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有机化学合成原料的工业应用

时间:2020-10-09 来源:化工设计通讯 共4488字
作者:黎磊 单位:郴州七三二零化工有限公司

  摘    要: 由世界发展进程可知,化学推动着世界发展并起着支柱的作用,由此得知社会进步和化学有着紧密联系,而我国的发展更需要化学的帮助。工业皮革产品在传统出口产品中占据份额较大,因此若想提升工业皮革产品的生产清洁度,则应让工业皮革制品质量得到保证。我国对于工业皮革产品应用甲醛量有着明确规定,目前人们也愈发关注甲醛含量在工业皮革产品中的问题,因此需要实施有效解决方式。主要探究在工业领域运用有机化学合成原理,仅供参考。

  关键词: 工业领域; 有机化学合成; 运用;

  Abstract: According to the development process of the world,chemistry promotes the development of the world and plays a pillar role.From this,it is learned that social progress and chemistry are closely related,and the development of my country needs the help of chemistry.Industrial leather products account for a large share of traditional export products,so if you want to improve the production cleanliness of industrial leather products,you should ensure the quality of industrial leather products.my country has clear regulations on the amount of formaldehyde used in industrial leather products.At present,people are also more concerned about the problem of formaldehyde content in industrial leather products,so effective solutions are needed.This article mainly explores the application of organic chemical synthesis principles in the industrial field,for reference only.

  Keyword: industrial field; organic chemical synthesis; application;

  甲醛因固化特征被广泛使用在工业的皮革产品、家具以及油漆材料中,同时其黏合性能够加强皮革制品的防腐和防虫性,价格优廉。在工业皮革产品复鞣剂中,甲醛的作用是使皮革产品更柔软。甲醛虽然有毒,但目前尚未找到其他符合要求的试剂,仍旧需要有关学者努力研发,从而保证人们的生命安全。

  1、 甲醛概述

  1.1 、甲醛

  甲醛属于无色气体,但具有强烈的刺激性,被医学人士称为福尔马林,通常当作防腐剂使用。甲醛的生物活性高、化学性质活泼,甲醛在常温下是气态,并且是以气态和水溶液的形式显现。在20世纪60年代便被人们广泛地应用,比如工业皮革产品、涂料等均使用到甲醛。刚装修后的房间闻到的刺鼻味道多数是甲醛,它会让人们呼吸道感染、头晕,甚至致癌,因此人们在装修房子后,大多数会选择开门开窗通风一个月以上,从而保证人们居住环境的安全,不会威胁到人们的身体健康。急性甲醛中毒主要是由于接触高浓度甲醛蒸气导致,因此人们愈发关注甲醛的有关知识,期待早日研究出解决甲醛危害的方法,让人们身体健康得到保证。

  1.2 、危害

  甲醛能够让人在短时间内出现流泪、持续咳嗽、胸痛的情况,如果人长时间的吸入较高浓度的甲醛,则会感染呼吸道疾病,若是接触低浓度甲醛,会让呼吸道黏膜受损。经过动物实验可知,甲醛会让动物的免疫系统受到影响,从而降低免疫力。工作人员长期处在甲醛环境中会导致神经衰弱,呼吸黏膜受损,甚至可能会患胃癌、鼻腔癌等,因此人们需要重视甲醛的危害。甲醛中毒迹象的严重性主要是由摄入甲醛量所决定,若是青少年吸入大量甲醛,则会出现智力下降,记忆力模糊的情况。
 

有机化学合成原料的工业应用
 

  1.3 、来源

  甲醛的价格便宜,功能多种多样,被广泛的使用在工业领域中。甲醛应用在工业皮革作为交联剂,其功能无法被其他醛物质所取替。在工业皮革制品生产中,甲醛是重要的原材料,目前无法被其他物质取缔。使用甲醛处理毛皮,能够让毛皮的性能更柔软,因此可用作鞣剂。在工业皮革产品中,甲醛使用量较高。生产工业皮革产品时,在预处理、复鞣和涂饰等过程均会使用甲醛,尤其是复鞣工艺和鞣制工艺,甲醛使用含量最多,这也是工业皮革制品甲醛的主要来源。检测工业皮革中的甲醛可使用完全萃取法,把产品彻底粉碎,在收集生产中加入全部甲醛,或者是使用水萃取法,把样品浸泡在水中,萃取水溶性物质中的底物,萃取物质有甲醛化合物,它会让测定结果受到影响。皮革制品中残留的甲醛若是释放可能会危害到人体健康,它能够和生物蛋白质结合,从而改变蛋白质结构,并凝固蛋白质结构,因此相关商家需要重视[1]。

  2 、工业皮革中应用壳聚糖甲醛捕获剂

  2.1、 壳聚糖相关概述

  壳聚糖俗称脱乙酰基甲壳素,是在虾壳、蟹等水产废料中提取。经脱乙酰化后得出的产物,在基分子中含有羟基和氨基。我国外壳聚糖大多是使用甲壳素制备壳聚糖,在自然界甲壳素储备量高于壳聚糖,自然中的甲壳素多,因此壳聚糖的来源比较广泛。

  纯净壳聚糖属于白色片状或是粉状固体,其光泽明亮,如珍珠一般。其分子量是由制备原料产生的差异所致,制备原料在数十万至数百万间。壳聚糖在碱性溶液或水中无法溶解,但是它能够在盐酸和醋酸的酸性液体中溶解。壳聚糖大分子链在稀酸中能够缓慢降解,黏度对应减小,壳聚糖也能够出现水解,进而发生羧甲基化、磺化、还原等络合反应,生成不同壳聚糖衍生物的性能也存在着差异。由此可知,壳聚糖被广泛应用在多方面。

  壳聚糖结构特殊性能不同,比如它有着生物相容性、降解性和吸附性等。主要性能有:第一,吸附性。壳聚糖分子包含酰胺基和氨基,属于阳离子型絮凝剂,由此可吸附复电和污物。壳聚糖中的羟基能够吸附重金属离子,壳聚糖能够被当作吸附剂使用。第二,抑菌性。壳聚糖能够在真菌和细菌中发挥抑制作用,比如金色葡萄球菌。机理尚未明确,大多数人认为壳聚糖中含有氨基,并带有正电荷,能够和携带细菌内的负电荷DNA发生反应,从而抑制细菌合成mRNA,由此实现抑菌作用。也有学者认为壳聚糖浓度高,能够激活微生物酶的活性,酶解细胞壁,致使自身死亡,从而产生抑菌效果。第三,可降解性。壳聚糖发生降解需要在酶或酸的条件下,其降解速率和脱乙酰度为负比例关系,和相对分子质量为正比例关系。壳聚糖的生物可降解性能可应用在涂饰剂中,并且发挥出抗菌作用。

  2.2 、降解壳聚糖措施

  降解壳聚糖主要分为三种降解法,即物理降解、酶降解以及化学降解。而物理降解在国内外主要使用的是超声波降解以及氧化降解等。

  第一,酸解壳聚糖。壳聚糖通常不会在碱性液体或水中溶解,但是容易在醋酸和盐酸中溶解,壳聚糖在酸中能发挥催化作用,从而让壳聚糖水解,壳聚糖主链不断被降解,分子量不断减少,黏度也随之减小。第二,氧化降解壳聚糖。壳聚糖含有糖苷键,容易受氧化剂攻击而发生断裂,让壳聚糖出现氧化降解、分子链断裂。如果是壳聚糖被氧化剂所氧化,则壳聚糖结构也会发生破坏,进而让壳聚糖性能受到影响。第三,酶降解壳聚糖,酶在多糖水解中有着选择性,不容易出现副反应。因此酶解法壳聚糖优势较多,但降解产物聚合度低。第四,物理降解壳聚糖。在研究降解壳聚糖的方法中,应用的是物理方法。这是由于物理降解安全,同时不会出现污染,引进外来物质。物理方法若是使用超声波,则降解速度也会提高,降解产物性能更好。由以上内容可知,超声处理的优势显着,并且能够保留原有壳聚糖的性能。无论使用何种降解方法,其目的终究是使降解更绿色环保,降解方法由单一的降解改为复合降解。

  3 、探究应用壳聚糖甲醛捕获剂的效果

  壳聚糖能够捕捉到皮革产品中的甲醛,壳聚糖浓度大约在1.2%时,有着最佳的处理效果。分子量越小,壳聚糖吸附甲醛效果越理想,因此使用降低分子量的方式,提高处理甲醛效果。壳聚糖属于天然型直链多糖,分子链上有着大量的氨基,无毒性,不会刺激人的眼睛和皮肤,同时有着生物降解性,一方面可以有效处理甲醛,一方面绿色无污染,被广泛应用在社会中。壳聚糖超声处理的功率要小于550W,降低壳聚糖分子量时,有着生物生理活性,其性质和壳聚糖类似,并未影响结构,在处理时安全有效。虽然壳聚糖溶解甲醛率低,但仍旧能够应用在皮革制品中。在皮革制品制品中应用壳聚糖捕获甲醛存在的优势有:

  第一,使用壳聚糖中的孔洞,应用在医药行业当作缓释剂,按照此特性将壳聚糖的孔洞应用在合成皮革中,作为缓冲剂使用。第二,通过壳聚糖抑菌性,能够抵制细菌生长和产生,从而解决皮革腐败问题,降低防腐剂的使用量。壳聚糖的乳化性能够提升进水系统的稳定性,减少进水时间。第三,合理利用壳聚糖的生物相容性,同时生物降解壳聚糖,能够用作涂饰剂,壳聚糖的抗菌性符合皮革表层抗菌需求。第四,壳聚糖中含有的鲜氨基和氨基可作为阳离子絮凝剂出现,让皮革中含有有负电荷的污物絮凝沉淀,使用羟基也能够沉淀重金属离子,进而解决工业生产污染问题。按照上述特性可知,壳聚糖捕获甲醛性能优良,能够及时清除皮革中的甲醛。

  4、 有机化学合成原料的工业应用

  有机化学合成组成除甲醛外,也含有聚丙烯和聚乙烯,两种基本原料也是使用有机物助力产品生产,目前我国烯烃类产品是以石油材料为基础,但因石油资源不断减少,无法实现生产烯烃类产品的目标,导致无法满足烯烃需求,因此制造烯烃合成技术也有着重要的作用。丙烯市场需求较大,年增长率为6%,生产丙烯类有机材料通常是源于蒸汽裂解制乙烯联产以及炼厂副产。甲醇制备烯烃技术是由20世纪70年代某公司分析甲醇汽油获取,合理控制此化学反应条件进而获取低碳烯烃。根据目标产品差异,甲醇制烯烃可划分为两种,根据情况选择制取方式。我国石油资源匮乏,天然气资源和煤炭资源丰富,要合理控制化学反应条件,从而满足制备烯烃合成产品需求。

  我国化学工业生产活动持续增加,工业生产任务量也越来越多,为提升工业生产效率,收获较好的化学工业效果,需要提升有机化学合成使用效率。合理使用有机化学合成原理,从而满足工业需求。我国石油短缺,因此合理运用有机化学合成原理(即甲醇制备烯烃技术)有着越来越重要的作用,一方面为此技术发展提供空间,一方面丰富此技术理论内容和实践经验,提高原料使用次数,推动工业生产活动的开展。甲醇制备烯烃技术最初被称为二甲醇制取低碳烯烃新工艺,特点是打破原有热力学束缚,投资费用少。小孔磷硅铝分子筛催化剂的乙烯性较高,流化床反应器导热快,保证连续反应,二甲醚制取低碳烯烃的灵活性高,通常可独立应用或联合应用。低碳烯烃生产路径经过装置建设一年后投入使用,选用最佳的工艺和设备,从而为工业累积经验。我国在各省份均为低碳烯烃工艺实践做出努力,有机合成化学也获取理想效果。比如在陕西省的榆横煤田年产烯烃780kt,甲醇年产2?410kt。煤炭产业针对低碳烯烃技术投入资金,挖掘此项工艺潜力,从而发挥应用优势。若想提高煤炭资源使用率,则要节省煤炭资源,合理配置资源,将化学合成原理应用在工业生产中,为工业转型提供支持,加速升级产业。为了满足市场对低碳烯烃技术的需求,需要认真钻研此项工艺,探究有机合成原理的价值,掌握此原理应用在工业生产中的价值,为工业生产者提供多样化思路,提高工业生产使用效率,从而解决石油资源紧张的现象,推动工艺生产的发展,使其在市场竞争中占据一席之地。

  5、 结束语

  综上所述,我国经济发展稳定和工业生产活动有着直接关系。工业生产活动的基础是有机化学合成,化学分为两种,即有机化学和无机化学,两种化学技术在社会主义发展中发挥着重要作用。有机化学合成原理是我国生产活动的基础,同时也为化工产品提供原理,有机化学合成工艺推动着社会建设,因此需要在工业生产中合理应用有机化学,提高有机化学使用率。

  参考文献

  [1]虞召朋.4-甲基二苯甲烷的简易合成——推荐一个有机化学实验[J].教育教学论坛,2019(48):275-276.

原文出处:黎磊.工业领域中有机化学合成原理的运用[J].化工设计通讯,2020,46(09):126-127.

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