早期的化学工程 (1/2)

爱尚小说网 www.asxs.cc，最快更新帝国的黎明最新章节！

    公元前后，中国和欧洲进入炼丹术、炼金术时期。中国由于炼制长生不老药，而对医药进行研究。于秦汉时期完成的最早的药物专著《神农本草经》，载录了动、植、矿物药品365种。16世纪,李时珍的《本草纲目》总结了以前药物之大成，具有很高的学术水平。此外,7～9世纪已有关于黑火药三种成分混炼法的记载,并且在宋初时火药已作为军用。欧洲自3世纪起迷信炼金术,直至15世纪才由炼金术渐转为制药，史称15～17世纪为制药时期。在制药研究中为了配制药物，在实验室制得了一些化学品如硫酸、硝酸、盐酸和有机酸。虽未形成工业，但它导致化学品制备方法的发展，为18世纪中叶化学工业的建立，准备了条件。

    早期的化学工业从18世纪中叶至20世纪初是化学工业的初级阶段。在这一阶段无机化工已初具规模，有机化工正在形成，高分子化工处于萌芽时期。

    无机化工第一个典型的化工厂是在18世纪40年代于英国建立的铅室法硫酸厂。先以硫磺为原料，后以黄铁矿为原料，产品主要用以制硝酸、盐酸及药物，当时产量不大。在产业革命时期，纺织工业发展迅速。它和玻璃、肥皂等工业都大量用碱，而植物碱和天然碱供不应求。1791年N.吕布兰在法国科学院悬赏之下，获取专利，以食盐为原料建厂，制得纯碱，并且带动硫酸（原料之一）工业的发展；生产中产生的氯化氢用以制盐酸、氯气、漂白粉等为产业界所急需的物质，纯碱又可苛化为烧碱，把原料和副产品都充分利用起来，这是当时化工企业的创举；用于吸收氯化氢的填充装置，煅烧原料和半成品的旋转炉，以及浓缩、结晶、过滤等用的设备，逐渐运用于其他化工企业，为化工单元操作打下了基础。吕布兰法于20世纪初逐步被索尔维法（见纯碱）取代。19世纪末叶出现电解食盐的氯碱工业。这样，整个化学工业的基础──酸、碱的生产已初具规模。

    有机化工纺织工业发展起来以后，天然染料便不能满足需要；随着钢铁工业、炼焦工业的发展，副产的煤焦油需要利用。化学家们以有机化学的成就把煤焦油分离为苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽、菲等芳烃。1856年，英国人W.H.珀金由苯胺合成苯胺紫染料，后经过剖析确定天然茜素的结构为二羟基蒽醌，便以煤焦油中的蒽为原料，经过氧化、取代、水解、重排等反应，仿制了与天然茜素完全相同的产物。同样，制药工业、香料工业也相继合成与天然产物相同的化学品，品种日益增多。1867年，瑞典人A.B.诺贝尔发明代那迈特炸药（见工业炸药），大量用于采掘和军工。

    当时有机化学品生产还有另一支柱，即乙炔化工。于1895年建立以煤与石灰石为原料，用电热法生产电石（即碳化钙）的第一个工厂,电石再经水解发生乙炔,以此为起点生产乙醛、醋酸等一系列基本有机原料。20世纪中叶石油化工发展后，电石耗能太高，大部分原有乙炔系列产品，改由乙烯为原料进行生产。

    高分子材料天然橡胶受热发粘，受冷变硬。1839年美国C.固特异用硫磺及橡胶助剂加热天然橡胶，使其交联成弹性体，应用于轮胎及其他橡胶制品，用途甚广，这是高分子化工的萌芽时期。1869年，美国J.W.海厄特用樟脑增塑硝酸纤维素制成赛璐珞塑料，很有使用价值。1891年H.B.夏尔多内在法国贝桑松建成第一个硝酸纤维素人造丝厂。1909年,美国L.H.贝克兰制成酚醛树脂,俗称电木粉,为第一个热固性树脂,广泛用于电器绝缘材料。

    这些萌芽产品，在品种、产量、质量等方面都远不能满足社会的要求。所以，上述基础有机化学品的生产和高分子材料生产，在建立起石油化工以后，都获得很大发展。

    物质提纯

    物质的提纯是指将物质中的其他杂质除去得到较为纯净的物质的过程。解答这类题目时，必须考虑到物质的存在状态，被提纯物质与杂质之间在物理性质和化学性质上的差异和联系，然后决定选用何种试剂，采用何种方法。现就物质提纯题的常见解法归纳如下：

    一、利用物质物理性质上的差异

    例1.除去Cl2中混有的少量HCl气体。

    解析：（溶解性差异法）将混合气体通过饱和食盐水，HCl气体溶于饱和食盐水而被除去。

    例2.除去固体KNO3中混有的少量NaCl杂质。

    解析：（结晶法）先将混合物在高温下制成饱和溶液，然后逐渐冷却，使KNO3结晶析出，再过滤便可得到KNO3晶体。

    例3.除去氢溴酸中少量的溴单质。

    解析：（萃取分液法）将混有溴的氢溴酸加到分液漏斗中，然后再加萃取剂CCl4，充分振荡后静置，分出下层液体，所得上层液体便为氢溴酸。

    例4.除去碘中混有的泥沙。

    解析：（升华法）加热使碘升华，然后再收集碘，便可除去泥沙。

    例5.除去某一液溶胶中混入的少量的食盐杂质。

    解析：（渗析法）把混有食盐杂质的胶体装入半透膜袋子里，把袋口扎好，把袋子系在玻璃棒上，然后把它悬挂在流动的蒸馏水中，过一段时间后，胶体中的、便通过半透膜溶入水中，从而使胶体得以净化。

    例6.现有A、B两种液体的混合物，已知A的沸点为35℃，B的沸点为200℃，如何得到A、B的纯净物？

    解析：（蒸馏法）将A、B的混合液进行蒸馏，然后收集35℃时的馏分就可得到A物质，留在烧瓶里的是B物质。

    二、利用物质化学性质上的差异

    用化学方法提纯的关键是... -->>

本章未完，点击下一页继续阅读