精细化工综合实验(修订版)

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出版者:哈尔滨工业大学出版社
作者:强亮生
出品人:
页数:311 页
译者:
出版时间:2006年
价格:28.8
装帧:平装
isbn号码:9787560312002
丛书系列:
图书标签:
  • 精细化工
  • 综合实验
  • 化工实验
  • 化学实验
  • 高等教育
  • 教材
  • 实验指导
  • 修订版
  • 化工专业
  • 分析化学
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具体描述

本书由哈尔滨工业大学牵头,联合哈尔滨理工大学、大庆石油学院和齐齐哈尔大学工学院等院校在总结各校多年实验教学经验的基础上编写而成。全书分十二编,共78个实验。本书内容丰富,叙述清楚,在不失实验教材之系统性和知识性的同时,突出了适用性和先进性。

《应用化学基础理论与实践指南》 (一部聚焦于现代化学工业前沿,拓展基础理论深度与实践应用广度的综合性工具书) --- 内容概述:超越基础,迈向前沿 《应用化学基础理论与实践指南》是一本为化学、材料科学、环境工程以及相关领域的高年级本科生、研究生以及工业界研发人员量身打造的深度参考手册。本书摒弃了传统教材的碎片化叙述方式,力求在基础化学原理的坚实地基之上,系统性地构建起与当代工业需求紧密结合的应用化学知识体系。全书内容涵盖了从分子设计到宏观反应控制的多个层面,旨在培养读者将抽象的化学概念转化为实际工程解决方案的能力。 本书的编写理念在于“理论指导实践,实践反哺理论深化”。我们严格审视了当前化学工业面临的关键挑战,如可持续发展、能源效率提升、新型功能材料的开发等,并围绕这些主题构建了核心章节。 --- 第一部分:现代化学反应工程的理论基石(约400字) 本部分深入剖析了影响化学反应速率、选择性和产物分布的核心要素,重点关注非理想反应体系的建模与优化。 第一章:热力学与动力学的精细耦合 活度系数与非理想溶液行为: 详述了基于生命元理论(UNIFAC)和NRTL模型的预测方法,特别针对高浓度电解质和聚合物溶液中的相平衡计算。 反应速率的微观解释: 引入了过渡态理论(TST)在高压和超临界流体中的修正模型,并探讨了量子化学计算(如DFT)在预测基元反应能垒中的应用案例。 催化剂表面的异相反应动力学: 重点解析了朗缪尔-希什尔伍德(L-H)和雷德伍德(E-R)机理的适用性边界,并讨论了多活性中心催化剂的有效性因子计算方法。 第二章:反应器设计与过程放大 多相反应器流场模拟: 使用计算流体力学(CFD)的基本原理,对固定床、流化床和搅拌槽反应器中的传热传质阻力进行了定量分析,并提供了简化模型的构建步骤。 过程安全与热失控分析: 引入了绝热温升、最大反应速率与失控温度(TMRad)的评估标准,并介绍了反应量热法在安全参数获取中的实际操作规程。 --- 第二部分:功能材料的分子设计与合成(约550字) 本部分聚焦于如何从原子尺度调控物质的结构,以实现特定的宏观功能,是连接基础化学与先进制造业的关键桥梁。 第三章:高分子合成与结构控制 活性/可控自由基聚合(CRP): 详细阐述了ATRP、RAFT和NMP的机理细节,以及如何通过精确控制链转移剂浓度来获得窄分散度的聚合物。 新型高分子电解质: 针对锂离子电池和燃料电池应用,探讨了固态电解质的离子传导机制,以及通过嵌段共聚物微相分离实现离子通道构建的策略。 生物相容性聚合物的合成: 侧重于可降解聚酯(如PLA/PGA)的开环聚合,以及表面接枝技术在生物传感器包被中的应用。 第四章:纳米材料的精准制备与表征 基于自组装的纳米结构形成: 阐述了表面张力、临界胶束浓度(CMC)在液相自组装中的调控作用,并列举了量子点(QDs)和金属有机框架(MOFs)的代表性合成路线。 晶体生长动力学: 探讨了溶剂效应、过饱和度对晶体形貌(Habit)的影响,并介绍了种子晶体介导的晶型控制技术。 表面化学与界面工程: 深入讲解了表面能的计算方法,以及通过分子自组装单分子层(SAMs)对金属或半导体表面功能化的实例。 --- 第三部分:绿色化学与可持续过程(约550字) 本部分关注面向未来工业的可持续性挑战,探讨了原子经济性、能源利用效率以及环境友好的反应介质替代方案。 第五章:新型反应介质与催化体系 超临界流体(SCF)的应用: 侧重于超临界$ ext{CO}_2$在萃取、分离和作为反应溶剂中的独特优势,包括其密度对溶解度的显著影响。 离子液体(ILs)的理性设计: 分析了阴阳离子组合对ILs黏度、极性和热稳定性的影响规律,并讨论了其在电化学过程中的潜在应用。 光催化与电化学合成: 详细介绍了半导体光催化剂(如$ ext{TiO}_2$)的带隙结构与电荷分离效率,以及电催化还原$ ext{CO}_2$的界面过程控制。 第六章:过程强化与分离技术 反应与分离耦合技术(Reactive Separation): 重点分析了反应精馏(Reactive Distillation)和反应萃取(Reactive Extraction)的设计原理,特别是在平衡限制型反应中的优势。 膜分离技术的高级应用: 探讨了纳滤(NF)和渗透蒸发的选择性机制,并介绍了用于气体分离和有机溶剂纳滤(OSN)的高性能聚合物膜的制备。 原子经济性评估: 提供了量化衡量反应效率的E-Factor(环境因子)和PMI(过程质量强度)的计算实例,引导读者在研发初期即注重过程的绿色化。 --- 结语:工具性与前瞻性 本书的每一章节均配有详尽的工程案例分析和数据图表,旨在提供直接可操作的知识体系。它不是对现有知识的简单复述,而是对化学工程领域中“如何解决复杂问题”这一核心能力的系统训练。通过本书的学习,读者将能够更自信地面对工业界对高性能材料和环境友好型工艺的迫切需求。

作者简介

目录信息

第一编 绪论
1.1 精细化工的含义、范畴和特点
1.2 精细化学品的门类
1.3 精细化学品在国民经济中的地位和作用
1.4 精细化学品的研究方法
1.5 精细化工的发展趋势
第二编 精细化工实验常识及 实验技术
2.1 精细化工实验基本知识
2.2 精细化工实验技术
第三编 表面活性剂
3.1 阴离子型表面活性剂
3.2 阳离子型表面活性剂
3.3 两性离子型表面活性剂
3.4 非离子型表面活性剂
实验1 十二烷基苯磺酸钠的合成
实验2 十二烷基硫酸钠的合成
实验3 油酸正丁酯硫酸酯钠盐的合成
实验4 N,N—二甲基十八烷基胺的合成
实验5 十二烷基二甲基苄基氯化铵的合成
实验6 月桂醇聚氧乙烯醚的合成
实验7 N,N—双羟乙基十二烷基酰胺的合成
实验8 十二烷基二甲基甜菜碱的合成
实验9 十二烷基二甲基氧化胺的合成
实验10 酸值、碘值、皂化值的测定
实验11 表面活性剂表面张力及CMC的测定
实验12 显色法鉴别表面活性剂类型
第四编 日用化学品
实验13 化学卷发液原料巯基乙酸铵的制备
实验14 珠光剂乙二醇硬脂酸酯的合成
实验15 洗发香波的配制
实验16 护发素的配制
实验17 浴用香波的配制
实验18 洗洁精的配制
实验19 餐具洗涤剂脱脂力的测定
实验20 通用液体洗衣剂的配制
实验21 洗衣膏的制备
实验22 雪花膏的制备
第五编 香料
实验23 苯甲醇的合成
实验24 肉桂醛的合成
实验25 乙酸苄酯的合成
实验26 β—萘甲醚的合成
实验27 香豆素的合成
第六编 农药
6.1 杀虫剂
6.2 杀菌剂
6.3 除草剂
6.4 植物生长调节剂
实验28 有机磷杀虫剂对硫磷的合成
实验29 有机硫杀菌剂代森锌的合成
实验30 除草剂西玛津的合成
第七编 胶黏剂
实验31 水溶性酚醛树脂胶的制备
实验32 脲醛树脂胶的制备
实验33 双酚A型低相对分子质量环氧树脂的合成及其胶黏剂的配制
实验34 聚醋酸乙烯乳液的合成
实验35 环氧树脂胶黏剂的配制及应用
实验36 β—氰基丙烯酸乙酯快干胶的制备
实验37 丙烯酸系压敏胶的制备
第八编 涂料
实验38 醇酸树脂的合成和醇酸清漆的配制
实验39 聚醋酸乙烯酯乳胶涂料的配制
实验40 聚丙烯酸酯乳胶涂料的配制
实验41 有光乳胶涂料的配制
实验42 透明隔热涂料的制备及其性能表征
第九编 新型功能材料
实验43 无机晶体铌酸锂的生长与极化处理
实验44 有机晶体嘟的生长
实验45 溶胶—凝胶法制备钛酸钡纳米粉
实验46 稀土改性钛酸钡陶瓷的制备及导电性能测试
实验47 溶胶—凝胶法制备二氧化钛超细粉
实验48 溶胶—凝胶法制备锆钛酸铅铁电薄膜
实验49 垂直提拉法制备花生酸LB膜
实验50 电共沉积法制备砷化镓半导体薄膜
实验511c法合成钛酸钾纤维陶瓷粉
实验52 新型铜—石墨复合材料的制备
实验53 AB03型纳米粉/聚合物基复合材料的制备及其PTC特性
实验54 稀土配合物/MCM—41分子筛杂化发光材料的制备
实验55 锂空气电池的制备及电化学性能表征
第十编 染料与颜料
实验56 活性艳红X—3B的合成
实验57 分散黄RGFL的合成
实验58 荧光增白剂PEB的合成
实验59 酞菁蓝B的合成
实验60 立索尔大红R的合成
实验61 甲基橙的制备
第十一编 催化剂、助剂和其他精细化学品
实验62 油脂氢化催化剂的制备
实验63 γ—A12O3的制备、表征及催化活性检测
实验64 增塑剂邻苯二甲酸二辛酯的合成
实验65 阻燃剂四溴双酚A的合成
实验66 抗氧剂双酚A的合成
实验67 阻燃、耐寒增塑剂磷酸三辛酯的合成
实验68 无机添加型阻燃剂低水合硼酸锌的制备
实验69 石油钻井液助剂腐植酸钾(KHm)的制备
实验70 腐植酸钾中腐植酸含量的测定
实验71 腐植酸中总酸性基、羧基、酚羟基的测定
实验72 石油采油助剂胶体聚丙烯酰胺的合成及水解度测定
实验73 苯乙烯—马来酸酐共聚物的合成
实验74 织物低甲醛耐久整理剂2D树脂的合成
实验75 食品防腐剂山梨酸钾的制备
实验76 苯甲醇和苯甲酸的同步合成
实验77 乙酰水杨酸的合成
实验78 水质稳定剂羟基亚乙基二膦酸的合成
实验79 乙酸丁酯的制备
实验80 乙酸纤维素的制备
实验81 牡蛎壳中提取活性钙
实验82 植物废弃物中提取果胶
实验83 天然营养美容药可溶性甲壳素的制备
实验84 无甲醛织物整理剂的制备
实验85 富铬酵母的制备及其铬含量的测定
第十二编 精细化学品分析测试实验范例
实验86 牙膏中氟含量的测定
实验87 食品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂含量的测定
实验88 工业酒精中甲醇含量的测定
实验89 果蔬制品中维生素C含量的测定
实验90 茶叶提取物中咖啡因含量的测定
实验91 奶及奶制品中三聚氰胺含量的测定
实验92 有机酸结构鉴定及解离常数、摩尔质量的测定
实验93 涂料中微量重金属元素铅含量的测定
实验94 日用化学品生产用水中六价铬含量的测定
第十三编 精细化学品合成设计实验参考文献
实验95 环氧大豆油
实验96 淀粉接枝丙烯腈高吸水树脂
实验97 利用猪毛制胱氨酸
附录1 常用精密仪器及使用方法
1.1 NDJ—79型旋转式黏度计及使用方法
1.2 JZHY—180界面张力仪及使用方法
1.3 罗氏泡沫测定仪及使用方法
1.4 阿贝折光仪及使用方法
1.5721型分光光度计及使用方法
1.6 酸度计及使用方法
附录2 常用数据表
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的深度,远超乎一本普通的实验指导手册所能承载的范畴。它不只是教你“怎么做”,更深层次地探讨了“为什么这么做”以及“如果参数改变了会怎样”。我特别欣赏它在处理误差分析和数据处理部分所下的功夫。它没有简单地给出一个公式,而是通过一系列的虚拟案例,引导读者去探究系统误差和随机误差的来源,并提供了多种修正和统计学验证的方法。这部分内容对于我后续接触更复杂的科研项目,起到了至关重要的奠基作用。我记得其中一章关于色谱分离的原理阐述,从分子间作用力的微观角度出发,层层递进到实际的柱床填充技术,逻辑链条非常严密,读起来酣畅淋漓,完全没有一般教科书那种为了凑字数而堆砌理论的空洞感。这本书的文字风格是高度凝练和精准的,每一个句子都似乎经过了千锤百炼,没有一个多余的词汇,这使得它在信息密度上非常高,需要反复研读才能真正消化。

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这本书的实用价值体现在它对“非常规”情况的处理上。很多现代教材会假设一切条件都是理想化的,但真实世界的化工实验,总是充满了突发状况——温度失控、试剂变质、产物纯度不达标等等。这本书的后半部分,专门辟了一个章节来讨论这些“疑难杂症”的排查与解决。例如,当目标产物的收率低于预期时,它列出了十几种可能的原因,并提供了相应的快速诊断流程图。这种贴近实战的经验总结,是课堂教学和标准流程中难以获取的宝贵财富。它教会了我一种批判性的实验思维,即不要盲目相信任何一个步骤,而要时刻保持对反应体系的敏感度。我曾经遇到过一个酯化反应总是得不到期望的澄清液体,反复对照书中的“异常现象处理”部分,最终定位到是所用酸催化剂中微量的水汽干扰了平衡,这种“侦探式”的实验解决过程,很大程度上得益于这本书提供的系统性排查框架。

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这本书的语言风格带有明显的时代印记,那种沉稳、不事雕琢的叙事方式,让人感到一种对科学的敬畏之心。它很少使用感叹号或口语化的表达,一切都以陈述事实和阐明原理为主。在描述那些危险的化学品操作时,它使用的警示语是极其克制但又无比强烈的,没有冗余的恐吓,只有对潜在风险的精准量化。例如,在提及高压反应釜的使用时,它详尽说明了不同介质下的安全系数和维护周期,那种基于经验和数据的冷静分析,比空泛的安全口号更具威慑力。这本书的价值在于,它提供了一个坚实的知识锚点,让实验者在快速迭代的技术浪潮中,依然能够回归到那些永恒不变的物理化学规律上去。它就像是一部经过时间沉淀的工具书,你可能不会每天都翻阅,但当你遇到真正的技术瓶颈时,它总能在最关键的地方为你提供一把开启思路的钥匙。

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这本书的装帧和设计相当有年代感,那种厚重的纸张和略微泛黄的内页,让人一下子回到了那个严谨的学术年代。我拿到它的时候,首先映入眼帘的是扉页上工整的铅笔字迹,这无疑增添了它作为一本“老伙计”的厚重感。内容上,它似乎非常专注于基础化学反应的实验操作规范,那种详尽到近乎苛刻的步骤描述,对于初学者来说,简直就是救命稻草。我记得有一次尝试进行一个特定的氧化还原反应,对照着书里的指示,每一步的试剂用量、滴加速度、甚至反应釜的搅拌速率都有明确的建议。虽然现代的实验室设备可能已经大大简化了操作,但理解这些底层逻辑,对于培养扎实的实验思维至关重要。这本书没有过多花哨的图示或彩色的流程图,一切都依赖于文字的精确表达,这反而迫使读者必须全神贯注地去理解每一个术语背后的物理化学意义。它更像是一本老匠人的手札,记录着那些经过时间检验的、最可靠的实验方法,那种踏实感是新出版的、充斥着大量高清渲染图的教材所无法比拟的。

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从排版和整体的阅读体验来说,这本书无疑是为专业人士设计的,它毫不留情地使用了大量的专业术语和复杂的化学结构图,对于跨专业学习者来说,可能需要额外的背景知识来辅助理解。它的章节组织结构非常传统和稳健,完全是按照从基础原理到复杂合成的递进顺序展开。这种结构虽然缺乏新颖的编排方式,但其稳定性极高,确保了知识体系的完整性和连贯性。值得一提的是,书中所引用的参考文献和实验案例,很多都指向了早期经典文献,这使得读者可以顺着这些线索进一步深入挖掘知识的源头,真正做到了“授人以渔”。这种对知识溯源的重视,体现了作者在学术严谨性上的追求。相比于那些只关注最新技术进展的教材,这本书更像是在为化工实验的“内功”打基础,一旦内功扎实,学习新的“招式”自然事半功倍。

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