2019-2020年高考化學(xué) 第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 復(fù)習(xí)課教案.doc
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2019-2020年高考化學(xué) 第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 復(fù)習(xí)課教案從容說(shuō)課 本節(jié)課是復(fù)習(xí)課,主要為第一章第一節(jié)、第二節(jié)內(nèi)容。要求通過(guò)復(fù)習(xí)使學(xué)生能夠進(jìn)一步掌握實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的基本操作和定量計(jì)算在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。在教師的引導(dǎo)下,培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力,比較能力,舉一反三能力。通過(guò)典型例題的分析,教給學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法,為學(xué)生的發(fā)展打下基礎(chǔ)。通過(guò)活動(dòng)與探究,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新能力。三維目標(biāo)知識(shí)與技能1.掌握混合物的分離與離子的檢驗(yàn)。2.通過(guò)一定物質(zhì)的量濃度溶液配制掌握有關(guān)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度等概念。過(guò)程與方法1.通過(guò)典型例題的分析、學(xué)習(xí),掌握分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法。2.探究與活動(dòng):通過(guò)復(fù)習(xí),了解探究過(guò)程的意義和方法,培養(yǎng)從形象思維到抽象思維的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.通過(guò)復(fù)習(xí),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。2.樹(shù)立正確的人生觀、價(jià)值觀:熱愛(ài)科學(xué)、熱愛(ài)社會(huì)、關(guān)注生活。教學(xué)重點(diǎn) 歸納能力、比較能力的培養(yǎng)。教學(xué)難點(diǎn) 培養(yǎng)舉一反三的能力,培養(yǎng)發(fā)散思維、創(chuàng)新思維的能力。教具準(zhǔn)備 實(shí)物投影儀、多媒體課件課時(shí)安排課時(shí)教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入新課 師:前幾節(jié)課我們學(xué)習(xí)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法和化學(xué)計(jì)量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,這節(jié)課我們就來(lái)應(yīng)用這些知識(shí)解決一些具體問(wèn)題。板書復(fù)習(xí)課一、混合物的分離和提純多媒體展示(例1)已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于98%的硫酸,而乙不溶?,F(xiàn)有一份甲和乙的混合物樣品,通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分離,可得到固體甲。(實(shí)驗(yàn)中使用的過(guò)濾器是用于過(guò)濾強(qiáng)酸液體的耐酸過(guò)濾器)請(qǐng)?zhí)顚懕碇锌崭?,完成由上述混合物得到固體甲的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。序號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作(不必?cái)⑹鋈绾谓M裝實(shí)驗(yàn)裝置)溶解將混合物放入燒杯中,加入98%H2SO4,充分?jǐn)嚢柚钡焦腆w不再溶解洗滌沉淀檢驗(yàn)沉淀是否洗凈 生:思考、討論用實(shí)物投影儀投出學(xué)生解答情況 師:(分析)根據(jù)題給的信息:甲和乙都不溶于水,故不能用水來(lái)分離甲、乙兩物質(zhì);甲溶于濃硫酸而乙不溶,可以用濃硫酸作溶劑將甲、乙進(jìn)行溶解后過(guò)濾分離。但要注意甲溶于濃硫酸后要想得到固體甲,須利用甲不溶于水的性質(zhì)稀釋濃硫酸得到固體甲,但將濃硫酸稀釋時(shí),要注意將濃硫酸慢慢加入水中。解答:序號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作(不必?cái)⑹鋈绾窝b實(shí)驗(yàn)裝置)過(guò)濾將燒杯中物質(zhì)倒入耐酸過(guò)濾器中,過(guò)濾得濾液析出沉淀將濾液沿?zé)诼谷胱懔克?,不斷攪拌,至析出全部固體過(guò)濾將此燒杯中的物質(zhì)倒入過(guò)濾器中,過(guò)濾,得固體用蒸餾水沖洗濾紙上固體若干次,至洗凈取新得到洗出液少許,滴入用鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若沒(méi)有白色沉淀,則表明已洗凈 師:(小結(jié))過(guò)濾操作是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基本操作之一,利用該操作分離的是易溶于水和難溶于水的固體物質(zhì),可是本題卻賦予一個(gè)新的情境,一種物質(zhì)易溶于濃硫酸而一種物質(zhì)不溶,不管怎么變,其基本操作方法卻是一樣的。多媒體展示(例2)現(xiàn)有一瓶物質(zhì)甲和乙的混合物,已知甲和乙的某些性質(zhì)如下:物質(zhì)分子式熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/密度/gcm-3水中溶解性甲C3H6O2-9857.50.93可溶乙C4H8O2-84770.90可溶 據(jù)此,將甲和乙互相分離的最佳方法是_。采用此法分離時(shí),所需的儀器有_。在操作中要注意_問(wèn)題。 生:思考討論 生:可采用蒸餾的方法。主要儀器有:蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、接受器、錐形瓶、鐵架臺(tái)等。注意溫度的控制。注意冷凝水的流向 師:分析甲和乙的各項(xiàng)物理性質(zhì):熔點(diǎn)相差不大,密度相差不大,易溶于水,相比之下,沸點(diǎn)差距最大,所以最佳分離方法應(yīng)采用蒸餾法。 師:對(duì)于給出的圖表,我們要學(xué)會(huì)分析圖表的數(shù)據(jù)。有時(shí)僅需要數(shù)據(jù)的比較,有時(shí)還需要將給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。在解決具體問(wèn)題時(shí),要針對(duì)題設(shè)情景進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和判斷。多媒體展示(例3)乙醚是一種常用的有機(jī)萃取劑,利用它可以萃取出多種溶解在水中的有機(jī)物?,F(xiàn)在小明在分液漏斗中用乙醚萃取水溶液里的某物質(zhì)時(shí),靜置分層后,他不知道哪一層液體是“水層”,你能幫他進(jìn)行判斷嗎? 生:思考討論。 生:查一查乙醚的密度和水的密度,比較后即可知道哪一層是水層。 師:很好。但在實(shí)驗(yàn)中如何用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證? 生:向分液漏斗中繼續(xù)加入水,看看水到哪層。 師:繼續(xù)加水,可能會(huì)加大有機(jī)物在水中的溶解度,這樣會(huì)引起有機(jī)物的損失。同時(shí)也會(huì)增加分液時(shí)操作的復(fù)雜性。這樣做不符合化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本要求。想一想我們?cè)跈z驗(yàn)物質(zhì)前的操作是什么,是先取少量的試樣。 生:取一支小試管,打開(kāi)分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液體,在其中加入少量水,如果加水后試管中的液體不分層,說(shuō)明分液漏斗中下層是水層,反之,則上層是水層。 師:很好。我想通過(guò)這幾個(gè)練習(xí)請(qǐng)同學(xué)們小結(jié)一下我們學(xué)過(guò)的混合物的分離和提純方法有哪些,這些方法分別適用于分離和提純哪類物質(zhì)。板書一、混合物的分離和提純多媒體展示分離和提純的方法分離的物質(zhì)應(yīng)用舉例過(guò)濾從液體中分離出不溶的固體物質(zhì)除去粗鹽中的泥沙蒸發(fā)蒸餾萃取 生:小結(jié)實(shí)物投影學(xué)生回答情況多媒體展示(例4)某中學(xué)學(xué)習(xí)小組在幫助老師整理實(shí)驗(yàn)室中的化學(xué)試劑時(shí),發(fā)現(xiàn)一盛有無(wú)色溶液的試劑瓶,標(biāo)簽破損(如右圖),請(qǐng)你根據(jù)已掌握的知識(shí),對(duì)該試劑可能是什么物質(zhì)的溶液作出猜想,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。猜想:這種試劑可能是:_。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:_。 生:思考討論 生:取少量該溶液加入試管中,向其中加入稀鹽酸。若產(chǎn)生無(wú)色、無(wú)味的氣體,則原溶液是Na2CO3溶液。若產(chǎn)生無(wú)色、有刺激性氣味的氣體,則原溶液是Na2SO3溶液。若無(wú)明顯現(xiàn)象出現(xiàn),則說(shuō)明為Na2SO4溶液。板書二、離子的檢驗(yàn) 師:物質(zhì)的檢驗(yàn)要依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)和特征反應(yīng),選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒ǎ瑴?zhǔn)確觀察反應(yīng)中的明顯現(xiàn)象,如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產(chǎn)生及氣味、火焰的顏色等進(jìn)行判斷、推理。多媒體展示(例5)只給出下列甲中和乙中對(duì)應(yīng)的量,可以組成一個(gè)與物質(zhì)的量有關(guān)的公式的是_。甲物質(zhì)粒子數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體摩爾體積固體體積非標(biāo)準(zhǔn)狀況物質(zhì)質(zhì)量溶質(zhì)質(zhì)量百分比濃度乙阿伏加德羅常數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積固體密度物質(zhì)的摩爾質(zhì)量溶液體積 生:思考討論 生:中可以。物質(zhì)的粒子數(shù)除以阿伏加德羅常數(shù)就是物質(zhì)的量。中可以。標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積除以氣體摩爾體積就是物質(zhì)的量。中可以。物質(zhì)的質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量即為物質(zhì)的量。 師:甲和乙中對(duì)應(yīng)的量組成的公式依次為:N=nNA;V=nV0;m=V;m=nM;m(溶質(zhì))= w(溶質(zhì))V。與物質(zhì)的量有關(guān)的是。多媒體展示(例6)某工廠采用硫酸和氫氟酸的溶液作為礦物中稀有元素的萃取液,生產(chǎn)要求該萃取液中硫酸的濃度為3 molL-1,氫氟酸的濃度為8 molL-1?,F(xiàn)有一批回收酸液共400 L,經(jīng)測(cè)定其中氫氟酸濃度為12 molL-1,硫酸的濃度為1 molL-1?,F(xiàn)要用此回收酸液配制上述萃取液,400 L回收酸液經(jīng)稀釋可以得到_L 8 molL-1的氫氟酸,在400 L回收酸液中加入_L密度為1.84 gcm-3、濃度為98%的濃硫酸,才能得到符合要求的萃取液。 生:思考討論 生:求氫氟酸的體積可以根據(jù)稀釋定律cV=cV來(lái)做。求出氫氟酸體積后,根據(jù)它的體積求出濃硫酸的體積。 師:設(shè)稀釋后溶液體積為V,根據(jù)稀釋定律cV=cV可求得V=cV/ c=400 L12 molL-1/8 molL-1=600 L。又設(shè)需加濃硫酸的體積為V,根據(jù)硫酸的物質(zhì)的量守恒,則可求出濃硫酸的體積為76.1 L。溶液的稀釋或混合過(guò)程中,“溶質(zhì)”是個(gè)關(guān)鍵。可根據(jù)溶質(zhì)的物質(zhì)的量守恒來(lái)進(jìn)行計(jì)算。板書三、物質(zhì)的量及物質(zhì)的量濃度 師:如果你是工廠的實(shí)驗(yàn)員,在計(jì)算出以上數(shù)據(jù)后,你該進(jìn)行哪些操作呢? 生:將400 L回收液加水至600 L,然后再加入76.1 mL的濃硫酸。先加入76.1 mL的濃硫酸,然后再稀釋至600 L。 師:這兩種方案哪一種好呢? 生:第二種,因?yàn)榈谝环N方案先加水至600 L后再加濃硫酸使得溶液的體積大于600 L。 師:很好,在配制溶液時(shí),我們得到的是溶液的體積,而不是水的體積。 師:通過(guò)以上兩種例子,請(qǐng)同學(xué)們自己小結(jié):物質(zhì)的量與粒子的數(shù)目、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如何?在配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí),需要哪些儀器?進(jìn)行哪些操作? 生: 在配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí),需要容量瓶、膠頭滴管、燒杯、托盤天平、玻璃棒、量筒、藥匙等儀器。操作步驟可為:算、量、溶、移、定、搖六字。 師:小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中用濃硫酸來(lái)配制一定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。下面是他的操作錄像,請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察,看看他做的實(shí)驗(yàn)有無(wú)不當(dāng)之處,不當(dāng)操作會(huì)引起哪些誤差呢?播放多媒體課件某同學(xué)用濃硫酸配制一定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。 生:濃硫酸不能在量筒中稀釋。應(yīng)將濃硫酸加入水中而不應(yīng)將水加入濃硫酸中。量筒中的濃硫酸不要洗滌至小燒杯中。稀釋后的濃硫酸應(yīng)冷卻后再移入容量瓶。移液的玻璃棒應(yīng)伸在容量瓶的刻度線下。最后定容時(shí)應(yīng)用膠頭滴管。當(dāng)溶液體積超過(guò)刻度線時(shí),不能將溶液倒出,而應(yīng)重新配制。搖勻后,如果液面低于刻度線不能再加水至刻度線。視線應(yīng)與刻度線平齊。課堂小結(jié) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)以它獨(dú)特的功能和魅力在化學(xué)的發(fā)展和學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用,吸引著無(wú)數(shù)學(xué)子為其廢寢忘食,激發(fā)著莘莘學(xué)子學(xué)習(xí)化學(xué)的不盡興趣。但化學(xué)實(shí)驗(yàn)又具有一定的危險(xiǎn)性、毒性、腐蝕性、爆炸性無(wú)一不危及著化學(xué)工作者和學(xué)生的安全,要求我們時(shí)時(shí)注意。 我們?cè)谧龌瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意一進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室就知道自己是做什么來(lái)了,應(yīng)該怎樣做,準(zhǔn)備怎樣做,(新的想法合理嗎?請(qǐng)示老師了嗎?得到批準(zhǔn)了嗎?)養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)紀(jì)律和實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,形成優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)品質(zhì)。板書設(shè)計(jì)一、混合物的分離和提純二、離子的檢驗(yàn)三、物質(zhì)的量及物質(zhì)的量濃度活動(dòng)與探究1.在配制一定量的物質(zhì)的量濃度溶液時(shí),下列操作使得到的溶液濃度偏高、偏低,還是不變?(1)用量筒取液態(tài)溶質(zhì),讀數(shù)時(shí)俯視量筒,所配制溶液濃度_。(2)將取樣品的藥匙用水洗滌,洗滌液倒入容量瓶,所配溶液濃度_。(3)定容搖勻后,有少量溶液外流,所配溶液濃度_。2.實(shí)驗(yàn)室里需用480 mL的硫酸銅溶液,現(xiàn)選取500 mL容量瓶進(jìn)行配制,以下操作正確的是( )A.稱取7.68 g硫酸銅,加入500 mL水B.稱取12.0 g膽礬配成500 mL溶液C.稱取8.0 g硫酸銅,加入500 mL水D.稱取12.5 g膽礬配成500 mL溶液隨堂練習(xí)1.某實(shí)驗(yàn)小組只領(lǐng)取下列儀器(或用品):鐵架臺(tái)(帶鐵夾、鐵圈)、三腳架、石棉網(wǎng)、燒杯、漏斗、分液漏斗、酒精燈、玻璃棒、量筒、蒸發(fā)皿、圓底燒瓶、火柴。只應(yīng)用上述儀器用品,不能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是( )A.蒸發(fā) B.萃取 C.過(guò)濾 D.蒸餾答案:CD2.以NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說(shuō)法中不正確的是( )A.171 g硫酸鋁中含1.5NA個(gè) B.0.1 mol OH-含NA個(gè)電子C.1.8 g水中含NA個(gè)中子 D. 24 g臭氧中含NA個(gè)氧原子答案:CD3.(經(jīng)典回放)設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說(shuō)法正確的是( )A.1 mol氮?dú)庵杏?NA個(gè)氮原子B.14 g氮?dú)庵泻琋A個(gè)氮原子(氮的相對(duì)原子質(zhì)量為14)C.2 L 0.3 molL-Na2SO4溶液中含0.6NA個(gè)NaD.18 g水中所含的電子數(shù)為8NA答案:AB4.在反應(yīng)X+2Y=R+2M中,已知R和M的摩爾質(zhì)量之比為229,當(dāng)1.6 g X與Y完全反應(yīng)后,生成4.4 g R,則此反應(yīng)中Y和M的質(zhì)量之比為( )A.169 B.239 C.329 D.469答案:A5.(經(jīng)典回放)等體積硫酸鋁、硫酸鋅、硫酸鈉溶液分別與足量的氯化鋇溶液反應(yīng)。若生成的硫酸鋇沉淀的質(zhì)量比為123,則三種硫酸鹽溶液的物質(zhì)的量濃度比為( )A.123 B.169 C.133 D.136答案:B備課資料常見(jiàn)化學(xué)危險(xiǎn)品貯存通則1.主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了常用化學(xué)危險(xiǎn)品(以下簡(jiǎn)稱化學(xué)危險(xiǎn)品)貯存的基本要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于常用化學(xué)危險(xiǎn)品(以下簡(jiǎn)稱化學(xué)危險(xiǎn)品)出、入庫(kù),貯存及養(yǎng)護(hù)。2.引用標(biāo)準(zhǔn)GB 190 危險(xiǎn)貨物包裝標(biāo)志GB 13690 常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志GB J16 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范3.定義3.1 隔離貯存segregated storage在同一房間或同一區(qū)域內(nèi),不同的物料之間分開(kāi)一定的距離,非禁忌物料間用通道保持空間的貯存方式。3.2 隔開(kāi)貯存cut-off storage在同一建筑或同一區(qū)域內(nèi),用隔板或墻,將其與禁忌物料分離開(kāi)的貯存方式。3.3 分離貯存detached storage在不同的建筑物或遠(yuǎn)離所有建筑的外部區(qū)域內(nèi)的貯存方式。3.4 禁忌物料incinpatible inaterals化學(xué)性質(zhì)相抵觸或滅火方法不同的化學(xué)物料。4.化學(xué)危險(xiǎn)品貯存的基本要求4.1 貯存化學(xué)危險(xiǎn)品必須遵照國(guó)家法律、法規(guī)和其他有關(guān)的規(guī)定。4.2 化學(xué)危險(xiǎn)品必須貯存在經(jīng)公安部門批準(zhǔn)設(shè)置的專門的化學(xué)危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)中,經(jīng)銷部門自管倉(cāng)庫(kù)貯存化學(xué)危險(xiǎn)品及貯存數(shù)量必須經(jīng)公安部門批準(zhǔn)。未經(jīng)批準(zhǔn)不得隨意設(shè)置化學(xué)危險(xiǎn)品貯存?zhèn)}庫(kù)。4.3 化學(xué)危險(xiǎn)品露天堆放,應(yīng)符合防火、防爆的安全要求,爆炸物品、一級(jí)易燃物品、遇濕燃燒物品、劇毒物品不得露天堆放。4.4 貯存化學(xué)危險(xiǎn)品的倉(cāng)庫(kù)必須配備有專業(yè)知識(shí)的技術(shù)人員,其庫(kù)房及場(chǎng)所應(yīng)設(shè)專人管理,管理人員必須配備可靠的個(gè)人安全防護(hù)用品。4.5 化學(xué)危險(xiǎn)品按GB 13690的規(guī)定分為八類:a.爆炸品;(國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1995-07-26批準(zhǔn)1996-02-01實(shí)施)b.壓縮氣體和液化氣體;c.易燃液體;d.易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品;e.氧化劑和有機(jī)過(guò)氧化物;f.毒害品;g.放射性物品;h.腐蝕品。4.6 標(biāo)志貯存的化學(xué)危險(xiǎn)品應(yīng)有明顯的標(biāo)志,標(biāo)志應(yīng)符合GB 190的規(guī)定。同一區(qū)域貯存兩種或兩種以上不同級(jí)別的危險(xiǎn)品時(shí),應(yīng)按最高等級(jí)危險(xiǎn)物品的性能標(biāo)志。4.7 貯存方式 化學(xué)危險(xiǎn)品貯存方式分為三種:a.隔離貯存;b.隔開(kāi)貯存;c.分離貯存。4.8 根據(jù)危險(xiǎn)品性能分區(qū)、分類、分庫(kù)貯存。各類危險(xiǎn)品不得與禁忌物料混合貯存,禁忌物料配置見(jiàn)附錄A(參考件)。4.9 貯存化學(xué)危險(xiǎn)品的建筑物、區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁吸煙和使用明火。5.貯存場(chǎng)所的要求5.1 貯存化學(xué)危險(xiǎn)品的建筑物不得有地下室或其他地下建筑,其耐火等級(jí)、層數(shù)、占地面積、安全疏散和防火間距,應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定。5.2 貯存地點(diǎn)及建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)置,除了應(yīng)符合國(guó)家的有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)考慮對(duì)周圍環(huán)境和居民的影響。5.3 貯存場(chǎng)所的電氣安裝5.3.1 化學(xué)危險(xiǎn)品貯存建筑物、場(chǎng)所消防用電設(shè)備應(yīng)能充分滿足消防用電的需要,并符合GBJ16第十章第一節(jié)的有關(guān)規(guī)定。5.3.2 化學(xué)危險(xiǎn)品貯存區(qū)域或建筑物內(nèi)輸配電線路、燈具、火災(zāi)事故照明和疏散指示標(biāo)志,都應(yīng)符合安全要求。5.3.3 貯存易燃、易爆化學(xué)危險(xiǎn)品的建筑,必須安裝避雷設(shè)備。5.4 貯存場(chǎng)所通風(fēng)或溫度調(diào)節(jié)5.4.1 貯存化學(xué)危險(xiǎn)品的建筑必須安裝通風(fēng)設(shè)備,并注意設(shè)備的防護(hù)措施。5.4.2 貯存化學(xué)危險(xiǎn)品的建筑通、排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)除靜電的接地裝置。5.4.3 通風(fēng)管應(yīng)采用非燃燒材料制作。5.4.4 通風(fēng)管道不宜穿過(guò)防火墻等防火分隔物,如必須穿過(guò)時(shí)應(yīng)用非燃燒材料分隔。5.4.5 貯存化學(xué)危險(xiǎn)品建筑采暖的熱煤溫度不應(yīng)過(guò)高,熱水采暖不應(yīng)超過(guò)80 ,不得使用蒸汽采暖和機(jī)械采暖。5.4.6 采暖管道和設(shè)備的保溫材料,必須采用非燃燒材料。6.貯存安排及貯存量限制6.1 化學(xué)危險(xiǎn)品貯存安排取決于化學(xué)危險(xiǎn)品分類、分項(xiàng)、容器類型、貯存方式和消防的要求。6.2 貯存量及貯存安排見(jiàn)下表。貯存類別露天貯存隔離貯存隔開(kāi)貯存分離貯存貯存要求平均單位面積貯存量/t/m21.01.50.50.70.7單一貯存區(qū)最大貯量/t2 0002 400200300200300400600垛距限制/m20.30.50.30.50.30.5通道寬度/m4612125墻距寬度/m20.30.50.30.50.30.5與禁忌品距離/m10不得同庫(kù)貯存不得同庫(kù)貯存710 6.3 遇火、遇熱、遇潮能引起燃燒、爆炸或發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生有毒氣體的化學(xué)危險(xiǎn)品不得在露天或在潮濕、積水的建筑物中貯存。6.4 受日光照射能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起燃燒、爆炸、分解、化合或能產(chǎn)生有毒氣體的化學(xué)危險(xiǎn)品應(yīng)貯存在一級(jí)建筑物中。其包裝應(yīng)采取避光措施。6.5 爆炸物品不準(zhǔn)和其他類物品同貯,必須單獨(dú)隔離限量貯存,倉(cāng)庫(kù)不準(zhǔn)建在城鎮(zhèn),還應(yīng)與周圍建筑、交通干道、輸電線路保持一定安全距離。6.6 壓縮氣體和液化氣體必須與爆炸物品、氧化劑、易燃物品、自燃物品、腐蝕性物品隔離貯存。易燃?xì)怏w不得與助燃?xì)怏w、劇毒氣體同貯;氧氣不得與油脂混合貯存,盛裝液化氣體的容器屬壓力容器的,必須有壓力表、安全閥、緊急切斷裝置,并定期檢查,不得超裝。6.7 易燃液體、遇濕易燃物品、易燃固體不得與氧化劑混合貯存,具有還原性氧化劑應(yīng)單獨(dú)存放。6.8 有毒物品應(yīng)貯存在陰涼、通風(fēng)、干燥的場(chǎng)所,不要露天存放,不要接近酸類物質(zhì)。6.9 腐蝕性物品,包裝必須嚴(yán)密,不允許泄漏,嚴(yán)禁與液化氣體和其他物品共存。7.化學(xué)危險(xiǎn)品的養(yǎng)護(hù)7.1 化學(xué)危險(xiǎn)品入庫(kù)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)物品質(zhì)量、數(shù)量、包裝情況、有無(wú)泄漏。7.2 化學(xué)危險(xiǎn)品入庫(kù)后應(yīng)采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施,在貯存期內(nèi),定期檢查,發(fā)現(xiàn)其品質(zhì)變化、包裝破損、滲漏、穩(wěn)定劑短缺等,應(yīng)及時(shí)處理。7.3 庫(kù)房溫度、濕度應(yīng)嚴(yán)格控制、經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)變化及時(shí)調(diào)整。8.化學(xué)危險(xiǎn)品出入庫(kù)管理8.1 貯存化學(xué)危險(xiǎn)品的倉(cāng)庫(kù),必須建立嚴(yán)格的出入庫(kù)管理制度。 8.2 化學(xué)危險(xiǎn)品出入庫(kù)前均應(yīng)按合同進(jìn)行檢查驗(yàn)收、登記、驗(yàn)收內(nèi)容包括:a.數(shù)量;b.包裝;c.危險(xiǎn)標(biāo)志。經(jīng)核對(duì)后方可入庫(kù)、出庫(kù),當(dāng)物品性質(zhì)未弄清時(shí)不得入庫(kù)。8.3 進(jìn)入化學(xué)危險(xiǎn)品貯存區(qū)域的人員、機(jī)動(dòng)車輛和作業(yè)車輛,必須采取防火措施。8.4 裝卸、搬運(yùn)化學(xué)危險(xiǎn)品時(shí)應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行,做到輕裝、輕卸。嚴(yán)禁摔、碰、撞、擊、拖拉、傾倒和滾動(dòng)。8.5 裝卸對(duì)人身有毒害及腐蝕性的物品時(shí),操作人員應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)性,穿戴相應(yīng)的防護(hù)用品。8.6 不得用同一車輛運(yùn)輸互為禁忌的物料。8.7 修補(bǔ)、換裝、清掃、裝卸易燃、易爆物料時(shí),應(yīng)使用不產(chǎn)生火花的銅制、合金制或其他工具。9.消防措施9.1 根據(jù)危險(xiǎn)品特性和倉(cāng)庫(kù)條件,必須配置相應(yīng)的消防設(shè)備、設(shè)施和滅火藥劑。并配備經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的兼職和專職的消防人員。9.2 貯存化學(xué)危險(xiǎn)品建筑物內(nèi)應(yīng)根據(jù)倉(cāng)庫(kù)條件安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。9.3 貯存化學(xué)危險(xiǎn)品的建筑物內(nèi),如條件允許,應(yīng)安裝滅火噴淋系統(tǒng)(遇水燃燒化學(xué)危險(xiǎn)品,不可用水撲救的火災(zāi)除外),其噴淋強(qiáng)度和供水時(shí)間如下:噴淋強(qiáng)度 15 L /(minm2);持續(xù)時(shí)間 90 min。10.廢棄物處理10.1 禁止在化學(xué)危險(xiǎn)品貯存區(qū)域內(nèi)堆積可燃廢棄物品。10.2 泄漏或滲漏危險(xiǎn)品的包裝容器應(yīng)迅速移至安全區(qū)域。10.3 按化學(xué)危險(xiǎn)品特性,用化學(xué)的或物理的方法處理廢棄物品,不得任意拋棄、污染環(huán)境。11.人員培訓(xùn)11.1 倉(cāng)庫(kù)工作人員應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn),經(jīng)考核合格后持證上崗。11.2 對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)品的裝卸人員進(jìn)行必要的教育,使其按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作。11.3 倉(cāng)庫(kù)的消防人員除了具有一般消防知識(shí)之外,還應(yīng)進(jìn)行在危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)工作的專門培訓(xùn),使其熟悉各區(qū)域貯存的化學(xué)危險(xiǎn)品種類、特性、貯存地點(diǎn)、事故的處理程序及方法。常用危險(xiǎn)化學(xué)品標(biāo)志底色:橙紅色圖形:正在爆炸的炸彈(黑色)文字:黑色標(biāo)志1 爆炸品標(biāo)志底色:正紅色圖形:火焰(黑色或白色)文字:黑色或白色標(biāo)志2 易燃?xì)怏w標(biāo)志底色:綠色圖形:氣瓶(黑色或白色)文字:黑色或白色標(biāo)志3 不燃?xì)怏w標(biāo)志底色:白色圖形:骷髏頭和交叉骨形(黑色)文字:黑色標(biāo)志4 有毒氣體標(biāo)志底色:紅色圖形:火焰(黑色或白色)文字:黑色或白色標(biāo)志5 易燃液體標(biāo)志底色:紅白相間的垂直寬條(紅7、白6)圖形:火焰(黑色)文字:黑色標(biāo)志6 易燃固體標(biāo)志底色:上半部白色圖形:火焰(黑色或白色)文字:黑色或白色標(biāo)志7 自燃物品標(biāo)志底色:藍(lán)色,下半部紅色圖形:火焰(黑色)文字:黑色標(biāo)志8 遇濕易燃物品標(biāo)志底色:檸檬黃色圖形:從圓圈中冒出的火焰(黑色)文字:黑色標(biāo)志9 氧化劑標(biāo)志底色:檸檬黃色圖形:從圓圈中冒出的火焰(黑色)文字:黑色標(biāo)志10 有機(jī)過(guò)氧化物標(biāo)志底色:白色圖形:骷髏頭和交叉骨形(黑色)文字:黑色標(biāo)志11 有毒品標(biāo)志底色:白色圖形:骷髏頭和交叉骨形(黑色)文字:黑色標(biāo)志12 劇毒品標(biāo)志底色:白色圖形:上半部三葉形(黑色)下半部白色下半部?jī)蓷l垂直的紅色寬條文字:黑色標(biāo)志13 一級(jí)放射性物品標(biāo)志底色:上半部黃色圖形:上半部三葉形(黑色)下半部一條垂直的紅色寬條文字:黑色標(biāo)志14 二級(jí)放射性物品標(biāo)志底色:上半部黃色下半部白色圖形:上半部三葉形(黑色)下半部三條垂直的紅色寬條文字:黑色標(biāo)志15 三級(jí)放射性物品標(biāo)志底色:上半部白色 下半部黑色 圖形:上半部?jī)蓚€(gè)試管中液體分別向 金屬板和手上滴落(黑色) 文字:(下半部)白色標(biāo)志16 腐蝕品標(biāo)志副標(biāo)志底色:橙紅色圖形:正在爆炸的炸彈(黑色)文字:黑色標(biāo)志17 爆炸品標(biāo)志底色:紅色圖形:火焰(黑色)文字:黑色或白色標(biāo)志18 易燃?xì)怏w標(biāo)志底色:綠色圖形:氣瓶(黑色或白色)文字:黑色標(biāo)志19 不燃?xì)怏w標(biāo)志底色:白色圖形:骷髏頭和交叉骨形(黑色)文字:黑色標(biāo)志20 有毒氣體標(biāo)志底色:紅色圖形:火焰(黑色)文字:黑色標(biāo)志21 易燃液體標(biāo)志底色:紅白相間的垂直寬條(紅7、白6)圖形:火焰(黑色)文字:黑色標(biāo)志22 易燃固體標(biāo)志底色:上半部白色,下半部紅色圖形:火焰(黑色)文字:黑色或白色標(biāo)志23 自燃物品標(biāo)志底色:藍(lán)色圖形:火焰(黑色)文字:黑色標(biāo)志24 遇濕易燃物品標(biāo)志底色:檸檬黃色圖形:從圓圈中冒出的火焰(黑色)文字:黑色標(biāo)志25 氧化劑標(biāo)志底色:白色圖形:骷髏頭和交叉骨形(黑色)文字:黑色標(biāo)志26 有毒品標(biāo)志底色:上半部白色,下半部黑色圖形:上半部?jī)蓚€(gè)試管中液體分別向金屬板和手上滴落(黑色)文字:(下半部)白色標(biāo)志27 腐蝕品標(biāo)志海水的化學(xué)組成和特性 化學(xué)海洋學(xué)是用化學(xué)的原理和方法解決海洋中有關(guān)問(wèn)題的科學(xué),其基本內(nèi)容就是研究海水的化學(xué)組成和特性,包括發(fā)生在海水中的各種均相化學(xué)過(guò)程、海水與大氣界面上的各種氣液界面化學(xué)過(guò)程以及海水與沉積物、懸浮顆粒等固液界面上的化學(xué)過(guò)程。 1872年“挑戰(zhàn)者號(hào)”進(jìn)行了首次大規(guī)模海洋科學(xué)調(diào)查。在這次調(diào)查中首次測(cè)定了海水的化學(xué)組成。20世紀(jì)以來(lái),分析化學(xué)以及海水采樣技術(shù)的快速進(jìn)步,給化學(xué)海洋學(xué)的發(fā)展帶來(lái)極大的推動(dòng)力,化學(xué)海洋學(xué)在20世紀(jì)獲得迅速發(fā)展。 化學(xué)海洋學(xué)是海洋科學(xué)的一個(gè)重要分支。它為海洋科學(xué)其他方向的發(fā)展提供了化學(xué)的基礎(chǔ),也和它們結(jié)合形成了新的研究方向和新興學(xué)科。如研究海洋環(huán)流、水團(tuán)等需要利用示蹤方法跟蹤海水的運(yùn)動(dòng),海水化學(xué)成分的分析也有助于確定其運(yùn)動(dòng)和來(lái)源;生物海洋學(xué)研究海洋初級(jí)生產(chǎn)力必須借助化學(xué)手段;化學(xué)海洋學(xué)對(duì)海洋沉積和海水底質(zhì)的物質(zhì)交換研究,則是海洋地質(zhì)學(xué)的重要組成部分。1.海水的化學(xué)組成 海水是一種非常復(fù)雜的多組分水溶液,海水中各種元素都以一定的物理化學(xué)形態(tài)存在。在海水中銅的存在形式較為復(fù)雜,大部分是以有機(jī)絡(luò)合物形式存在的。在自由離子中僅有一小部分以二價(jià)正離子形式存在,大部分都是以負(fù)離子絡(luò)合物出現(xiàn)。自由銅離子僅占全部溶解銅的一小部分。海水中有含量極為豐富的鈉,但其化學(xué)行為非常簡(jiǎn)單,它幾乎全部以Na+形式存在。 海水中溶解的有機(jī)物十分復(fù)雜,主要是一種叫做“海洋腐殖質(zhì)”的物質(zhì),它的性質(zhì)與土壤中植被分解生成的腐殖酸和富敏酸類似。海洋腐殖質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)還沒(méi)有完全確定,但是它與金屬能形成強(qiáng)絡(luò)合物。 海水中的成分可以劃分為五類:1.主要成分(大量、常量元素):指海水中濃度大于110-6 mg/kg的成分。屬于此類的有陽(yáng)離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+和Sr2+五種,陰離子有Cl-、Br-、(),F(xiàn)-五種,還有以分子形式存在的H3BO3,其總和占海水鹽分的99.9。所以稱為主要成分。由于這些成分在海水中的含量較大,各成分的濃度比例近似恒定,生物活動(dòng)和總鹽度變化對(duì)其影響都不大,所以稱為保守元素。海水中的Si含量有時(shí)也大于1 mg/kg,但是由于其濃度受生物活動(dòng)影響較大,性質(zhì)不穩(wěn)定,屬于非保守元素,因此討論主要成分時(shí)不包括Si。2.溶于海水的氣體成分,如氧、氮及惰性氣體等。3.營(yíng)養(yǎng)元素(營(yíng)養(yǎng)鹽、生源元素):主要是與海洋植物生長(zhǎng)有關(guān)的元素,通常是指N、P及Si等。這些元素在海水中的含量經(jīng)常受到植物活動(dòng)的影響,其含量很低時(shí),會(huì)限制植物的正常生長(zhǎng),所以這些元素對(duì)生物有重要意義。4.微量元素:在海水中含量很低,但又不屬于營(yíng)養(yǎng)元素者。5.海水中的有機(jī)物質(zhì):如氨基酸、腐殖質(zhì)、葉綠素等。2.海水的主要成分一、性質(zhì)與溶存形式海水中溶解有各種鹽分,海水鹽分的成因是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,與地球的起源、海洋的形成及演變過(guò)程有關(guān)。一般認(rèn)為鹽分主要來(lái)源于地殼巖石風(fēng)化產(chǎn)物及火山噴出物。另外,全球的河流每年向海洋輸送5.51015g溶解鹽,這也是海水鹽分來(lái)源之一。從其來(lái)源看,海水中似乎應(yīng)該含有地球上的所有元素,但是,由于分析水平所限,目前已經(jīng)測(cè)定的僅有80多種。現(xiàn)將其中重要的一些元素列于下表中。海水中最重要的溶解元素的化學(xué)形態(tài)和濃度元素平均濃度范圍單位(每kg海水)主要存在形態(tài)Li174gLi+B4.5mgH3BO3C27.62430mg,N4201630gF1.3mgF-,MgF+Na10.77gNa+Mg1.29gMg2+Al540101200ngAl,Al(OH)3Si2.80.025mgH4SiO4P700.1110g,MgHPO4S0.904g,MgSO4Cl19.354gCl-K0.399gK+Ca0.412gCa2+Mn145200ngMn2+,MnCl+Fe555140ngFe(OH)3Ni0.500.100.70gNi2+,NiCO3,NiCl+Cu0.250.030.40gCuCO3,CuOH+,Cu2+Zn0.400.010.60gZn2+,ZnOH+,ZnCO3,ZnCl+As1.71.11.9gHABr67mgBr-Rb120gRb+Sr7.9mgSr2+Cd800.1120ngCdCl2I502565ngCsp0.29gCs+Ba14420gBa2+Hg10.42ngPb2135ngPbCO3,Pb,PbCl+U3.3gUO2 指氧化水體中的無(wú)機(jī)形態(tài)。濃度對(duì)于化合的氮元素也以氮?dú)庑问酱嬖凇舛仁艿酱髿庵泻U汽油燃燒影響。 表中較高濃度的組分基本上代表了其在海水中的平均濃度,一些低含量成分由于測(cè)定困難,測(cè)定過(guò)的樣本不多,難以代表其平均濃度。表中還反映出逗留時(shí)間長(zhǎng)的元素在海水中的含量也高,如果把含量填寫入元素周期表,大致可以看到如下規(guī)律:除零族稀有氣體外,周期表兩端的元素含量較高。如A,A,A及A族;同族元素從第三周期開(kāi)始隨原子序數(shù)增加而減少。A,A和A三族元素的logC(C以mmol/kg表示)與原子序數(shù)成線性關(guān)系。某些副族元素也有類似現(xiàn)象。過(guò)渡元素在海水中含量都較低,包括植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)元素和一些必需的微量元素都集中在這個(gè)區(qū)域。表1中列舉了幾乎所有主要元素的無(wú)機(jī)形態(tài)。對(duì)于元素的化學(xué)形態(tài)的了解是十分重要的,因?yàn)樗鼘?duì)于元素在海水中的反應(yīng)有決定作用。例如,銅對(duì)于浮游生物的作用就是與自由的二價(jià)銅離子濃度有關(guān),而非與總的銅濃度有關(guān)。在化學(xué)分析中,一般不區(qū)分化學(xué)形態(tài),所以一般的溶解態(tài)濃度就是指離子或元素的總濃度。 化學(xué)海洋學(xué)的發(fā)展很大程度上依賴于分析化學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,許多感興趣的金屬在海水中含量極低,只有用靈敏的測(cè)試儀器和技術(shù)并避免樣品采集和分析過(guò)程中的污染才能夠測(cè)定。二、元素在海水中的逗留時(shí)間 元素在海水中并非永久留存,河流不斷把鹽分輸送到海洋,海水中的元素又不斷向海底沉積。不同的元素轉(zhuǎn)移到沉積中間的速度是不同的,例如,河水中Ca2+含量比Na+高,而進(jìn)入海洋之后,Na+的含量比Ca2+高得多。這說(shuō)明Ca2+比Na+更容易進(jìn)入沉積物。為了解不同元素在海水中間可以停留的時(shí)間和轉(zhuǎn)移速率,Barth(1952)提出海水中元素的逗留時(shí)間(T)的概念,其定義為T=T的意義是:元素以固定的速率向海洋輸送,如果要把全部海水中該元素置換出來(lái)所需的平均時(shí)間。海水的成分被認(rèn)為處于穩(wěn)定狀態(tài),即元素的含量不隨時(shí)間改變。這樣,元素進(jìn)入海水的速率應(yīng)當(dāng)?shù)扔趶暮K休敵龅乃俾?,可以用下列模式表示:M為海水中某元素的總量,Q為輸入速率,R為輸出速率,于是有=Q-R處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),=0,即Q=R海水中的元素輸出與元素的含量成正比:R=kM(k為輸出速率常數(shù))Q-kM=0,即=r即元素的逗留時(shí)間等于元素輸出速率常數(shù)的倒數(shù)。海水中一些元素的逗留時(shí)間列于下表中。海水中一些元素的逗留時(shí)間元素log T元素log T元素log T元素log TH4.5Cl7.9As5Hg5Li6.5K6.7Se4Pb(2.6)Be(2)Ca5.9Br8Ra6.6B7.0Sc4.6Rb6.4Th(2)C4.9Ti4Zr5U6.4N6.3V5Mo5O4.5Cr3Ag5F5.7Mn4Cd4.7Na7.7Fe2Sd4Mg7.0Co4.5I6Al1Ni4Cs5.8Si3.8Cu4Ba4.5P4Zn4La6.3S6.9Ga4Au5 下面舉兩個(gè)計(jì)算示例。(1)海洋中水分子的逗留時(shí)間:海洋的平均深度為4 000 m,全球河流的徑流量折算為海洋水位是13 cm/a,所以=4 000/0.133104(年)。有人在計(jì)算時(shí)采用河流的徑流量為10 cm/a,得到的結(jié)果為40104年。還可以從海水的總體積和徑流量計(jì)算,即=1.41021(4.61016)3104(年) (46)(2)海水中鈣的逗留時(shí)間:海水中總Ca2+含量為5.611020g,河水中鈣的平均濃度為1510-3g /dm3,河流徑流量為4.61016 kg/a。TCa=5.611020/(151034.61016)0.8106(年) (47)也可以根據(jù)元素從海水中的輸出量計(jì)算,但是由于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度不夠,都只能得到近似的結(jié)果。海水中元素的逗留時(shí)間大致在102108年之間。 海水的更新時(shí)間在溫躍層(平均100 m)以上平均為幾十年,而在深層則為1000年左右。如果元素逗留時(shí)間大于更新的時(shí)間,則在整個(gè)海洋中的分布應(yīng)當(dāng)是均勻的;如果小于更新的時(shí)間,其分布應(yīng)當(dāng)是不均勻的。但是有些元素如P、N、Si雖然逗留時(shí)間較長(zhǎng),由于生物參與了這些元素的循環(huán),在海洋中也造成了不均勻的分布。3.微量元素海水中除了14種主要元素(O、H、Cl、Ca、Mg、S、K、Br、C、S、Sr、B、Si、F)濃度大于110-6mg/kg外,其余所有元素的濃度均低于此值,因此可以把這些元素稱為“微量元素”。當(dāng)然,這僅是對(duì)海水的組分而言,與通常意義的“微量元素”不同。例如,F(xiàn)e和Al在地殼中的含量很高,而在海水中含量很低,它們是海水中的微量元素。 海水中的微量元素過(guò)去研究不多,現(xiàn)在則因?yàn)樗鼈兒铜h(huán)境污染有重要關(guān)系,研究日益廣泛,例如IDOE計(jì)劃調(diào)查污染本底值和污染物遷移等。海水中的微量元素的循環(huán)和平衡過(guò)程是極為復(fù)雜的。其來(lái)源主要有河流的輸入、大氣沉降、海底熱泉等,它在海水中涉及的平衡有絡(luò)合、螯合、氧化還原平衡、生物吸收、顆粒物的吸附與解吸等。微量元素的循環(huán)為海洋化學(xué)研究提供了研究的新內(nèi)容。 對(duì)海水微量元素的研究首先是分析測(cè)定問(wèn)題。有些方法的靈敏度雖然很高,但是不一定能得到正確的結(jié)果。因?yàn)楹K形⒘吭氐暮繕O低,有些甚至低于蒸餾水中的含量,所以采樣、儲(chǔ)存,以及容器的污染都會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。為此,首先要避免沾污,采樣過(guò)程要防止污染,樣品的前處理和分析測(cè)定均應(yīng)在潔凈實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,也要考慮容器、試劑等對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。另外,要經(jīng)常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的互校工作,以保證測(cè)定質(zhì)量。微量元素在海水中的存在形式和形態(tài) 元素在海水中的存在形式和形態(tài)與其在海洋的地球化學(xué)、生物及化學(xué)過(guò)程有密切關(guān)系,如Cr在海水中以形式存在較為穩(wěn)定,而以Cr3+形式則易被吸附沉淀到海底沉積物中。又如海水中的Cd有四種形式:Cd2+、CdCl+、,顆粒物和膠體對(duì)不同形式的Cd的吸附和離子交換顯然是不同的。不同形式的金屬毒性也大不相同,Cr6+毒性大于Cr3+,Cu2+和Cu(OH)+毒性大于有機(jī)絡(luò)合的銅,甲基汞的毒性遠(yuǎn)大于無(wú)機(jī)汞。溶于海水中的自由離子及有機(jī)、無(wú)機(jī)絡(luò)合物在水體中比在懸浮物和顆粒物中更穩(wěn)定。因此對(duì)海水中微量元素的形態(tài)研究十分重要。一般微量元素在海水中的形態(tài)可以分為以下幾種類型:(1)弱酸在海水中的解離;(2)變價(jià)元素在海水中的氧化還原平衡;(3)微量元素在海水中的有機(jī)和無(wú)機(jī)絡(luò)合物;(4)生物合成的有機(jī)物;(5)海水中的有機(jī)物及無(wú)機(jī)顆粒物。 Stumm(1975)把海水中的微量金屬元素按照粒子大小分為七種形式,F(xiàn)lorence(1976)也根據(jù)測(cè)定過(guò)程把海水中的微量元素分為各種不同形態(tài)。但是這些劃分都比較粗略,還有待于繼續(xù)進(jìn)行理論研究和實(shí)際調(diào)查。向海洋要水 20世紀(jì)90年代以來(lái),水資源危機(jī)日益突出,世界許多國(guó)家都直接或間接地加入了海水淡化技術(shù)的發(fā)展潮流。 從全球范圍來(lái)看,目前世界淡化水日產(chǎn)量已達(dá)到2 700萬(wàn)立方米,并以1030的年增長(zhǎng)率攀升。供養(yǎng)的人口不僅有中東若干國(guó)家,而且還有美國(guó)、俄羅斯、日本、意大利等許多發(fā)達(dá)國(guó)家的部分地區(qū)。天津大學(xué)化學(xué)工程研究所王世昌教授介紹,世界蒸餾淡化廠(多級(jí)閃蒸)的最大規(guī)模已達(dá)到30萬(wàn)噸/天,該裝置建在阿聯(lián)酋的阿布扎比,與73.2萬(wàn)千瓦的發(fā)電廠聯(lián)建;海水反滲透淡化廠的最大規(guī)模達(dá)到11萬(wàn)噸/天,位于沙特阿拉伯的Jeddah,而地表水反滲透淡化廠規(guī)模達(dá)到38萬(wàn)噸/天,位于美國(guó)的科羅拉多。 海水淡化裝置20世紀(jì)90年代年銷售額達(dá)到近百億美元,而且增幅不減。其中,美國(guó)和日本分別占有大約30的市場(chǎng)份額。80年代初才起步的韓國(guó)也已在中東獲得若干套日產(chǎn)萬(wàn)噸級(jí)蒸餾海水淡化裝置的機(jī)會(huì)。相比之下,我國(guó)海水淡化進(jìn)展緩慢,在整個(gè)40年的發(fā)展過(guò)程中每跨一步都要經(jīng)歷10年之久。1958年,我國(guó)海水淡化以電滲析法起步,1965年開(kāi)始研究反滲透技術(shù),1975年開(kāi)始研究大中型蒸餾技術(shù)。1986年,批準(zhǔn)引進(jìn)建設(shè)日產(chǎn)3 000噸的電廠用多級(jí)閃蒸海水淡化裝置,1997年建成舟山日產(chǎn)500噸海水反滲透淡化裝置。造成我國(guó)海水淡化進(jìn)展緩慢的根本原因在于觀念過(guò)于保守,思路上進(jìn)入了誤區(qū),擔(dān)心海水淡化技術(shù)不可靠,成本高不可攀等。 關(guān)于海水淡化的技術(shù)問(wèn)題,國(guó)家液體分離膜技術(shù)研究中心高從階院士認(rèn)為,海水淡化經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,從技術(shù)上講,已經(jīng)比較成熟,大規(guī)模地把海水變成淡水,已經(jīng)在世界各地出現(xiàn),主要是海灣地區(qū)。目前主要海水淡化方法有反滲透(SWRO)、多級(jí)閃蒸(MSF)、多效蒸發(fā)(MED)和壓氣蒸餾(VC)等,而適用于大型的海水淡化的方法只有SWRO、MSF和MED。 多級(jí)閃蒸就MSF技術(shù)本身來(lái)看近年來(lái)有所進(jìn)展,但無(wú)重大突破。主要進(jìn)展有單機(jī)容量進(jìn)一步擴(kuò)大,最高可達(dá)4.5萬(wàn)5.7萬(wàn)m3/天;運(yùn)行管理方面開(kāi)發(fā)了DROPS軟件,可協(xié)調(diào)運(yùn)行參數(shù),使系統(tǒng)最佳化,并降低運(yùn)行費(fèi)用;采用新型聚羧酸酯防垢劑,兼具抑垢和分散作用,可使MSF在95110 下運(yùn)行,且用量少,對(duì)環(huán)境影響??;試用高級(jí)奧氏不銹鋼代替鎳基合金,以提高運(yùn)行可靠性,減少停車維修,降低成本。 低溫多效蒸餾(LT-MED) MED為30年代的淡化方法,由于結(jié)垢和腐蝕等問(wèn)題,且由于50年代MSF的出現(xiàn),使之停滯不前。盡管美、日等國(guó)投入大量資金改進(jìn)提高,但市場(chǎng)占有份額仍不足10。LTMED操作溫度在6070 使結(jié)垢和腐蝕有所減緩,可使用較廉價(jià)的材料,以降低成本。一些改進(jìn)工作有塔式設(shè)計(jì),混凝土外殼,增加效數(shù),采用熱泵式及水電聯(lián)產(chǎn)等。通常能耗在5 kWh/m37 kWh/m3淡水,該技術(shù)在利用廢熱造水方面有一定的市場(chǎng)。 反滲透(SWRO)RO用膜和組件也相當(dāng)成熟,組件脫鹽率可高達(dá)99.5,SWRO工藝過(guò)程也較成熟,有約20年的經(jīng)驗(yàn)積累,已成為海水制取飲用水最廉價(jià)的方法。近年來(lái),功交換器和壓力交換器的開(kāi)發(fā)成功使能量回收效率都高達(dá)90以上,從而使SWRO的能耗在4kWh/m3淡水左右,進(jìn)一步增強(qiáng)了SWRO的競(jìng)爭(zhēng)力,xx年又提出納濾(NF)和SWRO與MSF相結(jié)合的研究開(kāi)發(fā),以及高壓和高回收率SWRO法等,這使海水綜合利用率進(jìn)一步提高。近幾年國(guó)際海水淡化指標(biāo)中,SWRO以投資最低,能耗最低,成本最低,建造周期短等優(yōu)勢(shì)而屢屢中標(biāo)。 至于海水淡化的成本問(wèn)題,王世昌教授認(rèn)為,大型海水淡化噸成本一般在1美元左右或以下。按照市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的法則與當(dāng)前自來(lái)水價(jià)格相比,在許多國(guó)家都相差無(wú)幾或接近持平。如作為豐水國(guó)家的美國(guó),自來(lái)水的價(jià)格為0.440.52美元/噸(1995年),澳大利亞為0.91.16美元/噸。對(duì)于我國(guó)目前沿海地區(qū)的一些遠(yuǎn)距離引水工程其費(fèi)用除了直接工程費(fèi)之外,還有被引水地區(qū)的間接損失,如果都計(jì)入自來(lái)水成本,而國(guó)家不給予補(bǔ)貼,則水費(fèi)恐怕也不比淡化水低。至于一些工業(yè)用的高質(zhì)水,其制水成本現(xiàn)在已經(jīng)超過(guò)了海水淡化方案的制水成本。 據(jù)了解,目前國(guó)際上共同的認(rèn)識(shí)是:多級(jí)閃蒸、低溫多效蒸餾和反滲透必將決定海水淡化的未來(lái),這是過(guò)去40年研究發(fā)展得出的結(jié)論,也就是說(shuō),未來(lái)40年這三種淡化裝置都會(huì)繼續(xù)建設(shè)。本章復(fù)習(xí)題答案1.答案:BC2.答案:B3.答案:A4.答案:D5.答案:BD6.答案:C點(diǎn)撥:先求出NH4Cl的物質(zhì)的量,再根據(jù)比例求出KCl和K2SO4的物質(zhì)的量,最后求出其質(zhì)量。7.答案:(1)錯(cuò)誤。沒(méi)指明是標(biāo)準(zhǔn)狀況。(2)錯(cuò)誤。溶液的體積不是1 L。(3)錯(cuò)誤。標(biāo)準(zhǔn)狀況下水是固體。(4)正確。8.答案:5% 0.28 molL-19.答案:10.答案:n(KOH)=0.2 molL-10.050 L=0.01 molm(KOH)=0.01 mol56 gmol-1=0.56 g稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻、貼標(biāo)簽。11.答案:設(shè)350 mL溶液中K2SO4的質(zhì)量為x。則有x=37.76 gn(K2SO4)=0.22 molc(K2SO4)=0.44 molL-1答:稀釋后溶液中K2SO4的物質(zhì)的量濃度為0.44 molL-1。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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