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物理化学第十二章

物理化学第十二章
物理化学第十二章

第十二章胶体化学

1、把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系。其中,被分散的物质称为分散相(dispersed phase),另一种物质称为分散介质(dispersing medium)。

2、按分散相粒子的大小分类:分子分散体系;胶体分散体系,粗分散体系。

3、分子分散体系:分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶,没有界面,是均匀的单相,分子半径大小在1nm以下。通常把这种体系称为真溶液,如CuSO4溶液。

4、胶体分散体系:分散相粒子的半径在1 nm~100 0nm之间的高分散体系。目测是均匀的,但实际是多相不均匀体系。

5、粗分散体系:当分散相粒子大于1000 nm,目测是混浊不均匀体系,放置后会沉淀或分层,如黄河水。

6、按分散相和介质的聚集状态分类:液溶胶;固溶胶;气溶胶。

7、液溶胶:a液-固溶胶(金溶胶,油墨,泥浆);b液-液溶胶(牛奶,含水原油);c液-气溶胶(肥皂泡沫)

8、固溶胶:a固-固溶胶(有色玻璃,部分合金);b固-液溶胶(珍珠,蛋白石);c固-气溶胶(泡沫塑料)

9、气溶胶:a气-固溶胶(烟,粉尘);b气-液溶胶(雾,云)

10、按胶体溶液的稳定性分类:憎液溶胶;亲液溶胶。

11、憎液溶胶

(1)特有的分散程度:粒子的大小在10-9~10-7 m之间,因而扩散较慢,不能透过半透膜,渗透压低但有较强的动力稳定性和乳光现象。

(2)多相不均匀性:

(3)热力学不稳定性

12、按胶体溶液的稳定性分类,可把胶体分为溶胶、高分子溶液和缔合胶体。

13、溶胶:半径在1 nm~100 nm之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中,有很大的相界面,易聚沉,分散相与分散介质不同相,是热力学上的不稳定体系。一旦将介质蒸发掉,再加入介质就无法再形成溶胶是一个不可逆体系。

14、高分子溶液:在胶体粒子范围内的高分子溶解在合适的溶剂中,亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。

15、缔合胶体(有时也称为胶体电解质):分散相是由表面活性剂缔合而成的胶束。是一类均相的热力学稳定系统。

16、★证明关系:附加压力与表面积张力与表面自由能的关系。颗粒大小与溶解度的关系的关系。表面自由能越高,胶体越不稳定。

§12.1 胶体系统的制备

1、制备方法:(1)分散法:用机械、化学等方法使固体的粒子变小。(2)凝聚法:使分子或离子聚结成胶粒

2、分散法:研磨法;胶溶法;超声分散法;电弧法

3、胶溶法又称解胶法,仅仅是将新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶,并加入适当的稳定剂。

4、凝聚法:化学凝聚法;物理凝聚法

5、化学凝聚法:通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态,使初生成的难溶物微粒结合成胶粒,在少量稳定剂存在下形成溶胶,这种稳定剂一般是某一过量的反应物。

6、物理凝聚法:a过饱和法,利用物质在不同溶剂中溶解度的显著差别来制备溶胶,而且两种溶剂要能完全互溶。b蒸气骤冷法。

7、溶胶的净化:在制备溶胶的过程中,常生成一些多余的电解质。过多的电解质存在会使

溶胶不稳定,容易聚沉,所以必须除去。

8、净化的方法主要有渗析法(简单渗析与电渗析)和超过滤法。

§12.2 胶体系统的光学性质

1、光散射现象

(1)当光束通过粗分散体系,由于粒子大于入射光的波长,主要发生反射,使体系呈现混浊。

(2)当光束通过胶体溶液,由于胶粒直径小于可见光波长,主要发生散射,可以看见乳白色的光柱。

(3)当光束通过分子溶液,由于溶液十分均匀,散射光因相互干涉而完全抵消,看不见散射光。

2、Tyndall效应:令一束会聚光通过溶胶,从侧面(即与光束垂直的方向)可以看到一个发光的圆锥体,这就是Tyndall效应。

3、超显微镜与粒子大小的近似测定:超显微镜分辨率高,可以研究半径为5~150 nm

的粒子。分为:狭缝式,有心形聚光器

§12.3 胶体系统的动力性质

1、布朗运动:永不停息,无规则的运动称为布朗运动。

2、粒子越小,布朗运动越激烈。其运动激烈的程度不随时间而改变,但随温度的升高而增加。

3、Brown运动是分散介质分子以不同大小和不同方向的力对胶体粒子不断撞击而产生的,由于受到的力不平衡,所以连续以不同方向、不同速度作不规则运动。随着粒子增大,撞击的次数增多,而作用力抵消的可能性亦大。当半径大于5μm,Brown运动消失。

4、沉降与沉降平衡:溶胶是高度分散体系,胶粒一方面受到重力吸引而下降,另一方面由于布朗运动促使浓度趋于均一。当这两种效应相反的力相等时,粒子的分布达到平衡。这种平衡称为沉降平衡。

§12.4 溶胶系统的电学性质

1、胶粒在形成过程中,胶核优先吸附某种离子,使胶粒带电。

2、离子型固体电解质形成溶胶时,由于正、负离子溶解量不同,使胶粒带电。

3、可电离的大分子溶胶,由于大分子本身发生电离,而使胶粒带电。

4、胶粒中心:胶核;在紧密层外形成反号离子的包围圈形成胶粒;胶粒与扩散层中的反号离子,形成一个电中性的胶团。

第五版物理化学第十一章习题答案

第十一章化学动力学 1.反应为一级气相反应,320 oC时 。问在320 oC加热90 min的分解分数为若干? 解:根据一级反应速率方程的积分式 答:的分解分数为11.2% 2.某一级反应的半衰期为10 min。求1h后剩余A的分数。 解:同上题, 答:还剩余A 1.56%。 3.某一级反应,反应进行10 min后,反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间? 解:根据一级反应速率方程的积分式 答:反应掉50%需时19.4 min。

4. 25 oC时,酸催化蔗糖转化反应 的动力学数据如下(蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c) 使用作图法证明此反应为一级反应。求算速率常数及半衰期;问蔗糖转化95%需时若干? 解:数据标为 利用Powell-plot method判断该反应为一级反应,

拟合公式 蔗糖转化95%需时 5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺 为一级反应。反应进程由加KI溶液,并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。KI只与A反应。数据如下: 计算速率常数,以表示之。。 解:反应方程如下

根据反应式,N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一, 作图 。

6.对于一级反应,使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。对于二级反应又应为多少? 解:转化率定义为,对于一级反应, 对于二级反应, 7.偶氮甲烷分解反应 为一级反应。287 oC时,一密闭容器中初始压力为21.332 kPa,1000 s后总压为22.732 kPa,求。 解:设在t时刻的分压为p, 1000 s后,对密闭容器中的气相反应,可以用分压表示组成:

水的物理、化学及物理化学处理方法

水的物理、化学及物理化学处理方法简介 (一)物理处理方法 利用固体颗粒和悬浮物的物理性质将其从水中分离去除的方法称为物理处理方法。物理处理法的最大优点是简单易行,效果良好,费用较低。 物理处理法的主要处理对象是水中的漂浮物、悬浮物以及颗粒物质。 常用的物理处理法有格栅与筛网、沉淀、气浮等。 (1)格栅与筛网 格栅是用于去除水中较大的漂浮物和悬浮物,以保证后续处理设备正常工作的一种装置。格栅通常有一组或多组平行金属栅条制成的框架组成,倾斜或直立地设立在进水渠道中,以拦截粗大的悬浮物。 筛网用以截阻、去除水中的更细小的悬浮物。筛网一般用薄铁皮钻孔制成,或用金属丝编制而成,孔眼直径为0.5~1.0mm。 在河水的取水工程中,格栅和筛网常设于取水口,用以拦截河水中的大块漂浮物和杂草。在污水处理厂,格栅和筛网常设于最前部的污水泵之前,以拦截大块漂浮物以及较小物体,以保护水泵及管道不受阻塞。 (2)沉淀 沉淀是使水中悬浮物质(主要是可沉固体)在重力作用下下沉,从而与水分离,使水质得到澄清。这种方法简单易行,分离效果良好,是水处理的重要工艺,在每一种水处理过程中几乎都不可缺少。按照水中悬浮颗粒的浓度、性质及其絮凝性能的不同,沉淀现象可分为:自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀。 水中颗粒杂质的沉淀,是在专门的沉淀池中进行的。按照沉淀池内水流方向的不同,沉淀池可分为平流式、竖流式、辐流式和斜流式四种。 (3)气浮 气浮法亦称浮选,它是从液体中除去低密度固体物质或液体颗粒的一种方法。通过空气鼓入水中产生的微小气泡与水中的悬浮物黏附在一起,靠气泡的浮力一起上浮到水面而实现固液或液液分离的操作。其处理对象是:靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。 浮选过程包括微小气泡的产生、微小气泡与固体或液体颗粒的粘附以及上浮分离等步骤。实现浮选分离必须满足两个条件:一是必须向水中提供足够数量的

《物理化学(乙)》 Zhejiang University.pdf

《物理化学(甲)》考试大纲 一、内容: 涵盖物理化学(占80%左右)和结构化学(占20%左右)。 二、物理化学大纲 1. 气体的PVT关系 基本内容:理想气体状态方程;分压定律和分体积定律;理想气体的微观模型;气体的液化;范德华方程与维里方程;临界性质;对应状态原理;压缩因子图。 2. 热力学第一定律 基本概念:重要热力学概念;热力学第一定律;热、功;内能;焓;热容;可逆体积功;相变焓;反应焓;节流膨胀。 基本内容:热力学基本概念及术语;热力学第一定律的表述与数学表达式;Qv=ΔU,Qp=ΔH及H的定义;过程热的计算;Cp与Cv的关系;由Cp计算Qp和ΔH;理想气体的等温可逆过程与绝热可逆过程功的计算;其他常见过程功的计算;相变焓、相变过程、相变热的计算;化学变化过程、化学反应热效应的计算;化学反应进度;标准热力学函数的计算。3.热力学第二定律 基本概念:卡诺循环,过程可能性判据,热力学第二定律,熵及熵变,第三定律,吉布斯自由能,亥姆霍兹自由能,热力学基本方程及麦克斯韦关系式,特性函数,克-克方程。 基本内容:卡诺循环;自发过程的共同特征;卡诺定理与热力学第二定律,熵增原理;熵函数,熵判据;各种典型过程熵变的计算;热力学第三定律,规定熵与标准熵;亥姆霍兹函数与吉布斯函数;ΔA与ΔG判据;一些基本过程ΔG的计算与应用;热力学基本方程与麦克斯韦关系式;吉布斯—亥姆霍兹方程;克拉贝龙方程及其应用。 4.多组分系统热力学 基本概念:偏摩尔量,化学势,化学势判据,拉乌尔定律,亨利定律,理想液态混合物,理想稀溶液,稀溶液的依数性,逸度与逸度因子,活度与活度因子,热力学标准态。 基本内容:偏摩尔量与摩尔量;偏摩尔量的集合公式;Gibbs-Duhem方程;化学势的定义与各类系统化学势的表示式;化学势判据;拉乌尔定律与享利定律;理想液态混合物的定义及其特征;稀溶液的定义及其依数性;逸度与逸度因子的计算;活度和活度因子的计算;标准态选择与活度的关系;简单汽液平衡计算。 5.相平衡 基本概念:相律,相数、组分数和自由度数,单组分体系相图,二组分体系相图,步冷曲线,杠杆规则,三组分系统相图

傅献彩_物理化学主要公式及使用条件总结

第一章 气体的pVT 关系 1. 理想气体状态方程式 nRT RT M m pV ==)/( 或 RT n V p pV ==)/(m 式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。 m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3 · mol -1。 R =8.314510 J · mol -1 · K -1,称为摩尔气体常数。 此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。 2. 气体混合物 (1) 组成 摩尔分数 y B (或x B ) = ∑A A B /n n 体积分数 / y B m,B B * =V ?∑* A V y A m,A 式中∑A A n 为混合气体总的物质的量。A m,* V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。∑*A A m,A V y 为在一定T ,p 下混合之前各纯组分体积的总和。 (2) 摩尔质量 ∑∑∑===B B B B B B B mix //n M n m M y M 式中 ∑=B B m m 为混合气体的总质量,∑=B B n n 为混合气体总的物质的量。 上述各式适用于任意的气体混合物。 (3) V V p p n n y ///B B B B * === 式中pB 为气体B ,在混合的T ,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为B 的分压力。*B V 为B 气体在混合气体的T ,p 下,单独存在时所占的体积。 3. 道尔顿定律 p B = y B p ,∑=B B p p 适用于任意气体。 V RT n p /B B = 适用于理想气体 4. 阿马加分体积定律 V RT n V /B B =* 此式只适用于理想气体。 5. 范德华方程 RT b V V a p =-+))(/(m 2m n R T nb V V an p =-+))(/(22

物理化学第十二章模拟试卷A及答案

物理化学第十二章模拟试卷A 班级姓名分数 一、选择题( 共10题20分) 1. 2 分 除了被吸附气体的气压须适当之外,下列因素中哪个对气体在固体表面发生多层 吸附起主要影响?( ) (A) 气体须是理想气体 (B) 固体表面要完全均匀 (C) 气体温度须接近正常沸点 (D) 固体应是多孔的 2. 2 分 气相中的大小相邻液泡相碰, 两泡将发生的变化是:( ) (A) 大泡变大, 小泡变小(B) 大泡变小, 小泡变大 (C) 大泡、小泡均不变(D) 两泡将分离开 3. 2 分 若气体A 在催化剂上的吸附活化能E a不随覆盖度q变化, 则其吸附速率服从下列 那种方程式? ( ) (A) Langmuir速率方程式(B) Elovich 速率方程式 (C) Kwan 速率方程式(D) 以上A、B、C 皆可 4. 2 分 单组分气-液平衡体系,在孤立条件下,界面A 发生了d A > 0 的微小变化, 体系 相应的熵变d S变化为:( ) (A) d S > 0 (B) d S = 0 (C) d S < 0 (D) 不能确定 5. 2 分 二元溶液及其溶剂的比表面自由能分别为g 和g0,已知溶液的表面超量 G2< 0,则g与g0之间的关系符合以下哪种?( ) (A) g > g0 (B) g = g0 (C) g < g0 (D) 不能确定 6. 2 分 已知某溶液溶于水后,溶液表面张力g与活度a的关系为: g = g0- Aln(1 + b a),其中g0为纯水表面张力,A、b 为常数,则此溶液中溶质的表面过剩G与活度a的关系为:( ) (A) G = - A a / RT(1+b a) (B) G = - Ab a / RT(1+b a)

物理化学的心得体会

物理化学心得体会 经过对物理化学的学习,感觉很系统,很科学,我对这门课程有了进一步的了解与熟悉。物理化学的研究内容是:热力学、动力学、和电化学等,它是化学中的数学、哲学,学好它必须用心、用脑,无论是用眼睛看,用口读,或者用手抄写,都是作为辅助用脑的手段,关键还在于用脑子去想。 学习物理化学应该有自己的方法:一、勤于思考,十分重视教科书,把其原理、公式、概念、应用一一认真思考,不粗枝大叶,且眼手并用,不放过细节,如数学运算。对抽象的概念如熵领悟其物理意义,不妨采用形象化的理解。适当地与同学老师交流、讨论,在交流中摒弃错误。二、勤于应用,在学习阶段要有意识地应用原理去解释客观事物,去做好每一道习题,与做物化实验一样,“应用”对加深对原理的理解有神奇的功效,有许多难点是通过解题才真正明白的。做习题不在于多,而在于精。对于典型的题做完后一定要总结和讨论,力求多一点“觉悟”。三、勤于对比与总结,这里有纵横二个方面,就纵向来说,一个概念原理总是经历提出、论证、应用、扩展等过程,并在课程中多次出现,进行总结定会给你豁然开朗的感觉。就横向来说,一定存在相关的原理,其间一定有内在的联系,如熵增原理、Gibbs自由能减少原理、平衡态稳定性等,通过对比对其相互关系、应用条件等定会有更深的理解,又如把许多相似的公式列出对比也能从相似与差别中感受其意义与功能。在课堂上做笔记,课下进行总结,并随时记下自己学习中的问题及感悟,书本上的、课堂上的物化都不属于自己,只有经历刻苦学习转化为自己的“觉悟”才是终身有用的。 第二、三章是热力学部分的核心与精华,在学习和领会本章内容中,有几个问题要作些说明以下几点:1. 热力学方法在由实践归纳得出的普遍规律的基础上进行演绎推论的一种方法。热力学中的归纳,是从特殊到一般的过程,也是从现象到本质的过程。拿第二定律来说,人们用各种方法制造第二类永动机,但都失败了,因而归纳出一般结论,第二类永动机是造不出来的,换句话说,功变为热是不可逆过程。第二定律抓住了所有宏观过程的本质,即不可逆性。热力学的整个体系,就是在几个基本定律的基础上,通过循环和可逆过程的帮助,由演绎得出的大量推论所构成。有些推论与基本定律一样具有普遍性,有些则结合了一定的条件,因而带有特殊性。例如从第二定律出发,根据可逆过程的特性,证明了卡诺定理,并得出热力学温标,然后导出了克劳修斯不等式,最终得出了熵和普遍的可逆性判据。以后又导出一些特殊条件下的可逆性判据。这个漫长的演绎推理过程,具有极强的逻辑性,是热力学

物化水处理技术

改善物化污泥沉降性能的研究 摘要:物化污泥絮体细小沉降性差且机械脱水难度高。本实验利用生化污泥吸附性强、沉降性好的特点,选择适当比例与物化污泥进行混合微曝气,明显改善物化污泥沉降性,混合污泥的SV30从87%降至37%,并经中试验证,经过4小时曝气,污泥浓度明显下降,减容率为30%以上。 关键词:污泥沉降性;微曝气;减容减量 1.背景 绍兴水处理发展有限公司目前已建成投运一二三期工程,日处理水量为90万吨,处理工艺为”预处理一厌氧(水解酸化)一好氧”,其中日产生污泥约7万多吨,包括物化污泥、厌氧污泥和好氧污泥,以不同比例进入污泥处理系统,然后采用重力浓缩一浓缩池,机械脱水一带式压滤机,离心脱水机,来对污泥进行减容减量处置。物化污泥,沉降l生差,絮体细小,吸附性和粘性差,易造成浓缩池上清液大量带泥;这带来两个结果:1)由于沉降效果差,使相当比例的污 泥通过提升泵房回到水处理系统,增加了其处理负担;2)进机械脱水段污泥含水率居高不下,导致泥处理成本大幅度提高。如果能改善重力浓缩段污泥的沉降胜能,提高污泥浓度,那么对于提高污泥脱水设备的运行效率、稳定泥饼含水率、降低污泥脱水成本都有着十分重要的意义。为此,对物化污泥的性质、改善其沉降能等方面进行一些探讨和研究,很有必要。活性污泥具有良好的沉降陛和吸附眭。活性污泥中具有大量的微生物,而研究表明多种微生物能分泌一种具有粘性的高分子有机物,使细胞具有絮凝现象m。因此,可以考虑通过发挥活性污泥的絮凝特陛,将生化污泥掺入到物化污泥中,改善物化污泥的沉降性,并可通过适度的微曝气工艺,使微生物进入自身氧化阶段,来实现污泥减容减量的目的。本实验以小试结果为基础,在确定物化污泥和生化污泥的混合比例,微曝气时间,曝气量等因素的影响大小下,并通过中试试验放大考察该工艺的优缺点和具体参数要求。 2.材料与方法 2.1试验方案 研究分2个阶段:(1)小试阶段:研究物化污泥与生化污泥的比例(2:1或3:

常见废水处理技术方法物理化学法

常见废水处理技术方法物理化学法 (1)了解离子交换法:离子交换反应原理、离子交换剂的种类和性质 离子交换树脂的原理 离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。 阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子 交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为2R—SO3H+Ca2+—(R—SO3) 2Ca+2H+ 这也是硬水软化的原理。 阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为 R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-

由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。 离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。 离子交换树脂的基本类型 (1) 强酸性阳离子树脂 这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。 树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。

(环境管理)工业废水的物理化学处理

第13章工业废水的物理化学处理 13.1 混凝 处理环节:预处理、中间处理、最终处理、三级处理、污泥处理、除油、脱色。 胶体:憎水性对混凝敏感,亲水性需特殊处理 高分子絮凝剂:分子量大的水溶性差,分子量小的水溶性好,故分子量要适当。 混凝的操作程序:里特迪克程序。 1)提高碱度:加重碳酸盐(增加碱度但pH值不提高)――快速搅拌1~3min 2)投加铝盐或铁盐――快速搅拌1~3min 3)投加活化硅酸和聚合电解质之类的助凝剂――搅拌20~30min 应用:1)造纸和纸板废水:加入少量的硫酸铝即可有效地混凝。如表13-1 2)滚珠轴承制造厂含乳化油废水:用CaCl2破除乳化,用硫酸铝去除油脂、悬浮物、Fe、PO4。 13.2气浮 13.2.1 气浮的基本原理 气浮=固液分离+液液分离――用于悬浮物、油类、脂肪、污泥浓缩 原理:微气泡――粘附微粒――气浮体(密度小于水)――去除浮渣。 探讨: 1、水中颗粒与气泡粘附条件 (1)界面张力、接触角和体系界面自由能 任何不同介质的相表面上都因受力不均衡而存在界面张力 气浮的情况涉及:气、水、固三种介质,每两个之间都存在界面张力σ。 三相间的吸附界面构成的交界线称为润湿周边。通过润湿周边作水、粒界面张力作用线和水、气界面张力作用线,二作用线的交角称为润湿接触角θ。见图13-3和13-4。 θ>90,疏水性,易于气浮 θ<90, 亲水性 悬浮物与气泡的附着条件: 按照物理化学的热力学理论, 任何体系均存在力图使界面能减少为最小的趋势。 界面能W =σS S:界面面积;σ:界面张力 附着前W1 =σ水气+σ水粒(假设S 为1) 附着后W2=σ气粒 界面能的减少△W= W1-W2=σ水气+σ水粒-σ气粒 图13-4,σ水粒=σ气粒+σ水气COS(180?-θ) 所以: △W=σ水气(1-COSθ) 按照热力学理论, 悬浮物与气泡附着的条件:△W>0 △W越大,推动力越大,越易气浮。 (2)气-粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附 由于水中颗粒表面性质的不同,所构成的气一粒结合体的粘附情况也不同。 亲水吸附:亲水性颗粒润湿接触角(θ)小,气粒两相接触面积小,气浮体结合不牢,易脱落。 疏水吸附:疏水性颗粒的接触角(θ)大,气浮体结合牢固。 根据△W=σ水气(1-COSθ),得: 1) θ→0, COSθ→1, △W= 0 气浮 θ<90, COSθ<1, △W<σ水气颗粒附着不牢 θ>90, △W>σ水气气浮――疏水吸附 θ→180 △W=2σ水气最易被气浮

物理化学常用术语及单位

1. 范围 本技术规范规定了有关湿度计量的常用术语和定义,是对《常用计量名词术语及其定义》(JJG1001—82)的重新修订。 2. 有关湿度计量的术语 2.1 水蒸气(Water vapour) 亦称水汽。水的气态,由水气化或冰升华而成。 2.2 湿度(Humidity) 气体中水蒸气的含量。 2.3 水分(Moisture) 液体或固体中水的含量。 2.4 干气(Dry gas ) 不含水蒸气的气体。 注:绝对不含水蒸气的干气是不存在的,所谓干气仅仅是相对的。 2.5 干空气(Dry air) 不含水蒸气的空气。 2.6 湿气(Wet gas) 干气和水蒸气组成的混合物。 2.7 湿空气(Wet air) 干空气和水蒸气组成的混合物。 2.8 饱和湿气(Saturated gas) 在一定温度下相对湿度为100%的湿气。 注:一定温度下的饱和湿气,露点值等于该温度值。 2.9 水蒸汽的吸收(Absorption of water vapour) 水分子通过渗透原理进入到物体的内部。

2.10 水蒸汽的吸附(Adsorption of water vapour) 水分子附着在物体的表面。 2.11水蒸汽的脱附(Desorption of water vapour) 水分子脱离物体表面或物体内部的过程,这是与水蒸汽的吸收或吸附相反的过程。 2.12 干燥剂(Desiccant) 用于吸收水蒸气的物质,一般分为物理吸收和化学吸收两种。 2.13 饱和器(Saturator) 能够使干气变为饱和湿气的装置。 注:温度在0℃以上时称为水饱和器,在0℃以下时称为冰饱和器。 2.14 质量混合比(Mixing ratio) 湿气中水蒸气的质量与干气的质量之比,亦称混合比。 注:湿度基准—重法湿度计,就是根据质量混合比的定义建立的。 (kg?kg-1) 2.15 绝对湿度(Absolute humidity ) 单位体积湿气中水蒸气的质量。 (kg?m-3) 2.16 相对湿度(Relative humidity) 湿气中水蒸气的摩尔分数与相同温度和压力条件下饱和水蒸气的摩尔分数之百分比,或者湿气中水蒸气的分压值与相同温度下饱和水蒸气压的比值。 (%RH) 2.17 水蒸气压力(Water vapour pressure) 湿气(体积为V,湿度为T)中的水蒸气于相同V、T条件下单独存在时的压力。亦称为水蒸气分压力。水蒸气压力用e表示。

物理化学第十二章模拟试卷A及答案知识讲解

物理化学第十二章模拟试卷A及答案

物理化学第十二章模拟试卷A 班级姓名分数 一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 除了被吸附气体的气压须适当之外,下列因素中哪个对气体在固体表面发生多层 吸附起主要影响? ( ) (A) 气体须是理想气体 (B) 固体表面要完全均匀 (C) 气体温度须接近正常沸点 (D) 固体应是多孔的 2. 2 分 气相中的大小相邻液泡相碰, 两泡将发生的变化是: ( ) (A) 大泡变大, 小泡变小 (B) 大泡变小, 小泡变大 (C) 大泡、小泡均不变 (D) 两泡将分离开 3. 2 分 若气体 A 在催化剂上的吸附活化能E a不随覆盖度θ变化, 则其吸附速率服从下列 那种方程式? ( ) (A) Langmuir速率方程式 (B) Elovich 速率方程式 (C) Kwan 速率方程式 (D) 以上 A、B、C 皆可 4. 2 分 单组分气-液平衡体系,在孤立条件下,界面 A 发生了 d A > 0 的微小变化, 体系 相应的熵变 d S变化为: ( ) (A) d S > 0 (B) d S = 0 (C) d S < 0 (D) 不能确定 5. 2 分 二元溶液及其溶剂的比表面自由能分别为γ和γ0,已知溶液的表面超量 Γ2< 0,则γ与γ0之间的关系符合以下哪种? ( ) (A) γ > γ0 (B) γ = γ0 (C) γ < γ0 (D) 不能确定 6. 2 分 已知某溶液溶于水后,溶液表面张力γ与活度a的关系为:

γ = γ0- Aln(1 + b a),其中γ0为纯水表面张力,A、b 为常数,则此溶液中溶质的 表面过剩 Γ与活度a的关系为: ( ) (A) Γ = - A a / RT(1+b a) (B) Γ = - Ab a / RT(1+b a) (C) Γ = Ab a / RT(1+b a) (D) Γ = - b a / RT(1+b a) 7. 2 分 已知 1000 K 时,界面张力如下:γ( Al2O3(s)-g ) = 1 N·m-1, γ( Ag(l)-g )= 0.92 N·m-1, γ( Ag(l)-Al2O3(s) )= 1.77 N·m-1。则 1000 K 时, 液态银滴在 Al2O3(s) 表面上的接触角θ是: ( ) (A) 33.2° (B) 46.5° (C) 101.2° (D) 146.8° 8. 2 分 水平仪中有一个椭球形的液泡,长短半轴分别为0.8和0.3cm,已知水的表面张力为 0.07197N·m-1,液泡的附加压力为:() (A) 18Pa (B) 33Pa (C)48Pa (D) 66Pa 9. 2 分 汞不湿润玻璃,其密度ρ = 1.35×104 kg·m-3,水湿润玻璃,密度ρ = 0.9965 ×103 kg·m-3,汞在内径为 1×10-4 m 的玻璃管内下降h1,在直径为 1×10-3 m 的玻璃管内下降h2;水在直径为 1×10-4 m 的玻璃管内上升h3,在直径为 1×10-3 m 的玻璃管内上升h4,令h1/h2= A,h3/h4= B,则有: ( ) (A) A > B (B) A < B (C) A = B (D) 不能确定A与B的关系 *. 2 分 用同一支滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多? ( ) (A) 水的多(B) 苯的多 (C) 一样多 (D) 随温度而改变 二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分 室温时,水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中,将上升到高度h,如将毛细管 折断 至h/2处,水将沿壁升至 _______ 处,此时管中水面的曲率半径将 _________ 。 12. 2 分 液态汞的表面张力

07310690冶金物理化学研究方法

冶金物理化学研究方法 Research Approaches for Physical Chemistry of Metallurgy 课程编号:07310690 学分: 2 学时:30 (其中:讲课学时:30 实验学时:0 上机学时:0) 先修课程:物理化学、无机化学、分析化学、高等数学 适用专业:冶金工程 教材:《冶金物理化学实验研究方法》;王常珍;冶金工业出版社(第3版),2002 开课学院:材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务: 《冶金物理化学实验研究方法》包括“高温冶金物理化学研究的基本技术”和“高温冶金物理化学实验研究方法”两部分内容。本课程是冶金工程专业的一门主要专业课程,为必修课程。其基本任务是: 1.掌握冶金实验的基本理论和基本技能; 2.能够进行冶金学科方向的科学实验和数据处理。 二、课程的基本内容及要求: 绪论 1.教学内容 (1)冶金工艺流程 (2)冶金生产发展趋势:A、纯净钢;B、绿色冶金;C、冶金过程数值模拟;D、高性能合金 (3)本课程学习意义、课程特点、时间安排 2.学习要求 (1)了解常规冶金工艺流程和冶金工业发展新趋势; (2)了解本课程的意义和特点。 3.重难点 (1)重点是了解课程的学习内容; 第一部分高温冶金物理化学的基本技术 第一章实验室的高温获得 1.教学内容 (1)冶金实验的高温特点 (2)获得高温的方法电阻炉、感应炉、电弧炉和等离子炉等高温炉的基本原理(3)电阻炉的结构和设计,电阻炉的恒温带

(4)金属和非金属电热体的种类、特点和选择 2.基本要求 (1)了解冶金实验的高温特点和常用高温炉的原理、结构和特点;(2)能设计电阻炉,了解恒温带的概念; (3)了解实验室常用电热体的种类和使用。 3.重难点 (1)重点是高温炉恒温带的确定; (2)难点是高温炉的原理、结构和特点。 第二章温度测量方法 1.教学内容 (1)温标及温度的测量方法 (2)热电偶的工作原理、结构和使用 (3)辐射温度计的工作原理,介绍常用几种辐射温度计 2.基本要求 (1)了解温度的测量方法,热电偶的工作原理和结构。 第三章实验室用耐火材料 1.教学内容 (1)耐火材料的性能指标 (2)常用耐火材料化合物 (3)耐火材料的制造工艺以及常见问题 2.基本要求 (1)掌握耐火材料的性能要求和常用化合物性质; (2)了解耐火材料制造工艺。 第四章气体净化及气氛控制 1.教学内容 (1)气体储备和安全使用防毒、防火、防爆 (2)常用气体净化方法吸收、吸附、催化和冷凝 (3)常用的气体净化剂干燥剂、脱氧剂和吸附剂 (4)气体流量的测定转子流量计和毛细管流量计 2.基本要求 (1)了解气体储备和安全使用常识; (2)掌握常用几种气体净化方法和气体净化剂; (3)了解气体流量计的工作原理。

(精校版)物理化学第九章模拟试卷C

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物理化学第九章模拟试卷C 一、选择题(共10题 20分) 1。极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是: () (A) 增加溶液电导(B) 固定离子强度(C) 消除迁移电流 (D)上述几种都是 2。用铜电极电解 0.1mol·kg—1的 CuCl2水溶液,阳极上的反应为( ) (A) 2Cl—─→ Cl2+ 2e- (B) Cu ─→ Cu2++ 2e— (C) Cu ─→ Cu++ e- (D) 2OH-─→ H2O + 1 2O 2 + 2e- 3。极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一种? ( ) (A)浓差极化电极(B)电化学极化电极 (C)难极化电极(D)理想可 逆电极 4. 电解金属盐的水溶液时, 在阴极上:() (A) 还原电势愈正的粒子愈容易析出(B)还原电势与其超电势之代数和愈正的粒 子愈容易析出(C) 还原电势愈负的粒子愈容易析出 (D)还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出 5. 电解时,在阳极上首先发生氧化作用而放电的是: ( ) (A) 标准还原电势最大者(B) 标准还原电势最小者 (C) 考虑极化后,实际上的不可逆还原电势最大者 (D) 考虑极化后,实际上的不可逆还原电势最小者 6。 298 K、0。1 mol·dm—3的 HCl 溶液中,氢电极的热力学电势为 -0。06 V,电解此 溶液时,氢在铜电极上的析出电势f H2为:() (A) 大于—0.06 V (B)等于—0.06 V (C) 小于—0.06 V (D) 不能 判定 7。电池在恒温、恒压及可逆情况下放电,则其与环境的热交换为 ( ) (A)D r H (B) T D r S(C) 一定为零 (D) 与D r H与T D r S均无关 8。电解混合电解液时,有一种电解质可以首先析出,它的分解电压等于下列差值中 的哪一个?式中f平,f阴和f阳分别代表电极的可逆电极电势和阴、阳极的实际析出电势。 () (A)f平,阳-f平,阴 (B) f阳 + f阴 (C) f阳(最小) -f阴(最大)(D) f阳(最大) -f阴(最小) 9。以石墨为阳极,电解 0。01 mol·kg-1 NaCl 溶液,在阳极上首先析出: ( ) (A) Cl2(B) O2 (C) Cl2与 O2混合气体(D) 无气体析出 已知:f$(Cl2/Cl-)= 1.36 V ,h(Cl2)= 0 V ,f$ (O2/OH-)= 0。401V ,h(O2) = 0.8 V 。 *. 298K,101。325 kPa 下,以 1 A 的电流电解 CuSO4溶液,析出 0。1 mol 铜,需时 间大约是: ( ) (A) 20。2 h (B) 5。4 h (C) 2。7 h (D) 1.5 h 二、填空题 ( 共 9题 18分) 11. 将一 Pb 酸蓄电池在 10。0 A 电流下充电 1。5 h,则 PbSO4分解的质量为 。 (已知M(PbSO4)= 303 g·mol—1 ) 12.在锌电极上,H2的超电势为 0.75 V,电解一含Zn2+的浓度为 1×10—5 mol·kg-1的溶液,为 了不使H2(g)析出,问溶液的 pH 值应控制在______.已知25℃时,f$(Zn2+/Zn)= -0.763 V 。 13. 电极表面反应速率r与电流密度j之间应满足_______________关系。 14。电池 Pb(s)│H2SO4(m)│PbO2(s),作为原电池时,负极是,正极

水的物化处理方法

近年来,随着工业的发展、城市化进程的加快及农用化学品种类和数量的增加,我国大部分城镇饮用水源已受到不同程度的污染。据相关报道,我国七大水系中I到III类水体占45.1%,IV类和V类水体占22.9%,劣V类水体占32.0%[1],水源污染加大了水源选择和处理的困难。饮用水水源中含有的有机污染物导致了“三致物”(致癌、致畸、致突变)的潜在威胁加大,水源水的污染问题日益严重,饮用水的安全问题得到了广泛关注和重视。 饮用水水源的氮磷污染问题也越来越受到人们的关注,氮磷过量导致湖泊等封闭水体富营养化,而水质恶化会增加给水处理的难度,在给水处理中,磷的去除主要通过混凝沉淀和过滤2个工艺阶段进行,通过与混凝剂形成沉淀以及非溶解性的磷形成矾花而被去除[2],而过量的氨氮通过常规处理难以达到饮用水卫生 +就足以使硝化细菌生长繁标准,有研究表明[3],在供水管网中,0.25mg/L的NH 4 殖,且硝化细菌在代谢过程中会释放出嗅味;过量的硝态氮会在人胃中还原为亚硝态氮,与胃中的仲胺或酞胺作用形成致癌性物质亚硝胺。因此,法国和德国规 -N)0.5mg/L;荷兰更是严格至0.2 mg/L;我国生活饮用定饮用水中的氨氮(NH 3 -N为0.5mg/L。 水卫生标准规定NH 3 微污染水源水一般是指水体受到有机物污染部分水质指标超过地表水环境 质量标准(GB3838-2002)III类水体标准的水体[4]。随着水源水体的富营养化现象不断加重,水体中有机物种类和数量激增以及藻类的大量繁殖,现有常规处理工艺(混凝→沉淀→过滤→消毒)不能有效去除微污染水源水中的有机物、氨氮等污染物,同时液氯很容易与原水中的腐殖质结合产生消毒副产物(DBPs)直接威胁饮用者的身体健康[5-6],无法满足人们对饮用水安全性的需要;同时随着生活饮用水水质标注的日益严格,微污染水源水处理不断出现新的问题。因此本文在掌握微污染水源特征以及各种处理对策之后,对其中的生物预处理方法在脱氮技术中的应用进行了探讨。 生物预处理是指在常规净水工艺之前,增设生物处理工艺,借助于微生物群体的新陈代谢活动,去除水中可生化有机物特别是低分子可溶性有机物、氨氮、亚硝酸盐、铁、锰等污染物。目前,国内开展饮用水处理中生物预处理研究和应用较深入的单位有同济大学和清华大学,如同济大学先后开展了生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床等生物膜法预处理技术的研究。根据相关报道,

物理化学》课程教学大纲

《物理化学》教学大纲 课程类别:专业基础课 总学时:144学时 总学分:8学分 开设学期:第四、五学期 适用专业:化学专业、应用化学专业 先修课程:无机化学、分析化学、有机化学 一、课程性质与任务 物理化学是化学专业和应用化学专业的四大基础课程之一,是在无机化学、分析化学、有机化学课程的基础上开设的一门课程。该课程主要包括化学热力学和化学动力学两大部分,研究过程变化的可能性和速率问题。该门课程为后期学习化工基础等课程打下基础。 二、教学目的与要求 学生通过物理化学课程的学习,掌握物理化学的基本理论和基本方法,运用所学知识解决化学过程的一些实际问题,主要是:热力学三个定律,热力学基本函数及其变化的计算,并能运用这些知识定量地判断化学过程(包括溶液体系、相平衡、表面现象等)进行的方向与限度;化学动力学基本理论、几种重要的反应速率理论,并能运用这些知识定量的求算化学反应的基本动力学参数、能初步推测或判断化学反应的反应机理。 物理化学是化学基础课中比较抽象、理论性比较强的课程,也是培养学生逻辑思维和空间想象力的重要课程。物理化学中的许多分析问题、解决问题的方法是人们科学地认识自然界规律的典范,在学习物理化学课程的过程中,可以培养学生科学地分析问题、提出问题、和解决问题的能力。 三、教学时数分配

*选学#自学 四、教学内容和课时分配 绪论(2学时) 教学目的和要求 1.了解物理化学课程的研究内容、方法 2.了解学习物理化学课程的方法建议 教学重点:物理化学课程的研究内容 教学内容 物理化学课程的研究内容、方法;学习物理化学课程的方法建议 第一章热力学第一定律(15学时) 教学目的和要求 1.掌握热力学基本概念 2.理解热力学第一定律基本内容 3.掌握标准摩尔反应焓的计算 4.熟练掌握各种状态变化过程Q、W、△U、△H计算 教学重点:热力学第一定律基本内容、各种状态变化过程Q、W、△U、△H计算 教学难点:各种状态变化过程Q、W、△U、△H计算 教学内容 第一节热力学基本概念(5学时) 本节知识点包括系统与系统的性质、系统的状态、状态函数、过程与途径、热与功。 第二节热力学第一定律(2学时) 本节知识点包括热力学能、热力学第一定律、焓、热容。 第三节气体系统中的应用(4学时) 本节知识点包括理想气体、理想气体的等温过程、理想气体的绝热过程、Carnot循环、实际气体。 第四节化学反应系统中的应用(4学时) 本节知识点包括焓的规定值、标准摩尔反应焓的计算、等温化学反应、非等温化学

物理化学实验内容

实验1.6 原电池电动势的测定 一、实验目的 1.掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。 2.通过电池电动势的测量,加深对可逆电池、浓差电池、可逆电极、盐桥等基本概念的理解。 3.了解与掌握金属电极的制备与处理技术。 4.掌握原电池热力学函数的计算。 二、基本原理 原电池是化学能转变为电能的装置,它是由两个“半电池”组成,而每一个半电池中有一个电极和相应的电解质溶液。在电池放电反应中,正极发生还原反应,负极发生氧化反应;电池反应是电池中两个电极反应之和。电池电动势为组成该电池的两个半电池的电极电势的代数和。在恒温、恒压、可逆条件下,原电池电动势与各热力学函数的关系如下: Z E F G m r -=? (1.6-1) p m r T E zFT zE F H )(??+-=? (1.6-2) p m r T E z F S )(??=? (1.6-3) 式中:F 为法拉第常数(96487 C ),z 是原电池发生一单位进度反应时得或失的电子摩尔数,E 是可逆电池的电动势。故只要在恒温、恒压下,测出可逆电池的电动势E ,即可求出原电池的各热力学函数。反之,由原电池的各热力学函数,可求出可逆电池的电动势E 和浓度系数。 书写电池的结构图示式,必须规范。以Cu-Zn 电池为例,电池结构的书写、电动势和电极电势的表达式为: 电池结构 Zn|ZnSO 4(+2Zn a )‖CuSO 4 (+2Cu a )|Cu

负极反应 Zn →Zn 2+(+2Zn a ) + 2e 正极反应 Cu 2+(+2Cu a ) + 2e →Cu 电池总反应 Zn + Cu 2+(+2Cu a )→Zn 2+(+2Zn a )+Cu 根据能斯特方程,电池电动势与各物活度间的关系为: + +-=22Cu Zn Cu Zn o a a a a ln zF RT E E (1.6-4) 式中0E 为在标准条件下溶液中锌和铜离子活度(+2Zn a 和+2Cu a )以及锌和铜活度均等 于1时的电池电动势(即原电池的标准电动势)。假设Cu 、Zn 为纯固体,它们的活度为1,则式(1.6-4)可简化为: + +-=22ln Cu Zn o a a zF RT E E (1.6-5) 由于整个电池反应是由两个电极反应所组成,因此,电池电动势的表达式为正、负两电极电势之差。若正极的电极电势为+?,负极的电极电势-?,则有: -+-=??E (1.6-6) 由于某电极电势的绝对值无法测定,因此必须选择某一电极作为电极电势的参考标准。现在,手册上所列的电极电势均为相对电极电势,即以标准氢电极作为参考标准(标准氢电极是氢气压力为一标准压力、溶液中+H a 为1,规定其电极电势为 零)。将标准氢电极与待测电极组成电池,标准氢电极为负极,所测得的电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不方便,因此常用另外一些易制备、电极电势较为稳定的电极作为参比电极。常用的参比电极主要有:甘汞电极、银-氯化银电极等。这些参比电极与标准氢电极比较而得的电极电势,已精确测出。 可逆电池具有较好的重现性与稳定性。可逆电池必须具备的条件为:(1)电极反应必须可逆。(2)电池在工作(充放电)时,所通过的电流必须无限小,此时电池可在接近平衡状态下工作, 即能量必须可逆。(3)电池中所进行的其它过程必须可逆。如溶液间无扩散、无液体接界电势等。因此,在制备可逆电池、测量可逆电池的电动势时,应符合上述可逆电池条件。在精确度不很高地测量中,常用正、负离子迁移数比较接近的电解质构成“盐桥”,减小液体接界电势。要达到测量工

大学物理化学汇总..

物理化学习题汇总 一、填空题 1.一定量的某理想气体,经过节流膨胀,此过程的ΔU =0 ,ΔH =0,ΔS >0,ΔG <0.(填>,<,=0或无法确定) 热力学第三定律可表示为:在绝对0K,任何物质完美晶体的熵值为零。 2.理想气体状态方程的适用条件:理想气体;高温低压下的真实气体。 3.可逆膨胀,体系对环境做最大功;可逆压缩。环境对体系做最小功。 4.可逆相变满足的条件:恒温,恒压,两相平衡。 5.可逆循环的热温商之和等于零,可逆过程的热温商 = dS. 6.自发过程都有做功的能力,反自发过程需环境对系统做功,自发过程的终点是平衡态。 10.理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀,该变化过程中系统的熵变ΔSsys > 0 及环境的熵变ΔSsur < 0 。 (理想气体等温膨胀,体积增加,熵增加,但要从环境吸热,故环境的熵减少。)11.在50℃时,液体A的饱和蒸汽压是液体B的饱和蒸汽压的3倍,A和B两液体形成理想液态混合物,达气液平衡时,液相中A的摩尔分数为0.5,则气相中B的摩尔分数yB为______。 0.25yB=PB/P=PB*xB/(PA*xA+PB*xB) 13.道尔顿定理的内容:混合气体的总压力等于各组分单独存在于混合气体的温度体积条件下所产生压力的总和。 14.热力学第二定理表达式 ds ≧ &Q / T 。 15.熵增原理的适用条件绝热条件或隔离系统。 16.353.15K时苯和甲苯的蒸气压分别为100KPa和38.7KPa二者形成混合物,其平衡气相的组成Y苯为0.30,则液相的组成X苯为 0.142 。 17.在室温下,一定量的苯和甲苯混合,这一过程所对应的DH大约为 0 。 18.反应能否自发进行的判据。 答案:dS条件是绝热体系或隔离系统,(dA)T,V,Wf=o0,(dG)T,P,Wf。 20.节流膨胀的的定义。 答案:在绝热条件下气体的的始末态压力分别保持恒定不变情况下的膨胀过程。

水处理当中的物理化学方法

水处理当中的物理化学方法 摘要:介绍了几种水处理过程中常用的物理化学方法,并分析了水处理中物理化学方法的发展趋势。 关键词:物理化学膜技术 水或废水中的污染物在处理过程或自然界的变化过程中通过相转移作用而达到去除的目的,这种处理或变化过程称为物理化学处理过程。污染物在物理化学过程中可以不参与化学变化或反应,直接从一相转移到另一相,也可以经过化学反应后再转移。因此在物理化学处理过程中可能伴随着化学反应,但不一定总伴随着化学反应。水处理时常用的物理化学方法有吸附法、离子交换、萃取、膜工艺等。 吸附 吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程,它可以发生在气-液、气-固、液-固两相之间。吸附法的主要对象是废水中用生化法难以降解的有机物或用一般氧化法难以氧化的溶解性有机物,包括木质素、氯或硝基取代的芳香烃化合物、杂环化合物、洗涤剂、合成燃料、除莠剂、DDT等。当用活性炭对这类废水进行处理时,它不但能够吸附这些难分解的有机物,降低COD,还能使废水脱色、脱臭,把废水处理到可重复利用的程度。所以吸附法在废水的深度处理中得到广泛应用。 离子交换 离子交换是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应而除去水中有害离子的过程,离子交换法是水处理中软化和除盐的主要方法之一。主要用于去除污水中的金属离子,回收污水中的重金属和贵稀金属,也用于放射性废水和有机废水的处理。采用离子交换过程处理污水,具有去除效率高,可浓缩回收有用物质,设备简单,操作控制容易等优点。 萃取 溶剂萃取是利用某种溶剂对废水污染物的选择作用,使一种或几种组分分离出来,以回收废水中高浓度污染物。适用于污染物浓度较高、难生物降解、污染物热敏性和与水的相对挥发度等于1或接近于1,或与水形成恒沸点、用化学氧化、还原等处理过程时药剂消耗量大等特点的工业废水。但由于溶剂往往是有机物,在水中或多或少有溶解作用,给出水中带来新的污染,因此萃取过程用于工业废水的处理时往往要跟随后续处理。 在废水处理中主要采用的是液液萃取。萃取已经成为从有机废水及重金属废水中回收及去除酚、铜、镉、汞等的一种有效的过程,在国内外得到广泛的应用。

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