A. 關於分子間作用力
食鹽NaCl,是離子化合物。溶解後形成鈉離子和氯離子,所以克服的並不是分子間的作用力。乾冰是分子化合物,升華是由固態的二氧化碳變成所態的二氧化碳,所以克服的是分子間作用力。氯化銨受熱分解,生成胺氣和氯化氫,發生化學反應,所以並不是分子間作用力。水是分子化合物,冰融化成水,只是將固態的水變成液態的水,所以克服的是分子間作用力。
三氧化硫是分子化合物。熔化或升華並沒有發生化學反應,還是三氧化硫,分子內的結構並沒有發生改變,只是分子間的距離和作用力發生了改變。
畢竟兩年沒有碰化學了,這只是記憶中所留的一點。希望可以幫到你。考 個好大學。
B. 選礦及加工
一、高嶺土的選礦
高嶺土的選礦過程,實質上是分選出高嶺石族礦物、多水高嶺石族礦物和其他粘土礦物,除去石英、長石、雲母以及磁鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、軟錳礦、硬錳礦、金紅石等非粘土獨立礦物的過程。可分為干法選礦和濕法選礦。
(一)干法選礦
干法選礦工藝是一種簡單經濟的加工工藝,大致過程為:
原礦→乾燥→破碎→粉碎→磨細→除砂→除鐵
干法選礦可省掉產品脫水和乾燥過程,減少微粉流失;工藝流程短,生產成本低,適合於乾旱缺水地區。但產品質量受原礦質量的影響較大,且不穩定。
(二)濕法選礦
濕法選礦工藝包括礦石准備、選礦加工和產品處理三個階段。
1.礦石准備階段
包括配料、破碎和泥料的搗漿分散作業。搗漿是將高嶺土原礦與水、分散劑混合在搗漿機內制漿,搗漿作業可使原礦分散,為分選作業制備適當細度的高嶺土礦漿,並同時去掉大粒砂石。在高嶺土濕選工藝中,首先將原礦製成泥漿,使礦物以顆粒狀單體形態在水中解離,顆粒大小以微米為單位,甚至於更小。為了使高嶺石族礦物與雜質礦物(如石英、長石、雲母、黃鐵礦、鈦鐵礦等)分離,就必須使粘土顆粒分成細、中、粗三個粒級。高嶺土顆粒界面上帶著相反電荷,顆粒之間相互吸引產生絮凝呈絮團狀,這樣就需添加適當的分散劑,使之電離後吸附在帶電荷的高嶺土表面,使其具相同的電荷而相互排斥,此時泥漿便具有流動性(礦漿的濃度一般為5%~14%)。礦漿中的礦物顆粒只有達到充分分散,才能有效地進行分級和選別。一般粘土懸浮液呈現中性—鹼性(pH=8)時,便顯示穩定的分散狀態。常用的分散劑有如下幾種:
調整pH:氫氧化鈉(NaOH),碳酸鈉(Na2CO3);
沉澱Ca2+:草酸銨(NH4)2C2O4;
絡合Al3+,Fe3+:檸檬酸鈉(Na3C6H5O7·2H2O);絡合多價金屬離子:水玻璃(Na2O·mSiO2),焦磷酸鈉(Na4P2O7),六偏磷酸鈉(NaPO3)6。
2.選礦階段
選礦階段包括除砂、分級、浮選、化學漂白、磁選等,以除去不同雜質。
(1)除砂
濕法除砂,即主要去掉石英、長石、雲母等碎屑礦物和岩屑等較粗粒的雜質,同時也可除去部分鐵鈦礦物。常用耙式浮槽式分級機、螺旋式分級機、水力旋流器和振動篩等進行。我國小礦山採用自然沉澱除砂,再進入沉澱池濃縮、經沉降脫水乾燥後生產出磚塊狀的高嶺土坯子。這種產品一般用於陶瓷工業。在機械化選礦廠,則先用單軸搗漿機除去部分粗砂,而後再進入水力旋流器或振動篩等進一步除砂。據報道,目前國外有一種用於除砂的新型設備———工業型葉輪機(德國產),經過工業考核,其可以取代現有生產所用的螺旋分級機和振動篩的生產工藝。
(2)分級
目前我國生產高檔產品,特別是塗料級高嶺土產品,主要採用分級方法。
1)水力分級:將原礦用水在攪拌條件下,製成泥漿懸浮液,使粘土礦物和雜質礦物以顆粒狀單體形態分散於水中,同時加入適當的分散劑,自然沉澱後,收集上層高嶺土懸浮液。
2)各種分級機:水力旋流器、振動細篩,分成粗、細兩個粒級。
在造紙塗料加工過程中,2μm粒級含量一直作為工作指標的控制點,要求粒度盡量均勻,既要小於2μm,又要防止研磨時發生過粉碎,因此必須分級。所謂分級就是利用礦物顆粒的大小或密度的差別來分離礦物,若組成礦漿的礦物粒度相差大,則一般用篩網分級;若相近,則據其密度差別進行選別。常用的分級設備有水簸、水力旋流器、離心機等。
高嶺土深加工工藝中的超細分級,在國外多採用卧式螺旋離心機,一般結構的卧式螺旋離心機在處理過程中,由於螺旋的攪動,中粗顆粒很難沉降,而隨溢流帶走,同時又夾帶著相當部分的細顆粒由螺旋推送到出渣口排出,這樣使得分級效果不好。目前國外較先進完善的粒子分級裝置首推美國所產的專利離心機。
(3)浮選
浮選法是在提純高嶺土中應用十分廣泛的選礦工藝,目前工藝和設備也在不斷改進更新,使得高嶺土精礦獲得更高的白度,而滿足工業需要。
浮選是採用一定的懸浮設備和浮選葯劑,除選出雜質礦物的提純方法。因高嶺土原礦所含的雜質不同,所採用的浮選方法、葯劑和設備也不一樣。常用的有泡沫浮選、背負浮選、雙液層浮選和選擇性絮凝浮選等。泡沫浮選對處理幾微米以下的礦物,特別是一些難選的礦物效果不大,一般不常用。
1)超細粒懸浮法:超細粒浮選(又稱背負浮選)能處理100%小於3μm,其中48%小於0.5μm的礦物(如銳鈦礦、石英砂、電氣石和氧化鐵等),是選別微細粒礦物極為有效的工藝之一。該法是採用油酸(塔爾油、燃料油)作捕收劑,松油作起泡劑,硅酸鈉作分散劑,可溶性的鹼土金屬鹽(石油磺酸鈣)作助選劑,用氫氧化銨調整pH值(一般pH=9左右),採用-325目的方解石、石英、螢石、重晶石等作載體,用來捕集要分選的微細礦物雜質,這種方法的實質是用載體增大礦物與氣泡的碰撞率和接觸面,在浮選過程中,吸附捕收劑的載體背負著雜質顆粒上升到泡沫層,而隨泡沫溢流排出,高嶺土為底流產品,這樣便達到分離的目的。殘留在粘土中的化學葯劑及載體礦物對最終產品有害,必須盡可能地除去。載體礦物從泡沫中回收後,可以加以循環使用。一般情況下,載體礦物粒度的減小,攪拌強度的提高,能顯著提高載體礦物與微細懸浮礦粒的碰撞速率,對提高分選指標非常有利。另外對載體礦物預先進行疏水化處理是提高鐵脫除率的一項必不可少的措施。
超細粒浮選的優點是可採用普通設備和浮選葯劑,分選效果好,一般能除去70%的鐵鈦雜質,白度可達90以上。缺點是工藝流程復雜。
2)雙液層浮選法:雙液層浮選法是在超細粒浮選的基礎上發展而來的,這種方法是先在高嶺土礦漿中加入分散劑,調整pH在5~11范圍之間,再加入能選擇性地捕集其中一種礦物的陽離子捕集劑(脂肪酸類)和四氯化碳,然後用有機液(工業煤油)調和,礦漿在pH=8~12時,乳化而形成高嶺土—水層和雜質—有機液層兩種液體層,提純的高嶺土從水相中回收,雜質礦物從油相中除去,這種方法的特點是不使用礦物載體,而只用能捕集雜質的憎水性捕集劑和非極性的有機液處理礦漿,浮選過程可在水力旋流器或重力沉澱池中進行,分選前須調整礦漿的固含量並加入適當的分散劑,以得到最佳的分選效果。英國高嶺土公司(ECC公司)採用此法進行分離高嶺土中電氣石等雜質的研究,其在粘土礦漿中添加硅酸鈉和鹼作分散劑,以工業煤油作調和劑,脂肪酸作捕集劑,攪拌混合後靜置,兩液分層,純凈的高嶺土從液相回收,電氣石從油相回收。使用過的調和劑(工業煤油),清除雜質後可重復使用。這種方法的缺點是成本較高。
3)選擇性絮凝浮洗法:
①選擇性絮凝高嶺石。此法是使用一種陰離子絮凝劑(如高分子絮凝劑聚丙烯醯胺),通過橋鍵作用,將高嶺石連接成一種鬆散的網狀的聚集狀態,沉澱於底部。對薄片狀的高嶺石,由於其層面與端面的電化學性質不同,其中端面與絮凝劑(聚丙烯醯胺)相互作用強烈,這種聚合物和端面的吸附形成橋鍵,引起端面與端面的絮凝,結果引起顆粒與顆粒之間的絮凝沉向底部。
其他礦物留在懸浮液中,靜置一定時間後,倒出懸浮液,將絮凝物在清水中攪拌成懸浮液後再進一步分離。
②選擇性絮凝石英、明礬石等雜質。高嶺石與雜質礦物的電化學性質差異較大,也可選擇一定的絮凝劑,將石英等雜質絮凝,使細微的高嶺土呈分散狀態懸浮狀態,用虹吸或傾析法,使高嶺土礦漿與絮凝雜質分離。進而可獲得純度高、粒度細的高嶺土產品。
這種方法是近20年來發展起來的被認為是細粒選礦中最有前途的有效工藝之一,美國、俄羅斯、英國、德國、捷克等均採用了這種工藝,使得高嶺土的分選能力和選礦回收率均有所提高。
我國在20世紀70年代末開始進行高嶺土選擇性絮凝浮選的研究,主要是除明礬石,並取得了一定的成果。試驗中採用水玻璃作分散劑,水解的聚丙烯醯胺作絮凝劑,加Ca2+活化礦漿,結果礦石脫硫率可達65.72%。試驗中絮凝劑濃度為160×10-6,絮凝劑聚丙烯醯胺水解度為70%,沉降時間為180min,pH=9.5~10,水玻璃用量為400×10-6時效果最佳。在礦漿中添加Ca2+可使高嶺土和明礬石產生不同的絮凝效果,明礬石絮凝明顯活化,當CaCl2達40×10-6時,明礬石絮凝回收率可達92%。
(4)漂白
高嶺土的漂白主要是除去高嶺土中的鐵、鈦氧化物著色雜質和染色的有機物。
1)化學漂白:採用化學方法可以除去牢固覆蓋在高嶺土顆粒表面的氧化鐵膜。因為這部分鐵採用磁選和浮選法很難除去,這就必須採用化學漂白進行處理,即採用化學方法溶出鐵、鈦等著色雜質再漂洗出去。常用的化學漂白法方法有氧化還原法、酸溶法、氯化法等。
還原法:該法的實質就是使高嶺土中難溶性的Fe3+還原成可溶性的Fe2+,而後洗滌除去,從而提高高嶺土的白度。這是高嶺土工業中傳統的除鐵方法。在漂白前礦漿流入攪拌機攪拌,並要加入絮凝劑絮凝後,再進行漂白。常用的還原劑有:連二亞硫酸鈉(又稱保險粉)、硫代硫酸鈉、亞硫酸鋅等。
此過程可使難溶的Fe3+→Fe2+,然後洗滌除去。
影響漂白效果的因素有很多,如礦石的特徵、溫度、pH值、葯劑用量、礦漿濃度、漂白時間、攪拌強度等。若礦石中雜質呈星點狀、浸染狀,含量低,那麼可以得到較好的漂白效果,白度顯著提高。若礦石中含有機質、雜質含量高,那麼漂白效果差,白度提高的幅度不大。漂白過程中的溫度一般宜在常溫下,太高,雖然能加快漂白速度,但熱耗量大,葯劑分解速度過快,造成浪費並污染環境;過低,反應緩慢,生產能力下降。礦漿的pH值調整到2~4時,漂白效果最佳。葯劑用量方面,一般隨著用量的增大,漂白速度加快,白度也隨之提高,但達到一定程度時,白度不再增長。礦漿濃度以12%~15%為宜。漂白時間既不能過長,也不能過短,時間過長既浪費葯劑,又降低了高嶺土的質量,因為空氣中的氧會導致Fe2+氧化成Fe3+;過短,白度達不到要求。反應完畢後,應立即進行過濾洗滌,否則表面會逐漸發黃。對於產品發黃問題,20世紀70年代美國曾有專利介紹了添加磷酸鹽可避免返黃。具體方法是:先加連二亞硫酸鈉進行還原漂白,過一定時間後,加入磷酸鹽。經驗證,漂白後的產品能夠達到永久性的漂白。採用連二亞硫酸鹽對高嶺土進行漂白,在一定程度上可使高嶺土的白度和亮度顯著提高,但這種還原劑性質極不穩定,受熱、受潮或敞露於空氣中都能發生分解。在漂白過程中有相當量的Na2S2O4消耗在自身的分解反應中,為了避免這種浪費,近幾年來已研究出幾種改進方法,如鋅粉漂白法、硼氫化鈉漂白法、二氧化硫電解法等,這些方法的相同點在於:在漂白過程中即時產生Na2S2O4,從而避免了葯劑的浪費,降低了成本,同時也獲得了較好的漂白效果。
對含黃鐵礦、有機質的高嶺土,一般採用氧化漂白法,即使處於還原狀態的黃鐵礦氧化成可溶性的硫酸亞鐵和硫酸鐵,同時氧化有機質,使其變成易被洗去的無色氧化物。據資料,國外採用了一種氧化-還原聯合漂白法,並通過試驗證明這種方法比單純的還原或氧化漂白效果更佳。如美國喬治亞州高嶺土,原土<2μm含量為80%,白度70.2%,製成20%的泥漿後,加入還原劑(Na2S2O4)漂白,白度增高到72.0%,顯然,這種效果並不令人滿意。如果在泥漿中先加入雙氧水(過氧化氫)、次氯酸鈉等氧化劑,讓高嶺土中著色雜質反應完全,然後再加入Na2S2O4漂白,其白度可提高到85.0%。
酸溶法:利用高嶺土耐酸不耐鹼的性質,用酸液(HCl、H2SO4、草酸)處理高嶺土,使其中不溶化合物轉變成可溶化合物,而與高嶺土分離。一般為了使雜質充分溶解,可同時加入氧化劑(過氧化氫等)或還原劑(氯化亞錫、鹽酸羥胺等)。酸溶漂白的效果與鐵礦物的賦存狀態、酸的用量、反應溫度等有關,呈浸染狀賦存於高嶺土表面的赤鐵礦易溶於鹽酸而被除去,含鈦礦物的高嶺土很難用此法除去雜物而提高白度。
用硫酸處理高嶺土,需在壓力為2×155Pa的壓力鍋中持續2~3h,採用8%~10%H2SO4溶液且須過量,處理後洗去Fe和剩餘酸,用這種方法可除去高嶺土中約90%的Fe2O3。採用比例為1∶2的濃硫酸和硫酸銨的混合液在100℃下處理高嶺土持續2h,過濾懸浮液並用硫酸清洗,鈦、鐵雜質都可清除。用0.1%~0.5%的草酸或草酸鈉的熱溶液,可使賦存於磨細的高嶺土顆粒表面的鐵鈦化合物溶解而除去。
國外的高嶺土漂白研究中新的進展:如在高嶺土粉末中加入NH4Cl,在加到200~300℃時與高嶺土中的鐵反應,冷卻後,用稀鹽酸浸出鐵的生成物FeCl3,即可漂白。目前正處於試驗階段,這種漂白需要在高溫密閉條件下進行。
2)生物除鐵漂白:利用某些微生物(細菌,真菌)具有從氧化鐵(褐鐵礦,針鐵礦)中溶解鐵的能力。利用微生物這種溶解鐵的能力,可將高嶺土中所含鐵雜質除去。微生物這種溶解鐵的能力,情況很復雜,原因尚不清楚,有人認為與起復合劑作用的有機酸和其他新陳代謝物的形成有關,也與酶解和非酶解對鐵的還原作用有關。
目前已研製出一種兩步處理方法:首先制備培養液(即浸出劑),浸出劑是將菌株在30℃下置於營養媒介中培養而成的。營養媒介中含有3gNH4NO3,1gKH2PO4,0.5gMgSO4·7H2O和每升天然水中不等量的糖蜜。媒介最初的pH值約為7,這類微生物在表面或水中生成,培養所需的時間取決於培養方法和介質中糖漿的初始濃度,一般為5~14天,當糖漿的初始濃度高於150g/L時,最終的pH值總是小於2,浸出劑中有機酸的濃度約大於40g/L。草酸與檸檬酸的含量之和占整個有機酸含量的95%以上,在人工合成的含同量有機酸的浸出劑中加鹽酸酸化至pH=0.5,也可取得同樣的浸取效果。浸出劑制備好後,在90℃下用浸出劑浸濾高嶺土,試驗中採用11種不同品種的高嶺土,其Fe2O3含量從0.65%~1.49%不等,Al2O3含量分別為32%~35.2%,鐵以氫氧化物形式出現,主要是針鐵礦,其在高嶺土中呈包裹體存在,其餘的鐵則是從外部滲入且污染了高嶺土菌絲體內。試驗攪拌強度為400~600r/min,礦漿最佳濃度為20%~25%,處理時間為2~5h。結果見表7-3,從表中可看出,經過浸出劑處理後,Fe2O3含量從0.65%~1.49%可降至0.44%~0.75%,白度從55~87提高到86~92。而僅有少量的鋁隨鐵一起從高嶺土中浸出。延長浸取周期,可以浸出高嶺土中更多的鐵,但同時會使鋁發生強烈溶解,所以一般浸出時間要適當控制。
3)磁選除鐵漂白:幾乎所有的高嶺土原礦都含有少量的鐵礦物(Fe2O3一般為0.5%~3%),主要有鐵的氧化物、鈦鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、雲母、電氣石等。這些著色雜質通常具有弱磁性,這樣即可用磁選方法除去這些有害雜質。磁選是利用礦物的磁性差別而在磁場中分離礦物顆粒的一種方法,對除去磁鐵礦和鈦鐵礦等高磁性礦物或加工過程中混入的鐵屑等較為有效。對於弱磁性礦物,一種方法是可以先焙燒,待其轉變成強磁性氧化鐵後再進行磁選分離;再一種方法就是採用高梯度強磁場磁選法。
表7-3 用各種微生物方法除去高嶺土中的鐵
(據郭守國等,1991)
A.高梯度強磁場磁選法
1973年,美國生產出第一台高梯度磁選機。1981年,我國長冶研究院研製出我國第一台半工業型周期式高梯度磁選機,已用於陶瓷原料的提純。目前,高梯度磁選機已廣泛用於高嶺土等非金屬礦的除鐵。
高梯度磁選機工作原理:工作時先接通電流,線圈便產生磁場,鋼毛即被磁化,接著自動打開給料閥、排料閥和流速控制閥,礦漿進入分選箱,通過被磁化的鋼毛後,磁化物質被鋼毛截留,其餘未被磁化的料漿通過排料閥,打開沖洗閥,沖掉鋼毛上的非磁性料漿,再關掉電源,鋼毛磁性消失,再用水沖洗出被磁化的磁性礦物,整個過程按程序自動控制完成。
這種方法有兩大特點,一是具有能產生高磁場強度(107Gs/cm數量級)的聚磁介質(一般為鋼毛),二是有先進的螺絲管磁體結構。高梯度磁分離技術對於脫除有用礦物中弱磁性微細顆粒甚至膠體顆粒十分有效。這種方法優點是工序簡單、產量高、成本低、無污染,能藉助於調整分離操作參數來生產不同檔次的產品,並可按需要控制生產成本,是一種效果好、適應性強的技術,具有較好的經濟效益。缺點是設備投資高、耗電大。早在70年代美國就有不少廠家用此項技術全部或部分取代浮選、化學漂白等傳統的提純高嶺土的方法。美國喬治亞中部地區的一些高嶺土公司已將高梯度磁選作為標準的處理工藝。表7-4為不同產地的高嶺土用PEM-5型高梯度磁機除鐵、鈦試驗的結果。
表7-4 不同產地高嶺土用PEM-5型高梯度磁選結果
(據郭守國等,1991)
從表中數據可以看出,高梯度磁機選礦中,有害雜質鈦比鐵易於除去。
B.超導磁選
隨著高嶺土礦體不斷開采,高嶺土原礦的質量逐漸降低,賦存於高嶺土中的鐵鈦礦物的粒度也越來越小,高梯度磁選機也無法將幾個微米下的弱順磁性礦物分離出來。據報道,目前國外已有10多個國家正從事用超導磁選機對高嶺土進行除鐵、鈦的研究。
超導磁選機由三個主體部件組成。一是超導磁體,它是由鈮鈦線或鈮錫線繞制而成;二是超低溫製冷系統,用液氦、液氮製冷,使鈮鈦或鈮錫磁體在4.2K下達到磁體無直流電阻的超導狀態;三是分選管道或分選裝置,使要分選的礦粒或礦漿在超導磁場中將磁性礦物與非磁礦物分開。超導磁選機根據有無介質及其所產生的梯度不同可分為無梯度超導磁選機和高梯度超導磁選機兩種,高嶺土比較適合於用後種,這種磁選機可處理幾個微米或亞微米級別極弱的順磁場礦物。超導磁選機能長期運轉,與常規磁選機相比,降低電耗80%~90%,僅此一項每年可節約15萬美元,其佔地面積為原來的34%,重量為原有的47%;另外,其還具有快速激磁和退磁能力,可使設備減少分選、退磁和沖洗雜物所需的時間,從而大大提高了礦物的處理量。該設備處理能力為6t/h。
美國貝爾電話實驗室建造了一種10萬Gs的電磁體,電耗達1600kW,每分鍾還需用4.5t水冷卻。早在1976年,日本就製造出了一台17.5萬Gs的超導磁體,是世界上最強的超導磁體,總耗電才15kW。
二、高嶺土的剝片與超細粉碎
紙張、橡膠、塑料作填料,紙張塗料,化妝品增稠劑等應用領域,對高嶺土的細度和形狀有一定的要求,因此,必須對精選的高嶺土進行剝片和超細粉碎,從而提高產品的質量,而一般常規方法難以達到這一目的。近年來,在超細加工工藝研究方面有了很大的進展,如採用超音速氣流粉碎等方法提高了高嶺土細度,從而為生產更多的塗料級和高檔填料級產品開辟了新的途徑,擴大了資源利用率,獲得了較好的經濟效益。高嶺土的剝片與超細粉碎工藝主要有磨剝法、高壓擠出法、氣流粉碎法。
1.磨剝法
粗粒的高嶺土往往是由許多單片疊加而成,剝片工藝就是用研磨方法把疊層狀的高嶺石聚集體(>2μm)剝離成為單片或減少疊層的層次。目前剝分採用的主要設備是鱗片研磨機,研磨介質有瓷珠、玻璃珠、人造剛玉珠、尼龍聚乙烯珠。珠的相對密度約2~4.5,直徑為2~3mm。通過攪拌泥漿和細研磨介質組成的混合物,使磨介與磨介之間產生相互碰撞,而達到使高嶺石剝離的目的。高嶺石經剝分後,晶體結構一般未被破壞,新生面不被污染,能解離釋放出高嶺土中的著色雜質,通過沉降或離心分離除去。所以,在細度大大提高的同時,白度和光澤度也有所提高。用於造紙業,可大大提高紙張的光澤度和不透明性。工藝簡單,但生產效率略低,能耗大。
2.高壓擠出法
高壓擠出法是將高嶺土製成泥漿,在高壓擠出裝置中,用高壓泵(最高可調到5.88×107Pa),將泥漿以950m/s的線速度從窄縫中摩擦擠出,高速噴射到處於常壓的葉輪上,當物料離開縫隙時,壓力突然降低便產生空穴效應,像爆米花一般,利用高剪切力加空穴效應原理使高嶺石的晶面沿結合力較弱的氫鍵方向層層剝開,可生產小於2μm佔80%的塗料級產品。
用此工藝處理的高嶺土粒度范圍是2~20μm。經試驗證明,用高壓均漿器一次處理後的料漿中小於2μm的粒級可由原來的18%提高到37%。如福建龍岩高嶺土礦,原礦天然白度很高(75~80),高嶺石含量為20%~30%,精選後高嶺土為片狀,粒度以2~5μm、5~10μm為主,達不到塗料級產品標准,採用高壓擠壓法後,可得小於2μm顆粒佔80%以上的塗料級產品,獲得了最大的經濟效益。
3.氣流粉碎法
氣流粉碎法的實質是利用流體能量,使粉料受到很大的剪切碰撞、摩擦力等的作用。當作用力大於粒子本身的破壞應力時,粒子即被粉碎。該法是利用750m/s或更高的超高速氣流為流體能量,在特殊裝置內,使粉體顆粒相互碰撞達到碾磨,同時使碾碎的顆粒隨同噴射的旋渦氣流在粉碎機內設置的特殊分級室中分級,再通過離心作用,將分級旋流中的粗粒子甩向外邊,通過迴路管使之再循環回到超音速噴嘴,從噴嘴中高速噴射出來的顆粒再碰撞碾磨室中旋渦著的粗顆粒,只有被粉碎了的、小於一定粒度大小的細顆粒被排放出來,進入捕集器收集。經氣流粉碎後,煅燒高嶺土90%以上的粒度均在5μm以下,由此可見,採用此法可以收到良好的效果。
4.化學剝片法
化學剝片法又稱化學分散法,它是將高嶺石加到某種葯劑中浸泡,使葯劑進入到高嶺石的晶體疊層以氫鍵結合的晶面層,破壞晶層間的氫鍵,使晶層間的結合力變弱。晶層間的相對位移就變得較容易,從而使晶體疊層出現「松解」現象。此時再施加較小的外力即可使疊層的晶片一層層剝落下來,產生的小鱗片近於單位的高嶺石晶層。化學葯劑很多:尿素(CO(NH2)2)的飽和溶液,聯氨,聯苯氨,乙醯胺丙烯酸。蘇州非金屬礦工業設計研究院沈長樂、蔣軍等研究後認為:化學剝片法用於工業生產的最大障礙是葯劑成本高,而不是葯劑本身的剝片能力。但原蘇聯學者聲稱,他們已找到了廉價的剝片劑。
5.快速冷凍剝片法
英、美等國家正在著手研究這種剝片方法,它是將高嶺土迅速通過裝有液氮的超低筒體,高嶺石晶層間的水突然被冷凍而結冰膨脹,晶層遭到破壞,微弱的氫鍵斷裂,疊層狀高嶺石便變成一片片單一的晶體。
三、高嶺土煅燒加工
將精選的高嶺土在一定的溫度下煅燒成不同用途的高嶺土熟料,然後再破碎、粉碎分級。據用途不同,其煅燒溫度不同,一般在800~1500℃,用於生產特種陶瓷、精密鑄件、橡膠、塑料、耐火材料原料。
煅燒是改善高嶺土性能的特殊加工方法。造紙塗料工業使用煅燒高嶺土可以增加紙張的散射力和遮蓋率,提高油墨吸附速度。用於電纜填料可增加電阻率。在合成4A沸石、生產氯化鋁、冰晶石工業中,煅燒可以增加高嶺土的化學活性。高嶺土經高溫煅燒後能增加白度,可部分代替價格昂貴的鈦白粉。煅燒高嶺土可用來生產莫來石。對於煤系高嶺土,煅燒是必不可少的工藝,因煅燒能脫除炭質、提高白度。
高嶺石在煅燒過程中隨著溫度的升高,會產生不同的相變,煅燒相變過程的反應式如下:
非金屬礦產加工與開發利用
從反應式可看出,500~700℃之間脫除結晶水,生成偏高嶺石,仍保持片狀形態。925℃後產生硅尖晶石相。1100℃時產生似莫來石相。1400℃產生莫來石。
高嶺土煅燒溫度的選擇,視用途而定。作為電纜填料、化工產品,溫度宜選用700℃左右。生產造紙塗料,宜選擇800~900℃,此時產生的偏高嶺石仍保持了片狀形態。生產高白度和高亮度的填料,溫度可選擇1000℃左右。生產莫來石時,溫度應大於1400℃。
為提高煅燒高嶺土的白度,可加入煅燒添加劑。添加劑的品種有多種,要根據礦石的性質,合理選用添加劑。
四、表面改性處理
高嶺土用於塑料、橡膠、油漆、電纜的填料,為使其與各種有機高分子材料容易均勻的分散,並更牢固的結合,需在高嶺土表麵包覆一層有機偶聯劑,此過程稱為表面改性。偶聯劑與高嶺土的結合,有化學反應、物理吸附或二者兼有。常用的偶聯劑有硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯、硬脂酸及其皂類。
改性方法有干法和濕法,干法比濕法效果好。常用的設備為高速捏合機。在改性生產中,高嶺土則直接與有機材料在一定溫度下摻和,在單螺桿或雙螺桿捏合機中進行。
改性效果的檢測,用紅外光譜能准確地測出偶聯劑的包覆面積。簡便的方法是用疏水法:取少許改性後產品,放入盛有清水的燒杯中,用玻璃棒攪拌一兩分鍾,靜止後觀察水中的濁度。改性效果好的高嶺土是疏水的,它漂浮在水的表面而不下沉。
C. 硅氫鍵的化學性質
酸性條件下不易水解,微鹼條件下極易水解;強還原性,在空氣中極易被氧化
水解就可以發生轉變,生成硅酸
D. 用什麼方法物理方法可以使氫鍵打開
解旋酶解開氫鍵 沒有說解旋酶一定要作用於化學鍵
E. 怎樣破壞四氟化硅氣體處理產生的硅膠
四氟化硅作為生產硅烷、晶體硅、非晶體硅、硅氧化物原料的研究越來越引起人們的重視,尤其是隨著新硅烷法的出現為多晶硅行業帶來的變革,越來越引起人們的重視。我國四氟化硅的來源主要是磷肥工業的副產物,中國專利ZL201010529976.X《濕法處理磷礦石過程中生產高純四氟化硅的方法》公開了將收集來的濕法磷酸生產中的含氟 氣體引入一個加有硫酸和二氧化硅的反應器時氟化氫轉化為四氟化硅氣體,然後將所得氣體依次通過濃硫酸或含氟化氫的濃硫酸、活性炭、硅藻土、低溫精餾等步驟,製得高純度四氟化硅氣體;中國專利申請件CN101973553A號《用氟硅酸生產高純度四氟化硅的方法》公開了用磷肥工業副產物氟硅酸與濃硫酸混合加熱產生四氟化硅氣體,然後經濃硫酸、含氟化氫的濃硫酸、純硫酸、活性炭、硅藻土過濾,低溫精餾得到高純四氟化硅氣體。據測定,磷肥工業中磷礦石中的碘含量約為O. 0057% O. 0076%,在生產過程中,雜質碘以HI的形式存在於濕法磷酸濃縮的副產品氟硅酸中,碘含量在115mg/L左右。在利用氟硅酸和濃硫酸反應生產四氟化硅氣體時,部分HI和濃硫酸反應生成碘單質,因此,四氟化硅氣體中碘是以HI和I2單質的狀態存在。工業上對四氟化硅的純化方法有物理法和化學法兩大類。物理法主要指吸附法和冷凍法,其中冷凍法是根據物質的熔沸點不同而選擇性的除去一些雜質;化學法主要包括含HF的濃硫酸分解法和三氟化鈷法,能夠除去四氟化硅氣體中的六氟二甲基硅醚雜質。迄今為止,尚無四氟化硅氣體中雜質碘的凈化技術方案的報道。
發明內容
本發明旨在提供一種四氟化硅氣體中雜質碘的凈化方法,以實現四氟化硅氣體的除碘凈化,製成高純度的四氟化硅產品,為電子、光伏、光纖行業提供一個生產硅系列產品的高純原料。為實現有效地除去四氟化硅氣體中的碘,發明人經過反復試驗,提供的凈化方法是用冷凍法除去四氟化硅中的雜質HI和I2單質,包括如下步驟
第一步,收集濕法處理磷礦石過程中產生的包括氟化氫、四氟化硅的含氟氣體,並將此含氟氣體引入一加有硫酸和二氧化硅的反應器中,使含氟氣體中的氟化氫轉化為四氟化硅氣體;或將氟硅酸與濃硫酸混合加熱,產生氣態化合物,再將氣態化合物引入一裝有濃硫酸的容器中,除去HF、水份等雜質,得到四氟化硅氣體;
第二步,將第一步得到的四氟化硅氣體引入凈化槽,用濃硫酸或濃硫酸與氫氟酸的混合物除去氣體中的水分和含氧氟硅化物;
第三步,四氟化硅氣體依次進入裝有預先乾燥過的活性炭、硅藻土的過濾器中過濾其中雜質;
第四步,將上述步驟凈化後的SiF4氣體引入冷凍裝置,冷凍除去HI以及12。上述方法第一步中,所述濕法處理磷礦石是用硫酸或磷酸或硝酸或鹽酸分解磷礦石,所收集的包括氟化氫、四氟化硅的含氟氣體進入的硫酸質量分數為85% 98%,加入的二氧化硅和濃硫酸的質量比例為1: 10 4 10 ;所述二氧化硅為石英砂,其二氧化硅含量彡95%,其細度為O. 3_以下,所述轉化溫度為45°C 130°C;所述氟硅酸與濃硫酸混合加熱溫度為80°C 110°C。上述方法第二步中,所述硫酸是質量分數為98 %的濃硫酸,所述氫氟酸為無水氟化氫;反應條件控制在溫度< 20°C。
上述方法第三步中,所述活性炭是預先經過一 10°C -50°C乾燥處理的,過濾雜質是S02、S03、H20及部分含氧氟硅化合物;所述硅藻土是預先經過20(TC 350°C乾燥處理的;過濾的雜質是CO2。上述方法的第四步中,所述的冷凍裝置是一個帶有真空層和密封蓋的罐,罐為裝有冷凍劑的冷凍室,密封蓋的上方有氣體管道,其中通入SiF4氣體,冷凍劑依靠管壁吸收SiF4的熱量達到冷凍去除碘的目的;所述冷凍溫度為_85°C 40°C,所述冷凍時間I 10min。發明人指出碘單質在常溫下為固體,HI的沸點是-35.6 °C,SiF4的沸點為-94. 8°C,因此,採用冷凍法除去雜質碘的溫度須控制在-40°C _85°C的范圍內。發明人還指出上述冷凍裝置和冷凍方式並不受限制,還可以包括冷阱等方式。本發明方法利用濕法處理磷礦石過程中產生的含氟氣體或氟硅酸與濃硫酸混合加熱,再除去雜質碘,產生氣態化合物製得高純度的四氟化硅,為電子、光伏、光纖行業提供生產硅系列產品的高純原料。適用於濕法處理磷礦石的化工企業。
F. 影響氣硅作用的因素
粒徑是影響氣硅作用的因素。粒徑越大,越好分散,粒徑越小氣硅的效果越好。氣硅的作用效果來源於氣硅微粒表面的硅羥基和改性基團,單位面積上硅羥基和改性基團數量越多,作用越明顯。
G. 如何才能破壞高分子中的氫鍵作用
甲醇
加熱
加氯化鈣
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淺論提高高分子物理課堂教學效果的幾點體會
【論文關鍵詞】高分子物理教學效果
【論文摘要】針對高分子物理課程的特點,作者在高分子物理課堂教學中,從高分子物理歷史背景、基本概念公式、理論聯系實際並結合典型案例以及充分利用多媒體四個方面闡述了如何提高高分子物理課堂教學效果,並培養學生的專業學習興趣和專業思維能力。
高分子物理是研究高分子的結構、性能及其相互關系的學科,它與高分子材料的合成、加工、應用等都有非常密切的內在聯系,是高分子專業的一門非常重要的專業基礎課程。本課程的學習對學生深入掌握專業基礎知識和基本技能有著深遠的影響。然而高分子物理具有概念多而抽象、結構紛繁而復雜、性能多變等特點被公認為高分子專業最難講和最難學的專業課。不少學生認為高分子物理理論性強、數學推導多等,因而課堂上缺乏足夠學習興趣。另外一些學生反應平時課堂上能夠聽懂老師授課內容,但是在實際中遇到高分子物理具體問題,感覺不知如何解決等問題。針對以上存在的典型問題,高分子物理老師對該課程教學進行改革研究,探索各種教學方法如案例教學、啟發式、問答式互動教學等。作者所在學校將此課程安排在大學三年級的第一學期進行,此階段的學生對於該專業的認識還比較局限,筆者在高分子物理課堂教學中採取了一些適合本專業特點的方法和措施,以提高教學效果,培養學生的專業學習興趣、積極性和專業思維能力。在此過程中,作者有以下一些體會和感受。
1注重高分子物理史的講解
高分子物理的每個概念、公式,都有其出現的時間和年代,都是為解決一定的問題而提出的。適當講授高分子物理史,幫助學生通過高分子物理歷史訊號和高分子物理科學家認識高分子物理,有助於學生了解本學科的發展,積累一定的感性認識。比如在講解高分子的鏈結構高分子鏈的交聯時,引入橡膠硫化的發明史:兩千五百年前亞馬遜河流域的印地安人將橡膠樹汁徐在腳上,發明了橡膠靴子,不過一天後靴子會逐漸解體,直到1839年,Goodyear將橡膠原汁加入硫,使橡膠分子發生交聯製造出穩定的橡膠,開啟了橡膠工業的時代。另外,結合本系塗料專業特色,給學生介紹目前塗料的發展前沿自癒合塗料,其基本原理是高分子之間通過氫鍵作用產生物理交聯.通過以上講解使學生認識到交聯的重要性及對材料性能的影響,體會高分子物理的魅力,同時也擴大了學生的知識面,加深學生對高分子物理知識的理解。
2深入淺出地講授基本概念、基本公式
基本概念多是高分子物理課程的一個突出特點,一些概念高度抽象、不好理解,這對於剛剛接觸高分子物理的學生們來說,理解起來有相當的難度。如果在講解過程中,照本宣科,學生不僅印象不深,還會出現前學後忘,而且容易把概念相互混淆。那麼,如何達到「多而不亂」、「多而不忘」的學習效果呢?以「高分子鏈無規線團」概念為例,課本上的定義比較抽象,難理解,在講課時可以將其具體化,並以Staudinger當時認為高分子鏈是硬梆梆的竿子,但這並不能顯示橡膠的彈性特性,Kuhn提出高分子鏈象義大利面條一樣有彈性、柔韌性的長鏈分子,以上高分子鏈形象生動的比喻加深了學生對高分子鏈構象的理解。再以「玻璃態和橡膠態」概念為例,把高分子鏈段比作蛇,因為蛇是冷血動物,其體內熱量主要來自周圍的環境,在溫度低的時候被凍僵保持不動以節省能量,這種狀態這有點類似高分子的玻璃態,在溫度高的時候從外界獲得能量可以運動,這點與聚合物的橡膠態類似,以上比喻使學生很容易理解玻璃態和橡膠態聚合物的鏈段運動情況,而且印象深刻不容易忘記。又如交聯橡膠彈性的統計力學應力一應變狀態方程非常重要,它將聚合物微觀結構與其宏觀力學性能聯系起來,課本上推導比較復雜,步驟多、公式多,不好理解而且容易忘。事實上只要抓住內能對橡膠彈性的貢獻為零,橡膠彈性的本質是嫡彈性,按照以下思路推導,思路比較清晰而且好理解,學生也就很容易理解公式中各參數的物理意義。
3理論聯系實際並結合典型案例教學
高分子物理理論性強,應用性也很強,高分子物理教材限於篇幅主要闡述基本原理、基本理論、等方面的內容,應用方面講得比較少。對於教師在講授這些基本知識的時候,不能只是簡單的以課本上高度概括的語言來描述,應注意理論聯系實際,並穿插豐富的,不斷更新的例子來說明,這樣可以使學生能夠更好的理解和掌握高分子物理。如在聚合物的液晶態一節中課本上對著名的芳綸纖維聚對苯二甲酞對苯二胺(杜邦公司的商品名為Kevlar)介紹較少,在講解中可以詳細分析該聚合物結構與性能的關系,其由剛性長分子構成而且其分子鏈沿長度方向高度取向,並且分子間有很強的氫鍵作用,其強度是鋼絲的5-6倍,因此由該纖維組成的織物能防止子彈的穿過,因此可用來做防彈背心。此外,該液晶態聚合物熔點在500℃以上,很難熔融加工,結晶性很強也很難溶解,杜邦公司StephanieKwolek選用復合溶劑N一甲基毗咯烷酮和少量無機鹽氯化鈣使其溶解,而氯化鈣的作用主要是破壞分子間的氫鍵,從而解決了溶解問題,以上案例使學生深刻的理解了液晶聚合物的結構與性能,而且還了解了其溶解的原理和加工的方法。作者主要從事有機無機納米復合材料的研究,積累了一些有關納米復合材料結構與性能的照片、數據與樣品。在「高分子玻璃化轉變、結晶、高分子的力學行為、粘彈性」等章節中列舉了較多的本課題組的研究成果和體會,不僅使學生加深了對多組分體系結構與性能的了解,還引發了同學對科研的興趣,使學生認識到學習理論的重要性,提高了學習的主動性。
4充分運用多媒體教學
高分子物理學中涉及很多聚合物和許多抽象的概念,模型、公式和曲線,學生憑空難想像也難以理解。充分運用多媒體教學,使抽象的教學內容具體化、清晰化,同時能大大增加課堂信息量、提高教學效率。如由於學生在大三上半學期同時學習高分子化學和高分子物理,在高物講解中涉及到一些聚合物學生對其結構組成還不熟悉,在製作課件時作者就充分考慮到這點在課件中給出聚合物的分子結構式,幫助學生理解聚合物結構特點。在如在講解高分子的構型與構象、高分子的晶態結構中像單晶、球晶、串晶、球晶生長等、高分子的溶解過程、高分子粘彈性的四元件模型可通過圖片、FLASH動畫,可以讓學生們能夠從多角度、直觀、形象、生動地進行觀察,使難以理解的內容形象化,有助於學生發揮學習的主動性,積極思考,並興趣盎然地參與教學活動。
總之,高分子物理作為高分子專業的最重要的專業基礎課,教師應在教學過程中培養學生對高分子物理的學習興趣,激發他們的學習熱情,使學生想學,並使其具有自主學習的能力和具有一定的專業思維能力,為學生學習後續專業課程或今後從事高分子相關工作奠定良好的基礎。
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【請教】請教有關氫鍵破壞及親水性改善的問題(回帖就送~)
作者: tao8888
麻煩大家告訴我一下相關的破壞氫鍵的方法,我是做高分子聚合的,不過由於使用物質(2-乙烯基-4,6-二氨基均三嗪)自氫鍵能力太強,在水中很容易聚集沉澱所以難以應用(該物質只溶於DMSO),請大家幫忙想想辦法,改善他的親水性~不要求明確,也不要求非針對某一物質,有個方向和設想就好,畢竟科研要靠部分想像的~最重要的也想聽聽大家的意見和經驗,拜謝啦~^_^
最後如果可以還麻煩大家推薦下相關的文獻,書籍,必有重謝!!
剛才編輯錯了...我手工發吧...回帖者獎兩個...
用戶評論
scuccc
沙發誒,這個問題有點難度哦
不過,想要得到更加專業的回答,我建議還是下載小木蟲APP。不要怕麻煩,APP裡面有很多非常專業的資料,還有很多各專業的大牛免費解答各種問題,現在安裝,下載資源還免費呢,趕快下載【小木蟲APP】試試吧!
zph405
破壞氫鍵一般都是加入極性溶劑的,建議往水中滴加甲醇試試,看看能不能溶解,對了,你的產物是不是通過氫鍵形成的聚合物?像我們一般都是通過改變側鏈,也即是引入親水性好的側鏈來達到的!
zph405
對了,還可以用甲醇和一些常用的有機溶劑混合起來,這樣也可能使你的產物溶於一般溶劑
liyuan
可不可以降低你的聚合度啊,低的聚合可能會溶解好些
youhun
降低溫度可以減少聚合
youhun
或者減低濃度也行
jianwei_85
可以不可以考慮一下酸化,破壞它的氫鍵。
zph405
Originally posted by tao8888 at 2009-10-11 10:40:
麻煩大家告訴我一下相關的破壞氫鍵的方法,我是做高分子聚合的,不過由於使用物質(2-乙烯基-4,6-二氨基均三嗪)自氫鍵能力太強,在水中很容易聚集沉澱所以難以應用(該物質只溶於DMSO),請大家幫忙想想辦法,改 ...
該物質聚合能溶於DMSO就是最好的證明,因為DMSO是極性比較強的溶劑,不知道樓主是否試過甲醇或甲醇和其它溶劑的混合液呢?如果判斷不錯的話,它在其中是能容得!
zph405
引:做出來的親水性(peg)嵌段共聚物連dmso都容不了,只有無規自由集聚和能容,我想可能就是破壞了自氫鍵,您覺得呢?
有點不明白了,樓主能否說清楚些呢?
tao8888
Originally posted by zph405 at 2009-10-11 18:45:
引:做出來的親水性(peg)嵌段共聚物連dmso都容不了,只有無規自由集聚和能容,我想可能就是破壞了自氫鍵,您覺得呢?
有點不明白了,樓主能否說清楚些呢?
嗯,好的,我說一下,乙烯二氨基三嗪上有氫鍵的受體和氫鍵的供應體,而且本身具有很強的疏水性,其單體只有DMSO能夠溶解,當其聚合成長鏈後,任何溶劑都不能溶,我們曾經採用過PEG與聚三嗪進行嵌段共聚,但是仍然不能溶解,而PEG與三嗪的無規共聚物就能夠溶於DMSO(因為無規在體型上可以使三嗪相對分散).所以我們就考慮是由於三嗪強力的自氫鍵作用導致其容易聚集在一起形成沉澱,所以我考慮能不能有方法降低其氫鍵的相互作用來提高溶解度,您看呢?謝謝了!!
tao8888
Originally posted by zph405 at 2009-10-11 18:45:
引:做出來的親水性(peg)嵌段共聚物連dmso都容不了,只有無規自由集聚和能容,我想可能就是破壞了自氫鍵,您覺得呢?
有點不明白了,樓主能否說清楚些呢?
嗯,好的,我說一下,乙烯二氨基三嗪上有氫鍵的受體和氫鍵的供應體,而且本身具有很強的疏水性,其單體只有DMSO能夠溶解,當其聚合成長鏈後,任何溶劑都不能溶,我們曾經採用過PEG與聚三嗪進行嵌段共聚,但是仍然不能溶解,而PEG與三嗪的無規共聚物就能夠溶於DMSO(因為無規在體型上可以使三嗪相對分散).所以我們就考慮是由於三嗪強力的自氫鍵作用導致其容易聚集在一起形成沉澱,所以我考慮能不能有方法降低其氫鍵的相互作用來提高溶解度,您看呢?謝謝了!!
zph405
恩,機理目前很不是很明白,我最近也合成一個化合物,由於氫鍵的作用使之形成了聚合物,在常見的非極性溶劑中都不容,總是懸濁液,所以我就加了幾滴甲醇進去,搖了搖,居然變澄清了,我想你的和我的應該有些類似吧,還有一種辦法就是加熱,氫鍵形成的聚合物是不穩定的,加熱可破壞它的聚集方式,樓主可以試試!
tao8888
看看還有其他別的辦法沒?
tao8888
Originally posted by zph405 at 2009-10-11 20:17:
恩,機理目前很不是很明白,我最近也合成一個化合物,由於氫鍵的作用使之形成了聚合物,在常見的非極性溶劑中都不容,總是懸濁液,所以我就加了幾滴甲醇進去,搖了搖,居然變澄清了,我想你的和我的應該有些類似吧 ...
對了,我剛發現,你那個甲醇是不是起了調節溶劑極性的作用啊?
畢竟你原來是非極性的溶劑...
liyuanZ
這個就點像超分子聚合物(聚合的驅動力是氫鍵等), 因為氫鍵作用遠不如共價鍵, 因此受溫度影響很大: 溫度高時, 氫鍵自然減弱, 樓主不妨從這個角度去思考.
小蟲是菜鳥, 此意見雅俗共賞.
tao8888
Originally posted by liyuanZ at 2009-10-11 22:06:
這個就點像超分子聚合物(聚合的驅動力是氫鍵等), 因為氫鍵作用遠不如共價鍵, 因此受溫度影響很大: 溫度高時, 氫鍵自然減弱, 樓主不妨從這個角度去思考.
小蟲是菜鳥, 此意見雅俗共賞.
升溫是可以的,這個我也知道,不過當溫度降下來他還是會沉澱,所以...
njzhangyanyang
有沒有試過別的溶劑?
tao8888
Originally posted by njzhangyanyang at 2009-10-11 22:36:
有沒有試過別的溶劑?
DMSO不行了,別的還有比他強的嗎?
candy小潘
加極性溶劑看看
davidshen
往水中滴加甲醇試試,看看能不能溶解
zhebuhuo
:(還真說不上來,跟著樓主沾光學習下,這樣領金幣是不是不厚道。
zhebuhuo
:(看前面的人說破壞氫鍵可以加極性溶劑。不知樓主可不可以加乙酸試試,這個東西比甲醇啥的極性要大得多。要是不在乎成本可以試試三氟乙酸。
愛因斯毛毯
不太清楚;)
huofj2008
你這個東西自聚能力過強。需要加點其他東東,可否?比如一個三級胺
tao8888
Originally posted by huofj2008 at 2009-10-12 16:56:
你這個東西自聚能力過強。需要加點其他東東,可否?比如一個三級胺
這個東西上既有氫鍵受體又有氫鍵給體,不知道您的這個方法有效不?謝謝!
zhjenzhjen
用得分散劑(如果允許的話)我覺得也是可以的吧
我做的東西為了分散性好就要加分散劑
hwbsbm
固化之後就可以啦
xjr840107
酸性環境行不行啊
tao8888
Originally posted by zhebuhuo at 2009-10-12 16:39:
:(看前面的人說破壞氫鍵可以加極性溶劑。不知樓主可不可以加乙酸試試,這個東西比甲醇啥的極性要大得多。要是不在乎成本可以試試三氟乙酸。
you inspired me~~!!
zhebuhuo
Originally posted by tao8888 at 2009-10-12 22:36:
you inspired me~~!!
我們互相鼓舞:D
hhl7865
可不可以降低你的聚合度啊
gg1031986
衍生化怎麼樣?
ceciro
通常在葯物分子中改善其親水性的方法就是加入氨基、羧基、羥基等親水基團,聚合物也可以考慮加親水側鏈修飾。至於分子內氫鍵,DNA蛋白質很多都靠分子內氫鍵才形成的穩定構象,可以考慮加熱或者加入一定的鹽來改善。
kpyu1226
化學鍵極性不夠強,不能形成氫鍵。所以若打破自氫鍵能力,就需加入極性強的物質。
fannytao
加點酸看看
heefone
我覺得應該用前面說的混合溶劑。
我的設想是提供能量讓氫鍵破壞,也就是加熱。這算自己想的機理。大家多指教
haoshunli
加入極性溶劑試試看
H. 有什麼物理方法可以破壞氫鍵嗎
部分物質加電可以破壞氫鍵。
I. 硅膠的吸附原理是什麼
硅膠吸附原理:
在一定條件下,硅膠與被分離物質之間產生作用,這種作用主要是物理和化學作用兩種。物理作用來自於硅膠表表面與溶質分子之間的范德華力。化學作用主要是硅膠表面的硅羥基與待分離物質之間的氫鍵作用。
硅膠吸附性質:
酸度低時硅膠吸附鎂是離子交換過程,在硝酸濃度大於2mol/L時中性配合物也被吸附。233pa在硅膠上的吸附速度隨硝酸濃度增加而增加。
硝酸濃度對233pa的吸附率影響不大,但它隨硝酸鹽濃度增加而下降。通常吸附是在6mol/L硝酸介質中進行。硅膠的吸附性能與硅膠的制備方法及質量有關,在使用前要用酸洗處理。
(9)如何通過物理方法破壞氣硅的氫鍵擴展閱讀:
物理特性:
1、黏度
科技名詞解釋:液體,擬液體或擬固體物質抗流動的體積特性,即受外力作用而流動時,分子間所呈現的內摩擦或流動內阻力。 通常情況下黏度和硬度成正比。
2、硬度
材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。硅橡膠具有10至80的邵氏硬度范圍,這就給予設計師以充分的自由來選擇所需的硬度,以最佳地實現特定的功能。
對聚合物基材、填充物和助劑進行不同比例的混合可以實現各種中間的硬度值。同樣地,加熱固化的時間和溫度同樣也能改變硬度,而不會破壞其他的物理特徵。
J. 硅及一些硅的化合物的物理及化學性質
科名片
硅guī(台灣、香港稱矽xī)是一種化學元素,它的化學符號是Si,舊稱矽。原子序數14,相對原子質量28.09,有無定形硅和晶體硅兩種同素異形體,屬於元素周期表上IVA族的類金屬元素。硅也是極為常見的一種元素,然而它極少以單質的形式在自然界出現,而是以復雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式,廣泛存在於岩石、砂礫、塵土之中。硅在宇宙中的儲量排在第八位。在地殼中,它是第二豐富的元素,構成地殼總質量的25.7%,僅次於第一位的氧(49.4%)。
[編輯本段]硅的部分化合物
二氧化硅、硅膠、硅酸鹽、硅酸、原硅酸、硅烷、二氯硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷、 另參考:氣相二氧化硅(俗稱氣相白碳黑)為人工合成物無定形白色流動性粉末,具有各種比表面積和容積嚴格的粒度分布。本產品是一種白色、鬆散、無定形、無毒、無味、無嗅,無污染的非金屬氧化物。其原生粒徑介於7~80nm之間,比表面積一般大於100㎡/g。由於其納米效應,在材料中表現出卓越的補強、增稠、觸變、絕緣、消光、防流掛等性質,因而廣泛的應用於橡膠、塑料、塗料、膠粘劑、密封膠等高分子工業領域。
[編輯本段]晶體硅
硅(矽) 晶體硅為灰黑色,無定形硅為黑色,密度2.32-2.34克/立方厘米,熔點1410℃,沸點2355℃,晶體硅屬於原子晶體,硬而有金屬光澤,有半導體性質。硅的化學性質比較活潑,在高溫下能與氧氣等多種元素化合,不溶於水、硝酸和鹽酸,溶於氫氟酸和鹼液,用於製造合金如硅鐵、硅鋼等,單晶硅是一種重要的半導體材料,用於製造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等。硅在自然界分布極廣,地殼中約含27.6%,含量僅次於氧,居第二位。 結晶型的硅是暗黑藍色的,很脆,是典型的半導體。化學性質非常穩定。在常溫下,除氟化氫以外,很難與其他物質發生反應[2]。 化學反應方程式: SiO2 + 2C =高溫= Si + 2CO ↑
[編輯本段]原子硅
硅原子位於元素周期表第IV主族,它的原子序數為Z=14,核外有14個電子。電子在原子核外,按能級由低硅原子到高,由里到外,層層環繞,這稱為電子的殼層結構。硅原子的核外電子第一層有2個電子,第二層有8個電子,達到穩定態。最外層有4個電子即為價電子,它對硅原子的導電性等方面起著主導作用。 正因為硅原子有如此結構,所以有其一些特殊的性質:最外層的4個價電子讓硅原子處於亞穩定結構,這些價電子使硅原子相互之間以共價鍵結合,由於共價鍵比較結實,硅具有較高的熔點和密度;化學性質比較穩定,常溫下很難與其他物質(除氟化氫和鹼液以外)發生反應;硅晶體中沒有明顯的自由電子,能導電,但導電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導體性質[3]。
[編輯本段]元素硅
元素描述:
元素性質數據 由無定型和晶體兩種同素異形體。具有明顯的金屬光澤,呈灰色,密度2.32-2.34克/厘米3,熔點1410℃,沸點2355℃,具有金剛石的晶體結構,電離能8.151電子伏特。加熱下能同單質的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶於一般無機酸中,可溶於鹼溶液中,並有氫氣放出,形成相應的鹼金屬硅酸鹽溶液,於赤熱溫度下,與水蒸氣能發生作用。硅在自然界分布很廣,在地殼中的原子百分含量為16.7%。是組成岩石礦物的一個基本元素,以石英砂和硅酸鹽出現。
元素來源:
用鎂還原二氧化硅可得無定形硅。用碳在電爐中還原二氧化硅可得晶體硅。電子工業中用的高純硅則是用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅而製得。
元素用途:
用於製造高硅鑄鐵、硅鋼等合金,有機硅化合物和四氯化硅等,是一種重要的半導體材料,摻有微量雜質得硅單晶可用來製造大功率的晶體管,整流器和太陽能電池等。
元素輔助資料:
硅在地殼中的含量是除氧外最多的元素。如果說碳是組成一切有機生命的基礎,那麼硅對於地殼來說,佔有同樣的位置,因為地殼的主要部分都是由含硅的岩石層構成的。這些岩石幾乎全部是由硅石和各種硅酸鹽組成。 長石、雲母、黏土、橄欖石、角閃石等等都是硅酸鹽類;水晶、瑪瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。但是,硅與氧、碳不同,在自然界中沒有單質狀態存在。這就註定它的發現比碳和氧晚。 拉瓦錫曾把硅土當成不可分割的物質——元素。 1823年,貝齊里烏斯將氟硅酸鉀(K2SiF6)與過量金屬鉀共熱製得無定形硅。盡管之前也有不少科學家也製得過無定形硅,但直到貝齊里烏斯將製得的硅在氧氣中燃燒,生成二氧化硅——硅土,硅才被確定為一種元素。硅被命名為silicium,元素符號是Si。
常用方程式
Si + 2OH- + H2O == SiO32- + 2H2↑ SiO2 + 2OH- == SiO32- + H2O SiO32- + 2NH4+ + H2O == H4SiO4↓ + 2NH3↑ SiO32- + CO2 + 2H2O == H4SiO4↓+ CO32- SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓ SiO32- + 2H+ + H2O == H4SiO4↓ H4SiO4 == H2SiO3 + H2O 3SiO32- + 2Fe3+ == Fe2(SiO3)3↓ 3SiO32- + 2Al3+ == Al2(SiO3)3↓ Na2CO3 + SiO2 == Na2SiO3 + CO2 (條件:高溫)
[編輯本段]總體特性
元素屬性
名稱:硅 符號:Si 序號:14 系列:類金屬 族:14族 周期: 3 元素分區: p區 密度:2330 kg/m3 硬度:36.5 顏色和外表: 深灰色、帶藍色調 地殼含量: 25.7% [2] 彈性模量:19GPa(有些文獻中為這個值) 採用納米壓入法測得單晶硅(100)的E為140~150GPa 來源文獻:Nanoscale mechanical property measurements using modified atomic force micros
原子屬性
原子量:28.0855u 原子半徑:(計算值)110(111)pm 共價半徑:111 pm 范德華半徑:210 pm 價電子排布:[氖]3s2 3p2 電子在每個能級的排布:2,8,4 氧化性(氧化物):4(兩性的) 晶體結構:面心立方[2]
物理屬性
物質狀態:固態 熔點:1687K(1414℃) 沸點:3173K(2900℃) 摩爾體積:12.06×10-6m3/mol 汽化熱:384.22kJ/mol 熔化熱:50.55kJ/mol 蒸氣壓:4.77Pa(1683K) [2]
化學性質
分類:純凈物—單質—非金屬單質 (1)與單質反應: Si + O2 == SiO2,條件:加熱 Si + 2F2 == SiF4 Si + 2Cl2 == SiCl4,條件:高溫 (2)不與其它氧化物反應; (3)與氧化性酸反應: 只與氫氟酸反應 Si + 4HF == SiF4↑ + H2↑ (4)與鹼反應:Si + 2OH- + H2O == SiO32- + 2H2↑(如NaOH)
其他性質
電負性:1.90(鮑林標度) 比熱:700 J/(kg·K) 電導率:2.52×10 -4 /(m·Ω) 熱導率:148 W/(m·K) 第一電離能 786.5 kJ/mol 第二電離能 1577.1 kJ/mol 第三電離能 3231.6 kJ/mol 第四電離能 4355.5 kJ/mol 第五電離能 16091 kJ/mol 第六電離能 19805 kJ/mol 第七電離能 23780 kJ/mol 第八電離能 29287 kJ/mol 第九電離能 33878 kJ/mol 第十電離能 38726 kJ/mol [2]
[編輯本段]硅的用途
①高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型和p型半導體結合在一起,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能。在開發能源方面是一種很有前途的材料。另外廣泛應用的二極體、三極體、晶閘管和各種集成電路(包括我們計算機內的晶元和CPU)都是用硅做的原材料。[2] ②金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。 可應用於軍事武器的製造。第一架太空梭「哥倫比亞號」能抵擋住高速穿行稠密大氣時摩擦產生的高溫,全靠它那三萬一千塊硅瓦拼砌成的外殼。[2] ③光導纖維通信,最新的現代通信手段。用純二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纖維。激光可在玻璃纖維的通路里,發生無數次全反射而向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通信容量高,一根頭發絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話;而且它還不受電、磁的干擾,不怕竊聽,具有高度的保密性。光纖通信將會使21世紀人類的生活發生革命性巨變。[2] ④性能優異的硅有機化合物。例如有機硅塑料是極好的防水塗布材料。在地下鐵道四壁噴塗有機硅,可以一勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表,塗一層薄薄的有機硅塑料,可以防止青苔滋生,抵擋風吹雨淋和風化。天安門廣場上的人民英雄紀念碑,便是經過有機硅塑料處理表面的,因此永遠潔白、清新。 有機硅化合物,是指含有Si-O鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-0-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機硅化合物中為數最多,研究最深、應用最廣的一類,約占總用量的90%以上。[2] ⑤有機硅材料具有獨特的結構: (1) Si原子上充足的甲基將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來; (2) C-H無極性,使分子間相互作用力十分微弱;用途 (3) Si-O鍵長較長,Si-O-Si鍵鍵角大。 (4) Si-O鍵是具有50%離子鍵特徵的共價鍵(共價鍵具有方向性,離子鍵無方向性)。 由於有機硅獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,並具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性,廣泛應用於航空航天、電子電氣、建築、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療等行業,其中有機硅主要應用於密封、粘合、潤滑、塗層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數量和品種的持續增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。 有機硅材料按其形態的不同,可分為:硅烷偶聯劑(有機硅化學試劑)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性劑)、高溫硫化硅橡膠、液體硅橡膠、硅樹脂、復合物等。 [2]
[編輯本段]與硅有關的病症
硅攝入量過低
飼料中缺少硅可使動物生長遲緩。動物試驗結果顯示,喂飼致動脈硬化飲料的同時補充硅,有利於保護動物的主動脈的結構。另外,已確定血管壁中硅含量與人和動物粥樣硬化程度呈反比。在心血管疾病長期發病率相差兩部的人群中,其飲用水中硅的含量也相差約兩倍,飲用硅含量高的水的人群患病較少。同時,其它已知的危險因素都不能充分解釋這種不同。
高硅症
高硅飲食的人群中曾發現局灶性腎小球腎炎,腎組織中含硅量明顯增高的個體。也有報道有人大量服用硅酸鎂(含硅抗酸劑)可能誘發人類的尿路結石。
硅肺病
經呼吸道長期吸入大量含硅的粉塵,可引起矽肺。