含氟化工检测技术论文

氟是一种非金属元素，人体蓄存过量致氟中毒后的主要症状为牙齿变黄、变黑、腿呈X型或O型、躬腰驼背或者手臂只能弯不能伸等，中毒轻者造成氟斑牙，重者出现氟骨症，甚至完全丧失劳动和生活自理能力。氟中毒一旦患上即永远成疾，药物只能减缓病情加重。 科学研究发现，氟是人体必需的微量元素之一，微量氟有促进儿童生长发育和防龋齿的作用。有些国家在低氟地区饮水中加氟，以预防龋齿，但有些国家反对这种做法。通常情况下，人体内的氟直接来自饮水、食物和空气。成年人体内氟的总含量约为2．57克，其中96％以上蓄积在骨和齿等硬组织中。 在自然状态下，土壤、海水、地面水和地下水都含氟。氟多以化合态存在于自然界中，主要有萤石、氟磷灰石、冰晶石等，它们都是重要的化工原料，广泛应用于炼铝、磷肥、钢铁以及有机氟高级润滑油。不过在这些工业生产的过程中所排出的含氟废水、废气和废渣都能造成环境污染，煤的燃烧也会排放出大量含氟废气。氟是积累性毒物，植物叶子能够持续不断地吸收空气中极微量的氟，被吸收的氟离子随蒸腾流转移到叶尖和叶缘，在那里积累至一定浓度后会使组织坏死。 高浓度氟污染可引起皮肤灼伤、皮炎、呼吸道炎症，低浓度氟则能造成人体牙齿和骨骼的氟中毒，导致出现牙质缺损、脱落或腰腿疼、关节畸形、钙化等。近年的研究还发现，氟化物对人体的毒作用不仅局限于骨和齿，还能引起物质代谢紊乱，甚至间接导致一系列更为严重的后果。目前，人体中的氟化物对生命健康的影响机理和确切结果等许多研究仍在进展中，但体内氟化物过量对健康有害则是定论。 为了控制过量氟对人体健康的危害，中国政府同许多其他国家一样，早就制定了一系列的相关标准，对诸如居住区的大气氟化物、生活饮用水中的氟化物浓度等做了严格的规定。据《中国大百科全书》，中国规定生活饮用水中氟化物最高容许浓度为1．0毫克／升（即1ppm，一百万分之一），适宜浓度为0．5至1．0毫克／升。生活在饮水氟含量在3毫克／升以上地区妇女的不育率较高。氟还可能影响心脏，有人对美国威斯康星州安提哥市的调查显示，该市在饮用水加氟期间心脏病死亡率明显提高。实际上，在河北，地方性氟中毒地区心脏病患病率也高于非病区。而对氟骨症患者的心电图分析表明，他们的心动过速、过缓、低电压、左室肥厚等严重影响心脏功能的心电图异常情况显著，并且氟骨症病情越重，心电图异常越显著。相关资料 现在越来越多的发现显示，氟可以通过血脑屏障进入大脑，影响到神经元的功能乃至动物的外在行为，而氟在松果体中累积会造成动物内分泌的混乱。 美国弗西丝牙科研究中心的菲利丝－穆兰尼丝的研究表明，出生前和氟接触会让实验鼠特别兴奋，出生后和氟接触会让实验鼠特别迟钝。 而英国萨里大学的詹妮佛－卢克1997年的研究表明，氟会在松果体沉积，还会减少褪黑激素的分泌，导致青春期早熟。 由于氟可以抑制甲状腺功能，长期实施水中加氟的美国，现在甲状腺功能减退所导致的情绪低落、疲劳、肥胖、肌肉和关节痛、胆固醇增高和心脏病的现象普遍。 2005年6月美国哈佛大学牙科卫生学院的研究发现，男孩子在5岁至10岁期间如果经常接触氟化物，到他们10至19岁时，患上骨癌的危险会较高。尽管此病十分罕见，仅占儿童癌症的大约3％，但它极其危险。患者在病发5年内的死亡率约为50％，而且几乎所有幸存者都必须截肢，且通常是失去下肢。

有本书你可以看看叫《氟化工的安全技术和环境保护》氟：氟危害的历史 他们经常靠让科学家向公众说教的办法来隐藏他们产品的危险 1982年8月的查尔斯河畔，阳光特别灿烂。这是菲丽丝-穆兰尼丝来到著名的波士顿弗西丝牙科研究中心工作的第一天。 从研究生时起，她就用一种新方法来研究低剂量化学物质对动物的可能伤害。到1982年，在哈佛医学院精神病学系工作的她，已是在这门年轻的科学——“神经毒物学”领域中的全美领军人物了。 她准备在弗西丝牙科研究中心建立一个毒物学实验室，靠分析动物行为方式的变化，来测定化学物质对大脑和中枢神经的影响。这实际上也是美国第一个牙科毒物学实验室，能够系统分析牙医在工作中要用到的各种化学物质。 起初她对氟并不感兴趣，因为除了从电视广告上知道它对牙齿有好处外，她不觉得氟有什么需要研究的。而中心主任，一直以来氟的支持者约翰-海恩以及他的恩师、美国著名毒物学泰斗哈罗德-霍奇都满心希望，菲丽丝的研究能给氟更多正面的支持。可是，菲丽丝最终的研究，毁了她和这个实验室的前程——因为她发现的结果与希望恰恰相反。 氟与人相识在500年前 从16世纪开始，大预言家诺查丹玛斯和药理学家帕拉塞尔苏斯都在著作中提到，有一种矿石可以当作毒药用。1764年，德国化学家马格拉夫发现并制成了可以用来蚀刻玻璃的“萤石酸”。 1771年，瑞典化学家舍勒对萤石酸做了系统的研究，但当时很多人并没把它当作一种新酸，而是实验中所用酸的副产品。当盐酸被人们发现是氢和氯的化合物后，人们才意识到萤石酸是氢和另一种新元素组成的。但在分离氟单质的道路上，许多先行者中毒倒下了。 制成了无水萤石酸的法国化学家盖-吕萨克和泰纳的身体深受其害，瑞典的化学大师贝采利乌斯对此也是一筹莫展。直到1886年，法国化学家莫瓦桑用老师弗雷密的电解方法终于制取并收集了极为活泼、难以控制的氟气。 氟气是一种黄色气体，它是电负性最高的元素，化学性质非常活泼，几乎可以和世界上所有有机和无机物质发生反应，连金和铂都不例外。所以，氟的毒性很大，腐蚀性极强，它的强氧化能力和热效应以及反应生产的氢氟酸(HF，萤石酸)会极大地破坏人体组织和器官。 美国原子能委员会1946年的一份报告上说，“氟和皮肤中的水分反应可以产生氢氟酸，而氢氟酸有极强的穿透能力可以导致深度烧伤，难以治愈。而且在管道、阀门和其他设备上沉积的氟化物也极为危险，所以一定尽可能不要呼吸、吞服或接触。” 1946年的美国原子能委员会，正准备接受已经完成制造原子弹的“曼哈顿计划”所有资源，他们怎么那么关心氟？ 事实上，从二战开始，氟就被大量用于各种特殊军事目的。 1940年，德国法本工业联合公司建立了多个氟电解设备，开始大规模生产氟，其主要目的，就是为德军最高统率部秘密生产新式炸药三氟化氯。而在美国，氟被用来生产六氟化铀，六氟化铀被加热后，可以被用于铀235和铀238的分离提纯。可以说没有氟，就没有丢在广岛和长崎的两颗原子弹。至今，氟的一个主要用途，还是用于核能工业中的铀分离。 为了制造原子弹，美国制造了大量氟，作为毒性最强的化学品，氟迅速成为危害工人和工厂周围地区百姓的一个重要威胁。新泽西州南部深水镇的一些农民把当地杜邦公司的一家化工厂告上了法庭，因为这家为美国政府制造氟的工厂释放的烟雾毁掉了他们的桃园、农田和牲畜。 作为罗切斯特大学毒物学系的系主任，曼哈顿计划的首席毒物学专家哈罗德-霍奇对氟的毒性做了专门的研究，而他的研究报告早就足够把美国政府，因为氟污染而告上法庭了。但他所做的恰恰相反。为了维护氟在公众心目中的形象，霍奇开始频频在电视上出现，向公众说明氟浓度在1ppm以下是安全的。与此同时，美国公众开始从科学家嘴里听到这样一个消息，“氟保护牙齿”。 在霍奇写给曼哈顿计划放射安全顾问斯坦福德-沃伦上校的信里，他提醒美国政府应该开展“氟保护牙齿”的宣传，来抵消氟污染所造成的恐慌。 哈罗德-霍奇的晚年，还希望菲丽丝的研究为氟提供更多的支持，但菲丽丝发现，氟对实验鼠的大脑和中枢神经都有损害，让他大失所望。 菲丽丝发现，氟可以跨越实验鼠的血脑屏障，影响到实验鼠的大脑，进而影响到它们的行为。当时她的老板对她说，“你要和50年来牙医们和其他人发表的研究——即‘氟是有效而安全的’对抗。你肯定是错的。如果你发表这篇论文，国家牙科研究所将不可能在给我们任何资助。” 事实上，当菲丽丝的论文发表在《神经毒物学和畸形学》上之后，弗西丝牙科研究中心便真的再没和她续约。 保护牙齿之说 氟的用途非常广，氟化物已广泛应用于工农业、日常生活及高科技中，如冶金、化工、农药、化肥、玻璃、电镀、塑料、人造革、橡胶、化学武器、航天工业都要用到氟，氟可以说是现代工业的血液。 上世纪40年代，是美国工业战后实现大跃进时期，炼钢厂、炼铝厂、炼油厂都把氟当作重要的工业原料，而不可避免地产生了大量含氟废料和废气，导致很多工厂中的工人和工程周围的居民，因为受到污染而向工厂提出诉讼。 为此美国铝业公司的首席科学家弗朗西斯-费里给梅隆工业研究院的杰拉德-考克斯写了封信，建议考克斯提倡氟对牙齿的保护作用，并让他推荐在饮用水中添加有美国铝业公司出产的氟化铝。于是考克斯在1939年提议，在公共饮用水中加入氟，以保护公众的牙齿。 在杰拉德-考克斯的提议下，在哈罗德-霍奇的保证下，氟被广泛宣传为一种在低浓度下对儿童十分安全的化学物质，而且，它还对牙齿有好处。这种宣传攻势消除了许多医生和专家的防备，让他们认为氟既然对儿童都无害，对工人就更无害，从而不愿在法庭上给工人佐证，这帮助美国的大企业免除了许多官司。 公共关系学之父爱德华-伯奈斯在这场战役中也充当了重要角色。是他给美国公共卫生部和纽约卫生局建议，利用牙齿健康和氟之间的关系来推广氟的安全性。为美国烟草公司工作的他曾在1916年成功完成号召妇女吸烟的项目。 他曾说，“只要我们能让医生们站到我们这边，我们就能让公众接受任何观念，因为医生在公众眼里是最权威的，不管他实际上知道还是不知道。” 而现在我们也频频看到一些医生和专家在电视广告中出现，为某种产品毫无保留地代言。 从上世纪50年代美国开始在饮水中大面积加氟，到60年代世界上许多国家也开始加氟，但是很多国家由于氟的毒副作用而取消了加氟。中国于1965年开始在广州饮水中加氟，由于后来氟斑牙大量出现，于1983年取消了加氟。但加氟在美国一直长盛不衰，现在，整个美国有66%的饮用水是加氟的。饮用水加氟被认为是20世纪公共卫生领域10个最重要的成就之一。 BBC前记者克里斯托弗-布莱森，在调查了大量美国官方和军方在1997年后解密的文件后，2004年底出版了《氟》一书，在书中他详尽描述了氟作为一种毒素，是如何在美国官方和军方的共同努力下，进入人们日常生活的饮水和牙膏中的。 “氟化物经常被当作老鼠药用，他们想尽一切办法，把它加到人们吃的水里。” 布莱森说，与其说饮水加氟是公共卫生领域的一项重要成就，不如说它是公共关系策划领域的一次经典案例。同样，铅进入汽油，也是一次同样的经典战役。 现在我们用的都是无铅汽油，但事实上以前汽油本来就是没有铅的，铅是后来人为加进去的，而主持这个工作的，就是75年前美国的几家特大公司，包括通用汽车、杜邦和新泽西标准石油。2000年3月，美国《国家》杂志发表了吉米-L-吉特曼的调查，《铅的秘史》，文中揭露了这些公司是如何靠把铅加进汽油里面而获利的。 通用汽车研究中心工作的年轻工程师托马斯-米格利向老板查尔斯-凯特林报告，他发现四乙基铅和酒精都可以作为汽油的抗爆剂。如果用酒精的话，通用汽车将不会获得专利，他们将对汽车燃料失去控制，也将让刚刚入股通用、正要在石油产业大展拳脚的杜邦公司大失所望。于是人类大规模使用含铅汽油的时代开始了，他们还给它起了一个不含铅的名字“Ethyl”。 尽管很多生产“Ethyl”的工人患病乃至死亡，专家和媒体对“Ethyl”产生怀疑，但是这并没有影响它的普及，因为就连美国政府部门的检测报告都要先送给当时通用汽车的管理层过目。“Ethyl”的市场运作成为MBA课程中的经典。 在整个关于“Ethyl”的鼓吹过程中，“Ethyl”首席医学顾问、凯特林实验室主任、辛辛那提大学毒物学家罗伯特-基霍是最卖力的一个。他也是除凯特林和米格利以外，让含铅汽油普及的三个重要人物之一。1966年他对美国国会说，尽管我和同事研究了30年，还是没发现含铅汽油对人有什么坏处。在他的晚年，还曾经提倡在把汽油中的含铅量提高提高。而对铅的危害，人类已经了解3000年了。 含铅汽油1986年在美国汽车中被禁用，从那时起，美国人的平均血铅含量降低了75%，从1970年到1987年，美国每年有200万儿童的血铅含量下降到了中毒水平以下。 或许是为了弥补自己的过去，通用汽车后来以斯隆和凯特林的名义建立了纽约斯隆-凯特林纪念癌症中心，这是世界癌症研究的重镇，不过也同样可以随时为他们自己提供需要的成果。 凯特林实验室的另一项重要产品，是氟利昂。罗伯特-基霍在推广过程中，也需要不断提到氟对牙齿的好处，对人体的安全性。 吉特曼说，“在过去50年，大企业对于核、烟草、化学危险品、石棉、煤炭、杀虫剂等产品的推广都用着和罗伯特-基霍同样的策略，就是在掌握着所有技术和资金的同时向其他人挑战，你说我错了可以，证明给我看，证明出来我就改。” 而后他们即便是遇到针锋相对的挑战，也可以靠质疑他们使用的方法不够科学和严谨，把问题继续拖下去，即便最后辩无可辩，也可以说动物实验结果不一定适用于人。而现在，美国政府对全球变暖，各国政府对转基因食品，就是这个态度。

氟危害:工作场所存在氟化氢气体和含氟粉尘，可经呼吸道和食道侵入人体。吸入较高浓度的氟化氢会引起急性中毒，刺激眼和呼吸道黏膜，严重者可发生支气管炎、肺炎或肺水肿，甚至发生反射性窒息。侵入人体的氟有50％在人体骨骼、牙齿中沉积，长期接触会引起骨骼、牙齿损害。氟化氢腐蚀性极强。 措施: 氟危害和尘毒危害预防措施。硫酸分解磷矿粉放出氟化氢气体，氟化氢又与磷矿中的二氧化硅反应放出四氟化硅气体。一般用水来吸收逸出的四氟化硅，吸收设备有吸收室和吸收塔两种。车间中氟化氢最高容许浓度是1mg／m3，超过该浓度时应佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或空气呼吸器。紧急事态处理或撤离时，建议佩戴氧气或空气呼吸器。另应注意皮肤防护。对产生含氟粉尘岗位应佩戴专用口罩。为防止含氟气体或粉尘聚集应加强通风，加强设备密闭。接触粉尘的职工要定期检查身体，建立健康监护档案。

在现代生活中，几乎随时随地都离不开化工产品，下面是我精心推荐的一些化工类职称论文，希望你能有所感触!

化工产业的希望绿色化工

摘要 随着化工行业飞速发展,在带来巨大经济效益的同时环境污染问题也越来越严重,由此引发的矛盾日益突出,关、停、转现象屡见不鲜,而化工产品又是人们日常生活必须用品,研发“环境友好、节约能源”的绿色产品日见紧迫,发展绿色化工突显重要性。

关键词 绿色化工;实用性;紧迫性

中图分类号[TQ09]文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)20-0043-01

0 引言

20世纪中叶,科学与技术在全球范围内进入了一个飞速发展的时期。与此同时,越来越引起人类担忧的是全球资源的掠夺性开发和伴随工业化发展而产生的大量“三废”排放,这些对人类的生存环境造成了严重的破坏。由于环境的污染和生态平衡的失调,对生命和健康造成了极大的威胁,人们越来越清楚地认识到保护环境的重要性,利用化学原理从源头上消除环境污染,研发绿色化工技术势在必行。

1 化学工业现状

化学工业是与人类生活关系最密切的工业,已渗透到人类生活的各个方面,包括衣、食、住、行乃至当代高科技的发展都与化学化工的进步直接相关,因此,化学工业所表现出的“环境污染”和“特殊贡献”两重性,对广大化工研究人员和生产人员提出了挑战。最初的办法是对化工生产过程中产生的污染进行治理,政府和企业投入大量资金和人力,对环境污染的治理方法和技术开展了大量而卓有成效的研究,发展了水处理技术,大气污染治理技术,固体废弃物处理技术和噪声治理技术等环境保护手段,对环境生态的保护作出了重要贡献。但是人们发现,随着人类社会的不断进步,生产规模的迅速增长,环境治理的速度远远落后于环境污染的速度,而且用于污染治理的费用不断上升。地球的生态环境随着工业生产的不断进步而迅速恶化,已严重威胁着人类的生存。因此,根本的解决办法只有一条,这就是彻底改变传统工业的生产模式,倡导绿色化生产,从污染源头防止污染发生,走可持续发展道路。特别是化学工业,只有用“绿色化学工艺”来替代传统化学工艺,实施化学工业的清洁生产,才有可能完全改变化学工业的面貌,使化学工业实现跳跃式发展。在这样的背景下,产生了从源头上减少和消除污染的清洁生产,即绿色化工。

2 绿色化工的原理

通过利用一系列的化学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,包括所有可以降低对人类健康产生负面影响的化学方法的技术,在此基础上产生的无害化工过程,被称为绿色化工。绿色化工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和零污染。

3 研发绿色化工的紧迫性

随着经济的快速发展,环境问题、化学污染问题日益被提高到愈来愈重的位置,在各地大力发展工业的同时,环境污染问题实行一票否决制,由此催生各类厂矿企业加大绿色环保、绿色产品的研发,尤其是化工类企业更是下大力气进行科技研发,探讨环境友好,节约能源的新工艺;探索绿色原料,尽可能选用无毒无害的化工原料进行化学合成;开发绿色工艺,利用全新的化工技术,从工艺上清除有毒有害物质的产生,做到清洁生产,最终实现废物的零排放;生产绿色产品。近几年,中国科学院化学部加大了《绿色化学与技术》院士咨询课题,并多次召开了研讨会,探索“可持续发展问题对科学的挑战--绿色化学”,由此推动了绿色化工的发展。

4 研发绿色化工的内容

1)选择可更新的原材料;设计低公害的化学合成方法;原子经济性化学反应;应用催化转化并开发新催化剂;设计更安全的化学产品和化工过程;降低化学过程能耗,尽可能采用在环境温度和常压下进行的合成方法;尽可能不用助剂或附料,必要时选用无毒的助剂或附料;选用本质上更安全的化学产品;防止产生污染的过程分析;化学品的可降解性。

2)研发可替代的原料、试剂、溶剂,新型催化剂与合成过程等等。如通过对废弃的物质进行处理,将其转化为动物饲料和有机化学品;利用无毒无害的原料代替剧毒的光气、氢氰酸生产有机原料;利用生物技术以废弃物为原料生产常用的有机原料;采用超临界CO2代替有机溶剂作为油漆和涂料的喷雾剂等。

3)具有可回收利用性、可处理性或可重新加工性能的清洁化学产品,近年来在这方面的研究有:(1)可降解塑料。目前,降解塑料主要分为光降解塑料和生物降解塑料。(2)氟氯烃替代产品。臭氧层的破坏是当前国际上面临的三大全球性环境问题之一,为了保护臭氧层必须禁止使用CFCs(氟氯碳化合物)。(3)绿色涂料产品:传统的涂料产品含有大量挥发性有机化合物(VOC),污染环境,危害人身健康。不含VOC的绿色涂料产品主要为:水基涂料、粉末涂料和无溶剂涂料。在绿色产品的要求下聚合方法也得到了发展,特别是在乳胶型涂料方面通过改进的微乳聚合方法成功地制备了固含量高达30%~50%,乳化剂含量为1%~5%,微粒小于2nm的含反应性官能团的丙烯酸酯类乳胶,其VOC含量为零。

5 研发绿色化工的经济实用性

绿色化工是解决污染问题的一种根本方法,与传统的污染处理不同,绿色化工通过改变化学产品的结构与性质或产生工艺过程来减少或消除有害物质的产生与使用。绿色化工通过设计或重新设计化学物质的分子结构,使其具备所需的特性又避免或减少有毒基团的产生与使用。同时,绿色化学追求高选择性化学反应,副产品极少,甚至达到原子经济性,实现零排放。因此,研发绿色化工不仅可以防止环境污染,亦可提高资源与能源的利用率,提高化工过程的经济效益,对化工过程的可持续发展具有巨大的推动作用。随着化工行业清洁生产的持续推进,绿色化工产品将以绿色优势赢得市场。短期来看,推进绿色化工技术和生产规范会提升生产成本。长期来看,随着社会和公众对绿色化工产品的认可,通过推进企业和产品的绿色化,先行的企业和产品将会赢得公众,赢得市场;许多尚无绿色意识和改进措施的产品将被禁止而为绿色替代产品提供机会。因此,开发绿色化工前景广阔,应用广、实用性强、经济效益显著。

参考文献

[1]徐立青,唐方敏.千方百计实现我国化学工业可持续发展.

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