化學反應流程范文

時間:2023-06-14 17:35:32

導語:如何才能寫好一篇化學反應流程,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

化學反應流程

篇1

2、2NaHCO+HO=NaO+2HO+2CO。

3、兩個反應生成產物都是硫酸鈉和碳酸,但碳酸在常溫中不穩(wěn)定會分解為二氧化碳和水。

4、一個是碳酸鈉中的碳酸根離子和硫酸中的氫離子發(fā)生反應。

5、一個是碳酸氫鈉中的碳酸氫根離子和硫酸中的氫離子發(fā)生反應。

篇2

第30題有機化學基礎的解題思路是:

最近三年高考第30題有機化學的基本流程就是:

(A)提供新情境:一條陌生反應信息+一個合成路線,學生需要會處理這些新情境。

(B)結合化學選修5的知識:P4-P5頁各種官能團的性質和P69頁有機物各官能團之間的相互轉化。

(C)解決的有機問題主要有:有機分子式的計算、書寫有機物的結構簡式、有機反應類型、同分異構體書寫、結合新情境的有機方程式書寫。

(D)學生在學習官能團的性質時,主要就是掌握有機物斷鍵與成鍵,掌握官能團的反應類型、有機方程式書寫(包括化學試劑與反應條件),并通過有機化學實驗等幫助完成有機官能團性質的掌握。高考有機化學就是這樣考查有機化學的核心知識與能力的。但學生因為規(guī)范書寫、有機方程式書寫中條件與試劑、結構簡式書寫等都會導致本來可能拿分卻未能拿到。

(E)聯想:考生看到試題目殊字眼時需要特別關注,它往往是答題關鍵所在,看到就要聯想到相關知識塊。教師在復習備考中,需要與考生一起進行讀題與尋找關鍵字眼的訓練。

第31題化學反應原理題的解題思路是:

1. 選修4《化學反應原理》包括的主要化學反應及原理如下表:

2. 考查狀態(tài):氣相體系或水溶液體系為主,也可能液態(tài)非水體系。

3. 考查思路:

(A)氣相體系(2011年高考)。

(B)溶液體系(2013與2010年高考)。

4. 化學反應原理題的解題思路是:無論是什么體系,試題肯定都是陌生情境。

(A)氣相體系:

結合陌生情境,主要回答下列問題:

(1)反應速率及外界條件對速率與平衡的影響;

(2)讀圖或表格得出結論并分析;

(3)作圖(進行必要的標注);

(4)化學計算:求平衡轉化率(計算結果保留兩位有效數字);

(5)反應熱計算或書寫熱化學方程式。

(B)溶液體系:

第32題化工流程圖的解題思路是:

本題全省平均分一直不高,但區(qū)分度很好。多數學生對此題深感困惑。因此第32題也是用于區(qū)分高分群體的重要手段之一(另一個是化學實驗)。陌生但真實的化工生產情境,突顯廣東高考化學亮點:化學離不開生產生活實際,將學生所學的化學知識應用于生產與生活實際,使學生充分認識到化學在日常生產生活中的重要地位。

(A)先 “搶分”,粗讀試題(審題):(1)在大題干中:找出原料成分,生產的目的,產品成分,產品的實際應用價值等要點,養(yǎng)成把重要信息圈上的習慣。

(2)在流程圖中:了解工業(yè)生產流程主線與核心轉化,明確工藝(實驗)的目的在流程圖的哪一步或哪一階段達成;分離、提純的步驟所在。

(B)后精處理“得高分”:“處理新信息新情景”突破難點,先找出化工生產主線:原料核心化學反應所需產品;再找出支線:原料的預處理、產物等的循環(huán)利用;排放物的環(huán)保處理。結合所學知識整合流程圖和問題的信息,先回答簡單的、不需完全看懂題目的小題干的設問;最后突破難點:反復閱讀,關鍵點(盡量把化學式、新信息、處理后的信息書寫在流程圖中);分析各個階段的生產目的,但是一定是為總的生產目的(得到純的產品或副產品循環(huán)利用)服務;

篇3

簡單說明了化學生產中遇到的一些基本問題,最后簡單介紹了化學生產過程中一定量的催化劑、適宜的溫度、適宜的濃度以及適宜的壓強能夠使得生

產效率有所提升。

【關鍵詞】化學生產 效率 提升

化學是一門古老的學科,自從人類開始學會使用火,便已經開始了最早的一些化學實踐活動,而人類的始祖鉆木取火并且利用或烤熟食物、取暖等等就是充分利用了燃燒時候的發(fā)光發(fā)熱現象。而化學知識的整體形成以及發(fā)展是一段漫長而且曲折的道路,它的不斷發(fā)展推動了人類社會的不斷進步與發(fā)展,化學的發(fā)展不僅促進了生產力的發(fā)展,而且在一定程度上推動了人類社會的不斷前進。

1 化學生產的重要性

1.1 提高了人類的生活質量

化學生產的一個重要作用便是保證了人類生活質量的不斷提升。人們可以利用通過化學生產所合成的藥物來抑制細菌以及病毒的滋生,從而保證人類的身體健康;可以利用通過化學生產而制得的化肥以及農藥從而增加糧食的產量;可以利用化學生產從而研發(fā)出來新的材料以及能源等等,從而使得人類的生存條件得到不斷的改善;最重要的便是利用化學從而綜合應用自然資源以及保護環(huán)境,從而使得人類的生活變得更加美好。1.2 化學可以與數學物理等學科共同成為自然學科

化學實際上是一門實用性較強的學科,它與數學、物理等學科可以共同組成自然學科,它是科學技術飛速發(fā)展的基礎?;瘜W的各種核心知識已經廣泛應用于自然學科的各個領域,化學也是對自然進行改造的強大力量的重要支柱之一?;瘜W家們可以利用化學知識從化學的角度來對社會中的各種問題來進行觀察以及思考,充分利用化學知識來分析從而解決例如糧食問題、能源問題等等社會問題。

1.3 化學能與其它學科進行交叉與滲透

化學能夠與其它學科進行交叉與滲透,從而產生很多的邊緣學科,例如地球化學、生物化學、宇宙化學以及大氣化學等等,使得電子、航天、生物、地質、等等科學迅猛的發(fā)展,在化學生產不斷發(fā)展的過程中,很好的促進了其它領域的發(fā)展,使得人們生活質量提高,豐富了人們的精神世界。

2 化學生產過程中的基本問題

2.1 依據化學反應原理確定化學生產過程

化學生產應該是已化學反應的原理為依據的,其中,應該注重實驗室的研究,確保所有的化學生產都應該符合一定的化學反應規(guī)律。

在這里就以工業(yè)制硫酸過程舉例說明。而工業(yè)制硫酸是以硫為原料的,而工業(yè)制硫酸的基本原理可以由如下的化學方程式來進行表示:

(1)以硫為原料,并且制備二氧化硫:S+O2=SO2

(2)通過催化氧化反應將SO2通過氧化從而形成SO3:2SO2+O2=2SO3

(3)SO3通過轉化從而 形成H2SO4:

SO3+H2O=H2SO4

由以上原理可以得知,工業(yè)制硫酸可以分為三個階段,分別為造氣階段、催化氧化階段以及吸收階段,而且還得注意沸騰爐、接觸室以及吸收塔的搭建。

由上可以確定出工業(yè)制硫酸的基本流程,首先應該在SO2中通入空氣從而形成SO3,然后經過凈化和干燥,然后經過催化反應室,在400到500攝氏度、常壓,并且有催化劑作用的情況下,將其通入吸收塔,然后發(fā)煙硫酸進入稀釋室可以值得98%的硫酸,然后將其放入貯存室。

2.2 化學生產過程中對原料的選擇

對于化學生產中對原料的選擇過程中應該考慮什么元素,在這里仍然以工業(yè)制硫酸為例來說明。首先我們應該思考在工業(yè)制硫酸過程中為什么實用硫磺而不實用黃鐵礦來作為原料。在這里我們就應該將硫磺以及黃鐵礦制硫酸作一對比,然后我們得出硫磺制硫酸的流程要比黃鐵礦制硫酸的流程要短一些,而且設備也較之較少,占地相對來說也少,就投資方面來說,硫磺制硫酸相對來說要省一些,建設周期也較短,而且其生產簡單而且穩(wěn)定,比較容易操作,最重要的便是其能夠較為容易的實現自動控制,原料的運輸量也比較小,因此三廢的治理量也比較少,勞動生產率明顯較高,容易實現裝置的大型化。但是,硫磺制硫酸的成本比黃鐵礦制硫酸的成本要高一些,是由于硫磺需要進口,假如裝置實現了大型化,充分將規(guī)模經濟效應的優(yōu)勢進行發(fā)揮,則一定可以做到硫磺制酸與黃鐵礦制酸的生產成本相當甚至會低一點。

2.3 化學生產過程中對條件的控制

在化工生產中要尤其注意對生產條件的控制,因為適宜的生產條件能夠使得化學生產效率大大提升。例如在工業(yè)制硫酸的過程中就應該考慮適宜的溫度以及壓強,這不難得出工業(yè)制硫酸的三個適宜的生產條件,即:常壓、低溫(400~500℃)以及適當過量的空氣。

2.4 化學生產過程中三廢的處理問題

化學生產中尤其要注意對三廢的處理,因為其對環(huán)境的污染及其嚴重,化學生產過程中的三廢則指的是對尾氣的處理、對污水的處理以及對廢渣的利用。例如在工業(yè)制硫酸過程中就應該考慮如何處理尾氣中的SO2,如何對廢水中的酸性物質進行處理,而且在生產過程中的廢渣也應該尋求妥當的辦法進行處理。

2.5 對能量的充分利用

將化學生產中的廢熱進行充分利用,可以使得化學生產成本大大降低。在這一原則的基礎上,則可以考慮在沸騰爐旁邊設置廢熱鍋爐,從而產生蒸汽發(fā)電;也可以在催化反應室中設置熱交換設備等等措施。

3 化學生產中效率的提升

3.1 催化劑能夠提升化學生產效率

催化劑可以再一定程度上提升化學生產效率,這是毋庸置疑的。催化劑可以加快化學反應速率的實質便是其使得反應生成中間物的能量降低,從而使得更多的反應物分子成為活化分子,從而使得化學反應速率能夠得到成千上萬倍的增加,而要生成中間物則必須要將催化劑結合進去,然后中間生成物經過分解從而得到我們反應的最后產物,這時催化劑將會被釋放出來,這也同樣是催化劑的量與化學性質反應前后不變的一個主要原因,其實,催化劑是參加了化學反應的,由于催化劑是有催化作用的,而催化作用的充分實現則需要其與反應物進行充分的接觸,因此,在反應物充分的條件下,催化劑的用量越多,濃度越高,與反應物所接觸的量越多,則單位時間內所產生的中間物就越多,所得到的的最后產物也就越多,而在反應中應該保證催化劑能夠與反應物進行充分接觸,這樣才能在很大程度上增大化學反應速率,從而提升化學生產速率。在這里值得說明的便是催化劑只能夠在一定程度上改變化學反應速率,但是其并不能改變化學反應平衡。

3.2 適宜的溫度能夠提升化學生產效率

夠使得化學反應速率有所提升,從而提高化學生產效率。關于溫度與化學反應速率的關系,人們早年已經做過很多相關的試驗,也得出了一定的結論,那便是提高溫度,能夠使得活化分子的百分數增加,從而使得分子的有效碰撞的次數也有所增加,進而使得分子的碰撞頻率增加,這便使得化學反應速率有所提升,在化學反應中,無論是放熱反應還是吸熱反應,在升高溫度的同時,化學反應速率都是有所提高的。只要在化學反應中提高溫度,反應物分子就可獲得能量,進而使得一部分原來能量較低的分子變成活化分子,使得活化分子的百分數有多增加,使得有效碰撞次數增加,這是溫度提升可以提高化學反應速率的主要原因,另一個次要原因指的便是溫度的提升能夠使得分子的運動速率有多提高,這便使得化學反應物中分子碰撞的次數增多,這也同樣能夠使得化學反應的速率加快,從而提升了化學生產效率。3.3 適宜的濃度能夠提高化學生產效率

在化學反應中催化劑濃度、溫度以及壓強等條件均一致的情況下,在一定的程度上使得化學反應物的濃度增大就能夠使得單位體積中的活化分子的數目有多增加,從而使的化學反應中的有效碰撞次數增加,進而使得化學反應速率也有一定程度的提升,在這里值得說明的是,活化分子的百分數是保持不變的。

3.4 適宜的壓強能夠提高化學生產效率

在有氣體參與的化學反應當中,當除了體積的其他條件保持不變的情況下,在一定程度上增大壓強,也就是使得體積減少,反應物的濃度增大,使得單位體積內的活化分子的數目增多,從而使得單位時間內的有效碰撞次數也有所增加,這便使得化學反應的速率加快,進而使得化學生產效率有多提高,反之則減少。當體積不變的情況下,加壓,即加入并不參加化學反應的氣體,則化學反應速率就不會發(fā)生變化,這是因為濃度沒有發(fā)生變化,則使得單位體積內的活化分子書目就不會發(fā)生變化。但是在體積不發(fā)生變化的情況下,加入反應物,同樣是加壓,使得反應物濃度增大,化學反應速率也會增加。假如體積可變,恒壓即加入不參加化學反應的氣體,化學反應速率就會減少,由于體積怎打,使得反應物的物質的量并沒有發(fā)生變化,而反應物的濃度有所減少,使得單位體積內的活化分子數目就有所減少。

3.5 其它因素

使得一定量固體的表面積有所增大,也可以使得化學反應速率增大,光照也可以使得某些反應的速率增大,除此之外,超聲波、溶劑、以及電磁波等等也能夠對化學反應速率有所影響。

4 結束語

化學生產能夠有效的提高人們的生活質量,隨著當代科學技術的不斷發(fā)展,人們已經越來越關注與如何使得化學生產效率有所提升,而要使得化學生產效率有所提升,則首先應該考慮的便是如何使得化學反應速率提高,綜上所述可以得出,在一定程度上增加催化劑濃度、提高溫度、增大壓強等能夠提高化學反應速率,從而提升化學生產效率。

參考文獻

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[3] 李保山,基礎化學[M].北京:科學出版社,2003

[4] 孫梅.探究反應條件(催化劑、濃度、溫度)對化學反應速率的影響,現代閱讀,2012

篇4

1.1[教師活動]引入新課:播放視頻[視頻一]給光束拍個慢動作高速拍攝技術飛秒成像[視頻二]慢鏡頭———閃電引導學生閱讀課本第35頁“拓展視野”,了解關于“納秒”、“皮秒”和“飛秒”的知識。介紹1999年諾貝爾化學獎美國科學家澤維爾“用飛秒分光技術觀察化學反應過渡狀態(tài)”……(略)化學反應有快有慢(舉例說明)。我們如何定量描述化學反應的快慢?[學生活動]總結:化學反應速率是表示化學反應快慢的物理量。[教師活動]介紹化學反應速率計算公式及注意事項(略)。轉引:請大家完成教材第32頁的“觀察與思考”,利用所給實驗數據:(1)在左邊的坐標紙中繪制H2O2分解反應的濃度—時間曲線。(2)借助繪制的曲線,分別計算每20分鐘與每10分鐘為時間間隔的化學反應速率數據,完成學案上表格(表格略),將你計算所得到的數據與同學交流討論。這些數據能給你什么啟迪?

1.2[學生活動]繪制曲線,計算數據,討論并總結:(1)通過所作曲線可以發(fā)現,在反應過程中過氧化氫的濃度逐漸減小,但減小的趨勢逐漸變緩,說明隨著反應的進行化學反應速率逐漸減小。(2)通過對化學反應速率的計算也說明了以上問題。由數據可以發(fā)現,這種速率實際上是該化學反應在某個時間段內的“平均速率”。在不同的時間內,化學反應的速率可能不同,例如在0~20min的時間內,反應平均速率為0.02mol•L-1•min-1,但在這20min內,前10min的反應速率是0.022mol•L-1•min-1,后10min的反應速率是0.018mol•L-1•min-1,顯然在這20min內,反應速率是逐漸減小的。[教師活動]講解:剛才大家計算的是在10min內的平均反應速率。當時間間隔Δt非常小時,可求得化學反應在某一時刻的瞬時速率。瞬時速率也可以由物質的濃度隨時間的變化曲線通過數學方法得到。[教師活動]轉引:對于同一反應來講,反應速率既可以用單位時間內反應物濃度的減少表示,又可以用單位時間內生成物濃度的增加表示。那么,用不同物質濃度的變化表示反應速率之間存在什么關系呢?請大家在完成課本第33頁“交流與討論”的基礎上加以總結。

1.3[學生活動]在交流討論的基礎上進行小結:對于同一反應來講,用不同物質濃度的變化來表示化學反應速率,其數值不一定相同。但其中存在著一定的比例關系,即用不同物質濃度的變化來表示的化學速率之比,等于化學方程式中化學計量數之比。例如,對于反應aA+bB=cC+dD來說,存在如下關系:V(A)a=V(B)b=V(C)c=V(D)d[教師活動]請完成學案上的課堂鞏固練習(練習題略)。[教師活動]講解:要測定化學反應速率,必須測定某一時刻物質的濃度,但物質的濃度并不易測定,一般要通過間接手段才能測定。請大家閱讀課本第34頁相關內容并完成“活動與探究”,學習測定反應速率的實驗方法。[學生活動]通過探究活動,學習通過測定氣體體積的變化測定化學反應速率的方法。[教師活動]總結:除了通過測定氣體的變化測定化學反應速率之外,通過比色法測定化學反應的速率也是一種常用的方法,比色分析一般在分光光度計中進行。還有一些測定化學反應速率的方法,請大家課后查閱相關資料,列舉兩種其他的測定化學反應速率的方法。

2.教學反思

篇5

關鍵詞:催化劑 化學方應 影響 工業(yè)應用

催化劑是在化學反應中有著至關重要的作用,比如提高化學反應速度,或者是改變反應產物等等。下面就談一下對于催化劑的認識。

1 催化劑的簡介。

催化劑就是加快或者減慢化學方應的的一種物質,催化劑和催化反應體系各種各樣。催化劑的催化過程就是改變化學物質的活性,它的反應體系一般有均相催化反應和多相催化反應,還有酶催化反應體系。在不同的反應之間有著比較大的差異,所以對于化學反應的速率就有不同的影響。

實驗儀器和試劑:試管兩支、過氧化氫、木棒、火柴、二氧化錳

實驗步驟:

在一支試管中加入5ml15%過氧化氫溶液,把帶火星的木條深入試管中。

另一支試管中同樣加入5ml15%過氧化氫溶液,并加入二氧化錳,然后將帶火星的木條深入試管中。

對比觀察兩支試管中帶火星的木棒的復燃情況。

實驗現象:觀察會發(fā)現,未加二氧化錳試管中的木棒變紅,但是不復燃,而加入的立刻復燃。這就說明二氧化錳作為催化劑加快了化學反應,從而得出催化劑的反應實質。

如圖就是催化劑的反應機理圖:

其中Y值代表的是活化能,催化劑就是通過降低反應的活化能來達到改變化學反應速率的。雖然催化劑在反應過程中不會變性,但是催化劑存在失活的現象,成為催化劑的衰老,如圖所示:

2 催化劑對不同的化學反應有著不同的影響

2.1均相催化劑

均相催化劑對應的是均相催化反應,均相催化劑催化的反應物一般是不會改變狀態(tài)的,一般都是處于同一種物質狀態(tài)物態(tài),或者是氣態(tài),或者是液態(tài),或者是固態(tài)。如果說反應物是固態(tài),那么催化劑也是固態(tài)。高錳酸鉀生成氧氣的化學方程式是2KMnO4加熱=K2MnO4+MnO2+O2,在這個反應中,很明顯是用二氧化錳作為這個反應的催化劑,在這個反應中高錳酸鉀和二氧化錳都是固態(tài),而且兩者不發(fā)生反應,所以說二氧化錳是一個均相催化劑。

2.2多相催化劑

多相催化劑催化的是多相催化反應,多相催化劑催化的反應物一般是不會處于同一種狀態(tài)的,比如在反應物是固態(tài),催化劑有可能是液態(tài)或者氣態(tài)。例如:在生產人造黃油過程中,一般是采用鎳作為催化劑的,鎳在作為催化劑時一般處于固態(tài),固態(tài)的鎳通過復雜的過程把不飽和的植物油和氫氣轉變成飽和狀態(tài)的脂肪。在這個過程中,固態(tài)鎳是作為催化劑,但是它催化的化學方應物中植物油是液態(tài),氫氣是氣態(tài),在反應前后鎳的質量和理化性質并沒有發(fā)生變化,這就證明了多相催化反應中催化劑和反應物不處于同一種狀態(tài)。

2.3生物催化劑

生物催化劑又稱為酶催化劑,它在反應過程中有至關重要的作用。在生物體內都有一套酶體系,這套體系維持著身生物體內各種化學反應的正常進行,在生物體內,酶對放反應的過程有有加速的,也有減慢的,酶就是為了維持生物體能夠正常的進行循環(huán)。酶在高溫度下容易失活,所以生物體一般會維持一個相對穩(wěn)定的溫度狀態(tài),以確保各項反應能夠正常進行。

2.4正、負催化劑

在化學反應中,對于不同的催化劑而言,對化學反應有著不同影響,催化劑可以分為兩種,一種就是加快反應速率,另一種就是減慢反應速率,我們把加快化學反應加快反應速率的催化劑叫做正催化劑;相反的,把化學方應速率減慢的催化反應叫做負催化劑。

2.3催化劑的作用

在有些化學方應過程中,催化劑作為一個中間產物存在,例如在二氧化硫生成三氧化硫中,總反應是2SO2 +O2=2SO3,分寫的話可以寫成NO+O2=2NO2,SO2+NO2 = SO3+NO,很明顯NO是一個中間的過渡產物。另外有些反應的反應速度跟催化劑與反應物的接觸面有關系,接觸面越大,反應過程催化劑的作用越明顯。

3 催化劑在化學方應中的運用

催化劑的使用可以很好地降低工行業(yè)成本的計算,增加企業(yè)的效益。近年來,國內外輕質烷烴異構化新工藝和新催化劑發(fā)展迅速,對工業(yè)催化劑的進一步發(fā)展有重要的指導意義。如下圖就是聯合工藝的流程圖:

在工業(yè)上本來很多化學反應時是不可以實現的,或者反應速度很慢,或者反應的速度很快,導致人們不能操作,催化劑的使用很好地改進了這些問題,在很大程度上拓展了工業(yè)生產過程中中化學反應的反應物的來源,很好地為企業(yè)的的材料來源提供了很大的便利。

4結語

總之,催化劑使化學反應向著對人類有利的方向進行,或是改變反應速率,提高產率,又或是凈化廢物,保護環(huán)境。催化劑就像工業(yè)的守護者,將我們的工業(yè)生產帶向更高、更好。

參考文獻

篇6

關鍵詞:煤化工;甲醇;溫度;化學反應;化學式

中圖分類號:Q946文獻標識碼: A

1煤氣化原理

在甲醇生產的流程中,煤氣化是第一步,它是一種化學反應,將氣化劑和煤炭資源中的可燃物質放置在一個高位環(huán)境下,然后使其發(fā)生中和反應,產生一氧化碳、氫氣等可燃氣體。在煤氣化工段里使用的氣化劑包括水蒸氣、氧氣等,在加入這些氣化劑后,煤炭就會發(fā)生一系列化學反應,從而生成所需的氣體。煤炭在加入氣化劑后,經歷了干燥、熱裂解等熱力反應,該反應中生成的氣體包括一氧化碳、二氧化碳、氫氣、甲烷等,這些化學反應的速度取決于煤氣化工段中的溫度、熱壓、氣化爐質量以及煤炭的種類,以下是煤氣化過程中會出現的化學式:

吸收熱量:C - H2O C O + H2C + C O2 2C O

發(fā)散熱量:C + O2 C O2C +12O2 C O

變換反應:C O + H2O C O2+ H2

從大體上來說,煤氣化反應是化學中的強吸熱效應,如果以動力和熱力的角度來解析這類中和現象,重點在于對溫度的把握,溫度過高會造成氣體流失,溫度過低則無法產生完整的化學反應,導致生成的氣體數量少、質量差。同時在增壓方面應該適當地增加對煤炭的壓力值,這樣可以使化學反應的速度提高,對甲醇的生產效率起積極作用。

2變換工段

甲醇產品在合成時,一般調整碳元素與氫元素的比例的方法是通過一氧化碳的變換反應來實現的,在甲醇生產的流程中,碳元素與氫元素的分離都在催化劑的影響下進行,在此需要注意的是,碳氧分離工序對水蒸氣的需求量相當大,水蒸氣的生產成本在這道工段中會激增不少,所以,如何最大限度地利用水蒸氣,節(jié)約生產成本,這將直接考驗生產部門的氣體生產技術和操作人員的工作效率。在變換工段中,煤氣化之后的煤氣物質含有大量的一氧化碳和水蒸氣,在催化劑的效果影響到位之后,就可以生成氫與二氧化碳,在此時還會有小部分的一氧化硫轉化為氰化硫,此時化學式表現如下:

C O + H2O C O2+ H2

這是一個主要反應式,但是在主反應進行的同時,還有一部分副反應也會產生,生成甲醇的副產品,這些化學反應包括:

2C O + 2H2 C O2+ C H

2C O C + C O2

C O + 3H2 C H4+ H2O

C O + H2 C + H2O

C O2+ 4H2 C H4+ 2H2O

C O2+ 2H2 C + 2H2O

化學反應在化工產業(yè)中要求平衡,在主要變換的化學反應中是一種發(fā)散熱量反應的類型,這里的化學反應會使煤氣化后的溫度降低,溫度適當降低有利于化學反應的平衡作用,但是如果溫度太低,就會導致化學反應時間過長,效率越低,當煤氣化工段的生成氣體慢慢消耗殆盡時,就會浪費前一道工段的時間和成本,造成浪費。同時,溫度還與催化劑的適應性掛鉤,如果溫度沒有調整到位,催化劑的效力就無法發(fā)揮到最大值,這就會造成碳氧分離程度不足,必須加大催化劑的劑量,這也會增加生產成本。

3甲醇生產中的注意事項

1.)氣化壓力的大小在其他的生產條件沒有變化的情況下,如果改變氣化壓力,就會產生非常細微但是關鍵的變化。通常氣壓定格在2M Pa以上的范圍時,在煤氣化工段里基本上不會產生影響,但是如果氣壓低于2M Pa就會使氣化爐的氣化效果變低。所以,在煤氣化工段中,一定要保證氣化壓力控制在2M Pa以上,而且可以視實際情況適當提高,這樣可以增加氣體數量,提高生產效率。

2.)氧氣與煤量的比例氧煤比例的提高,指的是在煤炭中氧氣流量的增多,直觀反映為在煤炭高溫加熱時,煤炭的燃燒反應量明顯提升。同時因為氧氣流量的增加,使氣化爐的溫度也得以升高,煤炭的氣化反應會更加強烈,一氧化碳和氫氣的數量會增加不少,但是生成的氣化產物中,二氧化碳和水分的含量占了很大比例,而一氧化碳和氫氣的含量會變少,所以,如果不仔細控制氧煤比例,就會使氣化爐中的氣化反應過強而導致生產甲醇所需的氣體成分變少。

4 甲醇生產工藝模擬

傳統(tǒng)的燒煤方式已經不能滿足人們對甲醇的需求量,而且單純的燃燒煤炭既是對資源的浪費,也會造成環(huán)境污染。所以,當務之急是要盡快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生產技術,在這方面,煤氣化生產流程已經被初步運用于各大化工廠中,作為目前提取甲醇的有效方式,煤氣化工段還需要更多的模擬和分析來增強其效率,簡化其工序。

在模擬中我們假設煤漿和高壓后的氧氣依照固定比例放置在氣化爐中,然后在高溫作用下因氣溫及氣壓生成各種氣體,其中包括一氧化碳、氫氣、二氧化碳等,其中高壓后的氧氣進入氣化爐可以通過設置燒嘴的中心管道和外環(huán)管道,而煤漿可以通過燒嘴的中環(huán)管道進入氣化爐。在模擬環(huán)境下,我們還設置了激冷室,位于氣化爐下段,激冷室主要是處理煤炭中的灰份。在煤氣化工段進行到末尾后,會殘留一些灰份物質,這些物質會在氣化爐的高溫中熔融,熔渣和熱量匯聚,合成了氣體,然后結合離開氣化爐的燃燒室部分,經由反應室,進入氣化爐下段的激冷室。這些氣體在激冷室中將被極寒溫度降低到200攝氏度左右,熔渣會立即固體化,然后生成大量的水蒸氣,經水蒸氣飽和后帶走了灰份,從激冷室的排出口派排

出。

需要進行變換的水煤氣在預熱器中加入一部分進行換氣和換熱步驟,然后進入模擬的變換爐,這部分水煤氣在經過煤氣化工段后,自身攜帶了不少的水蒸氣,變換爐中的催化劑進行催化作用進行變換反應,在第一部分結束后,另一部分的水煤氣也進入變換爐,變換爐這時就會需要新的高溫氣體,模擬的變換工段里加入了預熱裝置,提前儲存并加熱生成高溫氣體,然后連入變換爐中與另一部分的水煤氣進行變換反應,然后進入氣液分離器進行分離,分離成功后的氣體將進入低壓蒸汽室內降溫,再次進入氣液分離器進行分離,再噴入冷水來清洗掉氣體中的三氫化氮,最后氣體進入凈化系統(tǒng),生產氣態(tài)甲醇。

精餾工段的流程為四塔工作方式,首先甲醇氣態(tài)材料在預熱器中進行高溫加熱,再傳輸進預塔中部,在這里去除粗甲醇里的殘留溶解氣體與二甲醚等,這些屬于低沸點物質。在加熱后,氣體進入冷卻器進行氣體降溫,形成甲醇蒸氣后進入預塔的回流管道。甲醇蒸氣在經過回流后進入換熱器,加熱后進入加壓塔,甲醇在加壓塔中進行冷凝化處理,其中小部分送回加壓塔頂部作為回流液。剩余的甲醇氣體進入精度甲醇管道,最后由加壓塔提供壓力與熱量,將冷凝的高精度甲醇視需求定制成液態(tài)或固態(tài)儲存,然后將雜質或者甲醇殘留物通過排污口排入廢水處理器進行凈化提取處理。

參考文獻:

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[2]劉喜宏.淺談煤制甲醇的前景與工藝流程[J]. 中國石油和化工標準與質量 . 2013(10) :22.

[3] 陳倩,李士雨,李金來. 甲醇合成及精餾單元的能效優(yōu)化[J]. 化學工程. 2012(10) :1-5.

篇7

一、2015年考綱有關化學學科的幾個新觀點

1強調考核目標和要求

考綱提出化學科的考核目標是“在測試考生進一步學習所必需的知識、技能和方法基礎上,全面檢測學生的化學科學素養(yǎng)”,要求考生具備如下化學學習能力:接受、吸收、整合化學信息的能力,分析問題和解決(解答)問題的能力,化學實驗與探究能力。與往年的大綱版考綱相比,2015年的考綱對學生的能力要求更具體,針對性更強。對知識內容要求的層次由低到高依次為“了解”“理解(掌握)”“綜合應用”,高層次的要求包含低層次的要求。對考生的表達能力也提出了明確要求,要求學生具備“能夠將分析解決問題的過程和成果,用正確的化學術語及文字、圖表、模型、圖形等表達并做出解釋的能力”。

2命題以能力測試為主

化學科命題注重考查考生的自主學習能力,測試考生進一步學習所必需的知識、技能和方法。重視理論聯系實際,關注與化學有關的科學技術、社會經濟和生態(tài)環(huán)境的協調發(fā)展。由此可知,試題不僅考查考生對中學化學基礎知識、基本技能的掌握程度,還將考查考生運用所學化學知識觀察與分析生活、生產和社會中的各類有關化學問題的能力。

3考試范圍有較大變化

考綱將考試范圍分為必考內容和選考內容。按模塊劃分,必考內容涵蓋必修模塊《化學l》《化學2》和選修模塊《化學反應原理》的內容。選考內容涵蓋選修模塊《化學與生活》《化學與技術》《物質結構與性質》《有機化學基礎》的內容,讓考生從中任選一個模塊考試。按專題劃分,必考內容包括:化學科學特點和化學研究基本方法、化學基本概念和基本理論、常見無機物及其應用、常見有機物及其應用和化學實驗基礎。從考試范圍我們可以看到,化學科考試與課程改革中化學課程的設置相一致,既要考核考生作為國家高素質公民必備的知識,又尊重考生的志趣、個性發(fā)展的多樣化和潛能的差異,為滿足學生的不同需要而設置選考內容,體現了時代性、基礎性和選擇性,體現了課程改革的理念。

4試卷結構有較大改變

近三年全國課標理綜卷各學科分值分布為:物理110分、化學100分、生物90分?;瘜W必考部分85分,共10道題:選擇題7道,每題6分,共42分;非選擇題3道,共43分。選考部分3道題,每題15分,主要考查選修2《化學與技術》、選修3《物質結構與性質》、選修5《有機化學基礎》的相關內容。

二、近三年全國課標理綜卷化學試題特點

1近三年課標卷化學試題考試熱點

分析近三年課標卷理綜化學試題可知,其難度系數約為05,考點較分散,選擇題的考點重復率不高,不像大綱卷那樣,熱點重復率高、有規(guī)律。但也有一些知識點為??键c,如化學與生活、有機化學知識中的同分異構體數目判斷、關于NA的分析、化學實驗基礎知識、弱電解質的有關知識、電化學知識、離子反應知識、反應熱計算等。在2013年和2014年的高考試題中,第26題為化學實驗、28題為化學反應原理綜合應用(含反應熱計算、弱電解質、速率與平衡知識、電化學知識等);第27題機動性較大,有時考化學反應原理綜合應用,有時為化工流程題。36―38為選做題。

2 2014年課標Ⅱ卷化學試題特點

(1)注重對化學基礎知識、主干知識的考查,試題穩(wěn)定

2014年全國高考課標Ⅱ卷化學試題均為中學化學的基礎知識、主干知識,考查的知識點明確、具體。試題雖然在解答思路和思維層次上要求較高,但知識均源于課本,落腳點比較基礎,可謂“高起點、低落點”。例如物質的分離和提純、元素位-構-性關系、電化學、化學反應速率與化學平衡、有機物的結構與性質、化學反應方程式(電極反應式)、化學反應類型等考點,基本涵蓋了高中化學的核心內容和主干知識。試題遵循考綱的內容和能力要求,體現了“源于教材,高于教材;理在書內,題在書外”的高考命題原則。

(2)突出能力考查,注重知識遷移

高考作為選拔性考試主要體現在能力考查上。

①注重考查計算能力。試題保留了2013年化學試題的題型特點,2013年課標I卷第26、28題,Ⅱ卷必考題第13、26、27、28題和選考題第37題均對考生的計算能力進行了考查,2014年課標Ⅱ卷必考題第11、26、27、28題和選考題第36題也對考生的計算能力進行了考查,且加大了考查力度。命題體現了基本化學計算思想和化學計算的實用價值。

②注重考查對圖表信息的分析能力和數據處理能力。中學化學中很多材料和事實都可以通過圖表呈現,如化學反應速率、化學平衡、電解質溶液的導電性、溶解度、酸堿中和滴定中的pH等。圖象和表格中含有大量的信息,有的是隱性的信息,考生必須對觀察結果進行分析加工,才能發(fā)現其中蘊涵的規(guī)律,提取所需要的信息。

③注重考查閱讀能力。如2014年課標Ⅱ卷第26題第(1)問,如果考生不能根據試題提供的信息對題中的條件進行有效的分析和整合,就無法判斷焓變。

(3)元素化合物知識的考查更注重實用

元素化合物知識的考查在近幾年的課標卷化學試題中更體現為實用。以往每年的大綱版化學試題中都有一至兩道大題專門考核元素化合物知識,而近三年的課標卷化學試題中此類題型比較少出現,只是將元素化合物知識與物質制備、工業(yè)生產、化學反應原理融合在一起,考查考生運用知識的能力,如2014年課標Ⅱ卷第27題將元素化合物知識與電化學原理、物質的量計算融合在一起進行考查。元素化合物知識是解答化學問題必不可少的知識,復習時應要求學生扎實掌握,還要注重引導學生善于運用該知識解決實際問題。

三、2015年高考備考策略

通過對考綱的研讀以及對近三年全國課標卷化學試題的分析,我們對2015年高考提出如下備考策略。

1夯實基礎,提升能力

目前學生的情況是基礎知識、基本技能掌握不牢,教師有必要安排時間讓學生將幾本化學教材通讀,著重理解平時容易忽視的內容,反復記憶元素化合物、有機化學所涉及的反應方程式及其實驗現象,以便考試時能快速、準確地提取基礎知識靈活應用。

2理清主干知識,抓住熱點專題突破

很多重要的主干知識中的重要考點都會在每年的考卷中反復出現,如常見的無機反應、阿伏伽德羅常數、離子共存和離子方程式的正誤判斷、離子濃度大小比較、氧化還原反應、元素位-構-性關系、化學反應速率與平衡、電化學、有機物的性質和用途、反應類型、同分異構體等,這些知識仍是高考的熱點。教師指導學生復習時不要偏離方向,也不要草木皆兵,切記以主干知識為線索才能提高復習效率。

3強化計算能力訓練

鑒于近幾年課標卷化學試題對于化學計算能力考查的重視,且列出計算式計算已經被固定為一種考查形式,平時練習或模擬考試都應該重視計算問題。

4重視實驗能力提升

近年來的化學高考試題都加大了對實驗的考查力度,在考查實驗基礎知識的同時重點考查對實驗的評價和分析能力、實驗方案的設計能力、實驗研究的基本方法。試題設置的情境新穎,設問靈活,思維力度加大,因此提高學生的實驗基本技能是提高實驗題得分率的有效途徑。

5提高知識遷移能力,有效解答陌生情景試題

陌生情景試題是近年化學高考題中常出現的題型,考生對此有一定的畏懼心理。因此,平時教師要注意讓學生從心理上適應該題型,學會分析試題考查的知識點,運用遷移的思維方法,聯系原有基本概念和原理,依據物質的內在組成和結構、元素周期律知識、化學反應原理、電化學原理等知識進行類比遷移。從近三年的課標卷化學試題可以發(fā)現,陌生情景試題多出現在新型燃料電池(如2014年課標Ⅰ卷第27題、Ⅱ卷第12題,2013年課標Ⅰ卷第27題、Ⅱ卷第11題)以及實驗題、化工流程題中,題目設置的陌生情景多與電化學、化學學科前沿、社會熱點、生態(tài)環(huán)境有關。但是題目都能夠讓考生運用基礎知識進行解答,教師要指導考生注意排除材料中無關信息的影響,從容解答。如2014年課標Ⅱ卷第12題只要具備電化學基礎知識就能夠做出正確判斷。

6及時反思,提高答題準確度

為什么有時不難的考試,學生的得分依然并不高?結合日常教學筆者發(fā)現,學生的表達能力欠缺是一個主要原因。他們往往理解題目,也知道解題方法,但在表達分析解決問題的過程和成果時,不能正確運用化學術語。例如化學方程式不配平,離子方程式寫成化學方程式,物質名稱、儀器名稱寫錯別字,化學符號寫錯,原理解釋不準確、不到位等都是造成丟分的原因。備考過程中的每次檢測,教師都要及時批閱和講評,及時讓學生進行反思,找出失分的原因,避免下次考試再次出現類似的失誤,以便提高得分率。

7指導學生正確選擇選做題

據筆者了解,由于課時緊、經驗不足以及多年的教學習慣等原因,在6個選修模塊中,多數學校的理科學生統(tǒng)一選修了《化學反應原理》《有機化學基礎》兩個模塊,少數學生選修了《物質結構與性質》模塊,且所有的選修模塊都是學校統(tǒng)一安排,學生沒能真正按照自己的興趣與特長選課,這就造成了學生在考試中選擇面較小,備考時只能主攻某一模塊(主要是有機模塊)。因此,建議從第37題(物質結構和性質)或第38題(有機化學基礎)中任選一題作答。據以往經驗,第37題??疾榈膬热轂榫w類型或化學鍵判斷、原子或離子的電子排布式或電子排布圖、第一電離能或電負性判斷、分子或離子空間結構、晶胞的有關計算等;第38題??疾榈膬热菔怯袡C物的分子式、結構簡式的推斷、官能團的名稱、有機反應類型的判斷、方程式的書寫、同分異構體的判斷及書寫等。

四、2015年高考命題趨勢分析

1選擇題基本以專題知識考查為主,追求內容的高覆蓋面。7道選擇題中,一般至少有1道有機題,考查的內容為必修內容。另外5道題一般是對物質的量、化學用語、氧化還原反應、離子反應、電化學、離子平衡、物質結構元素周期律、反應熱、速率平衡、常見無機物及其應用(無機實驗)等知識點進行考查。命題時4個選項盡可能分布于不同的知識點,以加大知識點的覆蓋面。

2非選擇題基本以元素知識、化學原理、化學實驗為考查方向,不追求覆蓋所有專題,但強調專題內容的深度和綜合,突出能力立意。試題情景陌生化(第27、28兩道題尤為明顯)、文字敘述圖表化、定性問題定量化、化學問題綜合化明顯。

3新課程增加的內容在試題中會得到充分體現。如蓋斯定律、化學平衡常數、難溶電解質的溶解平衡、帶鹽橋的原電池;銅元素及其化合物的性質;烯烴的順反異構、二烯烴的加成反應;核磁共振氫譜法、紅外光譜法、質譜法、縮聚反應等。

4重視工業(yè)生產流程圖、實驗流程圖形式的命題。加強實驗考查力度,注重對教材典型實驗包括有機實驗的綜合、拓展和延伸。沒有單獨的計算題,但計算量加大,且分散在各種題型中,今年的計算量較之去年會有所減少,應該為一個合理區(qū)間。

篇8

考點一:物質的分離與提純

1.常用的物理方法

(1)過濾

過濾是除去溶液里混有的不溶性雜質的方法。過濾操作時要注意:

①一貼:將濾紙折疊好放入漏斗,加少量蒸餾水潤濕,使濾紙緊貼漏斗內壁。

②二低:濾紙邊緣應略低于漏斗邊緣,加入漏斗中液體的液面應略低于濾紙的邊緣。

③三靠:向漏斗中傾倒液體時,燒杯的夾嘴應與玻璃棒接觸;玻璃棒的底端應和過濾器有三層濾紙?zhí)庉p輕接觸;漏斗頸末端應與接收器的內壁接觸。

(2)蒸發(fā)和結晶

①蒸發(fā)結晶:把溶液中的溶劑蒸干得到溶質晶體,如蒸發(fā)飽和食鹽水得到NaCl晶體。一般用于溶解度隨溫度變化小的物質。操作要點:蒸發(fā)液體時,要用玻璃棒攪拌,防止由于局部過熱液體濺出,當蒸發(fā)過程中出現較多固體時,應停止加熱,用余熱使剩下的溶劑蒸干。

(3)蒸餾:利用物質的沸點不同對液體混合物進行分離的方法。操作時要注意:

①在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。

②溫度計水銀球的位置應在支管口下沿處。

③冷凝管中冷卻水從下口進,從上口出。

(4)分液和萃?。悍忠菏前褍煞N互不相溶的液體分離開的方法。萃取是利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑組成的溶液中提取出來的方法。選擇的萃取劑應符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對溶質的溶解度要遠大于原溶劑,并且溶劑易揮發(fā)。萃取操作時要注意:

①將要萃取的溶液和萃取劑依次從上口倒入分液漏斗,其量不能超過漏斗容積的2/3,塞好塞子進行振蕩。

②振蕩時右手捏住漏斗上口的頸部,并用食指根部壓緊塞子,以左手握住旋塞,同時用手指控制活塞,將漏斗倒轉過來用力振蕩。

③將分液漏斗靜置,待液體分層后進行分液,分液時下層液體下口出,上層液體上口出。

2.常用的化學方法

一般用化學方法除雜,就是在混合物中加入除雜劑與雜質反應,再用相應的方法除去雜質。

(1)用化學方法分離和提純物質時應注意:

①不增:不引進新的物質。

②不減:不能損耗或減少被提純的物質。

③易分:易使雜質與被提純的物質分離。

(2)具體方法

考點三:反應條件

1.調節(jié)溶液的PH

2.增大化學反應速率的條件:控制溫度、壓強、催化劑、濃度、表面積等,加快化學反應速率。

3.影響化學平衡移動的條件:控制溫度、壓強、濃度,使平衡向需要方向移動。

4.趁熱過濾,重結晶時,防止物質降溫時大量析出。

5.冰水洗滌:洗去表面的雜質離子,并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。

考點四:環(huán)境保護與綠色化學

1.環(huán)境保護

化工生產當中的“三廢”主要指廢氣、廢水、廢渣,經處理達標后排放。

2.綠色化學

(1)核心

綠色化學的核心就是利用化學原理從源頭上減少和消除對環(huán)境的污染。

(2)原子經濟

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【關鍵詞】印制電路;雙面板;鉆孔

1 引言

我校應用化學專業(yè)是我國目前唯一培養(yǎng)電子技術與化學技術相結合的綜合性高科技人才的專業(yè),著重培養(yǎng)在信息產業(yè)重要組成部分的電子工藝技術領域的高技術人才[1],而印制電路工藝作為其中一門必不可少的課程,將化學知識與電子工藝結合在一起,培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力。

印制電路(printed circuit board 即PCB)是一種新的互連工藝技術,它革新了電子產品的結構工藝和產品的組裝工藝。印制電路工藝技術總的發(fā)展方向是高密度、高精度、高可靠性、大面積、細線條,而基礎又在印制技術、化學工藝、精密機械加工、光學技術、CAD技術及新材料等各種技術的不斷提高與發(fā)展[2]。

電子科技大學擁有全國高校第一個印制電路制造工藝平臺。利用該平臺開設的印制電路課程的實驗教學旨在激發(fā)學生對印制電路制造的興趣,提高學習的積極性,初步了解印制電路工藝的制造流程,了解將來工作的方向性。我們特別注重實驗環(huán)節(jié)對學生專業(yè)知識的鞏固與創(chuàng)新能力、實際動手能力的培養(yǎng)。下面將本課程實驗內容介紹如下。

2 實驗課程內容

印制電路工藝技術不斷發(fā)展,制造方法有若干種,基本上分為兩大類:減成法和加成法。本實驗主要應用傳統(tǒng)的減成法制作雙面印制電路板。雙面印制電路板制作主要工藝流程如圖1所示。

〖TP31.TIF,BP〗

圖1:雙面印制電路板制作主要工藝流程圖

2.1 鉆孔。

本實驗采用的數控機械鉆孔是在電腦的控制下利用不同直徑的鉆頭按相應的工藝參數(鉆數、進刀速率、退刀速率)在印制電路板上得到所需的導通孔。

2.2 孔金屬化。

其主要的工作是在孔壁上沉積上一層導電金屬銅,為下一步的電鍍加厚銅層打下基礎。

實驗選用C黑導電懸浮液代替化學鍍銅。在涂覆C黑之前,先將印制電路板放置除油液中10min,除油液在印制電路表面形成一層與C黑電荷相反的電荷層。將帶有電荷的印制電路板放置碳黑懸浮液中,碳黑能很好地吸附在印制電路板的孔壁及表面。碳黑吸附之后,進行電鍍銅,本實驗選擇的電鍍銅液是屬于高分散能力的鍍液,其主要配方如表1。

表1:電鍍銅配方表

鍍銅溶液的主要成分是硫酸銅和硫酸,在直流電壓的作用下,在陰,陽極上發(fā)生如下反應:

陰極:Cu2+ + 2e Cu

陽極:Cu - 2e Cu2+

2.3 圖形轉移。

圖形轉移是用具有一定抗蝕性能的感光樹脂涂覆到覆銅板上,然后用光化學反應或“印刷”的方法,把電路底圖或照像底版上的電路圖形“轉印”在覆銅箔板上。本實驗圖形轉移主要包括以下步驟:

2.3.1 貼膜。貼膜機系用于印刷電路板干膜,利用由內而外的加熱方式,加熱兩支壓膜滾輪,由兩組紅外線測溫感應器探測壓膜輪的表面溫度,再由精密電子溫度控制器,

控制加熱器的加熱,使得壓膜輪外表的溫度在壓膜過程中能趨于穩(wěn)定,使整個感光膜牢牢的沾附在板上。

2.3.2 曝光。在UV光下,感光性樹脂在吸收光量子后,引發(fā)化學反應,使高分子內部或高分子之間的化學結構發(fā)生變化,從而導致感光性高分子的物性發(fā)生變化,其化學活性較差。未照射的不發(fā)生化學反應,活性不變,發(fā)生反應部分化學活性較低,在顯影中不去掉,留下設計所需的圖形。

2.3.3 顯影。顯影時使用化學試劑將沒有進行光化學反應的部分除去而留下需要保護線路的部分。在顯影中,主要使用Na2CO3作為顯影液,干膜中未發(fā)生光化學反應的與Na2COV3發(fā)生反應并溶解在顯影液中。

2.4 線路制作和線路保護技術。

2.4.1 蝕刻:在蝕刻過程中,蝕刻液與金屬銅之間發(fā)生氧化還原化學反應。三氯化鐵蝕刻液因其不產生酸霧,廉價,溶通量大,因而在實驗室使用。蝕刻過程中,的銅被三氯化鐵離子氧化成氯化亞銅,而一價銅離子又進一步被氧化成二價離子:

①FeCl3+ Cu = FeCl2+ CuCl

②FeCl3+ CuCl = FeCl2+ CuCl2

隨著反應的進行,溶液中的二價銅離子逐漸積累并發(fā)生與銅離子之間的氧化還原反應,生成一價的銅離子:

CuCl2 + Cu = Cu2Cl2

PCB的蝕刻工藝包括兩類,一類是靜態(tài)蝕刻,一類是噴淋蝕刻,噴淋蝕刻又有水平噴淋蝕刻和垂直噴淋蝕刻兩類,現在工廠大部分以噴淋蝕刻工藝為主。實驗室使用的垂直噴淋蝕刻蝕刻PCB

2.4.2 脫干膜由于干膜力學性能較差,在后續(xù)過程中容易脫落。因此,線路蝕刻完成后必須將干膜去掉。去膜采用1%-2%的氫氧化鈉溶液,溫度20-30℃,強堿能夠破壞已曝光的干膜,使干膜溶解。

2.4.3 線路保護技術。銅是非常容易氧化的金屬,干膜去掉后,必須使用阻焊劑將線路保護起來。本實驗采用的是綠油阻焊劑。綠油阻焊劑首先要將綠油油墨與固化劑進行混合,然后將阻焊劑印刷到線路板上,阻焊劑經過一段時間流延,短時間固化,在曝光機中曝光、顯影得到需要阻焊的圖形。阻焊劑此時固化度不夠,需要在高溫,長時間下固化,才能有較強的防腐防摩擦等性能。

2.5 印制板檢測技術。

電路板品質的好壞、問題的發(fā)生與解決、制程改進的評估,在都需要微切片作為客觀檢查、研究與判斷的根據。實驗室蝕刻因子、金屬化孔效果檢測使用的設備是金相測試系統(tǒng),包括研拋機、金相顯微鏡和軟件等部分。

3 結束語

很多同學反應,通過該課程的學習,使他們開闊了眼界,把一些理論知識與社會生產結合了起來,把化學知識與電子產品結合起來。從開設實驗的過程來看,學生對實驗的積極性很高,在實驗前對相關的知識做了較為深入的了解,查閱的大量文獻,在實驗過程中相互合作,培養(yǎng)了學生的好奇心和求知欲,提高了學生自主學習,獨立思考的能力。營造了一個積極求知,善于實踐,追求真理的氛圍。

參考文獻

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關鍵詞:綠色化學 工藝生產 化學工藝

中圖分類號:TQ021 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2017)05-0219-02

引言

化學工業(yè)生產是我國經濟發(fā)展過程中的重點內容,近年來我國的經濟水平不斷提升,但是在傳統(tǒng)發(fā)展過程中采用粗放型策略,對環(huán)境污染比較嚴重。當前我國的環(huán)境現狀已經不容樂觀,很多大城市都籠罩在霧霾之中,對人們的日常出行以及交通車輛通行都帶來了很嚴重的影響?;瘜W生產過程中各種廢棄物的排放,是導致環(huán)境污染的一個主要原因,例如廢氣直接排放到空氣中,導致空氣變質,廢水直接排放到河流中,導致魚類死亡。化學工業(yè)生產是我國工業(yè)行業(yè)中的一個重要組成部分,對我國經濟發(fā)展有一定促進作用,在經濟建設過程中不容忽視,但是在經濟建設過程中也應該要注重環(huán)境保護,對化學工業(yè)生產中的一些對環(huán)境造成嚴重污染的工藝和技術進行淘汰,從而不斷提高化學工業(yè)生產的安全性,促進經濟社會與環(huán)境的和諧發(fā)展。

一、綠色化學工藝的研究內容

綠色化學是對傳統(tǒng)化學的挑戰(zhàn),也是對傳統(tǒng)化學思維方式的創(chuàng)新,綠色化學工藝是一個全新理念,是結合綠色、節(jié)能社會產生的一個全新視角,從化學反應原料、化學反應條件、化學轉化方法、開發(fā)綠色產品等角度出發(fā)對綠色化學工藝進行研究,使得傳統(tǒng)的化學反應中對環(huán)境造成污染的問題可以得到解決,從而設計更多對環(huán)境友好的化學反應。其主要的內容包括以下幾個方面:第一,使用無毒無害的化學原材料;第二,利用可再生資源;第三,加強對新型催化劑的開發(fā)研究;第四,對不同反應介質進行研究;第五,尋找新的化學轉化方法;第六,設計對人類健康和環(huán)境安全的化學產品。

從上世紀起在國際社會上就提出“綠色科技”概念,這個概念的研究目的是要對環(huán)境污染進行控制,從環(huán)境污染源頭上進行處理,減少化學污染。這種處理包括兩個方面,第一,從源頭上對污染物的排放進行控制和減少,第二,采用化學工藝技術對環(huán)境污染進行治理。在當前的時代背景下,最佳的綠色化學工藝就是利用各種無毒無害的物質進行反應,追求原子經濟,在化學反應的過程中不會出現額外的廢棄物,使得化學反應的材料能夠充分利用。

1.研制“原子經濟”反應

從上世紀九十年代開始,關于原子經濟的研究就已經開始,原子經濟指的是在化學反應中將一切原子都變成生產物,從而對反應物中的原子進行百分百地利用。其實原子經濟與化學反應的類別有很大關系,一些化學反應是不會產生雜物的,例如加成反應,一切反應物都可以被利用,原子經濟是綠色化學工藝首要研發(fā)的反應類型,為了實現原子經濟研究,則必須要對其中的催化劑進行改善,確保高效、節(jié)能。

2.確保反應的選擇性

在化學工業(yè)生產過程中經常會選用烴類選擇性氧化反應,在這個反應過程中會產生一些不定的中間體,這些中間體很容易被進一步氧化,這類反應不需要催化劑。當前關于化學工藝的研究要集中在兩個方面,一方面,要根據各種烴類氧化反應類型提取性能高、載氧能力好的新型催化劑;另一方面,要依照催化劑的反映特征,研發(fā)出對應的反應工藝。例如苯乙烯是化工生產過程中的主要物質,在苯乙烯生產過程中使用最廣泛的工藝是乙苯脫氫,為了提高生產效率,當前有的化工企業(yè)在生產過程中研發(fā)了以丁二烯作為原料的苯乙烯工藝,對傳統(tǒng)的乙苯工藝進行替代,以丁二烯作為原料的苯乙烯工藝生產過程中產生的中間產物轉化率大約為90%,另外還有一種工藝是甲苯歧化,這種工藝也是對硅改性催化劑進行利用的工藝,其選擇性達到了98%以上。

3.利用無毒害的原料

綠色化工生產過程中原材料的質量也是影響化學工藝水平的重要因素,在化學反應中首先應該要選擇綠色原材料,無毒無害的材料是綠色化工生產的基礎。例如有企業(yè)研制二乙醇胺,將其作為化工生產的原料,在催化脫氫的作用下,這種物質可以生成氨基二乙酸鈉,這一最新工藝不進改善了傳統(tǒng)的生產工藝,還減少了傳統(tǒng)原料中的毒害。要想從根本上解決化工生產對環(huán)境帶來的危害和影響,還可以加強對一些自然原材料的利用,例如野生植物、農業(yè)廢物等,也可以作為化學原料。如秸稈、稻草等物質,經過相應的化學反應可以成為酸、醇等化學物質,還可以通過生產工藝將糖類植物轉化為乙酰丙酸,對谷物進行開發(fā)獲得葡萄糖,這些原材料都是無毒無害的。

4.利用清潔工藝

綠色化學工藝研發(fā)的目的是為了實現環(huán)保,要對化學工藝流程進行改進,從而提高化學工藝水平的同時降低對環(huán)境的污染。因此在化學工藝生產過程中應該要加強對清潔工藝的研發(fā),優(yōu)先設計出對環(huán)境保護有利的化學反應途徑,形成物質與能量的循環(huán)體系。不僅要對各種無毒無害的原材料進行利用,還要加強對各種高端、先進、消耗較低的工藝流程進行研究,從而減少廢棄物的產生與排放。

5.使用無毒無害的催化劑

催化劑是化學反應中的主要物質,很多化學反應都必須要在催化劑環(huán)境下完成,催化劑的質量也會造成對環(huán)境的影響,要實現綠色化工生產,則必須要選擇綠色、無毒無害的催化劑。以鄰苯二酚生產方法為例,在新的生產工藝中采用酶E.Coli作催化劑,這種催化劑可以是葡萄糖活化,而且能夠將其定向地轉化為鄰苯二酚,這種新工藝避免了傳統(tǒng)生產過程中產生廢棄物和副產品的危害,在反應過程中使用的催化劑也不是傳統(tǒng)的催化劑類別,分子氧氣化催化劑和新型分子篩催化劑是化學反應中的綠色催化劑,可以減少反應過程中的副產物的產生。

二、綠色化學工藝的應用

1.要生物技術融合

生物技術與化學工業(yè)技術不相同,生物技術是與基因、微生物等有關的技術,為了提高化工生產水平和綠化效果,近年來關于生物技術與化學工業(yè)生產之間融合的研究越來越多,生物技術在化工生產過程中的應用越來越廣泛。尤其是生物酶,具有高效、選擇性好的優(yōu)勢特征,在化工生產中具有十分廣泛的應用前景。另外,生物技術在環(huán)境污染的治理過程中也發(fā)揮了十分重要的作用,例如一些細菌可以對被重金屬、油等污染的水體進行凈化,由此可見,生物技術與化工生產之間的關系十分緊密。

2.綠色生產技術的應用

綠色技術的主要特征是清潔生產,其特點是沒有毒害作用,不會有廢物產生,常見的綠色生產技術有煤氣化技術、脫硫、脫碳技術、城市垃圾無害處理技術、太陽能技術、沼氣技術等。常見的綠色節(jié)能技術有生物工程技術、輻射加工技術等。

3.生產綠色產品

綠色化學工藝研究發(fā)展的最終目的是要生產一些對環(huán)境有利的產品,例如生產取代氟氯昂的化學產品,從而減少對臭氧層的破壞,生產不含磷的洗滌用品和不含鉛的化妝品,利用二甲醚來代替汽油從而減少汽車尾氣排放,各個化工企業(yè)在生產過程中都要加強對技術和工藝的研究與應用,盡量減少對環(huán)境污染嚴重的產品,生產一些對環(huán)境發(fā)展有利的綠色產品,改善人們的生活質量。

結語

綜上所述,隨著經濟水平不斷提升,環(huán)境污染問題也越來越嚴重,化工生產是環(huán)境污染的主要原因,在未來的發(fā)展過程中應該要加強對化工生產危害的控制,加強對各種綠色原材料、催化劑的選擇,并且對化工生產工藝進行創(chuàng)新,產生更多綠色無污染產品,促進經濟社會與自然環(huán)境的協調發(fā)展。

參考文獻

[1]程曉龍.綠色化學工藝的未來發(fā)展分析[J].化工管理,2016(20)