【摘要】:隨著科技水平的不斷發(fā)展,我國的化工產(chǎn)業(yè)是一大趨勢,并為人類社會的進步提供了重要的支持。化工產(chǎn)品是一種可以有效利用的資源,尤其是精細化工品的使用為經(jīng)濟增長帶來可觀的效益。同時資源的利用價值得到了穩(wěn)定提升為化工行業(yè)的發(fā)展提供了重要的技術(shù)保障。
【關(guān)鍵詞】:精細化工品;化學(xué)應(yīng)用
引 言:
精細化工是當(dāng)今化學(xué)工業(yè)中最具活力的新興領(lǐng)域,精細化工產(chǎn)品種類多、用途廣,直接服務(wù)于國民經(jīng)濟的諸多行業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域。精細化工是物質(zhì)的深加工和細加工,通過精細加工資源的附加值被大幅度的提升,人們的生活水平也得到了提高。
一、精細化工的含義
精細化工產(chǎn)品是指一些具有特定的應(yīng)用性能、合成步驟多、反應(yīng)復(fù)雜及產(chǎn)品少而產(chǎn)值高的化工產(chǎn)品。而精細化工品的優(yōu)勢也相對突出。首先是產(chǎn)品的功能性顯著,能夠適應(yīng)于某些環(huán)境當(dāng)中。另外,產(chǎn)品的本身性能使得精細化工的技術(shù)要求非常高,且成品具有明顯的經(jīng)濟效益,可以帶來額外的附加值,提升產(chǎn)品的價值 [1] 。
二、精細化工的類別和優(yōu)勢
精細化工最早出現(xiàn)于上世紀初,出現(xiàn)于最早的德國地區(qū)。當(dāng)時的德國人利用煤油提煉出的材料制作成為染料等,隨著技術(shù)的發(fā)展,在上世紀60年代末,精細化工不斷地發(fā)展和完善,例如農(nóng)藥、染料、涂料、化合物等都得到了顯著的發(fā)展,各類產(chǎn)品隨之產(chǎn)生,并在人們的生活中得到了廣泛使用,為人們的日常生活提供了重要的便利。
精細化工主要的優(yōu)勢:在于其對社會發(fā)展的促進作用。精細化工不僅僅是提升國民經(jīng)濟的行業(yè),更是促進其它行業(yè)發(fā)展的催化劑。它廣泛地運用于人們的生活當(dāng)中,并促進技術(shù)和研究工作的不斷深入,在一定程度上代表了一個國家的技術(shù)水平,讓我國的產(chǎn)品具有更高的附加值,在國際貿(mào)易等市場競爭中占據(jù)了有利的地位。
三、精細化工特點和分類
(1)精細化工的特點
精細化工是一種技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),需要強大的科研力量作為后盾,精細化工品就是通過化學(xué)應(yīng)用具有以下特點的化工產(chǎn)品。精細化工品一般它具有以下特點:(1)品種多、產(chǎn)量小,產(chǎn)品更新?lián)Q代快,常采用間歇式生產(chǎn)。(2)產(chǎn)品具有功能性或最終使用性。(3)產(chǎn)品的性能與化學(xué)反應(yīng)有直接關(guān)系,生產(chǎn)過程中的原料、工藝等決定產(chǎn)品性能。(4)產(chǎn)品對技術(shù)要求、質(zhì)量要求都很高。同時,產(chǎn)品具有很強的商品性,也就是已銷售為目的進行生產(chǎn)的。(5)附加值高,有較高的技術(shù)含量。精細化工品就是精細化工的產(chǎn)物,與化學(xué)應(yīng)用有著密不可分的關(guān)系。
(2)精細化工的分類
精細化工品出現(xiàn)100 多年前,當(dāng)時德國人用煤焦油加工制成染料、農(nóng)藥等,只是精細化工這一概念尚未被提出。直到二十世紀六十年代,日本首次提出了精細化工,并將其作為一個獨立的問題進行研究。后按精細化工生產(chǎn)的具體條件將其分為醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成染料、有機染料等 51 個行業(yè)。我國精細化工起步的晚,目前,一些產(chǎn)品已達到世界領(lǐng)先水平,可精細化工發(fā)展的總體水平還不高,產(chǎn)品的附加值還有待提高[2]。1986年,我國將精細化工分為農(nóng)藥、染料、涂料等 11 大類。按其屬性可將其分為精細無機化學(xué)品、精細有機化學(xué)品和精細生物化學(xué)品。其中精細無機化學(xué)品主要包括單質(zhì)(如金屬、稀有氣體等)和化合物(如硫化物、碳化物等)兩類,在生活中的應(yīng)用最為廣泛。
三、精細化工品合成的化學(xué)應(yīng)用探究途徑
(1)離子液體
精細化工產(chǎn)品種類多用途廣尤其是將其應(yīng)用到化學(xué)中,更是研究的重點方向。離子液體從性質(zhì)上來說具有節(jié)能環(huán)保、穩(wěn)定性好以及不易揮發(fā)的特點,能夠有效消除有機溶解作為反應(yīng)介質(zhì)的諸多缺點。在化學(xué)中應(yīng)用離子液體,首先可以有效提升化學(xué)反應(yīng)的速率和程度,在縮短化學(xué)反應(yīng)時間的同時,實現(xiàn)較高的產(chǎn)出,這有利于降低化學(xué)生產(chǎn)成本。其次,在化學(xué)反應(yīng)中,離子液體具有很強的選擇性,可以根據(jù)生產(chǎn)需求針對性地提高生成物的收率,能夠?qū)崿F(xiàn)高純度精細化工品的高效生產(chǎn)。不僅如此,離子液體還可以從催化劑中有效分離出來,能夠?qū)崿F(xiàn)二次利用。在化學(xué)行業(yè)中,離子液體在農(nóng)藥合成、香料提取以及藥物制造等方面應(yīng)用較為廣泛,取得了良好的運用效果。
(2) 分離技術(shù)探究
在精細化工品合成中,分離技術(shù)是應(yīng)用非常廣泛的一類技術(shù),其能夠?qū)崿F(xiàn)目標物質(zhì)和混合物質(zhì)的有效分離,提升產(chǎn)率,降低耗費。目前,在醫(yī)藥、香料以及食品等方面對分離技術(shù)的運用較為廣泛。比如,在香料提取方面,從天然香料中利用萃取劑萃取香精進行進一步加工生產(chǎn),就是分離技術(shù)的運用,其能夠?qū)崿F(xiàn)6000多種天然香料的萃取加工,而且成本非常低廉。再比如進行乙酸制造時,分離技術(shù)的運用就是使用二氧化碳作為萃取劑實現(xiàn)乙酸的制取。通過這種方法可以加強乙酸的制取率,效率很高。此外,分離技術(shù)還可以運用到提取脂溶、提取酚類物質(zhì)、提取抗氧化物等多個方面??梢哉f,分離技術(shù)在化學(xué)中的應(yīng)用,改變了傳統(tǒng)物質(zhì)提取的方式,大大提升了相關(guān)行業(yè)的經(jīng)濟效益。
(3) 催化技術(shù)探究
催化技術(shù)在是精細化工品合成的關(guān)鍵性技術(shù),其可以推進反應(yīng),增加收率。在化學(xué)中,通過催化技術(shù)可以實現(xiàn)單位產(chǎn)出的增加,相比傳統(tǒng)技術(shù)獲得更多的產(chǎn)品,實現(xiàn)了反應(yīng)物質(zhì)的充分利用。就工藝生產(chǎn)的實際情況而言,超過80% 的化學(xué)反應(yīng)都會使用相應(yīng)的催化劑進行催化。比如,在進行石油、煤等化工品的合成生產(chǎn)當(dāng)中,使用適當(dāng)?shù)拇呋夹g(shù),可以降低廢氣、廢水的產(chǎn)出,提升化學(xué)反應(yīng)的整體速率,在實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上,增加了化工生產(chǎn)的效益。再比如,在進行氨的工業(yè)制造時,適當(dāng)?shù)拇呋夹g(shù)可以實現(xiàn)超萬倍的速率提升,這是相當(dāng)驚人的。但是,就催化技術(shù)的應(yīng)用來看,其還是存在一定缺陷,比如時效性較短、穩(wěn)定性較差等,這就使得化學(xué)反應(yīng)被催化的過程難以實現(xiàn)長時間的持續(xù)。所以,需要加強催化劑穩(wěn)定性和時效性的研究,使其能夠在更加復(fù)雜惡劣的條件下保持高度穩(wěn)定,對化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)高效的推進。
(4)復(fù)配技術(shù)探究
復(fù)配技術(shù)指的是兩種或兩種以上具有原理的物質(zhì),按一定比例混合加工生產(chǎn)出新的特性的混合物的過程。由于社會的發(fā)展必然導(dǎo)致人們的需求提升,因此化合物的單一性使得其在生產(chǎn)當(dāng)中處于相對尷尬的境地,無法滿足人們?nèi)找嫣嵘男枨?。在此基礎(chǔ)上,復(fù)配技術(shù)得到了穩(wěn)定的發(fā)展。復(fù)配技術(shù)可以將一些物質(zhì)中的新物質(zhì)進行發(fā)掘,并發(fā)揮新物質(zhì)的優(yōu)勢。比如在原油的加工環(huán)節(jié)中,鋼制的管道容易受到硫、鐵等元素的影響出現(xiàn)堵塞、腐蝕的情況,所以在進行清洗和保養(yǎng)的過程中,在鹽水中添加檸檬酸等成分,可以有效地提升鹽水的清潔作用,本身的腐蝕程度也相對較低,不會帶來嚴重的副作用和環(huán)境污染,具有相對的穩(wěn)定性。在各行業(yè)不斷深入發(fā)展的背景下,單一的化合物已經(jīng)逐漸不能滿足一些行業(yè)的發(fā)展需求,這就需要開發(fā)出更多的復(fù)合物。復(fù)配技術(shù)就是復(fù)合物生產(chǎn)制造的核心技術(shù),在農(nóng)藥、清洗劑等復(fù)合物質(zhì)的生產(chǎn)制造商使用較多,并且取得了較好的效果。比如,生產(chǎn)清洗劑的時候,加工含硫原油容易導(dǎo)致生產(chǎn)管道被堵塞,這時就可以通過鹽水復(fù)配羥基乙酸、檸檬酸的形式,減少這類問題的出現(xiàn),保持生產(chǎn)連貫持續(xù)。其原理就是復(fù)配物質(zhì)增強了清洗劑的溶解性,使得堵塞管道的物質(zhì)被溶解。因此可以看出,復(fù)配技術(shù)有效強化了清洗劑的清洗作用。
結(jié)束語:
精細化工產(chǎn)品的特點決定了生產(chǎn)商不僅要注重產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā),更要樹立以客戶為中心的產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)和服務(wù)。離子液體、分離技術(shù)以及催化技術(shù)等都是精細化工品合成中常用的技術(shù),在化學(xué)中進行應(yīng)用能夠取得非??捎^的效果。所以,要加強對化工產(chǎn)品的研究實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的化學(xué)應(yīng)用,推進行業(yè)發(fā)展。
參考文獻:
[1] 駱薇. 精細化工品合成的化學(xué)應(yīng)用分析 [J]. 河南科技,2015(06)21-23.
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