現(xiàn)代化工導論 課件（化工）第2章-1

化

工

導

論現(xiàn)代化工導論第二章無機化工概述天津大學主要內(nèi)容現(xiàn)代化工導論無機化工基本情況無機化工主要產(chǎn)品酸和堿化肥無機鹽工業(yè)新能源電池工業(yè)太陽能材料2.1無機化工基本情況現(xiàn)代化工導論2.1.1無機化工的定義無機化學工業(yè)簡稱為無機化工。以天然礦產(chǎn)資源和空氣、水、工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物為原料，生產(chǎn)無機酸、堿、鹽、合成氨和化學肥料的化工產(chǎn)業(yè)部門。包括硫酸工業(yè)、純堿工業(yè)、合成氨工業(yè)、氯堿工業(yè)、化肥工業(yè)等。2.1.2

無機化工的特點現(xiàn)代化工導論發(fā)展歷史長，對人類生存和科技發(fā)展具有積極的推動作用和影響。是重要的基本化工原料，產(chǎn)量大，通用性強。與有機化工產(chǎn)品相比，品種相對較少，生產(chǎn)過程相對簡單。新型無機化工產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，如鋰離子電池材料、單晶硅太陽能電池、儲氫材料等。2.2

無機化工主要產(chǎn)品酸和堿化肥無機鹽工業(yè)新能源電池工業(yè)太陽能材料現(xiàn)代化工導論2.2.1

酸和堿硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、鹽酸(HCl)；燒堿(氫氧化鈉，NaOH)、純堿(碳酸鈉，Na2CO3)?，F(xiàn)代化工導論1.

硫

酸現(xiàn)代化工導論硫酸是最基本的無機化工產(chǎn)品，其最大

用途是生產(chǎn)化學肥料，主要是用于生產(chǎn)磷銨、硫銨等，約消耗硫酸產(chǎn)量的一半。硫酸是生產(chǎn)各種硫酸鹽的原料；是塑料、人造纖維、染料、油漆、制藥等生產(chǎn)中不可缺少的化工原料；在農(nóng)藥、除草劑、殺鼠劑的生產(chǎn)中也都需要硫酸。2.

硝

酸現(xiàn)代化工導論硝酸的產(chǎn)量僅次于硫酸。工業(yè)產(chǎn)品分為濃硝酸（98%HNO3）和稀硝酸（45~70%HNO3）。稀硝酸大部分用于制造硝酸銨、硝酸磷肥和各種硝酸鹽。濃硝酸用于制造炸藥、有機合成工業(yè)和硝化纖維素的原料。在染料、制藥、塑料、有色金屬冶煉等方面也都用到硝酸。3.

純

堿現(xiàn)代化工導論純堿，學名碳酸鈉（Na2CO3），純堿用途非常廣泛，是一種重要的化工基本原料。在玻璃生產(chǎn)工藝中，Na2CO3即作為原料又作為玻璃熔融體的助熔劑。約23%的Na2CO3用于生產(chǎn)化學品，約5%用于生產(chǎn)紙漿和造紙，另外5%用于制造肥皂和洗滌劑，少量用于選礦、冶金、制革、陶瓷和紡織等行業(yè)。因此，Na2CO3是應(yīng)用最廣的化學物質(zhì)之一。2.2.2化肥氮肥（尿素、硝酸銨、氯化銨、硫酸銨等，其中尿素含氮量高，

肥效好，長期使用不會惡化土壤）；磷肥、鉀肥和復合肥（偏磷酸鉀、磷酸銨等）現(xiàn)代化工導論3.合成氨現(xiàn)代化工導論氨是一種含氮化合物，是化學工業(yè)中產(chǎn)量最大的產(chǎn)品之一。氨的用途很廣，除氨本身可用作化肥外，氨是制造氮肥的主要原料，可以加工成各種氮肥和含氮復合肥料，如氨與二氧化碳合成尿素。4.尿素、尿素的化學名稱為碳酰二胺，分子式為(NH2)2CO。尿素是一種不含污染的高效氮肥，還可用作動物飼料添加劑，其理論氮含量為46.6%，不僅對世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展起著重要的作用，而且在工業(yè)上也是一種化工原料，用來合成三聚腈氨和脲醛樹脂等。同時它在醫(yī)藥、紡織造紙和環(huán)境保護等方面都得到應(yīng)用，對人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生著重要的影響。現(xiàn)代化工導論2.2.3無機鹽工業(yè)現(xiàn)代化工導論無機鹽工業(yè)泛指以礦物為原料生產(chǎn)的、由金屬離子或銨離子與酸根離子組成的物質(zhì)，幾乎包括除三酸（硫酸、硝酸、鹽酸）、兩堿（燒堿、純堿）和無機非金屬材料以外的所有無機化學品。2.2.4新能源電池工業(yè)現(xiàn)代化工導論鋅-錳電池-----用氯化鋅和氯化銨作電解質(zhì)，氯化汞作緩蝕劑；鋰離子二次電池-----用鈷酸鋰、錳酸鋰作正極材料；六氟磷酸鋰、高氯酸鋰作電解質(zhì)。二次鋰離子電池現(xiàn)代化工導論R6-----普通鋅-錳電池（5號）R20-----普通鋅-錳電池（1號）LR6-----堿性鋅-錳電池（5號）無汞-----不含HgCl2緩蝕劑Li-MnO2-----鋰（一次）電池Ni-Cd-----鎳-鎘（二次）電池Ni-MH-----鎳-氫（二次）電池Li-ion-----鋰離子（二次）電池現(xiàn)代化工導論2.2.5太陽能材料利用化工的反應(yīng)與分

離、結(jié)晶技術(shù)，得到單晶、多晶硅新型材料，其在光伏產(chǎn)業(yè)中得到了極大的應(yīng)用，已經(jīng)成為新能源領(lǐng)域重要組成部分。現(xiàn)代化工導論小

結(jié)現(xiàn)代化工導論利用無機化工不僅可以加工常見的酸、堿和鹽等應(yīng)用非常廣泛的基本化工產(chǎn)品，為農(nóng)業(yè)、硅酸鹽工業(yè)提供原料，而且可以為新材料、新能源、醫(yī)藥，甚至高新技術(shù)領(lǐng)域提供支撐