高等有機化學(第四版)（簡體書）

高等有機化學是用物理和物理化學的概念、理論和方法來研究有機化合物的結構和反應機理等問題的基礎科學，是基礎有機化學的深化與提高。本教材著重論述有機化合物的結構、反應機理以及它們之間的關係。包括：1．深入討論有機化合物分子結構，用分子軌道理論等闡述有機化學反應；2．深入討論立體化學方面的問題，重點是動態立體化學；3．概述研究有機化學反應機理的基礎知識和方法；4．系統介紹各類重要的有機化學反應機理；5．介紹有機光化學和自由基化學的基本知識等；6.多步驟有機合成路線設計基礎。高等有機化學研究的逐步深入，對整個有機化學的發展起著重要的理論指導作用，同時也為高分子化學、藥物化學和生物化學實踐提供日益深化的理論基礎。高等有機化學（第四版）是對（第三版）的修訂和完善。

汪秋安，湖南大學化學化工學院，教授 ，博士生導師。一直從事天然產物有機合成化學和應用有機化學方面的研究工作。近十年來主持國家或部省級項目5項，在國內外學術刊物上發表論文30余篇（其中SCI收錄18篇，EI收錄12篇。依托學科建設與本科教學質量工程創新、實踐有機化學及實驗課程新體系和化學化工創新型人才培養的研究與實踐，榮獲湖南省高等教育教學成果一等獎；理工融合的基礎化學教學體系改革的研究與實踐，獲得國家教學成果二等獎。

譯者前言
現今，靜電噴塗越來越多地走進了我們的生活。靜電噴塗對基材要求並不嚴格，同時色彩形式多樣，更換顏色樣式也很容易，成材率高，越來越受到廠家的喜歡。但是噴塗前處理過程，因為受到環保的限制而不能用鉻，許多問題凸顯了出來。同時以前即使使用鉻化，依然存在大量絲狀腐蝕的問題。現在的無鉻化工藝使絲狀腐蝕現象更為嚴重，這也是德國建築用鋁材往往使用陽極氧化作為粉末噴塗前處理的主要原因。
本書對噴塗前處理的很多方法進行了論述和研究。從環保、性能等角度進行了分析，也提出了很多新的方法供讀者討論。雖然本書已經成書十余年，但是論述的方法、分析問題的思路並不過時，甚至很多對我們來講，依然是新奇並有借鑒意義的。希望大家能從中得到於己有利的信息。
《鋁表面轉化膜》以鋁轉化膜處理技術為中心，對鋁合金表面前處理、鉻酸鹽處理技術和磷酸鋅系膜、磷酸鋯系膜、氟化鋁系膜、鋰鹽系膜、錳系膜、鈰鹽系膜、鉬系膜、鎂鹽系膜、鈣鹽系膜、硅烷體系膜、有機磷鹽系膜、有機-無機復合轉化膜、三價鉻溶液轉化膜，以及塗裝系膜等多種無六價鉻化學轉化處理技術的性能、開發現狀與發展方向、廢水處理等表面處理相關技術均有詳細論述。書中講述了各種方法的歷史來源、配方改進、適用領域、性能特點等，對於鋁合金的眾多應用領域，如家電製造、建築材料、航空航天、汽車、飲料罐、印刷版，以及軌道交通等均有涉及，這對從事鋁材表面處理科研人員和廣大一線技術人員具有很強的針對性和參考價值。
在本書翻譯過程中，趙正平先生做了大量實際工作，在此表示衷心感謝。

史宏偉
2022年3月

原著前言
文明的發展伴隨著金屬技術的進步。1886 年，霍爾和埃魯發明了鋁冶煉技術，雖然至今只有一百多年的歷史，但鋁已經成為現代社會發展不可或缺的金屬材料。
為提高鋁產品附加值、保持功能性、延長使用壽命，必須對其進行表面處理。20 世紀20 年代開發了使用鉻酸鹽的陽極氧化膜處理及轉化膜處理技術，歷經改良形成了今天的使用硫酸陽極氧化處理及鉻酸轉化處理技術。但是，隨著世界性環境保護意識的提高，使用鉻酸鹽受到了很多限制，無鉻處理技術開發利用取得一定進展，但尚未成熟。另外，從產品全生命周期評估的角度出發，表面處理的未來引起了人們的關注。
本書以鋁轉化膜處理技術為中心，對鉻酸鹽處理技術和無鉻酸鹽處理技術的開發現狀及表面處理相關技術研究進行詳細論述。
本書關於無鉻酸鹽處理技術的研究， 如能對科研人員有所幫助將不勝榮幸。

2003年3月
金子秀昭

第1章 概述001
1.1　鋁冶煉001
1.1.1　鋁的發現001
1.1.2　鋁冶煉方法003
1.1.3　鋁冶煉用原材料和單位能耗004
1.2　鋁的物理性質005
1.2.1　鋁元素005
1.2.2　結晶性質005
1.2.3　熱力學性質006
1.2.4　電性質006
1.2.5　物理性質006
1.3　鋁的化學性質007
1.3.1　氧氣007
1.3.2　水分007
1.3.3　水溶液007
1.3.4　鋁的氧化物和氫氧化物009

第2章 鋁合金及其表面012
2.1　鋁合金分類012
2.2　鋁合金種類013
2.2.1　變形用合金014
2.2.2　鑄造用合金015
2.2.3　鋁合金電極電位017
2.3　鋁表面018
2.3.1　引言018
2.3.2　表面氧化膜019
2.3.3　由金屬內部向表層移動019
2.3.4　環境對表面的污染021

第3章 鋁合金表面前處理024
3.1　引言024
3.2　處理方法025
3.2.1　物理方法025
3.2.2　電化學方法025
3.2.3　化學方法025
3.3　堿性洗凈025
3.3.1　堿性洗凈劑025
3.3.2　堿性洗凈劑管理027
3.3.3　堿性洗凈劑藥品的特點028
3.4　中性洗凈029
3.5　溶劑洗凈029
3.6　酸性洗凈030
3.6.1　硫酸-氟系031
3.6.2　硫酸-磷酸系031
3.6.3　硫酸系031
3.6.4　硫酸-有機酸系（草酸） 031
3.6.5　硝酸系031
3.7　洗凈方法031
3.8　表面活性劑032
3.9　掛灰的生成和去除033
3.10　洗凈過程中氧化膜層的生成036

第4章 轉化處理038
4.1　概述038
4.1.1　轉化膜位置038
4.1.2　轉化膜處理038
4.2　鉻酸鹽系轉化膜處理040
4.2.1　常用鉻酸鹽轉化膜處理040
4.2.2　各種鉻系轉化處理液組成043
4.2.3　轉化膜組成044
4.3　無鉻系轉化處理048
4.3.1　磷酸鋅系膜048
4.3.2　磷酸鋯系膜051
4.3.3　改良的磷酸鋯系膜053
4.3.4　氟化鋁系膜054
4.3.5　鋰鹽系膜056
4.3.6　錳系膜058
4.3.7　鈰鹽系膜060
4.3.8　鉬系膜062
4.3.9　鎂鹽系膜063
4.3.10　鈣鹽系膜063
4.3.11　鍍鋅064
4.3.12　氫氧化鋁系膜064
4.3.13　有機硅烷系膜065
4.3.14　有機磷鹽系膜066
4.3.15　有機-無機復合轉化膜067
4.3.16　原有技術068
4.3.17　3 價鉻溶液轉化膜處理068
4.4　噴塗型膜069
4.4.1　引言069
4.4.2　主要特徵069
4.4.3　噴塗型膜的種類071
4.5　腐蝕抑制劑072
4.6　轉化處理的歷史、現狀及未來動向073
4.6.1　歷史073
4.6.2　現狀074
4.6.3　未來動向075

第5章 轉化膜的性能077
5.1　一般性能077
5.2　耐腐蝕性077
5.3　溶出鉻量078
5.4　加熱的影響079
5.4.1　重鉻酸鹽膜079
5.4.2　磷酸鉻酸鹽膜082
5.5　鉻酸鹽膜自我修復性083
5.6　膜的電阻值083
5.7　膜隨時間的變化084

第6章 表面處理與環境保護086
6.1　鉻的限制使用086
6.1.1　汽車行業087
6.1.2　電氣/電子設備行業090
6.2　PRTR（污染物廢棄和轉移登記） 098
6.2.1　概要098
6.2.2　物件行業098
6.3　金屬元素的毒性099
6.4　鋁和老年癡呆症099

第7章 廢水處理101
7.1　酸堿系廢水101
7.2　BOD（生物需氧量） 101
7.3　COD（化學需氧量） 102
7.4　鋁102
7.5　硝酸102
7.6　磷酸102
7.7　金屬離子103
7.8　6 價鉻104
7.8.1　6 價鉻還原法104
7.8.2　硫酸亞鐵法104
7.8.3　亞硫酸氣體法、電解還原法104
7.8.4　離子交換樹脂法104
7.9　氟105
7.9.1　遊離氟105
7.9.2　硅氟化物105
7.9.3　硼氟化物105
7.10　硼105
7.10.1　絮凝沉澱法105
7.10.2　吸附法106
7.10.3　萃取法106
7.10.4　其它方法106
7.11　氰基106
7.11.1　堿氯法106
7.11.2　吸附法107
7.12　氰基絡合物107
7.12.1　藏青法107
7.12.2　吸附法107
7.13　閉環系統107

第8章 腐蝕109
8.1　抑制腐蝕110
8.2　腐蝕形態110
8.2.1　整體腐蝕110
8.2.2　局部腐蝕111

第9章 表面分析法113

第10章 成品和表面處理117
10.1　期望的功能117
10.2　預塗層板118
10.2.1　第1 次試驗118
10.2.2　第2 次試驗121
10.2.3　試驗方法122
10.3　飲料罐122
10.3.1　製造工藝123
10.3.2　產質量量124
10.4　PS 版124
10.5　汽車車體126
10.6　熱交換器128
10.6.1　汽車用塗層板129
10.6.2　家電用預塗板130
10.7　潤滑鋁板131
10.8　建築材料131
10.8.1　壓延/擠壓材132
10.8.2　鑄造材132
10.8.3　性能133
10.9　航空134
10.9.1　MIL 規格134
10.9.2　日本規格134
10.9.3　替代鉻酸鹽技術134

後記136