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替代产生烟雾和消耗臭氧的溶剂-CO2
2001年48期 发行日期:2006-04-17
作者:陈霞
替代产生烟雾和消耗臭氧的溶剂—CO2    世界各种工业每年要使用300亿磅(1磅=453.599g)以上的有
    世界各种工业每年要使用300亿磅(1磅=453.599g)以上的有机溶剂进行精密清洗、医疗装置及衣物清洗等,这些溶剂包括可挥发有机化合物和卤化物。有机溶剂长期被用作工业清洗剂,当其与阳光、含氮有机化合物混合时,会转变为地表的臭氧、硝酸和部分氧化有机化合物即烟雾。研究表明,烟雾可以诱发呼吸疾病及癌症。对流层的臭氧含量增大可损伤庄稼、硬化橡胶及使织物褪色等。    氯氟烃(CFCs)和氢氯氟烃(HCFCs)也可用作工业溶剂。由于
    氯氟烃(CFCs)和氢氯氟烃(HCFCs)也可用作工业溶剂。由于C-F键能较大,CFCs和HCFCs化学性质不活泼,是1种理想的溶剂。但当释放到空气中后,CFCs的惰性使它们通过对流层进入同温层,被太阳高能的UVC光降解产生氯自由基,其可作为催化剂破坏臭氧层。HCFCs作为CFCs的1种替代产品被使用,其消耗臭氧的能力为CFCs的5%,也不适合作为长期的替代产品。    CO2是这些溶剂的1种可能替代CFCs和HCFCs的产品,其价格
    CO2是这些溶剂的1种可能替代CFCs和HCFCs的产品,其价格便宜,可作为副产品从合成氨厂和天然气井中回收,而且,它无毒不可燃,不会形成烟雾,也不消耗臭氧。但它是1种温室气体,对全球变暖有一定的影响。为了减弱由CO2引起的全球变暖效应,可回收CO2作为溶剂。液态和超临界态的CO2很容易循环使用,蒸发过程即可去除杂质。这一纯化过程可减少能量的消耗,且不产生新的污染物质。    CO2作为溶剂使用,通常要求其转化为超临界状态。CO2的超临
    CO2作为溶剂使用,通常要求其转化为超临界状态。CO2的超临界温度和压力分别为31℃和72.8atm(1atm=101.33Pa)。碳原子数小于20的短脂链烃、卤碳化合物、醛、脂和酮都可溶于CO2中。超临界CO2还可溶解咖啡因,因而还可用于去除咖啡因。但它对一些工业物质(聚合物、重油、蜡、脂、助熔剂和焊剂的残余物,蛋白质、水、极性物质和重金属)的溶解能力较差,可以通过使用表面活性剂增强一些物质在液态和超临界CO2中的溶解能力。    Joseph M. Desimone发现,主链上的大多数或所有的碳原子均
    Joseph M. Desimone发现,主链上的大多数或所有的碳原子均连接有氟原子的聚合物可溶于液态和超临界状态下的CO2中,是仅有的可溶于超临界CO2的大分子聚合物中的1种。    Desimone 合成了一些由可溶和不溶于CO2的部分共同组成的嵌
    Desimone 合成了一些由可溶和不溶于CO2的部分共同组成的嵌段聚合物和移植聚合物,作为CO2助剂的表面活性剂,聚合物可由憎CO2部分组成主链,在主链上连接或移植亲CO2基团(含氟聚合物)。根据溶解物质的不同,憎CO2部分可选用亲油的或亲水的。当这种共聚物放在液态和超临界CO2中时会发生重排形成微乳液,不溶于CO2的基团被可溶部分包围。    使用共聚物,可以增加一般工业物质(蜡、脂、油等)在CO2的
    使用共聚物,可以增加一般工业物质(蜡、脂、油等)在CO2的溶解能力,从而使CO2可用于工业清洗。这种技术使CO2具备替代产生烟雾和消耗臭氧的有机溶剂的潜力。    目前,CO2表面活性剂技术已被Micell科技公司用于商业用途。
    目前,CO2表面活性剂技术已被Micell科技公司用于商业用途。该公司设计的干洗机使用液态CO2和表面活性剂替代PERC(全氯乙烯)作为干洗剂,还发展了以CO2和表面活性剂体系作为金属清洗剂的技术。(陈霞  摘译)



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