能使液膜的局部表面張力降低，同時帶走液膜下臨近的液體，加速膜的排液進程，致使液膜變薄而破裂一般地說，開始加入消泡劑時，在液膜上的鋪展速度大于膠束增溶的速度，所以表現出良好的消泡效果，經一段時刻后，隨著消泡劑被增溶，消泡作用就減弱.（5）分散作用表面活

17、性劑的分散作用主如果指它能使固體微粒呈懸浮狀態而轉移至液相中的能力（應用）常常利用于顏料、涂料、印刷、油墨等的生產，還有紡織等各類物質的染色分散方式：01被分散固體粒子為非極性表面，采用離子型表面活性劑作分散劑02被分散固體粒子為帶有電荷的表面，采用離子型表面活性劑作分散劑03多數被分散固體粒子，采用非離子型表面活性劑作分散劑物化參數結構特點：表面活性劑是一種有機化合物，其分子結構具有兩種不同性質的基團：一是不溶于水的含C長鏈烷基，即親油基；二是可溶于水的基團，即親水基（6）抗靜電作用：目的：消除、融離電荷（影）親水極性越強，抗靜電作用越強、親油基鏈越長，有支鏈，抗靜電越差表面活性劑的分類：（

18、1）陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑溶解于水形成的親水基為帶負電荷的原子團，如烷基磺酸鹽：烷基苯磺酸鹽，支鏈硬性型（ABS）、直鏈軟性型（LAS）制取進程：烷基化、磺化、中和（2）陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑溶解于水形成的親水基為帶正電荷的原子團，如季胺鹽（3）兩性表面活性劑兩性表面活性劑是指分子中，同時具有兩種或以上離子性質的表面活性劑，但通常主要指分子結構中既具有陽離子親水基團，同時又具有陰離子親水基團的表面活性劑。它在水溶液中能電離，在某種介質條件下能夠表現出陰離子表面活性劑的特性，而在另一種介質條件下，又能夠表現出陽離子表面活性劑的特性（4）非離子表面活性劑非離子表面活性劑在水中不

19、能離解成離子狀態，它的中性分子具有表面活性（分類）聚氧乙烯型、多元醇型、烷醇酰胺型（5）其它類型表面活性劑：高分子表面活性劑0生物表面活性劑：由微生物在好氧或厭氧條件下產生的、具有較高表面活性的生物分子。與化學合成表面活性劑相較，生物表面活性劑對生態系統產生的毒性較低，表面和界面活性更強，熱穩固性好，能夠生物降解03含氟表面活性劑：指表面活性劑分子中碳氫鏈上的氫原子全數被氟原子所取代了的化合物，即疏水基部份含有碳氟鏈的表面活性劑，氟原子取代的基團也稱全氟烷基04含硅表面活性劑：以硅氧烷鏈為疏水基，聚氧乙烯鏈、羧基、酮基或其他極性基團為親水基組成的表面活性劑含硅表面活性劑能極好地降低水油的界面張

20、力，潤濕能力極佳，可專門好地潤濕聚乙烯五、功能化工藝1.重結晶工藝重結晶原理：使晶體物質中的雜質在產品與溶劑中進行再分派；結晶進程中，物質分子又按其特有的晶體結構進入晶格；并按照產品與雜質在不同溫度條件下的溶解度不同進行分離，從而達到提純的目的適用對象：可溶性的固體物質重結晶工藝的局限性：有同晶現象時、有混晶現象存在時、存在表面吸附現象是、固體溶解度太大時，不宜用重結晶重結晶工藝進程：晶核的形成、晶體的生長、結晶的方式及晶體的品質結晶的方式：自然結晶：指沒有攪拌和外加晶種，過飽和溶液自然生成晶體的方式，取得的晶體顆粒較大、表面積相對較小、不容易潮解適用于熔點低、有潮解性的產品0攪拌結晶：適用于

21、熔點較高、潮解性低的產品，攪拌結晶可使晶體均勻、松散、不易潮解03加晶種結晶：適用于許多有機化合物溶液所形成的過飽和狀態相當穩固，若是不加晶種，很長時刻都不會產生結晶，但其晶體的形狀、含量常常不能達到要求重結晶工藝條件的選定和控制：（1）溶劑的選擇01溶劑不與被提純物質發生化學反映02溶劑在較高溫度下對被提純固體物質的溶解度較大，而在室溫或較低溫度時則較小03溶劑對雜質的溶解度專門大或很小04溶劑揮發性較強，容易與產品分離05被提純晶體物質在該溶劑中能生成較好形態的結晶選擇溶劑時應遵從必然的原則：01第一按照溶質與溶劑的極性相似相溶原則從理論上選擇溶劑，并通過實驗肯定其選擇02其后再考慮產品的

22、回收率、晶體形狀要求、工藝操作難易、溶劑毒性、易燃性及價錢等因素選擇適宜的溶劑03當單一的溶劑不能知足要求時能夠選擇兩種或兩種以上的混合溶劑，其比例按照需要肯定（2）原料的溶解：熱溶一指原料水溶液加熱的溫度在80C以上時的溶解方式，也是常常利用的傳統溶料方式冷溶指不加熱或略加熱使物料在較低溫度下溶解的方式，利用較少（優）節約能源、簡化操作（3）原料液的凈化（4）過飽和溶液的制備：冷卻法、鹽析法、蒸發法（5）結晶（6）結晶的分離（7）晶體的洗滌：一般用水作洗滌溶劑，在除去吸附雜質的同時還能夠有調整產品含量和酸、堿度的作用對于易水解的物質應用酸化的水洗滌對于易氧化的物質應用有機溶劑洗滌，以增大其揮

23、發性，使產品能夠在較低溫度迅速干燥而避免氧化對于溶解度大的晶體可用飽和溶液洗滌以避免晶體損失（8）干燥：40C以下低溫干燥，如在70-80C的中溫下干燥，如在大于100C的高溫下干燥，如成核速度：指單位體積的溶液在單位時刻內生成新粒子的數量若是成核速度過大，將使晶體細小、粒度散布范圍廣、產品質量下降晶體的生長速度：按照擴散學說，晶體生長進程由三個步驟組成：溶質擴散穿過晶體表面的靜液層，從溶液中轉移并吸附到晶體的表面，其推動力為溶液的濃度差；抵達晶體表面的溶質也借助于濃度差發生表面反映而嵌入晶面，使晶體增大，同時放出結晶熱；結晶熱通過傳導回到溶液中，結晶熱一般很小，對整個結晶進程的影響不大影響因

24、素：影響接觸成核速度的因素：溶液的過飽和度、接觸碰撞的能量、攪拌器、晶體的粒度和硬度2影響晶體生長速度的因素：過飽和度是結晶進程的總推動力，是決定晶體生長速度的決定性因素ff溫度、雜質、攪拌強度晶體的品質：晶體形狀（影）冷卻速度、過飽和度、結晶溫度、溶劑、PH值、雜質、染料、表面活性劑0晶體的吸濕性:指不同物質從空氣中吸收水分的性質是引發晶體物質結塊的重要原因晶體的吸濕點：越低，越易吸濕h=Pa/PX100%Pa為相應溫度下物質飽和溶液上水的蒸汽壓（Pa）P為該溫度下水蒸氣的飽和蒸汽壓（Pa）吸濕點不能充分說明物質的吸濕程度，因物質的吸濕速度還與其他因素有關（影）溫度、雜質晶體的結塊性：指物質

25、從松散狀態轉為團塊或整體的性質（影）晶形、水分、溫度、空氣濕度、粒度、堆集壓力、貯存時刻、雜質（3）掌握本節有關的例子及習題內容3.離子互換工藝離子互換樹脂分子結構特點：一般是通過交聯劑將線性的有機分子聯接在一路，形成的多孔性網狀有機高分子，由此組成了樹脂的三維空間立體結構骨架；骨架上固定聯結著不能自由移動的功能基，即活性基團；活性基團上又帶有具相反電荷的活性離子，活性離子能夠在網絡骨架和溶液間自由移動離子互換樹脂的結構骨架性能穩固嗎，既不溶于酸、堿溶液，也不溶于各類有機溶劑（常）以二乙烯苯作交聯劑其功能基一般為多元酸或多元堿樹脂的交聯度：即交聯劑的質量分數。交聯度高的樹脂聚合得比較緊密，強度

26、高且耐用，密度較高，內部孔隙較少，對離子的選擇性較強；交聯度低的樹脂孔隙較大，脫色能力較強，反映速度較快，對離子的選擇性較低，工作時的膨脹性較大，機械強度低，較易碎裂離子互換樹脂的類型：（1）按活性基團分陽離子互換樹脂和陰離子互換樹脂陽離子互換樹脂：能與陽離子進行互換反映的離子互換樹脂。其活性基團能解離出陽離子，而其作為互換的離子可與溶液中的其他陽離子發生互換多元酸強酸性陽離子互換樹脂一磺酸基團（-so3H）和次甲基磺酸基團（-ch2so3h）水處置、制藥工業0弱酸性陽離子互換樹脂一帶有羧酸基（-COOH）、氧乙酸基團（-OCH2COOH）的互換樹脂在低PH下難以離解和進行離子互換，只在堿性、

27、中性或微酸性溶液中（PH=514）發生互換反映制藥工業陰離子互換樹脂：陰離子互換樹脂的活性基團能解離出陰離子，而其作為互換離子可與溶液中的其他陰離子發生互換多元堿強堿性陰離子互換樹脂一季胺基團（三NOH）制備無鹽水，除硅酸根、碳酸根等弱酸根0弱堿性陰離子互換樹脂一伯胺基（-NH2）、仲胺基（-NHR）、叔胺基（-NR2）只能在中性或酸性條件（PH=17）下工作，較容易再生成羥型（2）按樹脂骨架的物理結構分凝膠型樹脂和大孔型樹脂01凝膠型樹脂即微孔型樹脂干燥時其高分子骨架內部沒有毛細孔適用于無機離子的吸附，不能吸附大分子有機物質0大孔型樹脂一在合成樹脂的聚合反映時，添加了起孔劑，易吸附和互換有機

28、大分子具有較高的交聯度，結構穩固，可反復再生，利用壽命較長離子互換樹脂的性能：（1）物理性能：01外觀離子互換樹脂是一種透明或半透明的物質，有白黃黑赤褐等色通常，交聯度低、交聯結構均勻性差的樹脂較易碎裂球狀樹脂具有制造簡單、表面積大、使歷時充填狀態好、流動容易均勻、利于互換等長處；其機械強度較高，化學性質穩固，利用壽命長02粒度離子互換樹脂的顆粒越小，互換速度越快，但流失也大，反洗困難；且液體通過細顆粒樹脂填充柱時阻力較大，需要較高的工作壓力濕篩法有效粒徑：以90%粒子能夠通過其相對應的篩孔直徑03密度干樹脂的密度稱為真密度樹脂在水中充分膨脹時的堆集密度為視密度視密度=濕樹脂質量樹脂層所占體積

29、樹脂在水中充分膨脹后，自身的濕相對密度稱為濕真密度濕真密度=濕樹脂質樹脂顆粒本身所占體積交聯度高的樹脂的密度較高；而大孔型樹脂的密度則較低04膨脹度交聯度低的樹脂膨脹度大（2）化學性能：01酸堿度02離子互換容量：每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能互換的離子的毫克數摩爾數J總互換容量：指離子互換體中所具有的互換基總數，表示每單位數量樹脂能進行離子互換反映的化學基團的總量J工作互換能量：在某一指定的應用條件下，樹脂表現出來的離子互換能力，現在互換基團未完全利用，是指樹脂在工作時的實際互換容量衡量離子互換樹脂價值的重要數據（再）30%90%J再生互換容量：在必然的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的互換容量

30、，表明樹脂中原有化學基團再生恢復的程度（總）50%90%工作互換容量與再生互換容量的比率稱為樹脂的利用率離子互換的大體原理（1）離子互換平衡：RA+B+=RB+A+RA+B+=RB+A+互換進程是可逆的，最后達到平衡。其平衡常數：K=RBA+/RAB+K值越大，平衡向右進行的程度越大，有利于互換；反之則無益于互換，但利于再生。要使互換反映不斷進行，必需將生成物不斷移走，這就是通常采用動態互換及再生的主要原因（2）離子互換進程極為影響因素Q離子互換進程：膜擴散（外擴散）一Na+穿過樹脂表面的靜電層孔內擴散（顆粒擴散）-Na+穿過樹脂的半透膜表面，從樹脂表面擴散到樹脂網孔內部的活性中心互換-Na+

31、與樹脂網孔內部的H+進行極快的互換反映表面擴散（內擴散）-H+自樹脂內部的活性中心擴散到樹脂表面，穿出半透膜，進入靜電層外部擴散-H+穿出靜夜層并離開樹脂表面而擴散到溶液中Q2影響互換速度的因素交聯度一交聯度低的樹脂膨脹率高，樹脂內部的網孔相對大，擴散較容易降低交聯度提高互換速度顆粒度一無論內、外擴散，減小顆粒度有利于提高互換速度，尤內擴散溫度一溶液溫度f互換速度f1C-4%8%離子的價態一價態越高，吸引力越大，擴散速度越小離子半徑一半徑小，擴散速度塊，互換速度塊溶液的濃度一溶液的濃度直接影響擴散控制的類型濃度較低（），外擴散：互換速度隨濃度增加而增大濃度增加（），內、外擴散:隨濃度增加，互換

32、速度增加較慢,內擴散：濃度繼續增加，互換速度達到極限值就再也不增大（3）離子互換樹脂的吸附選擇性：離子互換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力，樹脂的活性基對離子的親和力越大，離子就越易被該樹脂所吸附，即樹脂對它們的吸附有選擇性（影）樹脂的特性、被吸附離子的性質Q1陽離子互換樹脂的吸附選擇性：化合價越高的陽離子被互換吸附越強；價態和類型相同，半徑小的離子易被吸附Fe3+Al3+Pb2+Ca2+Mg2+K+Na+H+強酸性吸附Cs+Rb+K+Na+Li+;Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+弱酸性吸附Li+Na+K+Rb+Cs+;Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+2陰離子互換樹脂的吸附選擇性在稀溶液中

33、，酸的價數越高越易被吸附。強堿性可吸附電離常數大于10A-10的酸根SO42-NO3-C1-HCO3-OH-弱堿性OH-C6H5O73-SO42-C4H4O62-C2O42-PO43-NO2-C1-CH657444624423COO-HCO3-樹脂的保管:陽：00-110C強堿陰：0-60C弱堿陰：0-80C寄存時刻不超5年1%甲醛樹脂的預處置:研磨、過篩、浸泡、凈化樹脂的再生:離子互換樹脂在利用一段時刻后，吸附的雜質接近飽和狀態，即用化學試劑使離子互換反映向相反的方向進行，將樹脂所吸附的離子和其他雜質洗脫除去，使樹脂的官能團回恢復來的狀態，以供再次利用一般情形下，樹脂通常常利用酸堿再生法進行

34、處置，利用酸堿溶液中的H+和OH-離子別離將樹脂上所吸附的陰、陽離子置換下來一般地，必然范圍內的再生劑質量分數越大，再生程度越高，但再生劑質量分數不超過10%離子互換樹脂在正常利用情形下，可達2000-3000次再生溶液溫度25-80C再生方式：順流式、逆流式純水制備：蒸餾法、離子互換法離子互換工藝生產實例:去離子水的制備、稀土元素的分離（3）掌握本節有關的習題內容。2.沉淀工藝沉淀工藝的原理：利用某種方式使需合成的產品或雜質在溶液中的溶解度降低而形成固體沉淀，其中加入沉淀劑使之形成沉淀的方式是最常采用的；沉淀生成的形式第一取決于物質本身的性質沉淀分為晶形和無定形（非晶形）兩種形式，晶形沉淀分

35、為細晶沉淀和粗晶沉淀目的：除去雜質，提高產品純度及質量（優）簡單、經濟、濃縮倍數高適用對象：沉淀性難溶產品的合成、提純許多可溶性的固體物質影響沉淀純度的因素：共沉淀共沉淀：指在溶液中，按照溶度積規則不該該有沉淀生成的物質，在其他離子沉淀生成時而隨同析出的現象；對高純度沉淀型產品的合成不利共沉淀類型：0表面吸附：指雜質物質吸附于沉淀產品表面上的現象因）由于沉淀物質內部與外部離子的不同，使得表面不平衡而產生力場，由此產生吸附表面吸附具有選擇性，與物質的溶解度、被吸附離子的價態（ff）和變形性（ff）、吸附后形成化合物的電離度及溶液的PH值有關可逆進程通常情形下，沉淀產品老是優先吸附溶液中能與自身離

36、子生成溶解度較小物質的離子0吸留（包藏）：若是沉淀進程進行較快，表面吸附的雜質或母液就可能被后面沉淀下來的離子所覆蓋的現象03混晶：若是雜質的離子半徑與沉淀產品的離子半徑相似且所形成的晶體結構相同，則二者極易同時析出并形成混晶04后沉淀：指某種離子被沉淀吸附后，在放置進程中與吸附層離子或沉淀進行化學反映而形成沉淀的現象沉淀產品的制備方式：直接沉淀法、均相沉淀法、有機溶劑沉淀法、鹽析沉淀法沉淀工藝的兩種應用：電子級碳酸鋇微粉的制備、廢葡萄糖母液生產高純檸檬酸（鈣鹽法）沉淀法合成產品的條件控制：01沉淀溶液的濃度02合成的溫度03沉淀劑的加入方式及速度04加料順序：正加指將金屬鹽類（提供沉淀物的陽

37、離子）先放于反映器中，再加入沉淀劑（含沉淀物的陰離子）；反之為“反加”并加把沉淀物陰、陽離子的溶液同時按比例加入到反映器的方式05沉淀劑沉淀的陳化（小顆粒沉淀溶解，大顆粒沉淀長大）：（因）小顆粒沉淀的比表面積大，表面能也大，大顆粒反之，體系的轉變有從高能量到低能量的自發趨勢沉淀工藝除去雜質：同離子效應：加入含有一路離子的物質，能使難溶電解質的溶解度降低的現象02鹽效應：由于強電解質的存在使沉淀溶解度增大的現象03酸效應：溶液的酸度對沉淀的影響絡合效應：在沉淀進程中由于生成了絡合物而使沉淀溶解度大幅增大的現象沉淀顆粒的大小及形態：大顆粒沉淀的溶解度小，穩固性也好；小顆粒反之。要使沉淀除雜更完全，

38、生產中應采取保溫陳化的方式使沉淀由小顆粒轉為大顆粒，由亞穩態轉為穩固態，從而降低沉淀的溶解度溫度沉淀劑六、分離制備工藝1.超臨界流體分離工藝（1）掌握超臨界流體分離的概念：利用超臨界流體具有選擇性地溶解其他物質的能力，先用超臨界流體的溶劑將有效組分溶解，然后通過降壓或升溫的方式，使超臨界流體的密度降低，變成普通氣體狀態，被溶物便會析出，從而從混合物中得以分離超臨界流體的性質：Q既有與氣體相當的擴散系數和較低的粘度，又有與液體相近的傳熱系數和對物質良好的溶解性能在超臨界點周圍，溫度和壓力的微小轉變可致使密度的專門大轉變，而密度又與體系的粘度、介電常數、擴散系數和溶解能力都緊密相關，可通過改變條件

39、來調節SCF的溶解能力及其他物化性質原理：在被分離物質中加入溶劑氣體，并使其處于超臨界狀態，控制體系的壓力和溫度使其選擇性地萃取其中某有效組分，將其與萃余殘渣分離以后通過改變體系的溫度或壓力，降低超臨界流體溶劑的密度，SCF即釋放出所萃取的物質，從而達到使物質分離的目的（2超臨界流體萃取（SFE）分離的主要工藝方式：由萃取和分離兩個進程組成，靜態循環萃取、動態循環萃取萃取工藝的方式：包括靜態、動態和動、靜態相結合的工藝靜態工藝特點：能夠循環利用SF,節約SF,進程中操作條件轉變不大，能耗低，但SF易被目標組分飽和，單程提取率不是很高動態工藝特點：每次都利用新的SF同基體接觸，SF耗量大，對SF的純度要求高（SF中雜質在設備中濃縮而污染目標組分），單程提取率較高動、靜態組合：先以靜態工藝的SF將目標組分萃取到基體的表面上，在采用動態SFE,可提高萃取效率并節約萃取劑超臨界流體的選定條件：超臨界流體的化學性質應與目標產物的化學性質相近，并對目標物的選擇性高，取得的產品純度就高CO2是應用最普遍的超臨界流體萃取壓力和溫度的選定：一般情形下，SCF中物質的溶解度隨壓力升高而增大升溫可降低溶質的內聚能而使其溶解度增大，但同時又降低了SF的密度，無益于萃取添加劑的選擇：可通過加入少量添加劑的方式，改變溶劑的極性，擴大其利用范圍被萃取物的粒度選擇：粒度小有利于提高萃取率萃取流