医药中间体行业分析论文-医药中间体发展前景

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孙鹤的人物经历

苯环是特殊结构，介于单双键之间，不是真正双键，与烷烃类似，不能被高锰酸钾氧化，不与溴水加成。可萃取溴水中溴

苯的化学性质较稳定，对酸性KMnO4溶液和溴水均无反应。易燃，燃时有浓黑烟。苯的化学反应可分为三大类：取代反应，如硝化反应和磺化反应；加成反应，如在镍为催化剂作用下，苯跟H2反应生成环己烷；苯环破裂反应，如苯在V2O5催化剂作用和加热条件下，用空气氧化生成顺丁烯二酸酐：

通过这些反应，可由苯制成多种重要的化学中间体，它们是合成橡胶、塑料、纤维、洗涤剂、染料、医药、农药、炸药等的重要基础原料

苯

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苯

IUPAC中文命名

苯

常规

分子式 C6H6

SMILES C1=CC=CC=C1

分子量 78.11 g/mol

外观 无色透明易挥发液体

气味 有强烈芳香气味。12ppm浓度时可检测到油漆稀释剂气味

CAS号 71-43-2

RTECS号 CY1400000

IMDG规则页码 3185

UN编号 1114

性质

STP下的密度 0.8786 g/cm3

溶解度 0.18 g/ 100 ml 水

熔点 278.65 K (5.5 ℃)

沸点 353.25 K (80.1 ℃)

相态

三相点 278.5 ± 0.6 K

临界点 289.5℃

4.92MPa

熔解热

(ΔfusH) 9.84 kJ/mol

汽化热

(ΔvapH) 44.3 kJ/mol

燃烧热 3264.4 kJ/mol

危险性

闪点 -10.11℃(闭杯)

自燃 562.22℃

爆炸极限 1.2 - 8.0 %

摄取 可引起急性中毒，麻痹中枢神经，需要充分漱口，喝水，尽快洗胃。

吸入 可导致呼吸困难。严重者可能导致呼吸及心跳停止。

皮肤 变干燥，脱屑，皴裂，有的可能发生过敏性湿疹

眼睛 有刺激性。需用大量清水冲洗

处理方式

* 危险性:

o 遇热、明火易燃烧、爆炸。

* 人身保护:

o 防护手套，防护服，浓度过高须配带防毒面具

* 稳定性:

o 能与氧化剂强烈反应。不能与乙硼烷共存。

* 储存:

o 阴凉，通风。远离火种、热源。防止阳光直射。密封储存。防止静电

液体性质

标准生成焓

(ΔfH0液) 48.95 ± 0.54 kJ/mol

标准熵

(S0液) 173.26 J/mol·K

热容

(Cp) 135.69 J/mol·K (298.15 K)

若非注明，所有数据都依从国际单位制和来自标准温度和压力条件下。 参考和免责条款

苯(C6H6)在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。苯可燃，有毒，也是一种致癌物质。

化学上，苯是一种碳氢化合物也是最简单的芳烃。它难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示为PhH。

目录

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* 1 发现

* 2 结构

* 3 物理性质

* 4 化学性质

o 4.1 取代反应

+ 4.1.1 卤代反应

+ 4.1.2 硝化反应

+ 4.1.3 磺化反应

+ 4.1.4 烷基化反应

o 4.2 加成反应

o 4.3 氧化反应

o 4.4 其他反应

* 5 制备

o 5.1 从煤焦油中提取

o 5.2 从石油中提取

+ 5.2.1 催化重整

+ 5.2.2 蒸汽裂解

o 5.3 芳烃分离

o 5.4 甲苯脱烷基化

+ 5.4.1 甲苯催化加氢脱烷基化

+ 5.4.2 甲苯热脱烷基化

o 5.5 甲苯歧化和烷基转移

o 5.6 其他方法

* 6 分析测试方法

* 7 安全

o 7.1 毒性

o 7.2 可燃性

* 8 工业用途

* 9 苯的异构体

* 10 苯的衍生物

o 10.1 取代苯

o 10.2 多环芳烃

* 11 参看

* 12 参考文献

* 13 外部链接

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发现

凯库勒的摆动双键

放大

凯库勒的摆动双键

苯最早是在18世纪初研究将煤气作为照明用气时合成出来的。1803年-1819年G. T. Accum采用同样方法制出了许多产品，其中一些样品用现代的分析方法检测出有少量的苯。然而，一般认为苯是在1825年由麦可·法拉第发现的。他从鱼油等类似物质的热裂解产品中分离出了较高纯度的苯，称之为“氢的重碳化物”（Bicarburet of hydrogen）。并且测定了苯的一些物理性质和它的化学组成，阐述了苯分子的碳氢比。

1833年，Milscherlich确定了苯分子中6个碳和6个氢原子的经验式（C6H6）。弗里德里希·凯库勒于1865年提出了苯环单、双键交替排列、无限共轭的结构，即现在所谓“凯库勒式”。又对这一结构作出解释说环中双键位置不是固定的，可以迅速移动，所以造成6个碳等价。他通过对苯的一氯代物、二氯代物种类的研究，发现苯是环形结构，每个碳连接一个氢。也有人提出了其他的设想：

詹姆斯·杜瓦则归纳出不同结构；以其命名的杜瓦苯现已被证实是与苯不同的另外一种物质，可由苯经光照得到。

1845年德国化学家霍夫曼从煤焦油的轻馏分中发现了苯，他的学生C. Mansfield随后进行了加工提纯。后来他又发明了结晶法精制苯。他还进行工业应用的研究，开创了苯的加工利用途径。大约从1865年起开始了苯的工业生产。最初是从煤焦油中回收。随着它的用途的扩大，产量不断上升，到1930年已经成为世界十大吨位产品之一。

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结构

苯具有的苯环结构导致它有特殊的芳香性。苯环是最简单的芳环，由六个碳原子构成一个六元环，每个碳原子接一个基团，苯的6个基团都是氢原子。

6个p轨道形成离域大∏键的电子云

放大

6个p轨道形成离域大∏键的电子云

碳数为4n+2(n是自然数)，且具有单、双键交替排列结构的环烯烃称为轮烯，苯就是[6]-轮烯。

苯分子是平面分子，12个原子处于同一平面上，6个碳和6个氢是均等的，C-H键长为1.08?，C-C键长为1.40?，此数值介于单双键长之间。分子中所有键角均为120°，说明碳原子都采取sp2杂化。这样每个碳原子还剩余一个p轨道垂直于分子平面，每个轨道上有一个电子。于是6个轨道重叠形成离域大∏键，现在认为这是苯环非常稳定的原因，也直接导致了苯环的芳香性。

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物理性质

苯的沸点为80.1℃，熔点为5.5℃，在常温下是一种无色、有芳香气味的透明液体，易挥发。苯比水密度低，密度为0.88g/ml，但其分子质量比水重，。苯难溶于水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一种良好的有机溶剂，溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。

苯能与水生成恒沸物，沸点为69.25℃，含苯91.2％。因此，在有水生成的反应中常加苯蒸馏，以将水带出。

在10-1500mmHg之间的饱和蒸气压可以根据安托万方程（antoine）计算：

\lg P = A - {B \over C + t}

其中：P 单位为 mmHg, t 单位为 ℃, A = 6.91210, B = 1214.645, C = 221.205

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化学性质

苯参加的化学反应大致有3种：一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应；一种是发生在C-C双键上的加成反应；一种是苯环的断裂。

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取代反应

苯环上的氢原子在一定条件下可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代，生成相应的衍生物。由于取代基的不同以及氢原子位置的不同、数量不同，可以生成不同数量和结构的同分异构体。

苯环的电子云密度较大，所以发生在苯环上的取代反应大都是亲电取代反应。亲电取代反应是芳环有代表性的反应。苯的取代物在进行亲电取代时，第二个取代基的位置与原先取代基的种类有关。

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卤代反应

苯的卤代反应的通式可以写成：

PhH + X_2 \to PhX + HX

反应过程中，卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂，X+进攻苯环，X-与催化剂结合。

以溴为例：反应需要加入铁粉，铁在溴作用下先生成三溴化铁。

FeBr_3 + Br^- \to FeBr_4^-

PhH + Br^+ + FeBr_4^- \to PhBr + FeBr_3 + HBr

在工业上，卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。

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硝化反应

苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯：

PhH + HONO_2 \to PhNO_2 + H_2O

硝化反应是一个强烈的放热反应，很容易生成一取代物，但是进一步反应速度较慢。

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磺化反应

用浓硫酸或者发烟硫酸在较高温度下可以将苯磺化成苯磺酸。

H_2SO_4 + PhH \to PhSO_3H + H_2O

苯环上引入一个磺酸基后反应能力下降，不易进一步磺化，需要更高的温度才能引入第二、第三个磺酸基。这说明硝基、磺酸基都是钝化基团，即妨碍再次亲电取代进行的基团。

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烷基化反应

在AlCl3催化下苯环上的氢原子可以被烷基(烯烃)取代生成烷基苯，这种反应称为烷基化反应，又称为傅-克烷基化反应。例如与乙烯烷基化生成乙苯：

PhH + C_2H_4 \to Ph\!-\!C_2H_5

在反应过程中，R基可能会发生重排：如1-氯丙烷与苯反应生成异丙苯，这是由于自由基总是趋向稳定的构型。

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加成反应

苯环虽然很稳定，但是在一定条件下也能够发生双键的加成反应。通常经过催化加氢，镍作催化剂，苯可以生成环己烷。

C_6H_6 + 3H_2 \to C_6H_{12}

此外由苯生成六氯环己烷（六六六）的反应可以在紫外线照射的条件下，由苯和氯气加成而得。

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氧化反应

苯和其他的烃一样，都能燃烧。当氧气充足时，产物为二氧化碳和水。

2C_6H_6 + 15O_2 \to 12CO_2 + 6H_2O

但是在一般条件下，苯不能被强氧化剂所氧化。但是在氧化钼等催化剂存在下，与空气中的氧反应，苯可以选择性的氧化成顺丁烯二酸酐。这是屈指可数的几种能破坏苯的六元碳环系的反应之一。（马来酸酐是五元杂环。）

2C_6H_6 + 9O_2 \to 2C_4H_2O_3 + 4CO_2 + 4H_2O

这是一个强烈的放热反应。

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其他反应

苯在高温下，用铁、铜、镍做催化剂，可以发生缩合反应生成联苯。和甲醛及次氯酸在氯化锌存在下可生成氯甲基苯。和乙基钠等烷基金属化物反应可生成苯基金属化物。在四氢呋喃中氯苯或溴苯和镁反应可生成苯基格林尼亚试剂。

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制备

苯可以由含碳量高的物质不完全燃烧获得。自然界中，火山爆发和森林火险都能生成苯。苯也存在于香烟的烟中。

直至二战，苯还是一种钢铁工业焦化过程中的副产物。这种方法只能从1吨煤中提取出1千克苯。1950年代后，随着工业上，尤其是日益发展的塑料工业对苯的需求增多，由石油生产苯的过程应运而生。现在全球大部分的苯来源于石油化工。工业上生产苯最重要的三种过程是催化重整、甲苯加氢脱烷基化和蒸汽裂化。

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从煤焦油中提取

在煤炼焦过程中生成的轻焦油含有大量的苯。这是最初生产苯的方法。将生成的煤焦油和煤气一起通过洗涤和吸收设备，用高沸点的煤焦油作为洗涤和吸收剂回收煤气中的煤焦油，蒸馏后得到粗苯和其他高沸点馏分。粗苯经过精制可得到工业级苯。这种方法得到的苯纯度比较低，而且环境污染严重，工艺比较落后。

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从石油中提取

在原油中含有少量的苯，从石油产品中提取苯是最广泛使用的制备方法。

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催化重整

重整这里指使脂肪烃成环、脱氢形成芳香烃的过程。这是从第二次世界大战期间发展形成的工艺。

在500-525°C、8-50个大气压下，各种沸点在60-200°C之间的脂肪烃，经铂 - 铼催化剂，通过脱氢、环化转化为苯和其他芳香烃。从混合物中萃取出芳香烃产物后，再经蒸馏即分出苯。也可以将这些馏分用作高辛烷值汽油。

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蒸汽裂解

蒸汽裂解是由乙烷,丙烷或丁烷等低分子烷烃以及石脑油,重柴油等石油组份生产烯烃的一种过程。其副产物之一裂解汽油富含苯，可以分馏出苯及其他各种成分。裂解汽油也可以与其他烃类混合作为汽油的添加剂。

裂解汽油中苯大约有40-60%，同时还含有二烯烃以及苯乙烯等其他不饱和组份,这些杂质在贮存过程中易进一步反应生成高分子胶质。所以要先经过加氢处理过程来除去裂解汽油中的这些杂质和硫化物,然后再进行适当的分离得到苯产品。

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芳烃分离

从不同方法得到的含苯馏分，其组分非常复杂，用普通的分离方法很难见效，一般采用溶剂进行液-液萃取或者萃取蒸馏的方法进行芳烃分离，然后再采用一般的分离方法分离苯、甲苯、二甲苯。根据采用的溶剂和技术的不同又有多种分离方法。

* Udex法：由美国道化学公司和UOP公司在1950年联合开发，最初用二乙二醇醚作溶剂，后来改进为三乙二醇醚和四乙二醇醚作溶剂，过程采用多段升液通道(multouocomer)萃取器。苯的收率为100%。

* Suifolane法：荷兰壳牌公司开发，专利为UOP公司所有。溶剂采用环丁砜，使用转盘萃取塔进行萃取，产品需经白土处理。苯的收率为99.9%。

* Arosolvan法：由联邦德国的鲁奇公司在1962年开发。溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)，为了提高收率，有时还加入10-20%的乙二醇醚。采用特殊设计的Mechnes萃取器，苯的收率为99.9%。

* IFP法：由法国石油化学研究院在1967年开发。采用不含水的二甲亚砜作溶剂，并用丁烷进行反萃取，过程采用转盘塔。苯的收率为99.9%。

* Formex法：为意大利SNAM公司和LRSR石油加工部在1971年开发。吗啉或N-甲酰吗啉作溶剂，采用转盘塔。芳烃总收率98.8%，其中苯的收率为100%。

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甲苯脱烷基化

甲苯脱烷基制备苯，可以采用催化加氢脱烷基化，或是不用催化剂的热脱烷基。原料可以用甲苯、及其和二甲苯的混合物，或者含有苯及其他烷基芳烃和非芳烃的馏分。

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甲苯催化加氢脱烷基化

用铬，钼或氧化铂等作催化剂，500-600°C高温和40-60个大气压的条件下，甲苯与氢气混合可以生成苯，这一过程称为加氢脱烷基化作用。如果温度更高，则可以省去催化剂。反应按照以下方程式进行：

Ph\!-CH_3 + H_2 \to Ph\!-H + CH_4

根据所用催化剂和工艺条件的不同又有多种工艺方法：

* Hydeal法：由Ashiand & refing 和UOP公司在1961年开发。原料可以是重整油、加氢裂解汽油、甲苯、碳6-碳8混合芳烃、脱烷基煤焦油等。催化剂为氧化铝-氧化铬，反应温度600-650℃，压力3.43-3.92MPa。苯的理论收率为98%，纯度可达99.98%以上，质量优于Udex法生产的苯。

* Detol法：Houdry公司开发。用氧化铝和氧化镁做催化剂，反应温度540-650℃，反应压力0.69-5.4MPa，原料主要是碳7-碳9芳烃。苯的理论收率为97%，纯度可达99.97%。

* Pyrotol法：Air products and chemicals公司和Houdry公司开发。适用于从乙烯副产裂解汽油中制苯。催化剂为氧化铝-氧化铬，反应温度600-650℃，压力0.49-5.4MPa。

* Bextol法：壳牌公司开发。

* BASF法：BASF公司开发。

* Unidak法：UOP公司开发。

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甲苯热脱烷基化

甲苯在高温氢气流下可以不用催化剂进行脱烷基制取苯。反应为放热反应，针对遇到的不同问题，开发出了多种工艺过程。

* MHC加氢脱烷基过程：由日本三菱石油化学公司和千代田建设公司在1967年开发。原料可以用甲苯等纯烷基苯，含非芳烃30%以内的芳烃馏分。操作温度500-800℃，操作压力0.98MPa，氢/烃比为1-10。过程选择性97-99%（mol），产品纯度99.99%。

* HDA加氢脱烷基过程：由美国Hydrocarbon Research和Atlantic Richfield公司在1962年开发。原料采用甲苯，二甲苯，加氢裂解汽油，重整油。从反应器不同部位同如氢气控制反应温度，反应温度600-760℃，压力3.43-6.85MPa，氢/烃比为1-5，停留时间5-30秒。选择性95%，收率96-100%。

* Sun过程：由Sun Oil公司开发

* THD过程：Gulf Research and Development公司开发

* Monsanto过程：孟山都公司开发

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甲苯歧化和烷基转移

随着二甲苯用量的上升，在1960年代末相继开发出了可以同时增产二甲苯的甲苯歧化和烷基转移技术，主要反应为：

甲苯歧化和烷基转移反应

这个反应为可逆反应，根据使用催化剂、工艺条件、原料的不同而有不同的工艺过程。

* LTD液相甲苯岐化过程：美国美孚化学公司在1971年开发，使用非金属沸石或分子筛催化剂，反应温度260-315℃，反应器采用液相绝热固定床，原料为甲苯，转化率99%以上

* Tatoray过程：日本东丽公司和UOP公司1969年开发，以甲苯和混合碳9芳烃为原料，催化剂为丝光沸石，反应温度350-530℃，压力2.94MPa，氢/烃比5-12，采用绝热固定床反应器，单程转化率40%以上，收率95%以上，选择性90%，产品为苯和二甲苯混合物。

* Xylene plas过程：由美国Atlantic Richfield公司和Engelhard公司开发.使用稀土Y型分子筛做催化剂,反应器为气相移动床,反应温度471-491℃，常压。

* TOLD过程：日本三菱瓦斯化学公司1968年开发，氢氟酸-氟化硼催化剂，反应温度60-120℃，低压液相。有一定腐蚀性。

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其他方法

此外，苯还可以通过乙炔加成得到。反应方程式如下：

\rm 3CH\!\equiv\!CH \longrightarrow C_6H_6

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分析测试方法

气相色谱和液相色谱可以检测各种产品中苯的含量。苯的纯度的测定一般使用冰点法。

对空气中微量苯的检测，可以用甲基硅油等有挥发性的有机溶剂或者低分子量的聚合物吸收，然后通过色谱进行分析；或者采用比色法分析；也可以将含有苯的空气深度冷冻，将苯冷冻下来，然后把硫酸铁和过氧化氢溶液加入得到黄褐色或黑色沉淀，再用硝酸溶解，然后通过比色法分析。或者直接用硝酸吸收空气中的苯，硝化成间二硝基苯，然后用二氯化钛溶液滴定，或者用间二甲苯配制的甲乙酮碱溶液比色定量。

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安全

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毒性

参看苯中毒

由于苯的挥发性大，暴露于空气中很容易扩散。人和动物吸入或皮肤接触大量苯进入体内，会引起急性和慢性苯中毒。有研究报告表明，引起苯中毒的部分原因是由于在体内苯生成了苯酚。

苯对中枢神经系统产生麻痹作用，引起急性中毒。重者会出现头痛、恶心、呕吐、神志模糊、知觉丧失、昏迷、抽搐等，严重者会因为中枢系统麻痹而亡。少量苯也能使人产生睡意、头昏、心率加快、头痛、颤抖、意识混乱、神志不清等现象。摄入含苯过多的食物会导致呕吐、胃痛、头昏、失眠、抽搐、心率加快等症状，甚至亡。吸入20000ppm的苯蒸气5-10分钟便会有致命危险。

长期接触苯会对血液造成极大伤害，引起慢性中毒。引起神经衰弱综合症。苯可以损害骨髓，使红血球、白细胞、血小板数量减少，并使染色体畸变，从而导致白血病，甚至出现再生障碍性贫血。苯可以导致大量出血，从而抑制免疫系统的功用，使疾病有机可乘。有研究报告指出，苯在体内的潜伏期可长达12-15年。

妇女吸入过量苯后，会导致月经不调达数月，卵巢会缩小。对胎儿发育和对男性生殖力的影响尚未明了。孕期动物吸入苯后，会导致幼体的重量不足、骨骼延迟发育、骨髓损害。

对皮肤、粘膜有刺激作用。国际癌症研究中心(IARC)已经确认为致癌物。

接触限值：

* 中国 MAC 40 mg/m3(皮)

* 美国ACGIH 10ppm, 32mg/m3 TWA: OSHA 1ppm, 3.2 mg/m3

毒性：

* LD50: 3306mg/kg(大鼠经口)；48mg/kg(小鼠经皮)

* LC50: 10000ppm 7小时（大鼠吸入）

当然，由于每个人的健康状况和接触条件不同，对苯的敏感程度也不相同。嗅出苯的气味时，它的浓度大概是1.5ppm，这时就应该注意到中毒的危险。在检查时，通过尿和血液的检查可以很容易查出苯的中毒程度。

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可燃性

由于苯可以在空气中燃烧，因此它一般都被定为危险化学品。例如在中华人民共和国《危险货物品名表》（GB 12268-90）中，苯属第三类危险货物易燃液体中的中闪点液体。而且由于它的挥发性，可能造成蒸气局部聚集，因此在贮存，运输时一般都要求远离火源和热源，防止静电。

由于苯的冰点比较高，在寒冷天气中运输会有困难，但是加热熔化会带来危险性。

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工业用途

早在1920年代，苯就已是工业上一种常用的溶剂，主要用于金属脱脂。由于苯有毒，人体能直接接触溶剂的生产过程现已不用苯作溶剂。

苯有减轻爆震的作用而能作为汽油添加剂。在1950年代四乙基铅开始使用以前，所有的抗爆剂都是苯。然而现在随着含铅汽油的淡出，苯又被重新起用。由于苯对人体有不利影响，对地下水质也有污染，欧美国家限定汽油中苯的含量不得超过1%。

苯在工业上最重要的用途是做化工原料。苯可以合成一系列苯的衍生物：

* 苯与乙烯生成乙苯，后者可以用来生产制塑料的苯乙烯

* 与丙烯生成异丙苯，后者可以经异丙苯法来生产丙酮与制树脂和粘合剂的苯酚

* 制尼龙的环己烷

* 合成顺丁烯二酸酐

* 用于制作苯胺的硝基苯

* 多用于农药的各种氯苯

* 合成用于生产洗涤剂和添加剂的各种烷基苯

此外还可以用来合成氢醌，蒽醌等化工产品。

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苯的异构体

* 杜瓦苯

* 盆苯

* 休克尔苯

* 棱柱烷

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苯的衍生物

下面是一些有代表性的苯的取代物或与苯结构相似的物质。

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取代苯

烃基取代

* 甲苯

* 二甲苯

* 苯乙烯

含氧基团取代

* 苯酚

* 苯甲酸

* 苯乙酮

* 苯醌

卤代

* 氯苯

* 溴苯

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多环芳烃

* 联苯

* 三联苯

* 稠环芳烃

o 萘

o 蒽

o 菲

o 茚

o 芴

o 苊

o 薁

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参看

* 芳香性

* BTX

* π键

* 粗苯

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参考文献

1. 中国石化北京化工研究院，《常用危险化学品安全数据卡》（内部材料），2004年

2. 魏文德主编，《有机化工原料大全》第三卷，化学工业出版社，1994年，p358-381, ISBN 7-5025-0684-5

3. (英)汉考克(Hancock,E.G.)主编，《苯及其工业衍生物》，化学工业出版社,1982.11

4. US 3863310 (1975).

5. FR 1549188 (1972).

6. JP 45-24933 (1970).

7. GB 1241316 (1975).

8. US 3879602 (1983).

9. Wilson, L. D. "Health Hazards from aromatic Hydrocarbons", Des Plaines, III., Universal Oil Products Company, 1962

取自""

参考资料：

化学与农村生活的论文

负责新药评审管理决策，提供学术顾问指导，参于全球药政协调化，及主持或参与制定药政法规管理政策等，同时负责FDA的临床计量药理学学科决策，及通过科学研究来创建FDA独特和创新的评审分析样板等等职能。在13年FDA任职期间，主持或参与完成了七部药政法规的编写，并主持编撰了《群体药代动力学》、《多计量生物等效性》等多项FDA药品研发指南性文件，为美国食品和药品审评工作框架的制订做出了突出贡献。孙鹤博士同时为十多个全球知名企业的备选药物选择、研发及最佳应用、临床研究和临床药理学研究项目提供过关键性战略计划和指导并引被为范例。

孙鹤博士在致力于药政法规和管理标准建设的同时，科学上专攻药物临床研究及临床计量药理学两大科研领域。在近二十年来于美国医院，大学，企业及政府任职期间，孙鹤博士先后提出、承担和完成了十九项的NIH和FDA资助的重大科研课题，发表SCI论文三十余篇（其中两篇被定为学术领头论文）,会议论文报告近五十篇（其中四次荣获美国临床药理和治疗学学会优秀论文奖）, 曾受邀在世界各地多种主题会议上做特邀演讲三十多次，被委派为欧洲EMEA 和南韩KFDA进行药物管理评价培训等。两次荣获美国FDA杰出贡献奖，并荣获美国国家Frances O.Kelsey药物安全监督特奖。

孙鹤博士实践中主要从事医药****培养、医药产品创新及研发战略及临床优化应用等。孙鹤博士回国的重要目标之一是建设一个中国医药界的“黄埔军校。” 期望选择一批中国医药院校的优秀毕业生和企业管理人才，进行国际药政法规、新药创新方法、医药企业经营、研发风险管理、医药营销策略、国际药企合作等硕、博研究生教育，以期培养出一批具有国际化视野的中国医药界的****。孙鹤博士倡导和主持组建的的中英天士力-诺丁汉医药研发管理学院将于2010 年秋季欢迎首届新生入学。

凭借在临床治疗学、临床药理学、计量药物学研究以及人用药物的基因选择、药物研发、临床应用、数理统计学方面所具备的丰富科学研究和管理经验，孙鹤博士回国后，已承担科技部863重大科学研究首席科学家一项，主持科技部重大国际合作项目两项、领导国家重大新药创制大平台建设项目一项、和领衔天津市科委重大攻关项目一项。同时还与政府、企业、研究院所合作，承担多项药品、保健品、功能性食品开发项目。已同研发团队共同相继完成了十多个国内新中成药、化学药和生物药的上市研发，均获得中国SFDA新药和生产批件。亲自主持完成了首个中国现代中药的全球多中心二期临床研究，完成了中国医药国际化方面的的历史性突破。并同时获得了两个加拿大传统药上市批文、两个美国FDA和一个澳洲TGA的新药临床研究批文、及多个医药中间体的美国DMF，欧洲COS注册；

孙鹤博士在创建与操作国内外医药企业强强合作上具有灵活的技巧和丰富的经验。两年内，孙鹤博士成功领导完成了中国企业与英国医药营销集团，美国医药营销机构,印度制药集团，美国CRO公司,和华尔街投资机构的合作等等项目，并协同创建了中意联合实验室。

孙鹤博士在完成上述教学、研究与企业管理工作的同时，积极承担社会责任。孙鹤博士曾担任两届美华专业组织联盟副会长、北美华人药学家协会会长。是美国临床药理和治疗学学会、美国临床药理学院、和美国药学会会员；曾任美国药政管理杂志、美国临床实验研究杂志、美国临床药代动力学杂志、美国临床统计学杂志、和美国药代动力学和药效学杂志等杂志编委。孙鹤博士目前正在中国筹办国际标准的cGLP实验室，GMP厂区，cGCP临床研究基地，并积极组建中国医药企业国际化联盟、天津中国医药国际化生产力促进中心等，争取建设一条中国医药通往国际市场的桥梁，协助更多的中国企业尽快走出国门，进入世界市场。

工学论文开题报告

化学（chemistry）是研究物质的性质、组成、结构、变化，以及物质间相互作用关系的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。

从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。

化学是重要的基础科学之一，在与物理学、生物学、自然地理学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。例如，核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平，建立了分子生物学；对地球、月球和其他星体的化学成分的分析，得出了元素分布的规律，发现了星际空间有简单化合物的存在，为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据，还丰富了自然辩证法的内容!

第二章 我们身边的物质

化学的萌芽

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原始人类从用火之时开始，由野蛮进入文明，同时也就开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。掌握了火以后，人类开始熟食；逐步学会了制陶、冶炼；以后又懂得了酿造、染色等等。这些有天然物质加工改造而成的制品，成为古代文明的标志。在这些生产实践的基础上，萌发了古代化学知识。

古人曾根据物质的某些性质对物质进行分类，并企图追溯其本原及其变化规律。公元前4世纪或更早，中国提出了阴阳五行学说，认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质组合而成的，而五行则是由阴阳二气相互作用而成的。此说法是朴素的唯物主义自然观，用“阴阳”这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力，认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。此说为中国炼丹术的理论基础之一。

公元前4世纪，希腊也提出了与五行学说类似的火、风、土、水四元素说和古代原子论。这些朴素的元素思想，即为物质结构及其变化理论的萌芽。后来在中国出现了炼丹术，到了公元前2世纪的秦汉时代，炼丹术以颇为盛行，大致在公元7世纪传到阿拉伯国家，与古希腊哲学相融合而形成阿拉伯炼丹术，阿拉伯炼金术与中世纪传入欧洲，形成欧洲炼金术，后逐步演进为近代的化学。

炼丹术的指导思想是深信物质能转化，试图在炼丹炉中人工合成金银或修炼长生不老之药。他们有目的的将各类物质搭配烧炼，进行实验。为此涉及了研究物质变化用的各类器皿，如升华器、蒸馏器、研钵等，也创造了各种实验方法，如研磨、混合、溶解、洁净、灼烧、熔融、升华、密封等。

与此同时，进一步分类研究了各种物质的性质，特别是相互反应的性能。这些都为近代化学的产生奠定了基础，许多器具和方法经过改进后，仍然在今天的化学实验中沿用。炼丹家在实验过程中发明了火药，发现了若干元素，制成了某些合金，还制出和提纯了许多化合物，这些成果我们至今仍在利用。

化学的中兴

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16世纪开始，欧洲工业生产蓬勃兴起，推动了医药化学和冶金化学的创立和发展，使炼金术转向生活和实际应用，继而更加注意物质化学变化本身的研究。在元素的科学概念建立后，通过对燃烧现象的精密实验研究，建立了科学的氧化理论和质量守恒定律，随后又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律，为化学进一步科学的发展奠定了基础。

19世纪初，建立了近代原子论，突出地强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征，其中量的概念的引入，是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释，成为说明化学现象的统一理论。分子假说提出了，建立了原子分子学说，为物质结构的研究奠定了基础。门捷列夫发现元素周期律后，不仅初步形成了无机化学的体系，并且与原子分子学说一起形成化学理论体系。

通过对矿物的分析，发现了许多新元素，加上对原子分子学说的实验验证，经典性的化学分析方法也有了自己的体系。草酸和尿素的合成、原子价概念的产生、苯的六环结构和碳价键四面体等学说的创立、酒石酸拆分成旋光异构体，以及分子的不对称性等等的发现，导致有机化学结构理论的建立，使人们对分子本质的认识更加深入，并奠定了有机化学的基础。

19世纪下半叶，热力学等物理学理论以入化学之后，不仅澄清了化学平衡和反应速率的概念，而且可以定量地判断化学反应中物质转化的方向和条件。相继建立了溶液理论、电离理论、电化学和化学动力学的理论基础。物理化学的诞生，把化学从理论上提高到一个新的水平。

二十世纪的化学化学是一门建立在实验基础上的科学，实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。进入20世纪以后，由于受到自然科学其他学科发展的影响，并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法，化学在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展，而且在理论方面取得了许多重要成果。在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。

近代物理的理论和技术、数学方法及计算机技术在化学中的应用，对现代化学的发展起了很大的推动作用。19世纪末，电子、X射现和放射性的发现为化学在20世纪的重大进展创造了条件。

在结构化学方面，由于电子的发现开始并确立的现代的有核原子模型，不仅丰富和深化了对元素周期表的认识，而且发展了分子理论。应用量子力学研究分子结构，产生了量子化学。

从氢分子结构的研究开始，逐步揭示了化学键的本质，先后创立了价键理论、分子轨道理论和佩位场理论。化学反应理论也随着深入到微观境界。应用X射现作为研究物质结构的新分析手段，可以洞察物质的晶体化学结构。测定化学立体结构的衍射方法，有X射线衍射、电子衍射和中子衍射等方法。其中以X射线衍射法的应用所积累的精密分子立体结构信息最多。

研究物质结构的谱学方法也由可见光谱、紫外光谱、红外光谱扩展到核磁共振谱、电子自选共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等，与计算机联用后，积累大量物质结构与性能相关的资料，正由经验向理论发展。电子显微镜放大倍数不断提高，人们以可直接观察分子的结构。

经典的元素学说由于放射性的发现而产生深刻的变革。从放射性衰变理论的创立、同位素的发现到人工核反应和核裂变的实现、氘的发现、中子和正电子及其它基本粒子的发现，不仅是人类的认识深入到亚原子层次，而且创立了相应的实验方法和理论；不仅实现了古代炼丹家转变元素的思想，而且改变了人的宇宙观。

作为20世纪的时代标志，人类开始掌握和使用核能。放射化学和核化学等分支学科相继产生，并迅速发展；同位素地质学、同位素宇宙化学等交叉学科接踵诞生。元素周期表扩充了，以有109号元素，并且正在探索超重元素以验证元素“稳定岛假说”。与现代宇宙学相依存的元素起源学说和与演化学说密切相关的核素年龄测定等工作，都在不断补充和更新元素的观念。

在化学反应理论方面，由于对分子结构和化学键的认识的提高，经典的、统计的反应理论以进一步深化，在过渡态理论建立后，逐渐向微观的反应理论发展，用分子轨道理论研究微观的反应机理，并逐渐建立了分子轨道对称守恒定律和前线轨道理论。分子束、激光和等离子技术的应用，使得对不稳定化学物种的检测和研究成为现实，从而化学动力学已有可能从经典的、统计的宏观动力学深入到单个分子或原子水平的微观反应动力学。

计算机技术的发展，使得分子、电子结构和化学反映的量子化学计算、化学统计、化学模式识别，以及大规模术技的处理和综合等方面，都得到较大的进展，有的已经逐步进入化学教育之中。关于催化作用的研究，以提出了各种模型和理论，从无机催化进入有机催化和僧物催化，开始从分子微观结构和尺寸的角度核生物物理有机化学的角度，来研究酶类的作用和酶类的结构与其功能的关系。

分析方法和手段是化学研究的基本方法和手段。一方面，经典的成分和组成分析方法仍在不断改进，分析灵敏度从常量发展到微量、超微量、痕量；另一方面，发展初许多新的分析方法，可深入到进行结构分析，构象测定，同位素测定，各种活泼中间体如自由基、离子基、卡宾、氮宾、卡拜等的直接测定，以及对短寿命亚稳态分子的检测等。分离技术也不断革新，离子交换、膜技术、色谱法等等。

合成各种物质，是化学研究的目的之一。在无机合成方面，首先合成的是氨。氨的合成不仅开创了无机合成工业，而且带动了催化化学，发展了化学热力学和反应动力学。后来相继合成的有红宝石、人造水晶、硼氢化合物、金刚石、半导体、超导材料和二茂铁等配位化合物。

在电子技术、核工业、航天技术等现代工业技术的推动下，各种超纯物质、新型化合物和特殊需要的材料的生产技术都得到了较大发展。稀有气体化合物的合成成功又向化学家提出了新的挑战，需要对零族元素的化学性质重新加以研究。无机化学在与有机化学、生物化学、物理化学等学科相互渗透中产生了有机金属化学、生物无机化学、无机固体化学等新兴学科。

酚醛树脂的合成，开辟了高分子科学领域。20世纪30年代聚酰胺纤维的合成，使高分子的概念得到广泛的确认。后来，高分子的合成、结构和性能研究、应用三方面保持互相配合和促进，使高分子化学得以迅速发展。

各种高分子材料合成和应用，为现代工农业、交通运输、医疗卫生、军事技术，以及人们衣食住行各方面，提供了多种性能优异而成本较低的重要材料，成为现代物质文明的重要标志。高分子工业发展为化学工业的重要支柱。

20世纪是有机合成的黄金时代。化学的分离手段和结构分析方法已经有了很大发展，许多天然有机化合物的结构问题纷纷获得圆满解决，还发现了许多新的重要的有机反应和专一性有机试剂，在此基础上，精细有机合成，特别是在不对称合成方面取得了很大进展。

一方面，合成了各种有特种结构和特种性能的有机化合物；另一方面，合成了从不稳定的自由基到有生物活性的蛋白质、核酸等生命基础物质。有机化学家还合成了有复杂结构的天然有机化合物和有特效的药物。这些成就对促进科学的发展起了巨大的作用；为合成有高度生物活性的物质，并与其他学科协同解决有生命物质的合成问题及解决前生命物质的化学问题等，提供了有利的条件。

20世纪以来，化学发展的趋势可以归纳为：有宏观向微观、有定性向定量、有稳定态向亚稳定态发展，由经验逐渐上升到理论，再用于指导设计和开创新的研究。一方面，为生产和技术部门提供尽可能多的新物质、新材料；另一方面，在与其它自然科学相互渗透的进程中不断产生新学科，并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。

化学的学科分类

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化学在发展过程中，依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同，派生出不同层次的许多分支。在20世纪20年代以前，化学传统地分为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个分支。20年代以后，由于世界经济的高速发展，化学键的电子理论和量子力学的诞生、电子技术和计算机技术的兴起，化学研究在理论上和实验技术上都获得了新的手段，导致这门学科从30年代以来飞跃发展，出现了崭新的面貌。现在把化学内容一般分为生物化学、有机化学、高分子化学、应用化学和化学工程学、物理化学、无机化学等五大类共80项，实际包括了七大分支学科。

根据当今化学学科的发展以及它与天文学、物理学、数学、生物学、医学、地学等学科相互渗透的情况，化学可作如下分类：

无机化学：元素化学、无机合成化学、无机固体化学、配位化学、生物无机化学、有机金属化学等

有机化学：普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学。

物理化学：化学热力学、化学动力学、结构化学。

分析化学：化学分析、仪器和新技术分析。

高分子化学：天然高分子化学、高分子合成化学、高分子物理化学、高聚物应用、高分子物力。

核化学：放射性元素化学、放射分析化学、辐射化学、同位素化学、核化学。

生物化学：一般生物化学、酶类、微生物化学、植物化学、免疫化学、发酵和生物工程、食品化学等。

其它与化学有关的边缘学科还有：地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等。

书能分为哪几类？

工学论文开题报告

　工学是理工科内的一大分支，工学的课程带有很强的可操作性和专业性，下面就是我为您收集整理的工学论文开题报告的相关文章，希望可以帮到您，如果你觉得不错的话可以分享给更多小伙伴哦！

工学论文开题报告一

　毕业设计题目：年产4200吨环氧氯丙烷车间氯丙烯合成工段工艺设计

　指导教师 ：

　院 系： 科亚学院

　专业班级 ： 科化工0401班

　学 号：

　姓 名：

　日 期： XX年 3月 7日

　1、环氧氯丙烷的物理、化学性质

　环氧氯丙烷（ec）英文名：3—chloro—1，2—epoxypropane;epichlorohydrin。 分子式：c3h5clo ，分子量：92。52 ， 熔点—25。6℃，沸点117。9℃，相对密度（水=1）：1。18（20℃），相对密度（空气=1）： 3。29 ，饱和蒸汽压 （kpa）：1。8（20℃） ，自燃点415 ℃，折射率（nd20）1。438。 微溶于水，可混溶于醇、醚、4氯化碳、苯。无色油状液体，有氯仿样刺激气味。用于制环氧树脂，也是1种含氧物质的稳定剂和化学中间体 易燃其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起分解爆炸和燃烧。若遇高热可发生剧烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。

　2、环氧氯丙烷的生产原料及主要产品

　环氧氯丙烷是1种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途10分广泛。以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强，耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点，在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。此外，环氧氯丙烷还可用于合成甘油、玻璃钢、电绝缘品、表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂、增塑剂、（缩）水甘油衍生物、氯醇橡胶等多种产品，用作纤维素酯、树脂、纤维素醚的溶剂，用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等。

　1原料：丙烯

　丙烯的化学结构式：ch2=chch2oh 。物理性质：：无色透明液体，熔点：—129，沸点：97。1，闪点：28，密度（20）：0。854，折光率：1。4135。。

　用途：：丙烯醇是医药，农药和香料的中间体。主要的衍生物及其用途为：用于合成环氧氯丙烷、甘油、1，4—丁2醇以及烯丙基酮，生产增塑剂和工程塑料等重要有机合成原料。此外，其碳酸盐可以做光学树脂、安全玻璃和显示屏，其醚可以做聚合物的增黏剂等。

　2主要产品：环氧树脂

　目前我国的环氧氯丙烷主要用于生产环氧树脂，其消费比例为环氧树脂占85%，合成甘油占7%，氯醇橡胶占2%，其他如溶剂、稳定剂、表面活性剂、阻燃剂、油田化学品、水处理剂等占6%

　3、环氧氯丙烷工艺生产方法及选择

　目前，工业上环氧氯丙烷的生产方法主要有丙烯高温氯化法和乙酸丙烯酯法两种。

　丙烯高温氯化法是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法，由美国shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产。目前，世界上90%以上的环氧氯丙烷采用此法进行生产。其工艺过程主要包括丙烯高温氯化制氯丙烯，氯丙烯与次氯酸化合成2氯丙醇，2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。

　4、 工艺流程叙述

　（1）丙烯高温氯化法：

　（1）丙烯高温氯化制氯丙烯

　丙烯与氯气经干燥、预热后以摩尔比4～5：1混合进入高温氯化反应器，短时间（约3 s）内进行反应，生成氯丙烯和氯化氢气体。精制后得氯丙烯产品，同时副产d—d混剂（1，2—2氯丙烷和1，3—2氯丙烯），氯化氢气体经水吸收后得到工业盐酸。

　ch2=chch2 + cl2 →ch2=chch2cl +hcl

　（2）氯丙烯次氯酸化合成2氯丙醇

　氯气在水中生成次氯酸（或采用介质叔丁醇和氯气在naoh溶液中反应生成叔丁基次氯酸盐，该盐水解生成次氯酸，叔丁醇循环使用），次氯酸与氯丙烯反应生成2氯丙醇（过程中2氯丙醇浓度1般控制在4%左右）。

　2ch2=chch2cl +2hocl→ clch2chclch2oh + clch2chohch2cl

　2，3—2氯丙醇，70%） （1，3—2氯丙醇，30%）

　（3）2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷

　2氯丙醇水溶液与ca（oh）2或naoh反应生成环氧氯丙烷。

　（3）2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷

　2氯丙醇水溶液与ca（oh）2或naoh反应生成环氧氯丙烷。

　clch2chclch2oh + clch2chohch2cl + 1/2 ca（oh）2→

　clch2chclch2oh + clch2chohch2cl + 1/2 ca（oh）2→

　丙烯高温氯化法的特点是生产过程灵活，工艺成熟，操作稳定，除了生产环氧氯丙烷外，还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体，副产d—d混剂（1，3—2氯丙烯和1，2—2氯丙烷）也是合成农药的重要中间体。缺点是原料氯气引起的设备腐蚀严重，对丙烯纯度和反应器的材质要求高，能耗大，氯耗量高，副产物多，产品收率低。生产过程产生的含氯化钙和有机氯化物污水量大，处理费用高，清焦周期短。

　（2）乙酸丙烯酯法

　前苏联科学院与日本昭和电工均开发了利用乙酸丙烯酯为原料生产环氧氯丙烷的生产工艺。前苏联是采用先氯化后水解工艺，昭和电工则采用先水解后氯化工艺。其工艺过程主要包括合成乙酸丙烯酯，乙酸丙烯酯水解制烯丙醇，合成2氯丙醇以及2氯丙醇皂化生成环氧氯丙烷4个反应单元。

　（1）在钯和助催化剂作用下，丙烯与氧在温度160～180 ℃、压力0。5～1。0 mpa，乙酸存在下反应生成乙酸丙烯酯。

　ch2=chch2+ 1/2o2 + ch3cooh→ ch2=chch2ococh3 +h2o

　（2）在温度60～80 ℃、压力0。1～1。0 mpa下，以强酸性阳离子交换树脂为催化剂，乙酸丙烯酯经水解反应生成烯丙醇。

　ch2=chch2ococh3 +h2o→ ch2=chch2oh +ch3cooh

　（3）在温度0～10 ℃，压力0。1～0。3 mpa条件下，烯丙醇与氯通过加成反应生成2氯丙醇。

　ch2=chch2oh + cl2→ ch2clchclch2oh

　（4）2氯丙醇与氢氧化钙发生皂化反应生成环氧氯丙烷。

　ch2clchclch2oh+ 1/2ca（oh）2→ ch2— chch2cl + 1/2cacl2 +h2o

　与传统的丙烯高温氯化法相比较，乙酸丙烯酯法具有以下优点：（1）避免了高温氯化反应，反应条件温和，易于控制，不结焦、操作稳定，丙烯、氢氧化钙和氯气的用量大大减少，反应副产物和含氯化钙废水的排放量也大大减少。（2）开发了丙烯醇的氯化加成反应系统，成功地将氧引入环氧化物中，首次实现了由氧氧化代替氯氧化的技术，减少了醚化副反应，提高了系统的收率。（3）工艺过程无副产盐酸产生。（4）可以较容易获得目前技术还不能得到的高纯度烯丙醇。主要缺点是工艺流程长，催化剂寿命短，投资费用相对较高。

　5、安全环保措施

　（1）燃烧爆炸危险性：

　危险特性：其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起分解爆炸和燃烧。若遇高热可发生剧烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。易燃性（红色）：3 反应活性（**）：2

　灭火方法：泡沫、2氧化碳、干粉、砂土。消防器具（包括scba）不能提供足够有效的防护。若不小心接触，立即撤离现场，隔离器具，对人员彻底清污。高温下能发生自反应，阻塞安全阀，导致罐体爆炸。蒸气能扩散到远处，遇点火源着火，并引起回燃。封闭区域内的蒸气遇火能爆炸。如果该物质或被污染的流体进入水路，通知有潜在水体污染的下游用户。

　（2）包装与储运

　储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过 30℃。防止阳光直射。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、碱类分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型。罐储时要有防火防爆技术措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。 erg指南：131 erg指南分类：易燃液体—有毒的

　（3）毒性危害

　接触限值：中国mac：1mg/m3[皮] 前苏联mac：1mg/m3 美国tlv—twa：acgih 2ppm，7。6mg/m3 美国tlv—stel：未制订标准。

　蒸气对呼吸道有强烈刺激性。反复和长时间吸入能引起肺、肝和肾损害。高浓度吸入致中枢神经系统抑制可致。蒸气对眼有强烈刺激性，液体可致眼灼伤。皮肤直接接触液体可致灼伤。口服引起肝、肾损害，可致。慢性中毒：长期少量吸入可出现神经衰弱综合征和周围神经病变。 iarc评价：2a组，可疑人类致癌物;动物证据充分 ntp：可疑人类致癌物 idlh：75ppm，潜在致癌物嗅阈：0。934ppm osha：表z—1空气污染物 niosh标准文件：niosh 76—206 健康危害（蓝色）：

　（4）防护措施

　密闭操作，全面排风。空气中浓度超标时，戴面具式呼吸器。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴自给式呼吸器。戴化学安全防护眼镜。穿紧袖工作服，长筒胶鞋。戴防化学品手套。工作后，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。防止皮肤和粘膜的损害。

　（5）泄漏处置：

　疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。应急处理人员戴自给式呼吸器，穿防护服。不要直接接触泄漏物，在确保安全情况下堵漏。喷水雾可减少蒸发。用砂土或其它不燃性吸附剂混合吸收，然后收集运至废物处理场所。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

　6、当前生产中存在的问题及建议

　（1） 积极发展环氧氯丙烷下游产品，带动环氧氯丙烷的生产与发展今后几年，世界主要国家和地区的环氧氯丙烷下游各消费领域依然会发展较快，各地区的环氧氯丙烷的生产主要是自用，估计会有少量出口。今后几年我国的汽车工业，住宅建设，电子工业等领域将有1个高速发展的阶段，随着我国西部大开发，将有大规模的基础设施投入建设，因此，今后几年，我国的环氧氯丙烷的下游产品，如：环氧树脂、合成甘油等的市场需求量将会很大，美国、西欧及日本主要

工学论文开题报告二

　一、课题的依据和意义：

　1、依据：时尚是有艺术品位的生活，时知务也，尚在品质！时尚一族的生活是艺术化的，所追求的生活随着时间的变化也会不断的提高的，但不变的是一直在追求高品质的生活。为了满足这一人群的需要，时尚产品也在不断的更新，向更高的品质发展。

　概念车可以理解为未来汽车，汽车设计师利用概念车向人们展示新颖、独特、超前的构思，反映着人类对先进汽车的梦想与追求。概念车往往只是处在创意、试验阶段，也许永不投产。与大批量生产的'商品车不同，每一辆概念车都可以摆脱生产制造工艺的束缚，尽情地夸张地展示自己的独特魅力。时尚一族这个人群在未来的社会中，随着生活水平和精神追求的提高将会愈来愈庞大。为了满足这一人群的旅游出行进行交通设计是又必要性的。

　概念车的最大功能就是发现与引导这些变化的方向。肯·奥库亚马说过世界在变，汽车在变，在今后的10年到20年内会变得很剧烈。交通工具也要随着这种变化不管更新、改变。未来概念车的设计可以推动我们的交通发展，解决很多我们生活中现有的一些问题，使我们未来的出行、旅游更加方便。

　天马行空、随心所欲在设计中不再是不切实际，对于概念车的设计天马行空的创意和随心所欲的想象已经成为一种珍贵财富。舞动的概念、迸发的理念塑造了经典概念车的楷模。概念车体现了汽车设计师的灵感和风

　格，概念车甚至不受量产车的条件限制，可任意采用未经充分验证的新工艺、新材料和新设计，充分发挥想象力和创造力。

　针对时尚一族的概念车设计需要打造出时尚、艺术、高品位的产品，因为品质与美是要艺术的手法去塑造，艺术提高品位，艺术是脱俗的，出类拔萃的；时尚是高尚的，时尚离不开艺术，艺术可以创造时尚。

　2、意义：时尚赋予人们不同的内涵和神韵，带给人的是一种愉悦的心情和优雅、纯粹与不凡感受，能体现不凡的生活品味，精致、展露个性。人类对时尚的追求，在精神上的或是物质上的追求都促进了人类生活。概念车是汽车中内容最丰富、最深刻、最前卫、最能代表世界汽车科技发展和设计水平的汽车。概念车是时代的最新汽车科技成果，代表着未来汽车的发展方向，因此它展示的作用和意义很大，能够给人以启发并促进相互借鉴学习。因为概念车有超前的构思，体现了独特的创意，并应用了最新科技成果，所以它的鉴赏价值极高。概念车也是艺术性最强、最具吸引力的汽车。

　针对时尚一族未来型概念车的设计，将会改变未来生活的方式，改变时尚潮流的走向，引领未来生活中交通方式的发展方向。

　二、国内外研究概况及发展趋势：

　1、国内概况：中国概念车设计的起步较晚，1999年在上海国际车展，中国以吉祥动物麒麟为名的第一款概念车吸引了世人的目光，这是第一辆由中国人设计，在中国制造并面向中国市场的经济型汽车。稚嫩的车型，俗气的颜色，平平的参数是人不得不感慨中国汽车设计的落后。但是他最

　大的意义就是唤起了中国概念车的设计。

　2003年的“鲲鹏”是中国感念车的一个亮点。终于有了对外形和颜色的思考，但是不得不说造型依然很丑。虽然不足还有很多，但是“鲲鹏”对所在微型车细分领域的全新探索，演练了低成本构造，泛亚以每两年一辆概念车的速度成长，这使得中国汽车厂商在目睹这一个又一个的中国概念车之后开始醒悟，中国需要概念车的设计。

　2、国外概况：国外概念车的设计尤其是欧美国家的概念车设计较为成熟，不论技术上、造型上、色彩搭配上、还是使用方式等创新都处在世界的前端。

　发展趋势：

　趋势一：传统车型分类被打破交叉车型成趋势。如今越来越多的车型打出了交叉车型的概念。如大众概念车ConceptA亮点：运动轿车与SUV的结合；斯柯达概念车Yeti亮点：SUV、轿车、旅行车等集于一身。趋势二：传统能源殆尽新能源汽车代替。能源问题是目前汽车技术的最大课题，其也直接影响到节能、环保等一系列技术。如雪佛兰Sequel氢燃料电池车亮点：最先进的氢燃料电池车型；福特Reflex柴电混合动力概念车亮点：利用太阳能的柴油电力混合动力。

　趋势三：打破汽车结构的未来智能行走机器。设计师们不满足于这些传统汽车概念，他们需要打破常规的、面向未来的智能行走机器。如丰田全新未来概念车Fine—T亮点：智能交通下的未来车。

　趋势四：个性化的突破设计。外形设计的突破性，是一款概念车的基

　本要求。如雷诺Zoe概念车亮点：不对称的车门设计；福特iosis概念车亮点：奠定福特未来风格的雕塑感设计

　三、研究内容及基本思路：

　1、研究内容：

　造型上，整车为流线型设计，考虑空气力学，要有效地减小风阻，车体设计时尚前卫，动感活力，遵循简约主义的同时又要凸显个性。整车将采用仿生学进行形态设计，将会运用一些中国传统元素穿插在设计之中。把中国风贯彻在在设计中，要体现原创性。

　结构上，整车为两厢设计，发动机中置，车门为双开门上旋打开方式。车型初步定为跑车类汽车。

　材料上，材料主要以环保型材料取代钢铁和塑料，可能采用碳纤维，不过更多的将会使用采用铝或者钢这样的常见材料。

　色彩上，定位人群为时尚一族，因此选用较亮丽的彩色，多种配色方案。

　人机上，考虑人与机器的关系，遵循人机工程学。

　2、基本思路：

　打造一款时尚的未来型概念跑车，形态上拥有张力，在年轻的90后上寻找灵感，根据时尚的90后们的喜好来进行设计。收集一些相关的资料，研究90后时尚人群中的习惯和遇到的问题，这些研究在设计中得以体现。结构设计会在现有的一些汽车结构基础上进行改进，尽量保持楔形车型。

　四、进度安排：

　1、前期阶段（2011.09.01—10.13）：

　1）09.01—10.12制定工作计划，指导教师资格审定；

　2）10月13日下午召开毕业设计（论文）动员大会（全院）；

　3）10.13—10.16指导老师制定毕业设计题目，学生进行选题；指导老师与学生双向选择，题目

　上要求做到一人一题。下达具体任务书；

　2、中期阶段（2011.10.13—寒假前）

　1）10.17—10.30开题报告，毕业设计调研分析及材料整理；前期发散草图；

　2）11.01—11.31课题研究报告，毕业设计前期方案、方案初选及深入；

　3）12.01—12.17方案定稿，深入草图，毕业论文前三章初稿。

　4）2011年12月18日学院毕业设计（论文）中期检查；

　5）12.18—寒假放假毕业设计建模、渲染、版面，寒假放假前集中检查；

;

碳元素是什么

"中国图书分类法"是在科学分类的基础上，结合图书的特性所编制的分类法。

它将学科分五大类，22个大类，基本序列是：

马列毛思想、哲学、社会科学、自然科学、综合性图书，

、列宁主义、思想

A 、列宁主义、思想

1 马克思、恩格斯著作

11 选集、文集

12 单行著作

121 形成时期( -1847年)

122 革命风暴的高涨与低落时期(1848-1863年)

123 第一国际和巴黎公社时期(1864-1872年)

124 广泛传播和各国建立社会主义政党时期(1873-1889年6月)

125 第二国际时期(1889年7月-1895年)

13 书信集、日记、函电、谈话

14 诗词

15 手迹

16 专题汇编

18 语录

2 列宁著作

21 选集、文集

22 单行著作

23 书信集、日记、函电、谈话

25 手迹

26 专题汇编

28 语录

3 斯大林著作

31 选集、文集

32 单行著作

33 书信集、日记、函电、谈话

35 手迹

36 专题汇编

38 语录

4 著作

41 选集、文集

42 单行著作

421 第一次国内革命战争以前( -1924年)

422 第一次国内革命战争时期(1924-1927年7月)

423 第一次国内革命战争时期(1927年8月-1937年6月)

424 抗日战争时期(1937年7月-1945年8月)

425 第三次国内革命战争时期(1945年9-1949年9月)

426 社会主义革命和社会主义建设时期

43 书信集、日记、函电、谈话

44 诗词

45 手迹

46 专题汇编

48 语录

5 马克思、恩格斯、列宁、斯大林、著作汇编

56 专题汇编

58 语录

7 马克思、恩格斯、列宁、斯大林、的生平和传记

71 马克思

72 恩格斯

73 列宁

74 斯大林

75

8 、列宁主义、思想的学习和研究

81 马克思、恩格斯著作的学习和研究

82 列宁著作的学习和研究

83 斯大林著作的学习和研究

84 著作的学习和研究

85 著作汇编的学习和研究

哲学

B哲学

0 哲学理论

0-0 哲学(总论)

1 哲学基本问题

2 辩证唯物主义

21 物质论

22 意识论

23 认识论、反映论

24 唯物辩证法

25 唯物辩证法诸范畴

26 思想方法与工作方法

27 辩证唯物主义的应用

3 历史唯物主义(唯物史观)

8 哲学流派及其研究

81 唯心主义

82 实证论、经验批判主义(马赫主义)

83 唯意志论、生命哲学

84 新康德注意、新黑格尔主义

85 新实在论、逻辑实证论(新实证论、逻辑经验主义)

86 存在主义(生存主义)

87 实用主义

88 新托马斯主义(新经院哲学)

89 其他哲学流派

1 世界哲学12 古代哲学13 中世纪哲学14 近代哲学15 现代哲学

17 哲学的传播与发展

2 中国哲学

20 唯物主义与唯心主义(总论)

22 先秦哲学221 诸子前222 儒家223 道家

224 墨家225 名家226 法家227 阴阳家228 纵横家

229 杂家

232 秦汉哲学(总论)(公元前221-公元220年)233 秦代哲学(公元前221-207年)

234 汉代哲学(公元前206-公元220年)235 三国、晋、南北朝哲学(220-589年)241 隋、唐、五代哲学(581-960年)

244 宋、元哲学(960-1368年)248 明代哲学(1368-1644年)249 清代哲学(1644-1840年)

25 近代哲学(1840-1918年)26 现代哲学(1919- 年)

27 哲学在中国的传播与发展

3 亚洲哲学

302 古代哲学(亚洲)303 中世纪哲学(亚洲)304 近代哲学(亚洲)

305 现代哲学(亚洲)307 哲学在亚洲的传播与发展

31 东亚哲学33 东南亚哲学(一)

34 东南亚哲学(二)35 南亚哲学

36 中亚哲37 西亚哲学(一)38 西亚哲学(二)

4 非洲哲学

402 古代哲学(非洲)403 中世纪哲学(非洲)404 近代哲学(非洲)

405 现代哲学(非洲)407 哲学在非洲的传播与发展

41 北非哲学42 东非哲学43 西非哲学(一)44 西非哲学(二)

45 西非哲学(三)46 中非哲学47 南非哲学(一)48 南非哲学(二)

5 欧洲哲学

502 古代哲学(欧洲)503 中世纪哲学(欧洲)504 近代哲学(欧洲)

505 现代哲学(欧洲)507 哲学在欧洲的传播与发展

51 东欧、中欧哲学(一)52 东欧、中欧哲学(二)

53 北欧哲学54 南欧哲学(一)55 南欧哲学(二)56 西欧哲学

6 大洋州哲学

7 美洲哲学

80 思维科学(总论)

81 逻辑学(论理学)

0 总论811 辩证逻辑812 形式逻辑(名学、辩学)

[813] 数理逻辑(符号逻辑)(宜入O141)[814] 概率逻辑

815 哲理逻辑(非经典逻辑)819 应用逻辑

82 伦理学(道德哲学)

0 总论821 人生观、人生哲学822 国家道德823 家庭、婚姻道德

824 社会公德825 个人修养

83 美学

0 总论

832 美学与社会生产832 美学与现实社会生活[835] 艺术美学(宜入J01)

84 心理学

0 总论

841 心理学研究方法842 心理过程与心理实践843 发生心理学

844 发展心理学(人类心理学)845 生理心理学

846 变态心理学、病态心理学、超意识心理学848 个性心理学、人格心理学

849 应用心理学

9 无神论、宗教

91 无神论92 宗教93 神话与原始宗教94 佛教95 道教

96 伊斯兰教(回教)97 基督教98 其他宗教99 迷信术数

社会科学

C 社会科学总论

0 社会科学理论与方法论

1 社会科学现状、概况

2 机关、团体、会议

3 社会科学研究方法

4 社会科学教育与普5 社会科学丛书、文集、连续性出版物

51 丛书(汇刻书)52 全集、选集53 文集、会议录54 年鉴、年刊

55 连续出版物、期刊

6 社会科学参考工具书

[7] "社会科学文献检索书(请查G257.33,Z88/89)"

8 统计学

81 统计方法

[82] 专类统计学(宜入有关学科)

83 世界各国统计资料

91 社会92 人口学93 管理学

[94] 系统论(系统学、系统工程)(请查N94)

96 人才学

D 政治、法律

0 政治理论

1/3 共产主义运动、***

1 国际共产主义运动2 中国***、共产主义青年团3 各国***

4 工人、农民、青年、妇女运动与组织

5 世界政治

6 中国政治

7 各国政治

73 亚洲政治74 非洲政治75 欧洲政治76 大洋州政治

77 美洲政治

8 外交、国际关系

9 法律

E 军事

0 军事理论1 世界军事2 中国军事

3/7 各国军事

3 亚洲军事4 非洲军事5 欧洲军事6 大洋州军事7 美洲军事

8 战略、战术、战役

9 军事技术99 军事地形学、军事地理学

F 经济

0 政治经济学1 世界各国经济概况、经济史、经济地理2 经济计划与管理

3 农业经济4 工业经济5 交通运输经济6 有点经济

7 贸易经济8 财政、金融

G 文化、科学、教育、体育

0 文化理论

1 世界各国文化事业概况11 世界军事12 中国军事13 亚洲军事

14 非洲军事15 欧洲军事16 大洋州军事17 美洲军事

2 信息与知识传播

3 科学、科学研究

4 教育

4 教育5 世界各国教育事业6 各级教育7 各类教育

8 体育

H 语言、文字

0 语言学

1 汉语

2 中国少数民族语言

3 常用外国语31 英语32 法语33 德语34 西班牙语35 俄语

36 日语37 阿拉伯语

4/84 各语系语言

4 汉藏语系5 阿尔泰语系(突厥-蒙古-通古斯语系)

61 南亚语系62 南印语系(达罗毗荼语系、德拉维达语系)

63 南岛语系(马来亚-玻里尼西亚语系)64 东北亚诸语系

65 伊比利亚-高加索语系66 芬兰-乌戈尔语系67 闪-含语系

7 印欧语系81 非洲诸语系83 美洲诸语系84 大洋州诸语系

9 国际辅助语

I 文学

0 文学理论

1 世界文学

2 中国文学

3/7 各国文学3 亚洲文学4 非洲文学 5 欧洲文学

6 大洋州文学 7 美洲文学

J 艺术

0 艺术理论

1 世界各国艺术概况 2 绘画 29 书法、篆刻

3 雕塑 4 摄影艺术 5 工艺美术

[59] 建筑艺术(请查TU-8)

6 音乐 7 舞蹈 8 戏剧艺术

9 **、电视艺术

K 历史、地理

0 史学理论

1 世界史

2 中国史

3/7 各国史

3 亚洲史 4 非洲史

5 欧洲史 6 大洋州史 7 美洲史

81/83 传记

81 世界人物传记及传记研究与编写 82 中国人物传记

83 各国人物传记

85/88 文物考古

85 考古学 86 世界文物考古 87 中国文物考古

88 各国文物考古

89 风俗习惯

9 地理

自然科学

N 自然科学总论

0 自然科学理论与方法论 1 自然科学现状、概况

2 自然科学机关、团体、会议 3 自然科学研究方法

4 自然科学教育与普及 5 自然科学丛书、文集、连续性出版物

6 自然科学参考工具书 [7] "自然科学文献检索工具书(请查G257.36,Z88/89)"

8 自然科学调查、考察 91 自然研究、自然历史

94 系统论(系统学、系统工程) [99] 情报学、情报工作(请查G35)

O 数理科学和化学

1 数学

11 古典数学 12 初等数学

13 高等数学 14 数理逻辑、数学基础 15 代数、数论、组合理论

17 数学分析 18 几何、拓扑

19 整体分析、流形上分析 21 概率论、数理统计

22 运筹学 23 控制论、信息论(数学理论)

24 计算数学 29 应用数学

3 力学

31 理论力学(一般力学32 振动理论

33 连续介质力学(变形体力学) 34 固体力学 35 流体力学

369 物理力学 37 流变学38 爆炸力学39 应用力学

4 物理学

41 理论物理学42 声学43 光44 电磁学、电动力学

45 无线电物理学46 真空电子学(电子物理学)

47 半导体物理48 固体物理学51 低温物理学

52 高压与高温物理学53 等离子体物理学55 热学与物质分子运动论

56 分子物理学、高能物理学59 应用物理学

6 化学

61 无机化学62 有机化学63 高分子化学(高聚物)

64 物理化学(理论化学)、化学物理学65 分析化学69 应用化学

7 晶体学

P 天文学、地球科学

1 天文学2 测绘学3 地球物理学4 气象学5 地质学

6 地质学(二)7 海洋学9 自然地理学

Q 生物科学

1 普通生物学2 细胞学3 遗传学4 生物学5 生物化学

6 生物物理学7 分子生物学81 生物工程学[89] 环境生物学(请查X17)

91 古生物学93 微生物学94 植物学95 动物学96 昆虫学8 人类学

R 医药、卫生

1 预防医学、卫生学2 中国医学3 基础医学4 临床医学

5 内科学6 外科71 妇产科学72 儿科学

73 肿瘤学74 神经病学与精神病学75 皮肤病学与学76 耳鼻咽喉科学 77 眼科学

78 口腔科学

79 外国民族医学

8 特种医学

9 药学

S 农业科学

1 农业基础科学2 农业工程3 农学(农艺学)4 植物保护

5 农作物6 园艺7 林8 畜牧、兽医、狩猎、蚕、蜂9 水产、渔业

T 工业科学

TB 一般工业技术

1 工程基础科学

2 工程设计与测绘

3 工程材料学

[31] 金属材料(请查TG4)

32 非金属材料

33 复合材料

35 耐低温材料、耐高温材料

37 耐腐蚀材料

39 其他特种性能材料

4 工业通用技术与设备

41 爆破技术

42 密封技术

43 薄膜技术

44 粉末技术

48 包装工程

49 工厂、车间

5 声学工程

6 制冷工程

7 真空技术

8 摄影技术

9 计量学

TD 矿业工程

1 矿山地质与测量

2 矿山设计与建设

3 矿山压力与支护

4 矿山机械

5 矿山运输与设备

6 矿山电工

7 矿山安全与劳动保护

8 矿山开采

9 选矿

TE 石油、天然气工业

1 石油、天然气地质与勘探

2 钻井工程

3 油气田开发与开采

5 海上油气田开发与开采

6 石油、天然气加工工业

8 石油、天然气存储与运输

9 石油机械设备与自动化

[99] 石油、天然气工业环境保护与综合利用(宜入X74)

TF 金工业

0 一般性问题

1 冶金技术

3 冶金机械、冶金生产自动化

4 钢铁冶炼(黑色金属冶炼)(总论)

5 炼铁

6 铁合金冶炼

7 炼钢

79 其他黑色金属冶炼

8 有色金属冶炼

TG 金属学、金属工艺

1 金属学、热处理

2 铸造

3 金属压力加工

4 焊接、金属切割及粘接

5 金属切削加工及机床

7 刀具、磨料、磨具、夹具、模具、手工具

8 公差与技术测量及机械量仪

9 钳工工艺、装配工艺

TH 机械、仪表工艺

11 机械学(机械设计基础理论)

12 机械设计、计算与制图

13 机械零件及传动装置

14 机械制造用材料

16 机械制造工艺

17 运行与维修

18 机械工厂(车间)

2 起重运输机械

3 泵

4 气体压缩及输送机械

6 专用机械

7 仪器、仪表

TJ 武器工业

0 一般性问题

2

3 火炮

4 、引信、火工品

5 爆破器材、烟火器材、火炸药

6 水中兵器

7 火箭、导弹

8 战车、战舰、战机、航天武器

9 核武器及其他特种武器与防护设备

TK 动力工业

0 一般性问题

1 热力工程、热机

2 蒸汽动力工程

3 热工测量和热工自动控制

4 内燃机工程

5 特殊热能及其利用

6 生物能及其利用

7 水能、水利机械

8 风能、风力机械

91 氢能及其利用

TL 原子能技术

1 基础理论

2 核燃料及其生产

3 核反应堆工程

4 各种核反应堆、核电厂

5 加速器

6 受控热核反应(聚变反应理论及实验装置)

7 辐射防护

8 粒子探测技术、辐射探测技术与核仪器仪表

91 核爆炸

92 放射性同位素的生产与制备

929 辐射源

93 放射性物质的包装、运输与贮存

94 放射性废物的管理与综合利用

99 原子能技术的应用

TM 电工技术

0 一般性问题

1 电工基础理论

2 电工材料

3 电机

4 变压器、变流器及电抗器

5 电器

6 发电、发电厂

7 输配电工程、电力网及电力系统

8 高电压技术

91 独立电源技术(直接发电)

92 电气化、电能应用

93 电器测量技术及仪器

TN 无线电电子学、电信技术

0 一般性问题

1 真空电子技术

2 光电子技术、激光技术

3 半导体技术

4 微电子学、集成电路(IC)

6 电子元件、组件

7 基本电子电路

8 无线电、电信设备

91 通信

92 无线通信

93 广播

94 电视

95 雷达

96 无线电导航

97 电子对抗(干扰及抗干扰)

[98] 无线电、电信测量技术及仪器(请查TM93)

99 无线电电子学的应用

TP 自动化技术、计算技术

1 自动化基础理论

11 自动化系统理论

13 自动化控制理论

14 自动信息理论

15 自动模拟理论(自动仿真理论)

17 开关电路理论

18 人工智能理论

2 自动化技术及设备

20 一般性问题

21 自动化元件、部件

23 自动化装置与设备

24 机器人技术

27 自动化系统理论

29 自动化技术在各方面的应用

3 计算技术、计算机

30 一般性问题

31 计算机软件

32 一般计算器和计算机

33 电子数字计算机(不连续作用电子计算机)

34 电子模拟计算机(连续作用电子计算机)

35 混合电子计算机

36 微型计算机

38 其他计算机

39 计算机的应用

6 射流技术(流控技术)

60 一般性问题

61 射流元件

62 射流附件

63 检测发信装置

64 执行机构

65 动力源

66 射流控制线路

67 射流自动控制系统

69 射流技术的应用

7 遥感技术

70 一般性问题

72 遥感方式

73 探测仪器及系统

75 遥感图象的解译、识别与处理

79 遥感技术的应用

8 远动技术

80 一般性问题

[81] 元件、部件(宜入TP21)

83 远动化装置

84 信道

87 远动化系统

89 远动化技术在各方面的应用

TQ 化学工业

0 一般性问题

1 基础理论

2 化工过程(物理过程及物理化学过程)

3 化学反应过程

4 化工原料、辅助物料

5 化工机械与设备

6 化工生产过程、最后处理及包装

7 化工产品与副产品

8 化工厂

[09] 化学工业废物的处理与综合利用(宜入X78)

11 基本无机化学工业

110 一般性问题

111 无机酸类生产

113 氨和铵盐工业

114 氯碱工业

115 无机盐工业

116 工业气体

117 特种气体

118 无机过酸及过酸盐

12 非金属元素及其无机化合物化学工13 金属元素的无机化合物化学工业

15 电化学工业16 电热工业、高温制品工业

17 硅酸盐工业2 基本有机化学工业

31 高分子化合物工业(高聚物工业)

32 合成树脂与塑料工业33 橡胶工业

34 化学纤维工业

35 纤维素质的化学加工工业41 溶剂与增塑剂的生产

42 试剂与纯化学品的生产43 胶粘剂工业

44 化学肥料工业

45 农药工业46 制药化学工业51 燃料化学工业

52 炼焦化学工业

53 煤化学及煤的加工利用

54 煤炭汽化工业

55 燃料照明工业

56 爆炸物工业、火柴工业

57 感光材料工业

58 磁性记录材料工业

61 染料及中间体工业

62 颜料工业

63 涂料工业

64 油脂和蜡的化学加工工业、肥皂工业

65 香料及化妆品工业

9 其他化学工业

TS 轻工业、手工业

0 一般性问题

1 纺织工业、染整工业

2 食品工业

3 制盐工业

4 烟草工业

5 皮革工业

6 木材加工工业、家具制造工业

7 造纸工业

8 印刷工业

91 五金制品工业

93 工艺美术制造工业

94 服装工业、制鞋工业

95 其他轻工业、手工业

97 生活供应技术

TU 建筑科学

1 建筑基础科学

19 建筑勘测

2 建筑设计

3 建筑结构

4 土力学、地基基础工程

5 建筑材料

6 建筑施工机械和设备

7 建筑施工

8 房屋建筑设备

9 地下建筑

7 高层建筑

98 区域规划、城镇规划

99 市政工程

TV 水利工程

1 水利工程基础课学

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碳的英文名称来自于拉丁语“carbo”（木炭）一词。由于碳元素在自然界天然存在，它是人类最早认识的化学元素之一。它与铁、硫、铜、银、锡、锑、金、汞、铅等都是古代人早就认识到的化学元素。碳元素是自然界中分布最为广泛的基础元素之一。自然界中以游离状态存在的碳有金刚石、石墨和煤。碳元素的发现与确认，经历了漫长艰苦的历程，是科学技术发展史上的一项重要成就。北京周口店地区遗址就有单质碳的存在，时间可以上溯到大约50万年以前。从新石器时代人类开始制造陶器起，炭黑就被用来作为黑色颜料制造黑陶。战国时代(公元前403一前221年)我国就已用木炭炼铁。随着冶金业的发展，人们在寻找比木炭更廉价的燃料时，找到了煤。据《汉书·地理志》记载：“豫章郡(现今江西省南昌市附近)出石，可燃为薪。”汉代文献《盐铁论》日：“故盐冶之大业，皆依山川，近铁炭。”中国考古工作者在山东平陵县汉初冶铁遗址中发现了煤块，说明中国汉朝初期，即公元前200年就已用煤炼铁了。碳的汉字来自于“炭”。因我国古时称煤为“炭”，遂造为“碳”。到19世纪初，科学家们发现，碳元素是组成生物体最基本的元素。

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帖子主题：碳元素的介绍?

楼主：shaoys?[2006-3-18?下午?02:49:53]

碳元素的介绍?

碳，CARBON，源自carbo，也就是木炭，这种物质发现得很早，上图显示出它的三种自然形式：钻石、炭和石黑。碳的无数化合物是我们日常生活中不可缺少的物质，产品从尼龙和汽油、香水和塑料，一直到鞋油、滴滴涕和炸药等，范围广泛种类繁多。

碳的发现简史

碳可以说是人类接触到的最早的元素之一，也是人类利用得最早的元素之一。自从人类在地球上出现以后，就和碳有了接触，由于闪电使木材燃烧后残留下来木炭，动物被烧以后，便会剩下骨碳，人类在学会了怎样引火以后，碳就成为人类永久的“伙伴”了，所以碳是古代就已经知道的元素。发现碳的精确日期是不可能查清楚的，但从拉瓦锡(Lavoisier?A?L?1743—1794法国)1789年编制的《元素表》中可以看出，碳是作为元素出现的。碳在古代的燃素理论的发展过程中起了重要的作用，根据这种理论，碳不是一种元素而是一种纯粹的燃素，由于研究煤和其它化学物质的燃烧，拉瓦锡首先指出碳是一种元素。

碳在自然界中存在有三种同素异形体——金刚石、石墨、C60。金刚石和石墨早已被人们所知，拉瓦锡做了燃烧金刚石和石墨的实验后，确定这两种物质燃烧都产生了CO2，因而得出结论，即金刚石和石墨中含有相同的“基础”，称为碳。正是拉瓦锡首先把碳列入元素周期表中。C60是1985年由美国休斯顿赖斯大学的化学家哈里可劳特等人发现的，它是由60个碳原子组成的一种球状的稳定的碳分子，是金刚石和石墨之后的碳的第三种同素异形体。

碳元素的拉丁文名称Carbonium来自Carbon一词，就是“煤”的意思，它首次出现在1787年由拉瓦锡等人编著的《化学命名法》一书中。碳的英文名称是Corbon。

碳单质

碳在地壳中的质量分数为0.027%，在自然界中分布很广。以化合物形式存在的碳有煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等。

截止1998年底，在全球最大的化学文摘——美国化学文摘上登记的化合物总数为18.8百万种，其中绝大多数是碳的化合物。

众所周知，生命的基本单元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架变化而来的。先是一节碳链一节碳链地接长，演变成为蛋白质和核酸；然后演化出原始的单细胞，又演化出虫、鱼、鸟、兽、猴子、猩猩、直至人类。这三四十亿年的生命交响乐，它的主旋律是碳的化学演变。可以说，没有碳，就没有生命。碳，是生命世界的栋梁之材。

纯净的、单质状态的碳有三种，它们是金刚石、石墨、C60。它们是碳的三种同素异形体。

金刚石

石墨

碳六十

金刚石

金刚石晶莹美丽，光彩夺目，是自然界最硬的矿石。在所有物质中，它的硬度最大。测定物质硬度的刻画法规定，以金刚石的硬度为10来度量其它物质的硬度。例如Cr的硬度为9、Fe为4.5、Pb为1.5、钠为0.4等。在所有单质中，它的熔点最高，达3823K。

金刚石晶体属立方晶系，是典型的原子晶体，每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键，构成正四面体。这是金刚石的面心立方晶胞的结构。

由于金刚石晶体中C—C键很强，所有价电子都参与了共价键的形成，晶体中没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点高，而且不导电。

室温下，金刚石对所有的化学试剂都显惰性，但在空气中加热到1100K左右时能燃烧成CO2。

金刚石俗称钻石，除用作装饰品外，主要用于制造钻探用的钻头和磨削工具，是重要的现代工业原料，价格十分昂贵。

石墨

石墨乌黑柔软，是世界上最软的矿石。石墨的密度比金刚石小，熔点比金刚石仅低50K，为3773K。

在石墨晶体中，碳原子以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成共价单键，构成六角平面的网状结构，这些网状结构又连成片层结构。层中每个碳原子均剩余一个未参加sp2杂化的p轨道，其中有一个未成对的p电子，同一层中这种碳原子中的m电子形成一个m中心m电子的大∏键(键)。这些离域电子可以在整个儿碳原子平面层中活动，所以石墨具有层向的良好导电导热性质。

石墨的层与层之间是以分子间力结合起来的，因此石墨容易沿着与层平行的方向滑动、裂开。石墨质软具有润滑性。

由于石墨层中有自由的电子存在，石墨的化学性质比金刚石稍显活泼。

由于石墨能导电，有具有化学惰性，耐高温，易于成型和机械加工，所以石墨被大量用来制作电极、高温热电偶、坩埚、电刷、润滑剂和铅笔芯。

碳六十

20世纪80年代中期，人们发现了碳元素的第三种同素异形体——C60。我们从以下三个方面介绍C60

碳六十的发现和结构特点

碳六十的制备

碳六十的用途

碳六十的发现和结构特点

1996年10月7日，瑞典皇家科学院决定把1996年诺贝尔化学奖授予Robert?FCurl，Jr(美国)、Harold?WKroto(英国)和Richard?ESmalley(美国)，以表彰他们发现C60。

1995年9月初，在美国得克萨斯州Rice大学的Smalley实验室里，Kroto等为了模拟N型红巨星附近大气中的碳原子簇的形成过程，进行了石墨的激光气化实验。他们从所得的质谱图中发现存在一系列由偶数个碳原子所形成的分子，其中有一个比其它峰强度大20~25倍的峰，此峰的质量数对应于由60个碳原子所形成的分子。

C60分子是以什么样的结构而能稳定呢？层状的石墨和四面体结构的金刚石是碳的两种稳定存在形式，当60个碳原子以它们中的任何一种形式排列时，都会存在许多悬键，就会非常活泼，就不会显示出如此稳定的质谱信号。这就说明C60分子具有与石墨和金刚石完全不同的结构。由于受到建筑学家Buckminster?Fuller用五边形和六边形构成的拱形圆顶建筑的启发，Kroto等认为C60是由60个碳原子组成的球形32面体，即由12个五边形和20个六边形组成，只有这样C60分子才不存在悬键。

在C60分子中，每个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子相连，剩余的未参加杂化的一个p轨道在C60球壳的外围和内腔形成球面大∏键，从而具有芳香性。为了纪念Fuller，他们提出用Buckminsterfullerene来命名C60，后来又将包括C60在内的所有含偶数个碳所形成的分子通称为Fuller，中译名为富勒烯。

碳六十的制备

用纯石墨作电极，在氦气氛中放电，电弧中产生的烟炱沉积在水冷反应器的内壁上，这种烟炱中存在着C60、C70等碳原子簇的混合物。

用萃取法从烟炱中分离提纯富勒烯，将烟炱放入索氏(Soxhlet)提取器中，用甲苯或苯提取，提取液中的主要成分是C60和C70，以及少量C84和C78。再用液相色谱分离法对提取液进行分离，就能得到纯净的C60溶液。C60溶液是紫红色的，蒸发掉溶剂就能得到深红色的C60微晶。

碳六十的用途

从C60被发现的短短的十多年以来，富勒烯已经广泛地影响到物理学、化学、材料学、电子学、生物学、医药学各个领域，极大地丰富和提高了科学理论，同时也显示出有巨大的潜在应用前景。

据报道，对C60分子进行掺杂，使C60分子在其笼内或笼外俘获其它原子或集团，形成类C60的衍生物。例如C60F60，就是对C60分子充分氟化，给C60球面加上氟原子，把C60球壳中的所有电子“锁住”，使它们不与其它分子结合，因此C60F60表现出不容易粘在其它物质上，其润滑性比C60要好，可做超级耐高温的润滑剂，被视为“分子滚珠”。再如，把K、Cs、Tl等金属原子掺进C60分子的笼内，就能使其具有超导性能。用这种材料制成的电机，只要很少电量就能使转子不停地转动。再有C60H60这些相对分子质量很大地碳氢化合物热值极高，可做火箭的燃料。等等。

碳的成键特征

碳在元素周期表中属第ⅣA族头一名元素，位于非金属性最强的卤素元素和金属性最强的碱金属之间。它的价电子层结构为2s22p2，在化学反应中它既不容易失去电子，也不容易得到电子，难以形成离子键，而是形成特有的共价键，它的最高共价数显然为4。

碳原子sp3杂化

碳原子sp2杂化

碳原子sp杂化-1

碳原子sp杂化-2

碳原子sp3杂化

碳原子的sp3杂化可以生成4个δ键，形成正四面体构型。例如金刚石、甲烷CH4、四氯化碳CCl4、乙烷C2H6等。

在甲烷分子中，C原子4个sp3杂化轨道与4个H原子生成4个δ共价键，分子构型为正四面体结构。

碳原子sp2杂化

碳原子的sp2杂化生成3个δ键，1个∏键，平面三角形构型。例如石墨、COCl2、C2H4、C6H6等。

在COCl2分子中，C原子以3个sp2杂化轨道分别与2个Cl原子和1个O原子各生成1个δ共价键外，它的未参加杂化的那个p轨道中的未成对的p电子O原子中的对称性相同的1个p轨道上的p电子生成了一个∏共价键，所以在C和O原子之间是共价双键，分子构型为平面三角形。

碳原子sp杂化-1

生成2个δ键、2个∏键，直线形构型。例如CO2、HCN、C2H2等。

在CO2分子中，C原子以2个sp杂化轨道分别与2个O原子生成2个δ共价键，它的2个未参加杂化的p轨道上的2个p电子分别与2个O原子的对称性相同的2个P轨道上的3个p电子形成2个三中心四电子的大∏键，所以CO2是2个双键。

在HCN分子中，C原子分别与H和N原子各生成1个δ共价键外，还与N原子生成了2个正常的∏共价键，所以在HCN分子中是一个单键，1个叁键。

碳原子sp杂化-2

生成1个δ键，1个∏键，1个配位∏键和1对孤对电子对，直线型构型。例如在CO分子中，C原子与O原子除了生成一个δ共价键和1个正常的∏共价键外，C原子的未参加杂化的1个空的p轨道可以接受来自O原子的一对孤电子对而形成一个配位∏键，所以CO分子中C与O之间是叁键，还有1对孤电子对。

碳原子不仅仅可以形成单键、双键和叁键，碳原子之间还可以形成长长的直链、环形链、支链等等。纵横交错，变幻无穷，再配合上氢、氧、硫、磷、和金属原子，就构成了种类繁多的碳化合物。

二氧化碳

CO2是无色、无臭的气体，在大气中约占0.03%，海洋中约占0.014%，它还存在于火山喷射气和某些泉水中。地面上的CO2气主要来自煤、石油、天然气及其它含碳化合物的燃烧，碳酸钙矿石的分解，动物的呼吸以及发酵过程。当太阳光通过大气层的时候，CO2吸收波长13~17nm的红外线，如同给地球罩上一层硕大无比的塑料薄膜，留住温暖的红外线，不让它散失掉，使地球成为昼夜温差不太悬殊的温室。CO2的温室效应为生命提供了舒适的生活环境。它还为生命提供了基本的材料，它是绿色植物进行光和作用的原料。绿色植物每年通过光和作用，将大气里CO2含的15?000亿吨碳，变成纤维素、淀粉和蛋白质，并且放出O2气，供给动物和人类食用。

绿色植物一直维持着大气中O2和CO2的平衡，但近年来随着全世界工业的高速发展和由此带来的海洋污染，使大气中CO2越来越多，据估计每年约增加百万分之二到四。这被认为是对世界气温普遍升高有影响的一个重要因素。

关于CO2，我们从它的结构、性质和制备三个方面来介绍:

二氧化碳的结构

二氧化碳的性质

二氧化碳的制备

二氧化碳的结构

在CO2分子中，碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键。

C原子的两个sp杂化轨道分别与一个O原子生成两个δ键。C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角，并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠，生成两个∏三中心四电子的离域键。因此，缩短了碳—氧原子间地距离，使CO2中碳氧键具有一定程度的叁键特征。决定分子形状的是sp杂化轨道，CO2为直线型分子。

二氧化碳的性质

CO2分子没有极性，因此分子间作用力小，溶沸点低，键能大，原子间作用力强，分子具有很高的热稳定性。例如在2273K时CO2只有1.8%的分解：

CO2临界温度高，加压时易液化，液态CO2的汽化热很高，217K时为25.1kJ·mol-1。当液态CO2自由蒸发汽化时，一部分CO2被冷凝成雪花状的固体，这固体俗称“干冰”。它是分子晶体。在常压下，干冰不经熔化，于194.5K时直接升华气化，因此常用来做制冷剂。

CO2是酸性氧化物，它能与碱反应。工业上，纯碱Na2CO3、小苏打NaHCO3、碳酸氢氨NH4HCO3、铅白颜料Pb(OH)22PbCO3、啤酒、饮料、干冰等生产中都要食用大量的CO2。

一般讲，CO2不助燃，空气中含CO2量达到2.5%时，火焰就会熄灭。所以CO2是目前大量使用的灭火剂。但着火的镁条在CO2气中能继续燃烧，说明CO2不助燃也是相对的：

CO2不活泼，但在高温下能与碳或活泼的金属镁、铅等反应：

CO2虽然无毒，但若在空气中的含量过高，也会使人因为缺氧而发生窒息的危险。人进入地窖时应手持燃着的蜡烛，若烛灭，表示窖内CO2浓度过高，暂不宜进入。

二氧化碳的制备

在工业上可利用煅烧石灰石生产石灰以及通过酿造工业而得到大量的CO2副产物。

在实验室中则常用碳酸盐和盐酸作用来制备CO2：

一氧化碳

CO也是一种无色、无臭的气体，我们介绍它的结构、性质和制备方法。

CO的结构

CO的性质

CO的制备

CO的结构

按照杂化轨道理论，在CO分子中，碳原子采取sp杂化与氧原子成键。

C原子的2个p电子可与O原子的2个成单的p电子形成一个δ键和一个∏键，O原子上的成对的p电子还可以与C原子上的一个空的2p轨道形成一个配位键。（配位键定义：由一个原子提供电子对为两个原子所共用而形成的共价键，称为配位键）。用←表示配键，箭头指向接受电子对的原子，此处即成键的一对电子是O原子单独提供的，C原子提供空轨道接受电子。其结构式可表示为:

按照分子轨道理论，从CO分子的分子轨道能级图可以看出，C原子核外有4个价电子，其电子结构式为2s22p2；O原子核外有6个价电子，其电子结构式为2s22p4，由于C和O原子的相应的原子轨道能量相近，互相重叠形成CO分子的分子轨道。CO分子的价键结构式可以表示为：

[1]式中的箭头表示由氧单方面提供一对电子为两个原子共用而形成的共价键，亦称为配位键。

[2]式中的表示∏配位键，两个圆点偏于一边，则表示这电子在原子状态时是在氧原子的轨道上，而在形成CO分子后，也还是比较靠近氧原子核的。

这种包含有配位键的三重键结构能够圆满地解释键能大、键长短、偶极矩几乎等于零的事实。如果没有配位键的话，CO应该是极性很强的分子，因为O原子的电负性要比C原子大得多，但是配位键的存在，使O原子略带正电荷，C原子略带负电荷，两种因素相互抵消，所以CO的偶极矩几乎等于零。

CO分子和N2分子中各有10个价电子，它们是等电子体，亦称为等电子分子。等电子分子轨道电子排布和成键情况及性质非常相似。

在CO分子中，因C原子略带负电荷，这个C原子比较容易向其它有空轨道的原子提供电子对形成配位键并生成许多羰基化合物。这也是CO分子的键能虽然比N2分子的大，而它却比较活泼的一个原因。

CO的性质

（1）、CO是一种很好的还原剂

在高温下，CO可以从许多金属氧化物中夺取氧，使金属还原。冶金工业中用焦碳作还原剂，实际上起重要作用的是CO：

在常温下，CO还能使一些化合物中的金属离子还原。例如：CO能使二氯化钯溶液、银氨溶液变黑，反应十分灵敏，可用于检测微量CO的存在：

CO是一种重要的配体它能与许多过渡金属加合生成金属羰基化合物。例如Fe(CO)5、Ni(CO)4和Cr(CO)6等。我们以Ni(CO)4为例来说明羰基化合物的成键特征。

在金属羰基化合物中，CO以C和金属相连。从CO的分子轨道能级图我们已经知道，CO一方面有非键电子对（孤电子对）可以给予金属原子的空轨道，形成δ配位键。另一方面，CO还有空的反键∏道可以接受金属原子的d电子对，与金属原子的d轨道重叠生成∏键。这种∏键是由金属原子单方面提供电子对到配位体（CO）的空轨道上，所以称为反馈键或配位∏键。反馈键正好可以减少由于生成δ配键引起的金属原子上过多的负电荷的积累。

在羰基化合物中，金属呈低氧化态，具有较多的价电子，有利于形成反馈键。如在Ni(CO)4中，Ni原子为零价，价电子为3d84s2，Ni原子采用sp3杂化轨道接受4个CO提供的非键电子对形成δ配位键。另外Ni原子上的d电子对反馈到CO的空的反键∏*轨道上去，生成反馈键。由于δ配位键和反馈键两种成键作用是同时进行的，使金属与CO生成的羰基化合物具有很高的稳定性。

羰基化合物一般是剧毒的。CO对动物和人类的高度毒性亦产生于它的加合作用，它能与血液中的血红素（一种Fe的配合物）结合生成羰基化合物，使血液失去输送氧的作用，导致组织低氧症，如果血液中50%的血红素与CO结合，即可引起心肌坏。空气中只要有1/800体积比的CO就能使人在半小时内亡。（1aroman?、CO相当活泼它很容易同O、S、H以及卤素F2、Cl2、Br2相化合。

①CO能在空气中燃烧，生成CO2，并放出大量的热：

②CO与H2反应，可生成甲醇和某些有机化合物：

③CO与S反应，生成硫化碳酰：

④CO与卤素F2、Cl2、Br2反应，可以生成卤化碳酰，卤化碳酰很容易被水分解，并与氨作用生成尿素：

氯化碳酰又名“光气”，是极毒的。但它是以较大的量而生产的，用于制造甲苯二异氰酸酯，这是生产聚氨酯塑料的一种中间体。

CO的制备

实验室制备CO气体的方法：

（1）、甲酸滴加到热的浓硫酸中脱水：

（2）、将草酸晶体与浓硫酸共热：

使反应中产生的混合气体通过固体NaOH，吸收掉CO2而得到纯的CO气体。

工业上制备CO气体的方法:

工业上CO的主要来源为水煤气、发生炉煤气和煤气。

水煤气CO和H2的一种等分子混合物，是由空气和水蒸气交替地通入赤热的碳层时得到的：

发生炉煤气是CO和N2（CO占二分之一体积）的混合物，是由有限量的空气通过赤热的碳层时反应得到的：

煤气是CO、H2、CH4和CO2的一种混合物。水煤气、发生炉煤气和煤气都是重要的工业气体燃料。

碳酸和碳酸盐

CO2能溶于水生成碳酸H2CO3，碳酸是一种弱酸，仅存在于水溶液中，pH约等于4。

H2CO3为二元酸，必能生成两类盐：碳酸盐和碳酸氢盐。

C原子在这两种离子中均采取sp2杂化轨道与外来的4个电子生成四个键，离子为平面三角形。了解这两类盐在水中的溶解性、水解性和热稳定性很重要。

溶解性

水解性

热稳定性

溶解性

碳酸盐：铵和碱金属（Li除外）的碳酸盐易溶于水。其它金属的碳酸盐难溶于水。例如(NH4)2CO3、Na2CO3、K2CO3等易溶于水，CaCO3、MgCO3等难溶于水。

碳酸氢盐：对于难溶的碳酸盐来说，其相应的碳酸氢盐却有较大的溶解度。例如难溶的碳酸钙矿石在CO2和水的长期侵蚀下，可以部分地转变为Ca(HCO3)2而溶解：

对于易溶的碳酸盐来说，其相应的碳酸氢盐却有相对较低的溶解度。例如向浓的碳酸氨溶液通入CO2至饱和，便可沉淀出NH4HCO3，这是工业上生产碳铵肥料的基础。

溶解度的反常是由于HCO3-离子通过氢键形成双聚或多聚链状有关：

水解性

碱金属和铵的碳酸盐和碳酸氢盐在水溶液中均因水解而分别显强碱性和弱减性：

在金属盐类（碱金属和铵盐除外）溶液中加入?CO32-离子时，产物可能是碳酸盐、碱式碳酸盐或氢氧化物，究竟是哪种产物呢？一般来说：

（1）氢氧化物碱性较强的离子，即不水解的金属离子，可沉淀为碳酸盐。例如：

（2）氢氧化物碱性较弱的离子，如Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mg2+等，其氢氧化物和碳酸盐的溶解度相差不多，则可沉淀为碱式碳酸盐。例如：

（3）强水解性的金属离子，特别是两性的，其氢氧化物的溶度积小的离子，如Al3+、Cr3+、Fe3+等，将沉淀为氢氧化物。例如：

因此碳酸钠、碳酸铵常用作金属离子的沉淀剂。

热稳定性

热不稳定性是碳酸盐的一个重要性质，一般来说，有下列热稳定性顺序：

碱金属的碳酸盐>碱土金属碳酸盐>副族元素和过渡元素的碳酸盐

在碱金属和碱土金属各族中，阳离子半径大的碳酸盐>阳离子半径小的碳酸盐。

碳酸盐受热分解的难易程度还与阳离子的极化作用有关。