公元前后,中國和歐洲進(jìn)入煉丹術(shù)、煉金術(shù)時期。中國由于煉制長生不老藥,而對醫(yī)藥進(jìn)行研究。于秦漢時期完成的最早的藥物專著《神農(nóng)本草經(jīng)》,載錄了動、植、礦物藥品365種。16世紀(jì),李時珍的《本草綱目》總結(jié)了以前藥物之大成,具有很高的學(xué)術(shù)水平。此外,7~9世紀(jì)已有關(guān)于黑火藥三種成分混煉法的記載,并且在宋初時火藥已作為軍用。歐洲自3世紀(jì)起迷信煉金術(shù),直至15世紀(jì)才由煉金術(shù)漸轉(zhuǎn)為制藥,史稱15~17世紀(jì)為制藥時期。在制藥研究中為了配制藥物,在實驗室制得了一些化學(xué)品如硫酸、硝酸、鹽酸和有機(jī)酸。雖未形成工業(yè),但它導(dǎo)致化學(xué)品制備方法的展,為18世紀(jì)中葉化學(xué)工業(yè)的建立,準(zhǔn)備了條件。
早期的化學(xué)工業(yè)從18世紀(jì)中葉至2o世紀(jì)初是化學(xué)工業(yè)的初級階段。在這一階段無機(jī)化工已初具規(guī)模,有機(jī)化工正在形成,高分子化工處于萌芽時期。
無機(jī)化工第一個典型的化工廠是在18世紀(jì)4o年代于英國建立的鉛室法硫酸廠。先以硫磺為原料,后以黃鐵礦為原料,產(chǎn)品主要用以制硝酸、鹽酸及藥物,當(dāng)時產(chǎn)量不大。在產(chǎn)業(yè)革命時期,紡織工業(yè)展迅。它和玻璃、肥皂等工業(yè)都大量用堿,而植物堿和天然堿供不應(yīng)求。1791年n.呂布蘭在法國科學(xué)院懸賞之下,獲取專利,以食鹽為原料建廠,制得純堿,并且?guī)恿蛩幔ㄔ现唬┕I(yè)的展;生產(chǎn)中產(chǎn)生的氯化氫用以制鹽酸、氯氣、漂白粉等為產(chǎn)業(yè)界所急需的物質(zhì),純堿又可苛化為燒堿,把原料和副產(chǎn)品都充分利用起來,這是當(dāng)時化工企業(yè)的創(chuàng)舉;用于吸收氯化氫的填充裝置,煅燒原料和半成品的旋轉(zhuǎn)爐,以及濃縮、結(jié)晶、過濾等用的設(shè)備,逐漸運(yùn)用于其他化工企業(yè),為化工單元操作打下了基礎(chǔ)。呂布蘭法于2o世紀(jì)初逐步被索爾維法(見純堿)取代。19世紀(jì)末葉出現(xiàn)電解食鹽的氯堿工業(yè)。這樣,整個化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)──酸、堿的生產(chǎn)已初具規(guī)模。
有機(jī)化工紡織工業(yè)展起來以后,天然染料便不能滿足需要;隨著鋼鐵工業(yè)、煉焦工業(yè)的展,副產(chǎn)的煤焦油需要利用。化學(xué)家們以有機(jī)化學(xué)的成就把煤焦油分離為苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽、菲等芳烴。1856年,英國人.h.珀金由苯胺合成苯胺紫染料,后經(jīng)過剖析確定天然茜素的結(jié)構(gòu)為二羥基蒽醌,便以煤焦油中的蒽為原料,經(jīng)過氧化、取代、水解、重排等反應(yīng),仿制了與天然茜素完全相同的產(chǎn)物。同樣,制藥工業(yè)、香料工業(yè)也相繼合成與天然產(chǎn)物相同的化學(xué)品,品種日益增多。1867年,瑞典人a.b.諾貝爾明代那邁特炸藥(見工業(yè)炸藥),大量用于采掘和軍工。
當(dāng)時有機(jī)化學(xué)品生產(chǎn)還有另一支柱,即乙炔化工。于1895年建立以煤與石灰石為原料,用電熱法生產(chǎn)電石(即碳化鈣)的第一個工廠,電石再經(jīng)水解生乙炔,以此為生產(chǎn)乙醛、醋酸等一系列基本有機(jī)原料。2o世紀(jì)中葉石油化工展后,電石耗能太高,大部分原有乙炔系列產(chǎn)品,改由乙烯為原料進(jìn)行生產(chǎn)。
高分子材料天然橡膠受熱粘,受冷變硬。1839年美國c.固特異用硫磺及橡膠助劑加熱天然橡膠,使其交聯(lián)成彈性體,應(yīng)用于輪胎及其他橡膠制品,用途甚廣,這是高分子化工的萌芽時期。1869年,美國j..海厄特用樟腦增塑硝酸纖維素制成賽璐珞塑料,很有使用價值。1891年h.b.夏爾多內(nèi)在法國貝桑松建成第一個硝酸纖維素人造絲廠。19o9年,美國l.h.貝克蘭制成酚醛樹脂,俗稱電木粉,為第一個熱固性樹脂,廣泛用于電器絕緣材料。
這些萌芽產(chǎn)品,在品種、產(chǎn)量、質(zhì)量等方面都遠(yuǎn)不能滿足社會的要求。所以,上述基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)品的生產(chǎn)和高分子材料生產(chǎn),在建立起石油化工以后,都獲得很大展。
物質(zhì)提純
物質(zhì)的提純是指將物質(zhì)中的其他雜質(zhì)除去得到較為純凈的物質(zhì)的過程。解答這類題目時,必須考慮到物質(zhì)的存在狀態(tài),被提純物質(zhì)與雜質(zhì)之間在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上的差異和聯(lián)系,然后決定選用何種試劑,采用何種方法。現(xiàn)就物質(zhì)提純題的常見解法歸納如下:
一、利用物質(zhì)物理性質(zhì)上的差異
例1.除去c12中混有的少量hbsp;解析:(溶解性差異法)將混合氣體通過飽和食鹽水,hc1氣體溶于飽和食鹽水而被除去。
例2.除去固體kno3中混有的少量nabsp;解析:(結(jié)晶法)先將混合物在高溫下制成飽和溶液,然后逐漸冷卻,使kno3結(jié)晶析出,再過濾便可得到kno3晶體。
例3.除去氫溴酸中少量的溴單質(zhì)。
解析:(萃取分液法)將混有溴的氫溴酸加到分液漏斗中,然后再加萃取劑cc14,充分振蕩后靜置,分出下層液體,所得上層液體便為氫溴酸。
例4.除去碘中混有的泥沙。
解析:(升華法)加熱使碘升華,然后再收集碘,便可除去泥沙。
例5.除去某一液溶膠中混入的少量的食鹽雜質(zhì)。
解析:(滲析法)把混有食鹽雜質(zhì)的膠體裝入半透膜袋子里,把袋口扎好,把袋子系在玻璃棒上,然后把它懸掛在流動的蒸餾水中,過一段時間后,膠體中的、便通過半透膜溶入水中,從而使膠體得以凈化。
例6.現(xiàn)有a、b兩種液體的混合物,已知a的沸點(diǎn)為35c,b的沸點(diǎn)為2ooc,如何得到a、b的純凈物?
解析:(蒸餾法)將a、b的混合液進(jìn)行蒸餾,然后收集35c時的餾分就可得到a物質(zhì),留在燒瓶里的是b物質(zhì)。