轻化工助剂试题.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流轻化工助剂试题.精品文档.一、基本概念1 表面张力液体表面层由于分子引力不均衡而产生的垂直作用于任一界线，沿表面的收缩表面的力。2 表面自由能增加单位表面积时体系吉布斯自由能的增量，或单位表面上的分子比体相内部同分子所具有的自由能过剩值，称为表面过剩自由能，简称表面自由能。常用单位mJ/m23 表面活性剂加入很少量时就能大大降低溶剂的表面张力（或界面张力），并能改变体系界面状态的物质。4 表面吸附现象溶质分子在表面层中的浓度与在本体溶液中的浓度不同的现象称为溶液的表面吸附现象。而溶质分子在表面层中的浓度大于在本体溶液中的浓度的现象叫做正吸附；反之，则称负吸附。5 胶束聚集数缔合一个胶束的表面活性剂分子（或离子）的个数。6 临界胶束浓度表面活性剂形成胶束时的最低浓度称为临界胶束浓度。7 增溶作用表面活性剂在水溶液中形成胶束后，具有能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增大的能力，且溶液呈透明状，这种作用称为增溶作用。8 亲水亲油平衡值表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子,表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。9 Krafft点在温度较低时，离子型表面活性剂的溶解度随温度升高慢慢增大，当温度达到某一定值后，溶解度会急剧上升，这种现象称为Krafft现象，相应的温度称为Krafft点即KP值。 10 浊点逐渐加热聚氧乙烯型非离子表面活性剂的水溶液，当表面活性剂析出，溶液呈现浑浊时的温度，称为浊点。11 生物降解表面活性剂被微生物分解成CO2和H2O的过程。12 接触角在固、液、气三相界面处自固液界面经过液体内部到气液界面的夹角叫接触角，用表示。13 润湿临界表面张力液体刚好铺展到固体表面产生完全润湿时的表面张力，称临界润湿表面张力。14 乳状液互不相溶的两液相中的某一相以微滴状(或液晶)形式分散于另一相中所形成的具有相当稳定性的多相分散体系。15 相转变温度乳化液发生转变时的温度，就是该特定体系中，表面活性剂的亲水趋向和亲油趋向将恰好达到平衡状态，把这一温度定位相转变温度。16 分散作用固体以微粒状分散于液体中并保持稳定的过程称为分散。17 泡沫是一种由大量气体分散于液体介质中的分散体系，其中气体是分散相，液体是连续相。18 酶的活力在特定条件下（可选最适宜的温度与pH），每分钟催化1mol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位。或者：1972年国际酶学委员会规定：在最适宜条件下，每秒可使1mol底物转化所需的酶量。二、填空题1 表面活性剂具有（ ）结构，一种是（ ），另一种是（ ）。2 表面活性剂的分类以亲水基的结构性质为依据，常规表面活性剂可分为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四种。3 特种表面活性剂可分为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）这四种。4 阴离子表面活性剂可分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）这四类。5 AEO的结构通式是（ ），AS的结构通式是（ ），表面活性剂1227的分子结构（ ）。6 APEO的结构通式是（ ），LAS的结构通式是（ ），表面活性剂1631的分子结构（ ）。7 聚醚型产品L72表示产品为（ ）状，7表示（ ），2表示（ ），其亲水性（ ）。8 聚醚型产品P84表示产品为（ ）状，8表示（ ），4表示（ ），其亲疏水性（ ）。9 阴离子表面活性剂在纺织印染加工中，一般用于（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等。10 阳离子表面活性剂在纺织印染加工中，一般用于（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等。11 非离子表面活性剂在纺织印染加工中，一般用于（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等。12 含氟表面活性剂在纺织印染加工中，主要用作（ ）。13 含硅表面活性剂在纺织印染加工中，主要用于（ ）、（ ）、（ ）等用途。14 高分子表面活性剂具有（ ）和（ ）双重性能，不能形成（ ），降低表面张力的能力、起泡性及润湿性（ ），在（ ）、（ ）和（ ）作用等方面有独特的优势。15 高分子表面活性剂分子设计与制备途径有：（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四种。16 表面活性剂在固体表面吸附可能以下述方式进行：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等。17 表面活性剂溶液不同浓度时各种胶束的模型有（ ）、（ ）和（ ）。18 胶束增溶的方式有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四种。19 影响胶束增溶的因素有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。20 非离子聚氧乙烯型表面活性剂而言，其浊点随着聚氧乙烯基数增多而（ ），随疏水基碳原子数增多而（ ）。21 对降低表面张力的能力而言，非离子表面活性剂比离子型表面活性剂（ ），而碳氢表面活性剂比碳氟表面活性剂（ ），聚硅氧烷比碳氢表面活性剂（ ）。22 同系物中，随着疏水基碳原子数的增加，降低表面张力的效率（ ），CMC随之（ ）；非离子表面活性剂的CMC比离子型表面活性剂（ ）。23 具有支链的表面活性剂CMC比具有相同碳数的直链表面活性剂的CMC（ ）；亲水基在碳氢链中的位置从末端移至中央，则CMC（ ）。相同碳原子数的碳氢链，若含有双键，则构成的表面活性剂溶解度较大，CMC相应（ ）。24 下列表面活性剂的降解性大小次序为：（ ）a. AS; b. LAS; c. APEO; d. AES;25 固体表面的润湿性取决于构成表面外层的原子团的性质和排列情况。各种组成表面的润湿性强弱顺序如下：（ ）a. 含有其他杂原子的有机物；b. 金属等无机物；c. 碳氢化合物；d. 碳氟化合物26 当油与水的体积比小于26%时，只能形成（ ）型乳化液；当油与水的体积比大于74%时，只能形成（ ）型乳化液。27 对于非极性基体（如聚酯纤维），（ ）表面活性剂去除油污更有效；而对于棉等亲水性纤维，（ ）表面活性剂作为洗涤剂则更有效。28 淀粉改性方法主要有（ ）、（ ）和（ ）三种。影响改性淀粉性能的因素主要有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。29 壳聚糖进行降解、酯化、醚化等改性，主要是改进其（ ）。而海藻酸钠进行酯化改性主要是改进其（ ）和（ ）。30 共聚物分子设计主要包括（ ）和（ ）两方面。共聚物的制备方法有（ ）、（ ）和（ ）三种方法。31 乳液制备聚丙烯酸酯共聚物一般需要加入（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等。32 聚氨酯制备时，可以调节（ ）和（ ）的结构与比例来制备获得不同的物化性能。三、简答题 10分析无机盐对表面活性剂溶液性质的影响。（1）电解质对离子型表面活性剂性质的影响较大。减少了表面活性剂离子之间的相互排斥作用，从而使胶束变得容易形成，CMC下降。导致吸附量增加，疏水基在溶液表面的覆盖率便越大，降低表面张力的能力越强。（2对非离子型表面活性剂无机盐对其性质的影响较小，但可降低其浊点。11分析脂肪醇对表面活性剂溶液性质的影响。表面张力下降 CMC下降醇的加入，使表面吸附量增加，表面上疏水基密度增大，更加紧密的吸附层使溶液的表面张力下降（醇的碳链越长，表面张力降低得越多），表面膜的强度增大。增进表面活性剂溶液的润湿能力、铺展能力、起泡能力和泡沫稳定性。醇的加入使表面活性剂溶液形成胶束容易，CMC下降，且醇的碳氢链越长，影响越大。12分析阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂混合后的相互影响。在阴离子表面活性剂中加入少量非离子表面活性剂，可使CMC下降非离子型表面活性剂插入到离子型表面活性剂胶束中，削弱了离子型表面活性剂离子头间的电荷斥力。此外，两种表面活性剂间的分子的碳氢链间的疏水作用使体系易形成胶束，因此CMC下降。在阴离子表面活性剂中加入少量非离子表面活性剂，溶液表面张力下降，活性增强。在非离子表面活性剂中加入阴离子表面活性剂时会使浊点升高该两种表面活性剂形成的混合胶束与原来的非离子表面活性剂胶束是不同的，是带电的。由于混合胶束存在电性斥力，增加了胶束稳定性，使胶束不易彼此结合成表面活性剂相析出，浊点升高。n14试述壳聚糖的物理性质 (1)一般性质：具有较高的结晶度，因此具有很稳定的物理化学性质。(2)溶解性：在多数有机溶剂、水、碱中难以溶解。能溶于酸中。脱乙酰度越高，分子链上的游离氨基越多，也就越易溶于水；反之，脱乙酰度越低，溶解度越小。 (3)溶液性质：相对分子质量越高，其溶液的黏度就越大；壳聚糖的脱乙酰度越低，溶解越难，溶液的黏度就高大。(4)成膜性：壳聚糖易溶于弱酸稀溶液中，易成膜、成丝，膜或丝具有透气性、透湿性、有一定的拉伸强度和防静电作用。(5)吸湿性：壳聚糖分子中含有大量的羟基和氨基等强极性基团，使壳聚糖分子具有很高的吸湿性。这一性质可用于纤维织物的抗静电、亲水、舒适性整理16试述聚二甲基硅氧烷的结构特点和性能。（1）结构特点以SiOSi为主链，可自由旋转，聚硅酮的旋转是自由的，可以360º旋转聚硅酮比同相对分子质量的碳氢化合物黏度低、表面张力小、成膜性强（2）硅油的性能耐高低温性能：二甲基硅油的热氧化稳定性大大优于矿物油及植物油；二甲基硅油具有优异的耐寒性，黏度特性：甲基硅油的黏温系数很小，即其黏度随温度变化很小。界面特性：二甲基硅油具有很低的表面张力和较高的表面活性，极易在材料表面铺展成膜，二甲基硅油的低表面张力，可用作高效憎水剂、消泡剂、脱模剂及匀泡剂17从聚乙烯吡咯烷酮的结构分析其性能特点。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是由N-乙烯基吡咯烷酮（NVP)经聚合而成的线型高分子聚合物。结构如下：（1）具有疏水和亲水基团，带有表面活性。（2）对固体表面的吸附作用及亲水性能所形成的立体屏蔽能力，使固体离子具有良好的分散稳定性。（3）PVP同时具有高分子化合物的特性，有广泛的调节分散体系或溶液流变性的能力。（4）PVP与许多无机、有机化合物的氢键络合能力又使其具有优良的凝聚作用或增溶作用。（5）PVP是一种安全无毒的绿色化学品四、应用题1 试分析纤维素酶在纺织品印染加工中应用。2 试分析蛋白酶在纺织品印染加工中的应用。3 试分析用生物酶进行棉织物的精练需要添加哪些酶？各种酶的作用功能是什么？4 应用所学的理论知识，试分析精练剂的一般组成及作用机理。(1) 一般组成：阴离子/非离子表面活性剂复配物（具有更优良的润湿和洗涤性能）在非离子表面活性剂中加入离子型表面活性剂，可使其浊点升高在离子型表面活性剂中加入非离子表面活性剂，使CMC降低，溶液表面张力降低中性电解质:适量电解质能降低表面张力，使CMC下降螯合分散剂：如聚丙烯酸盐、马来酸-丙烯酸共聚物能螯合钙、镁离子消泡组分：消除因阴离子和非离子表面活性剂产生的大量泡沫（如低泡表面活性剂、 低泡煮练剂）其他添加剂：如硅酸钠，具有稳定双氧水，吸附重金属离子，与金属离子络合等；加入脂肪醇类极性有机物能使CMC下降；尿素，增加溶解度；有机溶剂、多糖类等（2） 作用机理：润湿和渗透作用：表面活性剂通过在界面的吸附，可大大降低LG和LS，是润湿易进行，也有利于精练液向纤维内部渗透净洗作用：使织物上的蜡质皂化物及油性物质与织物的粘附力减弱，界面逐渐缩小，在机械作用下使油污从织物上脱离，乳化为油-水乳液，以防止其再沾污。5 分析双氧水漂白稳定剂的作用机理以及常用稳定剂的种类。6 说明涤纶织物碱减量促进剂的作用机理，分析结构与性能的关系。机理：将季铵盐表面活性剂加入热的涤纶碱减量处理浴中，首先季铵盐表面活性剂迅速吸附在涤纶表面，降低纤维表面张力；其次，季铵盐分子中的负离子与处理液中的OH¯发生离子交换反应，OH¯转移并富集在纤维表面，使其更容易进攻涤纶分子中带部分正电荷的羰基中的碳原子，造成聚酯分子断裂，从而完成水解反应。分析： （1）阳离子表面活性剂随碳氢链的增长在涤纶表面的吸附增加，表面张力降低越多， 促进效果越明显。（2）从理论上分析，季胺离子体积越大，与OH¯结合越弱，OH¯越裸露，亲核性越强，因此催化能力大。（3）季铵离子与聚酯大分子亲和力越大，两者有效碰撞概率也越大，催化能力越大（4）减量均匀性与季铵盐表面活性剂的HLB有关，HLB值越高，减量均匀性越好，纤维表面凹坑少而浅，反之则均匀性较差。（HLB越大，亲水性越好，有利于以分子状态均匀吸附于纤维表面和进入纤维孔隙，使减量均匀）7 分析涤纶分散染料染色、羊毛酸性染料染色、腈纶阳离子染料染色加工中可选择的匀染剂，并说明它们的作用机理。涤纶分散染料染色特殊非离子和阴离子表面活性剂的复配物（具有分散和匀染的双重功效）作用机理：涤纶染色的分散染料，是在高温（120130）下进行的。其染色过程常出现染色不匀现象，如：高温条件下纤维吸附染料速率过快；分散染料在高温条件下分散稳定性差，易产生团聚吸附在纤维表面，造成染色不匀。匀染剂中非离子组分对分散染料有亲和力，以亲染料型方式延缓染料上染,降低了染料对织物的上染速率，匀染剂与染料相互作用，具有移染作用。同时，匀染剂对涤纶也有亲和力，可在涤纶表面成膜，控制染料在纤维表面的吸附，具有亲纤维型匀染剂的作用。匀染剂中阴离子表面活性剂可提高染料在高温条件下分散能力和稳定性，克服染料凝聚的负效应，增加非离子表面活性剂的移染能力。（此外，具有苯环结构的表面活性剂比脂肪烃基表面活性剂匀染性和高温分散性更好）羊毛酸性染料染色（1)脂肪胺聚氧乙烯醚极其复配物，是亲染料型匀染剂；在染液中，阴离子染料上的磺酸基与脂肪胺聚氧乙烯醚表面活性剂分子中带弱正电荷的氨基发生作用，由于一定长度的聚氧乙烯亲水链的存在，生成的聚集体是亲水性的，不是沉淀。(2)两性表面活性剂与非离子表面活性剂复配两性表面活性剂可与阴离子染料形成复合物吸附在纤维表面，降低了染料在羊毛纤维根部和尖端的吸附差异，产生较好的匀染效果。腈纶阳离子染料染色阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂腈纶是三元聚合物，其第三单体有负电性，阳离子染料以离子键形式上染纤维。当在腈纶玻璃化温度以上染色时，纤维大分子链运动加剧，上染速率随温度升高急剧增加，易造成染色不匀。(1) 加入季铵盐阳离子表面活性剂做亲纤维型匀染剂,通过与阳离子染料争夺腈纶染座，减缓上染速率。由于阳离子表面活性剂分子较小，扩散较快，上染更快，阻碍染料上染。高温时，匀染剂脱附，阳离子染料缓慢上染纤维。缓染作用随烷基碳链长的增加而增强，且取决于与氮原子相连的基团大小和种类。在实际过程中匀染剂、纤维、染料应保持适当比例，以免匀染剂过分争夺纤维，染料在纤维吸附减少，造成染料利用率下降，出现空白斑。(2) 在非离子表面分散剂存在下加入阴离子表面活性剂作为亲染料型匀染剂，阴离子表面活性剂能与染料结合，降低染料自由离子浓度，并在上染过程中逐渐释放染料离子而达到缓染目的。9说明棉织物阳离子改性剂的染色增深作用机理及常用的改性剂种类。