文档介绍:海洋养殖水化学
Click here to modify the text , you may post text here . Click here to modify the text . Click here to modify t 软物质如液晶、聚合物、胶体、膜、泡沫、颗粒物质、生命体系等,在自然界、生命体、日常生活和生产中广泛存在。它们与人们生活休戚相关,如橡胶、墨水、洗涤液、饮料、乳液及药品和化妆品等等;在技术上也有广泛应用,如液晶、聚合物等;生物体基本上由软物质组成,如细胞、体液、蛋白、DNA等。
小故事
然而,软物质与一般硬物质的运动变化规律有许多本质区别。对软物质的深入研究将对生命科学、化学化工、医学、药物、食品、材料、环境、工程等领域及人们日常生活有广泛影响。在我们日常所说的“软”的概念里,主要的特征就是容易形变。在软物质这个名词里也有类似的含义。对于软物质德热纳给出一个重要的特征:弱力引起大变化。典型例子如:电子表内的液晶物质,当电压发生微小变化,即能显著地将其转换成光信号;只需在水中加入极少量表面活性剂,即可显著增强液相的表面活性;在非网状高分子中加入少量交联剂,即可生成机械强度成倍上升的网状高分子。
近代
1、纤维素(Cellulose)的改性
1846年的一天,瑞士巴塞尔大学的化学教授舍恩拜因(Schonbein,1799-1868)在厨房做实验,不小心打破了蒸馏硝酸和硫酸的烧瓶,……….。
Cell-OH + HNO3
H2SO4
Cell-ONO2 + H2O
纤维素
硝酸纤维素
(火棉)
他公布了化学式,但把反应式卖给奥地利政府和一个英国商人泰勒。到1862年所有火棉厂都炸毁了。
海厄特(1870年)发明赛璐珞
美国的印刷工人海厄特(Hyatt)是一位业余化学爱好者。1870年为了找到一种象牙的代用品,他在硝酸纤维素中加入樟脑增塑。用这种方法得到的角质状材料不仅韧性好,还可热塑加工。这是历史上第一种塑料,称为“赛璐珞”(Celluloid)。
可用作乒乓球、眼镜架、梳子、衣领、指甲油等。1884年柯达公司用它生产胶卷、但这种电影胶片放映时常摩擦而燃烧。
1884年法国人夏尔多内伯爵(Chardonnet )发明人造丝
但极易燃烧,纺织厂的工人们似乎很不喜欢他们的岳母大人,把这种丝称为岳母丝
现在的人造丝
醋酸纤维素
再生纤维素
硝酸纤维素溶液
人造丝
纺丝
衣服
(30亿公斤/年,生丝的65倍)
粘胶法生产再生纤维素——粘胶丝和玻璃纸(赛璐玢,Celluphane)
H2O
第一个人造聚合物——酚醛树脂
1907年 贝克兰(美国,Baekeland )研制人造虫胶
15万只紫虫胶,半年,(漆)
苯酚 +甲醛 角状物质(玻璃仪器报废)
反其道而行之,加热加压
酚醛树脂应用于电器、刀柄、计算机外壳等
贝克兰(1863-1944)
贝克兰用来合成酚醛树脂
的反应釜
贝克兰的研究持续了5年,获得100多项专利。
酚醛塑料是人类有目的创造的第一种高分子,
也是人类真正合成的第一种高分子。
他通过改变原料配比和反应条件,得到三种产品。
酸性介质中
碱性介质中
以在酸性介质中,酚与醛的反应过程为例:
OH
OH
+ CH2O
-CH2OH
OH
-CH2-
OH
OH
-H2O
-CH2OH
OH
-CH2-
OH
OH
-CH2-
OH
n
n
二羟二苯基甲烷
热塑性酚醛树脂
电器元件
聚乙烯的发明(1)
19世纪30年代,由于合成氨工业的发展,人们在有机合成反应中开始广泛采用高压技术。1933年3月,英国帝国化学公司(ICI)的福西特和吉布森想让乙烯和苯甲醛在140MPa的高压和170℃温度下进行反应。但是达到预定时间后,预定的反应没有发生。当他们打开反应釜清理时,发现器壁上有一层白色蜡状的固体薄膜,取下分析后发现它是乙烯的聚合物。这使他们感到十分惊奇,于是他们重复了上述实验,试图找出原因所在,不幸发生了爆炸事故使实验不得不终止下来。
聚乙烯的发明(2)
1935年,帝国化学公司的另几位研究人员帕林、巴顿和威廉姆斯决定重复上述试验。他们在一个高压容器中进行实验,实验过程中,由于高压容器的密封性能不好,容器里的压力不断降低,虽然采取了补救措施,实验还是不得不终止。不过在实验结束后,他们还是在装置中发现有少量的白色固体,经分析,它与两年前被福西特发现的蜡状薄膜是同一种物质——聚乙烯。
聚