精細化工概論-第二章

1、精細化工概論,第二章 無機精細化學(xué)品,第一節(jié) 超 細 化,目前，超細顆粒的制備途徑大體上有兩個方面：一是通過機械力將常規(guī)粉末材料進一步超細粉化；一是借助于各種化學(xué)和物理的方法，將新形成的分散狀態(tài)的原子或分子逐漸生長成或凝聚成所希望的超細顆粒。前者難以得到微米級以下的粉末，這有待于技術(shù)的進一步發(fā)展來實現(xiàn)；后者是當今超細化的主要方法，其最大優(yōu)點是容易制得超細粉末，具體方法很多，若按原料物質(zhì)的狀態(tài)分，可分為氣相法、液相法和固相法。,第一節(jié) 超 細 化,一、氣相法 氣相法目前分為：物理氣相沉積(PVD)法和化學(xué)氣相沉積(CVD)法兩種。 PVD法是利用電弧、高頻電場或等離子體等高溫熱源將原料加熱，使之

2、氣化或形成等離子體，然后通過驟冷，使之凝聚成各種形態(tài)(如晶須、薄片、晶粒等)的超細粒子。其優(yōu)點是可以通過輸入惰性氣體和改變壓力，從而控制超細粒子的尺寸。該方法特別適合于制備由液相法和固相法難以直接合成的非氧化系(如金屬、合金、氮化物、碳化物等)的超細粉，粒徑通常在0.1以下，且分散性很好。其中真空蒸發(fā)法是目前在理論上研究最多和制造超細粉最常用的方法之一。,第一節(jié) 超 細 化,二、液相法 1、化學(xué)法 化學(xué)法是通過化學(xué)反應(yīng)，如離子之間的反應(yīng)或水解反應(yīng)，生成草酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物、水合氧化物等有效成分的沉淀物，沉淀顆粒的大小和形狀可由反應(yīng)條件來控制。然后再經(jīng)過濾、洗滌、干燥、有時還需經(jīng)過加熱分解等

3、工藝過程，最終得到超細粉體材料。必須注意的是加熱分解過程溫度的高低和加熱時間的長短，不僅影響顆粒的大小，還會影響顆粒的晶型，粉料的性能。化學(xué)法包括許多具體方法，其中研究和應(yīng)用較多的主要有沉淀法，純鹽法，水熱法。沉淀法又包括直接沉淀法、共沉淀法、均勻沉淀法、水解法、膠體化學(xué)法等，水熱法亦包括水熱氧化、水熱沉淀、水熱合成、水熱還原、水熱分解、水熱結(jié)晶等。沉淀法是工業(yè)化采用最多的方法；水熱法目前在我國仍屬試驗研究階段。,第一節(jié) 超 細 化,沉淀法 沉淀法是在原料溶液中添加適當?shù)某恋韯乖先芤褐械年栯x子形成各種形式的沉淀物。如果原料溶液中有多種成分的陽離子，經(jīng)沉淀反應(yīng)后，就可以得到各種成分均一的混

4、合沉淀物，這就是所謂的共沉淀法。利用該法可以制備含有兩種以上金屬元素的復(fù)合氧化物超細粉。如向BaCl2和TiCl4混合溶液中滴加草酸溶液，能沉淀出BaTiO(C2O4)24H2O，經(jīng)過濾、洗滌和加熱分解等處理，即可得到具有化學(xué)計量組成的、所需晶型的BaTiO3超細粉。 共沉淀法目前已廣泛應(yīng)用于制備鈣鈦礦型、尖晶石型、PLZT、BaTiO3系材料、敏感材料、鐵氧體以及熒光材料的超細粉。在制備過程中，需要特別重視的是洗滌操作。,第一節(jié) 超 細 化,醇鹽法 所謂醇鹽法就是利用金屬醇鹽的水解制備超細粉體材料的一種方法。首要條件是要有金屬醇鹽化合物作為原料。 金屬醇鹽是金屬置換醇中羥基的氫而生成的含MO

5、C鍵的金屬有機化合物的總稱?；瘜W(xué)通式為M(OR)n，M為金屬，R代表烷基或烯丙基。 合成預(yù)定金屬元素醇鹽所用的方法，主要取決于金屬醇鹽中中心金屬原子的電負性。一般說來，常用的合成方法主要有六種： 金屬與醇直接反應(yīng)或催化下的直接反應(yīng)； 金屬鹵化物與醇或堿金屬醇鹽反應(yīng)； 金屬氫氧化物或氧化物與醇反應(yīng)； 金屬有機鹽與堿金屬醇鹽反應(yīng)； 醇解法制備醇鹽； 電化學(xué)合成法。,第一節(jié) 超 細 化,水熱法 指在水溶液中或大量水蒸氣存在下，以高溫高壓或高溫常壓所進行的化學(xué)反應(yīng)過程。如在無機合成反應(yīng)中，有一些反應(yīng)從熱力學(xué)角度分析，認為是可以進行的反應(yīng)，但在常溫常壓下實際的反應(yīng)速度卻極慢，甚至喪失其實用價值。而在水熱

6、條件下，情況則立即得到明顯改善，有可能得到人們所需要的超細粉。 水熱反應(yīng)用于制備無機材料超細粉及晶體材料。作為一種新技術(shù)，水熱反應(yīng)引起世界各國科學(xué)家高度重視是近十多年的事情。初步研究認為，水熱條件(高溫高壓)下可以加速水溶液中的離子反應(yīng)和促進水解反應(yīng)，有利于原子、離子的再分配和重結(jié)晶等，因此具有很廣的實用價值。,第一節(jié) 超 細 化,2、物理法 物理法的主要過程是將溶解度大的鹽的水溶液霧化成小液滴，使其中的水分迅速蒸發(fā)，而使鹽形成均勻的球狀。如再將微細的鹽粒加熱分解，即可制得氧化物超細粉。該法與沉淀法比較，由于不需添加沉淀劑，可以避免隨沉淀劑可能帶入的雜質(zhì)。已用這類方法生產(chǎn)的超細粉有PLZT、鐵

7、氧體、氧化鋯、氧化鋁等。由于鹽類分解往往會產(chǎn)生大量的有害氣體，對環(huán)境造成污染，所以在很大程度上限制了這類方法的工業(yè)化生產(chǎn)。屬于這類方法的有：噴霧干燥法，噴霧熱解法，冷凍干燥法等。由于前兩法工業(yè)上使用較多、較普遍，其過程簡單、容易理解，所以下面僅介紹冷凍干燥法。,第二節(jié) 單 晶 化,一、從A12O3到藍寶石 生長藍寶石單晶體的方法很多，可用焰熔法、引上法(又叫提拉法)等方法來制取。但為了適應(yīng)藍寶石晶片的形態(tài)，可采用導(dǎo)模法的生長技術(shù)，直接制得片狀藍寶石晶體。這樣可以避免單晶體材料在切割、研磨等過程中的大量浪費。用導(dǎo)模法生長片狀藍寶石單晶，是將氧化鋁原料放在鉬坩堝內(nèi)，置電爐中加熱。為了防止鉬在高溫下

8、的氧化，爐中通入保護性氣體(如氬氣)等。生長過程為：把原料熔融，在熔體中插入一個中間開有槽的導(dǎo)模，通過它就可以拉出片狀單晶體。改變槽的尺寸，就可以得到不同規(guī)格的片狀單晶體。,第三節(jié) 非 晶 化,一、堅硬耐蝕的“理想新金屬” 非晶態(tài)合金具有高強度、高韌性 一些非晶態(tài)合金的強度非常高，抗拉強度可達相應(yīng)晶態(tài)合金的56倍，這使高強度鋼望塵莫及。但由于目前僅能制得條帶形或薄片形的非晶態(tài)合金，所以尚且還只能用于制作輪胎、傳送帶、水泥制品及高壓管道的增強材料，以及制作各種切削刀具和保安刀片等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，非晶態(tài)合金只要能制得型材，依其優(yōu)異的機械性能，它不僅可以充分發(fā)揮高強度和高韌性的作用，而且可望大

9、大降低成本，由液體金屬一次直接成型，省去了鑄、鍛、軋、拉等工序，且邊角料也可全部回收，在能源和材料上都有很大的節(jié)省。,第三節(jié) 非 晶 化, 非晶態(tài)合金對酸、堿、鹽具有高的耐腐蝕性 非晶態(tài)合金的顯微組織均勻，沒有位錯、層錯、晶界等缺陷，使腐蝕液“無隙可鉆”，同時非晶態(tài)合金自身的活性很高，能夠在表面上迅速地形成均勻的鈍化膜，或者一旦鈍化膜局部破裂，也能立即自動修復(fù)。這使它的耐蝕性全面勝過不銹鋼。利用非晶態(tài)合金幾乎完全不受腐蝕的特性，可以制造耐腐蝕的管道和設(shè)備，電池的電極，以及用作海底電纜的屏蔽等。,第三節(jié) 非 晶 化, 非晶態(tài)合金具有磁導(dǎo)率和磁感應(yīng)強度高、矯頑力和損耗低的特性 目前比較成熟的非晶態(tài)

10、軟磁合金主要有鐵基、鐵-鎳基和鈷基三大類。鐵基和鐵-鎳基軟磁合金的飽和磁感強度高，可代替配電變壓器和電機中的硅鋼片，使變壓器本身的電耗降低一半；使電機的鐵損降低75，節(jié)能意義極大。鈷基非晶態(tài)合金不僅初始導(dǎo)磁率高、電阻率高，而且磁致伸縮接近于零，是制作磁頭的理想材料。特別難得的是非晶態(tài)合金的硬度高，耐磨性也比坡莫合金好，因而使用壽命長。另外，非晶態(tài)合金的飽和磁感比鐵氧體高，用作磁頭可以明顯改善高頻響應(yīng)和清晰度。,第三節(jié) 非 晶 化, 非晶態(tài)合金可用作催化劑 對于金屬催化劑，一般認為其活性的大小與晶體結(jié)構(gòu)及位錯等缺陷的密度有關(guān)。非晶態(tài)合金是從高溫熔融狀態(tài)急速冷卻制得的，它一方面在表面上保持了液態(tài)時

11、原子的混亂排列，有利于對反應(yīng)物的吸附，另一方面表面保持均勻的液態(tài)結(jié)構(gòu)，不會出現(xiàn)偏析、相分凝等不利于催化的現(xiàn)象。這已在CO氫化反應(yīng)催化和電解催化等過程中得到證實，非晶態(tài)合金比對應(yīng)的晶態(tài)合金的活性高出幾十倍，甚至幾百倍。但是，也存在一些問題，如許多化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高會使非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)，使催化活性下降；還有，目前的非晶態(tài)合金大多數(shù)為薄帶狀，若能生產(chǎn)出粉末狀用作催化劑才是理想的。,第三節(jié) 非 晶 化, 非晶態(tài)合金具有超導(dǎo)電特性 非晶態(tài)合金可以用作不脆的超導(dǎo)材料：其熱膨脹系數(shù)小，適合于制作精密零件等。 非晶態(tài)合金的制備，最重要的條件是要有足夠快的冷卻速度，并冷卻到材料的再結(jié)晶溫度以下。但在一

12、定的快速冷卻條件下，也并不是所有的材料都可以成為非晶態(tài)材料。例如，普通的氧化物玻璃即使在緩慢冷卻時也能得到非晶態(tài)，而大多數(shù)純金屬即使在106 Ks的冷卻速度下也無法非晶化?？梢姡挂环N材料非晶化，還得考慮材料本身的內(nèi)在因素，這主要和材料各組元的化學(xué)本質(zhì)及各組元的含量有關(guān)。,第三節(jié) 非 晶 化,二、半導(dǎo)體材料的新秀 非晶硅的制備：由非晶態(tài)合金的制備可知，要獲得非晶態(tài)，需要有高的冷卻速率，而對冷卻速率的具體要求則隨材料而定。硅要求有極高的冷卻速率，用液態(tài)快速冷卻淬火的方法目前還無法得到非晶態(tài)。近年來，發(fā)展了許多氣相淀積非晶態(tài)硅膜的技術(shù)，其中包括真空蒸發(fā)、輝光放電，濺射及化學(xué)氣相淀積等方法。一般所

13、用的主要原料是單硅烷(SiH4)、二硅烷(Si2H6)、四氟化硅(SiF4)等，純度要求很高。非晶硅膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與制備工藝的關(guān)系非常密切，目前認為以輝光放電法制備的非晶硅膜質(zhì)量最好，設(shè)備也并不復(fù)雜。,第三節(jié) 非 晶 化,三、積極開發(fā)非晶態(tài)無機鹽 非晶態(tài)碳酸鈣已經(jīng)制備成功，可以說是碳酸鈣的一個新品種。據(jù)報道，非晶態(tài)碳酸鈣在室溫、真空下放置30天，或在空氣中放置3天后，仍為非晶態(tài)；但在空氣中放置4天就出現(xiàn)結(jié)晶相，放置時間越長，結(jié)晶度越高，所以應(yīng)在真空或惰性氣氛中保存。非晶態(tài)CaCO3具有比表面積大、溶解度高等特點。利用其比表面積大，可用作吸附劑、生物陶瓷、新型化合物等；利用其溶解度高，可用作食品

14、和醫(yī)藥制品，更容易被人體吸收。開發(fā)更多這類產(chǎn)品顯然也是很有意義的。,第四節(jié) 表面改性化,一、 無機改性 表面改性處理現(xiàn)已是無機顏料制備工藝過程中重要的工藝步驟之一。鈦白是最重要的無機顏料品種，其產(chǎn)量約占無機顏料總產(chǎn)量的一半以上，未經(jīng)處理的鈦白粉在油漆中使用時，由于其表面的光化學(xué)活性作用，會加速對形成漆膜的高分子化合物降解的催化作用，從而加速成膜物質(zhì)的粉化。為了解決這一問題，現(xiàn)普遍地在分散的二氧化鈦粒子表面包覆一層或多層Al2O3、Al2O3-SiO2、Al2O3-SiO2-TiO2等無機氧化物。表面改性劑的用量，一般占鈦白顏料總量的25。如果能同時控制改性劑中的微量鐵含量，通過這樣處理后的鈦白

15、粉不僅用途廣，而且在白度、著色力、分散性、耐候性等方面都有較好的效果，因此很受用戶歡迎。經(jīng)過這樣處理后的鈦白粉稱為通用型鈦白粉,第四節(jié) 表面改性化,二、 有機改性 常用的有機改性劑可以分為兩大類：表面活性劑和偶聯(lián)劑。 屬于表面活性劑的品種有脂肪酸、樹脂酸及其鹽類，陰離子表面活性劑，木質(zhì)素等。使用量一般為粉體重量的0.110。涂覆的方法有以下三種； (1)將表面活性劑粉碎或磨碎，直接與粉體進行簡單的物理混合。該操作是在帶夾套加熱的高速捏合機中進行，簡單方便，出料后就可直接包裝，適應(yīng)性較廣。 (2)用一種合適的惰性溶劑(也可以是水)，先對表面活性劑進行溶解或分散，再與粉體混合，達充分混合后，再將溶

16、劑蒸發(fā)掉。這樣處理后的表面活性劑與粉體之間就不是簡單的機械混合，而是其緊緊地包裹在粉體顆粒的表面上。一般情況下效果較好。 (3)此法主要適用于碳化法生產(chǎn)的碳酸鈣顆粒的表面處理，叫做濕法表面處理，又分為碳化前加入表面活性劑和碳化后加入表面活性劑兩種操作。,第四節(jié) 表面改性化,三、 復(fù)合改性 表面改性處理除需嚴格的工藝程序和科學(xué)配方外，表面改性劑的選擇是改性能否成功的關(guān)鍵。一定要根據(jù)使用的具體環(huán)境和要求改善的性能來選擇改性劑。所選擇的改性劑不一定僅限于一種，多數(shù)情況下可選用幾種，復(fù)合使用，取長補短，以期取得更理想的效果。如前面所述，鈦白粉的改性處理就是采用硅、鋁等元素化合物的水溶膠進行復(fù)合處理。特

17、別是用于高聚物的各種各樣的填料、粉體助劑，為了提高其耐熱性、耐候性和化學(xué)穩(wěn)定性，往往先用無機改性劑進行包膜，而為了提高其親油性，增強與聚合物的親和力，往往需要再用有機改性劑表面活性劑或偶聯(lián)劑作進一步表面改性，從而取得更為理想的綜合效果。,第五節(jié) 薄 膜 化化,薄膜技術(shù)目前還是一門正在發(fā)展的邊緣學(xué)科，其中不少問題還正在探討之中。薄膜的性能多種多樣，有電性能、力學(xué)性能、光學(xué)性能、磁學(xué)性能、催化性能、超導(dǎo)性能等。因此，薄膜不僅在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，特別是在現(xiàn)代電子工業(yè)領(lǐng)域中也占有極其重要的地位，也是世界各國在這一領(lǐng)域競爭的主要內(nèi)容，并且從一個側(cè)面代表了一個國家的科技水平。 現(xiàn)有的制膜工藝已經(jīng)很多，

18、有涂布法、溶膠凝膠法、化學(xué)溶液鍍膜法、氧化法、離子成膜法、物理蒸發(fā)法、化學(xué)堆積法、分子束外延法等等。如何選擇方法，則要根據(jù)具體情況而定。有時制取某一種薄膜有幾種方法可供選擇，但主要應(yīng)根據(jù)薄膜的功能要求和工藝繁簡程度等因素綜合考慮來決定。,第六節(jié) 纖 維 化,目前的無機纖維就其形態(tài)而言大致可分為：單晶纖維、短纖維及連續(xù)纖維三類。若按其晶相可分為：單晶、多晶、無定形及多相四種。 單晶纖維也稱晶須，它沒有晶格缺陷，抗張強度很高，是作為高強度復(fù)合材料、補強材料的理想物質(zhì)，而且不隨溫度的變化而影響其性質(zhì)。 短纖維是研究開發(fā)較多的品種，也是種類和用量較多的品種，可作為隔熱、隔音、過濾輕質(zhì)材料。 連續(xù)纖維也

19、稱長纖維，是引人注目的無機纖維，除碳纖維和玻璃纖維外，最受重視的是氧化鋁纖維和碳化硅纖維。尤其是氧化鋁纖維，具有高溫下抗張強度極佳的優(yōu)點，可與玻璃、陶瓷或金屬制成復(fù)合材料，用途甚廣。,第六節(jié) 纖 維 化,高性能無機纖維主要是指碳纖維、硼纖維、碳化纖維和氧化鋁纖維，用于樹脂、金屬和陶瓷基體的增強，其高的比強度和比模量使復(fù)合材料具有比純金屬更佳的物理性能，尤其是碳化纖維和氧化鋁纖維的復(fù)合材料在軍事和空間技術(shù)方面起著無可比擬的作用。 以金屬(如鋁、鎂、鈦或其合金)為基體，用纖維、晶須或纖維粉粒增強復(fù)合而成的復(fù)合材料，其強度可增至鋁的10倍，硬度為鋼的2倍，密度只有鋼的13。它比高聚物基體復(fù)合材料具有

20、更高的強度、硬度和熱穩(wěn)定性。用它制造飛機，將比現(xiàn)在的飛機飛得更高、更快、更靈活。 若以陶瓷為基體，以連續(xù)或不連續(xù)或晶須為增強材料制成的陶瓷復(fù)合材料，比普通陶瓷具有更高的強度和可靠性，主要用于高性能軍事設(shè)備、宇航引擎、切削工具及耐磨的機械部件。,第六節(jié) 纖 維 化,高性能增強纖維復(fù)合材料具有以下優(yōu)點。 (1)比強度和比剛度高。這是由于空間技術(shù)發(fā)展對材料性能提出了更高要求所確定的。這樣不僅可以減輕飛行器的重量，宇航飛行器的重量每減少lkg，就可節(jié)約500kg的發(fā)射燃料；而且飛行器將飛得更高更快。 (2)高溫性能好，可以在l000左右的高溫下穩(wěn)定有效地工作。 (3)抗疲勞和抗熱震性良好，可以使突發(fā)事

21、故的破壞性減到最小，而且可以防止由于熱應(yīng)力急劇增大而引起材料的破壞。 (4)使用壽命長。可以進行局部修補，這是單一材料不可能達到的。,第六節(jié) 纖 維 化,一、 氧化鋁纖維 Al2O3短纖維具有超高溫絕熱的特點，最高使用溫度可達14821650 ，其成品形式有紙、氈、散裝纖維、板材、真空成型制品等，有十分顯著的節(jié)能效果，越來越受到人們的歡迎。其用途主要有： (1)作為增強纖維可用于金屬、塑料、橡膠和陶瓷中?？梢杂糜谠鰪姷慕饘倩|(zhì)有鋁、鎂、銅、鐵、鎳、鈦以及各種合金。由于它不易與熔融金屬反應(yīng)，因此特別適用于強化金屬，提高復(fù)合材料在高溫下的比強度、比彈性、抗疲勞強度、耐蝕性等特點。,第六節(jié) 纖 維

22、化,(2)作為耐火絕熱材料，由于氧化鋁纖維質(zhì)輕、導(dǎo)熱性低、熱容小、熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性高，可以制成各種板材、多用氈等產(chǎn)品，廣泛用于高溫爐、電爐、原子反應(yīng)堆等處。例如，多用氈用于高溫爐，間歇操作時可節(jié)能2050，連續(xù)操作時可節(jié)能4070，可見是非常理想的保溫材料。另外，還可以制成耐高溫和突然閃熱的防護服布、耐火護墻板，以及能經(jīng)受多次1200淬火的澆注材料等。 (3)作為過濾材料，用不同的氧化鋁纖維可制成過濾管和過濾片，用于油水乳劑和油水混合液，甚至乳膠液的分離，也可用于過濾除去固體顆粒。 (4)作為催化劑載體，氧化鋁纖維氈可作為鉑催化劑的載體。這種催化劑可將汽車和摩托車尾氣中的一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧

23、化碳，減少對環(huán)境的污染；同時，由于用氧化鋁做載體，還可大大提高其使用壽命,第六節(jié) 纖 維 化,二、碳化硅纖維 碳化硅纖維與金屬或陶瓷制成的復(fù)合材料，其主要用途有以下方面。 (1)用作航天工業(yè)材料。碳化硅纖維復(fù)合樹脂用于制作飛機的主體和機翼，其重量減輕23；用于制作火箭的外殼，不僅重量輕、強度高，而且熱膨脹系數(shù)也大大減少。 (2)用作體育器材。由于該材料質(zhì)輕、強度高、耐熱性能好，可以廣泛用于制造賽艇、賽車、摩托車和輕快自行車；也可制造網(wǎng)球拍、跳桿等。 (3)用作醫(yī)療器材。由于該材料的X射線透過性強、材質(zhì)強度高，用于制造X光機的部件和人造關(guān)節(jié)。 (4)用于特殊的地下電纜、輸水管道、橋梁等的工程材料

24、。 (5)用于高科技領(lǐng)域。,第七節(jié) 磷的化合物,一、氯化磷酸三鈉 1、氯化磷酸三鈉的物理化學(xué)性質(zhì)和主要用途：氯化磷酸三鈉是一種帶結(jié)晶水的復(fù)鹽，通用的表達式為4(Na3PO411H2O)NaOCl，純品為無色透明結(jié)晶，一般外觀為白色針狀結(jié)晶或白綿糖狀粉末，易吸潮、易結(jié)塊，產(chǎn)品穩(wěn)定性差，有微氯味。在受熱及暴露于非常干燥的空氣中時，易風化失去結(jié)晶水及活性氯。該物質(zhì)無毒。 2、 氯化磷酸三鈉生產(chǎn)方法 氯化磷酸三鈉的制備方法很多，概括起來可分為兩類：一類是磷酸三鈉和次氯酸的水溶液混合，反應(yīng)生成一種復(fù)合物，再冷卻結(jié)晶，分離，干燥得產(chǎn)品。,第七節(jié) 磷的化合物,二、 六偏磷酸鈉 1、六偏磷酸鈉的物理化學(xué)性質(zhì)及

25、主要用途 六偏磷酸鈉屬于縮聚磷酸鹽。它是Na2OP2O，摩爾比近于1的玻璃狀縮聚磷酸鹽，外觀為無色透明狀或白色粒狀結(jié)晶，密度2.484gcm3 ，熔點616(同時分解)，該物質(zhì)易溶于水，不溶于有機溶劑，吸濕性能強，露置空氣中能吸取水分而呈粘膠狀物。 2. 六偏磷酸鈉的制法 以純堿(或燒堿)和磷酸為原料，先制取含有2個結(jié)晶水的磷酸二氫鈉，再將磷酸二氫鈉加熱，脫去結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水，生成偏磷酸鈉，然后使偏磷酸鈉聚合,直到生成六偏磷酸鈉。,第七節(jié) 磷的化合物,三、 聚磷酸銨 1、 聚磷酸銨的物理化學(xué)性質(zhì)和主要用途 聚磷酸銨屬聚磷酸鹽，短鏈聚磷酸銨具有一定的吸濕性，其吸濕性隨氨化程度增加和聚合度增高而降低

26、。長鏈聚磷酸銨產(chǎn)品為白色粉狀晶體，疏松不結(jié)塊，不吸潮，流動性能好。聚磷酸銨高溫下分解，約在350、聚磷酸銨的分解壓力為o.1MPa時，放出氨，生成非揮發(fā)性磷氧化物或聚磷酸等的薄膜，使膜下物質(zhì)與空氣中氧隔絕，故聚磷酸銨具有阻燃性。 2. 聚磷酸銨生產(chǎn)方法 聚磷酸銨按其所用的原料不同有不同的制法。工業(yè)上常以磷酸氫二銨(或磷酸二氫銨)和五氧化二磷為基本原料，在過量氨的存在下,進行高溫縮聚反應(yīng)。,第七節(jié) 磷的化合物,四、 磷酸二氫鋁 1、 磷酸二氫鋁的物理化學(xué)性質(zhì)及主要用途 磷酸二氫鋁的分子式為A1(H2PO4)3，分子量為317.94，其產(chǎn)品為無色無味極粘稠的液體或白色粉狀結(jié)晶，該物質(zhì)易溶于水。 2

27、. 磷酸二氫鋁的生產(chǎn)方法 工業(yè)上制取磷酸二氫鋁通常以磷酸和氫氧化鋁為原料，采用中和法生產(chǎn)。其反應(yīng)式可表示為： 3H3PO4 + Al(OH)3 Al(H2PO4)3+3H2O,第九節(jié) 鎢、鉬的化合物,一、 二硫化鎢 二硫化鎢的制備方法：元素合成法是基于金屬鎢粉和硫磺直接反應(yīng)原理，具體方法將金屬鎢粉和硫磺粉的混合物先在110250反應(yīng)，而后升溫至550650時發(fā)生反應(yīng)，最后用蒸發(fā)法除去所得到的片狀晶體結(jié)構(gòu)的二硫化鎢粉末中的游離硫，就得到純度99.9、粒度(0.12)的二硫化鎢粉末。也可由三氧化鎢制備二硫化鎢，將三氧化鎢、硫磺和炭黑混合物，在(9001400)溫度下反應(yīng)(6l0)h，然后再添加硫磺

28、,繼續(xù)高溫處理，則可得到較好的產(chǎn)品純度在98以上二硫化鎢。,第九節(jié) 鎢、鉬的化合物,二、 鉬酸鋅 白色鉬酸鹽防銹顏料的生產(chǎn)常用濕法生產(chǎn)，其方法是先將氧化鋅和三氧化鉬按等摩爾加入反應(yīng)釜，而后加水，總用水量為顏料總質(zhì)量的3.3倍。先攪拌進行打漿，同時升溫到70，再加入碳酸鈣(或滑石粉)，加完繼續(xù)攪拌1h；用壓濾機過濾，所得濾餅送入干燥設(shè)備在110下烘干。適當破碎后，再送入煅燒爐在550下煅燒8h。冷卻后煅燒后的物料再粉碎，最后過篩包裝。,第十節(jié) 鋰的化合物,一、 碳酸鋰 碳酸鋰一般是采用鋰礦直接制成的。采用的天然鋰礦經(jīng)選礦后送入回轉(zhuǎn)爐中，在(9601100)下進行煅燒，煅燒后物料冷卻到(95120

29、)時進行粉碎，過篩，然后加過量3540的濃硫酸(93酸)混合后送入焙燒爐中進行酸化焙燒，使礦料中的鋰以硫酸鋰的狀態(tài)存在。用水浸取燒結(jié)的塊料，制成水溶性硫酸鋰。其浸取液用碳酸鈣中和其中過量的硫酸至pH為6.06.5，經(jīng)過濾，濾液用石灰乳除Mg2+，用碳酸鈉除Ca2+，然后再過濾，在濾液中加入少量硫酸及過氧化氫，中和至鐵、鋁生成氫氧化物沉淀為止，同時用炭黑脫色。然后濃縮料液并進行過濾，制成飽和硫酸鋰溶液，再加入飽和的碳酸鈉溶液。若在90下，則碳酸鋰沉淀，過濾分離后得到的產(chǎn)品純度為80以上的碳酸鋰，重復(fù)用熱水洗滌后，可得到9697的碳酸鋰產(chǎn)品，最后經(jīng)干燥、包裝，即得成品。,第十節(jié) 鋰的化合物,二、 硅酸鋰 因為硅酸鋰和石英砂熔融而制成的硅酸鋰玻