发布时间：
浅谈绿色化学摘 要 建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发，重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此，工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料，化学反应的绿色化，是从“本”治理环境污染的重要途径。当今，化学的发展非常迅速。在20世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285万多种，是此之前发现的所有化合物总数的41倍强。但“化学家太谦虚”，20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。关键词 绿色化学 环境保护 生物技术 前言 人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐；环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理，已开始从治标，即从末端治理污染转向治本，即开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。 化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可以充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料 原料选择 工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平，又不破坏环境，我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。 以塑料为例，据统计，到1989年美国在包装上使用的塑料就超过亿kg（20世纪90年代数量进一步上升），打开包装后即被抛弃，这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题：掩埋它们将永久留在土地里中；焚烧它们会放出剧毒。 我国也大量使用塑料包装，而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前国际上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目，已取得一些进展。 溶剂的选择 大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质，分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。 固相反应 固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应，有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。 以水为溶剂的反应 由于大多数有机化合物在水中的溶解性差，而且许多试剂在水中会分解，因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性，因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”，价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的，有时可提高反应速率和选择性，更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。水相有机合成在有机金属类反应，水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中，开发利用以水作溶剂是大有可为的。 超临界流体作为有机溶剂 超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中，最活跃的研究项目是开发超临界流体（SCF），特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点（℃，7 ）以上的CO2流体。它通常具有流体的密度，因而有常规常态溶剂的溶解度；在相同条件下，它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且，由于具有很大的可压缩性，流体的密度，溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。 催化剂的选择 许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂，这些液体酸催化剂的共同缺点是：对设备腐蚀严重，对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境，多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手，大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟，这种催化剂选择性高，乙苯收率超过，而且催化剂寿命长。 2 化学反应的绿色化 为了节约资源和减少污染，合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面，一是选择性（化学、区域、非对映体和对映体选择性），另一个就是原子经济性，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物，理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物，不产生副产物或废弃物，实现废物的“零排放”。为此，化学化工工作者在设计合成路线时，要减少“中转”、增加“直快”、“特快”，更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子，减少中间产物的形成，少用或不用保护基或离去基，避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多，在些不作赘述。 3 生物技术的应用 生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分，生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一，它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发，它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程，其产品常常又具有特殊性能。因此，生物技术的研究和应用倍受青睐。 绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响，而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。 参考文献1. 朱清时. 绿色化学和新的产业革命[J]. 现代化工，1998（6）2. 闵思泽. 环境友好石油炼制技术的发展[J].化学进展，1998（1）3. 黄培强. 绿色合成：一个逐步形成的学科前沿[J]. 化学进展，1998（4）4. 高兆林, 谭丕亨. 绿色化学浅说[J]. 山东化工，1999（2）[5.王恩举.漫谈绿色化学．大学化学，2002，（4）6.. 徐光宪.今日化学何去何从？.大学化学，2003，（1）7. 董昌耀，杨世忠．中学绿色化学教育实施策略探讨，化学教育. 2002来
方法提要
岩石或矿物试样放在反应堆中用快中子照射，照射过的试样在超高真空析氩系统中进行全熔或阶段升温熔融，海绵钛净化从试样中释放出气体，质谱计静态测定氩同位素比值，用阶段升温各阶段获得的年龄和39Ar的累积析出量绘制年龄图谱，加权法计算坪年龄，用Ludwig1996年程序计算等时线年龄。
在一次测定中当40Ar、39Ar的量大于10-11mol时，同位素比值的精度要求好于±1%。当39Ar、37Ar、36Ar的量为10-12～10-13mol时，好于±5%。当37Ar、36Ar量小于10-13mol时，好于±50%。年龄在100～1000Ma范围内时，在95%置信水平下年龄误差小于±5%。
仪器设备
气体质谱计分析精度好于5×10-5，真空度可达10-7Pa，满足静态分析要求。
氩提取系统。
分析天平。
铅砖、铅罐、铅围裙、铅眼镜。
橡皮手套。
γ测量仪。
防辐射污染的污物桶。
试剂
氟化钙(CaF2)光谱纯固体晶粒，用于钙干扰校正的参考物质。
硫酸钾(K2SO4)优级纯，用于钾干扰校正的参考物质。
丙酮。
铝箔。
铝箔筒直径5～6mm，长28～30mm。
玻璃瓶高35mm，直径30mm。
镉皮厚。
石英管外径应略小于熔样钼坩埚的内径。
液氮。
液氮-丙酮混合冷液-78℃，由丙酮与液氮配制。
49-2反应堆中国科学院原子能研究所的设备，固定孔道供开放研究使用。
标准物质ZBH-25黑云母。
分析步骤
1)试样处理与试样包装。采集新鲜未蚀变的岩石，经清洁处理后破碎至～，采用电磁选或其他方法选出含钾单矿物，或用全岩作为试样。
根据估计地质年龄和钾含量大致范围决定每次测定的试样用量，一般阶段升温的试样用量是全熔试样量的3～5倍。将试样用铝箔包成圆柱形小包(长度小于6mm，直径小于5mm)，记录每个试样包的长度并在分析天平上称量。将试样包依次装入铝箔筒中，在每个铝箔筒中至少要装一包标准物质(ZBH-25黑云母)。再将装有试样包的数十支铝箔筒竖直地装入一个高35mm，直径30mm的玻璃瓶中，密封玻璃瓶。
2)试样照射。在装有试样的玻璃瓶外面包一层厚约的镉皮，以屏蔽热中子，减少干扰，以后装入一个特制铝罐中，放在49-2反应堆B5孔边浸于40℃冷却水中照射。照射过程中铝罐每分钟旋转2次，以减少照射在试样上的中子通量横向变化影响。快中子总通量大于×1018n/cm2。
试样照射后“冷却”3个月，即等待因照射产生的一些短寿命放射性同位素衰变殆尽，装试样的玻璃瓶外表面辐射剂量小于8×10-9C/(kg·s)时，进行下一步分装。
3)试样分装。经照射并“冷却”了的试样从反应堆取回，在密封操作箱中打破玻璃瓶，拆掉铝箔筒，将试样包装入呈圣诞树状的玻璃管中，并与析氩系统相接。全部操作过程，实验人员必须穿工作服，戴防护铅眼镜、铅围裙、橡皮手套，操作完成后反复用肥皂洗手。
4)熔样与试样气体净化。
a.析氩系统的真空与热本底。用海绵钛净化试样熔融后释放出的气体，系统真空应达到10-7Pa，1400℃温度下的热本底:40Ar应为10-13mol数量级，36Ar为10-15mol数量级。
b.钙盐熔样与净化。由于试样中的钙在快中子照射下亦会诱发产生氩同位素，干扰40Ar-39Ar年龄测定，因此必须进行校正。办法是用光谱纯氟化钙(CaF2)与被测试样一起照射、分析，测定由钙被照射后产生的氩同位素组成。照射过的光谱纯氟化钙(约100mg)由“圣诞树”投入到电子轰击炉钼坩埚内的石管中，升温至1200℃，试样释放的气体经800℃海绵钛净化20～30min，海绵钛降温至400℃后再净化10min。净化后的气体用被液氮冷冻的活性炭吸收，用于质谱测定，确定钙干扰校正因子。
c.钾盐熔融与净化。由于试样中的钾在慢中子照射下亦会诱发产生氩同位素，干扰40Ar-39Ar年龄测定，因此必须进行校正。办法是用高纯硫酸钾(K2SO4)与被测试样一起照射、分析，测定由钾被照射后产生的氩同位素组成。照射过的硫酸钾(约100mg)由“圣诞树”投入到电子轰击炉钼坩埚内的石管中，升温至1200℃熔融。在炉子与海绵钛之间的弯管位置上用丙酮-液氮冷冻剂(-80℃)冷却，使硫、硫化氢等杂质气体首先被冷冻在弯管内，从钾盐试样中释放出的氩气经弯管再到800℃的海绵钛，净化20～30min，海绵钛降温至400℃后再净化10min。净化后的气体用被液氮冷冻的活性炭吸收，用于质谱测定，确定钾干扰校正因子。
由于氟化物、硫化物对钼坩埚有腐蚀作用，照射过的氟化钙与硫酸钾一定要放在石英管中再在钼坩埚中熔融。此外炉温也不宜过高(≤1200℃)，因为过高的温度会使石英管产生裂纹或裂隙，氟化物、硫化物的渗出同样要侵蚀钼坩埚。在干扰元素分析完成后，应立即取下用过的钼坩埚，换上新的。
d.待测试样全熔与气体净化。试样由“圣诞树”投入到电子轰击炉钼坩埚内，升温至1400℃熔融。试样释放的气体经800℃海绵钛净化20～30min，海绵钛降温至400℃后再净化10min。净化后的气体用被液氮冷冻的活性炭吸收，用于测定试样全熔年龄。如果被测试样是标准物质，则测定结果用于计算照射参数J值。
e.试样的阶段升温测定。用于阶段升温测定的试样，前期处理包括选样、包装、照射、分装、投入钼坩埚内等过程与全熔法相同，但是试样用量应是全熔试样量的3～5倍。阶段升温之前将试样加热至100℃去气。
根据质谱分析的灵敏度与精确度，从常温下至试样全部熔融，将整个升温过程分成若干阶段，一般分5～6个温阶，实际上温阶分得越多获取试样的热历史信息会越精确。在每一个温阶上温度至少保持30min，当到达阶段温度时，试样气体先用800℃海绵钛净化20～30min，再将海绵钛降温至400℃后净化10min。净化后的试样气体用被液氮冷冻的活性炭吸收，用于质谱分析，测定该温阶下的表面年龄。
低温阶段或气体量较大的阶段，实验后应给析氩系统的管道加热去气，待管道冷却至常温后再进行下一阶段实验。当阶段温度较高时，试样气中杂质气体较少，当上一阶段实验结束后管道可以不经过加热，在抽气20～30min后，即可以进行下一阶段实验。
对于钾含量低于的试样，在全熔或阶段升温过程中，可以用液氮-丙酮冷液冷冻炉子与海绵钛之间的弯管，将试样中的氯、氯化氢等杂质气体冷冻在这段弯管中，仅让氩气通过弯管再用海绵钛净化。
氩同位素静态质谱分析
质谱计真空度到达10-7Pa数量级后关闭离子泵阀门，打开进样阀进样，同时开始计时。根据离子流强度在40～200μA之间选用发射电流。仪器加速电压为4kV，质量歧视效应校正因数Q≈1。分析时由计算机控制跳峰扫描，峰跳质量数序列为40、、39、、38、、37、、36、、36、。每一个试样采取5～6组数据。
测定结果计算与表述
1)氩同位素离子流强度随时间衰减的校正。从进样阀门打开时开始计时，氩同位素的离子流强度随时间呈线性衰减。运用测定中采集的5～8组数据，以40Ar峰强度作纵坐标，对应时间为横坐标，用最小二乘法求得40Ar的离子流强度随时间变化的线性方程，该直线在纵坐标轴上的截距，即是t=0时的40Ar离子流强度值40Arm。以同样方法求得t=0时39Ar、38Ar、37Ar、36Ar的离子流强度值39Arm、38Arm、37Arm、36Arm。它们的相对误差分别表示成±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(38，%)、±Er(37，%)、±Er(36，%)。
2)37Ar的衰变校正。37Ar是半衰期较短()的放射性同位素，设校正后37Ar在反应堆中生成的原子数为37Ar0，
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:λ为37Ar的衰变常数，×10-5/min;37Arm为质谱测定值;t2为试样在反应堆中照射的时间;t1为从试样停止照射到进入质谱分析的时间间隔。
3)钙干扰的同位素校正因子及其误差。从照射后的光谱纯氟化钙中提取氩气进行质谱分析，得到测定值40Arm、39Arm、37Ar0及36Arm，其相对误差分别为±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(37，%)、±Er(36，%)。钙干扰的同位素校正因子:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
以上各式中:C1为大气氩的40Ar/36Ar比值，等于;右下角标Ca表示由钙诱发的氩同位素;RCa为钙诱发的(36Ar)Ca占36Arm的百分比。
C2、C4的相对误差分别用±Er(C2，%)、±Er(C4，%)表示。
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
4)钾干扰的同位素校正因子及其误差。从照射后的高纯硫酸钾中提取氩气进行质谱分析，得到测定值40Arm、39Arm及36Arm，其相对误差分别为±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(36，%)。钾干扰的同位素校正因子:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:右下角标K代表由钾诱发的氩同位素;RK为钾诱发的(40Ar)K占总40Arm的百分比;±Er(C3，%)表示C3的相对误差:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
5)试样的40Ar/39Ar比值及误差。试样气体的氩同位素质谱分析得到氩同位素的测定值:40Arm、39Arm、37Ar0及36Arm，其相对误差分别为±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(37，%)、±Er(36，%)。
设A=40Arm/39Arm;B=36Arm/39Arm;D=37Ar0/39Arm;C1=;干扰同位素的校正因子为C2、C3、C4，则:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:40Arγ为校正后试样中的放射成因氩的量，mol;Er(F)为F的相对误差。
6)J值计算及位置校正。从照射后的标准物质中提取氩气进行质谱分析，得到测定值40Arm、39Arm、37Ar0及36Arm，其相对误差分别为±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(37，%)、±Er(36，%)。根据()式得到照射参数J
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:tS为标准物质年龄，a;λ=λK+λβ，等于×10-10a-1。
J值误差以±Er(J，%)形式表示，Er(J)=Er(F)，从()式的计算中获得。
J值随试样在反应堆中的位置变化而变化，在同一个横向位置上(装有试样包的一支铝箔筒占一个横向位置)，J值随纵向距离(高度)的不同，近似地呈线性变化。每支铝箔筒中至少装有一包标准物质，设标准物质试样包的中心距铝箔筒底的距离为ls，通过标准物质实测照射参数为Js，同一个筒中其他试样距筒底的距离为l，则它们的照射参数为J:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:b为J值的纵向变化率，由实际测定得出，不同横向位置J值近似相同。
7)表面年龄计算与误差。试样全熔或阶段升温的每一个温阶试样气体经质谱分析，得到氩同位素测定值40Arm、39Arm、37Ar0及36Arm，其相对误差分别为±Er(40，%)、±Er(39，%)、±Er(37，%)、±Er(36，%)。根据()式计算F值，采用经位置校正后的J值，则表面年龄:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
设年龄的相对误差为Er(t):
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
经位置校正的J值相对误差不大于±2%，式中的Er(J)取±2%。
8)年龄谱。以每个温阶的表面年龄为纵坐标(Y)，对应39Ar的累积析出量为横坐标(X)可以绘出40Ar-39Ar年龄谱，这种年龄谱是40Ar-39Ar法测定结果的重要表现形式之一。
设阶段升温共分N个温阶，第j温阶的表面年龄为tj±2σt，j，在年龄谱的Y轴上被表达成从Yj1=tj-2σt，j到Yj2=tj+2σt，j的一个变化区间;在X轴上，对应地从第一到第j个温阶39Ar的累积析出量占39Ar总析出量的百分比是Xj，
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
以此类推，绘出每个温阶的谱线，它们都是一段与X轴平行的平行线，间隔为2σti。相邻两温阶谱线以直线相连，这样就构成了完整的40Ar-39Ar年龄谱。
9)坪年龄计算。40Ar-39Ar年龄谱上与宽而平稳的坪相对应的表面年龄称作坪年龄。在误差范围内变化且相邻的几个坪年龄可以通过加权平均方法，求出平均值。
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式()～式()中:n为参加坪年龄平均值计算的表面年龄数据个数;ti为第i温阶的表面年龄;σi为对应的年龄误差;Wi为权重;tp为坪年龄平均值;σpt为坪年龄误差。
10)40Ar/36Ar-39Ar/36Ar等时线年龄计算。在阶段升温的每个温阶上测到的40Ar总量(40Ars)，是由放射成因氩(40Arγ)和初始氩(40Ari)两部分组成(有时还可能包括部分泄漏的大气氩)。由于从40Ar-39Ar法年龄基本计算公式()得到，则:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
因此
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
在()等式两边同除以稳定同位素36Ar的量，等式依然成立，即:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
对于构成一个坪年龄的不同温阶来说
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
则等时线年龄为t:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
以上各式各项符号的物理意义同前。
当前流行做法是采用Lugwig1996年程序进行最佳二乘拟合，同时求得年龄t和 初始比值。当计算出的值与大气氩的相应比值()在误差范围内一致时，表明等时线年龄是真实的。如果 ，表明试样中存在过剩氩，等时线年龄偏老。
附录 38Ar稀释剂的标定
(1)38Ar稀释剂的分样
将大小球分样器接入超高真空系统，系统反复烘烤去气、抽真空，当达到系统的极限真空后关闭各真空泵，使分样器静态真空度高于10-6Pa。打破装有38Ar稀释剂的小玻璃瓶，使富集38Ar的氩气充入大储气瓶中。以后每次使用稀释剂时，是将大储气瓶与分样器的小定量管接通，让大球中的稀释剂通入小定量管，并使两部分平衡，每次试样分析仅吸取小定量管内的稀释剂。
(2)稀释剂同位素比值测定
将质谱计调至最佳工作状态，通入从分样器小定量管中分出的约10-11mol数量级的38Ar稀释剂，按中所述质谱分析程序进行氩同位素组成测定，测出稀释剂的(40Ar/38Ar)t和(36Ar/38Ar)t两组比值。一般情况下取4～6组数据，计算出它们的平均值和标准偏差。
(3)标定稀释剂的试样气制备
a.试样预处理与装样。将ZHB-25黑云母标准物质在低于100℃的温度下烘烤2～3h，除去试样中的吸附水。用天平称取～(精确至)，用铝箔或无氧铜片包成小样包装入石英管中。将装有试样的石英管与析氩系统连接，启动真空系统抽气，在系统真空达到10-3～10-4Pa后套上烘箱，让整个析氩系统管道在200～250℃温度下加热数小时至数十小时去气，海绵钛炉在800～900℃温度下加热数次反复去气，直到满足熔样前的真空条件。
b.熔样。当析氩系统真空度达到10-6Pa后，将熔样系统与真空系统断开，缓慢提升熔样温度，在20～60min内达到试样熔点，在1250～1300℃温度下保持10～30min。待试样完全熔解后，缓慢降至室温。
c.稀释剂与标准物质气体的混合。将未知量的38Ar稀释剂与试样气体混合，让混合气通入海绵钛，在800℃温度下纯化30～60min后降至室温，再保持10min，即得到纯化的混合气。用液氮将混合气吸入装有活性炭的样管中，或者直接通入质谱计进行同位素分析。
(4)混合气体氩同位素比值测定
在质谱计分析系统真空稳定在10-6Pa的条件下，将试样管中的混合氩气放入质谱计的离子源，按中所述质谱分析操作步骤测定它的同位素比值(40Ar/38Ar)m和(38Ar/36Ar)m。一般情况下取4～6组数据，计算它们的平均值和标准偏差。
(5)标定结果计算
a.小定量管中稀释剂38Ar的量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:右下角标t、A、m分别代表稀释剂、大气氩、标准物质与稀释剂的氩混合气;38Art为小定量管中稀释剂38Ar的量，即标定量，mol;40Arγ为ZBH-25标准物质黑云母中放射成因40Ar的质量摩尔浓度，mol/g;大气氩的同位素比值为常数:(36Ar/38Ar)A=，(40Ar/38Ar)A=1581;ms为称取ZBH-25标准物质黑云母的质量，g。
b.大球中38Ar的量(或量浓度)。根据小分样管与大球的容积比求出大球中38Ar的量(或量浓度)。
c.标定结果表述。此项标定在同一时间段里应不少于6次，6次以上的测定结果通过狄克逊准则检验排除掉离群值，用常规方法计算平均值和标准偏差。最后结果表现为X±u，u是不确定度，
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
附录 钾-氩法地质年龄测定常用标准物质
表
参考文献和参考资料
李志昌，路远发，黄圭成.2004.放射性同位素地质学方法与进展.武汉:中国地质大学出版社
同位素地质试样分析方法(DZ/—1997～DZ/—1997).1997.北京:中国标准出版社
中国地质科学院同位素研究与g5测试中心.1997.同位素地质试样分析方法实施细则(ZBGC01—97～
ZBGC04—97)(内部资料)
本节编写人:李志昌(中国地质调查局宜昌地质矿产研究所)。
解决方法主要有：干法消解（灼烧法）、湿法消解、微波消解。干法消解（灼烧法）干法消解是通过高温碳化、灰化除去大量有机物，然后用酸或其它溶剂溶解，制成试样溶液，最后主要用溶剂萃取、掩蔽、沉淀等方法排除其它离子的干扰。
在检测时有一部分的项目需要对样品进行消解，这样才能保证检测结果的准确性。不过在消解时不同水样，或检测项目不同采用的方式也不一样。例如在检测水中重金属铜时，如果采集的水样中二价铁的含量比较高就会对测定结果产生影响，此时就需要在水样中加入酒石酸进行消除。还有就像在检测总氮、COD这些参数，需要在检测操作过程中通过高温对水样进行消解，其目的也是将水样中的干扰物去除提高测定结果的准确性。其实消解就是利用酸和高温来破坏水样中有机物，使其无法对测定结果进行干扰。水质检测时样品的消解方法比较常用的有温和消解法和剧烈消解法两种。水质检测时的温和消解法1.对于一些需要长时间保存的水样，在检测方法允许的情况下，在采集时可以加入适当的浓硝酸、浓硫酸等进行保存。这样可以抑制水样中的生物活动。2.取100mL混合均匀的样品到一个烧杯或烧瓶中，加入5mL 1+1盐酸。3.用水浴锅或蒸汽浴加热样品，不要煮沸直至水样减少15-20mL。4.对水样进行过滤去除所有的不溶解杂质。5.加入氢氧化钠溶液调节消解水样，使水样的pH=4。一定要注意每次滴入氢氧化钠后要混合均匀后检验当前的pH值。6.将样品倒入容量瓶中，用实验室一级纯水稀释至刻度线然后进行检测。大家要注意容量瓶必须要用实验室纯水清洗后才能使用，如果是重金属水质样品，容量瓶必须要经过酸洗后才能使用。7.实验室纯水用以上步骤进行试剂空白测试。水样的剧烈消解步骤有的时候温和消解方法没办法将水样中的干扰物去除干净，例如检测废水的重金属参数。这就需要用比较剧烈的消解方式来去除水样中所有能够干扰的有机物。1.用重蒸过的1+1硝酸溶液将水样全部酸化，使其pH<2。2.按照相关操作标准将适当剂量的水样添加到已经处理好的烧杯中，在烧杯中添加3mL重蒸过的浓硝酸。3.将烧杯放在水浴锅或蒸气浴上加热直至几乎蒸干，在此过程中不要使水样沸腾。4.将烧杯冷却后加入3mL浓硝酸。5.用蒸发皿或表面皿盖住烧杯，提高水浴锅或蒸气浴温度对其进行加热。直至消解水样澄清或颜色不再随着回流发生变化。6.再一次加热至几乎蒸干后冷却烧杯，如果在操作中发现仍然有悬浮物和沉淀物，可以在加入1+1盐酸进行消解，最终水样参考剧烈消解体积表。7.加热烧杯后缓缓加入氢氧化钠，使彻底与水样融合后测定pH值，确保水样pH=4。8.将水样转入容量瓶中用实验室纯水进行稀释，最终稀释水样参考剧烈消解体积表。9.水样的最终结果可以通过修正系数乘以分析结果得出。
中药材的重金属超标问题与施肥使用的硫酸钾复合肥并无直接关系。然而，如果过度施用化肥，则可能对土壤、环境和作物质量造成影响。在种植中药材时，应避免过度施用化肥，以免影响药材品质安全。此外，建议在种植前检测土壤中的重金属含量，并根据检测结果调整施肥量和施肥方式，以确保所产药材符合食品安全标准。
过硫酸钾的物理特性：为白色结晶，无气味，有潮解性；相对密度是2、477；折射率是1、461；能溶于水，溶解速度比过硫酸铵慢，水溶液呈酸性，不溶于乙醇。 化学特性：加热时分解放出氧而变为焦硫酸钾，100度时完全分解。在潮湿空气中亦分解。温度和pH值对分解速度制影响，温度越高，pH值对分解速度影响越小，有乳化剂和硫醇存在能加速分解。在碱性溶液中能使一些金属离子如镍离子、铅离子、锰离子等形成黑色氧化物沉淀。有强氧化性和助凝性。与有机物或还原物混合会发生爆炸。 过硫酸钾应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源，包装密封。应与还原剂、活性金属粉末、碱类、醇类等分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
主要用作温浊水的凝聚剂，起净化水质作用。造纸工业用作上浆剂，与松香乳液配合用于纸张施胶，提高纸的抗水强度。医药工业用作防腐剂、收敛剂、止血剂。加制成枯矾，可作为外用收敛止血药；配成一定浓度水溶液，可用于防止水稻皮炎；制成氢氧化铝，可配制成胃病药。与青饲料一起拌和，可用于牲畜疾病防治。也是中药材半夏、南星的腌制剂等。轻工工业用作黄色医
氢氧化铝？凝聚剂？
材料专业毕业论文开题报告
开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体，这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要而产生的。下面是我为大家收集的关于材料专业毕业论文开题报告，欢迎大家阅读!
论文题目： 高聚物对水泥抗蚀性能的影响
1、国内外研究现状、水平及存在的问题：
随着建筑科技的进步与发展，一种新型化学建材正悄悄的却又以飞快的速度在中国建筑界得到应用和发展，这就是聚合物水泥基复合材料。聚合物水泥基复合材料通常按其化学构成大致分为两类，一类是以聚合物为基、水泥作为填充料组合成的，最常见的如目前大量应用于工程防水的“聚合物水泥防水涂料”;另一类是以水泥为基，以聚合物单体或数种聚合物对水泥进行改性而组合成的材料，如各种聚合物水泥混凝土及各种聚合物水泥砂浆等[1]。原则上讲，聚合物水泥是聚合物改性水泥，它保持了水泥水化物的一系列优点，并用聚合物的优点弥补了水泥制品的不足。因此，聚合物水泥显示出了较大的抗压、抗冲击、抗穿刺能力及耐磨性，优良的抗渗性、抗腐蚀性及抗老化性，适当的弹性模量，而不需要刻意追求高的断裂延伸率[2]。
1923 年克莱森(Cresson)首次申请了有关聚合物硬化水泥体系的专利。他把天然橡胶乳液作为填料加入道路路面建筑材料中。1924年，Lefebure申请了用天然橡胶乳液使水泥砂浆及水泥混凝土改性的专利，第一次提出了用聚合物对水泥砂浆及混凝土进行改性的概念。从此，拉开了混凝土中添加聚合物的历史性序幕。1932年，Band第一个提出了利用人造橡胶改性水泥砂浆及水泥混凝土，也获得了专利。20世纪40 年代，人们先后尝试了用合成聚合物乳胶改性，以及把聚乙烯乙酸酯也用于改性的方法。50年代，这一领域的研究与尝试开始受到各国材料界专家学者的重视，并获得了很多项研究成果，许多成果在工程上也都得到了广泛的应用。60-70年代， 人们开始研究用液态和固态的聚合物，诸如聚合物单体、树脂、聚合物乳胶粉等对水泥砂浆及水泥混凝土进行改性。80年代，各国都投入了大量的人力、物力、财力，对混凝土改性进行了研究，随着科研成果的不断出现，这一领域也得到了极大的推动，研究水平得到了极大的提升。美国是世界上聚合物水泥基复合材料研究开发的先行国家，最早于50年代就开始了对其进行实际应用的尝试。
由于我国在聚合物水泥基复合材料方面的研究起步比较晚，所以，至今还没有出台相关方面的行业标准与测试方法。多数学者认为聚合物水泥基材料的增强机理主要是由于剔除了粗骨料，降低了细集料的粒径，从而提高匀质性，使集料所得集配曲线为非连续性的;另外聚合物在水泥浆内部聚结成网络结构，起到了很好的阻裂增韧作用。近年来，人们逐渐开始从微观结构方面对聚合物改性水泥基材料进行研究，认为聚合物颗粒的分散和聚合物薄膜的形成是聚合物水泥改性的主要原因。研究认为聚合物从两方面影响了改性水泥浆的结构: (1)混合后一部分聚合物粒子吸附在水泥颗粒表面，形成薄膜;(2)另一部分聚合物分散在孔中的液相中，当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后，聚合物在孔中形成薄膜[3]。此外，关于聚合物在改性水泥砂浆中的分布，目前还存在一些异议。 按照著名的Ohama[4] 模型，聚合物均匀分散在水相中，随着水泥水化，水分减少，聚合物逐渐凝聚成膜，因而聚合物主要存在于改性砂浆的孔隙中。 Su[5] 等对新拌改性水泥浆水相成分的分析表明，在拌合开始就有相当多的聚合物被吸附在水泥颗粒表面，他们还发现，拌合初期被吸附在水泥颗粒表面的聚合物的量与聚合物乳液种类和乳液掺量有关。 通过含氯聚合物改性砂浆的EDAX 分析表明，在聚合物改性砂浆中，水泥浆体与骨料之间的界面上聚合物的含量较高。 Ollit rault-Fichet 等的研究也说明，聚合物颗粒最初会被水泥颗粒吸附，并最终被包埋在水化水泥的颗粒之中[6]。
在实际工程中，硅酸盐水泥易在酸和酸盐溶液中遭受侵蚀是因为：(1)硅酸盐水泥中含有大量的氢氧化钙及高碱性的水化C-S-H 凝胶、水化铝酸钙等水化产物，酸溶液中的H+与Ca(OH)2发生中和反应，使水泥石碱度急剧降低，进而造成高碱性水化硅酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物分解，转变成低碱性水化产物，最后变成无胶结能力的SiO2·nH2O 及Al(OH)3等;(2)硫酸盐溶液中的硫酸根能和水泥石中的Ca(OH)2及水化铝酸钙等[7]发生化学反应，生成有膨胀性的石膏和钙矾石晶体，当这些结晶体在水泥石毛细孔隙中逐渐积累和长大，产生孔内应力，当应力大于临界破坏应力时，造成水泥试样破坏。由于水泥石本身也不密实，有很多毛细孔通道，使砂浆产生渗透性，使得水泥的使用性能下降。同时，侵蚀性介质容易进入其内部，以致由其配制的砂浆易受到腐蚀，导致水泥材料的耐久性下降。普通水泥砂浆不饱满、不密实，不能有效地形成具有防水抗渗作用的整体不透水层。它也存在抗压强度低、耐腐蚀能力不高等缺陷，其使用范围也受到了很大的局限。
而聚合物改性水泥由于聚合物及活性成分的掺入，改善了聚合物水泥砂浆的物理、力学及耐久性能，扩大了其应用范围。对水泥性能的改善主要体现在如下几个方面：
(1) 活性作用 聚合物乳液中有表面活性剂，能够起减水作用。同时对水泥颗粒有分散作用，改善砂浆和易性，降低用水量，从而减少了水泥的毛细孔等有害孔，提高砂浆的密实度和抗渗透能力。
(2) 桥键作用 聚合物分子中的活性基因与水泥水化中游离的Ca2+、Al3 + 、Fe2 + 等离子进行交换， 形成特殊的桥键，在水泥颗粒周围发生物理、化学吸附，成连续相，具有高度均一性，降低了整体的弹性模量，改善了水泥浆物理的组织结构及内部应力状态，使得承受变形能力增加，产生微隙的可能性大大减少。即使产生微裂隙，由于聚合物的桥键作用，也可限制裂缝的发展。
(3) 充填作用 聚合物乳液迅速凝结，形成坚韧、致密的薄膜，填充于水泥颗粒之间，与水泥水化产物形成连续相填充了孔隙，隔断了与外界联系的通道[8]。从而阻止了腐蚀性介质进入水泥石内部，提高了抗腐蚀和抗渗能力。
孙炎[9]曾研究冷混合沥青混凝土，用于道路工程;聚合物改性砂浆用于钢筋混凝土结构的永久模板，结果证明它们都可以更好地防止氯离子渗透和更好地抗碳化作用，从而提高钢筋混凝土结构的耐久性，掺加有硬沥青的钢桥面也具有更高的抗腐蚀性能[10]。鉴于此我们可以通过在水泥中掺杂沥青和石腊，来改善水泥的内部结构并填充其内部孔隙，从而提高水泥的抗蚀性，解决水泥抗蚀性较差的问题。
2、选题的目的、意义：
在我国，尤其是西部地区的盐碱地、盐湖区以及地下水中普遍存在着硫酸盐对水泥混凝土的侵蚀。在某些特种工业设施中，还存在有硫酸和硫酸盐的混合腐蚀以及H2S、CO2腐蚀等。从一些实例中我们可以看出，破坏水泥混凝土的主要原因一般都不是机械应力， 而是多种腐蚀或者是自身内部发生化学反应。这就引起了人们对水泥混凝土的耐久性能的讨论。因此，研究水泥的抗腐蚀性能不仅对建筑材料具有至关重要的作用，而且会对提高各种工程建筑的耐久性能有重大的经济价值和使用价值。关于聚合物对水泥砂浆改性的主要途径是在其中加入能起到改性作用的聚合物。从前人的研究中可看到，聚合物水泥基复合材料都显著高于普通混凝土的`力学性能，比如抗折强度、抗压强度、粘结强度等都得到了极大的提高。与普通硅酸盐材料相比，聚合物水泥基复合材料有着自身的优势见表1。
表1 聚合物水泥基复合材料与普通混凝土的比较 性能
材料 普通混凝土 PCC
W/C
断裂 1 50~60
冲击 5 80
密度
抗拉强度 2~3
抗折强度 5~7 150~200
抗压强度 40~50 200~300
此外，聚合物水泥基复合材料还具有良好的耐化学腐蚀、抗渗性、低温下的抗裂性等。这就使得聚合物改性水泥基复合材料在一定范围内部分取代了钢铁、高分子材料(像MDF 水泥基复合材料制作的唱片、轮胎都是具体的实例)[11]。它能提高水泥石的抗腐蚀能力主要是因为聚合物的添加提高了提高水泥石的密实度。混凝土结构正常情况下可以存在至少30年，但如果存在源于生物的硫酸腐蚀不过短短几年就会被破坏掉[12]。修复或完全取代这种腐蚀结构越来越有必要，但这种修复代价昂贵一直不能满足社会。然而通过沥青或石蜡对水泥进行改性，可大大提高水泥的抗蚀性，这无疑会节约了资源，减少了不必要的浪费，为社会积累更多的财富。
3、实施方案及主要研究手段：
、实验方案
、原材料的准备;
(1) 沥青粉的研制
制得分别过200目和300目筛的沥青粉，并适量添加矿物掺合料来减小沥青粉的粒度。
(2) 石蜡粉的研制
通过在石蜡中添加矿物掺合料来粉磨石蜡，并制得掺有石蜡的粉末。
、正交实验
(1) 因素水平表
因素水平用量(V%) 粒度(目) 温度(℃)
1 2() 100 100
2 4() 200 120
3 6() 300 150
(2) 根据正交表L9(34)列出以下几组实验：
序号用量(V%)粒度(目) 温度(℃)
指标
腐蚀前 抗压强度
(MPa) 抗Na2SO4腐蚀强度 (MPa) 抗Na2CO3腐蚀强度(MPa)
1 2() 100 100 2
2()
200
120
6
3 2() 300 150 4 4() 100 120 5 4() 200 150 6 4() 300 100 7 6() 100 150 8 6() 200 100 9
6()
300
120
注：括号内为石蜡的用量
、以硅酸盐水泥为基体，按以上正交方案分别掺加沥青、石蜡成型,每种高聚物与水泥的复合分别作空白样，3天强度测试样，腐蚀样。分别测定抗压强度，抗硫酸盐及碳酸盐侵蚀的能力。
、在把水泥块放入腐蚀液中前和从腐蚀液中取出，分别称取其质量，查看其质量损失。
、每一个过程留样分别作物相分析和微观分析，进行腐蚀机理分析。
、通过各组实验试样的对比，确定聚合物在水泥中的最优抗蚀配比。
、研究手段
(1)用扫描电镜观察沥青、石蜡改性水泥的微观形貌，以及硫酸盐、碳酸盐腐蚀后的微观形貌。
(2)用X射线衍射仪分析沥青、石蜡改性水泥的物相组成。
(3)用压汞仪测试水泥试样的孔结构;
(4)利用粒度分析仪测试各添加物的粒径。
4、选题的创新之处：
目前已有许多聚合物乳液(如苯丙乳液、纯丙乳液、乙丙乳液等) 用于水泥砂浆的改性，而采用沥青和石腊这两种聚合物对水泥砂浆进行改性的研究却相对较少。实验利用沥青和石腊高分子的熔胀性，在水泥水化过程中，沥青和石腊受外界刺激产生一定的熔胀从而填充水泥石的内部孔隙，提高水泥的密实度，达到提高水泥抗蚀性的目的。
5、预期研究成果：
沥青、石蜡与水泥混合成型后，一部分沥青、石蜡颗粒填充在水泥孔隙里，另一部分沥青、石蜡颗粒在一定外界条件影响下分散在孔中的液相中，当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后形成膜。这两方面共同作用大大提高了水泥的密实度并阻止了腐蚀液与水泥浆体的接触，从而使水泥的抗蚀性能得到改善。
参考文献：
[1] 陈建辉, 黄金莲. 小议聚合物基水泥基复合材料[J]. 建筑技术开发, 2004, 31(10):115-116.
[2] 袁大伟. 聚合物水泥若干问题探讨[J]. 中国建筑防水, 2001,(4): 22-24
[3] 王茹, 王培铭. 聚合物改性水泥及材料性能和机理研究进展[J]. 材料导报, 2007, 21(1): 93-96.
[4] Ohama Y. Polymer2based admixtures[J ]. Cement and Concrete Composites ,1998 ,20 (3):189-212.
[5] Su Z , Sujata K, Bijen J M J M , et al. The evolution of the microstructure in styrene acrylate polymer modified cement pastes at the early stage of cement hydration[J]. Advn Cem Bas Mat ,1996 , (3): 87-93.
[6] 钟世云, 王培铭. 聚合物改性砂浆和混凝土的微观形貌[J]. 建筑材料学报, 2004, 7(2): 168-173.
[7] 吴国林, 文梓芸, 殷素红. 土壤聚合物耐酸性能的研究[J]. 新型建筑材料, 2006, 2: 5-7.
[8] 张文渊. TK聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用[J]. 腐蚀与防护, 2003, 24(7):300-302.
[9] 孙炎, 徐晓蕾, 钱玉林. 我国混凝土聚合物复合材料的研究现状及发展[J]. 建筑技术,2007, 38(1): 12-14.
[10] Yang Jun. Study on low temperature performance ofGus sa sphalt on steel decks with hard bitumen[J]. Journal of Southeast University (English Edition), 2003, 19(2): 160-164.
[11] 李民强. 聚合物水泥基复合材料研究及进展[J]. 广东建材, 2007 , 7 : 10-12.
[12] J. Monteny, N De Belie, E Vinck.,W Verstraete, et al. Chemical and microbiological tests to simulate sulfuric acid corrosion of polymer- modified concrete[J]. Cement and Concrete Research, 2001,31: 1359-1365.
我认为可能是这样的：不溶于硝酸的沉淀有两个：硫酸钡和氯化银，加如氯化钡，再加入硝酸酸化，出现白色沉淀，有可能含银离子，也有可能含硫酸根离子 出现这种情况，肯定排除含银离子的可能，（加入过量盐酸没出现白色沉淀），那么只可能含硫酸根离子，但出现这种情况，唯一的原因是你用的是第一次用过的溶液（硫酸根已经除去）
那要看是用什么酸洗的，需要处理到什么程度？还有酸洗过程中水中是否添加了其它的例如缓冲剂等成分。酸洗所洗的材料是什么，如果是金属，废水中就会有金属存在。一般情况下，加碱沉淀再调回PH就好了，碱液建议用氢氧化钙（石灰水，价格便宜）
酸洗过程中水中是否添加了其它的例如缓冲剂等成分。酸洗所洗的材料是什么，如果是金属，废水中就会有金属。 一般情况下，加碱沉淀再调回PH就好了.
可以去搜相关论文。偏铝酸钠（NaAlO2）是一种无机化合物，化学式为NaAlO2，为白色结晶性粉末，易吸湿，极易溶于水，不溶于乙醇，水溶液呈碱性。用途：1.土木工程方面,本品与水玻璃混合用于施工中的堵漏。2.造纸行业,本品与硫酸铝混合使用是一种良好的填充剂。3.水处理方面,可做净水剂助剂。4.可做为水泥速凝剂。5.在石油化工、制药、橡胶、印染、纺织、催化剂生产中也有较广泛的应用。6.钛白粉生产过程中使用该产品,使其表面包膜,提高其特性。
酸洗废水处理工艺相关：根据不同的酸洗介质，酸洗废水中可能含有下列组分中的几种组分，即盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、柠檬酸、氨基磺酸、乙二胺四乙酸、甲酸与经基乙酸、表面活性剂、铜络合剂、缓蚀剂以及被清洗下来的金属氧化物、各种沉积在锅炉受热面上的水(盐)垢等，酸洗废水处理应包括中和酸性、去除重金属离子、去除氟离子、降低化学耗氧量(COD)、去除悬浮物或沉淀物等几部分。下面按酸的种类及涉及的对象分别介绍。酸洗废水处理工艺：1、盐酸、硝酸、硫酸废水当使用盐酸、硝酸或硫酸作酸洗介质时，其废液可在废水池直接用液体工业氢氧化钠中和处理到pH值6～9，其反应生成物氯化钠、硝酸钠或硫酸钠为无害盐类，可直接排放。酸洗工序完成后，酸洗废水中残留酸还有2％～4％。燃煤发电厂也可将酸洗废水直接排到锅炉冲灰池，利用这些残余酸清洗冲灰管道，与沉积在灰管上的碳酸钙等反应进一步消耗掉残余酸，有机缓蚀剂和溶解到酸洗废水中的酸洗杂质、重金属离子同时也会被煤灰吸附固定在灰场。如果灰场灰水中还残留有酸度，再通过加碱调整灰水pH值到6～9范围即可。2、磷酸废液当使用磷酸作酸洗介质时，其废液可加入过量消石灰或石灰乳中和处理，其反应生成磷酸钙沉淀，降低废水中磷酸根的含量。收集沉淀物经过浓缩脱水，挤压成块，将其在安全地方掩埋。3.氢氟酸废液氢氟酸清洗废液的主要问题是溶液中的氟离子含量过高，必须进行处理。处理方法根据所用药剂不同分为石灰法、石灰一铝盐法及石灰一磷酸盐法等。其中采用混凝沉淀法配合进行处理比较普遍。(1)石灰法。使用过量的消石灰或石灰乳与氢氟酸反应生成氟化钙沉淀是最经济、有效的处理方法，即将生石灰粉(CaO)或石灰乳[Ca(OH)2]与含氟废水混合，生成氟化钙沉淀以使氟离子从废液中去除的方法。 石灰的加入量应比依据反应式计算的理论量要高，约为废液中氟含量的倍。所用生石灰中的氧化钙含量应大于70%，一般使用粉状生石灰其中氧化钙含量应在85％以上。氢氟酸废液处理应在废水沉淀池中进行，所用的沉淀池与沟道应经过防渗处理。处理过程将石灰粉或石灰乳投入沉淀池并要充分混和搅拌，使其反应完全。应注意经过石灰法处理过的含氟酸性废液中仍残留有20mg/L的氟离子，为了提高除氟效率，在加入石灰的同时投入一定量氯化钙或硫酸铝，可以使氟离子沉淀更完全，直至游离氟离子小于10mg儿后再排放。(2)石灰—铝盐法。当废液排放量大的情况下应采用这种方法，向废液中投加石灰乳，调节pH值至6～，然后投加硫酸铝或聚合氯化铝等铝盐絮凝剂。利用生成的氢氧化铝胶体吸附悬浮的氟化钙微小颗粒及氟离子形成沉淀，这种方法的除氟效果比单纯加石灰的效果好。(3)石灰—磷酸盐法。先向废液中加人磷酸二氢钠、六偏磷酸钠、过磷酸钙等磷酸盐，再加入石灰生成难溶的磷石灰等沉淀把氟离子去除。(4)其他方法。对于氟含量低的大量含氟酸洗废液可采用活性炭吸附和阴离子交换树脂处理的方法加以去除。但是，该处理方法存在的问题是所生成的氟化钙成为固体废弃物，在有水存在时，它会在相当长的时间内溶出氟离子，可使溶出的氟离子超过5mg/L。如果是在高氟地区，此问题更要注意防范。在干旱少雨、地下水位低的地区，可送人储灰场处置，由于灰场已考虑了防渗及灰中氟化物的影响，可不构成对地下水的污染。不可在砂土地上直接挖坑处理废液。鉴于废液处理难的问题，一般不建议采用氢氟酸清洗。4、柠檬酸废液(1)与煤混合燃烧处理。柠檬酸清洗废液所含的污染物质是其自身的化学耗氧量、缓蚀剂带人的污染物质及清洗下的铁与铜。清洗液的pH值在～4较低范围内，不符合排放标准。柠檬酸是相当稳定的有机酸，常规的氧化方法不易使其分解破坏，但它是碳氢氧化合物，可通过燃烧方式使它在高温下氧化分解。当将柠檬酸清洗废液通过专用的燃烧器在锅炉炉膛中燃烧分解时，其他所含的缓蚀剂也可随之分解，铁、铜等转变为氧化物进入飞灰及炉渣中。考虑到防止燃烧器发生酸腐蚀，应调节柠檬酸清洗废液pH值为7～9，然后用专用燃烧器雾化后送入炉膛随煤粉一起燃烧。据有关资料，以670t/h锅炉为例，以2～4t/h流量掺烧废液，不会影响锅炉燃烧。在于燥多风地区，也可把中和后的柠檬酸清洗废液作为防尘用水喷洒在煤场，随燃煤一起燃烧处理。(2)也可将废液排到锅炉冲灰池与灰水混合排至灰场，利用粉煤灰的吸附性将柠檬酸(有机物)固定在粉煤灰上。(3)氧化法降COD。向废液中加人双氧水、次氯酸钠或漂白粉，氧化处理掉化学清洗废液中的有机物也有较好效果。具体步骤如下：1) 向废液中加人双氧水或次氯酸钠把废液中有机物氧化，如废液中含有Fe2+也会被氧化成Fe3+。2) 向废液中加入烧碱、石灰乳等中和剂，调节pH值至10～12，呈碱性，然后通人压缩空气进行搅拌，促进有机物进一步氧化，把Fe2+全部氧化成Fe3+，并生成Fe(OH)3沉淀。3) 向废液中投入明矾，聚丙烯酰胺等凝聚剂使Fe(OH)3、Cu(OH)2及悬浮物全部絮凝沉降，同时测定COD值(此时COD值应降至300mg/L以下)。4) 为使有机物进一步氧化，COD值降至lOOmg/L以下，加入氧化剂过硫酸铵[(NH4)2S2O8]，投放量为，并通人压缩空气搅拌使有机物充分氧化。5) 最后用盐酸把溶液pH值调至6～9，废液澄清后方可排放。5、氨基磺酸废液当需要对氨基磺酸废水进行处理时，可按等摩尔量加入亚硝酸钠，利用亚硝酸钠的氧化性，将氨基磺酸转变成无害的硫酸氢钠，自身还原成氮气，但应注意处理后的废水中不应残留有过多的氨基磺酸或亚硝酸钠成分。6、乙二胺四乙酸(EDTA)废液EDTA废液处理应包括两部分：一是先回收废液中的EDTA；二是处理废液中的联氨、铁、铜等杂质。(1) EDTA回收。使用后的EDTA废液，先用硫酸法进行EDTA回收处理。当形成EDTA沉淀后，转移上部清液到另一个废水池进行处理。(2) 废液中残留联氨处理。EDTA清洗时一般会在清洗液中加有联氨，因此，完成EDTA回收处理后的废液中仍会残留有联氨，应投加氧化剂分解联氨使其转变成无害成分。7、甲酸与经基乙酸清洗废液有机混酸清洗废液化学耗氧量高，它们都是碳氢化合物，自身具有一定的燃烧热，也应仿照柠檬酸清洗废液处理，先将废液中和到pH值为6～9后，用作防止煤场扬尘的喷洒用水，将其掺入燃煤中燃烧，实际上课增加燃煤热量。8、金属离子废水前面讲到对酸洗废水酸性的处理，实际化学清洗废水中含重金属离子较多，也应对重金属离子进行妥善处理。重金属离子的处理方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、氧化还原法和离子交换法等，其中以氢氧化物沉淀法使用较普遍，成本低。为去除酸洗废液中的铜、铁等污染离子，向酸洗废液中加入液体工业氢氧化钠、纯碱、石灰等，利用压缩空气搅动混合，同时可使亚铁离子氧化，在铁离子的催化下，联氨也可分解。调节溶液pH值在10以上的合适范围，铁、铜等重金属离子可与氢氧根离子反应生成难溶于水的金属氢氧化物沉淀。此时铜离子将以氢氧化铜的形式沉淀，剩余铜离子的理论含量＜，可满足排放标难；三价铬离子的氢氧化物是两性氢氧化物，它会溶于过量的碱中，所以加碱后溶液pH值应控制在8～9左右。废液调节溶液pH值后经过静置沉淀，可将大部分重金属离子去除，再用酸中和至pH值为9以下排放，如果辅以过滤手段，则去除效果更好。为了防止氢氧化铜部分溶解，排放液pH值不宜低于8。对于含Cr6+的酸洗废水常用加亚硫酸氢钠等还原剂的方法使其转变成Cr3+, 还原反应在pH＜3条件下较快。生成硫酸铬在水中易溶，再加入氢氧化钠等碱性物质可生成难溶的Cr(OH)3沉淀，将其从水中去除。加碱时控制pH＝8～9，当pH＞时氢氧化铬会再溶解。收集沉淀物经过浓缩脱水，挤压成块，将其在安全地方掩埋。
不管什么都是两面的化学有好也有坏但是我们应该把好的利用把坏的减到最小这样才能保护好我们身边的一片美丽蓝天。
“天空中的死神”是人们给一种会“螫人”的雨所起的名字,这种“会螫人的雨”就是“酸雨”。由于在正常情况下大气中含有一定的二氧化碳,降水时溶解在水中,形成酸性很弱的碳酸,因此正常的雨水呈微酸性,PH值约为。1982年6月的国际环境会议将PH值小于的降水包括雨、雪、霜、雾、雹、霰等正式定为“酸雨”。早在1872年，人类便发现了酸雨,联合国有关组织也于1982年承认它属于全球性的环境污染问题。第二次世界大战以后,各国的工业相继崛起,特别是在欧洲,一些工业化程度较高的国家和地区每年经由工厂烟囱排入大气层的硫化物和氮氧化物烟雾可达4600万吨左右。在风力的吹送下,这些烟雾在几千公里的长距离飘送过程中发生化学反应,生成硫酸盐。当硫酸盐与水汽、云滴和雨雪相遇时,形成酸雨酸雾落到地面,进而由水流汇集到江河湖泊中,严重地威胁鱼类及其他动、植物和人类的生存。据报道,在瑞典,每天都有上千吨外来的硫烟随着横贯欧洲的盛行西风从境外进入国境上空。30多年来,瑞典1/5左右的湖泊严重酸化,湖水PH值降至以下,鱼卵多已不能正常孵化;加之湖底淤泥中的有毒金属遇酸溶解,最终导致鱼类死亡。目前,瑞典全国4000多个湖泊里的鱼类已经绝迹;在挪威,5000多个湖泊中有1838个湖泊没有活鱼;在美国纽约州的阿迪龙克达克山区,有180多个湖泊鱼类绝迹……酸雨对森林的危害近年来也频见报端。树木的叶片对酸雨的反应特别敏感,叶片受损后光合作用降低,抗病虫害的能力减弱,导致林木生长缓慢甚至死亡。在德国西部,估计近10年来已有12%的森林受害;瑞典每年由酸雨造成的木材损失达460万立方米。酸雨还可使露天的建筑物及管道设施受到腐蚀。例如伦敦特拉法加广场上的查理一世塑像、罗马科洛西姆斗兽场和雅典巴台农神庙等,均已受到不同程度的损害。我国也不乏这方面的例子,例如嘉陵江大桥以每年毫米的速度被腐蚀,仅用于钢结构维护的费用每年就达20万元以上。更为严重的是,酸雨还会使城市自来水管的铜、铅一类成分溶解在饮用水中,直接危害人体健康。饮用酸化的重金属含量较高的地面下水,食用酸化湖泊和河流的鱼类,都可使一些重金属元素通过食物链累积进入人体而最终产生危害。此外,吸入含酸性物质的空气能使人的呼吸道疾病加重。酸雨中含有甲醛、丙烯酸等成分,对人体及眼睛有强烈刺激作用。硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化碳要高10倍,其微粒可侵入人体深部组织,引起肺水肿和肺硬化等疾病并导致死亡。目前，我国酸雨主要分布区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福建、广东等省，占我国国土面积的30%。新闻背景2004年我国酸雨污染加重环保总局近日公布的《2004年中国环境状况公报》显示，2004年我国酸雨污染略呈加重趋势。统计显示，2004年我国出现酸雨的城市有298个，占全国527个统计市（县）的％。降水年均pH值小于（酸雨）的城市达218个，占统计城市的％。与上年相比，出现酸雨的城市比例增加了个百分点；酸雨城市比例上升了4个百分点，其中pH值小于的城市比例增加了2个百分点；酸雨频率超过80％的城市比例上升了个百分点。报告显示，2004年酸雨区域分布范围基本稳定，降水年均pH值小于（酸雨）的城市主要分布在华中、西南、华东和华南地区。华中酸雨区污染最为严重，湖南和江西是华中酸雨区酸雨污染最严重的区域。我国酸雨主要分布区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福建、广东等省，占我国国土面积的30%。
酸雨的成因与危害酸雨是指燃烧煤、石油和天然气时产生的二氧化硫和氮氧化物，在大气中与水分结合而形成的雨。酸雨中所含的酸性物质主要是硫酸和硝酸。正常雨水的pH一般在左右，但酸雨的pH可以下降至3～5，甚至低到.现在，酸雨已经成为当今全世界最严重的环境问题之一。美国和加拿大东部以及北欧等地是酸雨较多的地区。我国长江流域以南地区的酸雨较多，而且有酸雨区连成片的趋势。 人类活动造成的酸雨成分中，以硫酸为最多，一般约占60％一65％，硝酸次之，约30％，盐酸约5％，此外还有有机酸约2％左右。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化硫，其中最大的排放源是发电厂、钢铁厂、冶炼厂等，还有家家户户的小煤炉。目前全世界人为释放的二氧化硫每年约1．6亿吨。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的。例如，汽车发动机燃烧室中，以及矿物燃料在高温燃烧时都会放出氮氧化物。氯化氢的人工源除了使用氯化氢的工厂以外，焚烧垃圾(塑料制品中有大量的氯)和矿物燃料燃烧时也都会释放这种气体。人类活动造成的二氧化硫和氮氧化物与自然源相比数量上虽然大体相当(即各占约50％左右)，但是因为自然界自我清洁能力有限。这好比一个人吃饭，肚量再大，让他多吃一倍的饭，也是会把肚子撑坏的。硫氧化物和氮氧化物在大气中形成酸雨的过程是十分复杂的大气化学和大气物理过程。如果形成酸性物质时没有云雨，则酸性物质会以重力沉降等形式逐渐降落在地面上，这叫做干性沉降，以区别于酸雨、酸雪等湿性沉降。干性沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性，由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释，因此它们的酸性要比酸雨强得多。高山区由于经常有云雾缭绕，因此酸雨区高山上森林受害最重，常首先成片死亡。酸雨也会影响土壤，延缓土壤中有机物的分解，破坏土壤肥力，使农田、森林和草地的生产能力下降。硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质，供植物吸收。如酸度过高，pH值降到以下时，就会产生严重危害。它可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎；也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化；还可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼类；加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程；可能危及人体健康。酸雨会增加池塘湖泊等水域的酸度，影响水域中各种生物的生存。酸性雨水的影响在欧洲和美国东北部最明显，而且被大力宣传，但受威胁的地区还包括加拿大，也许还有加利福尼亚州塞拉地区、洛基山脉和中国。在某些地方，偶尔观察到降下的雨水像醋那样酸。酸雨影响的程度是一个争论不休的主题。对湖泊和河流中水生物的危害是最初人们注意力的焦点，但现在已认识到，对建筑物、桥梁和设备的危害是酸雨的另一些代价高昂的后果。污染空气对人体健康的影响是最难以定量确定的。受到最大危害的是那些缓冲能力很差的湖泊。当有天然碱性缓冲剂存在时，酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有机酸)就会被中和。然而，处于花岗岩(酸性)地层上的湖泊容易受到直接危害，因为雨水中的酸能溶解铝和锰这些金属离子。这能引起植物和藻类生长量的减少，而且在某些湖泊中，还会引起鱼类种群的衰败或消失。由这种污染形式引起的对植物的危害范围，包括从对叶片的有害影响直到细根系的破坏。
化学与环境保护摘要：从环境保护出发，介绍了环境污染的现状及防治方法，综述了绿色化学的定义、特点及研究内容。指出绿色化学是近年来国际上普遍提倡和开展的研究课题，绿色化学的发展能节省资源，减少环境污染，将成为可持续发展战略的核心内容。关键词：环境污染，环境治理，绿色化学1 前言人类在改造自然创造物质财富的进程中，特别是20世纪，随着有机化学工业的发展，石油、天然气生产的急剧增长，使化工污染越来越突出，环境问题日趋严重。不可否认，化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步作出了巨大的贡献，化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域。但另一方面，随着化学品的大量生产和广泛应用，给人类本来绿色平和的生态环境带来了黑色的污水，黄色的烟尘，五颜六色的废渣和看不见的无色毒物。在大气方面，有马斯河谷烟雾事件、多诺拉烟雾事件、伦敦烟雾事件。特别是伦敦烟雾事件，其致死人数最多，5天内4OOO多人死亡。原因就是燃煤产生的二氧化硫转化成硫酸雾，导致人们胸闷、咳嗽、呕吐，年老体弱者因而死亡。1956年，13本熊本县水俣湾被化工厂排放含汞废水污染，诱发水俣病，使一些人四肢麻木，精神失常，一会酣睡，一会兴奋异常 惨痛而死。环境污染威胁着人们的健康，给人类赖以生存的自然环境的可持续发展带来了巨大的威胁，如何保护我们赖以生存的自然环境，已成为世界各国共同关注和思考的问题。2 环境污染与治理2．1 水污染及治理水是一切细胞和生命组织的重要成分，是构成自然界一切生命的重要物质基础。由于人类大规模的生产活动，在使用水的同时，也往往使某些有害物质进人水体，引起天然水体发生物理和化学上的变化，造成水污染。水污染按污染物质的类型可分为：病原体污染、需氧物质污染、植物营养物质污染、石油污染、热污染、有毒化学物质污染、无机物污染、放射性污染。在水污染防治技术上，我国科技工作者通过不懈的努力，取得了一定的成果。历时五年的“甲基汞污染综合防治与对策研究”，取得可喜成果；“长江中下游浅水湖生态渔业研究”通过专家鉴定；无磷洗衣粉的研制生产等，为水资源保护与可持续利用作出了积极的贡献。2．2 大气污染及治理排放到大气中的主要污染物有二氧化硫、飘尘、氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、二氧化碳等。大气污染来源主要有三个方面：一是生活污染源，包括饮食或取暖时燃料向大气排放有害气体和烟雾；二是工业污染源，包括火力发电、钢铁和有色金属冶炼，各种化学工业给大气造成的污染；三是交通污染源，包括汽车、飞机、火车、船舶等交通工具的煤烟、尾气排放。人类活动导致全球大气层的主要变化及环境问题可以归结为三方面：一是大气中温室气体增加导致气候变化；二是大气臭氧层破坏；三是酸雨和污染物的越界输送。为了保护全球大气环境，改善本国的环境质量，一些国家在治理大气污染方面制定了新的计划。比如，英国政府宣布实施为期l0年的“全国空气质量战略”计划，以使英国的空气变得清新；我国已加人联合国《气候变化框架公约》和修正后的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》，从调整能源政策人手，改善能源生产结构，增大一次能源中水电、核电及太阳能比例。3 环境污染的预防虽然当今的化学污染防治已取得了巨大的成绩，发展了新的灵敏分析监测手段，测定环境中的污染物；从化学品中鉴定出有毒化合物的类型；发明了化学方法处理废弃物；减少了废弃物的排放等等，并对一些全球性的化学污染，如原油泄漏，燃煤烟尘，酸雨，汽车尾气，温室效应，有机氯农药，环境致癌物等的研究、控制、治理，已取得了肯定的进展。然而多年来解决化工生产过程中产生的废弃物，有毒有害物质的大量排放问题，基本上是以治理为主，这些办法的效果是有限的，所需费用昂贵且日益增长。因此，我们需要大力研究与开发绿色化学，这样可以减少末端治理，从根本上解决环境污染问题。3．1 绿色化学的定义及重要性“绿色化学”是在20世纪90年代提出的，“绿色化学”又称为无害化学、环境友好化学和清洁化学。绿色化学是指以绿色意识为指导，研究和设计环境负作用没有或尽可能小的，并在技术上，经济上可行的化学品与化学过程。其核心是利用化学知识和技术预防污染，从源头消除污染，避免或减少废物的产生。绿色化学的目标是研究与寻找能充分利用的无毒无害原材料，最大限度地节约能源，在各环节都实现净化和无污染的反应途径的工艺。绿色化学的最大特点，在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。由于它在通过化学转化获取新物质的过程中就已充分利用了每个原料的原子，具有“原子经济性”，因此它既充分利用了资源，又实现了防止污染。传统化学虽然具有不可替代的作用，但在许多场合却不能有效地利用资源，又大量排放废物造成严重污染。以1993年为例，美国仅按365种有害物质排放估算，化学工业的排放量为136万吨，1992年美国化学工业用于环境的费用为l150亿美元，清理已污染地区花费7000亿美元，所以从环保、经济和社会的要求来看，化学工业已不能再使用和产生有毒、有害物质了，需大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色技术．而不仅是对废水、废气、废渣等局部性终端治理技术的开发。绿色化学包括节约材料和能源，淘汰有毒原材料；在生产过程排放废物之前减降废物的数量和毒性；对产品而言，绿色化学旨在减少从原材料的提炼到产品的最终处置全过程的不利影响。绿色化学不仅对传统的化学工业带来革命性的变化，而且还将推进绿色能源工业、绿色农业的建立和发展。