反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制控制反應(yīng)終點(diǎn)：一是通過反應(yīng)器的某些參數(shù)的變化來判斷；二是通過檢測從反應(yīng)器中取得的樣品，來判斷反應(yīng)的終點(diǎn)。一些化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)器的操作參數(shù)會在反應(yīng)終點(diǎn)發(fā)生變化，如溫度、壓力、pH值、回流量等。例如1.反應(yīng)時間的確定與終點(diǎn)控制反應(yīng)接近終點(diǎn)時，反應(yīng)器內(nèi)的壓力上升。通過停止液氨的加料，觀察反應(yīng)器中的壓力變化來判斷終點(diǎn)：停止液氨加料后，如壓力在一定時間內(nèi)沒有明顯變化，證明反應(yīng)物氨幾乎不再消耗，反應(yīng)即為終點(diǎn)。隨著裂解反應(yīng)的進(jìn)行，需要向體系中不斷滴加氨水，以中和反應(yīng)產(chǎn)生的苯乙酸。當(dāng)反應(yīng)接近終點(diǎn)時，因青霉素濃度越來越低，裂解反應(yīng)的速度越來越慢，加入氨水的速度逐漸變慢。停止滴加氨水后，pH值在一定時間不變化時，就可以認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束了。青霉素酶裂解生產(chǎn)6-APA（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制2.常用儀器分析方法

HPLC優(yōu)點(diǎn)：（1）分析速度快通常分析一個樣品在15~30min，有些樣品可在5min內(nèi)即可完成。（2）高柱效色譜柱的效率可達(dá)每米5000塊塔板。在一根柱中同時分離成份可達(dá)100種。（3）分辨率高可選擇固定相和流動相以達(dá)到最佳分離效果，可以使用一根色譜柱分離不同的化合物。（4）靈敏度高紫外檢測器靈敏度可達(dá)0.01mg。同時消耗樣品少。（1）高壓液相法（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制HPLC工作原理（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制（2）氣相色譜法對于易揮發(fā)的、熱穩(wěn)定的有機(jī)化合物的混合物則可以采用氣相色譜儀（GC）進(jìn)行分析。氣相色譜工作原理利用試樣中各組份在氣相和固定液液相間的分配系數(shù)不同，當(dāng)汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運(yùn)行時，組份就在其中的兩相間進(jìn)行反復(fù)多次分配（類似于精餾過程），由于固定相對各組份的吸附能力不同，各組份在色譜柱中的運(yùn)行速度就不同，經(jīng)過一定的柱長后，便彼此分離，按順序離開色譜柱進(jìn)入檢測器，產(chǎn)生的離子流訊號經(jīng)放大后，在記錄器上描繪出各組份的色譜峰。（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制（1）載氣系統(tǒng)包括氣源、氣體凈化、氣體流速控制和測量（2）進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣器、汽化室（將液體樣品瞬間氣化成蒸氣）（3）色譜柱和柱溫包括恒溫控制裝置和色譜柱（將多組分樣品分離為各種單組分）（4）檢測系統(tǒng)包括檢測器，控溫裝置（5）記錄系統(tǒng)包括放大器、記錄儀、或數(shù)據(jù)處理裝置、工作站，用于運(yùn)算、處理、輸出和記錄分析數(shù)據(jù)。氣相色譜儀（GC）的組成（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制GC工作原理

儀器分析是一種相對分析法，需要化學(xué)純品作標(biāo)準(zhǔn)來對照，而化學(xué)純品須經(jīng)化學(xué)分析法制得，所以，兩種分析方法是相輔相成的。（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制課后練習(xí)1.控制反應(yīng)終點(diǎn)的方法很多，可歸納為幾類？2.在化學(xué)制藥生產(chǎn)過程中，反應(yīng)時間有何意義？反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制2（CH3）3SiCl+2NH3

（CH3）3SiNHSi（CH3）3+2NH4Cl（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制控制反應(yīng)終點(diǎn)：一是通過反應(yīng)器的某些參數(shù)的變化來判斷；二是通過檢測從反應(yīng)器中取得的樣品，來判斷反應(yīng)的終點(diǎn)。一些化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)器的操作參數(shù)會在反應(yīng)終點(diǎn)發(fā)生變化，如溫度、壓力、pH值、回流量等。例如1.反應(yīng)時間的確定與終點(diǎn)控制反應(yīng)接近終點(diǎn)時，反應(yīng)器內(nèi)的壓力上升。通過停止液氨的加料，觀察反應(yīng)器中的壓力變化來判斷終點(diǎn)：停止液氨加料后，如壓力在一定時間內(nèi)沒有明顯變化，證明反應(yīng)物氨幾乎不再消耗，反應(yīng)即為終點(diǎn)。隨著裂解反應(yīng)的進(jìn)行，需要向體系中不斷滴加氨水，以中和反應(yīng)產(chǎn)生的苯乙酸。當(dāng)反應(yīng)接近終點(diǎn)時，因青霉素濃度越來越低，裂解反應(yīng)的速度越來越慢，加入氨水的速度逐漸變慢。停止滴加氨水后，pH值在一定時間不變化時，就可以認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束了。青霉素酶裂解生產(chǎn)6-APA（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制2.常用儀器分析方法

HPLC優(yōu)點(diǎn)：（1）分析速度快通常分析一個樣品在15~30min，有些樣品可在5min內(nèi)即可完成。（2）高柱效色譜柱的效率可達(dá)每米5000塊塔板。在一根柱中同時分離成份可達(dá)100種。（3）分辨率高可選擇固定相和流動相以達(dá)到最佳分離效果，可以使用一根色譜柱分離不同的化合物。（4）靈敏度高紫外檢測器靈敏度可達(dá)0.01mg。同時消耗樣品少。（1）高壓液相法（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制HPLC工作原理（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制（2）氣相色譜法對于易揮發(fā)的、熱穩(wěn)定的有機(jī)化合物的混合物則可以采用氣相色譜儀（GC）進(jìn)行分析。氣相色譜工作原理利用試樣中各組份在氣相和固定液液相間的分配系數(shù)不同，當(dāng)汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運(yùn)行時，組份就在其中的兩相間進(jìn)行反復(fù)多次分配（類似于精餾過程），由于固定相對各組份的吸附能力不同，各組份在色譜柱中的運(yùn)行速度就不同，經(jīng)過一定的柱長后，便彼此分離，按順序離開色譜柱進(jìn)入檢測器，產(chǎn)生的離子流訊號經(jīng)放大后，在記錄器上描繪出各組份的色譜峰。（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制（1）載氣系統(tǒng)包括氣源、氣體凈化、氣體流速控制和測量（2）進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣器、汽化室（將液體樣品瞬間氣化成蒸氣）（3）色譜柱和柱溫包括恒溫控制裝置和色譜柱（將多組分樣品分離為各種單組分）（4）檢測系統(tǒng)包括檢測器，控溫裝置（5）記錄系統(tǒng)包括放大器、記錄儀、或數(shù)據(jù)處理裝置、工作站，用于運(yùn)算、處理、輸出和記錄分析數(shù)據(jù)。氣相色譜儀（GC）的組成（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制GC工作原理

儀器分析是一種相對分析法，需要化學(xué)純品作標(biāo)準(zhǔn)來對照，而化學(xué)純品須經(jīng)化學(xué)分析法制得，所以，兩種分析方法是相輔相成的。（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制課后練習(xí)1.控制反應(yīng)終點(diǎn)的方法很多，可歸納為幾類？2.在化學(xué)制藥生產(chǎn)過程中，反應(yīng)時間有何意義？合成過程需控制的參數(shù)壓力的影響、選擇與控制方法1．壓力對化學(xué)反應(yīng)的影響（1）反應(yīng)物是氣體，反應(yīng)后反應(yīng)體積減小，加壓有利于反應(yīng)的完成。（2）參與反應(yīng)的一種物質(zhì)是氣體，通過溶解或吸附才能與其他反應(yīng)物接觸反應(yīng)，這時增加反應(yīng)壓力有利于反應(yīng)的完成。（3）反應(yīng)溫度高于反應(yīng)物或溶劑的沸點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)，可以通過加壓，使反應(yīng)物溶解于液相。熱敏物料，加熱條件下存在副反應(yīng)，有時也利用在負(fù)壓（真空）狀態(tài)下物質(zhì)的沸點(diǎn)降低，降低反應(yīng)溫度，或者加速反應(yīng)進(jìn)程。如生成物的沸點(diǎn)較低，就可以通過反應(yīng)-減壓蒸餾的方法移除生成物，在促進(jìn)反應(yīng)平衡向有利方向轉(zhuǎn)移的同時也降低反應(yīng)的溫度。2．反應(yīng)壓力的控制產(chǎn)生反應(yīng)正壓的方法，可以是利用物料自身進(jìn)料的壓力；而產(chǎn)生負(fù)壓（真空）則需要使用真空泵。真空泵的形式多種多樣，其作用一般是通過做功，將氣體排出反應(yīng)體系，降低體系中的各種物料的蒸氣壓。無論加壓反應(yīng)還是減壓反應(yīng)，都應(yīng)經(jīng)常對設(shè)備的氣密性和安全性進(jìn)行檢查。氣密性實驗所采用的氣體為干燥、潔凈的空氣或氮?dú)狻Ｒ蚧瘜W(xué)合成經(jīng)常涉及到易燃易爆的危險品，通常使用氮?dú)?。對要求脫油脫脂的容器和管道系統(tǒng)，應(yīng)使用無油的氮?dú)狻毫Φ挠绊?、選擇與控制方法進(jìn)行氣密性試驗時，升壓應(yīng)分幾個階段進(jìn)行：先把系統(tǒng)的壓力升高到試驗壓力的10～20%，保壓20分鐘左右。檢查人員在檢查部位（如法蘭連接、焊縫等）涂抹肥皂水，如有氣泡出現(xiàn)則進(jìn)行補(bǔ)焊或重新安裝；如沒有氣泡漏出，則可繼續(xù)升壓到試驗壓力的50%，如無異常出現(xiàn)，在以10%的梯次逐級升壓檢查，直到達(dá)到試驗壓力。試驗壓力至少保壓30分鐘，進(jìn)行檢查，如沒有壓降或壓降在允許范圍內(nèi)，則為合格。真空設(shè)備在氣密性試驗后，還要按照設(shè)計真空度進(jìn)行真空度試驗。對于未通過氣密性試驗，經(jīng)過修補(bǔ)的部位，要按照設(shè)計要求，進(jìn)行酸洗、熱處理等加工。壓力的影響、選擇與控制方法酸堿度的影響與控制方法1.酸堿度對反應(yīng)的影響為了促進(jìn)主反應(yīng)的進(jìn)行，減少某些反應(yīng)產(chǎn)物在不同酸堿條件下的穩(wěn)定性以及副反應(yīng)的問題，需對反應(yīng)體系酸堿度加以控制。舉例：芐氯為原料合成苯乙腈主反應(yīng)：芐氯和氰化鈉水溶液在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，生成苯乙腈和氯化鈉。在以上的例子，1個主反應(yīng)伴隨著5個與反應(yīng)體系酸堿度（pH值）相關(guān)的副反應(yīng)，可見控制反應(yīng)的酸堿度對產(chǎn)品質(zhì)量和收率的重要性。（1）酸堿度對反應(yīng)的影響酸堿度的影響與控制方法（2）pH值控制方法（1）pH試紙（2）pH計（酸度計）pH計由三個部件構(gòu)成：

參比電極、

玻璃電極、和電流計，該電流計能在電阻極大的電路中測量出微小的電位差。參比電極的基本功能是維持一個恒定的電位，作為測量各種偏離電位的對照。酸堿度的影響與控制方法pH計在使用前均需用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行二點(diǎn)校對。pH測定的準(zhǔn)確性取決于標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的準(zhǔn)確性。酸度計用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，要求有較大的穩(wěn)定性，較小的溫度依賴性?？梢愿鶕?jù)試劑的測量范圍選用合適的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液：鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH4.00）、磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH6.86）、硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH9.18）等。鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液適用于被測溶液為偏酸性溶液。硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩沖液適用于被測溶液為偏堿性溶液。在使用pH計檢測酸度時，溫度對準(zhǔn)確性等待影響很大，應(yīng)考慮溫度補(bǔ)償。在無水溶劑中，pH計也無法正常工作。（2）pH值控制方法酸堿度的影響與控制方法使用與保養(yǎng)電極注意事項：玻璃電極在初次使用前，必須在蒸餾水中浸泡一晝夜以上，平時也應(yīng)浸泡在蒸餾水中以備隨時使用。玻璃電極不要與強(qiáng)吸水溶劑接觸太久，在強(qiáng)堿溶液中使用應(yīng)盡快操作，用畢立即用水洗凈，玻璃電極球泡膜很薄，不要與硬物相碰；玻璃膜沾上油污時，應(yīng)先用酒精，再用四氯化碳或乙醚，最后用酒精浸泡，再用蒸餾水洗凈。如測定含蛋白質(zhì)的溶液的pH時，電極表面被蛋白質(zhì)污染，導(dǎo)致讀數(shù)不可靠，也不穩(wěn)定，出現(xiàn)誤差，這時可將電極浸泡在稀HCl（0.1mol/L）中4－6分鐘來矯正。電極清洗后只能用濾紙輕輕吸干，切勿用織物擦抹，以免電極產(chǎn)生靜電荷而導(dǎo)致讀數(shù)錯誤。（2）pH值控制方法酸堿度的影響與控制方法課后練習(xí)1.什么情況下減壓對反應(yīng)有利？2.如何進(jìn)行氣密性試驗？3.使用pH試紙注意事項有哪些？4.為什么用pH試紙測試溶液的用pH值時，時要盡快比較顏色？合成過程需控制的參數(shù)壓力的影響、選擇與控制方法1．壓力對化學(xué)反應(yīng)的影響（1）反應(yīng)物是氣體，反應(yīng)后反應(yīng)體積減小，加壓有利于反應(yīng)的完成。（2）參與反應(yīng)的一種物質(zhì)是氣體，通過溶解或吸附才能與其他反應(yīng)物接觸反應(yīng)，這時增加反應(yīng)壓力有利于反應(yīng)的完成。（3）反應(yīng)溫度高于反應(yīng)物或溶劑的沸點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)，可以通過加壓，使反應(yīng)物溶解于液相。熱敏物料，加熱條件下存在副反應(yīng)，有時也利用在負(fù)壓（真空）狀態(tài)下物質(zhì)的沸點(diǎn)降低，降低反應(yīng)溫度，或者加速反應(yīng)進(jìn)程。如生成物的沸點(diǎn)較低，就可以通過反應(yīng)-減壓蒸餾的方法移除生成物，在促進(jìn)反應(yīng)平衡向有利方向轉(zhuǎn)移的同時也降低反應(yīng)的溫度。2．反應(yīng)壓力的控制產(chǎn)生反應(yīng)正壓的方法，可以是利用物料自身進(jìn)料的壓力；而產(chǎn)生負(fù)壓（真空）則需要使用真空泵。真空泵的形式多種多樣，其作用一般是通過做功，將氣體排出反應(yīng)體系，降低體系中的各種物料的蒸氣壓。無論加壓反應(yīng)還是減壓反應(yīng)，都應(yīng)經(jīng)常對設(shè)備的氣密性和安全性進(jìn)行檢查。氣密性實驗所采用的氣體為干燥、潔凈的空氣或氮?dú)?。因化學(xué)合成經(jīng)常涉及到易燃易爆的危險品，通常使用氮?dú)?。對要求脫油脫脂的容器和管道系統(tǒng)，應(yīng)使用無油的氮?dú)?。壓力的影響、選擇與控制方法進(jìn)行氣密性試驗時，升壓應(yīng)分幾個階段進(jìn)行：先把系統(tǒng)的壓力升高到試驗壓力的10～20%，保壓20分鐘左右。檢查人員在檢查部位（如法蘭連接、焊縫等）涂抹肥皂水，如有氣泡出現(xiàn)則進(jìn)行補(bǔ)焊或重新安裝；如沒有氣泡漏出，則可繼續(xù)升壓到試驗壓力的50%，如無異常出現(xiàn)，在以10%的梯次逐級升壓檢查，直到達(dá)到試驗壓力。試驗壓力至少保壓30分鐘，進(jìn)行檢查，如沒有壓降或壓降在允許范圍內(nèi)，則為合格。真空設(shè)備在氣密性試驗后，還要按照設(shè)計真空度進(jìn)行真空度試驗。對于未通過氣密性試驗，經(jīng)過修補(bǔ)的部位，要按照設(shè)計要求，進(jìn)行酸洗、熱處理等加工。壓力的影響、選擇與控制方法酸堿度的影響與控制方法1.酸堿度對反應(yīng)的影響為了促進(jìn)主反應(yīng)的進(jìn)行，減少某些反應(yīng)產(chǎn)物在不同酸堿條件下的穩(wěn)定性以及副反應(yīng)的問題，需對反應(yīng)體系酸堿度加以控制。舉例：芐氯為原料合成苯乙腈主反應(yīng)：芐氯和氰化鈉水溶液在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，生成苯乙腈和氯化鈉。副反應(yīng)如下C6H5CH2Cl+H2O=C6H5CH2OH+HCl C6H5CH2Cl+C6H5CH2OH=C6H5-CH2OCH2-C6H5+HCl NaCN+2H2O=HCOONa+NH3

C6H5CH2CN+2H2O=C6H5CH2COOH+NH3C6H5CH2Cl+C6H5CH2CN=~C6H5CH(CH2C6H5)CN+HCl

在以上的例子，1個主反應(yīng)伴隨著5個與反應(yīng)體系酸堿度（pH值）相關(guān)的副反應(yīng)，可見控制反應(yīng)的酸堿度對產(chǎn)品質(zhì)量和收率的重要性。（1）酸堿度對反應(yīng)的影響酸堿度的影響與控制方法（2）pH值控制方法（1）pH試紙（2）pH計（酸度計）pH計由三個部件構(gòu)成：

參比電極、

玻璃電極、和電流計，該電流計能在電阻極大的電路中測量出微小的電位差。參比電極的基本功能是維持一個恒定的電位，作為測量各種偏離電位的對照。酸堿度的影響與控制方法pH計在使用前均需用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行二點(diǎn)校對。pH測定的準(zhǔn)確性取決于標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的準(zhǔn)確性。酸度計用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，要求有較大的穩(wěn)定性，較小的溫度依賴性。可以根據(jù)試劑的測量范圍選用合適的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液：鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH4.00）、磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH6.86）、硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH9.18）等。鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液適用于被測溶液為偏酸性溶液。硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩沖液適用于被測溶液為偏堿性溶液。在使用pH計檢測酸度時，溫度對準(zhǔn)確性等待影響很大，應(yīng)考慮溫度補(bǔ)償。在無水溶劑中，pH計也無法正常工作。（2）pH值控制方法酸堿度的影響與控制方法使用與保養(yǎng)電極注意事項：玻璃電極在初次使用前，必須在蒸餾水中浸泡一晝夜以上，平時也應(yīng)浸泡在蒸餾水中以備隨時使用。玻璃電極不要與強(qiáng)吸水溶劑接觸太久，在強(qiáng)堿溶液中使用應(yīng)盡快操作，用畢立即用水洗凈，玻璃電極球泡膜很薄，不要與硬物相碰；玻璃膜沾上油污時，應(yīng)先用酒精，再用四氯化碳或乙醚，最后用酒精浸泡，再用蒸餾水洗凈。如測定含蛋白質(zhì)的溶液的pH時，電極表面被蛋白質(zhì)污染，導(dǎo)致讀數(shù)不可靠，也不穩(wěn)定，出現(xiàn)誤差，這時可將電極浸泡在稀HCl（0.1mol/L）中4－6分鐘來矯正。電極清洗后只能用濾紙輕輕吸干，切勿用織物擦抹，以免電極產(chǎn)生靜電荷而導(dǎo)致讀數(shù)錯誤。（2）pH值控制方法酸堿度的影響與控制方法課后練習(xí)1.什么情況下減壓對反應(yīng)有利？2.如何進(jìn)行氣密性試驗？3.使用pH試紙注意事項有哪些？4.為什么用pH試紙測試溶液的用pH值時，時要盡快比較顏色？合成過程需控制的參數(shù)壓力的影響、選擇與控制方法1．壓力對化學(xué)反應(yīng)的影響（1）反應(yīng)物是氣體，反應(yīng)后反應(yīng)體積減小，加壓有利于反應(yīng)的完成。（2）參與反應(yīng)的一種物質(zhì)是氣體，通過溶解或吸附才能與其他反應(yīng)物接觸反應(yīng)，這時增加反應(yīng)壓力有利于反應(yīng)的完成。（3）反應(yīng)溫度高于反應(yīng)物或溶劑的沸點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)，可以通過加壓，使反應(yīng)物溶解于液相。熱敏物料，加熱條件下存在副反應(yīng)，有時也利用在負(fù)壓（真空）狀態(tài)下物質(zhì)的沸點(diǎn)降低，降低反應(yīng)溫度，或者加速反應(yīng)進(jìn)程。如生成物的沸點(diǎn)較低，就可以通過反應(yīng)-減壓蒸餾的方法移除生成物，在促進(jìn)反應(yīng)平衡向有利方向轉(zhuǎn)移的同時也降低反應(yīng)的溫度。2．反應(yīng)壓力的控制產(chǎn)生反應(yīng)正壓的方法，可以是利用物料自身進(jìn)料的壓力；而產(chǎn)生負(fù)壓（真空）則需要使用真空泵。真空泵的形式多種多樣，其作用一般是通過做功，將氣體排出反應(yīng)體系，降低體系中的各種物料的蒸氣壓。無論加壓反應(yīng)還是減壓反應(yīng)，都應(yīng)經(jīng)常對設(shè)備的氣密性和安全性進(jìn)行檢查。氣密性實驗所采用的氣體為干燥、潔凈的空氣或氮?dú)?。因化學(xué)合成經(jīng)常涉及到易燃易爆的危險品，通常使用氮?dú)狻σ竺撚兔撝娜萜骱凸艿老到y(tǒng)，應(yīng)使用無油的氮?dú)狻毫Φ挠绊?、選擇與控制方法進(jìn)行氣密性試驗時，升壓應(yīng)分幾個階段進(jìn)行：先把系統(tǒng)的壓力升高到試驗壓力的10～20%，保壓20分鐘左右。檢查人員在檢查部位（如法蘭連接、焊縫等）涂抹肥皂水，如有氣泡出現(xiàn)則進(jìn)行補(bǔ)焊或重新安裝；如沒有氣泡漏出，則可繼續(xù)升壓到試驗壓力的50%，如無異常出現(xiàn)，在以10%的梯次逐級升壓檢查，直到達(dá)到試驗壓力。試驗壓力至少保壓30分鐘，進(jìn)行檢查，如沒有壓降或壓降在允許范圍內(nèi)，則為合格。真空設(shè)備在氣密性試驗后，還要按照設(shè)計真空度進(jìn)行真空度試驗。對于未通過氣密性試驗，經(jīng)過修補(bǔ)的部位，要按照設(shè)計要求，進(jìn)行酸洗、熱處理等加工。壓力的影響、選擇與控制方法酸堿度的影響與控制方法1.酸堿度對反應(yīng)的影響為了促進(jìn)主反應(yīng)的進(jìn)行，減少某些反應(yīng)產(chǎn)物在不同酸堿條件下的穩(wěn)定性以及副反應(yīng)的問題，需對反應(yīng)體系酸堿度加以控制。舉例：芐氯為原料合成苯乙腈主反應(yīng)：芐氯和氰化鈉水溶液在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，生成苯乙腈和氯化鈉。副反應(yīng)如下C6H5CH2Cl+H2O=C6H5CH2OH+HCl C6H5CH2Cl+C6H5CH2OH=C6H5CH2OCH2C6H5+HCl NaCN+2H2O=HCOONa+NH3 C6H5CH2CN+2H2O=C6H5CH2COOH+NH3C6H5CH2Cl+C6H5CH2CN=~C6H5CH(CH2C6H5)CN+HCl

在以上的例子，1個主反應(yīng)伴隨著5個與反應(yīng)體系酸堿度（pH值）相關(guān)的副反應(yīng)，可見控制反應(yīng)的酸堿度對產(chǎn)品質(zhì)量和收率的重要性。（1）酸堿度對反應(yīng)的影響酸堿度的影響與控制方法（2）pH值控制方法（1）pH試紙（2）pH計（酸度計）pH計由三個部件構(gòu)成：

參比電極、

玻璃電極、和電流計，該電流計能在電阻極大的電路中測量出微小的電位差。參比電極的基本功能是維持一個恒定的電位，作為測量各種偏離電位的對照。酸堿度的影響與控制方法pH計在使用前均需用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行二點(diǎn)校對。pH測定的準(zhǔn)確性取決于標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的準(zhǔn)確性。酸度計用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，要求有較大的穩(wěn)定性，較小的溫度依賴性?？梢愿鶕?jù)試劑的測量范圍選用合適的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液：鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH4.00）、磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH6.86）、硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH9.18）等。鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液適用于被測溶液為偏酸性溶液。硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩沖液適用于被測溶液為偏堿性溶液。在使用pH計檢測酸度時，溫度對準(zhǔn)確性等待影響很大，應(yīng)考慮溫度補(bǔ)償。在無水溶劑中，pH計也無法正常工作。（2）pH值控制方法酸堿度的影響與控制方法使用與保養(yǎng)電極注意事項：玻璃電極在初次使用前，必須在蒸餾水中浸泡一晝夜以上，平時也應(yīng)浸泡在蒸餾水中以備隨時使用。玻璃電極不要與強(qiáng)吸水溶劑接觸太久，在強(qiáng)堿溶液中使用應(yīng)盡快操作，用畢立即用水洗凈，玻璃電極球泡膜很薄，不要與硬物相碰；玻璃膜沾上油污時，應(yīng)先用酒精，再用四氯化碳或乙醚，最后用酒精浸泡，再用蒸餾水洗凈。如測定含蛋白質(zhì)的溶液的pH時，電極表面被蛋白質(zhì)污染，導(dǎo)致讀數(shù)不可靠，也不穩(wěn)定，出現(xiàn)誤差，這時可將電極浸泡在稀HCl（0.1mol/L）中4－6分鐘來矯正。電極清洗后只能用濾紙輕輕吸干，切勿用織物擦抹，以免電極產(chǎn)生靜電荷而導(dǎo)致讀數(shù)錯誤。（2）pH值控制方法酸堿度的影響與控制方法課后練習(xí)1.什么情況下減壓對反應(yīng)有利？2.如何進(jìn)行氣密性試驗？3.使用pH試紙注意事項有哪些？4.為什么用pH試紙測試溶液的用pH值時，時要盡快比較顏色？溫度的影響、選擇與控制溫度的影響、選擇與控制方法一、溫度與反應(yīng)速率的關(guān)系二、化學(xué)反應(yīng)溫度的選擇三、

溫度檢測方法四、溫度控制方法主要學(xué)習(xí)內(nèi)容式中，k為反應(yīng)速率常數(shù)，Ea、A均為某給定反應(yīng)的常數(shù)，可由實驗求得。Ea叫做反應(yīng)的活化能，A叫做指前因子；R是摩爾氣體常數(shù)，T為絕對溫度。到目前為止，還沒有一個公式可以全面揭示反應(yīng)速率與反應(yīng)溫度的關(guān)系，但大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)，升高溫度會加速反應(yīng)。一、溫度與反應(yīng)速率的關(guān)系公式表明：如果溫度T增加，則k增大，反應(yīng)速度加快。1.阿侖尼烏斯方程溫度對化學(xué)反應(yīng)的影響：lnk=-Ea/RT+lnA圖（2）、（3）、（4）反應(yīng)速度曲線不適合阿侖尼烏斯公式。（2）是爆炸反應(yīng)，其規(guī)律是當(dāng)升高到一定溫度時，會發(fā)生猛烈的反應(yīng)，而此前則幾乎不反應(yīng)；（3）是酶催化反應(yīng)，依賴于不同溫度下的酶的活性，溫度過高時，酶被破壞，催化能力顯著降低；（4）為特殊反應(yīng)，溫度升高時反應(yīng)速度反而降低，較少見到。2.各類反應(yīng)的速率與溫度的關(guān)系一、溫度與反應(yīng)速率的關(guān)系溫度低，反應(yīng)慢；升高溫度，在加速主反應(yīng)的同時，有可能加速副反應(yīng)。例如阿司匹林合成，理論上可以通過提高反應(yīng)溫度加快反應(yīng)速度，但由于升高溫度后，會發(fā)生原料水楊酸分子之間的副反應(yīng)，水楊酸與產(chǎn)物阿司匹林之間的副反應(yīng)，溫度升高到90℃以上是還會縮合阿匹林產(chǎn)物，因此必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度二、化學(xué)反應(yīng)溫度的選擇水楊酸乙酸酐乙酰水楊酸（阿司匹林）再如

與濃硫酸反應(yīng)，80℃以下主要生成α-萘磺酸，而在160℃主要生成β-萘磺酸：溫度℃8090100110125138150161α-萘磺酸%96.590.083.072.652.528.418.318.4β-萘磺酸%3.510.017.027.447.671.681.781.6萘?-磺萘β-磺萘確定初步溫度查閱文獻(xiàn)檢索原料、產(chǎn)物化學(xué)性質(zhì)考察轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的質(zhì)量和收率綜合評價優(yōu)化二、化學(xué)反應(yīng)溫度的選擇最終溫度1.雙金屬溫度計原理利用不同金屬的膨脹系數(shù)的差別，把兩種膨脹系數(shù)不同的金屬條固定在一起，當(dāng)溫度改變時，兩種金屬的膨脹系數(shù)不同，會發(fā)生彎曲，雙金屬線圈的膨脹產(chǎn)生回轉(zhuǎn)作用。注意表盤樞軸彎曲變形的溫度計，無法準(zhǔn)確讀數(shù)。因為樞軸彎曲或變形會影響或限制雙金屬螺旋線圈的膨脹量，從而致使表盤讀數(shù)不準(zhǔn)確。三、溫度檢測方法抗震不銹鋼溫度計WS-150型數(shù)顯溫度計2.電阻溫度計

熱敏電阻是電的半導(dǎo)體，這類電阻的阻值受溫度影響很大，可以用于調(diào)節(jié)通過的電流。熱敏電阻具有很高的溫度電阻系數(shù)，因而及其敏感。當(dāng)電阻溫度計受到外界的加熱時，會將熱量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷夯螂娏鞯淖兓?。電阻溫度計使用方便可靠，已廣泛應(yīng)用。它的測量范圍為-260℃至600℃左右。三、溫度檢測方法3.熱電偶溫度計原理由兩條不同金屬連接著一個靈敏的電壓計所組成。金屬接點(diǎn)在不同的溫度下，會在金屬的兩端產(chǎn)生不同的電位差。由電壓計的讀數(shù)，便可知道溫度。熱電偶溫度計不及熱電阻溫度計準(zhǔn)確，但經(jīng)過選擇的各種金屬與合金的組合，可以這種溫度計適用于廣泛的范圍。三、溫度檢測方法4.玻璃管溫度計5.半導(dǎo)體溫度計

半導(dǎo)體的電阻變化和金屬不同，溫度升高時，其電阻反而減少，并且變化幅度較大。少量的溫度變化也可使電阻產(chǎn)生明顯的變化，所制成的溫度計有較高的精密度，常被稱為感溫器。三、溫度檢測方法半導(dǎo)體溫度計對于高溫或低溫條件下進(jìn)行的反應(yīng)，在工業(yè)生產(chǎn)中利用熱傳導(dǎo)是向反應(yīng)供給能量的基本方法。使用各種介質(zhì)（載體）把熱量從熱源傳遞到需要加熱的設(shè)備，或者利用載體把需要冷卻的物料中的熱量帶走。四、溫度控制方法常用加熱介質(zhì)及使用范圍序號介質(zhì)名稱適用范圍/℃?zhèn)鳠嵯禂?shù)/W/m2℃性能及特點(diǎn)1熱水30～8050～1400優(yōu)點(diǎn)：使用成本低廉，可以用于熱敏性物質(zhì)；缺點(diǎn)：加熱溫度低2低壓飽和蒸汽（表壓小于600kpa）100～1501.7x103～1.2x104優(yōu)點(diǎn)：蒸汽冷凝的潛熱大，傳熱系數(shù)高，調(diào)節(jié)溫度方便；缺點(diǎn)：需要配備蒸汽鍋爐系統(tǒng)，使用高壓管路輸送，設(shè)備投資大。3高壓飽和蒸汽（表壓小于600kpa）150～2004高壓汽－水混合物5導(dǎo)熱油100～25050～175優(yōu)點(diǎn)：可以用較低的壓力，達(dá)到較高加熱溫度，加熱均勻；缺點(diǎn)：需配備專用加熱油爐和循環(huán)系統(tǒng)。6道生油100～250200～500同導(dǎo)熱油9熔鹽400～540由40%的NaNO2、53%KNO3、7%NaNO3組成。優(yōu)點(diǎn)：蒸氣壓力低，加熱溫度高，傳熱效果好，加熱穩(wěn)定10電加熱＜500加熱速度快，清潔高效，控制方便，適用范圍廣；缺點(diǎn)：電耗較高，僅用于加熱量較小，要求較高的場合。飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系蒸汽壓力（絕壓）×105/Pa溫度/℃蒸汽壓力（絕壓）×105/Pa溫度/℃1.01.0331.51.82.02.0332.599.09100.00110.79118.01119.62120.16126.792.83.03.23.33.53.64.0130.55132.88135.08136.10138.19142.02143.41四、溫度控制方法知識鏈接導(dǎo)熱油：有機(jī)銅（導(dǎo)熱油專用成分），聚合芳烴（12C鏈，24C鏈等），長鏈烷烴，抗凍劑（乙二醇）等組成的換熱介質(zhì)。

特點(diǎn)：價廉、易老化、使用周期短導(dǎo)生油：由26.5%的聯(lián)苯和73.5%的二苯醚組成的混合物，沸點(diǎn)258℃。特點(diǎn)：價高、流動性好、使用周期長

四、溫度控制方法常用的冷卻介質(zhì)及使用范圍序號介質(zhì)及主要設(shè)備適用范圍/℃性能及特點(diǎn)1空氣空氣冷卻器10～40優(yōu)點(diǎn)：使用成本低廉，設(shè)備簡單。缺點(diǎn)：冷卻效率低，溫度適用范圍較窄。2冷卻水（循環(huán)水-晾水塔）15～30優(yōu)點(diǎn)：使用成本低廉，設(shè)備簡單，控制方便，是最常用的冷卻劑。3冷鹽水（溴化鋰?yán)錂C(jī)-7℃水）（螺桿機(jī)-冷鹽水）-15～-20優(yōu)點(diǎn)：冷卻效果好，設(shè)備簡單，控制方便缺點(diǎn)：設(shè)備投資較大，需要配備壓縮機(jī)等制冷系統(tǒng)，對管道系統(tǒng)有腐蝕4冷凍機(jī)組深冷壓縮機(jī)-10～-60優(yōu)點(diǎn)：冷卻效果好，控制方便，能夠達(dá)到很低的溫度。缺點(diǎn)：設(shè)備投資很大，一般會使用破壞臭氧層的氟利昂等制冷劑，在-60℃以下深冷效率降低。5液氮液氮儲罐-60或更低優(yōu)點(diǎn)：冷卻效果好，控制方便，能夠達(dá)到極低的溫度，與使用深冷機(jī)組相比，設(shè)備投資少，清潔無污染。缺點(diǎn)：使用成本較貴，液化氣體有比較大的危險性。思考題某反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但反應(yīng)在75℃時才開始進(jìn)行，最佳的反應(yīng)溫度為115℃。下列最合適的傳熱介質(zhì)是（

）。A.導(dǎo)熱油B.蒸汽和常溫水C.熔鹽D.熱水項目一準(zhǔn)備物料與確定工藝

任務(wù)1物料準(zhǔn)備與預(yù)處理（上個單元已學(xué)習(xí)）任務(wù)2工藝確定與控制

任務(wù)2工藝確定及控制主要內(nèi)容一、布置任務(wù)二、必備知識三、實用案例四、項目展示及評價五、知識拓展一、布置任務(wù)1.通過學(xué)習(xí)必備知識，查閱相關(guān)文獻(xiàn),借鑒“實用案例”中的思路，確定合成阿司匹林的工藝，包括：（1）確定原料的用量及配料比，確定合理的加料順序。（2）確定合成過程的溫度，選擇合適的傳熱介質(zhì)及控制方法。（3）確定合適的pH及控制方法。（4）確定最佳反應(yīng)時間及反應(yīng)終點(diǎn)控制方法。2.編寫“合成阿司匹林”的實訓(xùn)方案。3.按照確定的方案，進(jìn)行合成阿司匹林實訓(xùn)，編寫實訓(xùn)報告。（一）合成過程配料比的確定(二)加料次序的確定(三)合成過程需控制的參數(shù)

（四）反應(yīng)時間與反應(yīng)終點(diǎn)的控制二、必備知識（一）配料比的確定1.濃度對化學(xué)反應(yīng)的影響溫度不變的前提下，反應(yīng)速度與該瞬間的反應(yīng)物濃度的乘積成正比，并且每種反應(yīng)濃度的指數(shù)等于反應(yīng)式中各反應(yīng)物的系數(shù)。確定反應(yīng)濃度時，要考慮到反應(yīng)物和生成物的特性，如物料的熔點(diǎn)、混溶性、粘度變化等因素對順利完成主反應(yīng)的影響，有時為了使反應(yīng)順利進(jìn)行，必須降低反應(yīng)濃度。通過加入溶劑或惰性物料，調(diào)節(jié)反應(yīng)濃度，是影響反應(yīng)過程的速度和反應(yīng)平衡的常用手段。在制定反應(yīng)配方和工藝時：考慮到各中物料的性質(zhì)考慮到反應(yīng)進(jìn)程不斷加深可能造成的影響，以確定適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)濃度；設(shè)法通過各種干預(yù)反應(yīng)的方法，改變反應(yīng)物或生成物的濃度，使反應(yīng)向有利的方向進(jìn)行。

1.濃度對化學(xué)反應(yīng)的影響（一）配料比的確定2.配料比——各種物料濃度的關(guān)系為了最大程度地使反應(yīng)向理想的方向進(jìn)行，不但要控制反應(yīng)條件，還要通過優(yōu)化反應(yīng)配方中各種原料的配比來促進(jìn)主反應(yīng)、抑制副反應(yīng)。

反應(yīng)時間對乙酸轉(zhuǎn)化率乙酸乙酯選擇性和收率的影響（一）配料比的確定確定配料比時，首先要對反應(yīng)類型，可能出現(xiàn)的副反應(yīng)、串聯(lián)反應(yīng)，以及在反應(yīng)過程中發(fā)生的物料性質(zhì)的變化等因素做全面考慮，通過實驗驗證和數(shù)據(jù)分析，選擇比較好的反應(yīng)配比。最適合的配料比，應(yīng)在目標(biāo)產(chǎn)物收率較高，同時昂貴物料單耗較低的范圍內(nèi)。配料比主要根據(jù)反應(yīng)過程來考慮：當(dāng)反應(yīng)生成物的生成量取決于反應(yīng)液中某一反應(yīng)物的濃度時，則增加該反應(yīng)物的配料比。2.配料比確定（一）配料比的確定通過調(diào)整硫酸與氯磺酸的比例，可以得到更多的目標(biāo)產(chǎn)物。在下述反應(yīng)中，對乙酰氨基苯磺酰氯（ASC）的收率取決于反應(yīng)液中氯磺酸與硫酸兩者的比例關(guān)系。2.配料比確定（一）配料比的確定課后練習(xí)題1.對于可逆反應(yīng)，在確定配料比方面應(yīng)采取哪些辦法？2.如何確定反應(yīng)的配料比？3.什么叫平行反應(yīng)？舉例說明該類反應(yīng)通常通過什么方法來提高主產(chǎn)物的比例？4.什么叫串聯(lián)反應(yīng)？舉例說明該類反應(yīng)通常通過什么方法來提高主產(chǎn)物的比合成過程需控制的參數(shù)（2）壓力的影響、選擇與控制方法1．壓力對化學(xué)反應(yīng)的影響（1）反應(yīng)物是氣體，反應(yīng)后反應(yīng)體積減小，加壓有利于反應(yīng)的完成。（2）參與反應(yīng)的一種物質(zhì)是氣體，通過溶解或吸附才能與其他反應(yīng)物接觸反應(yīng)，這時增加反應(yīng)壓力有利于反應(yīng)的完成。（3）反應(yīng)溫度高于反應(yīng)物或溶劑的沸點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)，可以通過加壓，使反應(yīng)物溶解于液相。熱敏物料，加熱條件下存在副反應(yīng)，有時也利用在負(fù)壓（真空）狀態(tài)下物質(zhì)的沸點(diǎn)降低，降低反應(yīng)溫度，或者加速反應(yīng)進(jìn)程。如生成物的沸點(diǎn)較低，就可以通過反應(yīng)-減壓蒸餾的方法移除生成物，在促進(jìn)反應(yīng)平衡向有利方向轉(zhuǎn)移的同時也降低反應(yīng)的溫度。2．反應(yīng)壓力的控制產(chǎn)生反應(yīng)正壓的方法，可以是利用物料自身進(jìn)料的壓力；而產(chǎn)生負(fù)壓（真空）則需要使用真空泵。真空泵的形式多種多樣，其作用一般是通過做功，將氣體排出反應(yīng)體系，降低體系中的各種物料的蒸氣壓。無論加壓反應(yīng)還是減壓反應(yīng)，都應(yīng)經(jīng)常對設(shè)備的氣密性和安全性進(jìn)行檢查。氣密性實驗所采用的氣體為干燥、潔凈的空氣或氮?dú)?。因化學(xué)合成經(jīng)常涉及到易燃易爆的危險品，通常使用氮?dú)?。對要求脫油脫脂的容器和管道系統(tǒng)，應(yīng)使用無油的氮?dú)?。壓力的影響、選擇與控制方法進(jìn)行氣密性試驗時，升壓應(yīng)分幾個階段進(jìn)行：先把系統(tǒng)的壓力升高到試驗壓力的10～20%，保壓20分鐘左右。檢查人員在檢查部位（如法蘭連接、焊縫等）涂抹肥皂水，如有氣泡出現(xiàn)則進(jìn)行補(bǔ)焊或重新安裝；如沒有氣泡漏出，則可繼續(xù)升壓到試驗壓力的50%，如無異常出現(xiàn)，在以10%的梯次逐級升壓檢查，直到達(dá)到試驗壓力。試驗壓力至少保壓30分鐘，進(jìn)行檢查，如沒有壓降或壓降在允許范圍內(nèi)，則為合格。真空設(shè)備在氣密性試驗后，還要按照設(shè)計真空度進(jìn)行真空度試驗。對于未通過氣密性試驗，經(jīng)過修補(bǔ)的部位，要按照設(shè)計要求，進(jìn)行酸洗、熱處理等加工。壓力的影響、選擇與控制方法酸堿度的影響與控制方法1.酸堿度對反應(yīng)的影響為了促進(jìn)主反應(yīng)的進(jìn)行，減少某些反應(yīng)產(chǎn)物在不同酸堿條件下的穩(wěn)定性以及副反應(yīng)的問題，需對反應(yīng)體系酸堿度加以控制。舉例：芐氯為原料合成苯乙腈主反應(yīng)：芐氯和氰化鈉水溶液在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，生成苯乙腈和氯化鈉。副反應(yīng)如下C6H5CH2Cl+H2O=C6H5CH2OH+HCl C6H5CH2Cl+C6H5CH2OH=C6H5CH2OCH2C6H5+HCl NaCN+2H2O=HCOONa+NH3 C6H5CH2CN+2H2O=C6H5CH2COOH+NH3C6H5CH2Cl+C6H5CH2CN=~C6H5CH(CH2C6H5)CN+HCl

在以上的例子，1個主反應(yīng)伴隨著5個與反應(yīng)體系酸堿度（pH值）相關(guān)的副反應(yīng)，可見控制反應(yīng)的酸堿度對產(chǎn)品質(zhì)量和收率的重要性。（1）酸堿度對反應(yīng)的影響酸堿度的影響與控制方法（2）pH值控制方法（1）pH試紙（2）pH計（酸度計）pH計由三個部件構(gòu)成：

參比電極、

玻璃電極、和電流計，該電流計能在電阻極大的電路中測量出微小的電位差。參比電極的基本功能是維持一個恒定的電位，作為測量各種偏離電位的對照。酸堿度的影響與控制方法pH計在使用前均需用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行二點(diǎn)校對。pH測定的準(zhǔn)確性取決于標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的準(zhǔn)確性。酸度計用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，要求有較大的穩(wěn)定性，較小的溫度依賴性。可以根據(jù)試劑的測量范圍選用合適的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液：鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH4.00）、磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH6.86）、硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH9.18）等。鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液適用于被測溶液為偏酸性溶液。硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩沖液適用于被測溶液為偏堿性溶液。在使用pH計檢測酸度時，溫度對準(zhǔn)確性等待影響很大，應(yīng)考慮溫度補(bǔ)償。在無水溶劑中，pH計也無法正常工作。（2）pH值控制方法酸堿度的影響與控制方法使用與保養(yǎng)電極注意事項：玻璃電極在初次使用前，必須在蒸餾水中浸泡一晝夜以上，平時也應(yīng)浸泡在蒸餾水中以備隨時使用。玻璃電極不要與強(qiáng)吸水溶劑接觸太久，在強(qiáng)堿溶液中使用應(yīng)盡快操作，用畢立即用水洗凈，玻璃電極球泡膜很薄，不要與硬物相碰；玻璃膜沾上油污時，應(yīng)先用酒精，再用四氯化碳或乙醚，最后用酒精浸泡，再用蒸餾水洗凈。如測定含蛋白質(zhì)的溶液的pH時，電極表面被蛋白質(zhì)污染，導(dǎo)致讀數(shù)不可靠，也不穩(wěn)定，出現(xiàn)誤差，這時可將電極浸泡在稀HCl（0.1mol/L）中4－6分鐘來矯正。電極清洗后只能用濾紙輕輕吸干，切勿用織物擦抹，以免電極產(chǎn)生靜電荷而導(dǎo)致讀數(shù)錯誤。（2）pH值控制方法酸堿度的影響與控制方法課后練習(xí)1.什么情況下減壓對反應(yīng)有利？2.如何進(jìn)行氣密性試驗？3.使用pH試紙注意事項有哪些？4.為什么用pH試紙測試溶液的用pH值時，時要盡快比較顏色？加料次序的確定（二）加料次序的確定1.加料順序?qū)Ψ磻?yīng)安全性的影響放熱的化學(xué)反應(yīng)在工業(yè)裝置上把反應(yīng)熱及時移走。除了反應(yīng)器要配備良好的換熱系統(tǒng)外，還需從改變化學(xué)反應(yīng)速度方面著手解決。放熱量較大的反應(yīng)，可以將一種或幾種物料緩緩加入反應(yīng)器（采用滴加或分幾份加入的辦法），以控制溫度。制備CH3CO3H，CH3CO3H遇熱會發(fā)生難以控制的自由基鏈?zhǔn)椒纸夥磻?yīng)，急劇放熱，甚至引發(fā)爆炸，因此以滴加H2O2的形式,使反應(yīng)得到限制，及時移出反應(yīng)熱，才能防止發(fā)生事故的發(fā)生。2.加料順序?qū)Ψ磻?yīng)方向的影響不同工藝、原料以及不同的預(yù)期產(chǎn)物決定了應(yīng)當(dāng)采用的加料順序。例如在芳烴進(jìn)行硝化反應(yīng)時，由于生產(chǎn)方式和被硝化物的物理性質(zhì)的不同，存在著正加法、反加法和并加法三種加料方式:正加法是把混酸加入到被硝化物中進(jìn)行硝化反應(yīng)反加法則是被硝化物加入到混酸中進(jìn)行硝化反應(yīng)，在反應(yīng)中始終保持著過量的混酸和不足量的硝化物，適用于制備多硝化物，或者硝化物難以進(jìn)一步硝化的反應(yīng)。（二）加料次序的確定3.加料順序?qū)ιa(chǎn)收率和成本的影響使加料順序有利于提高原料的利用率，來降低工藝成本。舉例：合成乙酸乙酯的加料方法：對滴加加料和混加加料進(jìn)行對比，前者把乙酸和部分乙醇組成的混合液，滴加到有濃硫酸和部分乙醇組成的混合液中；后者是將全部的乙酸、乙醇和濃硫酸加入反應(yīng)器中。在相同的反應(yīng)條件下，采用滴加法的合成產(chǎn)率可以達(dá)到53.3%，而混加法的產(chǎn)率僅為46.7%。分析其原因，濃硫酸在與另外兩種原料混合時相當(dāng)于稀釋過程，會放出較多熱量，乙醇和乙酸都容易揮發(fā)，在反應(yīng)體系溫度升高時，造成一定損失。采取滴加法時，控制了反應(yīng)物加入的速度，能夠及時把溶解熱傳出系統(tǒng)；而采用混加法時，來不及移除反應(yīng)熱，會造成更多乙酸和乙醇的揮發(fā)損失，影響了收率和成本。（二）加料次序的確定在確定加料順序時，要考慮到每種原料和產(chǎn)物的物理化學(xué)性質(zhì)，合理利用加料順序，盡可能形成均相反應(yīng)。在有固體原料時，應(yīng)先將固體原料溶解于溶劑中，創(chuàng)造均相反應(yīng)的條件，再加入液體原料，使均相反應(yīng)在平穩(wěn)狀態(tài)下進(jìn)行。要對可能發(fā)生的副反應(yīng)有全面的了解，才能使工藝的潛力發(fā)揮出來。（二）加料次序的確定小結(jié)1.確定加料次序，需要重點(diǎn)考慮對幾個方面的影響？2.舉例說明，加料順序?qū)Ψ磻?yīng)安全性的影響及措施。課后練習(xí)題加料次序的確定（二）加料次序的確定1.加料順序?qū)Ψ磻?yīng)安全性的影響放熱的化學(xué)反應(yīng)在工業(yè)裝置上把反應(yīng)熱及時移走。除了反應(yīng)器要配備良好的換熱系統(tǒng)外，還需從改變化學(xué)反應(yīng)速度方面著手解決。放熱量較大的反應(yīng)，可以將一種或幾種物料緩緩加入反應(yīng)器（采用滴加或分幾份加入的辦法），以控制溫度。制備CH3CO3H，CH3CO3H遇熱會發(fā)生難以控制的自由基鏈?zhǔn)椒纸夥磻?yīng)，急劇放熱，甚至引發(fā)爆炸，因此以滴加H2O2的形式,使反應(yīng)得到限制，及時移出反應(yīng)熱，才能防止發(fā)生事故的發(fā)生。2.加料順序?qū)Ψ磻?yīng)方向的影響不同工藝、原料以及不同的預(yù)期產(chǎn)物決定了應(yīng)當(dāng)采用的加料順序。例如在芳烴進(jìn)行硝化反應(yīng)時，由于生產(chǎn)方式和被硝化物的物理性質(zhì)的不同，存在著正加法、反加法和并加法三種加料方式:正加法是把混酸加入到被硝化物中進(jìn)行硝化反應(yīng)反加法則是被硝化物加入到混酸中進(jìn)行硝化反應(yīng)，在反應(yīng)中始終保持著過量的混酸和不足量的硝化物，適用于制備多硝化物，或者硝化物難以進(jìn)一步硝化的反應(yīng)。（二）加料次序的確定3.加料順序?qū)ιa(chǎn)收率和成本的影響使加料順序有利于提高原料的利用率，來降低工藝成本。舉例：合成乙酸乙酯的加料方法：對滴加加料和混加加料進(jìn)行對比，前者把乙酸和部分乙醇組成的混合液，滴加到有濃硫酸和部分乙醇組成的混合液中；后者是將全部的乙酸、乙醇和濃硫酸加入反應(yīng)器中。在相同的反應(yīng)條件下，采用滴加法的合成產(chǎn)率可以達(dá)到53.3%，而混加法的產(chǎn)率僅為46.7%。分析其原因，濃硫酸在與另外兩種原料混合時相當(dāng)于稀釋過程，會放出較多熱量，乙醇和乙酸都容易揮發(fā)，在反應(yīng)體系溫度升高時，造成一定損失。采取滴加法時，控制了反應(yīng)物加入的速度，能夠及時把溶解熱傳出系統(tǒng)；而采用混加法時，來不及移除反應(yīng)熱，會造成更多乙酸和乙醇的揮發(fā)損失，影響了收率和成本。（二）加料次序的確定在確定加料順序時，要考慮到每種原料和產(chǎn)物的物理化學(xué)性質(zhì)，合理利用加料順序，盡可能形成均相反應(yīng)。在有固體原料時，應(yīng)先將固體原料溶解于溶劑中，創(chuàng)造均相反應(yīng)的條件，再加入液體原料，使均相反應(yīng)在平穩(wěn)狀態(tài)下進(jìn)行。要對可能發(fā)生的副反應(yīng)有全面的了解，才能使工藝的潛力發(fā)揮出來。（二）加料次序的確定小結(jié)1.確定加料次序，需要重點(diǎn)考慮對幾個方面的影響？2.舉例說明，加料順序?qū)Ψ磻?yīng)安全性的影響及措施。課后練習(xí)題實用案例三、實用案例實例

合成對硝基芐基溴的工藝條件優(yōu)化對硝基芐基溴為重要的醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體。在醫(yī)藥工業(yè)中主要用于制備頭孢洛寧、抗風(fēng)濕藥阿克他利等，由對硝基甲苯側(cè)鏈溴化而得。合成反應(yīng)屬于芳烴的芐位取代，屬于自由基型反應(yīng)，需在高溫、光照或引發(fā)劑存在下進(jìn)行連鎖反應(yīng)。反應(yīng)式如下：1.溶劑的選擇溶劑有兩種作用即稀釋作用和極化作用。對于稀釋作用而言，溶劑的加入并未產(chǎn)生對芳烴側(cè)鏈鹵化有利的因素。從生產(chǎn)能力出發(fā)，溶劑不加為好。對于該類型的反應(yīng)，當(dāng)原料有一定極性，它或它的鹵化產(chǎn)物所提供的電場會誘導(dǎo)鹵素的極化，引發(fā)芳環(huán)上的鹵代反應(yīng)時，不得不采取措施削減極性的影響，這就需要溶劑。由于本反應(yīng)中的底物是對硝基甲苯（液態(tài)），而硝基（-NO2）是強(qiáng)的吸電子取代基，使苯環(huán)上的電子云密度降低鹵代困難，所以，從生產(chǎn)能力出發(fā)，本反應(yīng)不另外加溶劑。

需要指出：芳烴側(cè)鏈鹵代反應(yīng)的溶劑，對選擇性的影響十分顯著，甚至關(guān)系到反應(yīng)過程的成敗。三、實用案例2.鹵素的選擇由于側(cè)鏈鹵化產(chǎn)物是一般是中間體而非最終產(chǎn)物，因而鹵素是可選擇的，以利于整個過程的經(jīng)濟(jì)性。溴與氯比較，更有利于側(cè)鏈而不利于芳環(huán)鹵化，同時溴在多鹵代時需要更高的能量。因而當(dāng)以溴進(jìn)行側(cè)鏈一鹵化時選擇性較高。故在制備一鹵芐時一般應(yīng)以溴芐為主，因為溴芐有較高的收率。而在制備三鹵芐時，因為三溴芐一般不易生成，需更高的能量，因此應(yīng)制取三氯芐。三、實用案例3.引發(fā)劑的選擇本實例可以采用高溫引發(fā)、光引發(fā)和化學(xué)引發(fā)劑引發(fā)。若高溫引發(fā)，可采用140℃下在搪玻璃釜內(nèi)進(jìn)行；若光引發(fā)，在裝有機(jī)械攪拌及石英管（內(nèi)裝鹵鎢燈）的搪玻璃反應(yīng)釜中進(jìn)行；若化學(xué)引發(fā)劑引發(fā)，可用偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰，在搪玻璃釜內(nèi)進(jìn)行。三、實用案例4.紫外光與添加劑當(dāng)用光照引發(fā)自由基時，以300~478.5nm的紫外光照射最為有利，因為在這個波長范圍光量子能量較強(qiáng)，且能透過玻璃。若加入微量（0.01％~5％）添加劑N，N-二甲基甲酰胺（DMF）或N,N-二甲基乙酰胺（DMA），往往使反應(yīng)大大加速。三、實用案例5.反應(yīng)溫度的選擇在該類反應(yīng)中，目標(biāo)化合物不同溫度選擇不同。以一鹵芐為目標(biāo)的側(cè)鏈鹵化反應(yīng)，溫度有其最佳值，高了容易發(fā)生多鹵代，低了容易發(fā)生環(huán)上鹵化，因此具體的溫度范圍必須由實驗確定。以三鹵芐為目標(biāo)的側(cè)鏈鹵化反應(yīng)，溫度高些對反應(yīng)有利，除了因主反應(yīng)活化能較高的因素之外，高溫也是引發(fā)自由基的有利條件。該情況下，反應(yīng)溫度宜高不宜低，當(dāng)然還應(yīng)綜合平衡成本因素。三、實用案例6.雜質(zhì)的影響及去除微量的某些雜質(zhì)（比如鐵），即可催化芳環(huán)上鹵化反應(yīng)。由于芳環(huán)上取代鹵化的活化能低于側(cè)鏈鹵化的活化能，因此在側(cè)鏈鹵化條件下，雜質(zhì)的影響是十分顯著的，除去有催化劑作用的雜質(zhì)是側(cè)鏈鹵化反應(yīng)最重要的步驟之一。若除去鐵，一般芳烴和溶劑都采用蒸餾方法，有時采用加入ED-TA絡(luò)合的方法使其喪失芳環(huán)鹵化的催化活性。而氯氣中的鐵可用活性炭吸附的方法脫除。除了鐵以外，氧、水等均對自由基反應(yīng)產(chǎn)生不利影響。三、實用案例7.加料方式的確定芳烴、溶劑、引發(fā)劑的一次性加入對間歇側(cè)鏈氯化無害，有時更有利。氯氣的通入速度對芳烴側(cè)鏈氯化反應(yīng)無影響，在溫度可控制的條件下，為提高生產(chǎn)能力，一般選擇快速通入。有利因素溶劑溫度添加劑其他側(cè)鏈鹵化芳環(huán)鹵化非極性極性、酸性高低自由基引發(fā)劑路易斯酸紫外光照側(cè)鏈鹵化與芳烴鹵化的條件比較三、實用案例四、項目展示及評價1.項目成果展示（1）制定的“合成阿司匹林”實訓(xùn)方案。（2）合成的阿司匹林產(chǎn)品展示。四、項目展示及評價2.評價依據(jù)（1）選擇的原料、規(guī)格，以及確定的配比是否合理。（2）選擇的反應(yīng)器、設(shè)計的實驗裝置的正確程度。（3）選擇的溫度是否得當(dāng)，傳熱介質(zhì)及控制方法是否合理。（4）確定pH控制方法是否合理。（5）確定的反應(yīng)時間及終點(diǎn)控制方法是否合理。（6）安全、環(huán)保措施是否得當(dāng)，母液套用及循環(huán)利用情況。（7）編寫方案是否合理、完整、可行。（8）實訓(xùn)操作是否規(guī)范，各工藝點(diǎn)的控制是否程度。（9）產(chǎn)品質(zhì)量、收率情況。（10）實訓(xùn)整體完成情況，實訓(xùn)報告完成質(zhì)量。四、項目展示及評價3.考核方案

（1）教師評價表考核內(nèi)容權(quán)重%成績存在問題簽名項目材料收集原輔材料的準(zhǔn)備情況10確定的投料比、加料順序的正確程度10查閱文獻(xiàn)，所確定的合成阿司匹林生產(chǎn)的溫度、pH、終點(diǎn)控制等工藝條件的正確程度10控制溫度、壓力、pH的措施是否得當(dāng)10講解工藝條件確定的依據(jù)，總體方案制定的依據(jù)，方案可行性分析15材料搜集完整性、全面性10討論、調(diào)整、確定并總結(jié)方案5職業(yè)能力及素養(yǎng)查閱文獻(xiàn)能力5歸納總結(jié)文獻(xiàn)資料能力5制定、實施工作計劃的能力5講解方案的語言表達(dá)能力5方案制定過程中的再學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力5團(tuán)結(jié)協(xié)作、溝通能力5總分

項目實施過程評價表考核內(nèi)容權(quán)重%成績存在問題簽名項目實施過程鐵架臺擺放位置、鐵圈調(diào)整高度4加熱套擺放位置2三頸瓶固定松緊適中2冷凝器膠管的連接方向，下進(jìn)上出4溫度計插入料液的深度，保證觀測及攪拌2安裝順序規(guī)范4反應(yīng)裝置搭建完整，反應(yīng)裝置整體協(xié)調(diào)、穩(wěn)固10攪拌速度合理3溫度調(diào)節(jié)速度均勻，反應(yīng)溫度控制準(zhǔn)確4反應(yīng)終點(diǎn)判斷規(guī)范、準(zhǔn)確3拆卸裝置順序規(guī)范3出料操作細(xì)致、準(zhǔn)確3燒瓶內(nèi)無殘留物2阿司匹林析出狀態(tài)良好2抽濾裝置安裝規(guī)范、正確，抽濾效果良好4溶劑用量合理2洗滌次數(shù)合理2濾餅洗滌效果良好2干燥溫度正確（干燥溫度不超過60℃為宜）2干燥儀器使用規(guī)范、準(zhǔn)確2干燥程度是否良好2收率計算方法正確，收率大小、產(chǎn)品質(zhì)量及外觀5實訓(xùn)報告完成情況（書寫內(nèi)容、文字、上交時間）3

項目實施過程評價表職業(yè)能力及素養(yǎng)動手能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力3實驗現(xiàn)象、原始數(shù)據(jù)的記錄及時、真實、整潔，認(rèn)真規(guī)范的工作作風(fēng)3現(xiàn)象觀察、總結(jié)能力3分析問題、解決問題能力3突發(fā)情況、異常問題應(yīng)對能力3安全及環(huán)保措施3儀器清潔、保管3紀(jì)律、出勤、態(tài)度、衛(wèi)生3總分（2）學(xué)生評價表考核內(nèi)容權(quán)重%成績存在問題簽名項目材料收集學(xué)習(xí)態(tài)度是否主動，是否能及時完成教師布置的任務(wù)5是否能熟練利用期刊書籍、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)查詢合成阿司匹林的相關(guān)資料5收集的有關(guān)學(xué)習(xí)信息和資料是否完整5能否根據(jù)學(xué)習(xí)資料對合成合成阿司匹林項目進(jìn)行合理分析，對所制定的方案進(jìn)行可行性評價10是否積極參與各種討論，并能清晰的表達(dá)自己的觀點(diǎn)5是否能夠掌握所需知識技能，并進(jìn)行正確的歸納總結(jié)5是否能夠與團(tuán)隊密切合作，并采納別人的意見建議5項目實施過程能否獨(dú)立正確選擇、安裝實訓(xùn)裝置5固體、液體物料的稱取是否規(guī)范、準(zhǔn)確5是否能夠準(zhǔn)確控制反應(yīng)溫度、時間、準(zhǔn)確控制盒判斷反應(yīng)終點(diǎn)5出料及結(jié)晶操作是否規(guī)范5是否能正確選擇合適的后處理方法（固液分離、洗滌、干燥），操作是否規(guī)范5所得阿司匹林的質(zhì)量、收率是否符合要求10是否能獨(dú)立、按時按量完成實訓(xùn)報告10對實驗過程中出現(xiàn)的問題能否主動思考，并利用所學(xué)知識進(jìn)行解決，對實驗方案進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化和改進(jìn)，并發(fā)現(xiàn)自身知識的不足之處10完成實訓(xùn)后，是否能保持實訓(xùn)室清潔衛(wèi)生，對儀器進(jìn)行清洗，藥品妥善保管5總分合成過程配料比的確定項目一準(zhǔn)備物料與確定工藝

任務(wù)1物料準(zhǔn)備與預(yù)處理（上個單元已學(xué)習(xí)）任務(wù)2工藝確定與控制

任務(wù)2工藝確定及控制主要內(nèi)容一、布置任務(wù)二、必備知識三、實用案例四、項目展示及評價五、知識拓展一、布置任務(wù)1.通過學(xué)習(xí)必備知識，查閱相關(guān)文獻(xiàn),借鑒“實用案例”