水分析化学心得体会

2024-05-29 版权声明 我要投稿

水分析化学心得体会(共10篇)

水分析化学心得体会 篇1

水分析化学实验心得

实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我受益匪浅.在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.比如做水中碱度的分析实验,你要清楚要用的指示剂有哪些,,如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还不如不做.做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛.通过这次的实验,使我学到了不少实用的知识,更重要的是,做实验的过程,思考问题的方法,这与做其他的实验是通用的,真正使我们受益匪浅在这次实验中,我学到很多东西,加强了我的动手能力,并且培养了我的独立思考能力。特别是在做实验报告时,因为在做数据处理时出现很多问题,如果不解决的话,将会很难的继续下去.

水分析化学心得体会 篇2

目前电厂作为我国国民经济发展中的重要行业之一,其安全稳定的运行对于我国经济的发展及社会的进步具有极其重要的意义。而电厂运行的安全性与化学水处理系统是有直接联系的,因为电厂中的热力设备会受到自然水中某些物质的作用后产生有害成分,从而使设备腐蚀,导致不同程度的破坏,因此自然水必须经过相应的工序处理后才能被电厂利用,这一套处理工序即是电厂化学水处理系统。

1 电厂化学水处理系统的管理体制现状

现阶段应用于电厂内部的化学水处理系统常常使用繁多的控制设备,在实际工作当中,工作人员不仅劳动强度较大,而且操作难度也大。很多情况下化学水处理系统是处于多个独立分散的设备控制室内,同时设备工作系统的设计运行还都处于独立的情况。每个控制室内需要三名左右的操作人员来管理运行的程序,这都是由于控制室的独立配置运行所导致的,不仅需要较多的人员,同时也直接导致电厂水处理系统的工序变得冗杂繁重。同时,管理设备的调控区域呈现分散化态势,最终导致管理人员在程序运行上的工作过多,过重,不利于电厂化学水处理的高效有序。所以在当前科学技术快速发展的今天,在化学水处理方式上我们需要引入先进的技术,这样就能够实现水处理理论和手段的多样化。目前传统的水处理方式方法已无法满足当前电厂快速发展过程中对水的需求,而对当前电厂发展过程中对化学水的需求量的增加,则需要充分加大对高科技的利用率,利用先进的处理手段,来满足当前设备对化学水的需求。例如膜处理技术即是当前最为先进的处理技术,可以有效的提高水质。所以利用先进的化工材料技术手段,再利用实践中的经验,两者相结合来以各种水体的问题进行有效的处理,这样不仅有效的减轻了水处理过程中工作程度的冗杂,同时还能够保证水处理系统可以发挥其最大的效果,有效的保证水的质量。

当前国家一再的倡导节能减排,所以在电厂的化学处理过程中也要充分的响应国家的号召,在处理中以循环利用为目标,实现节约水资源的目前,有效的提高水资源的利用率。同时还要注意水处理系统与周边环境的关系,避免出现失误而对环境造成污染,从而引发严重的后果。这就需要电厂化学水处理系统要做到零排放,充分的做到“绿色处理”,实现保护环境的目的。

2 PLC总体操控体系

PLC的操控体系网络运用矢量星型网络结构,以1000MB速度的TCP光缆用以太网完成信息传导与数据传递的过程。网络连接装备采用矢量以太网交换系统,中枢交换机联网操作员点与数据库中枢和分控制系统,同时利用网关和cis还有全程辅助流水线控制体系的网络连接。化学水操控系统网络在锅炉补给水操控点与其他机组凝结水处的控制中枢设立对网络交换装备。在锅炉补给处的水车间内部设置一个化学水控制系统的集中控制室。在控制室内部需设置3台具有相同功作性能的操作员站点,通过冗余以太网对网络内部的任一个的系统对工作过程进行即时监控。1号和2号机组水凝精需在处理的控制室内各设置1整套操作人员的站点,1号和2号机组凝结水精需对处理处要通过光纤与化学水相结合,同时控制系统联网。在所有设备调试完毕后,1号和2号机组凝结水精的处理控制室里的小室内可以不安排值班人员值班,但是在一期化学水的系统控制室内必须有相应的工作人员进行集中的监视控制。

3 FCS技术在化学水系统的应用

目前发电中其相应的化学水系统设备分布扩散、自动加药、汽水取样、监控常规测点过多等现状,FCS技术凭借其全数字化,全开放性,全分散性,并可相互操作性为主要技术特点,对于发电企业中水系统的设备分散性的现状具有非常适合的特性。FCS技术应用在化学水系统中,不仅成本低,而且在性能上实现了全数字化,大大减少了人力资源的投入。因此,改造、建设一个集即时监测、远程遥控、自动加药以及信息集中上传到MIS系统于一体的化水综合全自动化的平台已经成为化水自动化技术迫不及待的发展方向。作为高科技迅速发展的必然趋势,FCS在化水运行及其它辅助系统的广泛应用中,对电厂的整体控制水平的提高有着不可估量的作用,目前我国部分电厂早已开始实施并投入到运行当中。

这个系统理论上是将原有操控系统分解后重新构建而成的。改良后的效果很明显,突出特点是每一个控制终点精确度都大大提高,从而让系统的整体自动化水平有了很大的提升,人为干扰因素大幅度减少,可以实现机组凝结水系统无人化运行,同时也使生产成本大大降低。在改造完成后其可靠性与自动运行速度都有了显著的提升,设备的管理水平也相应提高。简言之,以现场总线为纽带,把单个分散的化水系统的测量控制设备变成网络节点,使它们连接成可以相互沟通信息,共同完成检测控制任务的网络系统与控制系统,实现汽水取样,自动加药,水处理等整个系统的各项功能。为使测量设备具有数字通信能力,通常选用植有CPU的智能仪表或在仪表上加挂智能模块。

4 化学水处理中膜技术的运用

膜分离技术是近几年才开始采用的化学水处理技术,其较传统工艺相比具有较多的优点。在传统的化学水处理当中,特别是电厂锅炉补给水的处理,存在着较多的手段,通常情况下会经过过滤-软化-分离等一系列的过程,而在这个过程中,每一项工艺都是会应用到酸碱再生电子传递树脂,从而实现性能的恢复,所以在整个过程中会有酸碱化学污水的排放,而其工艺较为复杂,不仅需要大量的劳动力,而且处理起来也有一定的难度,需要占较大的面积及投入较高的成本才能完成。最主要的是其所排放的酸碱废液无法满足当前环保的排放标准要求。而利用膜分离技术则可以有效的将传统水处理技术的弊端进行克服,其不仅操作较为简单,同时其所需分离设备较少,结构简单,不需要占有大面积的地方,整个过程都是自动化控制,劳动强度较小,最重要的一点即是在整个处理的过程中都没有酸碱废液排出,对环境的污染极小,同时在处理过程中实现了高效率低能耗,同时有效的保证水品的质量。

5 结束语

电厂在社会发展中具有非常重要的意义,在其化学水处理工作中还存在着许多问题没有得到根本的解决,所以通过合理的运用电厂化学水处理系统,可以有效的保证水品的质量,同时保证电厂的正常生产经营,并能够有效的提高电厂化学水处理的效率,保证电厂经济效益的实现。

摘要:电厂中的热力设备在运行过程中所需要的水只有经过化学处理后才能进行应用,从而防止热力设备发生结垢、腐蚀等情况,避免由于水质的不合格而导致爆管及停机事故的发生,所以为了保证电厂运行的安全性,需要我们对化学水处理的重要性有一个正确的认识。文章从电厂化学水处理系统的管理体制现状入手,并分别对PLC总体操控体系及FCS技术在化学水系统的应用进行了分析,并进一步对化学水处理中膜技术的运用进行了具体的阐述。

关键词:电厂,化学水处理,技术

参考文献

[1]许阳.PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用[J].科技情报开发与经济,2010(22).

[2]戴云松,卢素焕,张振声.火电厂生活污水处理新技术[J].电力情报,2001(3).

水分析化学心得体会 篇3

关键词:铀;构造;水文地质条件;水化学特征

引言

桃树坝地区位于贵东岩体中段北缘内接触带,下庄矿田的西北外围,我队先后在此开展1∶5万水化学普查,水化找矿等工作,以期查明该区水中铀、氡及常规元素的分布规律,确定水化学找矿标志,预测成矿远景区,为寻找岩体北缘接触带成矿条件提供找矿信息。

1. 区域地质概况

1.1 构造特征

本区大地构造归属于南岭东西向隆起带中段与粤北山字形构造右翼复合部位,下庄矿田西北缘,起控制作用是NE向和近EW向二组。

NE向一组最为发育,桃树坝、学堂前、司前三组构造,见图1,表现为硅化带、石英脉和花岗碎裂岩带的形式,相距5km~6km,约30°走向,平行贯穿测区,规模较大,组成贵东岩体平行束状构造主干。构造带比较平直稳定,倾角陡,最大宽度可达几十米,构造充填物为玉髓质石英岩、白色石英脉,带本身及围岩普遍有硅化、高岭土化,局部见黄铁矿化、赤铁矿化、萤石化。主带两侧常见小岩脉组成NW向构造,规模不大,一般为NE向的共轭构造。

近EW向构造带在东部较发育,是下庄矿田EW向构造的西延,只不过强度上明显减弱。构造带走向变化大,倾角70°~85°,充填物主要为强硅化花岗岩和白色块状石英。

1.2 地层

区内岩浆岩分布广泛,沉积岩很少。

奥陶系:是区内唯一成岩沉积地层,下部为青灰色砂质板岩、灰黑色碳质板岩、灰白色石英细砂岩互层;中部主要为厚层状泥质石英砂岩、紫红色绢云母粉砂岩;上部为中厚层状白色、黄褐色石英砂岩细砂岩。这套地层分布于北部边缘,呈舌状楔入花岗岩体内,在东北部也有零星出露。

第四系:主要为现代冲洪积地层,以砾石、砂砾石层为主,夹粘土亚粘土层,组成Ⅰ-Ⅱ级河流阶地,分布不连续,最宽处300m~500m,厚度一般小于20m。

1.3 岩浆岩

英安斑岩:分布在东北部,岩石浅灰黄色、灰黑色及灰绿色,斑状结构,块状构造,斑晶为长石、石英,基质为隐晶质。英安斑岩形成时代早于花岗岩,可见细粒花岗岩侵入于英安斑岩中,与花岗岩及沉积、变质岩呈侵入接触或构造接触。

粗粒斑状黑云母花岗岩:中心相;中粒斑状黑云母花岗岩:过渡相,是贵东岩体主侵入期产物,分布占全区50%~60%。岩性特征:灰白色、浅灰红色似斑状结构,斑晶为浅肉红色,钾长石和灰白色斜长石,晶形完好,大小一般1cm~2cm,含量约10%~20%,块状构造,基质具明显花岗结构。与沉积变质岩呈侵入接触或构造接触。

细粒黑云母花岗岩:呈岩株产出,为主侵入期补充侵入产物,在桃树坝地区北部较发育。岩性灰白色、少部分为浅肉红色,细粒花岗结构,块状构造,晶形一般,粒度1mm~2mm,普遍具白云母化。

此外,还有一些中基性岩脉,规模较小,岩性有辉绿岩、煌斑岩等。

1.4 铀矿化特征

本区属贵东岩体中段北缘内接触带,铀矿化属于中——低温热液型,矿液主要是自变质热液蚀变富集。与矿化关系较密切的围岩蚀变有硅化、绢云母化、赤铁矿化、白云母化、黄铁矿化,近矿蚀变常见玉髓。构造发育提供铀矿物的运移通道和储存空间,是成矿的重要条件,特别是多期次的构造活动,于成矿更有利。测区内发育的NE、EW向构造都是成矿有利构造,构造发育与否,是评价成矿远景好差的重要指标。

2. 水文地质条件

地理环境和地质条件决定本区的水文地质特征,区内岩性基本为火山岩浆碎屑岩类,地下水的补给源来自大气降水,水文地质条件较为简单。按地下水埋藏条件和含水岩层的裂隙性质,将本区地下水分为碎屑岩类风化裂隙水、第四系潜水和构造承压水[1]。

碎屑岩类风化裂隙水:多为潜水,以泉的形式补给地表水,单泉流量一般在0.014L/s~0.20L/s之间,受季节影响变化较大,富水性较好。第四系潜水:第四系地层分布面积不大,厚度小,但岩性以砂砾石为主,储水、给水性能好,又易和地表水发生联系,因此,第四系孔隙潜水含水层富水性好。构造脉状承压水:以温泉出露于地表。

地下水水质变化不大,大都为HCO3--Na+型,局部SO42-或Ca2+、Mg2+有所增高,可达30%左右,温泉水质也不例外。据了解本区李屋温泉氟离子较高,有一高氟异常区,可能与萤石化蚀变发育较广泛有关。pH值变化在5.1~7.4之间,为弱酸——中性,温泉则为弱碱性,这可能是与温度升高的过程中游离的CO2-溢出有关。矿化度在30mg/L~90mg/L,为弱矿化淡水,温泉水矿化度明显增高,是由于温泉水循环深度大,溶滤时间长的原因。

3. 放射性水化学特征

由于桃树坝地区面积不大,地貌与气候条件无明显差异,岩性则为花岗岩占绝大部分,故底数统计未分单元,将本区作为一个水文地质单元进行统计[2]。根据经验和实际情况,将铀含量>5μg/L,氡浓度>1000Bq/L的水点作为明显异常剔除不参予统计。统计方法采用修正展直坐标法,得出铀自然底数为0.13μg/L,标准差2.63,偏高值0.35μg/L,增高值0.93μg/L,异常值2.45μg/L,得铀异常点110个,占取样5%。氡自然底数150Bq/L,标准差120Bq/L,偏高值270Bq/L,增髙值390Bq/L,异常下限5lOBq/L,氡异常点250个,占取样数的14%。(表1)

对水中铀作趋势面分析处理,其区域性趋势场由西北向东南倾斜,剩余“星团”大都分布在北部和中部,水晕与剩余“星团”吻合较好,从水中铀含量上也有直观表现,西北部最高达65μg/L,东南部一般为0.1μg/L~0.3μg/L。氡分布情况也大体相似,西部到东南部大都在100q/L~300Bq/L之间。在桃树坝地区,水异常的形成与构造关系密切,在硅化碎裂岩带两侧,不同岩性接触带附近,异常水出现的频率较高。细粒黑云母花岗岩补充侵入体是本区异常形成的有利岩性。水异常与航测铀量高场区有一定联系,但一般都有些距离,常在其下游1km~3km左右。氡浓度受取样环境影响较大,不同时期取样结果有的可相差数倍。

4. 放射性水化学找矿效果

本区的水化学找矿标志,水中铀含量异常是最主要和客观的。样品水多为浅层风化裂隙水,通常显示为氧化环境。水化学成分为弱矿化重碳酸盐型,一般不含有机质,有利于铀在水中稳定迁移,形成水晕。

从东部下庄矿田情况来看,只要存在铀矿床(矿化点),就有水晕分布。由于降水量较多,地形切割强烈,地下水交替较快,水对岩石溶滤时间短,因此水中铀含量普遍不高,而氡浓度较高。

区内岩性、构造都有利于地下水氡的富集,岩石的射气性能比较好,裂隙开启程度较好的泉水,很容易形成氡水异常,这类异常受气候影响变化较大,重复取样时再现性较差;粘土、高岭土风化残积物中也易于形成氡水异常。因此单氡异常找矿效果不太好,只有和铀水异常同时出现时,才有较高的找矿价值,高含量的铀-氡混合异常是较可靠的找矿标志。

地下水类型、pH值、矿化度变化都不显著,找矿效果不明显。

5. 结论

桃树坝地区与下庄矿田相比较,岩性差别不大,构造发育,但矿化蚀变就要差一些,地表伽马测量底数也较高,但异常显示较少。水化学条件的反映,铀-氡底数低于下庄矿田,但异常点的强度和密度比矿田低,水文地质条件相比亦无明显差异,因此还是具有较好的成矿条件。

对所取得桃树坝地区放射性水化学参数,采用趋势面分析,回归分析,异常点、晕综合预测的手段,发现在西北部桃树坝-彩岭一带,水晕和异常星团吻合度高,有较好的成矿远景,找出隐伏铀矿床的可能性是比较大的,是进一步工作的重点。

参考文献:

[1] 梁翠华.下庄矿田竹筒尖铀矿床放射性水化学特征浅析[J].地球,2013(5):95-96.

电厂化学水处理 篇4

发布时间:2012-8-2 16:25:41中国污水处理工程网

我们都知道化学水处理在发电厂的重要性,都明白只有对水进行适当的净化处理和严格的监督汽水质量,才能防止造成热力设备的结垢、腐蚀,避免爆管事故;才能防止过热器和汽轮机的积盐,以免汽轮机出力下降甚而造成事故停机,从而保证发电厂的安全经济运行。但是,在思想上这样认识远远不够,重要的是要在行动上重视起来,认真、慎重对待化学水处理工作,否则就无法切实保证发电厂热力设备的安全经济运行。化学废水集中处理现状

电厂的化学废水有经常性废水和非经常性废水两部分。

电厂化学水处理:1.1废水处理主要流程

化学废水→废水贮存槽→氧化槽→反应槽→pH调整槽→混合槽→凝聚澄清池→清净水槽(水质监控)→煤灰用水系统。

澄清池底部排泥经浓缩池浓缩后送至泥渣脱水机脱水,泥饼用汽车运到干灰场贮存。清水返回废水贮存池。

电厂化学水处理:1.2 存在问题

1.2.1 容量方面

上述流程将锅炉酸洗废水、锅炉排污水、锅炉补给水处理系统所排废水、凝结水精处理系统废水等全厂所有化学废水,都集中至化学废水集中处理站处理。这样,集中处理系统的容量大、占地多、造价高。

1.2.2 处理设施方面

传统的贮存槽主要是贮存废水,兼有部分粗调功能。但废水的氧化、反应、pH调整和混合,分别在氧化槽、反应槽、pH调整槽和混合槽中进行。这些槽上设有各种搅拌、加酸、加碱设施,且池内防腐、池上盖房(或棚)。这样,废水处理系统流程复杂、处理设施繁多、投资大、运行管理不便。

电厂化学水处理:1.3 主要设备及其技术数据

废水贮存槽:V=1 000 m3 6座

氧化槽、反应槽、pH调整槽、混合槽:V=600 m 31套

澄清池:Q=100m3/h 2座

浓缩池:Q=20m3/h 1座

脱水机:Q=10m3/h 2台

清净水槽:8 m×6m×3m 2座

废水贮存池用排水泵: H=0.23MPa,Q=50m3/h 12台

药品储存、计量系统设备:1套简化后的化学废水集中处理系统

电厂化学水处理:2.1 处理系统主要流程

化学废水→废水贮存槽A→废水贮存槽(该槽兼有贮存、氧化、反应、pH调整和混合五种功能)→凝聚澄清池→清净水槽(水质监控)→煤灰用水系统。澄清池底部排泥处理方法与传统方式相同。

电厂化学水处理:2.2 优点

2.2.1 容量方面

锅炉补给水处理系统和凝结水处理系统的反冲洗水,主要是悬浮物不合乎排放标准,将其直接排入工业下水道,由工业废水处理系统处理。具体参见http://更多相关技术文档。

锅炉补给水处理系统和凝结水处理系统的再生废水,主要是pH值不合乎排放标准,此部分水就地调pH值排放。如将此部分水用泵送入化学废水集中处理站,处理方法仍是调pH值。锅炉酸洗废水、锅炉排污水等化学废水,因其量大、悬浮物高、pH值也不符合排放标准要求,就地处理困难大,故集中起来处理较方便。

循环水弱酸处理站废水,含有硫酸钙易沉物,虽然目前环保对排水的含盐量没有限制,但悬浮物超标不能排;另外,如只将此水就地调pH值,而不去除其中的硫酸钙就排入自流下水道,长此以往,有污堵下水道的隐患。这部分废水进行集中处理。通过以上划分,系统的容量可大大减小。设计流量由100 m3/h降至80 m3/h。

2.2.2 处理设施方面

取掉了传统废水处理流程中的氧化槽、反应槽、pH调整槽和混合槽五种设施,以及五种设施上的各种配套设备、管道和厂房(或棚)。虽然取消了五种设施,但这五种设施的处理功能并没取消,而是在废水贮槽B中进行,因为传统的贮存槽本身具有粗调水质的功能,现将其转换成细调功能即行。

2.2.3 废水贮存槽方面

传统工艺的废水储存槽有1000 m3的池子6座。每座都设有2台耐腐蚀输送泵、加药管道、空气搅拌管道、检测装置等。

系统简化后贮存槽总容量从6000m3缩小为 m3,且分为A型和B型。废水贮存槽A只有1座3000 m3的池子,废水贮存槽B有2座1000m3的池子。废水贮存槽A,用来储存废水,并输送废水到废水贮存槽B,没有调整废水水质的功能;这座池上只设有2台输送泵和空气搅拌管道,没有加药管道和检测装置。

2座废水贮存槽B,开始用来储存废水,储满后一池用来调整(氧化、反应、pH调整和混合)废水,另一池输送已调整好的废水至澄清池,两池倒换使用;这两池上各设有输送泵、加药管道、空气搅拌管道和检测装置。

电厂化学水处理:2.3 主要设备及其技术数据

废水贮存槽A:V=3 000 m3 1座

废水贮存槽B:V=1 000 m3 2座

澄清池:Q=80 m3/h 2座

浓缩池:Q=15 m3/h 1座

脱水机:Q=10 m3/h 2台

清净水槽:6 m×6 m×3 m 2座

废水贮存池用排水泵:H=0.23 MPa、Q=40 m3/h 6台

电厂化学水处理专业试题 篇5

一、填空:(25分)

2、进行硬度测定时,对碳酸盐硬度较高的水样,在加入缓冲溶液前,应先稀释或加入所需 EDTA标准溶液的沉淀,使滴定终点拖后。

3分离出来析出沉淀物。

4、工业盐酸带花黄色的原因是含有3+杂质。

5、锅炉停炉后的保养分为干保养法和湿保养法,湿保养法有:联氨法、氨液法、压力法和碱液法等。

6度应适当。

78、氢氧化钠中常含有少量的碳酸钠,是因为其具有很强的9、离子交换树脂长期使用后颜色变深,物 污染所致,一般可用HCI和NaOH进行处理。

10、测定溶氧时,配制的碱性靛蓝二磺酸钠缓冲液放置不超过小时。

二、判断题:(5分)

1、水泵在运行过程中,出现不上水情况,一般应先入口流量是否不足。(√)

2、活性碳过滤器应用于水处理设备中最主要的作用是脱氯和除去有机物。(√)

3、饱和蒸汽对硅的溶解携带量与饱和蒸汽的压力之间关系是随压力增大而减小。(ⅹ)

4、热力系统中的CO2主要是由有机物的分解生成的。(×)

5、在进行锅炉的定期排污时,为了不影响锅炉的水循环,每次排放时间不超过1min。(√)

三、简答题

1、锅炉启动前,化学人员应做哪些准备工作?

答:(1)锅炉点火前应化验给水、炉水是否合格,均合格方可通知锅炉点火;

(2)加药设备及其系统应处于良好的备用状态,药箱应有足够药量;

(3)所有取样器应处于备用状态,所有阀门开关灵活;

(4)排污门应灵活好使;

(5)化验药品应齐全,仪器应完整;

2、树脂漏入热力系统有何危害?

答:树脂漏入热力系统后,在高温高压的作用下发生分解,转化成酸、盐和气态产物,使炉水PH值下降,蒸汽夹带低分子酸,给锅炉的酸性腐蚀和汽轮机腐蚀留下隐患。

3、锅炉在运行中,锅炉水的磷酸根含量突然降低,原因有哪些?

答案:锅炉水的磷酸根含量降低的原因主要有以下几个方面:

(1)给水硬度超过标准,如补给水、凝结水、疏水或生产返回水硬度突然升高而引起的给水硬度超过标准。

(2)锅炉排污量大或水循环系统中的阀门泄漏。

(3)锅炉负荷增大或负荷增大时产生“盐类暂时消失”现象。

(4)加药量不够,如加药泵被污物堵塞,泵内进空气打不上药,磷酸钠溶液浓度低或加药不及时等。

水分析化学心得体会 篇6

现阶段我校给水排水工程技术专业水分析化学课程采用的教材为北京大学出版社出版的《水分析化学》, 主要包括两大类:化学分析法、仪器分析法。具体分为绪论、分析方法概述、酸碱滴定法、配位滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法、吸光光度法、原子吸收分光光度法、电化学分析法、气象色谱法十章内容。目前本课程课时数为64课时, 面向学生为三年制高职学生。在教学过程中发现一下问题比较突出, 包括学生基础差、接受能力不强, 课程过于理论化, 并且理论教学难度过大, 而教学时数又偏少。基于此, 在教学改革过程当中, 既要注重本课程的系统化学习, 更重要的是要让学生更好的吸收、理解本课程内容, 可以学以致用。

1注重学生特点, 精选教学内容

我校水分析化学课程所使用的教材是21世纪全国高职高专环保水文类规划教材, 此教材与本科教材相比难度有所降低, 但是在有限的学时内, 既要保持水分析化学学科的整体框架, 使学生对分析化学有一个系统的了解, 又要满足高职教育注重实践环节, 满足对后续专业学习的需求, 这就决定了在教学过程中不可能面面俱到, 因此在保证分析化学和拓展学生的理论知识, 培养学生熟练、规范的实际操作能力、敏锐的观察力以及运用正确的实验方法进行科学探究的能力[2]。本课程设计实验内容较多, 普通本科院校也很难拥有一套完整的分析化学仪器设备, 鉴于学校的实验实训设施及有限的资金, 以及中学中学习过的化学知识, 精简内容, 把本课程内容分为两部分, 一部分为化学分析及简单仪器分析, 利用本校资源, 是学生可以扎实掌握分析方法与原理;另一部分为大型仪器分析, 可以利用其它学校资源与网络共享资源进行模拟操作, 这一部分内容不要求学生掌握基本原理, 只需要掌握操作与维护方法即可。

2理论溶于实验中进行

给水排水工程技术专业学生学习水分析化学课程的目的是为了进行对污水以及净水的各项指标进行检测。本课程可以利用任务为导向、实验为单元的思路, 根据水质检测及化学分析的难以程度, 深入俭出循序渐进, 删除与普通化学重叠部分, 把水分析化学内容进一步划分为几个模块单元, 具体内容见表1。在表1中可以看出, 每一模块以实验为引入, 先介绍实验方法, 再介绍理论知识, 最后进行相关计算。学生可以在有限的课时内利用学校有限的资源, 准确掌握最迫切需要掌握的知识。

3结语

给水排水工程技术专业的水分析化学教学的最终目的是培养学生利用分析化学的理论去解决复杂的水质检测中的实际问题。课程改革不仅仅要改变教学模式、考核标准, 更应该从根本出发, 调整教学内容, 使之适应本校学生、教师、校情, 最大限度调动学生学习兴趣, 掌握基本技能。改变学生的学习习惯, 使其发展称为适应社会发展的专业型人才。

摘要:水分析化学是给水排水工程技术专业的专业核心课, 而教学一体的教学改革是高等职业技术教育教学改革的重要环节, 分析现阶段高职水分析化学教学、教材中存在的问题, 研究解决问题的途径和策略, 进一步改革教学, 以发挥其独特的育人优势, 对全面实现化学教学目标至关重要。

关键词:水分析化学,教改,教学一体

参考文献

[1]李英柳.水分析化学教学创新的探索与实践[J].江苏工业学院学报:社会科学版, 2010 (01) :110-112.

[2]李小明.改革实验教学培养创造型人才[J].医学理论与实践, 2004, 17 (9) :1109.

水分析化学心得体会 篇7

关键词:南秦岭地区;溪水;地下水;铀矿水化学找矿;找矿试验 文献标识码:A

中图分类号:P632 文章编号:1009-2374(2015)15-0158-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.082

1 概述

20世纪90年代二二四大队在南秦岭安康幅1∶5万水化学区调中,通过溪水铀矿水化找矿试验,肯定了溪水水化铀矿区调效果和方法可行性,本文总结了该项研究成果。

2 试验区地质背景、水文地质条件

试验区位于南秦岭印子褶皱带,主要出露古生代中—浅变质地层,碳硅质岩石铀含量高、为铀成矿有利岩性,分布于碳硅质岩石中的东西向断裂为区域铀矿化控矿构造。试验区属于秦巴山地,降水是地下水的主要补源。中部为分水岭,分水岭以北水文网密度0.26条/km2,分水岭以南水文网密度0.46条/km2。

地下水:(1)第四系孔隙水,安康盆地富水性强、埋深5~30m,二级以上阶地富水性中等、埋深20~50m,HCO3-Ca型水,矿化度0.2~0.3g/L,pH值6~7;(2)裂隙水,发育于变质岩中,富水性较弱,HCO3-CaMg、HCO3SO4-CaMg型水,矿化度0.1~0.5g/L,pH值6~8;(3)岩溶水,分布于碳酸盐岩区,富水性中等—弱,HCO3-CaMg型水,矿化度0.1~0.46g/L,pH值7~8。

3 技术要求

在一、二级水系及其交汇处系统采样,采样密度0.5个/km2,样品均匀分布,检查工作量≥10%。分析项目为水中铀。其他的技术要求执行《铀矿水化学找矿规范(EJ276-86)》规定。

4 试验成果及对比

4.1 水中铀含量及特征

经统计,水中铀含量有溪水略低于地下水的特征,标准差有溪水小于地下水的特征,底数有溪水本底略低于地下水本底的特征,偏高值、增高值、异常值有除碳酸盐岩类地区外溪水低于地下水的特征(表1)。

表1 水中铀含量特征表

统计

单元标准差本底(ug/L)偏高值(ug/L)增高值(ug/L)异常值(ug/L)统计

点数

地下水3.570.3071.063.8713.034888

溪水2.520.3040.771.954.912059

溪水及地下水水中铀含量高值分布地区基本吻合,都在试验区南部早阳—桂花乡和东部冷水乡。

4.2 水异常特征

水异常点数量:溪水为230个、地下水432个,主要是地下水取样密度是溪水的1倍造成二者差异。异常点率溪水8.8%、地下水8.1%,溪水异常点率略高于地

下水。

水异常片:地下水及溪水圈定异常片都是30个。

异常片面积:面积<5km2和>50km2的异常片地下水多于溪水,面积5~10km2、10~50km2的异常片二者

接近。

异常极大值及异常系数:地下水为220.7ug/L、107.1,溪水为36.5ug/L、38.3。地下水大于溪水。

4.3 异常片形态及控制因素

溪水异常片形态多呈不规则纺锤状、透镜铀状,地下水异常片则多为不规则长齿状、块状、纺锤状。

溪水异常片沿水系呈纺锤状展布,地下水异常片呈不规则的长齿状、块状及纺锤状展布,都受有利地质体及构造控制。二者位移一般为0.5~1.2km。

4.4 找矿效果

溪水及地下水铀远景区的分布范围、类别、面积相近,地下水73.1%的异常点、溪水84.3%的异常点集中在志留系、寒武系、奥陶系的变质岩类中,成矿铀有利岩性中水异常点比率溪水高于地下水,显示了溪水效果更明朗、突出的优点。

4.5 成本和效益

据安康幅资料,采样密度地下水是溪水的2倍,工作效率溪水样是地下水样的7~9倍,采样劳动效率溪水较地下水提高8~10倍,每平方公里采样成本地下水26.6元、溪水5.5元,溪水可节约79%,溪水成本和效益优于地下水。

5 结语

(1)溪水与地下水找矿效果基本一致;(2)小比例尺水化铀矿区调溪水比地下水更有优越性;(3)溪水比地下水更有快速经济的优点;(4)在南秦岭地区水文网发育的地区进行水化铀矿找矿溪水可以代替地下水。

参考文献

[1] 薛裕鹤.加拿大铀矿水文地球化学考察报告[R].1978.

[2] B.A.科骆托夫,等.金属矿床水文地球化学找矿基础[M].1985.

[3] 黄居升,等.陕西省安康地区1∶5万水系沉积物及铀矿水化区调报告[R].核工业西北地勘局二二四大队,1990.

作者简介:周玲(1973-),女,甘肃正宁人,陕西省核工业地质局二二四大队工程师,研究方向:铀矿勘查。

化学运行水处理正值班员岗位规范 篇8

1.1 水处理主值受化学运行主管的领导,做好水处理的各项工作。

1.2 严格按照化学运行规程进行操作,取样化验。做好对失效离子交换器的再生工作,并认真做好各种记录。

1.3 坚守工作岗位,加强巡回检查,发现问题及时汇报运行值长和主管领导,并积极采取措施处理。

1.4 做好本岗位接卸药品(酸、碱、氨水)、配药、加药处理工作,严格按规程规定使用本岗位的各种药品及配制药品的操作工作。

1.5 按时完成主管领导布置的事故预想,现场考问,反事故演习等培训任务。1.6 严格执行规范化值班制度,顺利完成上级安排的临时性工作。1.7 维护好本班的工器具,及所用仪器、仪表等设备完好。

1.8 确保运行设备正常,做好本岗位的安全文明生产工作、设备轮换工作、交接班工作。2 任职条件

2.1 思想政治条件

具有较高的事业心和责任感,实事求是,忠于职守,解放思想,坚持原则。以身作则,顾全大局,具有团结协作的精神。2.2 专业知识和技能 2.2.1 应知

2.2.1.1 熟悉反渗透设备、除盐设备、循环水处理设备的特性和工作原理及运行方式。2.2.1.2 熟悉本岗位的设备系统,水处理生产过程及主要设备的构造、特性。

2.2.1.3 了解热力设备腐蚀、结垢、结盐的基本原理。

2.2.1.4 熟悉各种常用仪器、仪表的原理,使用方法及注意事项。

2.2.1.5 了解热力设备的主要规范及构造。

2.2.1.6 熟悉《化学运行规程》、《水汽试验方法》、《化学技术监督条例》及《电力安全工作规程》、《电力生产事故调查规程》,企业《接卸酸、碱、氨及有害化学品管理办法》中的有关部分。

2.2.1.7 熟知一般的电气、消防常识。2.2.2 应会

2.2.2.1 熟悉本专业的系统图。

2.2.2.2 熟悉各种离子交换器的再生方法、故障原因及处理方法。2.2.2.3 能独立正确处理一般设备故障。

2.2.2.4 掌握各种离子交换器出水不合格的原因分析及处理方法。2.2.2.5 熟练掌握本岗位水、汽分析的操作方法。

2.2.2.6 熟练使用并能正确维护本岗位的仪器、仪表。2.2.2.7 能正确计算酸耗及锅炉补水率、排污率、泄漏率。2.2.2.8 会正确地使用各种灭火器和消防工具。2.3 实际工作能力 2.3.1 理解力和判断力

水分析化学心得体会 篇9

各位领导、老师:

大家好!

今天我说课的内容是鲁教版三年制初三化学第二单元第一节《水分子的运动》第一课时《水的三态变化》。下面我从教材、教法、学法和教学过程四个方面谈谈自己对这节课的设计。

一、教材分析:

本节内容以学生身边很熟悉的物质―水为载体,引导学生从微观角度分析水的三态变化,通过想象、思维、讨论交流归纳概括出分子的共同特征。目的是帮助学生尽早建立起物质世界的微粒观,为后面的学习化学变化的实质做好铺垫。依据《课程标准》的要求,从激发学习兴趣,提高科学素养,培养探究能力为出发点,着眼于学生的终身发展、全面发展,结合教学内容和学情分析,我确定本节课的学习目标为:

(一)知识与技能:

1、通过分析水分子的运动和水的三态变化的关系,认识分子的特征。

2、通过对分子的性质的理解,能从微观的角度认识物质的构成,学会用分子的观点解释生活中的常见现象。

(二)过程与方法:

1、通过探索水沸腾后体积变大的过程,让学生初步体验宏观现象与微观世界的联系;学习运用日常现象与课本理论相结合的方法,用课本理论来解释日常现象。

2、通过对不同状态的水中水分子的排列方式的认识,学会从宏观和微观的角度认识物质世界的方法。

(三)情感、态度、价值观:

培养学生用宏观和微观相联系的思维方式看待物质,形成物质世界的微粒观。

其中重点是:“理解分子的特征”。

难点是:“用分子的观点解释日常生活中的现象”。

二、说教法

1、学情分析

初三的学生已了解了物质能发生三态变化和发生这些变化的条件,但不能自发的从微观角度去看待和分析物质的变化,对于水的凝结、蒸发等司空见惯的现象本质的探究冲动还有待激发。所以,要从学生生活和已有知识基础上,设置情境,激起思维,交流碰撞,释放潜能,形成共识。

2、教法的选择

我在教学设计中不仅注重了学科知识的获取,更注重学生参与获取知识的过程。依据新课程的核心理念“关注每一个学生的发展”,采用学生自主学习、猜想分析、合作探究等方法,让学生积极、主动地参与教学过程,从而提高学生分析问题和表达概括的能力、掌握科学思维方法,培养交流意识与协作精神。努力将一些枯燥和晦涩难懂的问题寓教育于学生喜闻乐见、生动活泼的直观生活情境中。

三、说学法

良好的学习习惯和学习方法会使学生受益终生。本节课主要让学生学会科学探究的学习方法,使学生体会到获取知识的一般途径,所以我在课的设计中注重指导学生:听DD听得明白、思DD敢思会思、说DD表达完整、观DD观察仔细、议DD学会交流。针对不同层次学生设计难易不同的问题,让尽可能多的学生得到收获。

四、说教学过程

综观本节教学内容,我采用6个环节来进行。

(一)创设情境,导入新课。

(二)实验探究宏观现象与微观本质的关系。

(三)反思归纳分子的性质。

(四)实验探究能量与分子运动的关系。

(五)我思我获。

(六)课后延伸。

(一)创设情境,导入新课。

未知来源于已知。从学生生活经验和已有知识出发创设直观贴切,新奇适当的问题情境利于学习动机的激发和思维起点的定位。为此我设计2个情境:

1、在讲台上喷洒优质香水,由前向后瞬间教室内弥漫着香水芬芳。

2、播放一段视频,冰棱、水滴、雨雪、河流、湖泊、白云等美丽变换的自然景象。闻过、看过之后引导学生畅所欲言自己的所思、所想、所疑,所惑,交流后师生共同提取有关水的三态变化的信息。最终归结为水为什么有三态变化。提出了问题,思维有了起点和依据,迈出了探究的第一步。

这时教师适当引导告诉学生要想弄清水为什么有三态变化,就要进入微观世界,利用分子观点探讨,出示本节课题。学习内容自然呈现,顺乎学生学习规律,强烈动机下的探究过程由此展开。

(二)实验探究宏观现象与微观本质的关系。

探究一:“构成物质的分子间有间隔吗?”

我为每小组学生准备了50毫升酒精和50毫升水,提出问题:如果将两者混合体积是多少?学生猜想,之后学生进行实验验证并进行表达交流。经验和实验的矛盾激发学生的`探究动机和兴趣,在生活经验上看来二者混合后体积应变为100毫升,而事实是小于100毫升,矛盾激发了疑问,调动了学生的积极性。使他们在充分发挥想象力的基础上认识到构成物质的分子之间是有间隔的,达成共识。

探究二:“水分子的间隔能变化吗?”

我采用这样一套装置为学生演示,点燃酒精灯后缓慢交替推动活塞,并说明注射器中原有40毫升红墨水,加热后体积会如何变?为什么?学生肯定都知道体积增大,液态的水变成了水蒸气,但“为什么”却是一个崭新的疑问。观察思

考后,学生就会发挥想象力,进行猜想。学生猜想可能有:水分子本身不变或变大了,水分子间隔不变或变大了,水分子数目变多了或不变等等。通过对猜想的表达和交流,形成生生间思维的碰撞和整合,有的观点可能在碰撞中纠正,有的可能在碰撞后得以完善和升华。最后,形成共识:水受热体积变大是由于水分子间间隔变化引起的。

由于微观粒子看不见,摸不着,不便于直接观察,为了发挥学生的想象力,我为学生准备了以下器材:乒乓球、烧杯和长短不齐的牙签,让学生设计水的固液气三态模型。设计完毕后学生观察对比,同时老师展示自己所设计的模型于学生对比交流,明确构成固液气三种状态的分子间的距离是不同的,状态变化的原因是分子间的间隔发生改变,而水分子的数目和水分子体积没有改变。

学生在动手制作模型过程中将宏观知识微观化,抽象知识形象化。让学生从感性认识上升到理性认识,帮助学生建立宏观与微观的联系,实现学生感性与理性的双重复合。然后引导学生进一步观察模型,思考水的三种状态时水分子的排列方式,学生小组内交流,形成正确认识。

在学生制作的模型中,代表分子的模型都是相对静止的,学生容易产生误解,认为分子也是静止的,有鉴于此及时追问“构成物质的分子也像乒乓球一样静止吗?”学生猜想交流,为此为学生准备了如下器材:氨水、酚酞试液、品红、水等,让学生利用器材进行实验探究验证猜想。认知冲突又一次激起,使学生在做中想,想中做。沿着问题解决的道路,在生动有趣的切身体验中,认识到构成物质的分子是不断运动的。

然后利用课件直观性展示三种状态时分子的运动情况。

探究三:“认识分子的大小”

既然物质是由分子构成的,这些分子又是不断运动的,那么在空气中也漂浮弥漫着大量的水分子,让学生体验:能感受到、能看到水分子吗?带着这个问题让学生分析下面的资料:“已知:1滴水大约有1021个水分子,如果将每个水分子比喻成直径为4厘米的乒乓球,这些乒乓球排在一起有多长?能绕地球几圈?”通过计算他们会惊讶的发现:该长度是多么长,从而体会到分子是多么小。

(三)反思归纳:分子的基本性质。

完成以上探究后,组织小组内交流。进入第三个环节共享归纳分子基本性质。

(四)探究四:“探究能量与分子运动的关系”

学生已知道构成物质的分子间有间隔并且是不断运动的,那么运动速度的快慢和彼此间的间隔与什么因素有关?让学生根据生活经验和已有知识进行猜想。为了验证猜想同样需要一定的科学实验来验证,为此我为学生准备了以下器材:玻璃片、滴管、酒精灯、火柴、水等。通过学生之间的协作交流和对器材的选择应用,体会到能量与分子运动的关系。然后让学生联系生活中与此相关的生活现象表达交流从而提升思维和认知水平,生活处处有真知,这一实验只是生活场景的片段提取,但它却是学生在思维动机的驱使下,在团体协作和自我设计中完成的,在收获知识的同时收获了探究的喜悦,也形成了团队意识,提升了科学素养,利于情感态度价值观的形成。然后,通过下面的练习性竞赛让学生自我检验对知识的认识和理解。

(五)我思我获。

随着各个探究活动的结束,让学生闭上眼睛,从知识、思维方法、情感方面,对知识进行重新构建,对知识形成过程中使用的思维方法进行新的理解和感悟,通过“我思我获”,发展学生智慧,然后交流,畅谈收获!

(六)课后延伸。

课堂即生活,生活亦课堂。探究活动不仅在课堂上进行,更应深入实际,在实践中拓展、延伸、检验、应用。所以我设计了以下“生活课堂”:让学生设想自己是深山溪流中的一个水分子,如何在流淌中跳跃,在阳光下升空,与同伴们时而成水时而成气……展开想象的翅膀在自然界中自然循环,思维的大门打开,也为下节课的学习做好铺垫。

这是我对这节课的板书设计。

一、分子的基本性质:

分子很小

分子是不断运动的

分子之间有间隔

二、用分子的观点解释日常现象

以上是我这节课的设想,有不当之处,敬请各位领导老师批评指正。

中学化学中二氧化碳溶于水的问题 篇10

关键词:二氧化碳;排水集气法;雨水

文章编号:1005–6629(2014)9–0093–02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1 二氧化碳排水集气法可行优越

最近版本的初中化学课本[1]仍指出,根据二氧化碳溶解于水生成碳酸的性质,不采用排水集气法而采用向上排空气法收集二氧化碳气体。在试卷里也常有此类内容的试题。实际上,排水集气法可行且优于后者。

1.1 二氧化碳溶于水的过程

二氧化碳溶于水不是化学吸收过程,在常温常压下,它是一个服从亨利定律的可逆物理吸收过程。它包含二氧化碳的溶解、碳酸的生成和电离等过程(这里忽略碳酸的二级电离)的串联:

根据双膜理论,气、液体在流动中互相接触时,即使气相(二氧化碳)和液相(水)的主体为湍流状态,气液相界面两侧存在着气体滞流层(气膜)和液体滞流层(液膜),对于溶解度较小的二氧化碳而言,从气相主体到液相主体的吸收过程的总阻力主要由液膜阻力构成。这是因为CO2在滞流或静止的液(水)膜里的运动以分子扩散为主,而根据计算[3],CO2在水里的扩散系数很小,其数量级为10-5 cm2·s-1(在空气中的扩散系数数量级为10-1 cm2·s-1),扩散阻力很大。

在排水集气的操作中,二氧化碳气体在集气瓶的水里鼓泡向上运动时,被排挤的水下降速度很小,水的主体也属滞流状态,即使气泡里的二氧化碳能迅速溶入相界面(气泡球体表面),并达到气液平衡,但CO2通过液膜和进而向水里扩散的阻力都很大,扩散速率很小。同理,集气瓶里水平面上方的二氧化碳往下向水里的扩散速率也很小。在数秒的集气操作过程中,二氧化碳几乎来不及被水吸收。该法简便可行。而且,集气完成时直观可见,无需其他检验方法,优于排空气集气法。

2 雨水里的二氧化碳问题

2.1 雨水里二氧化碳的由来

高中化学课本[4]提出:正常雨水偏酸性,pH约为5.6,这是因为大气中的二氧化碳溶于雨水的缘故,酸雨是指pH小于5.6的降水。实际上,大气中的二氧化碳含量很小,只有0.03%(体积),二氧化碳的分压很小,它并不容易溶于降落中的雨水。对此,正确的认识应是:因为在降雨之前,大气中的二氧化碳溶于云中由水蒸气所凝聚形成的具有极大比表面积的微小水滴(云滴)里(后来这种微小水滴的大量聚集形成降雨)。

降雨以前,空中的水蒸气遇冷空气凝聚成微小水滴(云滴),其粒径的数量级为101μm[5],这微小水滴在空中聚集成云流动。大气中的二氧化碳较易溶于云里微小水滴,其因:第一,它们具有极大的比表面积[单位体积(4πR3/3)水滴的表面积(4πR2)]为3/R,取直径50μm即0.05mm计算,其比表面积为120 mm2·mm-3或1200 cm2·cm-3,亦即,每克水具有1200平方厘米的表面积,与空气的接触面极大;第二,降雨以前,浮云在空中的流动时间长,微小水滴(云滴)与空气有足够长的接触时间。

2.2 酸雨pH的背景值

参考文献:

[1]人民教育出版社化学课程教材研究开发中心.九年级化学上册[M].北京:人民教育出版社,2012:114,116.

[2][3][8]郑萍,陈明元.相平衡与CO2在水中的扩散速率[J].贵州教育学院学报(自然科学版),2004,15(2):70.

[4][6]人民教育出版社化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·化学1 [M].北京:人民教育出版社,2007:73.

[5]杨军等编著.云降水物理学[M].北京:气象出版社,2011:2.

[7][9]上海师范大学,福建师范大学.化工基础(上册)[M].北京:高等教育出版社,2000:273.

摘要:根据二氧化碳溶解于水的有关相平衡计算和电离平衡计算结果以及CO2在滞流水里的扩散系数,分析了二氧化碳排水集气过程,结果确定二氧化碳排水集气法可行优越。雨水里的二氧化碳源自于降雨之前大气中的二氧化碳溶解于云中由水蒸气所凝聚形成的微小水滴(云滴)里。

关键词:二氧化碳;排水集气法;雨水

文章编号:1005–6629(2014)9–0093–02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1 二氧化碳排水集气法可行优越

最近版本的初中化学课本[1]仍指出,根据二氧化碳溶解于水生成碳酸的性质,不采用排水集气法而采用向上排空气法收集二氧化碳气体。在试卷里也常有此类内容的试题。实际上,排水集气法可行且优于后者。

1.1 二氧化碳溶于水的过程

二氧化碳溶于水不是化学吸收过程,在常温常压下,它是一个服从亨利定律的可逆物理吸收过程。它包含二氧化碳的溶解、碳酸的生成和电离等过程(这里忽略碳酸的二级电离)的串联:

根据双膜理论,气、液体在流动中互相接触时,即使气相(二氧化碳)和液相(水)的主体为湍流状态,气液相界面两侧存在着气体滞流层(气膜)和液体滞流层(液膜),对于溶解度较小的二氧化碳而言,从气相主体到液相主体的吸收过程的总阻力主要由液膜阻力构成。这是因为CO2在滞流或静止的液(水)膜里的运动以分子扩散为主,而根据计算[3],CO2在水里的扩散系数很小,其数量级为10-5 cm2·s-1(在空气中的扩散系数数量级为10-1 cm2·s-1),扩散阻力很大。

在排水集气的操作中,二氧化碳气体在集气瓶的水里鼓泡向上运动时,被排挤的水下降速度很小,水的主体也属滞流状态,即使气泡里的二氧化碳能迅速溶入相界面(气泡球体表面),并达到气液平衡,但CO2通过液膜和进而向水里扩散的阻力都很大,扩散速率很小。同理,集气瓶里水平面上方的二氧化碳往下向水里的扩散速率也很小。在数秒的集气操作过程中,二氧化碳几乎来不及被水吸收。该法简便可行。而且,集气完成时直观可见,无需其他检验方法,优于排空气集气法。

2 雨水里的二氧化碳问题

2.1 雨水里二氧化碳的由来

高中化学课本[4]提出:正常雨水偏酸性,pH约为5.6,这是因为大气中的二氧化碳溶于雨水的缘故,酸雨是指pH小于5.6的降水。实际上,大气中的二氧化碳含量很小,只有0.03%(体积),二氧化碳的分压很小,它并不容易溶于降落中的雨水。对此,正确的认识应是:因为在降雨之前,大气中的二氧化碳溶于云中由水蒸气所凝聚形成的具有极大比表面积的微小水滴(云滴)里(后来这种微小水滴的大量聚集形成降雨)。

降雨以前,空中的水蒸气遇冷空气凝聚成微小水滴(云滴),其粒径的数量级为101μm[5],这微小水滴在空中聚集成云流动。大气中的二氧化碳较易溶于云里微小水滴,其因:第一,它们具有极大的比表面积[单位体积(4πR3/3)水滴的表面积(4πR2)]为3/R,取直径50μm即0.05mm计算,其比表面积为120 mm2·mm-3或1200 cm2·cm-3,亦即,每克水具有1200平方厘米的表面积,与空气的接触面极大;第二,降雨以前,浮云在空中的流动时间长,微小水滴(云滴)与空气有足够长的接触时间。

2.2 酸雨pH的背景值

参考文献:

[1]人民教育出版社化学课程教材研究开发中心.九年级化学上册[M].北京:人民教育出版社,2012:114,116.

[2][3][8]郑萍,陈明元.相平衡与CO2在水中的扩散速率[J].贵州教育学院学报(自然科学版),2004,15(2):70.

[4][6]人民教育出版社化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·化学1 [M].北京:人民教育出版社,2007:73.

[5]杨军等编著.云降水物理学[M].北京:气象出版社,2011:2.

[7][9]上海师范大学,福建师范大学.化工基础(上册)[M].北京:高等教育出版社,2000:273.

摘要:根据二氧化碳溶解于水的有关相平衡计算和电离平衡计算结果以及CO2在滞流水里的扩散系数,分析了二氧化碳排水集气过程,结果确定二氧化碳排水集气法可行优越。雨水里的二氧化碳源自于降雨之前大气中的二氧化碳溶解于云中由水蒸气所凝聚形成的微小水滴(云滴)里。

关键词:二氧化碳;排水集气法;雨水

文章编号:1005–6629(2014)9–0093–02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1 二氧化碳排水集气法可行优越

最近版本的初中化学课本[1]仍指出,根据二氧化碳溶解于水生成碳酸的性质,不采用排水集气法而采用向上排空气法收集二氧化碳气体。在试卷里也常有此类内容的试题。实际上,排水集气法可行且优于后者。

1.1 二氧化碳溶于水的过程

二氧化碳溶于水不是化学吸收过程,在常温常压下,它是一个服从亨利定律的可逆物理吸收过程。它包含二氧化碳的溶解、碳酸的生成和电离等过程(这里忽略碳酸的二级电离)的串联:

根据双膜理论,气、液体在流动中互相接触时,即使气相(二氧化碳)和液相(水)的主体为湍流状态,气液相界面两侧存在着气体滞流层(气膜)和液体滞流层(液膜),对于溶解度较小的二氧化碳而言,从气相主体到液相主体的吸收过程的总阻力主要由液膜阻力构成。这是因为CO2在滞流或静止的液(水)膜里的运动以分子扩散为主,而根据计算[3],CO2在水里的扩散系数很小,其数量级为10-5 cm2·s-1(在空气中的扩散系数数量级为10-1 cm2·s-1),扩散阻力很大。

在排水集气的操作中,二氧化碳气体在集气瓶的水里鼓泡向上运动时,被排挤的水下降速度很小,水的主体也属滞流状态,即使气泡里的二氧化碳能迅速溶入相界面(气泡球体表面),并达到气液平衡,但CO2通过液膜和进而向水里扩散的阻力都很大,扩散速率很小。同理,集气瓶里水平面上方的二氧化碳往下向水里的扩散速率也很小。在数秒的集气操作过程中,二氧化碳几乎来不及被水吸收。该法简便可行。而且,集气完成时直观可见,无需其他检验方法,优于排空气集气法。

2 雨水里的二氧化碳问题

2.1 雨水里二氧化碳的由来

高中化学课本[4]提出:正常雨水偏酸性,pH约为5.6,这是因为大气中的二氧化碳溶于雨水的缘故,酸雨是指pH小于5.6的降水。实际上,大气中的二氧化碳含量很小,只有0.03%(体积),二氧化碳的分压很小,它并不容易溶于降落中的雨水。对此,正确的认识应是:因为在降雨之前,大气中的二氧化碳溶于云中由水蒸气所凝聚形成的具有极大比表面积的微小水滴(云滴)里(后来这种微小水滴的大量聚集形成降雨)。

降雨以前,空中的水蒸气遇冷空气凝聚成微小水滴(云滴),其粒径的数量级为101μm[5],这微小水滴在空中聚集成云流动。大气中的二氧化碳较易溶于云里微小水滴,其因:第一,它们具有极大的比表面积[单位体积(4πR3/3)水滴的表面积(4πR2)]为3/R,取直径50μm即0.05mm计算,其比表面积为120 mm2·mm-3或1200 cm2·cm-3,亦即,每克水具有1200平方厘米的表面积,与空气的接触面极大;第二,降雨以前,浮云在空中的流动时间长,微小水滴(云滴)与空气有足够长的接触时间。

2.2 酸雨pH的背景值

参考文献:

[1]人民教育出版社化学课程教材研究开发中心.九年级化学上册[M].北京:人民教育出版社,2012:114,116.

[2][3][8]郑萍,陈明元.相平衡与CO2在水中的扩散速率[J].贵州教育学院学报(自然科学版),2004,15(2):70.

[4][6]人民教育出版社化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·化学1 [M].北京:人民教育出版社,2007:73.

[5]杨军等编著.云降水物理学[M].北京:气象出版社,2011:2.

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