如何控制和消除曝气池产生的生物泡沫

喷霜又名喷出，是指未硫化胶或硫化胶内部所含的配合物(固体或液体)迁移表面而析出的现象。喷霜是胶料生产中常见的质量问题。 

原因

造成出现喷霜的原因有以下几点。

1、过量配合：各种助剂在橡胶中的溶解度不同，助剂在橡胶中的溶解度越小，越易出现由过量配合(即橡胶中助剂的含量超过其在橡胶中的溶解度)而引起的喷霜。过量配合而喷霜时，往往会带动其它组分一起喷出(这种现象称为被动喷霜)，尽管这些被动喷霜物在橡胶中远未达到饱和状态；

2、温度变化：助剂在橡胶中的溶解度随温度变化而变化，一般情况下，温度高时溶解度大，温度降低时溶解度减校由于橡胶制品通常在室温下使用，一旦外界温度低于室温，配方中一些助剂的含量接近其溶解度而析出,产生喷霜。例如夏季生产的胶鞋出厂检验时合格，贮存到冬季却发现喷霜；

3、欠硫：助剂在橡胶中的溶解状况受硫化条件影响。以NR为例，在正硫化条件下，交联密度最大，游离硫减小，喷硫几率降低，其它助剂穿梭于络的机会也降低，因而喷霜几率降低；反之，在欠硫状态下，网络交联密度相对较小，喷霜几率相应增大；

4、老化：老化意味着硫化胶络结构的局部因键断裂而受损，从而消弱了网络结构吸附和固锁配合助剂的能力，助剂向表面迁移导致喷霜；

5、受力不均：橡胶受到外力作用时，往往导致应力集中而使表面破裂，使原来呈过饱和状态的配合助剂微粒加速析出，在裂纹表面形成喷霜，并向周边延扩；

6、混炼不均：混炼不均导致配合剂在橡胶中分散不均，局部会出现配合助剂超过溶解度而产生喷霜。

配合剂从橡胶制品中喷出的现象，是橡胶制品生产中经常碰到的问题。最近有一本书在谈到这个问题的时候，将硫化体系配合剂的喷出、喷蜡、喷油、喷粉、发白等都统称为喷霜，这是非常不科学的，有时还可能将人引入岐途。如硫化配合的喷出、喷粉、氧化发白、以及由喷油或低沸点，物质蒸发引起的发白，从外观上看都是硫化橡胶表面有一层 白色的粉未，如将几种发白的现象都误判为硫化配合剂的喷出（即喷霜）。虽反复对硫化体系进行修改，发白的现象却可能得到解决。因为上述四种的发白现象中，表面白色的粉未并不都是硫化配合剂，且其发白的条件和方式亦不相同。

本文主张根据橡胶制品表面状况的变化及产生的原因，喷出物的成份分析，将配合剂从制品中喷出的现象分为：喷霜（专指硫化体系配合剂的喷出，以下同）、喷蜡、喷油、喷粉氧化发白、发兰和虹色喷霜等。详细的分类可以使我们可以从多个角度了解配合剂从橡胶制品中喷出的现象，以便对配合剂的喷出提出对症下药的解决方法。本文的阐述如有不当之处，请同行们予以指正。

一、喷霜

在各种橡胶杂配件和鞋材的生产中，为了提高生产效率，降低生产成本，橡胶配方中往往都加入了较多的硫黄、促进剂，如果各种配合剂配合不当或生产上稍不注意，就会出现喷霜现象。

1、喷霜产生的原因

（1）加入的硫黄、促进剂（某一种或总量的用量过高）。

（2）混炼时加入硫黄、促进剂的胶料温度高，混炼不均匀，造成硫黄、促进剂局部浓度过高。

（3）硫化时间不足或欠硫。

（4）整体配方配合不合理。

（5）因防老剂用量过高（多为对苯二胺类），防老剂的喷出带动残留的硫黄和促进剂喷出。

2、解决喷霜问题的辨证思维

所谓解决喷霜问题 的辨证思维，就是先找出胶料和硫化橡胶喷霜的原因，根据不同的原因给出不同的解决方法。

第一种情况的出现，主要是对各种橡胶（包括硫化橡胶）和各种硫化配合剂的相容性认识不足。首先，应该注意到各种橡胶和硫化配合剂的极性不同，同一种促进剂在不同橡胶 中的溶解度不同；不同的促进剂在同一种橡胶中的溶解度也有很大的差异。例如：TMTD、TMTM 在BR、IIR、EPDM中的溶解度很小，用量稍大即可能出现喷霜；但在NBR中（特别是高丙烯腈含量的NBR）即使用量大一点，也不会出现喷霜的危险。取代基为乙基的EZ、TETD在BR、IIR、EPDM中的用量可以比TMTD和TMTM大一点。而取代基为二丁基的BZ用量再大一点也不会出现喷霜的危险。其次，还没有引起人们足够注意的是，目前资料给出的硫黄、促进剂在橡胶中的溶解度基本上是指生胶，温度也不是在常温。硫化橡胶的组成和结构以及分子链的活动性与生胶存在很大的差异。表1是摘自邓本诚等编的《橡胶并用与橡塑共混技术——性能、工艺与配方》一书。由表1的数字可以看出，硫化配合剂在生胶中的溶解度与实际硫化橡胶中的硫化配合剂喷出的用量存在极大的差异。因此，硫化配合剂在生胶中的溶解度只是硫化橡胶喷霜的影响因素之一，而不是全部。因为橡胶和橡胶配方的千差万别，尚不能测定所有硫化橡胶中各种硫化配合剂的确切溶解度。只有通过试验确定硫化配合剂的合理用量和配合。再其次是在活性剂和其他配合剂存在下（包括不同促进剂的组合），硫化配合剂和橡胶的反应性，易于与橡胶反应的促进剂则不会喷出。第四点是残留的硫化配合剂在硫化橡胶中的存在形态（下一段会涉及）。

第二种情况并不是硫化体系中某种配合剂浓度过高或总体浓度过高造成的，而是因为局部浓度过高造成的。这种情况下多是混炼胶停放时已发白，连续的生产过程中也会出现硫化橡胶发白。这种情况的解决办法是降低混炼胶的温度后才开始加人硫黄、促进剂，并混炼均匀；或加料时要均匀地加入，不要一次性倒进去。有条件的可在混炼胶停放再进行翻炼。不必对配方进行修改 。

在较高的硫黄、促进剂配合的情况下，欠硫时使硫化橡胶中残留的游离硫黄、促进剂以及促进剂的产物较多。某些促进剂的分应产物分子量变小，极性增加，可能成为诱导喷霜的主要原因。充分硫化的硫化橡胶中，硫黄和促进剂与橡胶反应形成交联键和悬挂物，游离极性物质减少，喷霜的危险性大大减少。

整体配方的合理配合解决硫化橡胶喷霜的问题，目前尚未看到详细的研究报告和专题综述。我想这个问题至少可以包括 以下几个方面：一是硫化活性剂的作用，如氧化锌、硬脂酸和硬脂酸锌等，可以加快硫黄和促进剂与橡胶的反应，减少游离硫黄和促进剂的量。二是适当的促进剂组合，使其能互相活化，特别注意选择与橡胶反应性强的促进剂为主促进剂。填充补强剂的酸碱性也是影响硫化速度的重要因素，特别是酸性填料要加入适当的活化剂。三是增溶作用，当配方中加入某些增塑剂（如古马隆树脂、酚醛树脂等）或均匀剂（烷烃和芳烃树脂的混合物或芳烃和烷烃的共聚树脂）时，这些树脂分子量较大，不易在橡胶里发生迁移现象，具树脂分子链上带有一些极性和非极性的基团，与橡胶有很好的相容性，也与极性的促进剂或促进剂分解产物有很好的相容性，起到了增溶的作用。四是加入某些表面活性剂或具有络合作用的配合剂，改变了残留促进剂及其分解产物在橡胶里的存在状态，使得这些残留物不易喷出硫化硫化橡胶表面。五是加人的补强填充剂对小分子具有吸附作用，如炭黑、陶土等。某些填充剂对小分子的迁移具有阻隔作用，迟缓了这小分子的迁移速度，使其在相当长的时间内不会喷出硫化橡胶表面。如陶土、滑石粉等片状填料即具有这种阻隔作用。

其他配合剂配合不当引起的喷霜，只要适当减少该种配合剂的量即可。如前面提到的胺类促进剂用量多的配合不当。

二、喷蜡

喷蜡是泛指如硬脂酸、石蜡、聚乙二醇（PEG）等以蜡状方式喷出硫化橡胶表面。硬脂酸、石蜡用量过多往往容易喷出硫化橡胶表面已为大家所熟知，而PEG的喷出仍是困扰不少厂家的大问题。比较多的鞋材厂使用的补强剂主要是白炭黑，根据试验必须加入白炭黑量的10%～12%的PEG作为活化剂，才能获得与填充炭黑的胶料相同的硫化速度。因此，常见以白炭黑为主要填料的鞋材出现喷蜡现象，特别是以BR为主要生胶印透明鞋材更为严重。但如PEG的用量减少又会出现硫化不熟而喷霜的问题。如果将PEG用量降至白炭黑用量的5%～6%，并注意硬脂酸和石蜡的用量，喷蜡的现象便会得到解决。为解决硫化速度的问题，可以加人适量的胺类活化剂或适量的Si-69偶联剂。亦可适当增加氧化锌（或透明氧化锌）的用量，调整促进剂的组合，如加入少量的促进剂D或次磺酰胺类促进剂。

三、喷粉

喷粉亦称作喷白，其主要的喷出物是加入的轻质碳酸钙和偏碱性的沉淀白炭黑（pH值大约为6.5～7，而正常的沉淀白炭黑pH值应为4～5）。这类填料含水量较高，在潮湿的天气时含水量会更大。在较高的硫化温度时，这些填料会随着水份的蒸发而溶出硫化橡胶的表面，或随后会沿着水份蒸发而形成的毛细管通道出表面，水份蒸发以后便留下白色的粉未。要解决喷粉的问题，首先是不要使用偏碱性的沉淀白炭黑，在潮湿的天气要注意填料的防潮。如果是使用密炼机混炼的话，提高混炼胶的排胶温度，可以使大部份的水在混炼时蒸发掉；如果是使用开炼机混炼的话，受潮的填料最好烘干以后再使用。要鉴别硫化橡胶表面究竟是喷霜还是喷粉，第一步是检视配方，看哪种喷出的可能性更大，第二是用火烧，如果表面的粉未会熔化或烧焦便是喷霜；如果火烧后表面的粉未的形态和颜色没有变化，便是喷粉了。

四、发白或露白

填充大量白色填料的合成橡胶硫化橡胶，在臭氧、紫外光或光氧的老化作用下，表面会出现白色并易脱落的粉末，这情况称为发白或露白。这种情况在塑料和涂料行业称为粉化。这是因为覆盖在白色填料表面的橡胶分子因氧化断链，而失去了对粉料的覆盖作用，使粉料显露了出来。为防止这种发白现象的过早发生，可以在胶料中加入适量的防老剂、石蜡和紫外线吸收剂，钛白粉亦可遮挡和吸收光线，迟缓发白现象的产生。但在光氧老化的初期亦可能出现喷霜现象，并且可转化为红色喷霜。

五、油和低沸点挥发物的喷出

喷油可由如下三方面原因造成，一是增塑剂与橡胶的相溶性差，用量稍多即会喷出，如DOA、DOS在高丙烯腈含量的丁腈橡胶中。少量的硅油亦会从橡胶中喷出，最近还发现某些供应商的Si-69偶联剂也会喷出。另一个原因是增塑剂（或软化剂）中含有低沸点成份（如白矿油），这部份油在脱模后即会蒸发出来，然后在硫化橡胶表面冷凝；另一种低沸点的成分，可能是高温硫化时所产生的分解物。第三种情况是硫化温度过高或硫化过程中失压而造成，这种情况在开模时即可看到，光面的胶片尤其明显。

油和低沸点物喷出（或蒸发）的结果，可能还会造成喷霜的现象，这是溶于油中的促进剂被一齐带出、或硫黄升华的结果。这时会出现两种情况：如果被刚出模的胶片覆盖的底片是热的话，则未被覆盖的底片边缘发白；如果被覆盖的底片是冷的话，则被覆盖部分发白。这是低沸点蒸发物冷凝造成。

六、虹色喷霜和发兰

橡胶制品经高温和光照后，表面会出现黄色、红色和兰色或黄铜色，这种现象通常称为虹色喷霜。以炭黑补强的硫化橡胶有时也会出现兰色光，被称为发兰。

硫化橡胶表面出现彩色的现象，其色调取决天彩色光源的光谱组成以及物体表面对各种可见光波长的反射比例 。表2列出了光的波长范围与光的颜色关系，当波长在两个相邻颜色的过渡区域变动时，可以看到一系列的中间色，例如红、橙两色的中间色有红光橙、橙光红等等。

有机物结构中的＞C=C＜、＞c=o、-N=N-、-NO2基团能被紫外或可见光波长范围内的辐射所激发，从面在可见光范围内产生吸收带，这些原子团被称为发色团。而当一个发色团的共轭体系中含有象-NH2、-OH、-OR、-SH、-Cl、-Br、-I等给电子基团时，这些基团称之为助色团。橡胶和配合剂中的炭黑、促进剂、防老剂、增塑剂等可能含有以上的带些基团，或在受热和光照后生成其中的某些基团。硫化橡胶表面的虹色喷霜，与其表面物质的化学组成和结构有关。

有人曾经对EPDM硫化橡胶的虹色喷霜现象进行了分析研究，未经光照的EPDM样品是黑色的，没有任何喷霜的痕迹，即不发白也不出现彩色的虹色喷霜现象 该样品经阳光照射后则有明显的颜色变化，其颜色接近于黄铜色。对两个样品进行了表面清洗——红外光谱分析、热解吸——气相气谱/质谱分析和表面的次级离子质谱分析。研究结果表明：受过阳光照射的样品表面含有更多的未反应的硫化促进剂残留物，该残留物含有硫、氧、氮。虹色喷霜可能是由于橡胶中的增塑剂（或软化剂）载着那些化学物质缓慢地向制品表面迁移（或是 自行迁移），在光和热的作用下，发生氧化反应引起的颜色变化。进一步的研究发现，这种虹色喷霜与促进剂的种类及用量有关（光喷霜后变色）。

由表3可知，在三元乙丙橡胶中，不同的促进剂及不同的用量，是喷霜及变色程度不一样，不同的促进剂的颜色变化也不一样。因此，任何防止促进剂、防老剂等极性物质喷出，以及能防止喷出物光氧化作用的措施，都可以避免虹色喷霜现象的发生。如选用合适的促进剂种类和防老剂种类及用量，合理的促进剂和活性剂配合（提高硫化反应的速度和反应程度），加入造量的石蜡（或微晶蜡）以隔绝氧和臭氧的作用，加入紫外光吸收剂、光的屏障剂等，以减弱或消除光对氧化反应的激发作用等等。减少或不用某些可以引起变色的增塑剂，如古马隆树脂、高芳油、松焦油等。加大硫化橡胶的硫化程度，以减少残留的促进剂量。对于三元乙丙橡胶最好选用二烯含量高的牌号，因其硫化速度较快，促进剂消耗量大，使残留物向制品表面迁移减少，为易发生虹色喷雾；高乙烯含量的EPDM会产生结晶，对软化剂的吸收作用有限，过量的软化剂会与促进剂的残留物一起渗出表面。引进虹色喷霜的发生。

黑色的硫化橡胶发兰，有时是由于反射兰光的喷出物引起的，但是在很多情况下是由于炭黑引起的，特别是填充了较大量的导电炭黑和小粒径的炭黑（如N220、N330）时。如果改用粒径较大的炭黑（如N550、N660、N774等），硫化橡胶发兰光的现象就可以消除。如果必须选用导电炭黑和小粒径炭黑的情况下，掺用部分粒径较大的沉淀白炭黑（消光剂）或陶土、钛白粉（遮盖作用）等，亦可使兰光消除或减弱。

根据泡沫形成的机理及其影响因素，可采用物理化学和生物的方法对泡沫进行控制。控制泡沫特别是生物泡沫的实质并非消除Microthrix parvicella等细菌的产生，主要途径就是在曝气系统中建立一个不适宜丝状菌异常生长的环境，抑制其在活性污泥中的过度增殖，使丝状菌与絮凝体形成菌保持平衡的比例生长。

1 物化方法控制泡沫

① 喷洒水

喷洒的水流或水珠能打碎浮在水面的气泡,以减少泡沫。但不能根本消除泡沫现象，是一种最常用最简便的物理方法。

② 投加化学药剂

阳离子（PAM）聚丙烯酰胺(acrylamide¬based cationic polymer)是一种常用的消泡剂，工程实例中，把阳离子聚丙烯酰胺投加于二沉池进水管中，其既有抑制Nocardioform actinomycetes生长的作用，又有通过回流污泥进入曝气池消除污水中表面活性剂及表面活性物质极性－非极性特点的作用。由于上述两点的存在，新的稳定泡沫难于大量生成，而在水面上的泡沫层由于水面紊动，泡沫受剪力作用不断破碎，表面泡沫水膜由于水分不断蒸发,泡沫不断破碎,泡沫层也逐渐消失[10]。

低浓度的H2O2也是一种较常用的泡沫消除剂，在活性污泥中投加当投加低浓度H2O2时,其浓度不足以杀死菌胶团表面伸出的丝状菌，只能氧化部分生物残渣和消除代谢过程产生的毒素，净化菌胶团细菌生长的环境，促进了菌胶团细菌优势生长, 使菌胶团菌和丝状菌的生长达到了新的平衡，从而达到控制生物泡沫的目的，而出水水质并未恶化。H2O2应投加于回流污泥中，投加浓度为20～25mg H2O2/(kg?MLSS)[11]。

Yongwoo Hwang等通过污水厂观察、实验室试验以及现场应用，发现污水中的泡沫是典型的季节性出现的，代谢和动力学的调节并不能很成功的抑制Microthrix parvicella的过度生长和泡沫的产生，经过与氯、阳离子聚丙烯酰胺两种化学药剂相比较，发现除丝状菌聚季铵碱(quaternary ammonium¬based anti¬filament polymer, AFP)是一种最有效的物理化学方法来抑制Microthrix parvicella的过度增殖，能有效的控制泡沫，并未给出水水质带来变化[12]。

另外，如氯、臭氧、聚乙二醇以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等均具有较强的氧化性，也可当作消泡剂使用。

2 生物方法控制泡沫

① 降低细胞平均停留时间

降低细胞平均停留时间是很有效的控制泡沫的方法，实质即利用丝状菌平均世代时间较长于絮凝体形成菌的特点，抑制丝状菌的过度增殖，细胞平均停留时间越短，丝状菌越少，泡沫也越少。

② 调节污水pH值

研究表明，最适宜Nocardia amarae生长的pH值为7.8,最适宜Microthrix parvicella生长的pH值为7.7～8.0，当pH值从7.0降为5.0～5.6时，能有效控制这些微生物的过度生长，减少泡沫的形成[13]。

③ 降低曝气的空气输入率

降低了曝气的空气输入率，一是能降低曝气池中气提强度，减缓了丝状菌的上浮速度；二是能降低曝气池中的溶解氧浓度，Nocardia amarae是严格的好氧菌,在缺氧或厌氧条件下,不易生长,但 Microthrix parvicella却能忍受缺氧状态。再者，降低曝气池的空气输入量也相应的降低了微气泡的生成量，即减少丝状菌和放线菌机体上浮的载体，从而延缓泡沫的形成。

泡沫的形成

活性污泥工艺中，泡沫的形成一般有以下几种形式，主要包括工艺运行初始时期形成泡沫、反硝化作用起泡、表面活性剂起泡以及生物泡沫等。生物泡沫粘度大，呈黄褐色，具有稳定、持续、较难控制的特点。

1.1 工艺运行初期形成泡沫

曝气池开始运转时，特定表面活性剂对有机物的部分降解作用形成泡沫，并使泡沫迅速增长。这些泡沫一般呈白色且质轻，当活性污泥达到成熟时消失。

1.2 反硝化作用起泡

由于在二沉池或曝气不足的地方会发生反硝化作用，使微小的氮气气泡释放出来，从而使污泥的密度减小，有利于其上浮，产生泡沫现象。这种现象在二次沉淀池中表现明显，且产生的悬浮泡沫通常不稳定。

1.3表面活性剂起泡

污水中的表面活性剂和淀粉、蛋白质、油脂等表面活性物质在分子结构上都表现为含有极性－非极性基团即所谓双亲分子，在曝气的条件下，非极性基团一端伸入气泡内，而极性基团选择地被亲水物质所吸附，这样亲水性物质的表面被转化成疏水性物质而粘附在气泡水膜上，随气泡一起上浮至水面。

各种悬浮物质若混入表面活性剂等产生的泡中，这些物质单独存在并不能发泡,但是可使泡沫稳定。如造纸工业中的微细纸浆，食品工业中的纤维质等。另外，如氯化钠、硫酸钠、硫酸铝等盐类的水溶液,单独存在几乎不产生泡沫,但也有助于泡沫的稳定，使泡沫难以消失。

1.4　生物泡沫 

目前，普遍认为生物泡沫形成的主要原因是：在各种因素影响下，造成丝状菌和放线菌等微生物的异样生长，丝状菌的比生长速率高于了菌胶团细菌，又由于丝状菌的比表面积较大，因此，丝状菌在取得污水中BOD5物质和氧化BOD5物质所需要的氧气方面都比菌胶团细菌有利得多，结果曝气池中丝状菌成为优势菌种而大量增值，导致生物泡沫的产生。再加上这些微生物大都呈丝状或枝状,易形成网,能捕扫微粒和气泡等,并浮到水面。被丝网包围的气泡,增加了其表面的张力,使气泡不易破碎,泡沫更加稳定。另外，曝气气泡产生的气浮作用是泡沫形成的主要动力因素。

泡沫的控制

根据泡沫形成的机理及其影响因素，可采用物理化学和生物的方法对泡沫进行控制。控制泡沫特别是生物泡沫的实质并非消除Microthrix parvicella等细菌的产生，主要途径就是在曝气系统中建立一个不适宜丝状菌异常生长的环境，抑制其在活性污泥中的过度增殖，使丝状菌与絮凝体形成菌保持平衡的比例生长。

2.1 物化方法控制泡沫

① 喷洒水

喷洒的水流或水珠能打碎浮在水面的气泡,以减少泡沫。但不能根本消除泡沫现象，是一种最常用最简便的物理方法。

② 投加化学药剂 

阳离子聚丙烯酰胺(acrylamide&notbased cationic polymer)是一种常用的消泡剂，工程实例中，把阳离子聚丙烯酰胺投加于二沉池进水管中，其既有抑制Nocardioform actinomycetes生长的作用，又有通过回流污泥进入曝气池消除污水中表面活性剂及表面活性物质极性－非极性特点的作用。由于上述两点的存在，新的稳定泡沫难于大量生成，而在水面上的泡沫层由于水面紊动，泡沫受剪力作用不断破碎，表面泡沫水膜由于水分不断蒸发,泡沫不断破碎,泡沫层也逐渐消失。

低浓度的H2O2也是一种较常用的泡沫消除剂，在活性污泥中投加当投加低浓度H2O2时,其浓度不足以杀死菌胶团表面伸出的丝状菌，只能氧化部分生物残渣和消除代谢过程产生的毒素，净化菌胶团细菌生长的环境，促进了菌胶团细菌优势生长, 使菌胶团菌和丝状菌的生长达到了新的平衡，从而达到控制生物泡沫的目的，而出水水质并未恶化。H2O2应投加于回流污泥中，投加浓度为20～25mg H2O2/(kg/MLSS)。Yongwoo Hwang等通过污水厂观察、实验室试验以及现场应用，发现污水中的泡沫是典型的季节性出现的，代谢和动力学的调节并不能很成功的抑制Microthrix parvicella的过度生长和泡沫的产生，经过与氯、阳离子聚丙烯酰胺两种化学药剂相比较，发现除丝状菌聚季铵碱(quaternary ammonium&notbased anti&notfilament polymer, AFP)是一种最有效的物理化学方法来抑制Microthrix parvicella的过度增殖，能有效的控制泡沫，并未给出水水质带来变化。

另外，如氯、臭氧、聚乙二醇以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等均具有较强的氧化性，也可当作消泡剂使用。

2.2 生物方法控制泡沫

① 降低细胞平均停留时间

降低细胞平均停留时间是很有效的控制泡沫的方法，实质即利用丝状菌平均世代时间较长于絮凝体形成菌的特点，抑制丝状菌的过度增殖，细胞平均停留时间越短，丝状菌越少，泡沫也越少。

② 调节污水pH值

研究表明，最适宜Nocardia amarae生长的pH值为7.8,最适宜Microthrix parvicella生长的pH值为7.7～8.0，当pH值从7.0降为5.0～5.6时，能有效控制这些微生物的过度生长，减少泡沫的形成。

③ 降低曝气的空气输入率

降低了曝气的空气输入率，一是能降低曝气池中气提强度，减缓了丝状菌的上浮速度；二是能降低曝气池中的溶解氧浓度，Nocardia amarae是严格的好氧菌,在缺氧或厌氧条件下,不易生长,但 Microthrix parvicella却能忍受缺氧状态。再者，降低曝气池的空气输入量也相应的降低了微气泡的生成量，即减少丝状菌和放线菌机体上浮的载体，从而延缓泡沫的形成。

    ④ 回流厌氧消化池上清液

试验表明，厌氧消化池上清液能抑制Rhodococcus rhodochrous菌属的生长，采用厌氧消化池上清液回流到曝气池的方法，也能控制曝气池表面泡沫的形成。但由于厌氧消化池上清液中含有高浓度好氧底物和氨氮，它们都会影响出水水质，因此应慎用。

⑤ 增设生物选择器  

生物选择器有好氧选择器和缺氧选择器两种，其目的就是使进入曝气池的污水先于回流污泥在其中充分混合，通过调节F/M、DO等因素，选择性的发展絮凝体形成菌，抑制丝状菌等的过度增殖。在设计选择器时，选择器需要分格设置，一般多采用4～6格；尽量提高选择器第一格的F/M值，形成F/M梯度；还要控制选择器的水力停留时间，一般为10～15分钟。另有研究表明：好氧选择器能一定程度地控制Microthrix parvicella，但对Nocardia 菌属无大影响；而缺氧选择器对Nocardia菌属有控制作用，却对Microthrix parvicella无太大作用。

⑥ 采用连续填料反应器

D.Mamais(1998)等也认为，没有证据表明厌氧和缺氧选择器能够绝对成功的控制Microthrix parvicella的扩散和增殖，连续流和序批实验表明，控制Microthrix parvicella 生长的最佳方式就是采用连续填料反应器，理由有二：一是利用絮凝体形成菌的高吸附能力能够大量去除慢速生物降解COD；二是能避免胶体物质水解后可溶产物的扩散。

请参阅：《曝气池溢泡的形成和消泡方法》　

http://tyh.1.blog.163.com/blog/static/74145910201332310410597/　

使用泡沫消除剂、喷洒水或者控制温度、

1、喷洒水或者控制温度进行泡沫消除，但这两种物理方式消泡时间较长，消泡也并不明显有效。

2、使用泡沫消除剂。可以采用具有强氧化性的杀菌剂，如氯、臭氧和过氧化物等。还有利用聚乙二醇、硅酮生产的市售药剂，以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等。药剂的作用仅仅能降低泡沫的增长，却不能消除泡沫的形成。

虽消泡剂在消除泡沫时有着比较显著的效果，但是这种方式需要人工进行投入，剂量控制并非稳定。其本身COD含量较高，一不小心COD便会超标，给污水处理带来一定的困扰。其消耗品的性质，也提升了一部分成本，这种方法耗工耗时。

扩展资料：

泡沫产生的原因：

泡沫的形成非常简单，只要向起泡剂（表面活性剂或高分子化合物）溶液中通入气体，在溶液表面即有泡沫生成。泡沫形成后，气泡壁间夹带上来的液体在重力作用下向下流失，液膜逐渐变薄，气泡互相接近而变形。

在此过程中，如果液膜强度不够，则液膜破裂，泡沫逐渐消失。如果起泡剂能在气-液界面吸附形成较紧密的单分子层，则液膜变薄到一定厚度后，两个单分子层在液相相遇而发生空间阻碍作用或两个扩散双电层重叠而发生电性排斥作用，此两种作用均可阻止液膜进一步变薄。

液膜在某一厚度达到平衡，泡沫可处于暂时稳定状态。因此，吸附单分子层在接近时造成的空间阻碍作用和双电层的排斥作用愈大，泡沫愈稳定。

参考资料来源：百度百科-泡沫

参考资料来源：百度百科-泡沫消除剂

宁波能源消除泡沫的方式是使用泡沫消除剂。泡沫消除剂采用具有强氧化性的杀菌剂，如氯、臭氧和过氧化物等。还有利用聚乙二醇、硅酮生产的市售药剂，以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等。具有很好的消除泡沫的功效。所以宁波能源消除泡沫的方式是使用泡沫消除剂。

5.1 引言

溶剂的类别：

a. 质子性溶剂，或氢键供体类溶剂（路易斯酸），例如，水、乙醇、乙酸和氨；

b. 氢键受体类溶剂（路易斯碱），例如，水、三乙胺、乙酸乙酯、丙酮和DMF；

c. 极性非质子溶剂，或称为“非羟基溶剂”，例如，DMSO、DMF和二甲基乙酰胺DMAc；

d. 氯代烷烃类溶剂，例如，二氯甲烷、氯仿和四氯化碳；

e. 氟碳类溶剂，例如，六氟异丙醇；

f. 烃类溶剂，例如，己烷、异辛烷和甲苯；

g. 离子液体；

h. 超临界气体，例如，超临界二氧化碳。

溶质被溶剂所包围的过程叫做溶剂化，水的溶剂化则被称为水合。溶剂化值指的是包围一个离子的溶剂分子数。一般来说，溶剂化程度随着电荷数的增加和离子半径的减小而增大。一个物种的反应活性随着溶剂化程度减小而提高，因为溶剂化的分子屏蔽了反应物，分散了电荷。某分子的其中一个部位可能更易于被另一种溶剂所溶剂化。比如，偶极性的非质子溶剂，例如DMSO，溶剂化阳离子，从而使另一部分的阴离子更容易反应。冠醚，常用作相转移催化剂（PTC），也类似地和阳离子形成配合物而使阴离子部位更具有活性。在溶剂混合物中两种溶剂可溶剂化分子的不同部分，使得组成混合溶剂后溶解性能比各自任何一种单一溶剂好。有个明显的例子，氢氧化钠的溶剂化程度的降低是如何影响其反应活性的：固体氢氧化钠（三分子水合物）的碱性比15%氢氧化钠（11分子水合物）碱性增强50000倍。（PTC据说能产生“裸露的阴离子”，但是少量的水是必须的，特别是对于固-液相转移反应。在研发相转移催化过程中，水分的含量是一个关键的参数。）溶剂化是选择溶剂要考虑的众多重要因素之一。

谨慎选择溶剂的重要性：

a. 给设备和操作人员提供安全、无害的大规模生产条件；

b. 溶剂的理化性质，如极性、沸点、水混溶性，影响反应的速率、两相的分离、结晶的效果及通过共沸或干燥固体除去挥发性组分；

c. 其他理化性质，如混合物的黏度影响传质和传热、副产物的形成和物理运输；

d. 回收和套用溶剂的难易程度，极大地影响产品成本（CoG）。

最好的溶剂应该能使产物从反应中直接结晶析出来。

为快速工艺放大选择溶剂的最关键原则是均相反应通常比非均相反应快得多，也容易放大。如果必须是非均相的条件，必须选择溶剂和反应条件使反应混合物是液态而易混匀的。（对于传统的氢化反应，由于是液-固-气分散体系，有效的搅拌是相当重要的。）许多情况下，产物的分离能驱动反应持续进行。最好是能结晶而不是形成沉淀或油状物，这种情况下会卷入原料。

对于有些反应过程，非均相的条件是有利的。非均相的条件可以加速反应或者减少产物在反应条件下的降解。

相转移催化剂通常用在两种不混溶的溶剂中，反应发生在有机相或界面。有时固-液相转移催化反应也用到碱类，诸如碳酸钾悬浮在反应体系中。

在某些已开发的非均相的反应中原料会随着反应的进行而溶解。某些反应全程都是悬浊液。选择对组分有一定溶解性的溶剂可提高反应效率，如往水相中的反应添加乙醇或者DMSO。某些反应，非均相的条件也可能增加副反应。

酰胺的大规模制备通常用到Schotten-Baumann反应，具体来说，将胺与酰氯或酸酐缩合，再用碱溶液中和生成的酸。如果不加碱，等摩尔量的胺和酰氯反应的理论收率只有50%。如果不加有机溶剂，产物酰胺会析出来并且夹杂原料，所以一般都用有机溶剂。用与水不混溶的有机溶剂可以减少易水解的试剂和产物的降解。

【二氯甲烷中制备酰氯，需要更加仔细的操作（Vilsmeier试剂能溶于二氯甲烷，但反应放热厉害，且产物容易消旋）。DMF不适合制备酰氯，DMF和氯化试剂能形成二甲氨基甲酰氯（DMCC），在μg/mg水平就有动物致癌性】

在pH 8以上进行Schotten-Baumann偶联反应，酰氯容易水解，并可见吖内酯的形成及消旋；而pH＜7时，由于胺被质子化了，偶联反应进行得很慢。反应最好的条件是用缓冲剂调pH到8，加酰氯的同时滴加1 M氢氧化钠以维持pH在7~8之间。

一些学术研究使用的溶剂在工业生产中也许并不受欢迎。

具有较低闪点（在该温度下，蒸气能够被引燃）的溶剂会因安全问题而避免使用。易燃溶剂及溶在这些溶剂里面的试剂，如甲基锂的乙醚溶液，会被限制在地面运输。

极性是溶剂的一个关键参数。介电常数能衡量溶剂传导电荷的能力。Gutmann供体数从本质上衡量溶剂分子的路易斯碱的碱性。Hansen溶解度参数考虑了范德华力、偶极作用和氢键，Hildebrand参数则发展了它。Reichardt的π-π*吸收位置漂移的溶剂化显色。

强极性溶剂能稳定极性染料基态的能量，导致更大的π-π*越前。在溶剂中的染料颜色能指示溶解它的单一溶剂或混合溶剂的极性。

选择溶剂的时候，溶剂的沸点很重要。高沸点的溶剂，例如二甲苯，因为将溶剂残留去除到可接受的水平存在潜在的困难，所以很少选择它来分离原料药。高沸点、水溶性溶剂更容易通过萃取除去。

产物富集萃取时，乙酸乙酯被认为是一种比乙酸异丙酯更具反应活性的溶剂。实验室存在的乙酸乙酯含有过氧化物，可以氧化亚砜、胺类和酮类，后者可以得到Beayer-Villiger氧化产物【酮在过氧化物(如过氧化氢、过氧化羧酸等)氧化下得到相应的酯的化学反应。醛可以进行同样的反应，氧化的产物是相应的羧酸】；氧化剂最有可能是过氧乙酸，由乙酸乙酯水解得到的乙醇和空气生成。

乙酸异丙酯比乙酸乙酯更稳定，可与氢氧化钠水溶液共同作用将盐酸盐游离出来。当用乙酸乙酯和2M氢氧化钠处理时，使用碳酸氢钠水溶液就不会发生上述情况。制备硫酸盐时，要将乙酸乙酯改成乙酸异丙酯，因为后者在酸性条件下更难水解。用乙酸乙酯萃取伯胺，形成了一种乙酰胺，产物能萃取到二氯甲烷中。（后面一种情况，反应产物是一种甲氧基乙酰胺，在Sukuzi偶联的碱性条件下，甲氧基乙酰胺会发生部分水解。通过重结晶除去乙酰胺杂质很难。）氨、正丁胺和乙酸乙酯发生乙酰化的速度快于乙酸异丙酯，而萃取时水的存在能加速胺类的乙酰化。一般来说，用乙酸异丙酯萃取比用乙酸乙酯得到的杂质少。

NMP被认为环境友好，但因生殖毒性被重新划入二类溶剂。

2-甲基四氢呋喃在有机金属反应中很有用。购买的2-甲基四氢呋喃含有高达400 μg/mL的BHT作为稳定剂添加的，另外一种则不含添加剂；2-甲基四氢呋喃暴露在空气中生成过氧化合物的速度比四氢呋喃稍快。2-甲基四氢呋喃和HCl反应比四氢呋喃慢。3M的甲基锂溶液，溶剂可以是2-甲基四氢呋喃，也可以是二乙氧基甲烷（DEM）。

甲基乙基酮（MEK）会形成活性过氧化物，引发聚合和其他反应。在氧气存在下，MEK可用于氧化Co(II)到Co(III)，是一种很有用的氧化剂。尽管MEK有合适的沸点，能与水形成共沸，也要考虑到它生成过氧化物的能力。

甲基异丁基酮（MIBK）对底层大气中臭氧的形成来说是一种高容量的溶剂，被认为生成大气臭氧的能力比乙酸异丙酯强，因此要避免使用MIBK。

5.2 使用共沸物时选择的溶剂

共沸物是恒定沸点的混合物，有着固定的摩尔组成。共沸物由两种、三种或者更多组分组成，可以是均相或非均相的。重要的共沸物是沸点降低的共沸物，即混合物的沸点比任意组分的沸点都要低。（熟悉的共沸物中，浓盐酸是个例外，形成沸点升高的共沸物。）所有非均相的共沸物的沸点都降低。不同的液体如果沸点接近就可以形成共沸物。许多有机溶剂可以与水形成共沸物，可利用这一性质除水。

共沸物的主要价值在于能有效去除反应混合物中易挥发的组分。共沸除去易挥发组分可以促进反应进行。共沸物有益于分离后处理。六甲基二硅烷（酸催化脱三甲基硅烷保护基的副产物）能和醚类、醇类、乙腈及三甲基硅醇形成共沸物。即使共沸物不能完全除去杂质组分，也能降低沸点。共沸物如果能够回收套用，也是较为经济的溶剂。

当一对共沸物的组成接近1:1时，从其中一种溶剂中分离出另一种溶剂更容易。

通常减压蒸馏时会进一步减少馏出物中较少组分的比例，如乙酸乙酯-水共沸物减压蒸馏过程，这也被称为“破坏型共沸物”。在异丙醇-水共沸物中，没有发现该现象。

5.3 选择溶剂以增加反应速率，减少杂质生成

一般来说，增加溶剂极性的效果取决于原料或中间体中是否有高浓度电荷（电荷/体积）。（有时描述为电荷局部定域较大，而电荷局部定域较小有时称为电荷分散。）极性溶剂优先溶解离子或电荷浓度高的中间体。如果中间体中电荷浓度比原料高，极性溶剂能够稳定中间体和促进其生成，因而加快反应速率。如果中间体的电荷比原料的电荷分散，极性溶剂会稳定原料，降低反应速率。自由基诱导的反应受溶剂极性的影响很小。定量的电荷局部定域/离域模型没有考虑溶剂的其他影响，例如氢键、螯合作用、温度以及反应的浓度。有时，改变溶剂也可改变反应机理。

5.4 溶剂中的杂质和反应溶剂

分子筛是最普遍有效的除水处理方法。规模化生产中，溶剂和设备一般是共沸除水，或填充过量的吸水试剂。

过氧化物可在实验室和放大常见的溶剂中生成，如异丙醇和乙酸乙酯。溶剂暴露在空气和光线中会产生氢过氧化物和其他过氧化物。一般来说，含有氢原子的化合物在自由基反应中易生成过氧化合物，例如叔碳、苄基型碳、烯丙基型碳、醚氧的α-碳、醛和醇。生成过氧化物后，问题就来了。例如过氧化异丙醚会在溶剂瓶口附近析出，或浓缩溶剂时过氧化物会富集。

检查溶剂中过氧化合物的简便检测方法：用水润湿过氧化检测试纸，然后滴一滴溶剂。碘量法滴定是一种定量的方法。BHT（大约250 μg/mL）通常添加到市售的四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃中作为安全措施。放大时，浓缩四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃会添加BHT作为安全措施。蒸出溶剂时，可能会使作为稳定剂的BHT富集，干扰HPLC和其他分析。BHT经氧化可生成黄色的二聚物。

过氧化物除了可能引发安全问题，还能影响反应进程。

放大时还要注意静电的蓄积，带电荷的烃类溶剂通常是很麻烦的。非金属添加剂，例如Statsafe，已经被开发用来减少溶剂的导电性，减少静电释放的风险。一般来说，烃类静电释放的风险比较大，例如庚烷。使用多聚物和胺类的混合物作为添加剂的溶剂生产原料药，添加剂可能会被认为是原料药中的杂质。当加入少量极性溶剂时，例如异丙醇，能减少静电释放的风险。

二氯甲烷的反应活性通常会被忽略。桥头胺类，例如士的宁、奎宁及三乙烯二胺，尤其易与二氯甲烷发生反应，其次是甲基叔胺和仲胺。脯氨酸和二氯甲烷可以制备缩醛胺。由于氯的第二次取代比第一次快得多，吡啶很快形成缩醛胺。类似地，吡啶和二氯甲烷反应形成二吡啶盐，第二次取代比第一次快得多。4-二甲氨基吡啶（DMAP）反应速度是吡啶的7倍。1-羟基苯并三唑（HOBt）是多肽偶联时常用的一种催化剂，能和二氯甲烷反应。硫醇和二氯甲烷反应的活性在相转移催化反应中被忽略。格氏试剂在无水氯化铁和其他离子盐的存在下，能与二氯甲烷发生反应。镍-甜菜碱复合物和二氯甲烷发生二次反应生成手性4-氨基谷氨酸。二氯甲烷甚至能与奥氮平、氯氮平和氧氟沙星反应，他们都有一个N-甲基哌嗪基团。也许二氯甲烷是许多化合物中都包含对称亚甲基二胺的源头。应该充分考虑二氯甲烷与亲核试剂的反应活性。低沸点的二氯甲烷易挥发，不易储存，在使用过程中难以达到挥发性有机化合物排放标准，使其在生产中没有吸引力。

不要长时间储存胺类的二氯甲烷萃取液。亲核性的胺，尤其是奎宁，易和二氯甲烷反应。

四氢呋喃在酸性条件下会反应，生成开环和多聚的副产物。实验室中用甲磺酸代替硫酸就不会生成该副产物，但20 kg规模时，发现有开环副产物。在这个条件下，二甲氧基乙烷优于四氢呋喃。四氢呋喃能和酰氯、酰溴反应。四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃在酸性水溶液下水解速率很慢，可作萃取相。四氢呋喃和二甲氧基乙烷在氯气存在下会聚合放热。反应中使用2 M硼烷-四氢呋喃复合物发生过工业事故。10~50 ℃下，溶于四氢呋喃的硼烷-四氢呋喃复合物产生氢气和硼酸三丁酯，50℃以上降解生成乙硼烷。该试剂推荐在0~5 ℃下储存，在低于35 ℃下反应。

DMF可被酸或碱催化，歧化生成一氧化碳和二甲胺。N-甲基吡咯烷酮和NaH在热力学上是不稳定的。二乙氧基甲烷（DEM）在pH 2时会水解，推荐的反应条件中pH不应低于4.甲基叔丁基醚（MTBE）可在酸催化下加入叔丁醇和异丙烯生成，看起来在酸性条件下足够稳定，可以用于后处理萃取，但40 ℃下能和浓盐酸反应，更高温度下能和硫酸反应。MTBE与亚硫酰胺和溴反应放热。回流MTBE-乙醇制备某乙酯的甲磺酸盐时，叔丁酯从MTBE和乙酯的反应中沉淀出来。若之前的萃取液残留MTBE，酯类的氨甲基化就很慢；副产物是异戊烯胺，由MTBE分解产物产生。硫酸介导的腈水合时，产物常常磺化。加入甲苯利于搅拌，则伯酰胺产率高；该反应条件下部分甲苯会磺化，表现为一种代替牺牲的溶剂。在仲胺存在下，使用甲基异丁基酮（MIBK）保护伯胺。

在无水的酸性条件下使用四氢呋喃时，要考虑开环形成的副产物，生产胺盐最好用其他溶剂。

5.5 水作为溶剂

水中氢甲酰化（加氧合成过程）：产物从水相中分离，只需将反应器再充满气体原料。溶于磺酸盐配体的铑催化剂被束缚在水相中，损失的那部分催化剂只有十亿分之一的范围。两相工艺使金属试剂在水相中溶解度很高。基于联苯二酚和邻二氮杂菲的磺化配体也被用于水相偶联反应。

水加速反应

在水面上的Diels-Alder反应及芳香Claisen重排相对于无溶剂反应稍有加速，比使用其他溶剂时快。加速的原因可能是因为氢键，增加了极性、疏水作用和其他性质。非均相条件下，反应自始至终是悬浊液，放大时需要额外小心。预期困难时原料、产物和杂质混在一起，如果放大转化需要加大搅拌，那么得到的是小颗粒，使得过滤和分离更加困难。水作溶剂的条件下，Click反应，水中非酸性条件下生成四氮唑。水可加速Baylis-Hillman反应，加倍4,6-二烯酮的消除。加入少量乙醇或者DMSO可加速水中的反应，这可能是由于它们起到了与表面活性剂类似的作用。

往水中加入各种表面活性剂，可形成微乳液或胶束以促进反应。羟醛反应的表面活性剂，三甲基硅基可作为保护基防止水解。水中的Sukuzi偶联用到聚乙二醇：聚乙二醇可作为表面活性剂或相转移催化剂溶解金属活性组分。表面活性剂可应用于温和的烯烃复分解反应、Sonogashira反应、Heck反应、Suzuki反应、Negishi反应以及胺化反应。

该物质一般认为是安全的（GRAS），无毒，无需处理原料药中残留的相转移催化剂。水中用相转移催化剂催化反应后，产物可萃取到有机相，含相转移催化剂的水相可在下次反应时套用。

水最佳的应用之一是催化极性物质的反应而无需保护基。酶通常能耐受分子中的各种官能团，许多酶能发挥最好活性的前提是介质中至少部分含有水。

水既不是万能的，也不是完美的理想溶剂，即使不需要后处理且廉价。负责任地处理水蒸气和回收套用的费用很大。这些后处理包括反萃挥发性溶剂、活性炭吸附及生物除污，然后再排向城市用水处理装置。此外，如果同时使用有机溶剂后处理，会丧失水中操作的优势。

5.6 溶剂的替代

被认为是廉价“绿色”溶剂

2-甲基四氢呋喃：有机金属试剂的反应、萃取及相转移催化反应

二乙氧基甲烷（DEM）

1,3-丙二醇

1,2-丙二醇：可代替2-甲氧基乙醇，食品级的已用于原料药到药物成品。

甘油：氮杂-Michael反应，作为转移氢化的溶剂和试剂，也可作为还原羰基的溶剂。

当亲脂性的产物单独形成一相时，甘油和丙二醇则显示出其优点。

当反应需要高沸点溶剂时，从产物中分离溶剂就变成一个问题。DW-therm是沸点240℃的三乙氧基硅烷的混合物，用于热环化，该溶剂可蒸馏回收；其他高沸点溶剂（DMSO、1,3,5-三异丙基苯、矿物油及四甲基亚乙基砜）效果不能满意。高沸点、水溶性溶剂便于萃取到水中除去。丙二醇被认为是合理的溶剂，ICH没有对它设置限制。聚乙二醇低毒，可作为轻度泻药，环氧乙烷的小分子衍生物，例如1,4-二氧六环，已知是有毒的。乙二醇和它的代谢产物羟基乙酸和草酸对中枢神经系统、心脏及肾脏有毒性。

二甘醇和丙二醇物理性质相似，二甘醇毒性更大。甲氧基乙醇（或称乙二醇单甲基醚）被禁止或限制使用。[甲氧基乙酸是甲氧基乙醇毒性最大的代谢物。最广泛用来代替甲氧基乙醇的溶剂是1-甲氧基-2-丙醇（PGME）及1-丁氧基-2-乙醇（EGBE）。]

EPA要求生产、进口货使用14种聚乙烯醚类用于“重要的新应用”必须提前90天通知EPA。聚乙烯醚类的清单包括乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲基醚、三甘醇二甲醚及四乙醇二甲醚（都是二甲基醚），避免使用乙二醇衍生物作为溶剂生产原料药的倒数第二步中间体是明智的。

安全性：二乙二醇二甲醚加热时能和金属钠或金属铝剧烈反应。NaOH介导的二甘醇在200℃下降解酿成过工业事故，估计1,2-二醇的脱水是放热的。源于乙二醇和丙三醇溶剂中的高温反应，应该在反应前先做个实验室危害评估。

碳氟化合物在水中和常规有机溶剂中溶解性都不好，这一性质使其在分离和合成中得到应用。氟化的反向硅胶色谱可以用来纯化氟化原料药。全氟类烃类价格高于传统溶剂，氟化溶剂在合成领域尚未大规模应用。三氟甲苯可以用来替代二氯甲烷，它会和强还原剂发生反应，很少应用于大规模反应。

离子液体因为其沸点较高，能够很好地减少挥发造成的损失，被认为是一种“绿色”溶剂。在合成原料药的最终步骤前好几步的地方使用这些化合物，或许可以避免毒理方面的担忧。

超临界二氧化碳（scCO2）溶解性与正己烷相似。氢气在scCO2中的溶解性要比在传统溶剂中好很多，此外还证实了用于多相催化剂催化的连续非对称氢化的可能性。原料药中痕量的钌可以用scCO2除去，残留的钌会被吸附在反应釜的壁上。scCO2色谱无论是用在分析分离还是制备分离中，都是非常快速和有效的。将晶体暴露在二氧化碳中，会导致晶型转变。限制scCO2应用的主要原因是用于控制压缩和释放二氧化碳的设备的耗费。

5.7  无溶剂反应

在无溶剂反应中，稍过量的液体反应物作溶剂，而产物往往是非晶态的。由于反应过程中不加溶剂，反应的总量很大，这种反应在淬灭的时候，容易产生高温。通过无溶剂反应来优化设计反应时非常有效的，特别是试图提升反应速率，而其他方法效果都不好时。

5.8  总结与展望

溶剂的选择需要综合考虑各种因素，而首要的一点是保证安全。在实验条件下，各组分的理化性质可能比溶剂的极性对反应的影响驱动力更大。当一个溶剂可以与一个比较难以除去的杂质共沸时，可用此溶剂除去这种难除的杂质。一般情况下，需要经过很多筛选实验才能决定哪个溶剂才是某种生产过程中最理想的溶剂。