有机化学与生活精.ppt
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1、有机化学与生活第1页,本讲稿共125页我我们们的的衣衣、食食、住住、行行无无不不与与有有机机化化学学有有关关,人人人人都都需需要要化化学学制制品品,我我们们生生活活在在有有机机化化学学世世界界里。里。第2页,本讲稿共125页讲讲座座提提纲纲第一部分第一部分有机化学与洗涤用品有机化学与洗涤用品第二部分第二部分有机化学与合成纤维有机化学与合成纤维第三部分第三部分有机化学与食品有机化学与食品第3页,本讲稿共125页第一部分第一部分有机化学与洗涤用品有机化学与洗涤用品第4页,本讲稿共125页污垢的种类和性质污垢的种类和性质污垢的种类和性质污垢的种类和性质 来自来自空气的传播空气的传播、人体分泌物人体分
2、泌物和和工作场所接触物工作场所接触物三三个方面。个方面。污垢的分类污垢的分类污垢的分类污垢的分类油质污垢:油质污垢:油脂、矿物油、脂肪酸、脂肪醇等油脂、矿物油、脂肪酸、脂肪醇等固体污垢:固体污垢:尘埃、烟灰、泥土、皮屑、矿物质等尘埃、烟灰、泥土、皮屑、矿物质等水溶性污垢:水溶性污垢:无机盐、糖类、有机酸等无机盐、糖类、有机酸等第5页,本讲稿共125页污垢和织物间的结合:污垢和织物间的结合:1 1、机械附着机械附着 固体污垢散落在织物纤维表面或纤维间固体污垢散落在织物纤维表面或纤维间2 2、分子间相互吸引分子间相互吸引 当污垢带电荷时更容易聚积在织物表面当污垢带电荷时更容易聚积在织物表面3 3、
3、化学结合和化学吸附化学结合和化学吸附 墨水、血污、铁锈、蛋白质等墨水、血污、铁锈、蛋白质等 棉织物容易吸附极性污垢,毛织物容易吸附油质污垢,合成纤维因棉织物容易吸附极性污垢,毛织物容易吸附油质污垢,合成纤维因带静电容易吸尘。带静电容易吸尘。第6页,本讲稿共125页 1.1 洗涤洗涤洗涤:洗涤:根据要求将根据要求将污垢污垢从不同物品上洗脱下来达到清从不同物品上洗脱下来达到清洁目的的过程。洁目的的过程。洗涤剂:洗涤剂:按照配方制备、具有去污性能的产品。按照配方制备、具有去污性能的产品。远古时代:远古时代:草木灰水、天然碱以及皂荚等碱草木灰水、天然碱以及皂荚等碱 性物质。性物质。2020世纪:世纪:
4、肥皂肥皂 20 20世纪中期:世纪中期:合成洗涤剂合成洗涤剂洗涤按所用的溶剂不同,分洗涤按所用的溶剂不同,分干洗干洗和和水洗水洗。第7页,本讲稿共125页水水洗洗即即在在水水中中洗洗涤涤。水水洗洗就就是是衣衣服服通通过过水水加加上上各各种种机机械械作作用用,同同时时借借助助洗洗涤涤剂剂,洗洗衣衣粉粉、肥肥皂皂等等将将衣衣服服洗洗涤涤干净干净。干干洗洗不不用用水水做做介介质质,而而使使用用干干洗洗溶溶剂剂来来完完成成整整个个洗洗衣衣过过程,现在我国干洗所使用的溶剂多以程,现在我国干洗所使用的溶剂多以四氯乙烯四氯乙烯为主,为主,。第8页,本讲稿共125页四四氯氯乙乙烯烯是是有有机机溶溶剂剂,其其化
5、化学学特特性性是是不不可可燃燃、去去油油污污能能力力极极强强、干干洗洗效效果果很很好好,不不属属于于破破坏坏臭臭氧氧层层的的化化学学物物质质,不不是是温温室室效效应应气气体体,也也不不是是形形成成化化学学烟烟雾雾的的物物质质,在在安全浓度下对人体健康没有长期负面的影响。安全浓度下对人体健康没有长期负面的影响。四氯乙烯四氯乙烯第9页,本讲稿共125页为什么干洗后有一种特殊的气味?为什么干洗后有一种特殊的气味?v干洗剂中干洗剂中甲醛甲醛和和四氯乙烯四氯乙烯。v甲甲醛醛刺刺激激呼呼吸吸道道,可可引引起起鼻鼻、咽咽喉喉烧烧灼灼感感及及咳咳嗽嗽、呼呼吸吸短短促促甚甚至至呼呼吸吸困困难难,还还可可引引起起
6、眼眼睛睛发发红红、疼疼痛痛、视视力力模模糊糊甚甚至至视视力力下下降降,皮皮肤肤接接触触后后可可引引起起发发干干、发发红红、刺刺激感。激感。v四四氯氯乙乙烯烯主主要要损损害害中中枢枢神神经经系系统统,可可导导致致头头痛痛、头头晕晕和和疲疲劳劳,长长期期或或反反复复接接触触可可引引起起慢慢性性头头痛痛、精精力力不不集集中中及肝功能损伤。及肝功能损伤。第10页,本讲稿共125页1.2 洗涤剂的主要成分洗涤剂的主要成分-表面活性剂表面活性剂(一)表面活性剂的分子结构及分类(一)表面活性剂的分子结构及分类表面活性剂的定义:表面活性剂的定义:能够显著降低两相间能够显著降低两相间界面张力界面张力的物质。的物
7、质。洗涤剂中使用的表面活性剂是洗涤剂中使用的表面活性剂是双亲性有机化合物双亲性有机化合物,由,由亲水基亲水基和和亲油基亲油基两种基团构成。两种基团构成。第11页,本讲稿共125页亲油基(疏水基):亲油基(疏水基):与与油具有亲和性油具有亲和性,如长链烃,如长链烃-CH2-CH2-CH2-CH2-亲亲水水基基:容容易易溶溶于于水水或或易易被被水水所所润润湿湿的的原原子子团团,如如羧羧基基、磺酸基、硫酸酯基、醚键、氨基、羧基磺酸基、硫酸酯基、醚键、氨基、羧基CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COONa肥皂中的表面活性剂:脂肪酸钠盐肥皂中的表面活性剂:脂肪酸钠盐第12页,本
8、讲稿共125页表面活性剂的种类:表面活性剂的种类:1、阴离子型:阴离子型:亲水亲水基团为带有基团为带有负电负电的原子团。的原子团。2、阳离子型:阳离子型:亲水亲水基团为带有基团为带有正电正电荷的原子团。荷的原子团。3、两两性性离离子子型型:带带有有两两个个亲亲水水基基团团,在在水水中中带带有有正正负负两两种种电电荷荷,在在酸酸性性溶溶液液中中呈呈阳阳离离子子表表面面活活性性,在在碱碱性性溶溶液液中中呈阴离子表面活性,在中性溶液中呈非离子表面活性。呈阴离子表面活性,在中性溶液中呈非离子表面活性。4、非离子型:非离子型:在水中不会离解成离子,也在水中不会离解成离子,也不带电荷不带电荷。5、混合型:
9、混合型:两个亲水基团,一个带电,一个不带电。两个亲水基团,一个带电,一个不带电。第13页,本讲稿共125页表面活性剂的性质表面活性剂的性质1、润湿和渗透性质、润湿和渗透性质 洗洗涤涤剂剂溶溶液液很很容容易易润润湿湿织织物物纤纤维维,并并浸浸入入纤纤维维的的微孔中。微孔中。2、乳化性质、乳化性质 洗洗涤涤剂剂的的亲亲油油基基溶溶入入油油滴滴,亲亲水水基基留留在在水水中中,能能降降低油水两相的表面张力,搅拌后能帮助油乳化。低油水两相的表面张力,搅拌后能帮助油乳化。第14页,本讲稿共125页3、分散性质、分散性质 洗洗涤涤剂剂分分子子能能钻钻进进固固体体粒粒子子的的缝缝隙隙,减减弱弱固固体体粒粒子子
10、的的内内聚力,使粒子破裂成微小质点而分散在水中。聚力,使粒子破裂成微小质点而分散在水中。4、发泡性质、发泡性质 使气液两相间表面张力降低而产生大量泡沫。使气液两相间表面张力降低而产生大量泡沫。5、增溶性质、增溶性质 活活性性剂剂把把油油溶溶解解在在胶胶束束的的亲亲油油基基内内,使使油油性性物物质质的的溶解度增大。溶解度增大。第15页,本讲稿共125页去污原理:去污原理:1 1、织织物物纤纤维维和和污污垢垢被被洗洗涤涤剂剂润润湿湿、渗渗透透,织织物物和和污污粒粒上上定定向向吸吸附附着活性物的单分子层。着活性物的单分子层。2 2、经经过过机机械械搅搅拌拌或或搓搓洗洗,污污粒粒脱脱离离到到水水中中,
11、产产生生乳乳化化、分分散散、悬浮等现象。悬浮等现象。3 3、还还有有一一部部分分污污垢垢(油油脂脂、钙钙皂皂、色色料料)被被增增溶溶到到活活性性物物的的胶胶束中,被水洗去。束中,被水洗去。第16页,本讲稿共125页1.3 1.3 皂类洗涤剂皂类洗涤剂(一)肥皂的成分与制造主要成分:主要成分:高级脂肪酸的钠盐或钾盐高级脂肪酸的钠盐或钾盐C3H5(OOCR)3+3NaOH3RCOONa+C3H5(OH)3油脂烧碱肥皂甘油油脂:油脂:硬化油、牛油、骨油、猪油、棕榈油、椰硬化油、牛油、骨油、猪油、棕榈油、椰子油、菜籽油、棉籽油、豆油。子油、菜籽油、棉籽油、豆油。辅助原料:辅助原料:松香、水玻璃、着色剂
12、、荧光增白剂、松香、水玻璃、着色剂、荧光增白剂、抗氧剂、杀菌剂。抗氧剂、杀菌剂。第17页,本讲稿共125页(二)肥皂的优缺点(二)肥皂的优缺点优点:优点:1、原料来源广泛,制作工艺简单。、原料来源广泛,制作工艺简单。2、价格便宜、去污效果较好,对环境污染小。、价格便宜、去污效果较好,对环境污染小。缺点:缺点:1、对、对水质要求较苛刻水质要求较苛刻。硬水、海水、酸性水不宜使用。硬水、海水、酸性水不宜使用。2、碱碱性性较较强强,不不适适合合洗洗涤涤丝丝、毛毛织织物物和和某某些些化化学学纤纤维维纺纺织织品。品。3、不适合洗衣机使用不适合洗衣机使用。第18页,本讲稿共125页v 普通洗衣粉的普通洗衣粉
13、的pH值值9.510之间之间,碱性较强。碱性较强。v 它它的的主主要要成成分分是是烷烷基基苯苯磺磺酸酸钠钠25,甲甲苯苯磺磺酸酸钠钠2.5,月月桂桂酸酸单单乙乙醇醇酸酸胺胺3,三三聚聚磷磷酸酸钠钠30,无无水水硅硅酸酸钠钠10,CMC2,荧荧光光增增白白剂剂0.2,硫硫酸酸钠钠27.3洗衣粉的成分1.4 洗衣粉第19页,本讲稿共125页1、表面活性剂、表面活性剂v石石油油化化学学产产品品为为原原料料:烷烷基基苯苯磺磺酸酸钠钠、烷烷基基硫硫酸酸钠钠、脂脂肪肪醇醇硫硫酸酸钠钠、脂脂肪肪醇醇聚聚氧氧乙乙烯烯醚醚、环环氧氧乙乙烷烷、环环氧氧丙丙烷烷的的共聚物等。共聚物等。v润湿、渗透、分散、乳化和增溶
14、润湿、渗透、分散、乳化和增溶2、无机助剂、无机助剂三聚磷酸钠三聚磷酸钠、水玻璃(硅酸钠)、纯碱(碳酸钠)、硫酸、水玻璃(硅酸钠)、纯碱(碳酸钠)、硫酸钠和过硼酸钠钠和过硼酸钠第20页,本讲稿共125页三聚磷酸钠的主要作用:三聚磷酸钠的主要作用:将硬水中的钙、镁离子鳌合起来,使将硬水中的钙、镁离子鳌合起来,使硬水变成软水。硬水变成软水。对对微微细细的的无无机机粒粒子子或或油油脂脂微微滴滴具具有有分分散散、乳乳化化、胶胶溶溶作作用,防止污垢再沉积到衣物上,提高洗衣粉的去污能力。用,防止污垢再沉积到衣物上,提高洗衣粉的去污能力。维维持持水水溶溶液液为为弱弱碱碱性性(pH值值为为9.7),有有助助于于
15、增增强强洗洗衣衣粉的洗涤效能。粉的洗涤效能。使洗衣粉使洗衣粉不易吸潮结块不易吸潮结块。第21页,本讲稿共125页q含含磷磷污污水水被被排排放放到到河河流流湖湖泊泊中中以以后后;使使水水中中磷磷含含量量升升高高,水水质出现富营养化造成的。质出现富营养化造成的。q富富营营养养化化是是指指水水体体富富集集养养分分,是是含含磷磷和和氮氮的的化化合合物物过过多多地地排排入入水水体后引起的二次污染现象。体后引起的二次污染现象。q主主要要表表现现为为:藻藻类类蔓蔓延延,水水生生植植物物大大量量生生长长,藻藻类类成成簇簇状状,并并严重影响水质。严重影响水质。磷污染第22页,本讲稿共125页第23页,本讲稿共1
16、25页水玻璃的主要作用:水玻璃的主要作用:防止防止磷酸盐对洗衣机金属表面的磷酸盐对洗衣机金属表面的腐蚀腐蚀作用;作用;对对水水溶溶液液中中的的污污垢垢和和微微粒粒固固体体具具有有悬悬浮浮、分分散散和和乳乳化化的的作作用,能用,能防止污垢再沉积防止污垢再沉积到织物上;到织物上;增加洗衣粉颗粒的强度,增加洗衣粉颗粒的强度,纺织结块纺织结块。纯碱的主要作用:纯碱的主要作用:增加洗衣粉的碱性增加洗衣粉的碱性,增加对油脂性污垢的去污能力。,增加对油脂性污垢的去污能力。第24页,本讲稿共125页硫酸钠的主要作用:硫酸钠的主要作用:填填充充剂剂,在在洗洗衣衣粉粉中中含含量量为为20%45%,可可以以降降低低
17、洗洗衣粉的成本;衣粉的成本;有助于表面活性剂在织物表面的有助于表面活性剂在织物表面的附着附着;降低表面活性剂的降低表面活性剂的临界胶束浓度临界胶束浓度。过硼酸钠的主要作用:过硼酸钠的主要作用:能能释释放放出出活活性性氧氧,可可使使污污垢垢氧氧化化,起起漂漂白白作作用用和和化化学去污斑学去污斑作用。作用。第25页,本讲稿共125页3、有机助剂、有机助剂v抗再沉积剂抗再沉积剂(羧甲基纤维素)(羧甲基纤维素)v泡沫促进剂与泡沫稳定剂泡沫促进剂与泡沫稳定剂(椰子油酸二乙醇酰胺)(椰子油酸二乙醇酰胺)v荧光增白剂荧光增白剂v料浆调理剂料浆调理剂(甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠)(甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠)v酶
18、制剂酶制剂(蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶)(蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶)v适量的适量的香料、色素香料、色素第26页,本讲稿共125页羧甲基纤维素钠:羧甲基纤维素钠:能能吸吸附附在在污污垢垢质质点点周周围围以以及及织织物物表表面面上上,由由于于它它带带有有大大量量的的负负电电荷荷,在在静静电电的的排排斥斥作作用用下下,使使污污垢垢质质点点很很好好地地悬悬浮浮、分分散散在溶液中,不再沉积到织物上。在溶液中,不再沉积到织物上。荧光增白剂:荧光增白剂:在在水水溶溶液液中中能能被被纤纤维维织织物物吸吸附附,且且不不会会立立即即被被洗洗掉掉,能能增加织物的光泽。增加织物的光泽。酶:酶:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维酶
19、等,蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维酶等,对某些污垢有特别对某些污垢有特别强得清除作用强得清除作用。第27页,本讲稿共125页1.5 1.5 液体洗涤剂液体洗涤剂(一一)洗衣用的液体洗涤剂洗衣用的液体洗涤剂(1)(1)弱碱性衣用洗涤剂弱碱性衣用洗涤剂 除除含含有有烷烷基基苯苯磺磺酸酸钠钠等等表表面面活活性性剂剂外外,还还含含有有许许多多助助剂剂如如三三聚聚磷磷酸酸钠钠、沸沸石石以以及及螯螯合合剂剂和和增增稠稠剂剂等等,液液体体一一般般不不透透明明。弱弱碱碱性性液液体体洗洗涤涤剂剂pH值值为为910.5,适适用用于于洗洗涤涤棉棉、麻、合成纤维等织物麻、合成纤维等织物。第28页,本讲稿共125页(2)
20、(2)中性液体洗涤剂中性液体洗涤剂 由由表表面面活活性性剂剂和和增增溶溶剂剂组组成成,不不含含助助剂剂。其其中中表表面面活活性性剂剂的的浓浓度度较较高高,而而且且由由阴阴离离子子与与非非离离子子复复配配而而成成,另另含含有有少少量量的的溶溶解解助助剂剂如如肥肥皂皂、柠柠檬檬酸酸钠钠等等。该该洗洗涤涤剂剂透透明明度度较较高高,pH值值在在7 78 8,可可用用于于细细的的丝丝、毛毛等等精细织物精细织物。第29页,本讲稿共125页(3 3)衣领净)衣领净属属于于重重垢垢液液体体洗洗涤涤剂剂,主主要要用用于于领领口口、袖袖口口等等污污垢垢较较重重的的部部位位的的洗洗涤涤。其其中中含含有有表表面面活活
21、性性剂剂、助助剂剂、酶酶、荧光增白剂、抗再沉淀剂、香料等。荧光增白剂、抗再沉淀剂、香料等。主主要要优优点点是是低低温温下下溶溶解解性性好好、易易分分散散、可可用用于于手手洗洗预预除除去去或或直直接接去去除除污污渍渍。使使用用时时直直接接刷刷涂涂在在干干的的衣衣物物上上,数分钟后再搓洗。数分钟后再搓洗。第30页,本讲稿共125页(4 4)织物柔顺剂)织物柔顺剂洗洗涤涤剂剂多多为为阴阴离离子子型型表表面面活活性性剂剂构构成成,少少量量的的阴阴离离子残留在织物子残留在织物上,从而引起静电,使衣物的手感发硬。上,从而引起静电,使衣物的手感发硬。织织物物柔柔顺顺剂剂实实际际上上是是一一种种电电荷荷中中合
22、合剂剂,其其活活性性物物多多为为季季铵铵盐盐类类阳阳离离子子型型表表面面活活性性剂剂,不不仅仅能能消消除除静静电电,还还能能使使织物柔软而富有弹性。织物柔软而富有弹性。第31页,本讲稿共125页(二二)其他专用液体洗涤剂其他专用液体洗涤剂(1 1)浴液)浴液 主主要要成成分分有有表表面面活活性性剂剂、发发泡泡剂剂、泡泡沫沫稳稳定定剂剂、香香精精、增稠剂、螯合剂、颜料等。增稠剂、螯合剂、颜料等。用用于于皮皮肤肤清清洗洗,要要求求性性能能温温和和、不不刺刺激激皮皮肤肤、不不刺刺激激眼眼睛睛和和粘粘膜膜,有有足足够够的的去去污污能能力力,有有效效去去除除人人体体表表面面的的污污垢。使用后皮肤感到滑爽
23、、舒适并可留下怡人的香气。垢。使用后皮肤感到滑爽、舒适并可留下怡人的香气。第32页,本讲稿共125页(2 2)餐具、果蔬洗涤剂)餐具、果蔬洗涤剂v 主主要要由由表表面面活活性性剂剂、发发泡泡剂剂和和增增溶溶剂剂等等组组成成。常常用用的的表表面面活活性性剂剂为为脂脂肪肪醇醇聚聚氧氧乙乙烯烯醚醚、脂脂肪肪醇醇聚聚氧氧乙乙烯烯醚醚硫硫酸钠酸钠等。等。v 该该洗洗涤涤剂剂必必须须对对人人体体无无害害、不不刺刺激激皮皮肤肤、对对餐餐具具无无腐腐蚀蚀作用,对水果和蔬菜作用,对水果和蔬菜不应损伤其营养成分不应损伤其营养成分。v 一一定定要要用用清清水水充充分分冲冲洗洗,自自来来水水冲冲洗洗连连续续3 35分
24、分钟钟,尽尽量减少其在餐具和果蔬上的残留量。量减少其在餐具和果蔬上的残留量。第33页,本讲稿共125页(3 3)消毒洗涤剂)消毒洗涤剂 主主要要由由表表面面活活性性剂剂、杀杀菌菌剂剂、稳稳定定剂剂等等成成分分组组成成,其其中中杀杀菌剂多使用菌剂多使用次氯酸钠次氯酸钠。消消毒毒洗洗涤涤剂剂在在水水中中呈呈碱碱性性,只只适适用用于于洗洗涤涤餐餐具具、衣衣物等,物等,不能用来洗涤水果和蔬菜不能用来洗涤水果和蔬菜。使使用用时时注注意意用用水水稀稀释释到到一一定定浓浓度度 次次氯氯酸酸钠钠约约为为20203030毫毫克克/升升,才能取得最佳消毒效果。,才能取得最佳消毒效果。第34页,本讲稿共125页(4
25、 4)硬表面清洁剂)硬表面清洁剂 用用于于玻玻璃璃门门窗窗、墙墙壁壁、家家具具等等表表面面的的除除垢垢,其其主主要要成成分分为为非非离离子子表表面面活活性性剂剂、阴阴离离子子表表面面活活性性剂剂、磷磷酸酸盐盐、羧羧甲甲基基纤纤维维素素、尿尿素素、二二甲甲苯苯磺磺酸酸盐盐、杀杀菌菌剂剂和和香香料料等。等。要要求求清清洁洁剂剂对对于于被被清清洁洁物物体体没没有有腐腐蚀蚀性性、而而且且液液体体中中不能有固体颗粒不能有固体颗粒,以免划伤被清洁物体表面。,以免划伤被清洁物体表面。第35页,本讲稿共125页(5 5)卫生间瓷器清洁剂)卫生间瓷器清洁剂 用于清洗卫生间的瓷盆、厕盆、浴盆及瓷砖表面的污垢。用于
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