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化学品的主要成分精选(九篇)

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第1篇:化学品的主要成分范文

【关键字】化学品;有毒化学品;环境污染;环境保护

随着社会的发展,人们生产和生活需求的不断提高,人类对从自然界简单获取的物质已不再满足。而科技力量的强大,使人们逐步掌握改变物质性质的方法,生产出各类新的化学品,化学品对人类健康的影响从轻微的皮疹到一些急、慢性伤害甚至癌症,危害更严重的是一些令人瞩目的化学灾害性事故,已经对人类健康和自然环境造成严重的危害。

一、化学品及其种类

化学品是指以石油、煤、矿物质、空气、水等天然原料,通过化学反应改变物质结构、成分、形态等生产出的各类产品的统称。

目前全世界已有的化学品种类多达700万种,其中已做为商品上市的有10万余种,经常使用的有7万多种,现在每年全世界新出现化学品有1000多种。

按照性质的不同,化学品分为性质稳定化学品和性质活泼化学品。

例如:氟利昂等化学品,化学性质稳定,因而难以被环境吸收或者分解;而性质活泼的化学品,如:硝酸盐、过氧化物等,因为容易与其他物质发生反应,常被应用在化工产品中。

二、有毒化学品对人类健康的危害

通常我们将进入环境后能够通过环境蓄积、生物累积、生物转化或化学反应等方式损害健康和环境,或者通过接触对人体具有严重危害和具有潜在危险的化学品称作有毒化学品。

在品种繁多化学品中,大多数的化学品都含有毒性,有的甚至为剧毒,这些有毒化学品对人类健康的危害以及对环境的破坏极其严重。

化学品对人体的危害程度与其浓度及摄入量有直接关系,浓度越高,毒性越大;摄入量越大,对人体伤害越严重。有毒化学品对人类健康的危害(致癌、致畸和致突变等)包括三个方面:

(1)急性危害

急性危害是人体短时间内暴露于浓度很高的有毒化学品中,化学品迅速破坏体内器官和系统的功能,从而立即导致疾病,甚至死亡。

(2)慢性危害

慢性危害是长时间或反复暴露在低浓度的有毒化学品中,化学品的毒性在体内逐渐蓄积,由缓慢、细微的身体损害,经过一段时间后才发展为某种疾病症状。

(3)远期危害

远期危害是有毒化学品的危害在短时间内不会表现出来,有些甚至要在后代中才能表现出来的危害。

据研究资料分析,人类癌症患者约有90%由有毒化学物质的作用引起的。有些癌症患者是由于职业关系经常接触有毒化学品而致癌的。

致突变是长期接触有毒化学品导致生物体细胞的遗传信息和遗传物质发生突然的改变,使其产生新的遗传特征(基因突变、染色体畸变)。

三、人类受到有毒化学品危害的途径

1.呼吸污染的空气

工业废气、工业粉尘、汽车尾气等是导致空气污染的重要因素,2013年1月中下旬我国大中城市的阴霾天气,致使PM2.5严重超过标准 ,达到重度污染程度,造成人们的呼吸系统严重损伤。

2.饮用污染的水源

由于工业废水的大量偷偷排放,导致河流湖泊的被污染。目前,我国70%以上的河流湖泊都遭受了不同程度有毒化学品的污染,2005年吉林的松花江污染就是典型的案例。而人们饮用被严重污染的水源,致使人们患有各种各样的疾病,甚至癌症,严重的导致死亡。

3.食用污染的食物

人们食用的食品也不同程度地受到有毒化学品的威胁,例如:瘦肉精事件、苏丹红事件、三鹿牛奶的三氯氰胺事件、蒙牛奶的黄曲霉素事件等等层出不穷,给人们的健康带来极大的危害。

四、加强环境保护意识,维护身体健康

1.慎用洗洁精

洗洁精是人工合成的洗涤剂,因为富含表面活性剂,而具有极强的去污能力。其成分主要是矿物油和动物性油脂,对皮肤刺激性很大,使用时必须戴手套。同时矿物油产品(石油衍生物)在自然界大多不能完全生物降解,沉积下来对环境污染很严重。

2.不宜食用染发剂与指甲油

化学染发剂中含有对苯二胺的物质,是国际公认的致癌物质,会导致皮肤过敏、白血病等疾病。指甲油中含有毒色素、苯、甲醛、等致癌物质,因此,最好不要使用化学染发剂与指甲油。

3.慎用空气清新剂,少用室内杀虫剂

空气清新剂是通过散发香气来覆盖住异味的,其主要成分是乙醚、香精等原料,长期使用会对人体产生不良的影响。

室内杀虫剂都具有一定的毒性,过量或不合理使用会对人体健康造成危害。长期接触杀虫剂,会引起神经麻痹、感觉神经异常及头晕头痛等症状。

4.为了他人和自己的健康,远离香烟

香烟燃烧时所产生的烟雾中含有多种有害成分,如:香烟燃烧时产生的尼古丁,属于毒性生物碱。吸烟和被动吸烟都能损害人体的各种组织器官,引起癌症、高血压、消化性溃疡、慢性支气管炎、肺气肿等多种疾病。

5.不随意焚烧垃圾

在露天焚烧垃圾,大量的烟雾既污染环境,又会产生有毒化学物质(二恶英)。被世界卫生组织列为一级致癌物质,会损害肝脏、生殖系统,产生癌变。

6.慎用药物

随着人类医药技术的发展,人类越来越依赖于用药物来抵抗疾病。许多人不合理使用药品或滥用药品,引起的心血管疾病、损害肝脏、肾功能等。药品的危害已经成为社会关注的问题。

7.慎用含有添加剂的食物

第2篇:化学品的主要成分范文

1、化学名称不同,小苏打叫碳酸氢钠,碱面叫碳酸钠。碱面易溶于水,小苏打在温水中基本不溶。使用效果不同,碱面主要作为疏松剂,小苏打作为膨松剂。

2、碱面,又名苏打、纯碱,即食用碱,英文名dietaryalkali,主要成分是碳酸钠,化学式Na2CO3。质地较粗糙。因颜色相似,所以区分方法主要通过手搓的质感。在用传统面粉发面中用于中和多余的酸性,此过程称为“揣碱”。碱的用量要适当,过少称为“碱小”,则面死而发酸;过多称为“碱大”,则开花而色黄。

3、碳酸氢钠,化学式NaHCO3,俗称小苏打。白色细小晶体,在水中的溶解度小于碳酸钠。它也是一种工业用化学品,固体50℃以上开始逐渐分解,生成碳酸钠、二氧化碳和水,270℃时完全分解。碳酸氢钠是强碱与弱酸中和后生成的酸式盐,溶于水时呈现弱碱性。此特性可使其作为食品制作过程中的膨松剂。碳酸氢钠在作用后会残留碳酸钠,使用过多会使成品有碱味。

(来源:文章屋网 )

第3篇:化学品的主要成分范文

工装裤上的油渍,可以用松香水,香蕉水,汽油来擦洗,再放入3%的盐水里浸几分钟,再用清水漂洗。也可以用少许牙膏拌上洗衣粉混合搓洗衣服上的油污或取少许面粉,调成糊状,涂在油渍的正反面晒干清洗即可。

香蕉水(Bananaoil),又名天那水、乙酸异戊酯、醋酸异戊酯、乙酸-3-甲基丁酯、梨油。因有乙酸戊酯或乙酸异戊酯的香蕉味,故得名香蕉水。香蕉水是由多种有机溶剂配制而成的无色透明易挥发的液体,主要成分是有:甲苯、醋酸丁酯、环己酮、醋酸异戊酯、乙二醇乙醚醋酸酯。微溶于水,能溶于各种有机溶剂,易燃,主要用作喷漆的溶剂和稀释剂。在许多化工产品、涂料、黏合剂的生产过程中也要用到香蕉水做溶剂。现今的香蕉水已经不是单一化学品的俗称,而是泛指多种有机溶剂的混合物。

(来源:文章屋网 )

第4篇:化学品的主要成分范文

国外进口的性能卓越的造纸化学品得以很好地推广,主要得益于其细致周到的、专业性的技术支持。国外产品的性能特点突出,其应用有针对性,而且其技术团队提供的技术服务也具有非常强的专业性。通常地,进口的造纸化学品的价格较高,但是其附带的技术服务是免费的,并且是高附加值的。在提供某个技术项目合作机会的同时,客户还可获取一些先进的技术理念,以及对相关问题的分析方法和解决措施。对于不同客户的现场具体情况,供应商的技术团队均会根据提供的化学品的性能,结合客户的使用要求、设备和工艺现状等,提出技术应用建议书或方案,并往往会参与客户的中试试验,与客户一起总结并优化使用工艺等。通过多次的同类别的国内、国外造纸化学品的试验比较,以及国外技术团队的现场技术支持,国内客户大多接受了一个理念:“性价比”,而不是单单的“产品单价”。在这个理念下,高性能的产品得以能维持高价格的生存空间。同时,这也促进了客户的产品质量的升级、高附加值产品的市场开拓以及企业效益的提高。例证1:杜邦钛白粉(Ti-PureRutileR796+)用作高档装饰原纸的填料,它具有高颜料白度、色相稳定性能、窄粒径分布,在包膜处理上既考虑到了适于水相中的润湿分散性能,又兼顾了高端装饰原纸要求的耐候性能,重要的是它还针对造纸湿端添加的pH值范围,控制包膜后粒子的等电位点,这样就有利于该型号钛白粉留着率的提高(这一点上,体现了杜邦的专业性)。因此在使用该产品时,杜邦可以指导客户在分散方法、加添位置、湿端pH值等方面进行调整,在钛白粉助留、纸页匀度、成本控制等方面提供有价值的专业化的技术支持。

在2002年以前,国内高端装饰原纸市场绝对由欧洲的厂商控制,如特西诺采(Technocel)、阿尔诺维根斯(Arjo-Wiggins)、明仕克(Munksjo)等,但在2003年之后,杜邦专用于装饰原纸的钛白粉在中国推广之后,国内有数家纸厂依靠使用杜邦钛白粉(Ti-PureRutileR796+)完全能生产与国外产品相同品质的高端装饰原纸。目前,在中国高端装饰原纸市场上,中国品牌已经占据90%以上的市场份额。例证2:旭硝子剂(AG-E060)用于食品级纸(卡)开发和生产。在2000年以前,国内生产食品级纸用的防油剂大多是硬脂酸和石蜡混合熬制的,但由于该产品不符合食品级标准要求,因此从严格意义上来讲,这样生产的防油纸不能用于食品级产品的包装。自2002年之后,国外供应商的食品级防油剂被引进到国内,但大多是八碳型,随着人们生活水平的提高和技术的进步,后来发现八碳型含氟防油剂中含有PFOA(全氟辛酸),属于非常难降解的物质,有可能存在致癌的危险。根据市场的要求,供应商开发了不含PFOA(全氟辛酸)的六碳型含氟防油剂。

由于八碳型含氟防油剂与六碳型含氟防油剂的性能有变化,因此藉此用于防油纸的生产时,相应的工艺条件必须进行调整。如旭硝子株式会社生产的六碳型含氟防油剂AG-E060,它具有弱阳离子性、不含PFOA、符合FDA认证,具有良好的防油和防水性能。在生产食品级纸张时,旭硝子的技术团队通过结合产品特性以及客户生产线的实际情况,如原纸、配伍的表面施胶淀粉等,首先会在实验室进行多个配方试验,并不断进行优化,从中筛选和提出合适的技术方案,以及使用时的注意事项,供客户参考。如使用旭硝子AG-E060含氟防油剂生产40g/m2纸时,旭硝子会建议原纸Cobb值的适宜范围,配伍淀粉的离子型最好为阳离子或弱阴离子,以确保不与防油剂产生絮凝现象,淀粉浆液的pH值范围要求,添加位置注意事项,干燥温度等,在这些方面提供技术支持,帮助用户少走弯路、节省成本。对于生产涂布卡纸的客户,旭硝子技术团队也会根据客户的生产设备状况,建议客户的原纸Cobb值范围、表面施胶淀粉的施涂、与剂配伍的涂布淀粉的离子性、pH值范围、涂布量控制、干燥温度控制、助剂的添加等提出技术方案和要求。

2新性能造纸化学品的研发要与市场需求相结合

对于新性能造纸化学品的研发目的,或是适应市场需要,或是引导市场发展。(1)某些新产品的开发主要来自下游客户的需求,也就是生产商根据其下游客户的产品使用性能的要求,对其产品的性能做一种保证,而这种保证就需要相应的功能性造纸化学品来完成。这种是适应市场需求的开发。例证:彩喷纸或耗材:由于这类彩喷纸或耗材的油墨是阴离子型的,所以在生产这类彩喷纸或耗材时,涂布的面层涂料是阳离子型,这完全与传统的涂布印刷纸涂料的阴离子型体系不同。对于阳离子型涂布颜料的分散问题,尤其是纳米级气相二氧化硅等分散问题,则需要阳离子型或非离子型的分散剂或流变性改进剂。为此,法国Coatex公司根据此要求开发了非离子型的分散剂TopsperseJXA和流变性改进剂RheocoatJ40;德国CTP公司为此开发了能与阳离子体系配伍的OBA(荧光增白剂);日本明成化学株式会社为此开发了高性能的颜料分散体HB-35,它具有改善油墨吸收量、提高色密度和颜色鲜艳度、防止油墨渗透的性能。

目前,依靠进口的性能卓越的化工助剂等,国内已经建成多家数码材料专业公司并生产彩喷耗材,产品质量已经达到或超过国外进口产品,其中有相当部分出口到国外市场。对于彩喷涂布加工的基材,已经不仅仅依靠原纸,还根据用途开发了无纺布、涤棉、化纤布等基材,市场潜力非常之大。(2)某些新产品具有某个或某些特异的功能与性能,适合于开发新用途的产品市场。这种是开拓和引导市场需求的开发。

例证1:芬兰Huber公司生产的硅铝复盐颜料,牌号为Zeolex123。鉴于它具有白度高、松絮外形、耐UV等性能特点,用于生产高档装饰原纸时,可以部分取代价格昂贵的金红石型钛白粉。经过反复试验证明,该硅铝复盐颜料不但能克服钛白粉的拥挤效应、减少钛白粉的用量、降低成本,还有利于钛白粉颗粒的助留。通过总钛白粉用量10%比例的取代,可以完全达到要求的相同干/湿遮盖度和耐候性等,并且钛白粉的留着率也有一定程度的提高。

例证2:杜邦大豆蛋白聚合物,牌号SobindBalanceLVL。鉴于该产品的胶液具有非常高的粘结力,有耐湿耐高温的特点,并结合高档纱管纸芯的要求,杜邦大豆蛋白聚合物公司开发了使用SobindBalanceLVL为主要成分并搭配其他功能化学成分的专用胶水。经过多家高档纱管纸芯生产厂应用,并经高速纺纱机验证,证明使用此大豆蛋白聚合物制成的宝塔管具有同心度高、硬度好、耐高温蒸,适于高速纺机的要求。另外,利用相同配方制成的胶水,也能适用于化纤芯管的制备。据了解,该高档芯管目前仍需要从国外进口,但国内的技术开发已经取得很大进展。

3对性能卓越的新型造纸化学品的开发建议和期待

一种新的造纸化学品的成功开发和应用,或将对某一类纸种带来革新性的发展。目前造纸生产技术问题上尚有很多难题待解,尤其对新的性能卓越的造纸化学品的开发非常期待,下面举例列出两个突出的产品。(1)扬克纸机生产线就急迫需要一种高效的光泽剂。鉴于扬克纸机机型大多没有配备表面施涂设备,而利用该机型主要生产单面光的纸种,单面光纸的光泽度达不到客户或市场要求,或单面光泽度越高产品附加值更高的情况,需要一种高效的光泽剂。应用后使纸的表面有一种看似涂蜡膜的感觉,并且印刷质量非常逼真,产品达到高档次。(2)适合于静电复印纸种生产的挺度改善剂。通过市场调研,我国绝大多数纸厂生产的静电复印纸普遍存在的质量问题就是挺度差、平滑度差、印刷质量差。这些差距也导致了国内生产的纸品价格比进口知名品牌(如DoubleA)的价格约低3000元/吨。据了解,虽然曾有多个化学品供应商对此领域进行开发和努力,但是至今尚未获得突破或进展。

4结论

第5篇:化学品的主要成分范文

安全评价是国家为贯彻落实“安全第一、预防为主”的方针,加强安全生产管理行之有效的技术手段,是现代化安全生产管理模式之一。安全评价可使危险化学品生产企业的安全管理变事后处理为事先预测、预防,可以说是安全生产的超前管理,是危险化学品安全生产的前提。因此做好化工企业的安全评价,对企业安全生产具有深远的意义。

由于化工企业具有潜在的危险性,一旦操作条件发生变化,工艺受到干扰产生异常,或因人为因素、素质欠佳等原因造成误操作,潜在的危险就会发展成为灾害性事故。

火灾和爆炸是化工、石化生产过程中发生较多而且危害甚大的事故类型。在生产过程中,使用的原材料、半成品、成品及辅助材料大都是易燃易爆的物质,当管理不善、操作失误、使用不合理时极易引起着火和爆炸。工艺气体发生着火时火势凶猛并且不易被扑灭,危险性极大。

中毒窒息是是由于生产过程中生产人员在无防护条件下接触、使用有毒有害化学物质造成的事故,毒有害化学物质的种类很多,它们的主要成分或中间产物,是以气态或尘雾状态存在,在设备密封不好,或因设备管道腐蚀、设备检修、操作失误、发生事故等情况下,有毒有物质就会迅速外泄并污染作业环境,如果防护不当或处理不及时,就很容易发生人员中毒事故,对人体造成不同程度的危害。此外,还存在噪声和粉尘的危害,高温中暑及发生化学灼伤等危险。因此加强化工企业的安全管理与作好安全评价是化工企业安全生产的重大措施。

一、必须加强化工企业在生产、仓存及运输等各环节的安全管理

随着化学工业的发展,化学危险品的种类和数量在不断增加,由化学危险品引发的事故也在逐步增多,危害程度也在增大。除对化学危险品在生产、储存、运输、使用中采用工程控制措施,有效地消除或尽可能地降低其危害程度外,还必须从以下几方面对化学危险品进行全过程管理。

1、生产、储存、运输、使用化学危险品的单位必须建立健全化学危险品管理制度。并按国家政策、法规和标准的要求,结合化工生产特点建立健全本企业的安全管理制度,特别对 “危险物品”更应高度重视。对属于化学危险品管理范围,但具有一定危险性的化学物品或其他危险物品均应遵守国家有关规定加强管理。

2、安全教育是化学危险品安全管理的一个重要组成部分,搞好企业安全生产的一个重要环节。其目的是使职工能较全面地了解党和政府所颁布的一系列有关安全生产的政策、法令和企业的安全生产管理制度、操作规程,并自觉遵守;掌握安全技术知识和技能,提高安全素质;了解化学危险品的危险,掌握必要的应急处理方法和自救、互救措施等,以便有效地防止各类事故的发生。

3、生产和使用化学危险品的企业应纳入国家规划,接受行业管理,落实安全措施,制定应急预案。企业应当根据化学危险品的种类、性能,落实相应的通风、防火、防爆、防毒、监测、报警、降温、防潮、避雷、防静电、隔离操作等安全措施,定期监测,使生产现场符合有关要求,确保安全生产。化学危险品引发的事故发生突然,持续时间长、涉及面广,一旦发生事故,往往会引起人们的慌乱,极易造成二次事故。因而生产和使用化学危险品的企业应制定和完善事故应急预案,定期培训教育,提高广大职工对付突发性灾害的应变能力,降低损失。

4、化学危险品必须储存在专用仓库内,专用仓库的建设和管理必须符合国家法律、法规,安全设施要完备。化学危险品库要有专人管理,工作人员要经培训考核才能上岗。管理人员必须具备专业技术知识,并配备可靠的防护用品。

5、运输化学危险品必须按照国务院、化工部、铁道部、交通部、公安部和民航总局等颁布的《化学危险物品安全管理条例》和《工作场所安全使用化学品规定》及各类相配套的法规,以保证进一步加强化学危险品的安全管理。

二、化工企业危险源辨识与安全评价的重点内容

危险化学品生产企业在生产运行过程中存在着诸多危险、有害因素,按事故的直接原因划分有物理性、化学性、生物性、心理性、行为性和其他六类危险、有害因素;事故类别有物体打击、车辆伤害、机械伤害、高处坠落等二十类。各种危险、有害因素与生产工艺、设备、环境、物料等息息相关。生产是一个动态过程,危险、有害因素会在生产过程中不断变化,而危险化学品生产企业在生产时常面临着设备缺陷、疲劳、老化、腐蚀、振动、泄漏、辐射、管理不善等问题,生产人员又必须直接接触生产环境中的各种危险、有害因素,因此事故概率较高,事故控制与预防工作难度大。所以必须针对各类危险因素作好危险源控制与安全评价工作。

安全评价指标体系的选择和确定是评价研究内容的基础和关键,它将直接影响到评价的结果及其精度。科学、客观、全面地确定评价指标体系具有重要的意义。作好化工企业的安全评价应当注重以下几个方面:

1、物料危险性安全评价

在物料危险评价中,要详细了解各种物料的物理和化学性质,进而对其危险性一一进行安全评价。通过物料危险性评价,可以针对本装置中的各种物料的固有的、潜在的危险性采取必要安全措施。如高压乙烯对产生爆炸或爆轰的特性;乙烯产生聚合热的特性;乙烯基乙炔、金属钠等自然特性;碳化钙、金属锂、金属钙等见水会释放可燃性气体特性等做出评价。

2、工艺过程的安全评价

化工生产中,一套生产工艺是由许多个单元工艺过程经过集合而成。每个工艺过程又有各种不同的阶段,每个阶段对于其他阶段都会产生影响,所以整个工艺过程的安全运行是一个非常复杂的问题,因而在评价工艺过程的整体安全性时,要将整个工艺过程划分为若干单元,然后从安全角度考虑一个单元对另一个单元产生的影响,通过安全评价设法找到消除各种危险性或加以限制的对策。

3、化学反应危险性安全评价

在化工产品生产过程的各种化学反应中,除了反应本身的危险性外,根据运行过程中的热行为不同可将化学反应分为等温反应、绝热反应和非等温非绝热反应。因此还需要针对各种不同反应失调而造成的危险性进行评价。

第6篇:化学品的主要成分范文

 

1产生与发展

 

通常认为,电子烟最早由中国辽宁省中药研究所韩力发明于2003年并获得产品专利[5]。2004年5月,‘‘如烟”公司开始在中国市场销售电子烟产品[6]。2005年后陆续开始向国际市场出口。从工作原理上看,电子烟一般采用超临界物理雾化原理,通过电子加热方式使烟油(e-liquid)雾化,由使用者通过呼吸将其吸入肺部,从而达到吸食传统烟草制品的效果[7]。绝大多数电子烟中含有烟草或尼古丁成分[5]。考虑到电子烟尚无官方明确定义,为便于讨论,本文中所称电子烟泛指采取上述相同或相近工作原理、使用烟油(可含有或不含有尼古丁成分)或烟叶等物质的一类产品。

 

近年来,电子烟在社会中迅速流行、消费火爆,消费量每年都在増长。问世之初,电子烟被生产企业定位为“烟草替代产品”和“戒烟产品”,被认为可以通过控制电子烟中尼古丁的含量使吸烟者逐步摆脱对烟草的依赖[7,9]。在公众对健康日益关注的环境下,这样一种“低危害”、“能帮助戒烟”的产品无疑顺应了社会控烟、戒烟和追求健康的大潮流,并迅速赢得了市场的积极响应。初步市场调研显示,北京、上海、西安、广州、哈尔滨五个代表城市中,电子烟平均使用率为3.4%[10]。电子烟在未成年人中的迅速流行同样值得关注。中国疾病预防控制中心于2014年5月的《中国青少年烟草调查报告》显示,45.0%的初中学生听说过电子烟,1.2%的初中学生在过去30天内使用过电子烟(作为比较,该调查显示5.9%的学生过去30天内吸过卷烟)。若干地方新闻媒体对电子烟在校园中的流行及家长们的关切也进行了广泛报道。

 

相应地,中国电子烟市场也在快速发展壮大。2013年,中国电子烟市场规模达到35亿元,増长速度150%[14]。014年,电子烟市场继续呈现井喷式増长,市场销售额同比増长263%,用户同比増长259%,淘宝销量前十位品牌总销售额达1.4亿元[15]。产业研究专家预测,未来5到10年间电子烟市场复合増速将超过30%[16]。而考虑到中国巨大的吸烟人口,即使百分之一的电子烟替代率也足以形成数百亿元人民币的巨大市场。同时,由于域外国家陆续出台了针对电子烟的监管措施,中国本土生产企业正在转而寻求进一步拓展国内市场。面对充满潜力的消费市场,中国烟草总公司(与国家烟草专卖局合署办公)也开始进军这一领域,组织开展合作研发。2014年湖北中烟工业公司己有电子烟产品上市。

 

电子烟产业这样迅猛的崛起多少让学术界始料未及。在自然科学领域,更多的研究应该己在进行中,而目前能够确定的恐怕只是电子烟对吸烟者及周边人群的健康危害仍属未知。至于它能否从公共卫生层面减少传统香烟的使用、是否更可能引致未成年人及青年吸烟、会不会成为不吸烟者接触香烟的新途径等很多问题上,科学界尚没有明确的、公允的研究结论'世界卫生组织在其官方简报[17]中承认,“目前对其健康风险研究甚少,不了解其长期后果;电子尼古丁传送系统能否成为一种有效的戒烟方法,还没有充分的证据。”而在社会科学领域,专门针对中国电子烟问题的研究更是有限。

 

2中国电子烟监管状况

 

尽管中国电子烟产业迅速崛起、产品在市场中亦广受欢迎,政府对于电子烟的监管却基本处于空白状态[5]。与这一产品相关的公共部门似乎都在有意无意地躲避着主要监管责任。早在2006年“如烟”火爆之时,社会就有关于电子烟属性和监管方式的讨论,相关政府部门也进行了一些回应。对“如烟”事件中相关政府部门回应和监管态度的梳理,无疑是了解近年来中国电子烟监管状况及问题的良好切入点。

 

2006年5月29日,在原国家卫生部(现国家卫生和计划生育委员会)主持召开的《2006年中国“吸烟与健康”报告》会上,官方首次就“如烟”这种“戒烟产品”的监管问题给出了回应。卫生部观点主要是,“(1)该产品必须到卫生部门作安全性和毒理试验;(2)尼古丁(烟碱)属于危险化学品,必须受中国《危险化学品管理条例》的监管;(3)对‘如烟’的管理涉及到多个政府部门,如国家安全生产监督管理总局负责对安全生产进行监管,工商管理总局负责对广告进行监管等;(4)各部门共识是加大对如烟产品的管理力度。

 

2006年12月,新华社报道称,国家烟草专卖局、国家工商行政管理总局、国家安全生产监督管理总局就民众普遍关心的“如烟”问题作出回应[19]。国家烟草专卖局主张,该产品的主要成分是从烟草中提取的高纯度烟碱(尼古丁),属于危险化学品,且对人体健康有危害;应当按照《危险化学品管理条例》对“如烟”的生产销售进行严格监管。按照国务院颁布实施的《危险化学品管理条例》第六条关于“负有危险化学品安全监督管理职责的部门”界定,国家安全生产监督管理部门负责危险化学品安全监督管理综合工作,公安、质检、卫生等部门各司其责,而国家烟草专卖局及其当时的主管部门一国家发改委并不在其列。也就是说,彼时国家烟草专卖局认为自身对“如烟”并无主要监管职责。

 

安监总局回应称,“危险化学品的生产和运输安全由安监总局监管,在产品中使用危险化学品可能带来的危害,应当由相关产品的监管部门负责监管。目前,正在就‘如烟’中使用危险化学品监管的有关问题进行请示。”

 

工商总局回应称,“如烟”广告既不属于烟草广告,也不属于药品或保健品广告,不需要前置审批,因此得以在媒体上。工商总局己注意到(关于产品属性和安全性的)相关争议,并己“请卫生、药监、安监部门对如烟产品进行鉴定”。换句话说,工商总局对“如烟”广告的管理,要依赖于相关主管部门对该产品是否为烟草产品、是否含有有毒物质等问题的判断。

 

2006年6月,药监局了《关于白细胞回升系统等产品分类界定的通知》,其中明确“尼古丁电子雾化器”不属于医疗器械,并主张该产品是“用于顺利消除戒烟者身体对烟碱的生理需求,解除烟瘾,缓解戒断症状;不作为医疗器械管理。”另据《科技日报》2014年报道,国家食品药品监督管理局认为,药监局从未明确批准过电子香烟的生产,因此电子烟不属于医疗器械,也不属于药品,仅仅属于一般的商品。

 

其次,有必要制定完善中国电子烟生产质量标准。中国是世界电子烟‘‘生产工厂”。然而,当前中国却并未有统一的针对电子烟产品质量的具体标准。在完善立法、对该产品实施系统性监管之前,首先有必要提高和完善行业标准、产品质量标准,至少让消费者能够获得安全、质量可控的产品。相关标准应包括但不限于电子烟生产原料、尼古丁浓度、重金属含量、烟液口味和添加剂等方面。从实践而言,相关标准可暂由不同领域逐步制定出台。如社会组织和行业协会可起草生产行为准则,个体生产企业可寻求第三方质量认证,相关政府部门可联合出台规范性文件提供强制性的统一标准等。此外,公共部门与私人部门可以联合开展前瞻性研究,内容包括但不限于电子烟质量标准、产品安全性、有效性层面的研究,公共卫生、人口健康层面的研究,乃至政府监管能力、监管体制变革方案设计的研究,以为后续对电子烟监管提供扎实工作基础。

 

再次,中国应尽快制定出台与电子烟产品相应的烟草控制措施。其中,禁止向未成年人销售电子烟应被赋予足够的优先权。《预防未成年人犯罪法》第十五条明确规定“任何经营场所不得向未成年人出售烟酒。”新修订的《广告法》、《烟草专卖法》中亦有类似禁止性规定。如前文所述,考虑到电子烟在中小学校园中的迅速流行、其尚不明确的健康影响,以及社会、家长的广泛关切,政府有必要迅速出台禁止向未成年人销售电子烟的规定。其他传统烟草控制措施,如烟草包装警示、烟草税、公共场所禁止吸烟等规定,均需要结合电子烟相关研究的推进,及时加以完善和更新。此外,由于中国烟草控制措施长期被诟病,对电子烟控制措施无疑也将需要更多的关注、努力与执行。

第7篇:化学品的主要成分范文

关键词:化学品;毒性;侵入途径;毒理作用

中图分类:R657.3 文献标志码:A 文章编号:1672-4208(2011)20-0049-02

环境问题与资源、人口问题已被国际社会公认为影响21世纪可持续发展的三大关键问题。事实上20世纪十大环境问题大多数与化学、化工有关。有数字表明环境污染的70%来自工业界,而工业界中化学、化工的污染又占到80%。因此认识常见有毒化学品对人体毒副作用并做好防范工作意义非常重大。

1 常见化学品毒性作用

1.1刺激性气体

1.1.1氯气 黄绿色气体,易溶于水碱溶液、二氧化碳和四氯化碳等,化学性质活泼。氯气溶于水生成或盐酸和次氯酸,产生局部刺激,易损害上吸道和支气管的黏膜,引起支气管痉挛、支气管炎和支气管周围炎,严重时引起肺水肿。吸入高浓度氯后,引起迷走神经反射性心跳停止,呈“电击样”死亡。

1.1.2氨 无色气体,有强烈的刺激性气味,易液化。溶于水、乙醇和乙醚。遇水生成氢氧化氨,呈碱性。氨对上呼吸道有刺激和腐蚀作用,高浓度时可引起接触部位的碱性化学灼伤,组织呈溶解性坏死,并可引起呼吸道深部及肺泡损伤,发生支气管炎、肺炎和肺水肿。

1.1.3二氧化硫 无色气体,加压可液化,溶于水,乙醇和乙醚。吸入呼吸道后,在黏膜湿润表面上生成亚硫酸和硫酸,产生强烈的刺激作用。大量吸入可引起喉水肿,肺水肿、声带痉挛而窒息。

1.1.4氮氧化物 由多种氮氧成分组成的混合气体。其中二氧化氮比较稳定,占比例最高。不易溶于水,淡黄色,室温下为棕红色。氮氧化物对上呼吸道刺激不大,主要是进入呼吸道深部的细支气管和肺泡后,在肺泡内可阻留80%,对肺组织产生强烈刺激和腐蚀作用,引起肺水肿。

1.2窒息性气体

1.2.1一氧化碳。无色、无嗅、无刺激性气体,不溶于水,但可溶于氨水、乙醇、苯和醋酸。燃烧时火焰呈蓝色。一氧化碳被吸入后,经肺泡进入血液循环。一氧化碳与血红蛋白生成碳氧血红蛋白。碳氧血红蛋白无携氧能力,又不易解离,造成全身各组织缺氧。

1.2.2硫化氢。无色、具有臭鸡蛋气味的气体,溶于水、乙醇、甘油、石油溶剂。硫化氢是有刺激性又有窒息性的气体。硫化氢对黏膜有强烈刺激作用,被吸收后与氧化型细胞色素氧化酶作用,抑制酶的活性,使组织细胞发生内窒息。

1.3金属及其化合物

1.3.1汞 常温下为银白色液体,黏度小,易流动和流散,有很强的附着力,地板,墙壁等都能吸附汞。常温下即能蒸发,温度升高,蒸发加快。不溶于水,能溶于类脂质,易溶于硝酸、热浓硫酸,能溶解多种金属。汞离子与体内的巯基、二巯基有很强的亲和力。汞与体内某些酶的活性中心巯基结合后,使酶失去活性,造成细胞损害,导致中毒。

1.3.2铬 钢灰色、硬而脆的金属,氧化缓慢,耐腐蚀。不溶于水,溶于盐酸,热硫酸。铬化合物中六价铬毒性最大。化肥工业催化剂主要原料三氧化铬,属强氧化剂,易溶于水,常以气溶胶状态存在于厂房空气中。六价铬化合物有强刺激性和腐蚀性。铬在体内可影响氧化、还原、水解过程,可使蛋白质变性,引起核酸、白沉淀,干扰酶系统。六价铬还能抑制尿素酶的活性、三价铬对抗凝血活素有抑制作用。

1.3.3铅 银灰色软金属,属性强,加热至400-500%即有大量铅蒸气逸出,在空气中迅速氧化成氧化亚铅和氧化铅,并凝结成烟尘。铅是全身性毒物,主要是影响卟啉代谢。卟啉是合成血红蛋白的主要成分,因此影响血红素的合成,产生贫血。铅可引起血管痉挛,视网膜小动脉痉挛和高血压等。铅还可作用于脑肝、等器官,发生中毒性病变。

1.4有机化合物

1.4.1有机磷农药 此类农药有几十个品种,除敌百虫、乐果、亚胺硫磷等少数品种是白色固体外多数是浅黄色至棕色的油状液体。难溶或不溶于水,能溶于有机溶剂。具有大蒜样臭味。一般在酸性溶液中稳定,在碱性溶液中易分解失去毒性。惟有敌百虫能溶于水,遇碱液变为毒性更大的敌敌畏。有机磷农药被吸收后迅速分布于全身,在体内与胆碱酯酶结合生成磷酰化胆碱酯酶,从而抑制酶的活性,导致神经介质乙酰胆碱不能被酶分解而积聚,引起神经紊乱。

1.4.2苯具有芳香气味,液体状,无色、易挥发,易燃,不溶水、溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。一般认为,苯中毒是由苯的代谢产物酚引起的,酚是原浆毒物,能直接抑制造血细胞的核分裂,对骨髓中核分裂最活跃的早期活性细胞的毒性作用更明显,使造血系统受到损害,另外苯有半抗原的特性,可通过共价键与蛋白质分子结合,使蛋白质变性而具有抗原性,发生变态反应。

1.4.3硝基苯和苯胺

硝基苯是无色或淡黄色具有苦杏仁气味的油状液体。几乎不溶于水,能与乙醇、乙醚或苯互溶。苯胺是有特殊臭味的无色油状液体。微溶于水。可溶于乙醇、乙醚和苯等。苯的硝基和氨基化合物进入人体后,经氧化变成硝基酚和氨基酚,使血红蛋白变成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白失去携氧能力,引起组织缺氧。此类毒物还能导致红细胞破裂,出现溶血性贫血,也可直接引起肝、肾和膀胱等脏器的损害。

2 侵入人体途径

2.1经呼吸道侵入 人体肺泡表面积为90-160m3,每天吸入空气12立方米,约15kg,空气在肺泡内流速慢,接触时间长,同时肺泡壁薄,血液丰富,有利于吸收。从鼻腔至肺泡的整个呼吸道的各部分结构不同,对毒物的吸收情况也不相同,越是进入深部,表面积越大,停留时间越长,吸收量越大。固体毒物吸收量的大小,与颗粒和溶解度的大小有关。而气体毒物吸收量的大小,与肺泡组织壁两侧分压大小、呼吸深度、速度以及循环速度有关。此外,劳动强度、环境温度、环境湿度以及接触毒物的条件,对吸收量都有一定的影响。

2.2经皮肤侵入 部分毒物可透过无损皮肤或经毛囊的皮脂腺被吸收。经表皮进入体内的毒物需越过三道屏障。第一道屏障是皮肤的角质层,一般相对分子质量大于300的物质不易透过无损皮肤。第二道屏障是位于表皮角层下面的连接角质层,其表皮细胞富于固醇磷脂,它能阻止水溶性物质的通过,而不能阻止脂溶性物质的通过,毒物通过该屏障后即扩散,经毛细血管进入血液。第三道屏障是表皮与真皮连接处的基膜。脂溶性毒物经表皮吸收后还要有水溶性,才能进一步扩散和吸收,故水、脂均溶的毒物(如苯胺)易被皮肤吸收。毒物通过汗腺吸收并不显著。如果表皮屏障的完整性遭破坏,如外伤、灼伤等,可促进毒物的吸收。潮湿有利于皮

肤吸收,特别是对于气体性物质。黏膜吸收毒物的能力远比皮肤强,部分粉尘也可通过黏膜吸收进入体内。

2.3经消化道侵入 许多毒物可通过口腔进入消化道而被吸收。胃肠道的酸碱度是影响毒物吸收的重要因素。胃液是酸性,对于弱碱性物质可增加其电离,从而减少其吸收,对于弱酸l生物质则有阻止其电离的作用,因而增加其吸收。肠道吸收最重要的影响因素是肠内的碱性环境和较大的吸收外资面积。

3 毒理作用

3.1对酶系统的破坏 对酶系统的破坏生化过程构成了整个生命的基础,酶在这一过程中起着极其重要的作用。毒物可作用于酶系统的各个环节,使酶失活,从而破坏了维持生命必须的正常代谢过程,导致中毒症状。毒物作为基质的同类物,不断与之竞争同一种酶分子上的同一部位,产生竞争性抑制。例如丙二酸与乳酸是同类物,丙二酸则能抑制乳酸脱氢酶的活性。

3.2对DNA和RNA合成的干扰 脱氧核糖核酸(DNA)是细胞核的主要成分,染色体是由双股螺旋结构的DNA分子构成的。长链DNA储存了遗传信息。DNA的信息通过信息、核糖核酸(RNA)被转录,最后翻译至蛋白质中。毒物作用于DNA和RNA的合成过程中,产生致突变、致畸变、致癌作用。遗传突变是遗传物质在一定的条件下发生突然变异,产生一种表型可见的变化。染色体畸变是把DNA中许多碱基顺序改变,造成遗传码中碱基顺序的重排。

第8篇:化学品的主要成分范文

Abstract: Design and introduce the device and its treatment scheme of tail gas from chemicals warehouse, using the combined process of Abaorption-Catalytic Combustion, remedy the defect for each other, and install thermal converter after tail to utilization of waste heat, also saving resources.

关键词: 危险化学品;尾气;治理;装置

Key words: hazardous chemicals;tail gas;treat;device

中图分类号:TQ02 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)01-0319-02

0 引言

近年来,挥发性有机废气(VOCs)对大气污染的问题越来越受到人们的关注,这些废气广泛来自于化工生产、工业制造、喷漆涂装车间、仓储车间、印刷厂、垃圾填埋厂等,根据不同的废气来源、组成,可选择设计不同的废气治理技术,主要的治理方法有吸收法、吸附法、燃烧法、催化氧化、冷凝法、生物降解法等。

危险化学品仓库中,因储存的化学品种类繁多,又是通过自行挥发的无组织排放而产生的废气,有着浓度低、组分杂的特点,因此基本无任何回收价值,针对此类废气,经济而不造成二次污染的治理手段并且并不多,因排放的废气中所含的有机物浓度较低,往往略接近于排放标准,又因废气中的有机物无任何回收的经济价值,因此绝大多数企业为应付环保部门检测,均采用了最简单而经济的加大风量稀释排放的方法,虽然基本实现了达标排放,但是有毒有害的有机物废气仍然源源不断地排放到我们赖以生存的大气环境中,严重破坏着生态环境,危害了人类身体健康,也制约着国民经济的良性健康发展。

本研究拟针对性设计出一种经济、合理的治理方案,既能使有机废气达标排放,又不造成二次污染,尽可能使其对大气环境造成的污染降低到最小,为国家“蓝天工程”的全面落实做出一份贡献。

1 常用治理方法

有机废气的治理方法,本质上可分为回收法和消除法。回收法主要有吸附法、冷凝法、吸收法、膜分离法等。消除法主要有催化氧化法、燃烧法,生物降解法、低温等离子技术等。

1.1 传统回收法 吸附法是利用吸附材料较大比表面积和密集的微孔结构,对有机物分子具有特殊的吸附性能原理,进行对有机废气的净化,能耗低、工艺成熟、去除率高、净化彻底,有很好的环境和经济效益,但缺点是吸附容量有限,容易吸附饱和,且当废气中有胶粒物质或其他杂质时,吸附剂易中毒,且容易造成二次污染,这些因素都在一定程度上制约了其发展应用;冷凝法是最简单的回收技术,适用于浓度高、露点低的有机废气,但存在着能耗巨大、运行成本过高的缺陷;吸收法是利用液体吸收剂与有机废气相似相容的原理,达到净化废气的目的,但是吸收剂容易饱和,治理效果也不彻底,也容易造成二次污染;膜分离法的基本原理基于气体中各组分透过膜的速度不同而将废气中的有机物和空气分开,虽然其回收率较高,但其废气处理量及投资成本制约了其工艺的进一步发展。

1.2 传统消除法 燃烧法是利用有机废气可燃的特性对其进行直接燃烧的工艺,但反应温度较高,因此能耗较大,过高的温度对环境也造成了一定安全隐患;催化燃烧法是目前应用比较广泛也是研究较多的治理方法,有机化合物在催化剂的催化作用下达到起燃温度后发生氧化、热分解及热裂解反应,最后生成二氧化碳和水等无毒无害物质,但催化剂遇磷、铅、砷、锡、亚铁离子及卤素易使催化剂失活,即所谓的催化剂中毒;生物降解法是指将微生物附着在多孔介质填料表面,然后对吸附在填料表面的有机物进行降解,处理工艺较简单,运行成本也很低,但微生物的降解速率较低,因此设备体积较大,这在一定程度上限制了其应用发展;目前的低温等离子技术仅可对少数种类的有机物废气起到一定的治理净化作用,其稳定性及更大的工业应用推广还有待于技术的进一步完善;微波空气净化技术、光催化及电催化等新兴技术也有较多文献报道,但均处于实验室小型反应向大规模工业化发展的阶段。

2 采用方案研究

针对危险化学品仓库产生的组分杂,浓度低的有机废气,因无任何回收价值,故不适合采用回收法。鉴于危险化学品仓库的废气虽然组分较杂,主要成分为苯系物、醚类、酮类及醇类等挥发性较大的溶剂,也未经过任何反应工艺,故没有是催化剂失活的成分存在,比较适合催化燃烧工艺,但如果因此而盲目地采用催化燃烧法,也会导致工艺运行成本巨大,给企业造成不小的负担。基于上述传统治理方案比较,可采用吸附-催化燃烧组合工艺,取长补短,将吸附饱和的吸附性材料脱附后,集中进入催化燃烧反应炉,脱附后浓缩的高浓度有机废气具有较高的温度,可以接近或达到起燃温度,在一定的温度补偿下即可进行催化燃烧反应,此组合工艺既避免了活性炭二次污染的缺陷,又降低了运行的能耗,使两种工艺优势充分发挥,达到了有效治理污染并节约能源的目的。

2.1 装置 本装置由两大主体工艺组成,吸附工艺及催化燃烧工艺,吸附工艺由两个替换使用的吸附塔组成,塔内装填可再生使用的蜂窝活性炭;脱附时产生的高浓度高温废气进入催化燃烧炉,发生催化燃烧反应,得到了二氧化碳、水等无毒无害物质,最后在催化燃烧炉尾端再设置一热交换器,有效利用了排出的尾气的余热,节约了能源。

2.2 工艺流程介绍 图1所示为本方案吸附-催化燃烧工艺流程图,危险化学品仓库的中含有机废气的尾气在风机1a的抽送作用下,通过风管,进入吸附塔4a(吸附塔有两个4a,4b,一用一备,塔内装填可再生的蜂窝状活性炭),有机废气被活性炭高效吸附,最后尾气达标排放。

当一个吸附塔内的活性炭吸附饱和时,关闭吸附塔4a的进出口风阀,打开吸附塔4b的进出口风阀,切换使用吸附塔4b。

吸附塔4a中吸附饱和的活性炭可以活化再生。打开加热器2及风机1b,将达到一定温度的热空气在风机的吹送作用下进入吸附塔4a中,饱和的活性炭受热后脱附,高浓度的高温有机废气进入到催化燃烧炉中,通过焚烧炉的热补偿以及催化剂的作用发生催化燃烧,反应生成了二氧化碳和水等无毒无害物质而排放。本装置在催化燃烧炉后端设置了一个热转化器,用于将燃烧炉中排出的余热重新回到加热器中,用于吸附塔的脱附,既减少了热排放,又节约了能源的消耗。

3 结束语

通过比较传统的几种治理尾气的工艺,选择并设计了吸附-催化燃烧组合工艺及装置,弥补了两种工艺的各自缺陷,有效的治理了危险化学品仓库的尾气排放污染,又在催化燃烧炉尾端设置了一个热转化器,有效利用了余热,既减少了热排放,又节约了能源的消耗,更好地保护了生态环境。

如今我国的国民经济生产总值与消耗能源的比值,比发达国家低很多,因而提高能源利用率,减少能量损耗,降低废气排放总量,迫在眉睫。

参考文献:

[1]苑宏英,郭静.工业废气的生物处理方法[J].天津城市建设学院学报,2002,8,176.

[2]竹涛,李坚,梁文俊,金毓峑.等离子体联合技术处理挥发性有机化合物废气的研究进展[J].化工环保,200,28,118.

[3]汪涵,郭桂悦,周玉莹,梁忠越.挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].化工进展.200,28,1833.

第9篇:化学品的主要成分范文

木素是植物骨架的主要化学成分。这种产量巨大、可再生、可生物降解的天然有机高分子化合物由于其结构的复杂性、大分子的多分散性以及物理化学性质的不均一性,使得它至今尚未得到充分有效的利用。目前可作为工业原料的木素主要是造纸工业的副产品。在我国工业木素每年的产量约5000万t,其中只有很少一部分得到有效利用,大部分被排入江河或被烧掉了。因此,不管是从资源的有效利用还是从解决环境污染问题的角度考虑,都使研究利用木素成为具有巨大经济价值和深远社会意义的课题。木素的综合利用技术就是以蒸煮废液的主要成分为回收对象,通过化学、化工等处理过程,将黑液中的固形物分离出来,转化为工业产品的方法。关于采用综合利用的方法处理制浆废液,提取并深入广泛地开发和利用木素的技术,近年来受到国内外研究学者的广泛关注[1]。

1制浆黑液治理现状

国内外造纸行业多年来对造纸黑液的处理主要是致力于废水中化学药品和纤维原料的回收与综合利用,主要有碱回收法、酸沉析法、化学氧化法、电渗析法、喷雾干燥法、汽化发电法、膜处理法、絮凝沉淀法、生物法,以及新兴的超声处理[2]和光催化氧化等[3]。其中碱回收法是国外普遍采用的方法,但由于我国草浆造纸黑液浓度稀、含硅量高、粘度大、滤水性差、热值低等原因,该方法仅适用于制浆能力>50t/d的造纸厂。酸沉析法、化学氧化法、电渗析法、喷雾干燥法以及汽化发电法虽然能达到有效去除COD、BOD和色度等目的,但是由于药剂量和耗电量等成本高,不宜推广。膜处理和絮凝沉淀法较适用于黑液的后期处理。超声与混凝剂协同作用处理黑液仅能作为生物处理前期的预处理技术[4]。光催化氧化受地域限制。因此,生物法目前是最有发展前景的。造纸黑液适合厌氧法处理,其厌氧生化可降解性为70%。与此相应的BOD与COD比值为43.7%,其处理成本最低、设备负荷最高、占地最少,同时能产生甲烷。

2木质素的化学组成及分类

木素主要由碳、氢、氧三种元素组成,其结构十分复杂。目前公认的结构是由苯丙基(C9)单元通过C-O键或C-C键连接而成的交联网状的天然酚类高分子化合物。由于含有大量酚羟基和醇羟基,通式常记为R-OH。工业木素实际上是由制浆废液中提取的天然木素碎片,不同的木素一般具有的官能团的种类和数量也不同。工业木素主要根据蒸煮方法的不同,可主要分为水解木素、碱木素和木素磺酸盐。其中,水解木素是木材的残渣,溶解度小、反应性差,应用很有限。碱木素主要来自硫酸盐法、烧碱法、烧碱-AQ法等制浆过程,产品具有反应性和多样性。植物纤维原料碱法制浆过程中,降解的木素以各种盐形式溶于制浆废液中,经过废液的酸化、超滤、絮凝沉淀等途径分离提取的木素就是碱木素。在碱法草浆黑液固形物中碱木素的含量约占20~30%。木素磺酸盐主要来自传统的亚硫酸盐法制浆和其他改性的亚硫酸盐法制浆过程,产品水溶性好,目前应用最广。尽管工业木素种类很多,但它们的化学组成基本相似。在结构上都具有甲氧基、酚羟基、烷羟基、羧基等官能团,利用这些活性基团可以进行化学改性。本文主要就碱木素和木素磺酸盐这两大类工业木素以及它们的改性产品在一些领域中的研究应用近况进行综合的评述。

3工业碱木质素的利用

碱法制浆在当前和今后相当长一段时间内是主要的化学制浆法,其浆产量约占化学浆总产的75%。碱木素的特点是可溶于碱性介质,具有较低的硫含量(≤1.5%),反应性较好[6]~[7]。

3.1碱木质素化学品

人们将碱法制浆黑液中提取的碱木素进行沉淀、过滤,再经过一些有机、无机溶剂的溶解后可以得到纯木素。由于它具有一定的分散性和粘结性等物理特性,因此可直接作为化学品使用。但是由于国内从制浆黑液中提取的碱木素理化性能差异较大,产品稳定性不甚理想,使纯木素化学品的应用受到了限制。目前,加工处理后的碱木素化学品主要应用在以下方面[8]。

(1)分散剂

磺化后的碱木素还可制得分散剂,如以Fe2+、Cu2+为催化剂,碱木素与氯气、硝酸、高锰酸钾或过氧化氢发生氧化反应,或通过复配的方法提高其分散性。如磺化硫酸盐木素与非离子型表面活性剂复配,可获得效果良好的分散剂。华南理工大学对木素进行分级,通过对黑液磺化、过滤纯化、抑糖、蒸发浓缩、脱水、调pH值等方法,以相对分子质量较低的碱木素制取分散剂,亦收到较好效果。在碱性条件下先将木素降解成一定长度的分子,再聚合成特定结构的分散剂。将磺化硫酸盐木素低相对分子质量级分与甲醛交联反应,或与氨水反应生成磺甲基化木素磺酸铵,均可得到高效且热稳定性好的分散剂。将含有56g苯酚、120g质量分数为30%的甲醛、2.4NaOH和150g水的混合物在60~65℃反应2h,生成低度交联产物,然后加入900g磺化碱木素(磺化度0.46)和15gNaOH。在100℃反应1h,得到磺化度约为0.43的产物,该产物的分散性优于未经处理的磺化碱木素。同时,由于相对分子质量的提高,热稳定性也增强了。

(2)碱木质素絮凝剂

草类碱木素是以稻草、麦杆为原料碱法制浆造纸黑液中分离出来的产物。它具有阴离子型高分子混凝剂的性能,即良好的反应活性、在酸性状态下易脱稳凝聚等,特别适用于处理酸性废水,如味精废水、某些化工废水等。对酸性废水中带电的蛋白质、菌体、染料等胶体和悬浮物,碱木素是一种有效的絮凝剂。

(3)稠油降黏剂

稠油降粘剂,脱气原油在油层温度下的粘度大于100mPa•s的原油称为稠油。稠油的粘度高,流动阻力大,不易开采。但稠油在一些国家的储备较大,不解决开采的技术问题,将会造成很大的经济损失。黑液中的碱木素及其机械降解产物属活性物质,由此可降低油水的界面张力。稠油与黑液形成乳液,降低稠油粘度,使稠油易采出。黑液的粘度大于水,在驱油过程中可降低水油浓度比,黑液的表面张力低于水,并对地层岩石有良好润湿性,这些都是提高收率的有利因素[9]。

3.2改性木质素化学品

近年来人们研究发现,对碱木素进行化学改性,可拓宽它的应用途径,提高其利用价值。从应用现状和研究发展情况来看,碱木素经羟甲基化、烷基化、部分脱甲基化等化学改性后,可望在以下方面得到应用:

(1)胶合板粘合剂

用碱木素代替酚类化合物合成线性酚醛树脂,其性能几乎与一般酚醛树脂相当。先提取木素,利用其与氢氧化钠溶液、甲醛按一定比例配料的方法,在一定温度和反应时间下,进行木素羟甲基化改性,然后将改性木素与酚醛树脂按比例复配,制得酚醛型胶粘剂,用其压制成的胶合板,可达到一类酚醛胶合板的质量指标。以造纸黑液回收的木素取代价格昂贵、污染环境的苯酚原料,其取代量可达到约50%。但羟甲基化后的碱木素制成的粘合剂缺点是抗水性、流动性较差,固化温度高。相比之下用脱甲基化改性后的木素制成的木素基酚醛胶则性能较好,原因是脱甲基木素含较多的愈创木酚和儿茶酚,其反应活性接近间苯二酚,高于苯酚,可完全代替苯酚生产木材粘合剂。木素-脲醛树脂主要用于室内、颗粒板的粘合上,硫酸盐木素可代替10~15%的脲醛树脂(UF)。氧化硫酸盐木素(LS-OB)在缩合过程中会发生高度的交联。当LS-OB在木材粘合剂中代替UF时,对树脂硫化有促进作用,其高表面活性可减少粘合剂溶液的表面张力,促进其在木材粒子上分散,从而提高粘合的力学性质。

(2)缓释肥料

木素分子结构中含有多种活性基团,在土壤中被微生物缓慢降解后转化为腐殖质,对土壤脲酶活性有一定抑制作用,能促进植物生长、改良土壤。在木素肥料中以氮肥的应用最为广泛。一般固氮的方法有很多种,根据固定的氮元素的含量的不同,可将含氮木素分为“氨氮木素”和“含氮木素”,其中“含氮木素”的含氮量较低,影响肥效;“氨氮木素”是人们通过木素的氧化氨解反应将氮引入到木素中得到的。由于木素的立体网状分子结构的存在大大延缓了降解过程,因此通过反应接在木素苯环上的氮木素在土壤中不会立即释放,而会随着木素分子的降解而缓慢释放,成为一种新型的缓释氮肥。国外研究了工业木素氧化氨解的机理和动力学,明确提出了温度、氧压和氢氧化铵浓度对有机溶剂木素氧化氨解速率的影响。在国内研究了草类工艺木素的纯化及其氨化反应,并对产品的结构进行了分析;将木素溶解在稀氨水中,添加复合催化剂,在一定温度和氧压下经氨化、氧化反应,制得含氮量为15.47%的氨氧化木素并对其对玉米生物量和土壤脲酶活性的影响进行了探讨;通过实验证明,在氨化氧化过程中,木素分子苯环发生开环,羧基含量增加,酚羟基含量下降。碱木素经氨化氧化后产物主要以含氮羧酸(盐)、酰胺类化合物和含氮杂环化合物的形式存在,这些物质的生成对氮的固定和总氮有机含量的提高都是有益的[7]。

(3)水处理剂

在水处理方面,磺化碱木素可用作缓蚀剂、防锈剂、阻垢剂等。用作絮凝剂的平均相对分子质量偏低,可以通过羟甲基化、与低级脂肪族醛聚合、氧化缩聚提高其相对分子质量。木素磺酸盐分子的酚羟基具有很好的表面活性,酚羟基、醇羟基、羰基的氧原子具有未共用的电子对,易与介质中的多价金属离子产生螯合作用,因而能够吸附在金属表面保护金属。为了增强木素分子的反应活性,先用碱处理以增加其酚基,然后胺烷化增加链长,再用双酯试剂进行交联反应,最后制得阳离子表面活性剂,用其处理染料废水有良好的絮凝效果。最近报道合成的含磷高分子阳极缓蚀剂,当ρ(缓蚀剂)=20mg/l时,对A3钢的缓蚀率大于87%。采用酸析法从碱法黑液中提取的木素是一种在一定条件下(pH值约为3)有较好除浊能力的混凝剂。这类木素同有较好吸附能力的-CONH2接枝改性后所得到的产物是很好的水处理剂。由于接枝短链的介入,使木素空间结构中的网孔变的更小,发生吸附的比表面积更大,加之强吸附作用的-CONH2存在,改性产物的吸附能力增强[10]。