有关化学发展的有突出历史意义的事件

有关化学发展的有突出历史意义的事件
有关化学发展的有突出历史意义的事件

有关化学发展的有突出历史意义的事件
高分子材料 受热发粘,受冷变硬.1839年美国用硫磺及加热天然橡胶,使其交联成弹性体,应用于轮胎及其他橡胶制品,用途甚广,这是高分子化工的萌芽时期.1869年,美国用樟脑增塑硝酸纤维素制成塑料,很有使用价值.1891年在法国贝桑松建成第一个人造丝厂.1909年,美国制成,俗称电木粉,为第一个,广泛用于电器绝缘材料. 这些萌芽产品,在品种、产量、质量等方面都远不能满足社会的要求.所以,上述基础有机化学品的生产和高分子材料生产,在建立起石油化工以后,都获得很大发展. 化学工业的大发展时期 从20世纪初至战后的60～70年代,这是化学工业真正成为大规模生产的主要阶段,一些主要领域都是在这一时期形成的.和石油化工得到了发展,进行了开发,逐渐兴起.这个时期之初,英国和美国的等人提出的概念,奠定了化学工程的基础.它推动了生产技术的发展,无论是装置规模,或产品产量都增长很快. 合成氨工业 20世纪初期异军突起,用物理化学的反应平衡理论,提出氮气和氢气直接合成氨的催化方法,以及原料气与产品分离后,经补充再循环的设想,进一步解决了设备问题.因而使德国能在第一次世界大战时建立第一个由氨生产的工厂,以应战争之需.合成氨原用焦炭为原料,40年代以后改为石油或天然气,使化学工业与石油工业两大部门更密切地联系起来,合理地利用原料和能量. 石油化工 1920年美国用生产,这是大规模发展石油化工的开端.1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整过程,这成为芳烃的重要来源.1941年美国建成第一套以为原料用制乙烯的装置.在第二次世界大战以后,由于化工产品市场不断扩大,石油可提供大量廉价有机化工原料,同时由于化工生产技术的发展,逐步形成石油化工.甚至不产石油的地区,如西欧、日本等也以原油为原料,发展石油化工.同一原料或同一产品,各化工企业却有不同的工艺路线或不同催化剂.由于基本有机原料及高分子材料单体都以石油化工为原料,所以人们以乙烯的产量作为衡量有机化工的标志.80年代,90％以上的有机化工产品,来自石油化工.例如、等,过去以电石乙炔为原料,这时改用氧氯化法以乙烯生产氯乙烯,用丙烯氨氧化（见）法以生产丙烯腈.1951年,以天然气为原料,用蒸汽转化法得到一氧化碳及氢,使得到重视,目前用于生产、,个别地区用生产. 高分子化工 高分子材料在战时用于军事,战后转为民用,获得极大的发展,成为新的材料工业.作为战略物质的天然橡胶产于热带,受阻于海运,各国皆研究.1937年德国法本公司开发获得成功.以后各国又陆续开发了顺丁、丁基、氯丁、丁腈、异戊、乙丙等多种合成橡胶,各有不同的特性和用途.方面,1937年美国 成功地合成尼龙 66（见）,用熔融法纺丝,因其有较好的强度,用作降落伞及轮胎用.以后涤纶、维尼纶、腈纶等陆续投产,也因为有石油化工为其原料保证,逐渐占有天然纤维和人造纤维大部分市场.塑料方面,继酚醛树脂后,又生产了、醇酸树脂等热固性树脂.30年代后,品种不断出现,如迄今仍为塑料中的大品种,为当时优异的绝缘材料,1939年高压用于海底电缆及雷达,低压聚乙烯、等规聚丙烯的开发成功,为民用塑料开辟广泛的用途,这是齐格勒－纳塔催化剂为高分子化工所作出的一个极大贡献.这一时期还出现耐高温、抗腐蚀的材料,如、,其中聚四氟乙烯有塑料王之称.第二次世界大战后,一些也陆续用于汽车工业,还作为建筑材料、包装材料等,并逐渐成为塑料的大品种. 精细化工 在方面,发明了活性染料,使染料与纤维以化学键相结合.合成纤维及其混纺织物需要新型染料,如用于涤纶的,用于腈纶的,用于涤棉混纺的活性分散染料.此外,还有用于激光、液晶、显微技术等特殊染料.在方面,40年代瑞士P.H.米勒发明第一个有机氯农药之后,又开发一系列有机氯、有机磷,后者具有胃杀、触杀、内吸等特殊作用.嗣后则要求高效低毒或无残毒的农药,如仿生合成的类.60年代,、发展极快,出现了一些性能很好的品种,如吡啶类除草剂、苯并咪唑杀菌剂等.此外,还有抗生素农药（见）,如中国1976年研制成的井冈霉素用于抗水稻纹枯病.医药方面,在1910年法国制成606砷制剂（根治梅素的特效药）后,又在结构上改进制成914,30年代的类化合物、甾族化合物等都是从结构上改进,发挥出特效作用.1928年,英国发现,开辟了抗菌素药物的新领域.以后研究成功治疗生理上疾病的药物,如治心血管病、精神病等的药物,以及避孕药.此外,还有一些专用诊断药物问世.摆脱天然油漆的传统,改用,如醇酸树脂、、丙烯酸树脂等,以适应汽车工业等高级涂饰的需要.第二次世界大战后,丁苯胶乳制成水性涂料,成为建筑涂料的大品种.采用高压无空气喷涂、静电喷涂、电泳涂装、阴极电沉积涂装、光固化等新技术（见）,可节省劳力和材料,并从而发展了相应的涂料品种. 现代化学工业 20世纪60～70年代以来,化学工业各企业间竞争激烈,一方面由于对反应过程的深入了解,可以使一些传统的基本化工产品的生产装置,日趋大型化,以降低成本.与此同时,由于新技术革命的兴起,对化学工业提出了新的要求,推动了化学工业的技术进步,发展了精细化工、超纯物质、新型结构材料和功能材料. 规模大型化 1963年,美国凯洛格公司设计建设第一套日产540t（即600sh.t）合成氨单系列装置,是化工生产装置大型化的标志.从70年代起,合成氨单系列生产能力已发展到日产 900～1350t,80 年代出现了日产1800～2700t合成氨的设计,其吨氨总能量消耗大幅度下降.乙烯单系列生产规模,从50年代年产50kt发展到70年代年产100～300kt,80年代初新建的乙烯装置最大生产能力达年产 680kt.由于冶金工业提供了耐高温的管材,因之毫秒裂解炉得以实现,从而提高了烯烃收率,降低了能耗.其他化工生产装置如硫酸、烧碱、基本有机原料、合成材料等均向大型化发展.这样,减少了对环境的污染,提高了长期运行的可靠性,促进了安全、环保的预测和防护技术的迅速发展. 信息技术用化学品 60年代以来,大规模集成电路和电子工业迅速发展,所需电子计算机的器件材料和信息记录材料得到发展.60年代以后,多晶硅和单晶硅的产量以每年20％的速度增长.80年代周期表中 ～V族的二元化合物已用于电子器件 随着半导体器件的发展,气态源如磷化氢 (PH )等日趋重要.在大规模集成电路制备过程中,需用多种,其杂质含量小于1ppm,对水分及尘埃含量也有严格要求.大规模集成电路的另一种基材为,其质量和稳定性直接影响其集成度和成品率.此外,对基质材料、密封材料、焊剂等也有严格要求.1963年,荷兰菲利浦公司研制盒式录音成功后,日益普及.它不仅用于音频记录、视频记录等,更重要的是用于计算器作为外存储器及内存储器,有磁带、磁盘、磁鼓、磁泡、磁卡等多种类型.为重要的信息材料,不仅用于光纤通信,且在工业上、医疗上作为内窥镜材料. 高性能合成材料 60年代已开始用（俗称尼龙）、聚缩醛类（如）、,以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物 （）等为结构材料.它们具有高强度、耐冲击、耐磨、抗化学腐蚀、耐热性好、电性能优良等特点,并且自重轻、易成型,广泛用于汽车、电器、建筑材料、包装等方面.60年代以后,又出现、、、等.尤其是为耐高温、耐高真空、自润滑材料,可用于航天器.其纤维可做航天服以抗辐射.聚苯并噻唑和聚苯并咪唑为耐高温树脂,耐热性高,可作烧蚀材料,用于火箭.共聚、共混和复合使结构材料改性,例如多元醇预聚物与经催化反应,为尼龙聚醚嵌段共聚物,具有高冲击强度和耐热性能,用于农业和建筑机械.另一种是以纤维增强树脂的高分子复合材料.所用树脂主要为环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰胺 聚酰亚胺等 所用为玻璃纤维、或（常用丙烯腈基或沥青基）.这些复合材料比重轻、比强高、韧性好,特别适用于航天、航空及其他交通运输工具的结构件,以代替金属,节省能量.和含氟材料也发展迅速,由于它们具有突出的耐高低温性能、优良电性能、耐老化、耐辐射,广泛用于电子与电器工业、原子能工业和航天工业.又由于它们具有生理相容性,可作人造器官和生物医疗器材. 能源材料和节能材料 50年代原子能工业开始发展,要求化工企业生产重水、吸收中子材料和传热材料以满足需要.航天事业需要高能.固体推进剂由胶粘剂、增塑剂、氧化剂和添加剂所组成.液体高能燃料有液氢、煤油、偏二甲肼、无水肼等,氧化剂有液氧、发烟硝酸、四氧化二氮.这些产品都有严格的性能要求,已形成一个专门的生产行业.为了满足节能和环保的要求,1960年美国试制成可以实用的膜,以淡化、处理工业污水,以后又扩展用于医药、食品工业.但这种膜易于生物降解,也易水解,使用寿命短.1970年,开发了芳香族聚酰胺反渗透膜,它能够抗生物降解,但不能抗游离氯.1977年,改进后的复合膜用于海水淡化,每立方米淡水仅耗电23.7～28.4MJ 此外,还开发了和用膜等.聚砜中空纤维气体分离膜,用于合成氨尾气的氢氮分离及其他多种气体分离.这种技术比其他工业分离方法可以节能.精细以其硬度见长,用作切削工具.1971年,美国福特汽车公司及威斯汀豪斯电气公司以β-氮化硅 (β-Si N )为燃汽透平的结构材料,运行温度曾高达1370℃,提高功效,节省燃料,减少污染,为良好的节能材料,但经10年试验,仍存在不少问题,尚须进一步改进.现主要用作陶瓷发动机、透平叶片、导电陶瓷、人造骨等.陶瓷的主要物系有氧化物系,如氧化铝(Al O )、氧化锆(ZrO )等,和非氧化物系,如碳化物(SiC)、氮化物(BN)、氮化硅(Si N )等.80年代,为改进陶瓷的脆性,又在开发硅碳纤维增强陶瓷. 专用化学品得到进一步发展,它以很少的用量增进或赋予另一产品以特定功能,获得很高的使用价值.例如食品和饲料添加剂,塑料和橡胶助剂,皮革、造纸、油田等专用化学品,以及胶粘剂、防氧化剂、表面活性剂、水处理剂、催化剂等.以催化剂而言,由于电子显微镜、电子能谱仪等现代化仪器的发展,有助于了解催化机理,因而制备成各种专用催化剂,标志催化剂进入了新阶段.