活性晶的物流化学吸附原理
根据吸附过程中，活性晶分子和污染物分子之间作用力的不同，可将吸附分为两大类：物理吸附和化学吸附(又称活性吸附)。在吸附过程中，当活性晶分子和污染物分子之间的作用力是范德华力(或静电引力)时称为物理吸附。当活性晶分子和污染物分子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。
物理吸附的吸附强度主要与活性晶的物理性质有关，与活性晶的化学性质基本无关。由于范德华力较弱，对污染物分子的结构影响不大，这种力与分子间内聚力一样，故可把物理吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质仍然保持不变。
由于化学键强，对污染物分子的结构影响较大，故可把化学吸附看作化学反应，是污染物与活性晶间化学作用的结果。化学吸附一般包含电子对共享或电子转移，而不是简单的微扰或弱极化作用，是不可逆的化学反应过程。物理吸附和化学吸附的根本区别在于产生吸附键的作用力。
吸附过程是污染物分子被吸附到固体表面的过程，分子的自由能会降低，因此，吸附过程是放热过程，所放出的热称为该污染物在此固体表面上的吸附热。由于物理吸附和化学吸附的作用力不同，它们在吸附热、吸附速率、吸附活化能、吸附温度、选择性、吸附层数和吸附光谱等方面表现出一定的差异。
吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的缓慢作用过程。吸附是一种界面现象，其与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动能力有两种，一种是溶剂水对疏水物质的排斥力，另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附，多数是这两种力综合作用的结果。活性晶的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力，在选择活性晶时，应根据废水的水质通过试验确定。对印染废水宜选择过渡孔发达的炭种。此外灰分也有影响，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附质分子的大小与晶孔隙直径愈接近，愈容易被吸附；吸附质浓度对活性晶吸附量也有影响。在一定浓度范围内，吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外，水温和pH值也有影响。吸附量随水温的升高而减少。
活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。70年代开始用于工业废水处理。活性晶发明后，经过大量实验和生产实践表明，活性晶对水中微量有机污染物比活性炭有更卓越的吸附性，它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况
下，对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物，如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等，都有独特的去除能力。所以，活性晶将逐步代替活性炭吸附法，成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。
物理化学名词解释(希望对大家有所帮助，小心有错别字呀，小帽) 两相界面可分为：气液；气固；液液；液固；固固； 比表面：（衡量多相分散体系的分散程度）就是指单位体积或单位质量的物质所具有的表面积 表面能：（比表面自由能）：当温度，压强及组分恒定时，增加单位表面积所引起的吉布斯自由能的增量 表面张力（物理意义）：是在与液面相切的方向垂直作用于单位长度线段上的收缩力（表面张力与比表面自由能在数值上相等，有相同的量纲，但物理意义不同，单位不同，是从不同的角度反映体系的表面特征） 备注：温度升高，物质的表面张力值下降。绝热条件下，扩展液体的表面积，液体的温度必定下降 表面活性物质：只需少量这样的物质就可已显著的降低溶液的表面张力 （饱和吸附时，表面层上吸附的分子式垂直于液面定向排列的） HLB（亲水亲油平衡值）：表示表面活性物质的亲水性和亲油性的相对强弱；越大代表亲水性越强 CMC（临界胶束浓度）：表面活性分子在溶液中以疏水基相互靠拢，形成疏水基朝内，亲水基指向水相的胶束；形成胶束的浓度称之为表面活性物质的临界胶束浓度 固体表面吸附的根本原因：很难通过降低表面积来降低表面能，只能通过降低界面张力的途径来降低表面能 吸附：固体暴露在气体或液体中时，气体或液体分子自动聚集在固体表面上的现象 吸附平衡：吸附和解吸是互逆的两个过程，当这两个过程速率相等时，达到吸附平衡（气固吸附只有正吸附没有负吸附；吸附是放热过程） 吸附量：是指在一定温度下，吸附平衡时，单位质量的吸附剂所吸附气体的体积或气体的物质的量 吸附热：是指吸附过程中产生的热量，吸附热越大，吸附越强 物理吸附：吸附分子和固体表面分子间作用力是分子间的引力（范德华力） 化学吸附：吸附分子和固体比较面间形成化学键 单分子层吸附理论：1.固体具有吸附能力是因为固体表面的原子力场没有饱和，有剩余价力（气体分子只有碰撞到尚未被吸附的空表表面上才能够发生吸附作用） 2.一吸附在固体表面上的分子，当其热运动的动能足以克服表面力场的 势垒时，又重新回到气相，即发生解吸 3.吸附是一个可逆过程 影响吸附的因素：1.极性的影响 2.溶质溶解度的影响（溶解度越小，说明溶质越容易被吸附） 3.温度的影响（吸附为放热过程，升温吸附下降） 润湿：当液体与固体接触时，液体能在固体表面上铺开（即原来的气固界面被液固界面替代的过程）分为：沾湿，浸湿，铺展 沾湿：是指将气液界面和气固界面转变成液固界面 浸湿：是指固体浸入到液体中的过程 铺展：是指液体在固体表面展开的过程 铺展系数（S）：表示液体在固体表面铺展的能力（S=△G，当S＜0,表示液体可以在固体表面自由铺展） 备注：非极性固体大多是憎水型固体，极性固体通常是亲水型固体
物理化学实验Ⅰ 课程名称：物理化学实验Ⅰ 英文名称：Experiments in Physical Chemistry 课程代码：147012 学分：0.5 课程总学时：16 实验学时：16 （其中，上机学时：0） 课程性质：?必修□选修 是否独立设课：?是□否 课程类别：?基础实验□专业基础实验□专业领域实验 含有综合性、设计性实验：?是□否 面向专业：高分子材料科学与工程、材料科学与工程（无机非金属材料科学与工程、材料化学） 先修课程：物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。 大纲编制人：课程负责人张震实验室负责人刘仕文 一、教学信息 教学的目标与任务： 该课程是本专业的一门重要的基础课程，物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，是从事本专业相关工作必须掌握的基本技术课程。其任务是通过本课程的学习，使学生达到以下三方面的训练： （1）通过实验加深学生对物理化学原理的认识，培养学生理论联系实际的能力； （2）使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术，提高学生的实验操作能力和独立工作能力； （3）培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力，使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。 教学基本要求： 物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，实验中常用多种物理测量仪器。因此在物理化学实验教学中，应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。 物理化学实验包括下列内容： （1）热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。
兰州大学2009年招收攻读硕士学位研究生考试试题 注意：答案请一律写在答题纸上，写在试题上无效 初试科目代码：811 初试科目名称：物理化学和化工原理 物理化学部分 一、是非题（选择符号“”或“”填入括号；本题16分，每小题2分） 1. 电解质溶液的电导率和摩尔电导率均随浓度的增大而降低。（） 2. H 3 PO4溶液的质量摩尔浓度为m，平均活度系数为r±，则活度为4mr±。（） 3. 溶液中离子强度愈大，离子氛半径就愈大。（） 4. 离子氛以外的离子与该离子氛的中心离子无静电作用。（） 5. H 2 + 2 1 O 2 =H 2 及2H 2 O+O 2 =2H 2 O，两反应的ΔG不相等，但相应电池的E相等。（） 6. 零级反应的半衰期与反应物的初始浓度无关。（） 7. 2A（g）→B（s）+ C（g）为基元反应，若P A 增大一倍，则反应速度将增加二倍。（） 8.化学反应式为A + B = C，则该反应为双分子反应。（） 二、选择题（本题12分，每小题2分） 1. 在相同条件下，反应B→A及B→C的焓变分别为ΔH 2和ΔH 3 ，则反应A→C的焓变ΔH 1 为（） （a）ΔH 1 = ΔH 2 +ΔH 3 （b）ΔH 1 = ΔH 3 –ΔH 2 （c）ΔH 1 = ΔH 2 -ΔH 3 （d）ΔH 1 = 2ΔH 2 -ΔH 3 2. 101325KPa的压力下，I 2在液态水和CCl 2 中分配达到平衡（无固态碘存在），则该体系 的自由度为（） （a） f＊ =1 （b）f＊ =2 （c） f＊ =0 （d） f＊ =3 3. 方程 dlnP/dT = ΔH m /RT2适用于（） （a）I 2（s）=I 2 （g）（b） H 2 O（l）=H 2 O（s） （c）C（石墨）= C（金刚石）（d） He（g,n,T 1,P 1 ）=He（g,n,T 2 ,P 2 ） 4. 设某浓度时CuSO 4 的摩尔电导率为1.4×10-2Ω-1·m2·mol-1，若在该溶液中加入1m3的 纯水，这时CuSO 4 的摩尔电导率将（） （a）降低（b）增高（c）不变（d）不变 5.下列化合物中哪几种溶液的无限稀释摩尔电导率可以用Λm对（C）1/2作图外推至C→0时求得（） （a） HAc （b）NaCl （c） CuSO4 （d） NH3·H2O 6. 某双分子反应的速率常数为K，根据阿伦尼乌斯公式K =Aexp（-Ea/RT），若指前因子A的实验值很小，则说明（） （a）表观活化能很大（b）活化熵有较大的正值 （c）活化熵有绝对值较大的负值（d）活化焓有绝对值较大的负值 三、用正确的答案填空.（13分） 1. HCl（g）的生成热Δ f Hm? 298 = -92.31KJ。今有H 2 (g)和Cl 2 (g)密闭在一个绝热的恒容的 容器中，在298K，催化作用下反应生成HCl(g)。反应后的温度T 298K，反应过程中的
活性炭吸附原理 1、依靠自身独特的孔隙结构 活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，1克活性炭材料中微孔，将其展开后表面积可高达800－1500平方米，特殊用途的更高。也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达，如人体毛细血管般的孔隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。、 2、分子之间相互吸附的作用力 也叫“凡德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。 活性炭脱附的几种方法 （1）升温脱附。物质的吸附量是随温度的升高而减小的，将吸附剂的温度升高，可以使已被吸附的组分脱附下来，这种方法也称为变温脱附，整个过程中的温度是周期变化的。微波脱附是由升温脱附改进的一种技术，微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。在实际工作中，这种方法也是最常用的脱附方法。 （2）减压脱附。物质的吸附量是随压力的升高而升高的，在较高的压力下吸附，降低压力或者抽真空，可以使吸附剂再生，这种方法也称为变压吸附。此法常常用于气体脱附。 （3）冲洗脱附。用不被吸附的气体(液体)冲洗吸附剂，使被吸附的组分脱附下来。采用这种方法必然产生冲洗剂与被吸附组分混合的问题，需要用别的方法将它们分离，因此这种方法存在多次分离的不便性。 （4）置换脱附。置换脱附的工作原理是用比被吸附组分的吸附力更强的物质将被吸组分置换下来。其后果是吸附剂上又吸附了置换上去的物质，必须用别的方法使它们分离。例如，活性炭对Ca2+、C1-有一定的吸附能力，这些离子占据了吸附活性中心，可对活性炭吸附无机单质或有机物产生不利影响。因此，用活性炭吸附待分离溶液中的物质后，选用CaCl2作为脱附剂可降低活性炭对吸附质的吸附稳定性，从而达到降低脱附活化能的目的。 （5）磁化脱附。由于单分子水的性质比簇团中的水分子活泼得多，能充分显示它的偶极子特性，从而使水的极性增强。预磁处理能增大水的极性，这就能充分解释经过预磁处理后活性炭的吸附容量减小的现象。当磁场强度增大时，分离出的单个水分子越多，则阻碍作用就越大，从而吸附容量减小得也就越多。活性炭
第一章 习题参考答案 一. 选择题 1－10 CBBDA BBCBB 11-20 ACCBA CACBC 21-30 CCCAC DDCDD 31-40 CCCCB DCDCC 41-50 BB 二. 判断题 1-10 ××××√ ××√√ 三. 简答题 1. 在隔离系统中，能量形式可以相互转化，但能量总值不变。 或“第一类永动机”是不能创造的。 或内能是系统的状态函数。 2. 以电炉丝+电源为系统：Q<0,W=0, ?U<0 以电炉丝+电源+水：Q=0,W=0, ?U=0 3. 热平衡：系统各部分温度相同。 力平衡：系统有单一的压力 相平衡：系统中各相组成和数量不随时间而改变 化学平衡：系统的组成不随时间而改变。 4. 在整个过程恒容或恒压情况下，化学反应的热仅与始终态有关，而与变化的具体途径无关。 5. 分子本身没有体积，分子间无作用力。 6. 不可能将热从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。 或：不可能从单一热源吸取热量使之完全转变成功而不产生其它影响 7. 在绝对零度时，任何完美晶体的熵都等于零。 8. 系统经某一过程后若能使系统和环境都完全复原，则称原过程为可逆过程。 或：在一系列无限接近平衡条件下进行的过程 ，称为可逆过程。 9. 一切自发过程都是热力学不可逆过程。 四. 计算题 1. 4 mol 双原子理想气体，由600K 、1000 kPa 经绝热、反抗600 kPa 恒定的环境压力膨胀 到平衡态。求过程的Q 、W 、?U 、?H 。 解：因为绝热：Q=0 W=-P e (V 2-V 1)=-P e (nRT 2/P 2-nRT 1/P 1) ?U=nC v,m (T 2-T 1) 因为?U=W ，两式联立可求得T 2 得到：T 2=531.43 K ?U=W=nC v,m (T 2-T 1)=4×2.5R ×(531.43-600)=-5701 ( J ) ?H=nC p,m (T 2-T 1)=-7981 ( J ) （2分） 2. 已知298K 时H 2O(g)和CO(g)的标准摩尔生成热分别为-242 kJ mol -1和-111 kJ mol -1。求 反应 H 2O(g)+C(石墨) = CO(g)+H 2(g) 在298K 时的反应热。 )600(5.24)1010006004106004(1060023323?××=××?×××?T R R RT
水的基本物理化学性质 一. 水的物理性质（形态、冰点、沸点）： 常温下（0~100℃），水可以出现固、液、气三相变化，利用水的相热转换能量是很方便的。 纯净的水是无色、无味、无臭的透明液体。水在1个大气压时（105Pa），温度 1)在0℃以下为固体，0℃为水的冰点。 2)从0℃-100℃之间为液体（通常情况下水呈液态）。 3)100℃以上为气体（气态水），100℃为水的沸点。 4)水是无色、无臭、无味液体，在浅薄时是清澈透明，深厚时呈蓝绿色。 5)在1atm时，水的凝固点(f.p.)为0℃，沸点(b.p.)为100℃。 6)水在0℃的凝固热为5.99 kJ/mole(或80 cal/g)。 7)水在100℃的汽化热为40.6 kJ/mole(或540 cal/g)。 8)由於水分子间具有氢键，故沸点高、莫耳汽化热大，蒸气压小。 9)沸点： (1)沸点：液体的饱和蒸气压等於液面上大气压之温度，此时液体各点均呈剧烈汽 化现象，且液气相可共存若液面上为1 atm(76 mmHg)时，则该沸点称为「正常沸点」，水的正常沸点为100℃。 (2)若液面的气压加大，则液体需更高的蒸气压才可沸腾；而更高的温度使得更高 的蒸气压，故液体的沸点会上升。液面上蒸气压愈大，液体的沸点会愈高。 (3)反之，若液面上气压变小，则液面的沸点将会下降。 10)水在4℃(精确值为3.98℃)时的体积最小、密度最大，D = 1g/mL。 11)三相点：指在热力学里，可使一种物质三相（气相，液相，固相）共存的一个温度 和压力的数值。举例来说，水的三相点在0.01℃（273.16K）及611.73Pa 出现。 12)临界点（critical point）：物理学中因为能量的不同而会有相的改变(例如：冰 →水→水蒸气),相的改变代表界的不同,故当一事物到达相变前一刻时我们称它临 界了,而临界时的值则称为临界点。之温度为临界温度，压力为临界压力。 13)临界温度：加压力使气体液化之最高温度称为临界温度。如水之临界温度为374℃， 若温度高於374℃，则不可能加压使水蒸气液化。 14)临界压力：在临界温度时，加压力使气体液化的最小压力称之。临界压力等於该液 体在临界温度之饱和蒸气压。 二. 水的比热： 把单位质量的水升高1℃所吸收的热量，叫做水的比热容，简称比热，水的比热为4.18xKJ/Kg.K。 在所有的液体中，水的比热容最大。因此水可作为优质的热交换介质，用于冷却、储热、传热等方面。 三. 水的汽化热： 在一定温度下单位质量的水完全变成同温度的气态水（水蒸气）所需的热量，叫做水的汽化热。 水从液态转变为气态的过程叫做汽化，水表面的汽化现象叫做蒸发，蒸发在任何温度下都能进行。 水的汽化热为2257KJ/Kg。一般地：使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从1℃加热到100℃所需要的热量。
生活中有趣现象的物理化学原理 烧不坏的手帕 用品：手帕、100毫升烧杯、酒精灯、竹夹子。 酒精。 原理：酒精遇火燃烧，放出热量，使酒精和水大量挥发，带走部分热量。左右摇晃手帕时可散去大量热。这样火焰的温度被降低，不能达到手帕的着火点。 操作：在烧杯中倒入20毫升酒精和10毫升水，充分摇匀，将手帕放入溶液中浸透。用竹夹子夹出手帕，轻轻地把酒精挤掉，然后放在燃着的酒精灯上点燃。手帕着火后，火焰很大。这时要左右摇晃手帕，直到熄灭。火熄灭后，手帕完好无损。 用品：手帕、玻棒、酒精灯。 合掌生烟 仪器及药品 聚乙烯或聚氯乙稀透明片，玻璃棒，胶水少许；浓氨水，浓盐酸 实验步骤 （1）用胶水将塑料小片分别贴于两手手心，并请另一人分别用玻璃棒蘸取浓氨水和浓盐酸抹在塑料片上(有一点即可，勿使流动)。 （2）两手微握，各在一方，不要靠拢。 （3）合掌时先要做成捧物状，然后再慢慢打开一条缝，使生成的白烟慢慢冒出。 原理 氨和氯化氢可直接化合生成氯化铵而形成白烟：NH3+HCl=NH4Cl 注意事项 （1）药品要轻拿轻放小心取用，抹于塑料片上的酸、碱要少而匀。 (2)实验后立即洗手。 本次推荐实验名字：制作发光番茄 视频地址：https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/v_show/id_XNzI4MjE4NA==.html 视频说明：首先取一盒火柴，（因为火柴头内含有磷）用刀子将火柴头刮下，然后混入漂白剂，充分震荡并且静置之后，取上层清液，注入到番茄内部（从各个方向注入，均匀为主）然后再取双氧水，注入番茄，关灯后可以看见番茄发光了。 此实验会出现的问题是火柴头中含磷量不高或者不纯。本人经查找，得知所用的为不安全火柴，即一种火柴头涂有硫磺，再覆以白磷、树胶、铅丹火二氧化锰的混合物。因为白磷燃点过低，现在已被其他安全火柴（主要为红磷和硫）取代。因此作此实验，建议用纯度中等的白磷进行。同时应注意安全，以防白磷自燃。 3、喷雾作画 实验原理
活性炭空气净化的吸附应用原理 1 室内空气品质 随着科学技术的飞速发展，人类在生活居室环境方面获得了巨大的改善。空调的广泛使用给人们创造了一个以温湿度为主的舒适性环境，但同时也带来了室内空气品质问题，尤其是无新风系统的空调房间，导致了“病态建筑综合症”、“建筑相关病”和多种化学物过敏症。“ 病态建筑综合症”的常见症状主要有头痛、神经疲劳、皮肤干燥、鼻塞、流鼻涕、流泪、眼痒等等。“建筑相关病”是指由空气中的某种成分直接引起的病症，比较严重的有“军团病”、“超敏性肺炎”等，有时甚至能带来生命危险。 所谓室内空气品质，一般是指在某个具体的环境内，空气中的某些要素对人群工作、生活的适宜程度，是反映了人们的具体要求而形成的一种概念。这种概念是建立在“以人为本”的基础上的。显然，人们不仅要求适宜的室内温湿度，而且人们还要求室内空气是新鲜的，无污染的，从而引发了对室内空气品质的广泛研究。 室内空气基本污染物与污染源如下表一室内主要污染物及其来源:悬浮微粒、燃烧、抽烟、人体、烟草烟雾、人的吸烟行为、石棉、保温材料、氡及其蜕变物、墙体和地基、建筑材料、家具、挥发性有机物（vocs）油漆、清洁剂、建筑材料、一氧化碳、燃烧、吸烟、二氧化碳、燃烧、呼吸、微生物、家畜、人体、过敏物、动物、毛发、昆虫、花粉、臭氧
室内空气有害物的种类繁多，但一般都是以低浓度的形式存在，有时还远远低于人的嗅觉阈值，但这并不意味着人体无害，恰恰相反，人一生中有五分之四的时间在室内度过，长期受低浓度污染物的直接毒害，其后果还是相当严重的。 为了清除室内空气中的有害物质，通风是一种非常有效的办法，但是它也有缺点：在室外大气污染日趋严重的今天，燃料的燃烧、工业生产及机动车辆排放的废气使得室外空气的质量也很差，而且室外空气与室内空气的交换会带来巨大的能耗。 局部通风有时也因为污染源较分散或根本就不知道气态污染物从何而来而无法实现。目前通用的过滤器只是过滤灰尘，还不具备清除有害气体和细菌的功能。成功分离低浓度的气态污染物质和细菌对改善室内陆空气品质至为重要。 活性炭吸附材料对室内气态污染物具有优秀的吸附性能，使活性炭过滤器逐渐应用于民用建筑空调系统中。在通风量不变的条件下，它能使室内空气得到更全面的净化。 2 活性炭的发展历史及分类 使用活性炭作为一种吸附材料已具有悠久的历史。早在古埃及时代，人类就会利用木炭来消除伤口散发的气味；1773年，谢勒首次科学地证明了木炭对气体具有吸附力；1808年，木炭被用到蔗糖业；第一次世界大战期间，为了消除化学武器的威胁，活性炭防毒面具问世，这是活性炭第一次应用于空气净化领域；上个世纪六十年代，具有独特化学结构、物理结构且吸附性能优异的新型纤维状活性炭材料研制成功。目前对吸附材料的
第二章水得物理化学处理方法 21 自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀与压缩沉淀各有什么特点？说明它们得内在区别与特点。 悬浮颗粒在水中得沉降,根据其浓度及特性,可分为四种基本类型: 自由沉淀:颗粒在沉降过程中呈离散状态,其形状、尺寸、质量均不改变,下沉速度不受干扰。 絮凝沉淀:沉降过程中各颗粒之间相互粘结,其尺寸、质量会随深度增加而逐渐增大,沉速亦随深度而增加。 拥挤沉淀:颗粒在水中得浓度较大,颗粒间相互靠得很近,在下沉过程中彼此受到周围颗粒作用力得干扰,但颗粒间相对位置不变,作为一个整体而成层下降。清水与浑水间形成明显得界面,沉降过程实际上就就是该界面下沉过程。 压缩沉淀:颗粒在水中得浓度很高时会相互接触。上层颗粒得重力作用可将下层颗粒间得水挤压出界面,使颗粒群被压缩。 22 水中颗粒得密度=2、6 ,粒径d=0、1 mm,求它在水温10 ℃情况下得单颗粒沉降速度。解:6、7×103m/s。 23 非絮凝性悬浮颗粒在静止条件下得沉降数据列于表222中。试确定理想式沉淀池过流率为1、8m3/m2h时得悬浮颗粒去除率。试验用得沉淀柱取样口离水面120cm与240cm。ρ表示在时间t时由各个取样口取出得水样中悬浮物得浓度,ρ0代表初始得悬浮物浓度。 24 生活污水悬浮物浓度300mg/L,静置沉淀试验所得资料如表223所示。求沉淀效率为65%时得颗粒截留速度。 25 污水性质及沉淀试验资料同习题24,污水流量1 000m3/h,试求: (1)采用平流式、竖流式、辐流式沉淀池所需得池数及澄清区得有效尺寸; (2)污泥得含水率为96%时得每日污泥容积。 解:以平流式沉淀池为例:6座池子,长24m,宽5m,有效水深1、8m。 污泥得含水率为96%时得每日污泥容积19、5m3。 26 已知平流式沉淀池得长度L=20m,池宽B=4m,池深H=2m。今欲改装成斜板沉淀池,斜板水平间距10cm,斜板长度=1 m,倾角60°。如不考虑斜板厚度,当废水中悬浮颗粒得截留速度
《物理化学》课程教学大纲 一、课程教学目的与任务 该课程作为药学专业的一门专业基础课，其理论与实验方法已渗透到药学学科的各个领域，为药学的发展提供了重要基础。本课程的任务是学习物理化学的基本原理，掌握化学反应平衡规律和速率规律。通过本课程的学习，学生应该掌握必需的物理化学基本原理，并能用以分析和解决与化学有关的实际问题，为学习药学专业课程打下基础。 二、理论教学的基本要求 了解三组分体系组成表示法，三组分体系相图的特征及其的应用，反应速度理论，对酶反应动力学和光化学反应初步有所认识。了解表面活性剂的重要作用，溶胶的动力性质、光学性质及其稳定性；理解多组分体系偏摩尔量的意义，电池电动势和热力学函数之间的关系。会应用Nernst公式计算电极电势和电动势。了解电导测定、电动势测定的应用。搞懂弯曲液面的性质，熟悉胶体分散体系的基本特征；理解溶胶的电学性质；掌握热力学第一定律、第二定律和第三定律的内容，掌握相平衡、电导率、摩尔电导率、电极电位、电池电动势、反应速度、反应级数、活化能、催化等基本概念。 三、实践教学的基本要求 （无） 五、考核方式及成绩评定 本课程考核方式：考试 本课程成绩构成比例：课程总成绩=平时成绩10%+作业成绩20%+期末考试成绩70% 六、推荐使用教材及主要教学参考书 推荐使用教材：李三鸣，邵伟，崔黎丽，刘艳，物理化学（第七版），北京：人民卫生出版社，2011
主要参考书： [1] 胡英，吕瑞东，刘国杰，叶汝强，物理化学（第四版），北京：高等教育出版社，1999 [2] 韩德刚，方执棣，高盘良，物理化学（第一版），北京：高等教育出版社，2001 [3] 傅献彩，沈文霞，姚天扬，物理化学(上、下册)（第四版），北京：高等教育出版社，1990 [4] 傅玉普，郝策，曹殿学，多媒体物理化学（第一版），大连：大连理工大学出版社，1998 [5] 高盘良，物理化学学习指南，北京：高等教育出版社，2002 [6] 朱文涛，物理化学，北京：清华大学出版社，1995 [7] 吕瑞东等，化学热力学题解，上海：上海科技文献出版社，1985 七、课程有关说明 物理化学是一门边缘学科，授课过程中既与化学、化工专业的其它专业课程关系紧密，又与数学和物理难以分开，还涉及生命科学、材料科学、能源科学等领域。物理化学课程通过热力学、动力学的学习，使学生掌握一般物理化学变化的方法，物理化学是一门逻辑推理性很强的学科，必须勤于思考，并且认真推理。要学好物理化学，学生应具有高等数学、大学物理、无机化学、分析化学、有机化学等知识。为学生后继专业课（结构化学、物理化学实验、化工原理、实验设计与数据处理、波谱分析、电化学分析）的提高学习提供重要的理论基础，也为他们今后从事新材料、新药物的合成，新能源、新产品的开发，新的工艺过程设计等起重要指导作用。
活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂，影响活性炭吸附能力的因素也较多。活性炭吸附能力的影响因素主要有以下三点： 一、活性炭的性质 由于吸附现象发生在吸附剂表面上，所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一，比表面积越大，吸附性能越好;活性炭的微孔分布是影响吸附的另一重要因素;此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷，也影响吸附的效果。 二、吸附质(溶质或污染物)的性质 同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。 (一)溶解度 对同一族物质的溶解度随链的加长而降低，而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。 (三)极性 活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。 (四)吸附物的浓度 吸附质的浓度在一定范围时，随着浓度增高，吸附容量增大。因此吸附质(溶质)的浓度变化，活性炭对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。 三、溶液pH 由于活性炭能吸附水中氢、氧离子，因此影响对其他离子的吸附。活性炭从水中吸附有机污染物质的效果，一般随溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0时，不易吸附，pH值越低时效果越好。在实际应用中，通过试验确定最佳pH值范围。 水处理分为上水处理和下水处理：
上水通常指生活用水、工业用水、纯水等经过人工处理后使用的水；下水通常指生活污染水、工业污水等。1.上水的活性炭处理：20世纪末我国有些水厂开始应用臭氧与活性炭滤池联合使用的生物活性炭法。实践表明，有如下作用： 能去除水中容解的有机物；能降低UV的吸收值，降低水中总有机碳（total otganic carbon,TOC)、化学需氧量及氯的含量；能将低进水中三卤甲烷前体；对色度、铁、锰、酚有去除效果；能使致实验为阳 性的水分显阴性。韩研活性炭采用先进的水质深度处理技术，结合城市自来水使用分配的实际情况，将椰壳活性炭投入小型、高效，且能去除致癌、致突变、致畸等污染物的净化装置，以自来水为原料作更深度的加工，保证饮用水的高质量。这样既确保了居民的健康，又在居民经济承受范围之内。2.下水活性炭处理：1953年发生在日本的水俣病事件，就是含甲基汞工业废气污染水体，使水俣湾打批居民发生神经性中毒的公害大事。韩研活性炭上引入聚硫脲有利于提高对汞吸附能力。该活性炭对汞的吸附能力最佳。含二氯乙烷的废水可以用活性炭柱吸附，饱和后用蒸汽再生，蒸汽冷凝后分成去水，常可定量地回收二氯甲烷。 xx公司相关产品介绍： 水处理活性炭系列介绍 污水处理粉末活性炭http: 煤质污水处理活性炭http: 果壳净水活性炭http:
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
物理化学基本原理在环境工程专业的应用摘要：我国环境污染越来越严重，许多环境问题急需解决，而物理化学提供了许多基本原理，我们可以运用这些原理来解决环境问题，本文中介绍了几种处理环境问题的物理化学的基本原理以及介绍了物理化学对环境保护做出的贡献。 关键字：物理化学环境工程化学固化土壤淋洗动电修复贡献 物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础。物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度。 物理化学的研究内容大致可以概括为三个方面：化学体系的宏观平衡性质，以热力学的三个基本定律为理论基础，研究宏观化学体系在气态、液态、固态、溶解态以及高分散状态的平衡物理化学性质及其规律性。在这一情况下，时间不是一个变量。属于这方面的物理化学分支学科有化学热力学。溶液、胶体和表面化学。化学体系的微观结构和性质以量子理论为理论基础，研究原子和分子的结构，物体的体相中原子和分子的空间结构、表面相的结构，以及结构与物性的规律性。属于这方面的物理化学分支学科有结构化学和量子化学。化学体系的动态性质研究由于化学或物理因素的扰动而引起体系中发生的化学变化过程的速率和变化机理。在这一情况下，时间是重要的变量。属于这方面的物理化学分支学科有化学动力学、催化、光化学和电化。随着学科的交叉，渗透与融合的不断深入，物理化学也显得越来越重要了，它不仅在化学，还在生命、材料、能源、环境等领域中也发挥着重要作用。在此，我们介绍一些物理化学基本原理在环境方面的应用。 一，环境工程中的物理化学技术 1，化学固化 在重金属污染土壤修复技术中运用化学固化，固化的方法就是加入土壤添加剂改变土壤的理化性质，通过重金属的吸附或沉淀作用来降低其生物的有效性。污染土壤中的毒害重金属被固定后，不仅可减少想土壤深层和地下水迁移，而且可能重建植被。固化方法的关键在于成功地选择一种经济而有效的固化剂，固化剂的种类很多，常用的主要有石灰、磷灰石、沸石、磷肥、海绿石、含铁氧化物材料、堆肥和钢渣等，不同的固化剂固定重金属的机理不同，如施用是非主要通过重金属自身的水解反应极其与碳酸钙的共沉淀反应机制降低土壤中的重金属的移动性，沸石是碱金属或碱土金属的水化硅酸盐晶体，含有大量的三维晶体结构、很强的例子交换能力及独特的分子结构，从而通过离子交换吸附和专性吸附降低土壤中的重金属的有效性，向土壤添加富含铁锰氧化物的物料，铁锰氧化物能专性吸附重金属，使其生物有效性降低，大多数重金属磷酸盐的溶解度很低，因此有关羟基磷灰石对重金属的固化效果、机理和影响因素报道很多。固化方法能在原位固化重金属，从而大大降低成本。但是固化方法并不是一个永久的措施，因为重金属知识改变其在土壤中的存在形态，仍留在土壤中。 2，土壤淋洗 土壤淋洗是通过逆转离子交换、吸附、沉淀等反应机制，把土壤固相中的重金属转移到土壤液相。将挖掘出的地表土经过初期筛选去除表面残渣，分散土壤大块后，与一种提取剂充分混合，经过第二步筛选分离后，用水淋洗出去残留的提取剂，处理后“干净”的土壤可归还原位被再利用，富含重金属的废水可进一步处理回收重金属和提取剂。土壤淋洗技术的关键是寻找一种提取剂，既能提取各种形态的重金属，又不能破换土壤的结构。提取剂很多，包括有机或无机酸、碱、盐等。 3，动电修复 动电修复是指在污染土壤中插入电机对，并通过低直流电，污染物在电场作用下向电机室运输，从而通过工程化的手机系统手机起来，进行集中处理。在电场作用下，污染物主要
《物理化学》教学大纲 课程名称：物理化学 英文名称：Physical Chemistry 课程编号： 课程类别：专业必修课 学时/学分：80/3；理论学时：68; 实验学时：12 开设学期：3 开设单位：农业与生物技术学院 适用专业：生物工程 说明 一、课程性质与说明 1．课程性质 通识课、专业基础课 2．课程说明 《物理化学》是生物工程专业的一门专业基础课程，是学生在具备了必需的数学、物理、无机化学、有机化学和分析化学等基础知识之后必修的课程。它是从物质的物理现象和化学现象的联系入手来探求化学变化基本规律的一门科学。学习本门课程，能为以后学习生物化学、化工原理等专业课程以及将来从事工程研究工作奠定良好的化学理论基础。 物理化学的内容非常广泛。根据本专业对本课程的要求及我校具体情况，本着系统和重点相结合的原则，选定化学热力学、相平衡、电化学、化学动力学、化学平衡等作为讲课和实验的基本内容。 在教学过程中，要注意贯彻理论联系实际的原则，用启发式、直观教学等方法，以培养提高学生分析问题、解决问题的能力。要求适当结合工科方面的实际事例进行讲授，并能针对性的反映本门学科的现代发展和最新成果。 二、教学目标 本课程的目的是运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学运动形式的普遍规律。主要目的有两个：（1）在大纲中贯彻理论联系实际与少而精的原则，使学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理，加深对自然现象本质的认识，为
后续专业课程的学习奠定必要的基础；（2）使学生学会物理化学的科学思维方法，培养学生提出问题、研究问题、分析问题的能力，培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。 三、学时分配表 四、教学教法建议 1.在课堂学习之余，学生可以通过Internet 访问“物理化学”网络多媒体课件，进 一步学习，扩充自己的知识和视野。 2.可安排热力学、动力学、电化学、表面物理化学方面的学科前沿讲座2-3次。 五、课程考核及要求 1．考核方式：考试（√）；考查（） 2．成绩评定： 计分制：百分制（√） 成绩构成：总成绩=平时考核（10）％+中期考核（20）％+期末考核（70）％ 六、参考书目 1.傅献彩,沈文霞,姚天扬. 物理化学(第五版). 北京: 高等教育出版社,2005. 2.朱文涛. 物理化学. 北京: 清华大学出版社,1995. 3.印永嘉，奚正楷，李大珍.物理化学简明教程（第三版）.北京：高等教育出版社,1992.
活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积最大，吸附效果最佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水族箱中，难以控制，很少采用。 活性炭过滤器原理及技术参数分析 一、活性炭过滤器作用原理 活性炭是一种很细小的炭粒单位面积有很大的微孔，通常我们叫他毛细管孔。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，在与与水中杂质充分接触。这些杂质能被吸附在微孔中，从而去掉水中胶体等杂质。活性炭还能吸附水中的CL离子以及臭氧，对水中的有机物也有一定的吸附能力，能明显的对水中的色素进行吸附，在水处理行业一般我们要求碘值在700mg以上，这样的活性炭的吸附能力较强。 二、活性炭过滤器制作结构 活性炭过滤器一般采用不锈钢304材质，碳钢材质，因为活性炭吸附水中CL等氧化剂、金属离子，微孔中的细菌以及化学物质，对罐体产生腐蚀，所以一般活性炭过滤器内要衬胶防腐。 三、活性碳过滤器技术参数 1、过滤速度：8-12m3/h 2、工作温度：常温工作压力 3、反洗压缩空气量：18-25L/m2.S 4、滤料层高：1000-1200mm 膨胀率50% 5、反洗强度：9-15L/m2.S 6、反冲洗时间：4-6分钟 四、活性炭过滤装置的工作方式： Ⅰ采水：生水自活性炭塔槽上方流入，经活性炭过滤装置下方流出，而得到去除杂质、臭味等水质。 Ⅱ逆洗：目的为逐出活性炭上方之沉积物。经一段时间的过滤后，若干杂质沉积在活性炭上方排出并除去。 Ⅲ沉整：在逆洗时活性炭会上浮，逆洗完成后将所有阀门关闭使活性炭因重力而沉下。 Ⅳ洗净：在逆洗时恐有杂质附在活性炭下面，用正洗来洗净以免在采水时候污染水质。
279 界面现象 1. 表面张力、表面功及表面吉布斯函数 表面张力γ：引起液体或固体表面收缩的单位长度上的力，单位为N·m -1。 表面功：'δ/d r s W A ，使系统增加单位表面所需的可逆功，单位为J·m -2。 表面吉布斯函数：B ,,()(/)s T p n G A α??，恒温恒压下系统增加单位表面时所增加的吉布斯 函数，单位为J·m -2。 表面吉布斯函数的广义定义： B()B()B()B(),,,,,,,,( )()()()S V n S p n T V n T p n s s s s U H A G A A A A ααααγ????====???? ',r s T p s W dA dG dA γδ== 表面张力是从力的角度描述系统表面的某强度性质，而表面功及表面吉布斯函数则是从能量角度和热力学角度描述系统表面的某一性质。三者虽为不同的物理量，但它们的数值及量纲等同的，均可化为N·m -1。 在一定温度、压力下，若系统有多个界面，其总界面吉布斯函数： s i i s i G A γ=∑ 2. 弯曲液面的附加压力、拉普拉斯方程 附加压力：Δp =p 内-p 外 拉普拉斯方程：2p r γ?= 规定弯曲液面凹面一侧压力位p 内，凸面一侧压力位p 外；γ为表面张力；r 为弯曲液面的曲率半径，△p 一律取正值；附加压力方向总指向凹面曲率半径中心。 3. 毛细现象 毛细管内液体上升或下降的高度 2cos h r g γθρ= 式中：γ为表面张力；ρ为液体密度；g 为重力加速度；θ为接触角；r 为毛细管半径。当液体不能润湿管壁，θ>90°即0cos θ<时，h 为负值，表示管内凸液体下降的深度。 4. 微小液滴的饱和蒸汽压——开尔文公式
【物理化学类课后习题答案大全】 ▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆【物理化学类课后习题答案大全】 ▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆ 《大学物理》完整习题答案 https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=217&fromuid=1000 程守洙、江之永主编《普通物理学》（第五版）详细解答及辅导 https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=3&fromuid=1000 《生物化学》复习资料大全（3套试卷及答案+各章习题集） https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=258&fromuid=1000 《化工原理答案》课后习题答案（高教出版社，王志魁主编，第三版）https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=195&fromuid=1000 《传热学》课后习题答案（第四版） https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=200&fromuid=1000 《高分子化学》课后习题答案（第四版，潘祖仁主编） https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=236&fromuid=1000 《物理学》习题分析与解答（马文蔚主编，清华大学，第五版） https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=50&fromuid=1000 《有机化学》课后答案（第二版，高教版，徐寿昌主编） https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=3830&fromuid=1000 《有机化学》习题答案（汪小兰主编） https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=69&fromuid=1000 《分析化学》课后习题答案（第五版，高教版） https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=122&fromuid=1000 《物理化学》习题解答(天津大学, 第四版，106张) https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=2647&fromuid=1000 《大学基础物理学》课后答案（共16个单元） https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=25&fromuid=1000 《物理化学》习题答案与课件集合（南大） https://www.doczj.com/doc/c513747935.html,/viewthread.php?tid=205&fromuid=1000
一、活性炭的分类 1、按活性炭的形状分类 形状特征 粉状活性炭除了以木屑等为原料生产的粉状活性炭以外，还包括颗粒活性炭的粉化产物等颗粒活性炭从形状上可分为破碎状、圆柱状、球状、中空微球状等几种 破碎状炭椰壳活性炭、煤质活性炭属于此类。活性炭的外表面因破碎而具有棱角 球形炭有将炭化物作成球形以后再活化及以球形树脂为原料生产的活性炭两种 纤维状活性炭以纤维状的物质为原料制成的活性炭。有丝状、布状及毡状几种 2、按活性炭的制造方法分类 活化方法活化剂 化学药品活化法活性炭氯化锌、磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠等化学药品 强碱活化法活性炭氢氧化钾、氢氧化钠等 气体活化法活性炭水蒸气、二氧化碳、空气等 水蒸气活化法活性炭水蒸气 3、按活性炭的机能分类 活性炭机能 高比表面积活性炭比表面积为2500m 2 /g以上的高比表面积活性炭，用强碱活化法制造分子筛活性炭孔径非常小，用于分离气体 添载活性炭在活性炭上添载上金属盐之类各种化学药品，用于脱臭、触媒等场合 生物活性炭水处理的方法之一。使活性炭表面形成微生物膜，通过微生物的分解作用进行净化。与臭氧处理配合，用于净水的高度处理 二、活性炭吸附原理 活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。 1、物理吸附 主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。 其中起主要作用的是分子之间相互吸附作用力，也叫“范德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。