精細(xì)化工品合成的化學(xué)應(yīng)用研究

【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(shì)，并為人類社會(huì)的進(jìn)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(xì)化工品的使用為經(jīng)濟(jì)增長帶來可觀的效益。同時(shí)資源的利用價(jià)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(xì)化工品；化學(xué)應(yīng)用

引 言：

精細(xì)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(xì)化工產(chǎn)品種類多、用途廣，直接服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)的諸多行業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。精細(xì)化工是物質(zhì)的深加工和細(xì)加工，通過精細(xì)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(xì)化工的含義

精細(xì)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(xì)化工品的優(yōu)勢(shì)也相對(duì)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(xì)化工的技術(shù)要求非常高，且成品具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，可以帶來額外的附加值，提升產(chǎn)品的價(jià)值 [1] 。

二、精細(xì)化工的類別和優(yōu)勢(shì)

精細(xì)化工最早出現(xiàn)于上世紀(jì)初，出現(xiàn)于最早的德國地區(qū)。當(dāng)時(shí)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(jì)60年代末，精細(xì)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(xì)化工主要的優(yōu)勢(shì)：在于其對(duì)社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用。精細(xì)化工不僅僅是提升國民經(jīng)濟(jì)的行業(yè)，更是促進(jìn)其它行業(yè)發(fā)展的催化劑。它廣泛地運(yùn)用于人們的生活當(dāng)中，并促進(jìn)技術(shù)和研究工作的不斷深入，在一定程度上代表了一個(gè)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)了有利的地位。

三、精細(xì)化工特點(diǎn)和分類

（1）精細(xì)化工的特點(diǎn)

精細(xì)化工是一種技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，需要強(qiáng)大的科研力量作為后盾，精細(xì)化工品就是通過化學(xué)應(yīng)用具有以下特點(diǎn)的化工產(chǎn)品。精細(xì)化工品一般它具有以下特點(diǎn)：（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(duì)技術(shù)要求、質(zhì)量要求都很高。同時(shí)，產(chǎn)品具有很強(qiáng)的商品性，也就是已銷售為目的進(jìn)行生產(chǎn)的。（5）附加值高，有較高的技術(shù)含量。精細(xì)化工品就是精細(xì)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(xì)化工的分類

精細(xì)化工品出現(xiàn)100 多年前，當(dāng)時(shí)德國人用煤焦油加工制成染料、農(nóng)藥等，只是精細(xì)化工這一概念尚未被提出。直到二十世紀(jì)六十年代，日本首次提出了精細(xì)化工，并將其作為一個(gè)獨(dú)立的問題進(jìn)行研究。后按精細(xì)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(jī)染料等 51 個(gè)行業(yè)。我國精細(xì)化工起步的晚，目前，一些產(chǎn)品已達(dá)到世界領(lǐng)先水平，可精細(xì)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(xì)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(xì)無機(jī)化學(xué)品、精細(xì)有機(jī)化學(xué)品和精細(xì)生物化學(xué)品。其中精細(xì)無機(jī)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(xì)化工品合成的化學(xué)應(yīng)用探究途徑

（1）離子液體

精細(xì)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(diǎn)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(diǎn)，能夠有效消除有機(jī)溶解作為反應(yīng)介質(zhì)的諸多缺點(diǎn)。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(shí)間的同時(shí)，實(shí)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(qiáng)的選擇性，可以根據(jù)生產(chǎn)需求針對(duì)性地提高生成物的收率，能夠?qū)崿F(xiàn)高純度精細(xì)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(yùn)用效果。

（2） 分離技術(shù)探究

在精細(xì)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(biāo)物質(zhì)和混合物質(zhì)的有效分離，提升產(chǎn)率，降低耗費(fèi)。目前，在醫(yī)藥、香料以及食品等方面對(duì)分離技術(shù)的運(yùn)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(jìn)行進(jìn)一步加工生產(chǎn)，就是分離技術(shù)的運(yùn)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(jìn)行乙酸制造時(shí)，分離技術(shù)的運(yùn)用就是使用二氧化碳作為萃取劑實(shí)現(xiàn)乙酸的制取。通過這種方法可以加強(qiáng)乙酸的制取率，效率很高。此外，分離技術(shù)還可以運(yùn)用到提取脂溶、提取酚類物質(zhì)、提取抗氧化物等多個(gè)方面。可以說，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(jì)效益。

（3） 催化技術(shù)探究

催化技術(shù)在是精細(xì)化工品合成的關(guān)鍵性技術(shù)，其可以推進(jìn)反應(yīng)，增加收率。在化學(xué)中，通過催化技術(shù)可以實(shí)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(shí)現(xiàn)了反應(yīng)物質(zhì)的充分利用。就工藝生產(chǎn)的實(shí)際情況而言，超過80% 的化學(xué)反應(yīng)都會(huì)使用相應(yīng)的催化劑進(jìn)行催化。比如，在進(jìn)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(shí)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(jìn)行氨的工業(yè)制造時(shí)，適當(dāng)?shù)拇呋夹g(shù)可以實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)長時(shí)間的持續(xù)。所以，需要加強(qiáng)催化劑穩(wěn)定性和時(shí)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(duì)化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)高效的推進(jìn)。

（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(huì)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(duì)尷尬的境地，無法滿足人們?nèi)找嫣嵘男枨蟆Ｔ诖嘶A(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(jìn)行發(fā)掘，并發(fā)揮新物質(zhì)的優(yōu)勢(shì)。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(jìn)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(duì)較低，不會(huì)帶來嚴(yán)重的副作用和環(huán)境污染，具有相對(duì)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(shí)候，加工含硫原油容易導(dǎo)致生產(chǎn)管道被堵塞，這時(shí)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(qiáng)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(qiáng)化了清洗劑的清洗作用。

結(jié)束語：

精細(xì)化工產(chǎn)品的特點(diǎn)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(xì)化工品合成中常用的技術(shù)，在化學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用能夠取得非常可觀的效果。所以，要加強(qiáng)對(duì)化工產(chǎn)品的研究實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的化學(xué)應(yīng)用，推進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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