化学工业与化学工程

2024-07-06

化学工业与化学工程(精选11篇)

1.化学工业与化学工程 篇一

1.1 概念

绿色化学又称为环境无害化学, 是利用化学来防止污染的一门科学。其研究的目的是通过利用一系列的原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生, 使化学产品或过程的设计更加环保化。绿色化学包括所有可以降低对人类健康产生负面影响的化学方法和技术, 在此基础上产生的无害化工过程, 被称为绿色化工[1]。

1.2 基本原则

绿色化学化工在世界范围内的原则相对一体, 主要涵盖下列几方面。

(1) 在反应过程的源头上减少甚至根除废弃物的产生, 而不是在废弃物产生之后再对其进行净化处理。

(2) 产品进行设计时, 尽量做到原料利用率最大化。

(3) 产品进行分析时, 在考虑生产效率的同时使原料和产品的毒性降低。

(4) 对于析出剂和溶剂等辅助物, 尽量少用或选择使用无害产品。

(5) 减少生产过程中能量的损耗及其对环境的影响。

(6) 除了考虑经济和技术的因素, 生产原料尽量选择可回收的加工原料。

(7) 尽量避免生产过程中产生不必要的化学衍生物。

(8) 所选的催化剂应更符合化学计量。

(9) 危险物产生之前进行检测并控制。

2 绿色化学工程与工艺的发展现状

传统化学工程与工艺在处理有毒污染物方面的滞后性较强, 其一般方法是在污染物产生后才采取措施对其进行处理, 不但没有做到对污染物进行根除, 还提高了处理成本及时间。20世纪末期, 人们开始留意到可以通过化学方式减少化学污染, 这种方式很快在西方国家推广起来, 美国1990年污染防治法案的颁布开始了绿色化学化工的研究。此外, 欧盟和日本等国家也都非常重视绿色化学化工的发展, 并采取各种形式来推动无污染化学这一产业的发展。中国也十分重视这一行业动态, 1995年确定了《绿色化学与技术》院士咨询课题, 1997年召开了“可持续发展问题对于科学的挑战及绿色化学”研讨会, 积极推动相关研究和产业的发展[2]。

2.1 采用绿色能源

化工生产过程中的生产原料对生产过程和工艺有一定的影响。绿色化学化工采用无毒无害的原料, 在开车阶段防止了废弃物的产生, 而不是传统化学工程与工艺中在废弃物产生之后再进行处理。原料的是否可再生成为绿色化学工程与工艺的重点研发项目, 选取类似自然物质这一类可再生且无污染的化工原料是绿色化学工程与工艺的首要步骤。

2.2 提高反应选择性

化学反应是化工生产过程中的重要组成之一, 原料由反应得到产物, 提高生产效率和产品质量则可通过合理选择反应途径实现。化学反应的影响因素有很多, 如反应温度、反应条件、反应时间等。例如氧化反应大多会产生大量的热, 那么原料会因受热发生变质, 导致产品的质量降低, 产率也减少。

3 绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

3.1 清洁生产技术

清洁生产在《清洁生产促进法》[3]第二条中的定义为:“本法所称清洁生产, 是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等从源头削减的措施, 提高资源利用效率, 减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放, 以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。”在化工生产中, 清洁生产技术是脱硝和脱硫技术的重要组成部分, 也在其他领域中有一定的发展。

3.2 生物技术

迄今, 生物技术在化工中应用的主要形式为借助于酶反应进行化学品的合成, 通过微生物的发酵方法制取有机化合物以及用微生物处理工业废水[4]。在现代化工生产中, 生物技术在化工中的重点研发目标在于研发出种类繁多、具有更高活性和选择性的酶。

4 结束语

绿色化学工程与工艺在化工生产的源头上采用无毒无害的化工原料, 减少污染物的产生, 也减少了后续的处理过程, 缩短工艺过程。它的发展对当今社会有着极大的意义, 实现了人与自然和谐共处, 同时也是建设环境友好型社会不可缺少的一项技术。

摘要:在19世纪初, 化学工业就已经形成了隶属于资金和知识密集型的行业。随着信息和技术的飞速发展, 化学工业由最初只能生产少数无机产品和有机产品的行业, 渐渐地发展成一个能有效利用天然资源、规模庞大、多行业、高产量的一大工业门类。化学工业的发展与人类生活息息相关, 化工生产过程同时也给人们的生活环境带来了巨大的影响, 当下解决化工生产过程所带来的环境问题和能源消耗问题迫在眉睫, 绿色化学化工也应运而生。近年来, 提出的绿色化学化工在化工生产过程中采用环保与资源可持续发展的理念, 降低了原料的成本, 减少了废弃物的排放等不良影响。

关键词:绿色化工,化学工艺,环境问题

参考文献

[1]程积进.化工分析在化工生产中的应用探析[J].中国石油和化工标准与质量, 2016, (20) .

[2]程积进.提高化工分析质量的研究与探讨[J].化工管理, 2016, (33) .

[3]陈世硕.多维色谱在石油化工分析中的应用[J].化工管理, 2016, (33) .

[4]徐艳莉.浅谈如何提高化工分析质量[J].中国石油和化工标准与质量, 2016, (09) .

[5]马燕凤.论化工分析与检验常见难题及应对策略[J].化工管理, 2016, (26) .

2.化学工业与化学工程 篇二

【关键词】绿色化学;化学工业节能;作用

目前,我国正大力提倡节能减排,不管是在工农业生产,还是在土木工程建设上,相关部门人员都在狠抓、紧抓节能工作,以期为我国环境保护事业的发展打下坚实基础。在化学工业中,仍然提倡节能减排,发展绿色化学。尤其是在近几年,绿色化学工程和工艺在我国化工业界异军突起,并以其绿色、节能、生态、健康的发展理念成为化学工业界的宠儿。下面对绿色化学工程和工艺在化学工业节能中的作用加以论述。

1.绿色化学工程和工艺的开发必要性

1.1绿色化学工程和工艺的概念

绿色化学工程和工艺的开发,实际指其的形成和产生,但在分析其开发原因以及开发必要性之前,我们需要对绿色化学工程和工艺的概念作相关的了解。绿色化学工程与工艺,其实质是一种化学技术和化学方法,主要指通过改进和改良现有的化学技术或化学方法,来达到减少,甚至完全消除化工原料、催化剂、溶剂、废物或化工产品等物质对人类健康和生态环境的危害的目的。简单来说,便是改进化学方法,减少化学工业对人类和环境的影响,同时实现化学工业节能。

1.2绿色化学工程和工艺的开发必要性

自人类进入21世纪以来,伴随着化学工业的不断发展与进步,化工产品以及化工生产、制造中所产生的一系列废物、垃圾等给人类生活、生态环境带来了严重的影响,甚至是危害和污染。化学工业发展不仅要对自然资源进行汲取,还会在发展中对自然环境进行污染,这种既利用又污染的发展方式显然不符合当前的时代背景,因此各国领导者必然会采取相应措施来对其进行制止。于是,绿色化学工程和工艺应运而生。

当“绿色”、“节能”理念渗入到化学工业中时,绿色化学的设想内容便有了相应的改变。在化学生产中,绿色化学提倡使用无毒、无害物质来进性化学生产,保证化学生产不再产生废物和垃圾,保证不再对生态环境造成污染。如此来看,绿色化学工程和工艺作为一种实现绿色化学的手段,其通过改良化学生产方法和改进化学生产技术,来实现减少化工产物对人类生活和环境的影响,对化学工业节能具有一定的促进作用。

2.我国绿色化学工程与工艺的开发方法

就目前来说,我国在绿色化学工程与工艺的应用开发上已经具有了一定的发展规模,所采用的主要方法是,摒弃原有的被动、治标不治本的治理措施,从化工污染的源头、化学反应的始端入手,坚持零排放、零污染的清洁生产和加工原则,有效防止和控制化学污染的产生。下面对现阶段,我国绿色化学工程与工艺中常用的几种节能方法加以介绍。

2.1无毒、无害化学原料的选用

从化学原料的选择入手,尽量选择无毒、无害,并且可进行再生利用的化学原料来进行化学产品的生产和制作。较为常见的无害化学原料有:野生植物、农作物等生物质。将诸如芦苇、木屑、树枝等野生纤维植物以及诸如蔗渣、麦秸、稻草等农副产品的废弃物作为原料加工为糠醛以及醇、酮、酸类化学品,用生物质气化产生氢气等,都是绿色原料应用的典型例子。

2.2提高化学反应的选择性

烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工中经常会有这种反应,其目的产物不稳定,容易进一步氧化成H2O和CO2。在各类的催化反应中,此反应的选择性最低,有时有些产品还具有异构体形式,为了得到更多的终产物,需要使用那些选择性高的试剂。为了降低分离产品和纯化产品的难度,需要提高反应的选择性,这样可以降低成本,节约资源,减少环境污染。

2.3采用无毒无害的化学催化剂

目前,约90%以上的化学反应要实现工业化生产必须采用,催化剂提高其反应速率。开发新型高效、无毒无害的催化剂是绿色化学工艺的方向之一。国内外都在研发新的烷基化固相催化剂。

3.绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用

基于绿色化学工程与工艺下的化工产品的大量的使用,在一定程度上实现了我国的化学工业节能,就目前而言,绿色化学工程与工艺在国内已经得到应用领域主要有以下几个:

3.1清洁生产技术的应用

清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术,比如先进的脱硝和脱硫技术;城市垃圾的无害化处理技术;生活垃圾制沼气技术;高效清洁的煤气化技术;利用风能、太阳能等自然能发电技术等等,这些都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广,主要有以下几种技术:生物工程技术,这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等;辐射加工技术,如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应;绿色催化技术,这里有多种催化剂,比如分子筛催化剂、相转移催化剂等;超临界流体技术,这里有超临界H2O和超临界CO2,都能阻燃并且无毒。清洁生产技术具有许多优点,其产品清洁无毒,不管是对环境还是对人体都是安全的。

3.2结合生物技术的应用

生物技术领域包括有细胞、基因、微生物和酶等的技术范畴。它在化工领域的应用主要包括两个方面,化学仿生学和生物化工。生物酶在生物体内作为一种催化剂具有高效性和专一性,广泛参与到生物合成的各个过程。而在化学仿生学中主要是膜化学这一领域使用到生物技术。

绿色化学工程与工艺部分采用了生物技术,使可再生资源合成化学品。早期的有机化合物原料多数直接来源于动植物,之后才发展到利用石油和煤炭作为原料。在绿色化学工程与工艺中,催化剂一般用的都是自然界中存在的酶或者是工业酶。酶与一般的化学催化剂相比,具有无污染、反应条件温和产物性质优良等优点。比如制备丙烯酰胺,使用的是丙烯腈,换用酶催化后,能耗大幅度降低,反应完全且无副产物。

3.3生产环境友好型产品

发展绿色化学工程与工艺,其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例,比如寻找替代品来替代氟利昂,这样可以保护大气的臭氧层;使用可降解的塑料制品;无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染,近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料,大大减少汽车尾气造成的污染。又如在山东推行的用二甲醚来做汽车用的燃料,二甲醚既经济又环保,这具有很好的发展前景。巴西在生物能源的开发上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗产酒精,酒精燃料已经取代了接近一半的汽油消费。另外还有H2和CO2在太阳能和电解质存在的条件下合成乙醇这一新工艺,生产过程和产品均对环境友好。

4.结束语

总之,绿色化学工程与工艺采用无毒害的溶剂、原料、催化剂等,选择无污染、低耗、节能的化学工艺过程,应用清洁的生产技术,实现生产与环境相容,产品和生态友好。开发和应用绿色化学工艺,已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术,是建设环境友好型社会,实现可持续发展的关键。

【参考文献】

[1]陈军.低碳时代的精细化学品绿色制造技术[J].科技和产业,2010,(06).

[2]纪红兵,佘远斌.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].化工进展,2007,(05).

3.高中化学论文--化学与生活 篇三

化学与生活之化学与环境保护

高一6韩泽龙

引言

化学品的生产、使用与处理,给环境造成越来越严重的污染,人们试图通过减少废气、废水和固体废弃物的排放量来解决污染问题,而后又通过法规来对废弃物进行管理。现在,人们已经充分认识到:最佳的环境保护方法是从源头上防止污染的产生,而不是产生后再去治理。

绿色化学 1 定义

绿色化学是一种以保护环境为目标来设计、生产化学产品的最新科技成果,是一门从源头上阻止污染的化学。绿色化学概念从一提出来,就明确了它的现代内涵,是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。特点

1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料; 2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放3.提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”; 4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品

3含义及作用

1.减量.既节省资源,减少“三废”的排放。2.重复使用。既是降低成本的需要,又是减废的需要,诸如化学过程中催化剂,载体等。3.回收。可以有效实现“省资源、少污染、减成本”要求,如回收未反应原料、回收副产物、回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。4.再生。变废为宝,节省资源、能源,减少污染,如离子交换树脂、磺化煤等。5.拒用。指对一些无法代替,又无法回收、再生和重复使用、有毒副作用、污染作用的原料,拒绝在化学过程中使用。

化学与环境保护 主要内容:人工降雨 降低二氧化硫排放总量 防治污染

人工降雨 1 基本原理

运用云和降水物理学原理,通过向云中撒播降雨剂盐粉、干冰或碘化银等,使云滴或冰晶增大到一定程度,降落到地面,形成降水,又称人工增加降水。化学催化剂

干冰是二氧化碳的凝结固态。干冰的温度是摄氏的负78.5度,因此在保持物体维持冷冻或低温状态下非常有用。干冰能够急速的冷冻物体和降低温度并且可以用隔离手套来做配置。干冰已经被广泛的使用在许多层面了,干冰在增温时是由固态直接升华为气态,直接转化为气体而省略掉转为液态的程序,因此其相变并不会产生液体,也因此称它做“干冰”。

碘化银为碘和银的化合物,黄色粉末,见光分解,并大量吸热,先变灰后变黑,不溶于水和氨水,用于照相术和人工降雨的晶核。

汽车尾气净化 汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物及固体颗粒物等,能引起光化学烟雾等。

主要成分及危害

一氧化碳

一氧化碳是烃燃料燃烧的中间产物,主要是在局部缺氧或低温条件下,由于烃不能完全燃烧而产生,混在内燃机废气中排出。当汽车负重过大、燃料不能充分燃烧,废气中一氧化碳含量会明显增加。一氧化碳是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体,它的溶解度很小。一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后,会和血液里的红血蛋白Hb结合,形成碳氧血红蛋白,导致携氧能力下降,使人体出现反应,如听力会因为耳内的耳蜗神经细胞缺氧而受损害等。吸入过量的一氧化碳会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。

二氧化硫

二氧化硫是一种常见的和重要的大气污染物,是一种无色有刺激性的气体。二氧化硫主要来源于含硫燃料(如煤和石油)的燃烧;含硫矿石(特别是含硫较多的有色金属矿石)的冶炼;化工、炼油和硫酸厂等的生产过程。二氧化硫,是我们空气系统存在的最大隐患,目前也只能通过减少汽车尾气排放来减少二氧化硫对我们的危害

废水处理

适用废水

(1)染料、化工、制药废水;焦化、石油废水印染废水;(2)皮革废水;造纸废水、木材加工废水;

对脱色有很好的应用,同时对COD与氨氮有效去除。

⑶.电镀废水;印刷废水;采矿废水;其他含有重金属的废水; 可以从上述废水中去除重金属。

⑷.有机磷农业废水;有机氯农业废水;

大大提高上述废水的可生化性,且可除磷,除硫化物 化学处理法

通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。在化学处理法中,以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是:混凝、中和、氧化还原等;而以传质作用为基础的处理单元则有:萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等。后两种处理单元又合称为膜分离技术。

4.《化学反应与能量》化学教学反思 篇四

第二,授课过程要简练。这里的简练包括两个部分:一是教师语言要简练,切忌多次重复;二是例题不在多而在精,切忌使用题海战术。我在带领学生复习可逆反应时,为了加深学生的记忆,将可逆反应的两个特点重复了四五遍。虽然重复了很多次,却没有达到我想要的效果,通过跟学生的沟通我了解到,很多学生掌握了这个知识点时老师还不断重复,学生容易走思出神从而影响到后续的听课。所以,在复习课中教师最好采用放慢语速、加重语气的方法来引起学生注意,切忌不断重复。其次,例题挑选要有针对性。虽然大量的习题会帮助学生巩固知识,但是盲目的大量练习则是弊大于利,学生的学习兴趣和激情会在“题海战术”中消磨。适当的习题是必要的,所以这就要求教师在选择例题时要有代表性,力求精简。

第三,在整个的复习过程中要牢牢以学生为主体。一是在课堂中让学生回忆知识点、让学生进行展示,教师在其中起指导作用,切不可越俎代庖替学生回答问题;二是充分了解学情,对学生的不足之处做到心中有数,从而进行有针对的复习。在讲解化学反应速率的相关计算时,我请一名学生来给出答案。学生本来想展示一下自己的做题思路,但是这时候我为了节约时间直接告诉其他学生这个题使用排除法。虽然节约了时间,但是我的做法一是让回答问题的学生感到失落,二是没有给同学们留下思考的时间。很多学生因为我给出了答案自己也就不在深入思考了,从而阻碍了学生思维深度的发展。所以,在复习过程中,一定要时刻以学生为主体,从学生的角度出发去进行授课。

最后,一定要给学生留下思考、整理的时间,让学生自己回顾整节课的知识,进行查漏补缺。学生在听老师的讲解时往往十分明白,但是一到自己总结、做题时就开始犯迷糊。这说明学生对于知识的理解还是不透彻的,所以教师在课上给学生留下五分钟左右的回顾时间一是让学生弄清疑惑,二是有助于学生自己梳理知识,有效地构建知识框架。

5.化学工业与化学工程 篇五

1、糖类物质对人类生活有重要意义,可引导学生从人类的衣、食、住、行和人体健康等方面去讨论。

2、可从每天吃的主食(面食、大米、玉米等)和水果中列举。

3、纤维素有助于食物的消化和废物的排泄,可预防便秘、痔疮和直肠癌;降低胆固醇;预防和治疗糖尿病等。提示:

1、3两题可引导学生结合生物学科知识,联系生活实际,并查阅相关资料,写成小论文或制成图文并茂的展板,放在教室中展示交流。以此激发学生的求知欲望和学习兴趣,扩展知识视野,认识化学对人类生命和健康的重要意义,化学的发展对提高人类生活质量的作用,培养学生热爱科学的情感。

4、不对。糖尿病人由于体内糖代谢异常,要限制每天糖类物质的摄入量。糕点中的面粉属糖类物质,在人体内可水解为葡萄糖,过多食用是有害的。

5、A、C 1.2重要的体内能源——油脂

1、脂肪进入人体后,主要在小肠中被消化吸收。脂肪在酶的催化作用下水解为高级脂肪酸和甘油,高级脂肪酸被氧化,生成二氧化碳和水,同时放出热量供机体需要。多余的脂肪成为脂肪组织存在于皮下。

2、脂肪酸在人体内的主要功能有:供给人体热量;储存于脂肪细胞中相当于储存“能量” ;作为人体所需的其他化合物如磷脂、固醇等的原料;必需脂肪酸还有促进发育、维持健康、参与胆固醇代谢的功能。

3、形成油脂的脂肪酸的饱和程度,对油脂的熔点有重要影响。由饱和的脂肪酸生成的甘油酯熔点较高,在室温下呈固态,如羊油、牛油等动物油脂。由不饱和的脂肪酸生成的甘油酯熔点较低,在室温下呈液态,如花生油、豆油、菜子油、葵花子油、玉米胚芽油等植物油。

4、高级脂肪酸甘油酯水解的产物是高级脂肪酸和甘油。

5、(1)把油倒入盆中,油与空气接触面积大,容易氧化变质;且食用油经反复加热后,成分发生改变,食用后对人体有害。因此,炸完食品的油不要重复使用,尤其不应多次反复加热。(2)把油倒入塑料桶中存放,有些塑料中的有害物质会溶入油中,所以油不宜长时间储存在塑料容器中。(3)保存方法较好,可以减少油与空气的接触,减缓氧化。

1.3 生命的基础——蛋白质

1、蛋白质的组成中主要含有C、H、O、N、S等元素。

2、食物中蛋白质的来源主要分植物蛋白和动物蛋白。鸡、鸭、鱼、肉等富含动物蛋白;谷类、豆类、菌类等富含植物蛋白。

3、A(煮熟或加浓硫酸都使蛋白质发生变性,是不可逆的。)

4、蛋白质进入人体后,在酶的作用下水解生成氨基酸。氨基酸被人体吸收后,重新结合成人体所需的各种蛋白质,构成和修补人体的各种组织。高中生每天要摄入80~90 g蛋白质。

5、各取少量三种溶液,滴加碘水,变蓝的为淀粉溶液;其余两种同时加热,生成沉淀的是蛋白质溶液;剩余的是肥皂溶液。

6、建议学生亲自动手做一做这些小实验。例如,在豆浆中加入石膏,即出现大量蛋白质沉淀,成为豆腐脑;将豆腐脑包在纱布中,挤压去少量水分后,成为豆腐;加大压强,挤压去大部分水分,则成为豆腐干。常用于制豆腐的物质还有盐卤、葡萄糖酸内酯等。1.4维生素和微量元素

1、维生素在体内有特殊的生理功能或作为辅酶催化某些特殊的化学反应,能调节各种器官的机能并维持细胞的特性,对人体的生长和健康至关重要。

2、碘被称为“智能元素”,是神经系统发育不可缺少的。它在人体内仅含30 mg,其中一半集中在甲状腺内。加碘食盐中加入了一定量的KIO3。KIO3性质稳定,不挥发,不吸水,流失少,易被人体吸收。所以食用加碘食盐可以补充碘,减少碘缺乏病的发生,同时由于人摄入食盐的量均衡而有限,不易导致体内碘过量。铁在人体中含4~5 g,是血红蛋白的组成部分,参与氧气的运输和各种器官的形成。缺铁导致人记忆力、免疫力和对温度的适应力下降或引发贫血。通过食用加铁酱油补充铁元素,一方面可以减少贫血病的发生,另一方面也容易控制补铁量。

3、注意膳食平衡,合理摄入糖类、油脂、蛋白质、维生素和微量元素等;主食、副食搭配,荤素搭配;多吃蔬菜;多喝水;吃适量水果;生活有规律;放松心情;积极锻炼身体;劳逸结合等。

4、提示:鼓励学生认真做好记录、查阅和计算。通过这项活动,引导学生关注营养均衡。

5、所列食谱营养比较均衡。(设计的食谱能保证每日饮食中糖类、油脂、动物蛋白、植物蛋白、维生素和微量元素的合理搭配即可。)

6、提示:这是一道实践性题目,材料也较易得到,应鼓励学生试一试。苹果中含有一种叫单宁酸的化学物质,当它和氧气接触时会逐渐变成一种褐色的物质。同时苹果的细胞中含有一种酶,在有氧气存在的条件下,它会促进单宁酸与氧气的反应,使苹果变色的速度加快,这种反应在化学上叫做酶褐色反应。酶褐色反应只有在苹果被切开或碰伤的情况下才发生,因为苹果细胞完整时,酶和单宁酸都包容在苹果皮的内部,和外部环境中氧气隔绝,不会发生反应。维生素C作为具有还原性的物质,涂在切开的苹果肉上时,可以减缓单宁酸的氧化。糖水、食盐水都不会减缓这个反应。

7、提示:这是一道开放性习题,建议学生通过具体实践活动,不仅学到知识,而且采用多种形式表达研究成果,具体内容可参考“教学资源”部分。

第二章 促进身心健康 第一节习题

合理选择饮食习题参考

1如果供居民饮用的所有的水都是纯净水(几乎不含有任何杂质),由于水是一种很好的溶剂,有较强的溶解能力,长期饮用可能将体内的一些必需元素溶解排出而造成营养成分丢失;还可能破坏人体细胞内的平衡,导致新陈代谢紊乱;同时纯净水不能提供人体所必需的一些常量元素和微量元素,因此长期饮用对人体健康可能是有害的。2提示:

无公害食品允许使用部分较为安全的化学合成物质,但是使用方式和残留数量受到严格限制,保证不会达到影响人体健康的残留水平。目前,我国的无公害食品主要是无公害蔬菜。

对绿色食品和有机食品的质量要求比无公害食品的要高。

对于绿色食品来说,要求食品的农业生产环境质量良好,食品的生产过程遵守国家有关规定,产品经过专门监测单位严格检测,包装、储存、运输等过程也严格按照有关标准进行。我国的绿色食品分为“A级”和“AA级”两个等级。

有机食品也称生态食品或生物食品。在其生产和加工过程中绝对禁止使用农药、化肥、植物生长调节剂等人工合成物质,而且不允许使用基因工程技术。生产有机食品的原料必须来源于无污染的环境。有机食品的要求高于“A级”绿色食品,与“AA级”绿色食品相似。3(1)晒干、风干、烘干、冷冻干燥等。

(2)脱水可以消除食物中微生物和细菌繁殖所需要的水分,防止有水参加的、能导致食物腐败的有关反应(如霉变、发酵等)的发生。(3)饼干、干果、干鱼和干肉等。4C 5提示: 食品中加入营养强化剂有助于补充食品中缺少的、或在加工过程中损失的营养成分或微量元素等,如碘、铁、锌、钙、赖氨酸和维生素等,对于提高食品的营养价值有重要作用。但是否需要食用含有营养强化剂的食品,应根据各地情况和每个人的具体情况以及医生的建议而定。切不可盲目地食用含有营养强化剂的食品或补剂,儿童和青少年尤其要注意这一点。

第二章 促进身心健康

第二节习题

正确使用药物习题参考

1“水能载舟,亦能覆舟”,这里的水指药物,舟指患者。比喻正确使用药物,才能促进身心健康,否则会导致患者病情加重,对健康产生危害。

2(1)抗酸药片中除了能与盐酸作用的有效成分外,还可能含有调味剂如糖、黏合剂如淀粉等。(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(3)将抗酸药嚼碎后吞服,可以防止抗酸药片黏附在胃壁上不能充分与酸作用,以及可能导致呕吐等不良反应。

3(1)2%的碘酊常用于皮肤消毒,3%~5%的碘酊常用于手术部位消毒(待稍干后,用体积分数为70%的乙醇擦去,以减轻碘对皮肤的刺激)。

(2)碘酊中所含的单质碘是一种氧化剂,能使蛋白质发生变性,杀死细菌。此外,碘酊中的乙醇也是一种杀菌剂,两者结合,大大提高了碘酊的消毒效果。

(3)除碘酊外,体积分数为70%或75%的乙醇、过氧化氢溶液、高锰酸钾稀溶液等都是处理外伤时常用的消毒剂。

4建议让学生查阅资料,了解吸烟的危害,然后再设计制作一份精美的禁烟公益广告。

5建议组织学生参观有关毒品危害的展览或进行一次宣传活动,引导学生牢固树立“珍爱生命拒绝毒品”的意识。第三章 探索生活材料

第一节

合金习题参考

1提示:从合金与纯金属的结构不同简单加以说明。2C 3武德合金可用于制电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等。4提示:(1)手术刀:不锈钢;(2)防盗门:铁合金;(3)门锁:铁合金或铜合金;(4)钥匙:铁合金、铝合金或铜合金;(5)饰物:金或铂的合金;(6)飞机外壳:铝合金。

5提示:铝合金的密度小、强度高、易成型、抗腐蚀能力强,所以更适合制造高层建筑的门窗。

说明:

4、5题都是开放式习题,可以有多种答案,只要理由充分即可。

6提示:钛合金具有密度小、强度高、耐高温和抗腐蚀等优良性能,是制造飞机、火箭发动机、人造卫星外壳和宇宙飞船船舱等的重要材料;同时,由于钛合金的强度高,可以承受深海的压力,特别是能抗海水的腐蚀,可用于制造深海潜艇、海底石油的设备等。因此,钛及钛合金被誉为“空间金属”和“深海金属”。

第三章 探索生活材料

第二节

金属的腐蚀和防护习题参考

1(1)铁制品与氧气(或空气)和水(或水蒸气)同时接触才会发生锈蚀。与电解质溶液接触、温度升高等都会加速铁制品锈蚀。(2)由于月球上没有空气(目前人类尚不能确定月球上是否有水存在),所以铁在月球上不会生锈。

(3)因为新疆吐鲁番空气干燥,所以与海南省相比,在吐鲁番铁生锈相对慢一些。

2金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程,即金属在腐蚀过程中发生了氧化还原反应。

3(1)铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,能覆盖在铝表面,从而保护里层的铝不再与氧气反应。因此,铝不需要特别处理就具有抗腐蚀能力。

(2)从钢和铁的物理性质如强度、硬度以及价格等角度考虑。(3)和(4)主要从防止钢铁生锈的成本角度考虑。

5本题是开放式习题。每种钢铁制品可以有多种防锈方法,如有的水龙头是不锈钢的,有的是镀铬的;有的电冰箱和洗衣机表面是喷漆的,有的是喷塑的,等等。参考:

(2)邮筒、(7)钢制窗框、(8)健身器材、(10)农用机械、农具和(11)城市道路护栏等钢铁制品常采用喷漆的方法来防锈;

(1)炊具、餐具和(12)汽车尾气管等常用不锈钢制造以防锈;(5)罐头盒常采用马口铁制造以防锈(马口铁是在钢上镀上一层无毒而又耐腐蚀的Sn);

(9)海水中的钢闸门常采用牺牲更活泼金属的方法来防锈,如在钢闸门上连接一种比铁更活泼的金属如锌等。

第三章 探索生活材料

第三节

玻璃、陶瓷和水泥习题参考

1玻璃的化学组成不同,制造玻璃时的工艺(反应条件)不同,都会影响玻璃的性能和用途。回收和再利用是减少玻璃垃圾最有效的方法。

2 2001年4月我国实施的水泥新标准用强度等级来表示水泥的不同性能。将水泥和砂子按规定的比例混合,制成规定大小和形状的水泥试件。把水泥试件在水中养护28天时所具有的抗压强度的最低值(单位:MPa)确定为水泥的强度等级。例如,检测到某水泥试件养护到28天时所具有的抗压强度为42.5 MPa,则这种水泥的强度等级为42.5。

除了抗压强度以外,不同强度等级的水泥对于28天时的抗折强度也有一定的指标要求。而且虽然水泥的强度等级是根据28天时的抗压强度指标的最低值来确定的,但养护到3天时也有相应的抗压强度和抗折强度指标要求。

3 除了光导纤维外,人们已经研制出了许多新型玻璃,如防盗玻璃、钢化玻璃等安全玻璃;微晶玻璃也是异军突起,应用前景十分广阔。除高温结构陶瓷外,新型陶瓷层出不穷,如纳米陶瓷、氧化物陶瓷和压电陶瓷等。

4 变色水泥的颜色主要受空气中水分含量的影响。例如,空气干燥时可能呈蓝色或蓝紫色(CoCl2或CoCl2?H2O);空气潮湿时可能呈紫红色或粉红色(CoCl2?2H2O或CoCl2?6H2O)。

第三章 探索生活材料

第四节

塑料、纤维和橡胶习题参考

1.热塑性塑料受热时可以熔化和塑造成型,冷却后变成固体,加热后又可以熔化,这个过程可以重复多次,这种受热特性和蜡相似。热固性塑料在制造过程中受热时能变软,可以塑制成一定的形状,但加工成型后就不会受热熔化,这种受热特性和鸡蛋相似。

2.聚乙烯塑料属于热塑性塑料,具有长链状的线型结构,长链之间是以分子间作用力结合在一起的。当提重物(或被拉扯)时,链与链之间的分子间作用力减弱,长链能够移动。因此,塑料袋会变形。塑料薄膜也属于热塑性塑料,从两个不同的方向开始撕,所用的力是不同的。因为从一个方向撕时,破坏的可能是塑料内链与链之间的弱的分子间作用力,所用的力小一些;从另一个方向撕时,破坏的可能是塑料中长链内原子之间的强的共价键,所用的力大一些。3.提示:

现在许多汽车的保险杠是用聚酯塑料或聚丙烯塑料制造的,用来取代以前的钢制保险杠。塑料保险杠具有较高的强度和刚性,以及良好的装饰性。从安全性来看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体;从外观来看,可以很自然地与车体结合在一起,具有良好的装饰性(钢制保险杠与车身有一段较大的间隙,好像是一件附加上去的部件,不太美观)。另外,用塑料制造保险杠还可以减轻车的重量,同时降低成本。

这种改变给下列人士可能带来的好处是:

(1)汽车制造商:车的外形变得美观,能够提高销量;易于加工,降低成本;意外撞击时减震作用增强,车的安全性能提高等。(2)车主:车的重量减轻,油耗降低;汽车价格便宜;车的安全性能提高等。

(3)意外被保险杠撞到的行人:具有缓冲作用,减轻伤害等。5.橡胶硫化以后,由线型结构变成体型结构,从而具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等,也更具有实用价值。这个例子也说明了结构对性能有很大的影响。

6、复合材料

复合材料可看成是由基体材料和增强材料复合而成的。按基体材料的不同,复合材料可分为树脂基复合材料、陶瓷基复合材料和金属基复合材料。按增强材料的形状,复合材料可分为纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和夹层增强复合材料。目前发展较快、应用较广的是纤维增强复合材料。

第四章 保护生存环境

第四章 保护生存环境

第一节

改善大气质量习题参考

1(1)当汽车速度增加时,氮的氧化物质量增加得最快(增加的倍数最多)。

原因:汽车尾气中氮的氧化物(主要是NO和NO2)是燃料高温燃烧时的副产物。在常温下,空气中的N2和O2并不能直接化合生成氮氧化物。但是在汽油、柴油、天然气等燃料的燃烧过程中,当达到一定温度时,空气中的N2和O2就会发生反应生成NO,NO在常温下可继续与空气中的O2反应生成NO2。温度越高,生成NO的量也越多。当汽车速度增加时,温度升高,因此,氮的氧化物质量增加。(2)从表中数据可以看出,要使污染程度减到最小,汽车的速度应保持在80 km?h-1。

(3)本题具有开放性,以下解答仅供参考。

结论1:无论汽车以什么速度行驶,尾气中一氧化碳的质量总是最大。结论2:当汽车速度从50 km?h-1提高到80 km?h-1时,尾气中一氧化碳和碳氢化合物的质量减小,原因可能是速度提高,温度升高,燃料燃烧充分;当汽车速度提高到120 km?h-1时,尾气中一氧化碳和碳氢化合物的质量又增大,原因可能是速度过高,消耗的燃料增多而造成的。

结论3:要使尾气中污染物的排放总量达到最小,汽车速度不能过高或过低,要保持在一个合适的速度。

2(1)酸雨主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的:

(2)在金属活动性顺序中,排在氢后面的金属如Cu、Ag等受酸雨破坏的程度较小,因为这些金属不易与酸发生化学反应。此外,合金如不锈钢、铝合金等耐酸雨的能力也较强。

(3)因为气体的溶解度随温度下降而增大,所以冬天会有较多的SO2和NO2气体溶于雨水。此外,冬天对能量的需求较大,发电厂会燃烧更多的燃料。所以冬天雨水的酸性通常较高。

3(1)氟氯代烷、含溴的卤代烷烃(哈龙)、N2O、NO、CCl4和CH4等都可能破坏臭氧层。

(2)CFCl3和CF2Cl2中氯元素的质量分数分别为77.45%、58.68%,因此,CFCl2破坏臭氧的能力较强。(3)为了保护臭氧层,人类采取了以下行动:

● 制定国际公约,减少并逐步停止氟氯代烷等的生产和使用,如《保护臭氧层维也纳公约》《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》(后经两次修正); ● 研制开发新型的制冷剂和喷雾剂等,寻找氟氯代烷的替代品,如积极促进实现所有冰箱的无氟化等; ● 加强氟氯代烷的回收,等等。4(1)2.7×105 mol 5参考资料:

三峡水电站共安装水轮发电机组共26台,机组单机额定容量为70万千瓦,总装机容量为1 820万千瓦,年发电量约为847亿千瓦?时。三峡水电站建成后将是世界上最大的水电站。

建设三峡水电站,相当于建设一座年产约5 000万吨原煤的特大型煤矿或年产约2 500万吨石油的特大型油田,相当于建设约10座装机容量为200万千瓦的大型火力发电厂,发电效益十分可观。三峡水电站提供的强大电能将送往华中、华东地区和广东省,大大提高电网运行的可靠性和经济性,同时为改善这些地区的大气质量起到巨大的作用。

三峡水电站与燃煤电站相比,可大大减少污染气体的排放(如下表)以及大量的灰尘和废渣等,减轻因有害气体的排放而引起的酸雨等环境污染问题。

与三峡水电站同等规模的燃煤电站的气体排放情况(单位:百万吨/年)

第四章 保护生存环境

第二节 爱护水资源习题参考

1日本的水俣病是由重金属汞的污染引起的。汞在海水和鱼体内的浓度相比较,在鱼体内的浓度高一些,这是因为水中的重金属污染物可以通过水中的食物链被富集,浓度逐级加大。

2原因可能是被DDT污染的水进入海洋,随海洋食物链的传递进入企鹅体内。

3(1)生活污水中含N的蛋白质在水中的分解过程通常是: 蛋白质→氨基酸→氨

NH3在微生物的作用下,可进一步被氧化成HNO2,进而氧化成HNO3,以硝酸盐的形式成为水生植物的养料。其过程为:

(2)当内海或湖泊中N、P含量过高引起水体富营养化时,藻类和其他浮游生物大量迅速繁殖。藻类的呼吸作用和死亡藻类的分解作用等要消耗大量的氧,致使水中溶解氧的含量下降;有些藻类本身会释放出有毒物质,死亡的藻类在分解时也会产生CH4、H2S等有毒气体。这些因素都会导致水中的鱼类和其他水生生物大量死亡,并引起水质恶化等。

对含有N、P的生活污水和工业废水进行处理,禁止生产和使用含磷的洗涤剂或洗衣粉,合理施用氮肥和磷肥等都可以有效地避免水体富营养化。

4只要求学生了解混凝法、中和法和沉淀法,不要求氧化还原法。混凝法是利用胶体的凝聚作用,除去污水中细小的悬浮颗粒;中和法是利用中和反应调节酸性废水或碱性废水的pH;沉淀法是利用化学反应使污水中的某些重金属离子生成沉淀而除去

第四章 保护生存环境

第三节 垃圾资源化习题参考 1提示:

垃圾中的有机成分在隔绝空气、适当的温度和湿度等条件下,经过微生物的分解作用产生的沼气中含有CH4等可燃性气体,容易引起垃圾自燃和爆炸事故。

以下几个方面有可能避免或减少垃圾场的爆炸事故发生(仅供参考):

(1)积极开展垃圾分类和回收利用工作;

(2)将垃圾填埋场产生的沼气回收利用,如进行发电或供热等;(3)破坏CH4气体产生的条件。例如,向垃圾填埋场中CH4含量较高的地方输送氧气,使微生物失去作用,从而使垃圾中的有机成分转变成CO2和H2O,等等。2活动提示:

(1)可将学生分为正方和反方两个小组进行辩论。

(2)活动前要鼓励学生充分收集资料,教科书中的论点仅供参考,学生可加以补充。

(3)本活动主要培养学生的合作能力、收集和整理信息的能力、发表自己见解的能力等。

(4)这个辩论没有固定答案,活动时要体现开放性。

(5)正方可以从世界或我国已探明的石油储量、废弃塑料的数量、回收废弃塑料可以节省的能源、“白色污染”的危害等角度搜集资料,说明回收利用废弃塑料的重要性;反方可以从塑料的优良性能、应用、分类困难、回收成本、我国的国情等方面搜集资料来阐述自己的观点。3将废弃塑料回收再利用的方法:

(1)直接用作材料:例如,将废弃的热塑性塑料分类、清洗后加热熔融,使其重新成为制品。将热固性塑料粉碎后加入黏合剂作为加热成型产品的填料;

(2)热裂解:将塑料进行热裂解,然后通过分离得到汽油、煤油等液体燃料以及重新制造塑料的原料等;

6.化学工业与化学工程 篇六

化学工业推动着人类社会和物质文明的快速发展, 也为人类社会作出了重大的贡献, 同时伴随而来环境污染问题越来越严重, 因此化学工业表现出的“贡献”和“环境污染问题”的两重性对化学工业领域的科研工作者和生产人员提出了挑战[1]。

用绿色的化工工艺取代传统的化工工艺是绿色化学工程与工艺所提出的思想, 通过在化学工业生产过程中, 在无毒、无害的反应条件下去采用无毒、无害的原料来进行反应, 同时使整个反应具有高选择性, 进而能够最大限度地减少副产物的生成。要达到此目的, 必须在化工行业推行清洁生产, 实现零排放, 把污染消灭在生产过程中。

文章针对传统化学工业的发展问题, 通过对绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用进行探讨, 从而在我们国家今后的化学工业生产中环保性和节能性提供参考依据。

1 绿色化学工业概念

绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”, 绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段, 因而过程和终端均为零排放或零污染。其研究目的在于寻找充分利用原材料和能源且在各个环节都洁净和无污染的反应途径和工艺。绿色化学工业是把绿色化学的思想引入传统化学工业生产中, 并此基础上产生对人类健康、社区安全、生态环境无害的化学工业过程[2,3]。

2 绿色化学工程与工艺的开发

早期人们对化学工业所引起的环境污染常常采用的办法是“末端治理”, 开发了多种环境保护手段, 如:水处理技术、大气污染防治技术、固体废弃物处理技术和噪声治理技术等, 对生态环境的保护作出了重要贡献。但随着人类社会和物质文明的不断发展和进步, 环境污染的速度远远快于治理环境污染速度, 并且治理环境污染的费用不断增加, 而且治标不治本。而绿色化学工程与工艺是用绿色的化工工艺取代传统的化工工艺, 采用无毒、无害的原料, 在无毒、无害的反应条件下进行, 使反应具有高选择性, 最大限度地减少副产物的生成。从而在化工行业推行清洁生产, 实现零排放, 实施绿色化工生产, 从污染的源头防止污染的发生。绿色化学工程与工艺在化学工业中具体实施方法主要有以下几种[4]。

2.1 原料的绿色化

在化学产品生产中, 原料的选择是决定化学生产过程和生产工艺的主要因素之一, 绿色化学工程与工艺以无毒无害的原料作为绿色化学工业重点研发目标, 选用可再生资源作为绿色化学原料, 如生物质资源包括植物、农作物、林产物、海产物 (各种海草) 和城市废弃物 (报纸、天然纤维) 采用生物转化法通过一系列的反应转化得到醇、酮、酸类等常见的化工原料, 在转化过程中依赖各种微生物在细胞内产生出我们所需要的各种化学品, 整个过程清洁无污染, 这都是绿色原料应用的典型。

2.2 催化剂的绿色化

近几年来, 随着化学工业的快速发展, 采用合理的化学反应应用在化工生产过程中成为了现代化学工业可持续发展的重要因素之一。在常规的化学反应中都离不开催化剂的使用, 正确合理的使用催化剂不仅可以加速反应进程, 改善化学反应的选择性和提高转化率, 提高产品质量、降低加工成本, 而且从根本上减少或消除副产物的产生, 减少环境污染, 最大限度地利用各种资源, 保护生态环境。目前, 针对化学反应催化研究已经研发出各种催化剂, 例如, 在精细化工生产中, 已使用安全的固体催化剂分子筛、杂多酸等来替代有害的液体催化剂浓硫酸, 从而简化了工艺过程, 减少“三废”的排气量。

2.3 溶剂和助剂的绿色化

在化学工业生产过程中, 无论是化学反应过程, 还是化学产品的分离过程, 都会使用大量的溶剂或者助剂来克服反应或分离过程中的特殊障碍, 但是这些溶剂和助剂都是有毒的, 往往会对人类健康和社会环境造成负面影响, 所以开发出无毒无害的溶剂和助剂也是绿色化学工业重点研发目标之一。合适的绿色的溶剂和助剂不仅仅能使反应加速进行, 也能使反应能耗低、效果更好、选择性更高以及产品更容易分离, 更有利于环境保护。例如, 现已开发出各种离子液体来应用于化学工业生产过程中的化学反应提供新的反应环境, 也应用在化学工业生产过程中的分离过程进行产品与副产物的分离。

2.4 能源的绿色化

在化学工业中, 从获取的化学原料到发生的化学反应以及反应产物的分离和纯化等各个环节均伴随能量的产生和消耗, 而且耗能巨大。然而, 在化工生产的化学反应中, 若反应是吸热的, 则需要在反应开始时加入热量来使反应进行完全;若反应是放热的, 则需要冷却以移出热量来控制反应进行。同样在化工过程的分离与纯化中, 可通过精馏、萃取、再结晶、超滤等操作来实现, 也需要消耗大量能量。所以找到合适的能源也是绿色化学工业重点研发目标。例如, 比较清洁的能源有电能、光能、微波以及超声波等能量, 其中电能是运用较多的一种, 在利用天然、无毒、手性的维生素B12为催化剂的电催化反应中可以实现在温和中性条件下的自由基环氧化。

3 绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排中的促进作用

近些年来, 在国内的化学工业中, 绿色化学工程与工艺主要应用在以下几个方面[5]。

3.1 清洁生产技术的应用

在化工行业清洁生产包括清洁生产过程、清洁的产品以及清洁的能源等三个方面。而在化学工业节能减排中, 主要以清洁生产过程为主。清洁生产过程是指在生产中尽量少用和不用有毒有害的原料, 采用少废、无废的新工艺和高效设备, 改进常规的产品生产工艺;尽量减少生产过程中的各种危险因素, 如高温、高压、易燃、易爆、强噪声、强震动等;采用可靠、简单的生产操作和控制。已有的化学工业中清洁生产技术应用案例为:磷肥工业清洁生产工艺、铬酸酐生产工艺的绿色化改造、环氧丙烷的清洁生产、对苯二甲酸二甲酯氧化尾气的回收利用、二氯苯胺的清洁生产以及苯甲醛的清洁生产工艺等, 这些清洁生产技术对化学工业节能减排有促进作用, 实现了化学工业的绿色化, 对人类健康和生态环境的保护作出了重要的贡献。

3.2 与生物技术相结合的应用

在化学工业生产中, 绿色化学工程与工艺常常与生物技术相结合, 采用生物炼制技术将可再生资源转化化学原料, 进而合成出所需要的化学品。通过这种技术得到的化学原料相对于一般的工业原料来讲, 反应效果和催化效率较好, 反应产生的污染物和废弃物较少, 还具有良好的无污染性、高效性、节能性。生物炼制是开拓创新型技术, 是生产能源、材料与化工产品的新型工业模式。例如, 全作物生物炼制方法以油菜、大豆、甘蔗、玉米等为原料, 采用发酵技术, 用基因组合方法在有氧条件下生成1, 3-丙二醇重要的化工中间体。

3.3 环境友好型的化学品的应用

大力发展绿色化学工程与工艺可以使化学工业为我们生产出更符合社会、自然环境可持续发展的环境友好型产品, 在生活中有许多具体应用实例。例如, 已被联合国列为新一代环保制冷剂含杂原子N、Si的三氟碘甲烷 (FIC-1311) 来替代传统制冷剂氟利昂, FIC-1311不损耗臭氧层, 温室效应可以忽略, 对环境破坏作用较小;2005年美国环境保护署已批准的新型熏蒸气体杀虫剂硫酰氟来替代溴甲烷, 杀虫效果比溴甲烷好, 对坚果和干果气味无影响, 同时对臭氧耗损潜能值为零, 对大气臭氧层无影响。

4 结束语

在化学工业生产的过程中运用绿色化学工程与工艺的思想, 从化工生产的源头上采用无毒无害的原料、催化剂、溶剂等, 使用节能减排的生产工艺, 采用清洁生产的技术, 能够降低化学工业生产过程中能源消耗, 实现人与自然的和谐, 保护生态环境。因此, 开发和应用绿色化学工程与工艺对现代化学工业的发展至关重要, 也是促进现代化学工业可持续发展的重要前提条件。

摘要:近年来, 随着现代化学工业中科学技术的快速发展, 人们开始认识到在化学工业生产过程中进行节能、环保的重要性。绿色化学工程与工艺通过运用科学的方法对原料、催化剂、溶剂、能源等进行绿色化处理, 可以提高化学工业生产中的利用率, 还能有效解决化学工业对生态环境的污染问题, 文章简要分析了绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用, 希望能为我国今后的化工业节能减排生产提供参考依据。

关键词:绿色化学工程与工艺,化学工业,节能减排

参考文献

[1]于贺.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].科技与企业, 2013, 5:132.

[2]席国荣.化工企业在环境保护方面的现状及趋势浅析[J].化工管理, 2013 (24) :8-8+10.

[3]纪红兵, 佘远斌.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].化工进展, 2012, 4 (33) :418-419.

[4]沈玉龙, 曹文华.绿色化学[M].北京:中国环境科学出版社, 2009.

7.化学工业与化学工程 篇七

理解中学与大学化学的区别有助于大学化学教师更好地了解学生的现状,合理地安排课程内容和进度,使学生能较顺利地完成由中学到大学的过渡,为今后的学习打下坚实的基础。

1 大学化学与中学化学的区别

1.1 知识体系的变化

中学化学的知识体系主要包含一些基本概念、基本理论等。基于高考大纲,现行的人教版教材主要划分为必修1-2,选修1-6,其划分的目的是为学生减负,并使不同地域的考生在选修内容上灵活选择。进入大学以后,知识的基本框架虽与高中相似,但却变得更加专业化,而且不同的专业由于培养目标不同,所学习的知识体系也不尽相同,如化学专业的学生需要学习无机、有机、结构化学等,而物理相关专业则把有机与无机化学统一为普通化学。

1.2 知识深度的拓展

大学化学在知识的深度和广度上较中学化学都有较大的提升。比如中学化学对概念和定义要求过死,局限性较强,过多的从字面追求严格的定义与相互关系,而没有去从实质去挖掘概念和定义的意思,知识内涵较单一,严密性较薄弱。大学化学则重视知识的内涵及外延,重在化学思想、方法的引导和运用,重在了解本质,使学生清楚产生此现象的原因,明白各种公式及结论的来由,重视并强化实验的基本技术、方法、手段的训练。

1.3 教学目标及教学方式的差异

中学化学教学的根本目的是提高升学率,因此培养学生如何解题、如何考试、如何拿高分成为教师灌输式教学的核心。虽然新课改把实验环节的要求提高,但在实际的教学中学生仍然看多做少。加之目前课时压缩,教师在知识讲解的过程中无法将涉及的化学基本原理展开,只能简单地要求学生记住并学会使用某些特殊规律或者结论,但是其来源及推导与拓展则很少甚至不会讲授。然而,大学化学的教学是为各企业培养技术型人才或者培养教学、科研等研究型人才,因此它更注重对学生理论知识进行强化、拓展、提升,重点培养学生的动手能力和实验能力。

2 大学化学与中学化学的衔接

由于大学与中学化学相比课程知识容量、难度都大大增加,思维方式也由以往的直观、定性变为抽象、定量,学习环境也发生了巨大变化,且多数学生对此却并未做好足够的心理准备,学习方法和学习能力仍然停留在高中层次,仍然用老办法来面对和解决新问题,所以刚入校的新生对大学化学课程的适应变得艰难。做好大学与中学化学的知识衔接可以从以下几方面入手:

2.1 研究教材

教材直接关系到教师的课程设计、组织与实施,更关系到教学目标的实现,所以对教材的研究和分析是教师的一项重要基本功,教师应当重视教材,学会分析并正确理解和把握它。新版高中化学教材在知识内容及体系上已经开始注重与大学化学知识的衔接,但其在知识的学习侧重点及完整全面性上依然相差很远,这就需要高校教师一方面对高中的化学教材有一定的了解,能够比较准确地衡量和定位高中生的化学水平,以便在讲授大学化学知识时做到较好的铺垫、引导;另一方面对大学教材加大研究力度,尽可能实现大学与中学化学的无缝对接。

2.2 改革教学内容

新课改后中学化学涉及的知识面更加宽泛,但是学生对知识的深度理解与掌握却日渐不足。进入高校之后学生接触到的大学教材,其内容的编排几乎与中学一样,因此有些学生无法提起足够的兴趣,缺乏新鲜感和探索欲望。即使大学阶段学习内容在理论深度上加大不少,但这好比是蛋炒饭,无论花样再变也无法吸引人。因此,为了提高学生对大学化学的热情,高校教师应当在充分研究教材的前提下,对学生相对熟悉的知识有所拓展和突破,引导学生分析因果关系,找到问题的答案,让学生的固有知识得到升华和提高,实现知其然也知其所以然的过程。

2.3 优化教学方式

教学的衔接不仅仅是知识的衔接,更需要教师的教法与学生学法的衔接,我们建议教师在最初的授课过程中尽量采用贴近新生知识基础的授课方式,讲授学生能听得懂的知识语言,使用学生较容易适应的教学方法,比如板书尽量完整,重点讲解尽量仔细,推导过程尽量完整,让学生在一个相对熟悉的教学方式下逐步调整,并使其尽快进入新的学习状态,适应大学学习的要求。

2.4 加强实验教学

化学是一门实验科学,许多化学理论的获取都来源于实验。虽已占有很大比重,但中学化学实验仍然停留在教师讲学生照样做的水平上。并且中学实验重视的是对其理论上的分析,强调的是化学仪器使用的规范性,满足于课本上规定的实验,这样很难发挥化学实验在培养学生创新能力方面的功能。因此,大学实验教学应侧重培养学生的思维习惯、探究能力、动手动脑的能力,使他们能够掌握和运用一些化学原理和实验手段,学会科学研究的基本方法,学会辩证而客观地认识世界。

2.5 引导学习方法

在中学化学的灌输教学下,学生对该门课程的认识往往就是如何去做题,并简单地认为只要题做得好就掌握好了,从而学生对老师的依赖性较强,缺乏独立思考、解决问题的能力。大学课堂教学信息量大,教师对知识的讲解也并非面面俱到,仅剖析重点和难点,因此学生课前必须做好预习,课上做好笔记,课下查阅文献,并通过亲自动手实验来将课堂知识具体化。这需要我们通过导师介绍和学长交流对新生在学习方法上加以引导,使他们清楚认识到中学与大学学习的差异,帮助他们尽快地适应大学的学习节奏。

3 结束语

8.高中化学知识点生活与化学 篇八

1. 大气污染物根据组成成分,可以分为颗粒物、氮氧化物、硫氧化物、CO、碳氢化物、氟氯代烷(常用作制冷剂,商品名叫氟利昂)。

2. 自然界中臭氧有90%集中在距离地面15—50km的大气平流层中,也就是通常所说的臭氧层,虽然其中臭氧含量很少,但可以吸收来自太阳的大部分紫外线,使地球上的生物免遭伤害

3. 正常雨水偏酸性,pH约为5.6,这是因为大气中的CO2溶于雨水中的缘故。酸雨是指pH<5.6的降水,主要是人为排放的氮氧化物和硫氧化物等酸性气体转化而成的。

硫酸型酸雨,SO2引起

2SO2+O2==2SO3

SO3+H2O==H2SO4

SO2+H2O==H2SO3

2H2SO3+O2==2H2SO4

SO2主要主要是化石燃料燃烧

治理:燃料脱硫如石灰石脱硫、废气处理等,石灰石脱硫的方程式

酸雨在空气中酸性增强的原因是2H2SO3+O2===2H2SO4。

硝酸型酸雨:氮氧化物引起。主要来自于汽车尾气,3NO2+H2O==2HNO3+NO。

汽车尾气:碳氧化合物(CO)、氮氧化合物(NO、NO2)

氮氧化合物主要导致酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾。

汽车尾气的催化反应

4. 我国是世界上耗煤量最大的国家之一,为了减少煤燃烧对大气造成的污染,目前主要采取的措施有

①改善燃煤质量;

②改进燃烧装置和燃烧技术,改进排烟设备等(如调节燃烧时的空燃比和采用新型煤粉燃烧器,使煤燃烧充分,提高燃烧效率,减少污染,向煤中加入适量石灰石可大大减少燃烧产物中SO2的量);

③发展洁净煤技术,开展煤的综合利用。煤的汽化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径;

④调整和优化能源结构。

5. 减少汽车等机动车尾气的污染是改善大气质量的重要环节,可采取:

①推广使用无铅汽油。因为了减少汽油燃烧,减轻爆震现象,人们常向汽油中添加抗暴震剂,四乙基铅就是最常用的抗爆剂,加有四乙基铅的汽油通常称为含铅汽油,它的广泛使用带来了严重的铅污染,对人体的许多系统都有严重的损害,尤其是神经系统;

②在汽车尾气系统中装置催化转化器。

6. 室内空气污染的

①厨房:燃料燃烧产生的CO、CO2、NO、SO2和尼古丁等造成污染;厨房油烟;

②装饰材料:主要来源甲苯、二甲苯、苯 (如油漆)等;甲醛(如胶合板);放射性污染(氡)。

9.化学工程与工艺 篇九

一、引言 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个 重要的实践性环节。专业实验不同于基础实验, 其目的不仅仅是为了验证一个原理、观察一种现 象或是寻求一个普遍适用的规律,而应当是为了 有针对性地解决一个具有明确工业背景的化学工 程与工艺问题。[1]化工实验的特点流程较长,规模 较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处 理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷, 大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的 步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以 建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是 化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需 要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则 需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理 量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验 数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的 专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻 找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关 系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。由 于人力、物力、时间等条件的限制,任何实验所能 完成的实验点都是有限的,如何根据这些有限的 实验点归纳出各参数之间的关系,便是实验数据 的处理问题。由于化工过程的复杂性,实验过程中各参数 之间的关系往往是非线性的,数据处理或数据拟 合的工作量往往比较大,且计算过程也比较繁琐。

若能利用计算机进行数据处理,不仅处理结果的 准确度很高,而且还会省下很多不必浪费的人力 和时间,大大提高了工作效率。Matlab 是集数学计算、结果可视化和编程于 一身,能够方便地进行科学计算和大量工程运算 的工程软件。它具有简单易用、人机界面良好,能 使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有 效。[2] 本文以两个化工原理实验为例,阐述利用 Matlab 软件处理化工实验数据与人工处理相比 较带来的方便,而且数据的结果更精确,误差更

小。Matlab 软件是一种简单易学的编写语言。它具有支持多平台操作系统(Windows、Unix 等)、编写效率高、用途广泛、功能超强、程序极容 易维护等等优点。

二、数据处理程序的设计(一)程序框图 由于化工实验有很多,而且每一个实验数据 的处理的步骤、公式都不一样,所以很难用一个程 序来描述。但是,每一个实验都有类似之处,因此 每一个程序都可以用如图 2-1 来描述。这样则可以利用 Matlab 中的 polyfit()函数 进行线性拟合,此即为本文编写数据处理程序的 基本原理。3.基本数据库 从文献中只能查出特殊温度下的物性数据。例如:10℃、20℃、30℃等。但是工业生产中的温 度就不可能那么凑巧和文献符合,因此,需要我们 进行计算。平时学习中遇到这样的问题,我们往 往是选两个相近的数据近似认为它们是线性关 系,然后采用内插或外推法计算出工作温度下的 物性常数。本文中所编写的程序把温度与密度、温度与 粘度进行多项式拟合,使它们之间有两两对应关 系。即在程序运行后,只需输入工作温度,程序就 可以得到该温度下所需的物性常数。(三)程序的调试与运行结果 1.流体阻力原始数据输入

10.化学与社会神奇的声化学 篇十

进器在水中会引起剧烈振动,航速下降,噪声增加,并发现原本光滑的螺旋桨表

面出现了大面积被腐蚀的凹点,工程师们不得其解。其后,英国海军虽几次改进

设计,但始终未能摆脱振动和腐蚀问题的困扰,于是邀请著名力学专家瑞利勋爵

来研究这个问题。瑞利经过10多年的研究发现,螺旋桨表面被腐蚀的原因不是

海水的化学腐蚀作用,而是物理机制,水力空化效应是造成这一结果的根本原因。

这种振动是由于螺旋桨的旋转产生了大气泡(空穴),而这些大气泡又在水的压

力下随即发生内爆而产生的。这是第一次对空化现象物理本质的描述。1917年,

瑞利发表了题为“液体中球形空腔崩溃时产生的压力”的著名研究论文,对空化

现象的理论研究做出了重大突破,为半个多世纪以来的一切有关空化理论研究奠

定了基础。

以上现象是声波与物质(媒质)发生物理作用,那么,声波又是如何与物质

发生化学作用呢?在固体和气体中,声波不会与媒质发生化学作用,而在液体中

(可以是常见的水,也可以是有机液体如烃类、醇类、羧酸类等),由于声音传

播的非线性效应,可以和媒质发生化学作用。这其中的科学机制就是被广泛研究

的声波在液体中的“空化效应”。

一、什么是声化学

所谓声化学,主要是指利用超声波加速化学反应、提高化学产率的一门新兴

的交叉学科。声化学反应不是来自声波与物质分子的直接相互作用,因为在液体

中常用的声波波长为10 cm~0.015 cm(对应15 kHz~10 MHz),远大于分子尺

度。声化学反应主要源于声空化——液体中空腔的形成、振荡、生长、收缩至崩

溃,及其引发的物理、化学变化。液体声空化的过程是集中声场能量并迅速释放

的过程。空化泡崩溃时,极短时间(纳秒和微秒之间)在空化泡周围的极小空间

内,产生5000 K以上的高温(如此高温足以导致液体媒质和空化泡内的物质发

生高温裂解,从而引发一系列的自由基反应。)和大约5×107Pa的高压,温度变

化率高达109K/s,并伴生强烈的冲击波和(或)时速达400 km的射流,这就为

在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应,提供了一种新的非常特殊的物

理环境,开启了新的化学通道。所以,空化效应可以直接在液体媒质中引起化学

反应。与这些化学反应相关的一门学科便被称之为声化学,有的文献上也称声化

学为超声波化学或高能化学,是化学学科目录里的最后一门独立的化学学科。

声化学的主要内容是,利用超声空化能量开启或加速化学反应,提高化学产

额。声化学中主要使用20 kHz~50 kHz的功率超声波,通常的声化学反应器尺

度在量级上接近声波波长,这样低频超声波在媒质中传播衰减很小,在容器壁上

几乎发生全反射,且足够的声强会使液体媒质表面受到激烈扰动,因此,在反应器内极易建立起混响场。

超声空化提供了能量形式,在作用时间、压力及每个分子可获取的能量等方

面完全不同于一些传统的能源,如光能、热能及离子辐射能等。

声化学反应有四种类型,它们是:常见的化学反应,水溶液中的氧化还原反

应,聚合物的降解和有机溶剂的分解反应。若从讨论声化学反应的机理出发,则

常将所有的声化学反应分成超声波可加速反应的化学反应,和只有施加超声波才

会发生的化学反应两大类型。

属于前一种类型的声化学反应例子很多,如:酯的水解、乙炔加氢和乙醛还

原,碳酸钙与酸的反应、重氮化合物的分解和使用固体催化剂的反应等。

属于后一种类型的声化学反应例子有:聚合物的降解和聚合反应,在四氯化

碳条件下从碘化物中释放碘,在以空气饱和的水中形成H2O2、HNO2和HNO3,在芳烃的水溶液中形成羟基芳烃化合物等。

二、声化学的应用

声化学已是目前化学研究的前沿之一。它的发展正在国际范围内引起化学学术界的重视。声化学技术在生产上可望首先为农药、合成药物、塑料和微电子器件等工业带来重大变革,因此正受到化工生产行业的极大关注。当前国际化学界认为,化学研究应予优先注意的尖端项目之一就是物质在高温和超高压的极端条件下的化学行为,因其有助于了解化学反应,开辟新途径,寻求新材料。可以肯定,声化学科学的发展必将有新的贡献。

实验化学家可以在一系列应用领域中发挥功率超声的作用,并可望从中获得一种或数种益处,这些益处大体上表现为:

1.加速化学反应或软化所需要的反应条件。

2.声化学反应与一般技术相比,对试剂规格的要求常常会降低。

3.反应常常由超声引发,而勿需添加试剂。

4.合成程序中通常所要求的步骤会减少。

5.在某些情况下,反应可能完全遵循另外途径进行。

以下列出功率超声在化工等方面的应用。

1.电镀。在电镀槽中施以超声辐照可以增加电镀速率和防止电镀电流下降,

而在一般情况下由于极化这种电流下降现象总是要发生的。功率超声用于电化学

过程带来的益处有如下几点:

(1)超声辐照可以随时除去电极表面出现的气泡,保证电流畅通无阻。

(2)超声空化产生的射流可以不断地净化电极表面,以保持其化学活性。

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(3)超声空化作用可连续扰动扩散层,以防止离子耗尽。

(4)超声扰动使得在整个电化学反应过程中,有更多的离子穿过电极双层传输。

2.沉淀、结晶与雾化。沉淀、结晶与雾化这三种过程的共性在于,它们都是

功率超声作用于液态媒质以产生特殊形态物质的表现形式。在若干工业生产中,

常常需要加工出特别微小而均匀的物质颗粒。大量事实证明,超声是加工这类微

粒十分有效的工具。如在制药厂,为生产口服或皮下注射悬浮液药剂,就要求加

工很细小而均匀的物质颗粒,一则可以得到稳定的悬浮液,二则又易于人体吸收。

3.分离与过滤。传统的过滤方法会常常出现过滤阻塞,因此不得不定期更换过滤膜。不言而喻,如使之避免过滤阻塞和保持连续工作,将会带来明显的经济效益。事实表明,应用功率超声可为解决这个问题提供理想途径。超声辐照用于改善过滤过程主要表现在二个方面:其一是,超声辐照会使过细的颗粒发生凝聚,从而使过滤加快;其次是,超声辐照向系统提供足够的振动能量,使部分粒子保持悬浮,为溶剂的分离提供了较多的自由通道。

三、声化学的未来

上世纪二十年代,在美国普林斯顿大学化学实验室,首次发现了超声波有加

速二甲基硫酸酯的水解和亚硫酸还原碘酸钾反应的作用,但未引起化学家的重

视。到了上世纪八十年代中期,声化学已与热化学、光化学、电化学一样,成为了一个

新的化学分支,并在国际上异军突起,迅速发展。

1986年4月8~11日,第一届国际声化学学术讨论会在英国沃里克大学召

开,标志着声化学在经历了一段很短的复兴期后就在现代科学技术领域中占有一

席之地。同年4月14日,英国《泰晤士报》写道:“一场新工业革命就在眼前,

它将使塑料、洗涤剂、制药和农业化学的传统生产技术焕然一新,它无与伦比的

优点就是安全(不要求现行生产中的高温高压条件)和价廉(只消耗最少量的能

量)。……这就是称作为声化学的新的科学分支”。

声化学的崛起不仅引起了化学界的极大关注,也激发了化工企业界的深厚兴

趣。1986年,在阿纳海姆召开的美国化学学会(ACS)全国会议上,“有机金属

化学中的高能技术”论题的主要内容就是声化学;1987年,英国皇家化学学会

专门成立了声化学学科组;同年在法国的萨瓦大学,关于“有机化学中新的合成

方法”的EUCHEM专题研究小组,则把声化学作为它的重要部分;1988年英

国有20家公司签约成立“声化学俱乐部”,从经济上支持声化学研究。

声化学在2l世纪正得到越来越多的化学家的关注,这门新兴的化学学科正

值年少,并已经向工业应用领域拓展,神奇的声化学一定会圆我们更多的梦想。

(收稿日期:2015-01-26)

11.化学工业与化学工程 篇十一

首先,被污染土壤中有毒元素会随着水流而深入到地下水中,对附近居民的饮用水源造成污染,严重影响居民身体健康。其次,如果不对土壤中各化学污染物进行及时的清除,这些有毒元素就会长期吸附在土壤中,对土壤的质量造成影响,使该区域内的植被无法生存,严重的甚至有可能出现寸草不生的情况。

2 土壤环境污染的化学修复技术研究

2.1 化学淋洗修复技术

化学淋洗修复技术在土壤环境化学污染修复过程中,可以分为原位修复和异位修复两种。

原位修复技术是通过化学淋洗液对土壤进行淋洗,使土壤中的污染物结构在淋洗液化学作用的情况下,产生解吸、溶解等情况,从而达到修复污染土壤的目的。这种修复技术主要是用于地下水位线以上或者是饱和区的吸附态污染物的清理。在使用原位修复技术进行修复时,要注意土壤、沉积物以及污泥等介质的渗透性,如果渗透性能不好,淋洗液无法渗透到土壤内部与污染物产生化学反应,也就无法达到分解污染物、修复土壤的目的。

异位修复技术在修复方法上与原位修复技术有一定的不同,虽然也是使用淋洗技术对土壤中的污染物进行分解,但是异位修复技术需要将土壤挖出,然后在使用淋洗液对受到化学污染的土壤进行淋洗,再将淋洗洁净的土壤运送回原处进行填埋。

与原位修复技术相比,异位修复技术在使用的时候,可以不受土壤条件的影响,将土壤挖出后再进行淋洗。但是由于挖掘土壤所消耗的人力、物理巨大,会导致修复工作的耗时耗力,增加修复工作的成本。从经济实惠的角度上看,还是原位修复技术更好一些。在具体的修复工作中,要根据被污染的土壤的具体情况来合理的选择所要使用的修复技术,尽量节省土壤修复所消耗的时间与资金。

2.2 溶剂修复技术

溶剂修复技术是利用一种特殊的溶剂,将土壤中的有害物质与土壤分离开来,然后再将将土壤中的有害物质提取出来,从而达到修复被污染的土壤。这种修复方法适用于多氯联苯、多环芳烃等被有机污染物污染的土壤。在具体的造作中也可以分为原位修复和异位修复两种,采取的方法与上述原、异位修复法相同,在这里就不做过多的介绍了。

2.3 化学氧化修复技术

化学氧化修复技术主要是通过将化学氧化剂掺入土壤中,让化学氧化剂与土壤中的污染物进行氧化反应,从而达到将氧化物分解或者是将其毒性降低的目的。有些污染物本身在遇到氧气后,就会氧化分解,化学氧化剂只是加快其的分解速度而已,而有的污染物无法通过氧化来进行分解,及时掺入氧化剂也是无济于事。针对无法氧化分解的污染物,我们可以使用化学还原剂来进行修复,对被污染的土地进行修复治理。无论是化学氧化修复技术还是化学还原修复技术,由于其自身的局限性,大多数情况下只能使用原位修复的方法进行修复。

2.4 化学脱氯修复技术

化学脱氯修复技术,是通过使用化学反应物或者是还原剂,将土壤中的污染物中的氯分子或者氯原子除去的方法来实现土壤净化的。这种方法主要适用于含有卤烃类、多氯联苯和有机氯农药污染的土壤。由于污染物中的氯元素被去除殆尽,污染物就会变为低毒或者无毒的化合物了。

2.5 化学修复的新技术

目前的化学修复技术,主要就分为这四大类。然而,在实际的修复过程中,这四类方法在使用的过程中,都存在着一定的局限性,而且需要较大的经济投入,导致污染土壤修复技术无法被广泛的运用。近年来,科学技术不断的在发展,许多新的土壤修复技术在不断的学习与实践中诞生了。这些新技术有的是对传统修复的技术的改进,有的是针对特殊污染土壤采取的特殊技术进行修复。例如:使用电化学修复法对菲污染土壤的修复,使用电动力学修复技术对铅污染的土壤进行修复,使用悬浮液清洗技术来对淋洗法中存在的遗留问题进行解决,强化淋洗技术。

除了上述这几种污染土壤修复技术以外,还有一种颇具前景的污染土壤修复技术,其出现不久,就得到了各方的普遍关注。这种化学修复技术叫做机械化学修复技术,是通过使用原脱卤和球磨机中的机械脱卤相结合的方法,将污染土壤的球磨研磨,在存在钠、镁、铝、菲等金属元素或者土壤介质中存在氢来源的条件下,使得卤化物被还原。这种方法主要适用于被三氯乙烯、四氯乙烯、多氯联苯、六氯环已烷等有毒物质污染的土壤,使用这种方法进行污染土壤修复的过程,如下图所示:

在这个过程中,有毒物质被分解成了低毒或者是无毒的有机物,达到了净化污染土壤的目的。

3 结语

综上所述,对于土壤环境污染的修复工作,不能一味的采取传统的修复方法来进行修复,随着经济的不断发展,工业科技水平的不断提高,土壤受到污染的程度也会发生变化,在这期间,也许也会产生新的化学污染物,我们只有在土壤污染的修复工作中,不断的分析与实践,要敢于探索不断创新。只有这样,才能在污染土壤化学修复技术的方面,不断取得突破。

参考文献

[1]廖健.土壤重金属污染及其化学修复技术的研究进展[J].中国石油和化工标准与质量.2013(24)

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