上海应用技术学院
研究生课程（论文类）试卷
2014 / 2015学年第1 学期
课程名称：应用电化学
课程代码：NX0702002
论文题目：电化学处理大气污染物的现状与展望学院：化学与环境工程学院
专业: 化学工程
姓名：
学号：
大气污染物综合排放标准 （GB16297-1996） 代替GB3548-83、GB4276-84、 GB4277-84、GB4282-84、 GB4286-84、GB4911-85、 GB4912-85、GB4913-85、| GB4916-85、GB4917-85、 GBJ4-73各标准中的废气部分 国家环境保护局1996－04－12批准1997－01－01实施 前言 根据《中华人民共和国大气污染防治法》第七务的规定，制定本标准。 本标准在原有《工业“三废”排放试行标准》(GBJ4－73)废气部分和有关其它行业性国家大气污染物排放标准的基础上制定。本标准在技术内容上与原有各标准有一定的继承关系，亦有相当大的修改和变化。 本标准规定了33种大气污染物的排放限值，其指标体系为最高允许排放浓度、最高允许排放速率和无组织排放监控浓度限值。 国家在控制大气污染物排放方面，除本标准为综合性排放标准外，还有若干行业性排放标准共同存在，即除若干行业执行各自的行业性国家大气污染物排放标准外，其余均执行本标准。 本标准从1997年1月1日起实施。 下列各标准的废气部分由本标准取代，自本标准实施之日起，下列各标准的废气部分即行废除。 GBJ4-73 工业“三废”排放试行标准 GB3548-83 合成洗涤剂工业污染物排放标准 GB4276-84 火炸药工业硫酸浓缩污染物排放标准 GB4277-84 雷汞工业污染物排放标准 GB4282-84 硫酸工业污染物排放标准 GB4286-84 船舶工业污染物排放标准 GB4911-85 钢铁工业污染物排放标准 GB4912-85 轻金属工业污染物排放标准 GB4913-85 重有色金属工业污染物排放标准 GB4916-85 沥青工业污染物排放标准 GB4917-85 普钙工业污染物排放标准 本标准的附录A、附录B、附录C都是标准的附录。 本标准由国家环境保护局科技标准司提出。
中国能源现状及发展前景分析 学号；作者： [ 摘要] 能源是人类社会生活和发展的物质基础，一直为世界各国所重视。本文从中国能源现状的分析入手，对石油、天然气、煤炭、电力四大主要能源现状作了初步考察，充分认识到我国能源面临着一系列挑战。同时对我国实现社会主义现代化征途中对能源的发展前景进行了展望和对策分析。 [ 关键词] 能源；现状；挑战；发展前景；中国 一直以来, 能源问题都被世界各个国家所重视, 因为能源是人类社会生活和发展进步的物质基础。在过去的20 世纪中, 人类使用的能源主要有四种, 就是原油、天然气、煤炭和电力。而根据国际能源机构的统计, 假使按目前的势头发展下去, 不加节制, 那么,地球上原油、天然气、煤炭三种能源供人类开采的年限, 分别只有40 年、60 年和220 年了。进入21 世纪, 能源问题的重要性更是越来越突出, 确切地说, 能源问题已经不仅仅是某一个国家的问题,而是整个世界, 整个人类社会所要面对和所要解决的问题。 一、我国能源的现状 我国既是能源的消费大国, 也是能源的生产大国。虽然1990年以来能源生产总量已名列前茅, 但人均占有能源消费量只有发达国家的5%-10%; 但在另一方面, 每万美元国民生产总值能耗方面则为世界各国之首, 为印度的2.2 倍, 为发达国家的4-6 倍; 使用能源的设备效率偏低, 又造成能源的浪费, 能源利用效率不高。[1]再者, 我国能源生产与消费以煤及石油为主, 造成严重的环境污染。 （一）煤炭资源 中国是世界最大煤炭生产国和消费国。我国以煤为主的能源结构在相当长的时间内难以改变。然而, 煤炭利用严重污染环境, 据统计, 每燃烧1 吨标准煤排放二氧化碳约26 公斤, 排放二氧化硫约24 公斤、排放氮氧化物约7 公斤。[2] 这不仅影响和危害人类的身体健康, 还直接影响人类赖以生存的条件。 （二）石油资源 我国石油资源相对短缺。中国目前有待发现和探明的石油资源比较丰富, 但勘查难度比较大。随着社会经济的发展, 我国的石油需求量将会越来越大。据有关部门预测, 到2020 年, 我国石油消费量最少也要4.5 亿t, 届时石油的对外依赖度将有可能接近60%。国际能源署公布的数据甚至称, 到2030 年中国进口石油占石油总需求的百分比将激增至80%以上。[3] （三）天然气资源 天然气是一种清洁和使用方便的能源, 我国是开发利用天然气最早的国家, 天然气资源储藏量达380000 亿立方米, 目前已探明储量仅占5%, 天然气在能源结构中的比重仅占2.1%, 为世界平均水平的十分之一。目前, 国家已开始全国天然气管网的大规模建设,特别是启动了西部大开发序幕性工程的"西气东输"工程, 为天然气的合理利用打下了坚实的基础。 （四）电力资源 过去十多年, 中国电力工业高速发展, 2003 年发电量为1990年的3 倍。2003 年, 发电装机容量391 40GW。到2004 年5 月, 发电装机容量达400GW。2004 年9 月, 水电装机容量达100GW, 居世界首位。全国1GW以上电站共有107 个, 最大水电站是三峡水电站, 已装机5 9GW; 最大火电站是山东德州电站, 2 4GW; 最大核电站是广东岭澳核电站, 1 98GW。[4] 但是, 中国20 世纪60 年代中期出现大范围缺电。造成严重缺电局面的原因是多方面的, 但主要是体制问题, 包括: 高耗电产业过度发展, 电力预测和规划失误, 以及电力改革尚未从根本上改变垄断经营格局等。
大气监测方案 制定大气污染监测方案的程序为:大气污染监测方案的程序为：首先要根据监测目的进行调查研究，收集必要的基础资料，然后经过综合分析，确定监测项目，设计布点网络，选定采样频率、采样方法和监测技术，建立质量保证程序和措施，提出监测结果报告要求及进度计划等。 二、监测目的是: 1.通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连续地监测，判断大气质量是否符合国家制订的大气质量标准，并为编写大气环境质量状况评价报告提供数据。 2.为研究大气质量的变化规律和发展趋势,开展大气污染的预测预报工作提供依据。 3.为政府部门执行有关环境保护法规，开展环境质量管理，环境科学研究及修订大气环境质量标准提供基础资料和依据。 三、有关资料的收集 污染源分布及排放情况包括：弄清污染源类型、数量、位置、排放的主要污染物及排放量、所用原料、燃料及消耗量等。另外，区别高低烟囱形成污染源的大小，一次污染物与二次污染物应区别清楚。 二）气象资料。对污染物在大气中的扩散、输送及变化情况有影响。主要有要收集监测区域的风向、风速、气温、气压、降水量、日照时间、相对湿度、温度的垂直梯度和逆温层底部高度等资料。 三) 地形资料。地形对当地的风向、风速和大气稳定情况等有影响。因此，是设置监测网点时应考虑的重要因素。 (四) 土地利用和功能分区情况：这也是设置监测网点时应考虑的重要因素之一。不同功能区的污染状况是不同的。如工业区、商业区、混合区、居民区等污染状况各不相同。(五) 人口分布及人群健康情况。环境保护的目的是维护自然和的生态平衡，保护人群的健康。因此，掌握监测区域的人口分布,居民和动植物受大气污染危害情况及流行性疾病等资料，对制订监测方案、分析判断监测结果是有益的。 第三章大气和废气监测 第二节大气污染监测方案的制定 大气污染监测方案的程序为：首先要根据监测目的进行调查研究，收集必要的基础资料，然后经过综合分析，确定监测项目，设计布点网络，选定采样频率、采样方法和监测技术，建立质量保证程序和措施，提出监测结果报告要求及进度计划等。 一、监测目的 1.通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连续地监测，判断大气质量是否符合国家制订的大气质量标准，并为编写大气环境质量状况评价报告提供数据。 2.为研究大气质量的变化规律和发展趋势，开展大气污染的预测预报工作提供依据。 3.为政府部门执行有关环境保护法规，开展环境质量管理，环境科学研究及修订大气环境质量标准提供基础资料和依据。 二、有关资料的收集
电化学发展史 电化学是物理化学的一个重要组成部分，它不仅与无机 化学、有机化学、分析化学和化学工程等学科相关，还渗透 到环境科学、能源科学、生物学和金属工业等领域。 电化学作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导 体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成 的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。
传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换，如电解和原电池。但电化学并不局限于电能出现的化学反应，也包含其它物理化学过程，如金属的电化学腐蚀，以及电解质溶液中的金属置换反应。 一、16-17世纪：早期的相关研究 公元16世纪标志着对于电认知的开始。在16世纪50年代，英国科学家William Gilbert （威廉·吉尔伯特，1540-1605）花了17年时间进行磁学方面的试验，也或多或少地进行了一些电学方面的研究。吉尔伯特由于在磁学方面的开创性研究而被称为“磁学之父”，他的磁学研究为电磁学的产生和发展创造了条件。 吉尔伯特按照马里古特的办法，制成球状磁石，取名为“小地球”，在球面上用罗盘针和粉笔划出了磁子午线。他证明诺曼所发现的下倾现象也在这种球状磁石上表现出来，在球面上罗盘磁针也会下倾。他还证明表面不规则的磁石球，其磁子午线也是不规则的，由此认为罗盘针在地球上和正北方的偏离是由陆地所致。他发现两极装上铁帽的磁石，磁力大大增加，他还研究了某一给定的铁块同磁石的大小和它的吸引力的关系，发现这是一种正比关系。吉尔伯特根据他所发现的这些磁力现象，建立了一个理论体系。他设想整个地球是一块巨大的磁石，上面为一层水、岩石和泥土覆盖着。他认为磁石的磁力会产生运动和变化。他认为地球的磁力一直伸到天上并使宇宙合为一体。在吉尔伯特看来，引力无非就是磁力。吉尔伯特关于磁学的研究为电磁学的产生和发展创造了条件。在电磁学中，磁通势单位的吉伯 （gilbert）就是以他的名字命名，以纪 念他的贡献。 1663年，德国物理学家Otto von Guericke（奥托·冯·格里克1602-1686） 发明了第一台静电起电机。这台机器由 球形玻璃罩中的巨大硫磺球和转动硫 磺球用的曲轴组成的。当摇动曲轴来转 动球体的时候，衬垫与硫磺球发生摩擦 产生静电。这个球体可以拆卸并可以用 作电学试验的来源。 二、18世纪：电化学的诞生 在18世纪中叶，法国化学家夏尔·杜菲发现了两种不同的静电，他将两者分别命名为“玻璃电”和“松香电”，同种相互排斥而不同种相互吸引。杜菲因此认为电由两种不同液体组成：正电“vitreous”（玻璃），以及负电“resinous”（树脂），这便是电的双液体理论，这个理论在18世纪晚期被本杰明·富兰克林的单液体理论所否定。 1781年，法国物理学家Charles Augustin de Coulomb (夏尔·奥古斯丁·库仑1736-1806)在试图研究由英国科学家Joseph Priestley (约瑟夫·普利斯特里1733－1804)提出的电荷相斥法则的过程中发展了静电相吸的法则。 1771年，意大利生理学家、解剖学家Luigi Galvani(路易吉·伽伐尼1737-1798)发现蛙腿肌肉接触金属刀片时候会发生痉挛。他于1791年发表了题为“电流在肌肉运动中所起的作用”的论文，提出在生物形态下存在的“神经电流物质”，在化学反应与电流之间架起了一座桥梁。这篇论文的发表标志着电化学和电生理学的诞生。在论文中，伽伐尼认为动物体内中存在着一种与“自然”形式（如闪电）或“人工”形式（如摩擦起电）都不同的“动物电”，
电化学腐蚀与防护 姓名：吴三（09化学） 学号：0909401069金属腐蚀现象在日常生活中是司空见惯的，在腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态.这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故.美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元,占当年国民经济生产总值的 4.2％.据统计,每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10~20%.金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算.所以金属的防腐蚀意义重大。 1.金属腐蚀的分类 金属表面由于外界介质的化学或电化学作用而造成的变质及损坏的现象或过程称为腐蚀。介质中被还原物质的粒子在与金属表面碰撞时取得金属原子的价电子而被还原，与失去价电子的被氧化的金属“就地”形成腐蚀产物覆盖在金属表面上，这样一种腐蚀过程称为化学腐蚀；不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子。在金属腐蚀中最为严重的就是电化学腐蚀。 金属电化学腐蚀一般分为两种：（1）析氢腐蚀；（2）吸氧腐蚀。 (1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时) 负极(Fe)：Fe－2eˉ=Fe2+ Fe2++2H2O= Fe(OH)2+2H+ 正极(杂质)：2H++2eˉ=H2 电池反应：Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑ 由于有氢气放出，所以称之为析氢腐蚀。
(2)吸氧腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时) 负极(Fe)：Fe－2eˉ=Fe2+ 正极：O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ 总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 由于吸收氧气，所以也叫吸氧腐蚀。 析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的Fe(OH)2被氧所氧化，生成的4Fe(OH)3脱水生成Fe2O3铁锈。 反应式：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。 Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑ O2+2H2O+4eˉ→4OHˉ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 2H++2eˉ→H2 析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中，而吸氧腐蚀发生在弱酸性或中性环境中。 2.金属腐蚀的防护 从腐蚀角度保护金属材料最简单易行的方法是将材料与腐蚀环境隔离。 例如有机涂料、无机物的搪瓷等涂覆金属表面以使材料与环境隔绝。当这些保护层完整时是能起到保护作用的。这里主要介绍已经广为人们采用的电化学防腐蚀的方法。 （1）.金属镀层 在钢铁底层上常用电镀一薄层更耐腐蚀的金属（如Cr、Ni、Pb等）的方法来保护钢铁制品。如果用金属Zn、Cd等作镀层，构成腐蚀电池的极性则与上述相反，镀层微孔内裸露的钢为阴极，Zn或Cd的镀层为阳极，通过牺牲阳极，使钢得到阴极保护。镀Sn的Fe（马口铁）广泛用于食品罐头，虽然Sn的标准电极电位高于Fe，但在食品有机酸中却低于Fe,也可起牺牲阳极的作用。镀层如为贵金属（Au、Ag等）、易钝化金属（Cr、Ti）
2018年大气污染物综合排放标准大全
前言 根据《中华人民共和国大气污染防治法》第七务的规定，制定本标准。 本标准在原有《工业“三废”排放试行标准》(GBJ4－73)废气部分和有关其它行业性国家大气污染物排放标准的基础上制定。本标准在技术内容上与原有各标准有一定的继承关系，亦有相当大的修改和变化。 本标准规定了33种大气污染物的排放限值，其指标体系为最高允许排放浓度、最高允许排放速率和无组织排放监控浓度限值。国家在控制大气污染物排放方面，除本标准为综合性排放标准外，还有若干行业性排放标准共同存在，即除若干行业执行各自的行业性国家大气污染物排放标准外，其余均执行本标准。 下列各标准的废气部分由本标准取代，自本标准实施之日起，下列各标准的废气部分即行废除。 GBJ4-73 工业“三废”排放试行标准
?GB3548-83 合成洗涤剂工业污染物排放标准 ?GB4276-84 火炸药工业硫酸浓缩污染物排放标准 ?GB4277-84 雷汞工业污染物排放标准 ?GB4282-84 硫酸工业污染物排放标准 ?GB4286-84 船舶工业污染物排放标准 ?GB4911-85 钢铁工业污染物排放标准 ?GB4912-85 轻金属工业污染物排放标准 ?GB4913-85 重有色金属工业污染物排放标准 ?GB4916-85 沥青工业污染物排放标准 ?GB4917-85 普钙工业污染物排放标准 本标准的附录A、附录B、附录C都是标准的附录。 本标准由国家环境保护局科技标准司提出。 本标准由国家环境保护局负责解释。 1 主题内容与适用范围 1.1 主题内容 本标准规定了33种大气污染物的排放限值，同时规定了标准执行中的各种要求。 1.2 适用范围
中国能源现状分析 1、能源消费需求不断增加 能源就是经济与社会发展得动力,人们对更高生活水平得追求导致能源消费需求得增加。2005~2009年,中国得GDP年增长率都在10%上下,与此想对应得就是,能源需求平均增速为7、45%,远高于同期世界能源消费得平均增速为1、65%(见图1)。 图1 世界与中国能源消费增加速度 资料来源:BP世界能源统计、中国能源统计年鉴 2、能源消费结构不合理
在能源消费需求不断增加得同时,我国得能源消费结构相对不合理,主要体现为:新能源比例低,常规能源“多煤、缺油、少气”。 2005~2009年,我国得能源消费结构中,新能源比例低于3、1%,而世界得平均水平为12%;常规能源中,煤炭得比例占74%以上,而世界能源消费结构中,以石油为主,煤炭比重略高于天然气(见图2、3)。 图2 2005~2009年世界能源消费结构
图3 2005~2009年中国能源消费结构 资料来源:BP世界能源统计、中国能源统计年鉴 3、能源危机与环境危机 能源消费需求得快速增加,使常规能源面临枯竭得危机。如果以2009年得能源探明储量、生产量、消费量为基础,中国已探明储量得常规能源仅能开采、消费不足35年,而这一数字得全世界平均值也仅不足80年。在无重大能源发现或能源消费结构无重大变化得情况下,全世界常规能源在未来100年内消耗殆尽,而石油可能就是最先枯竭得能源(见图4、5)。
图4 2009年中国、世界能源储产比 图5 2009年中国、世界能源储消比储产比=2009年已探明储量/2009年得生产量;
储消比=2009年已探明储量/2009年得消费量。 资料来源:BP世界能源统计2010年6月 常规能源得消费带来一系列得环境问题,如气候变化、酸雨。 常规能源得消费产生正在使全世界得温室气体浓度快速上升。根据世界气象组织WMO发布得《温室气体公报》,全球二氧化碳、甲烷、氧化亚氮得平均浓度比工业革命前(1750年前)分别增加了38%、158%与19%。温室气体增加带来得冰川融化,海平面上升,极端天气贫乏等诸多环境灾难。 2010年中国监测得443个城市中,189个城市出现酸雨,8个城市(区)酸雨频率为100%,也就就是说逢雨必酸。 4、新能源繁荣与困境 能源危机、环境危机已经引起世界各国得高度重视,发展新能源无疑就是不二选择,而目前技术最成熟得水电、核电、风电、太阳能发电与热利用成为各国最佳选择。 1)新能源得繁荣 今年年初得能源工作会议上提出,十二五能源发展得主要目标就是: 一次能源消费总量控制在40亿吨标煤,2009年这一数字为29、2亿吨标煤,即2010~2015年得年均增速低于7、4%(前文提到,2005~2009这一数字为7、45%)。就目前瞧来,这一目标基本可以实现。 非化石能源在一次能源消费中比重达十二五末达11、4%,十三五末达15%。即到2015年非化石能源消费折合标煤约4、6亿吨标煤(2009年这一数字为0、9
大气污染物检测及分析方案
目录 第一章绪论 (1) 1.1大气污染形成的原因及危害 (1) 1.1.1形成原因 (1) 1.1.2危害 (1) 1.3大气污染物监测的意义 (2) 1.4大气污染物监测的现状.................................................... 错误！未定义书签。 1.5本文研究的内容，目的和意义 (2) 第二章大气污染物的测定与分析技术 (4) 2.1大气污染物的各种测定方法 (4) 2.1.1大气中S02的测定方法及其特点 (4) 2.1.2大气中NO x的测定方法及特点 (5) 2.1.3大气中TSP的测定的方法 (6) 2.2实验方法的最终选择 (6) 2.2.1大气中S02的测定 (6) 2.2.2大气中NO x的测定 (10) 2.2.3大气中TSP的测定 (12) 第三章绘制标准曲线 (15) 3.1S02标准曲线 (15) 3.1.1标准曲线绘制前的工作 (15) 3.1.3测定数据 (15) 3.2NO X标准曲线 (16) 3.2.1标准曲线绘制前的工作 (17) 3.2.2配置好的标准色列图 (17) 3.2.3测定数据 (17) 第四章废气样品的测定分析 (19) 4.1废气采样 (19) 4.1.1 S02的采样 (19) 4.1.2 NOx的采样 (19) 4.1.3 TSP的采样 (19) 4.2样品的测定与分析 (20)
4.2.1 S02的测定与分析计算 (20) 4.2.2 NOx的测定与分析 (21) 4.2.3 TSP的测定与分析 (21) 4.3结果与讨论 (22) 4.3.1 S02的采样分析结果 (22) 4.3.2 NOx的采样结果分析 (24) 4.3.3 TSP的采样结果分析 (26) 4.4误差分析 (29) 第五章VB编程 (31) 第六章全文总结 ..................................................................... 错误！未定义书签。 6.1实验总结............................................................................ 错误！未定义书签。 6.2实验中遇到的问题............................................................ 错误！未定义书签。 6.3对我国环境保护的建议与展望........................................ 错误！未定义书签。
有机电化学合成及其发展方向 摘要 介绍有机电化学合成的原理，研究内容。有机电化学合成与传统合成的优势，介绍中国有机电化学合成的发展以及有机电化学的新进展。有机电化学的高效、经济、无污染性。还有有机电化学合成的若干发展方向。 关键词 有机电化学发展方向绿色化学 Review on organic electrosynthesis and its Development trend Abstract In this paper，the principle and the research method of organic electro- ynthesis---one of the most efficient green technology was discussed. The principle of organic electrosynthesis, applications, and the advantages co- mparing to the tradition organic synthesis were expounded. Introduction to Chinese organic electrosynthesis development and advancement of organic electrochemistry. Organic electrosynthesis of high efficiency, no pollution. There are several development directions of organic electrosynthesis. Key words：organic electrosynthesis；developments of research；Green Chemistry; 引言部分 以电化学方法合成有机化合物称为有机电合成，它是把电子作为试剂，通过电子得失来实现有机化合物合成的一种新技术，这是一门涉及电化学、有机合成及化学工程等学科的交叉学科。由于电化学早已有之，合成技术、化学工程技术和化学材料不断更新，因而，有人称之为“古老的方法，崭新的技术”[1]。 有机电合成是有机合成的一个分支学科，有其独特的优点和优势。有机电合成与一般有机合成相比，有机电合成反应是通过反应物在电极上得失电子实现的，一般无需加入氧化还原试剂，可在常温常压下进行，通过调节电位、电流密度等来控制反应，便于自动控制。这样，简化了反应步骤，减少物耗和副反应的发生。可以说有机电合成完全符合“原子经济性”要求，而传统的合成催化剂和合成“媒介”是很难达到这种要求的。从本质来说，有机电合成很有可能会消除传统有机合成产生环境污染的根源。有机电化学合成也是一种绿色化学，中国走可持续发展战略，在化学合成中有机电合成将会占很大比例。将是未来的合成化学的
探究金属的电化学腐蚀 一、设计理念 “金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性异常棘手的科技难题。本节课着重讨论金属的电化学腐蚀机理，阐述吸氧腐蚀和析氢腐蚀的反应原理，指出金属电化学腐蚀的本质是金属表面形成了微型原电池，使金属失去电子而被氧化。通过模型建构促进学生对金属电化学腐蚀原理的理解；通过实验探究，帮助学生主动建构，促进认知发展。设计过程体现“从具体性知识传授到核心观念建构、从知识为本到基于学生认识发展”的理念，让学生体验科学探究的过程，转变学习方式。同时借助手持技术，控制变量、数据采集、绘制成图，师生通过“观察-讨论-解释”曲线变化趋势来分析判断金属腐蚀类型，更准确的得出不同环境条件下金属的电化学腐蚀类型不同。全课从“宏观-微观-符号-曲线”四重表征引导学生学习金属电化学腐蚀的工作原理，实现教学既定目标。 二、教学背景 （一）教材分析 金属的电化学腐蚀是人教版选修4《化学反应原理》第4章第四节内容。人教版教材必修1已经重点介绍了氧化还原反应原理，必修2学习了简单原电池的工作原理和形成条件。选修4第四章前3节重点学习原电池、化学电源、电解池知识。本节知识是对前面所学知识的重组、加工、细化的过程，也是将前面学习过的理论知识，在具体社会生活环境中进行实践应用的过程。 学生对金属腐蚀的现象和危害，对金属防腐措施，有着较为丰富的生活经验，但存在的主要问题是对知识的学习只注重表面现象，缺乏一定的综合思维能力。通过本节内容的学习，有助于学生将所学知识整合、应用，指导生产、生活和社会实践，达到学以致用的目的，体会化学学习的价值，更有利于培养学生发现问题、分析问题、联系实际解决问题的能力。 （二）学情分析 本节内容紧密联系实际，学生学习兴趣浓厚，具备了主动探究的原动力。高二学生具备了一定的实验设计能力、实验操作能力，具备了一定的分析问题、解决问题能力和比较归纳能力。根据教材所呈现的内容和学生学习的思维规律及特点，学生虽然有一定的生活经验，但要将感性认识与相关理论联系起来，清晰区分钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理及发生条件，并用化学用语准确表达出来，仍存有一定困难。针对学生实际，制定了以下教学目标。 三、教学目标 1．认识钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件，掌握其原理，学会书写电极反应式和总反应式。 2．设计实验定性探究钢铁在不同条件下发生电化学腐蚀的类型，提升对实验现象的观察能力和分析解决问题能力。
大气污染物无组织排放监测技术导则 ／T55－2000 1主题内容与适用范围 1.1主题内容 本标准对大气污染物无组织排放监控点设置方法、监测气象条件的判定和选择、监测结果的计算等作出规定和指导，是16297－1996大气污染物综合排放标准》附录C的补充和具体化。 1.2适用范围 1.2.1本标准适用于环境监测部门为实施16297－1996附录C，对大气污染物无组织排放进行的监测，亦适用于各污染源单位为实行自我管理而进行的同类监测。 1.2.2本标准为技术指导性文件，环境监测部门应按照6297—1996附录C的规定和原则要求，参照具体情况和需要，执行标准相应的规定和要求。 1.2.3工业炉窑、炼焦炉、水泥厂的大气污染物无组织排放监测点设置，仍按其相应大气污染物排放标准9O78—1996；16171—1996；4915－1996中的有关规定执行，其余有关问题参照本标准的规定执行。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过本标准引用而构成为本标准的条文。 6297—1996大气污染物综合排放标准 3定义 本标准所涉及的名词术语，包括无组织排放、无组织排放源、无组织排放监控点、无组织排放监控浓度限值、单位周界等，其含义均与6297－1996中相应的定义相同。 4无组织排放监测的基本要求 4.1控制无组织排放的基本方式 按照16297—1996所作的规定，我国以控制无组织排放所造成的后果来对无组织排放实行监督和限制。采用的基本方式，是规定设立监控点（即监测点）和规定监控点的空气浓度限值。在16297一1996中，规定要在二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的无组织排放源下风向设监控点，同时在排放源上风向设参照点，以监控点同参照点的浓度差值不超过规定限值来限制无组织排放；规定对其余污染物在单位周界外设监控点和监控点的浓度限值。 4.2设置监控点的位置和数目 根据6297－1996的规定，二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的监控点设在无组织排放源下风向2～5范围内的浓度最高点，相对应的参照点设在排放源上风向2～5范围内；其余物质的监控点设在单位周界外10m范围内的浓度最高点。按规定监控点最多可设4个，参照点只设1个。 4.3采样频次的要求 按规定对无组织排放实行监测时，实行连续1小时的采样，或者实行在1小时内以等时间间隔采集4个样品计平均值。在进行实际监测时，为了捕捉到监控点最高浓度的时段，实际安排的采样时间可超过1小时。 4.4对于低矮有组织排放源造成影响的处理 依照上述规定设置监控点所测得的污染物在空气中的浓度，并非都是由无组织排放所造成，事实上某
随着电子技术的进步，我国电化学分析由很大发展。1981年全国第一次电分析化学学术会议 标志着我国电化学分析工作者已有自己的创造和特色，某些方面接近国际水平。在示查脉冲 极谱方面，国内已有多种自制仪器应用于环境保护分析、有机物，药物和生化分析等方面， 可检测微量、痕量元素。 在极谱催化波方面，已可在国产的直流、示波、脉冲等极谱仪上作微量、痕量，甚至超痕量 的测定。对铂族元素的极谱催化波的研究，已有系列报道并有专著发表，稀土离子的络合吸 附波，已提出近10种，是我国在稀土极谱分析中的一个突破；在极谱催化电流方程式的理论研究和实际应用上，近10年来不断有所报道。 在溶出伏安分析方面，国内已有玻碳电极，汞膜电极商品生产，可做许多元素的阳极溶出和 阴极溶出分析，对硒、碲的阴极溶出做了比较深入的研究，这对硒的环境科学和某些地方病 的研究有重要意义。 从科学的发展看，电化学与生命科学、物理化学、能源，药理和环境保护诸方面关系密切。 在探索生命现象问题上，已讨论到生物细胞有类似于燃料电池的概念和模型。1980年国际极 谱学术会议上也讨论到DNA，嘌呤、金属卟啉、蛋白质、环境生态与电化学、电分析的有关问题，还联系到已传、能源、修饰电极、光电化学及叶绿素的光合作用。在海洋资源综合利用，环境科学、易学、药学、临床。免疫各方面都有电化学分析用武之地。 各种电化学分析新方法不断涌现，想着连续、自动、灵敏、快速、联用和计算机方向发展。 电化学分析仪器的型号也在相应的发展更新，许多有机物、药物的层顶都可以用电化学方法：一些原来要在非水溶液中进行测定的也可在水溶液中进行。电化学新一期铸件普及到地方厂矿，基层科研单位和医院，电化学分析方法在分析化学中占及重要的地位，已成为经济工作 中常用的技术。
2）电化学腐蚀速率的测定 金属的腐蚀速度可用腐蚀失重或腐蚀深度表示，也可用腐蚀电流密度表示。在电化学腐蚀过程中，一般以自腐蚀电流密度i corr的大小来衡量金属的腐蚀速度。测定腐蚀电流密度的方法很多，本实验用塔费尔直线外推法来测定金属电化学腐蚀过程中的腐蚀电流密度，来衡量金属的腐蚀速度。如图2-1为塔费尔直线。 图2-1极化曲线外延法测得金属腐蚀速度 极化曲线的这一区段称为塔费尔区，也叫强极化区。在极化曲线中，塔费尔直线延长线的交点处，金属阳极溶解的速度和阴极的去极化反应的速度相等。金属的腐蚀达到相对稳定，这时的电位即是自腐蚀电位，自腐蚀电位的高低反应了材料发生腐蚀的难易程度，自腐蚀电位越高，材料越不容易发生腐蚀，自腐蚀电位越低，材料就越容易发生腐蚀；所对应的电流就是金属腐蚀电流，腐蚀电流反应了金属发生腐蚀的快慢程度，腐蚀电流越大，金属发生腐蚀的速度就越大，腐蚀电流越小，金属发生腐蚀的速度就越小。根据这一原理，测定金属的极化曲线。将阳极或者阴极的塔费尔直线外推到与过电位为零的直线相交，交点对应的电流为腐蚀速度。 3）实验设备及条件 ①实验设备 实验采用电化学测量系统对各试样进行电化学腐蚀性能测试实验。其装置如图2-2所示：
图2-2 电化学极化曲线测量装置示意图 实验装置中三电极体系中以饱和甘汞（SCE）电极作为参比电极（reference electrode）；Pt 电极作为辅助电极（auxiliary electrode）；代测试样为研究电极（research electrode）。参比电极和研究电极间用盐桥连接，鲁金毛细管（capiliary）距研究电极1～2毫米。 电化学工作站部分参数如下： 初始电位(V)：-2；终止电位(V)：2.2；扫描段数：1；终止电位处保持时间：0；静置时间：2s；电流灵敏度(A/V)：1.e-0.04。 ②实验条件 a．腐蚀试样：对1#到12#试样进行蜡封，即：在试样上用油性笔取1cm×1cm 的面积，并在其上放置橡皮，而后将烧化的蜡汁快速滴于试样表面，即蜡封处理。 b．腐蚀溶液：3.5%的NaCl水溶液（与浸泡实验相对应）
中国能源现状及未来的发展 改革开放以来，中国发生了翻天覆地的变化，面对持续、快速增长的中国经济，对能源的需求，特别是对一次能源的需求的不断增长，产生了很多的问题。煤炭开采的安全、利用率、深加工的研发，石油对国外进口的依赖所带来的安全问题，煤层气等个别气体产业化建设问题等等都在制约着中国经济平稳快速发展。中国的能源发展在20年里也取得了很大的成就，实现GDP翻2 番，能源消费翻1 番，完成了中国经济增长所需能源一半靠开发，一半靠节约的目标。 一 对中国能源现状的认识 随着经济建设的推进，资源储量的勘探也越来越清楚。中国地大物博,能源资源丰富,据2006 年中国统计年鉴的数据，全国主要能源的基础储量为:石油248972.1 万t、天然气28185.4亿m3、煤炭3326.4 亿t;但若以“人均拥有量”来衡量,中国却是资源贫瘠国,2006 年人均石油储量只有1.9t, 人均天然气储量2168m3,人均煤炭储量256t,分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%,中国的人均资源储量远远低于世界水平。二 中国能源存在的问题 中国能源结构不合理，能源消费以煤占主导地位，偏离了世界能源结构以油气为发展趋势主流。落后的用煤方式、生产设备、管理方式产生了严重的污染。中国经济现代化正面临能源的严峻挑战:能源供需矛盾尖锐、转换方式落后、能耗高、效率低、生态环境破坏严重、经济损失巨大。 1、 人均能源资源少,供需有差距 中国人口众多,占世界人口的21%,能源矿产人均探明储量相对较少,煤炭资源可以满足较长期需求,而石油和天然气资源则需要以国外资源作为重要补充,才能满足当前和长远的需求。中国是世界能源大国, 一次能源的生产和消费均居世界前列,但人均能源消费水平还很低。 2、 能耗强度高,效率低 由于我国产业结构的不合理性与管理技术上的落后，尽管在能源消耗上有了很大的改善，但是与发达国家比还是存在很大的差距。中国产业生产和居民生活中大量使用高耗能的落后技术和产品，现有的近400 亿m2建筑中, 99%属于高能耗建筑。中国发电、冶金、建材、化工等产业消耗全部一次能源的80%左右,单位产品能耗平均高于国际先进水平20% ～30%。 3、结构不良,污染严重 能源资源决定了中国能源长期以来是以煤为主的能源结构， 不论是火力发电还是工业用煤， 都会造成大量污染排放。SO2和CO2排放量分别
气体传感器—空气污染物检测 气体传感器常用于探测可燃、易燃、有害气体的浓度，以及检测其他空气中常见气体的浓度。气体传感器按照检测原理不同，分为半导体式、电化学式、气相色谱式、热学式、磁学式、光学式等。可检测的气体包括：一氧化碳、二氧化碳（CO 、CO ），二氧化硫（SO ），氮氧化物（NO 、NO ），甲醛，苯及总挥发性有机化合物（TVOC ），氧气（O ），氢气（H ），碳氢化合物等。 1）半导体式气体传感器 半导体式气体传感器是根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件，与气体相互作用时产生表面吸附或反应，引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体 浓度测量的。 从作用机理上可分为表面控制型（采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件）、表面电位型（采用半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件）、体积控制型（基于半导体与气体发生反应时体积发生变化，从而产生电导率变化的工作原理）等。具有结构简22222
单、检测灵敏度高、反应速度快等诸多实用性优点，但其主要不足是测量线性范围较小，受背景气体干扰较大，易受环境温度影响等。 2）电化学式气体传感器 电化学式气体传感器是利用被测气体的电化学活性，将其电化学氧化或还原，从而分辨气体成分，检测气体浓度的。较常见的电化学传感器类型有原电池型、恒定电位电解池型等。 目前，电化学传感器是检测有毒、有害气体最常见和最成熟的传感器。其特点是体积小，功耗小，线性和重复性较好，分辨率一般可以达到0.1ppm，寿命较长。不足是易受干扰，灵敏度受温度变化影响较大。
3）气相色谱式分析仪 气相色谱式分析仪是基于色谱分离技术和检测技术，分离并测定气样中各组分浓度，因此是全分析仪表。气相色谱仪的主要优点是灵敏度高，适合于微量和痕量分析，能分析复杂的多相分气体。缺点是定期取样不能实现连续进样分析，系统较为复杂，多用于试验室分析用，不太适合工业现场气体监测。 4）热学式气体传感器 热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。 热导式是利用气体的热导率，通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的，其仪表类型较多，能分析的气体也较广泛，包括H、CO、SO、NH、Ar等。 2223
苏州大学研究生考试答卷封面 考试科目：仪器分析考试得分：________________院别：材料与化学化工学部专业：分析化学 学生姓名：饶海英学号： 033 授课教师： 考试日期： 2012 年 1 月 10 日
电化学传感器的应用研究 摘要：随着电分析技术的发展，电化学传感技术越来越成为生命科学、临床诊断和药学研究的重要手段之一。本文主要介绍了电化学发光免疫传感器，电化学DNA 传感器、电化学氧传感器、纳米材料电化学传感器的基本概念、原理，以及这些传感器在各领域的应用。 关键词:电化学传感器免疫传感器传感器 电化学传感技术的核心是传感器。传感器能感受(或响应)规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的电子线路所组成，是将一种信息能转换成可测量信号(一般指电学信号)的器件。传感器可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类。本文以化学传感器尤其是电化学传感器进行研究。 电致化学发光(Electrogenerated chemiluminescence)，也称电化学发光(Electrochemiluminescence)，简称ECL，是通过电极对含有化学发光物质的体系施加一定的电压或通过一定的电流，电极氧化还原产物之间或电极氧化还原产物与体系其它共存物质之间发生化学反应并生成某种不稳定的中间态物质，该物质分解而产生的化学发光现象。电致化学发光技术是电化学与化学发光相结合的检测技术，该技术既集成了发光与电化学分析技术的优点，又具有二者结合产生的可控性、选择性、重现性好、灵敏度高、检测限低及动力学响应范围宽等新优势[ 1~3 ]。 电化学传感器可分为以下几个类型。①吸附型：通过吸附方式将修饰物质结合在电极表面得到的修饰电极为吸附型化学修饰电极。可以制备单分子层和多分子层。根据吸附作用力的不同，又可分为平衡吸附型、静电吸附型、LB膜型、SA 膜型、涂层型。②共价键合型：在电极的表面通过键合反应把预定功能团接在电极表面而得到的化学修饰电极为共价型化学修饰电极。常用基体电极有碳电极、玻碳电极、金属和金属氧化物电极。③聚合物型：利用聚合反应在电极表面形成修饰膜的电极。制备方式有氧化还原沉积、有机硅烷缩合、等离子聚合、电化学聚合等。④其他类型：无机物修饰电极，如普鲁士蓝修饰电极、粘土修饰电极、
新建锅炉自2014年7月1日起、10t/h以上在用蒸汽锅炉和7MW以上在用热水锅炉自2015年10月1日、10t/h及以下在用蒸汽锅炉和7MW及以下在用热水锅炉自2016年7月1日起执行本标准，《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）自2016年7月1日废止。各地也可根据当地环境保护的需要和经济与技术条件，由省级人民政府批准提前实施本标准。 1.适用范围 本标准规定了锅炉烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的最高允许排放浓度限值和烟气黑度限值。 本标准适用于以燃煤、燃油和燃气为燃料的单台出力65t/h及以下蒸汽锅炉、各种容量的热水锅炉及有机热载体锅炉；各种容量的层燃炉、抛煤机炉。 使用型煤、水煤浆、煤矸石、石油焦、油页岩、生物质成型燃料等的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉排放控制要求执行。 本标准不适用于以生活垃圾、危险废物为燃料的锅炉。 本标准适用于在用锅炉的大气污染物排放管理，以及锅炉建设项目环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的大气污染物排放管理。 本标准适用于法律允许的污染物排放行为；新设立污染源的选址和特殊保护区域内现有污染源的管理，按照《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》、《中华人民共和国环境影响评价法》等法律、法规、规章的相关规定执行。 2.规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。
《污染源自动监控管理办法》（国家环境保护总局令第28号） 《环境监测管理办法》（国家环境保护总局令第39号） 3.术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1锅炉boiler 锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热热水或其他工质，以生产规定参数（温 度，压力）和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。 3.2在用锅炉in-useboiler 指本标准实施之日前，已建成投产或环境影响评价文件已通过审批的锅炉。 3.3新建锅炉newboiler 本标准实施之日起，环境影响评价文件通过审批的新建、改建和扩建的锅炉建设项目。 3.4有机热载体锅炉organicfluidboiler 以有机质液体作为热载体工质的锅炉。 3.5标准状态standardcondition 锅炉烟气在温度为273K，压力为101325Pa时的状态，简称"标态"。本标准规定的 排放浓度均指标准状态下干烟气中的数值。 3.6烟囱高度stackheight 指从烟囱（或锅炉房）所在的地平面至烟囱出口的高度。 3.7氧含量O2content 燃料燃烧后，烟气中含有的多余的自由氧，通常以干基容积百分数来表示。 3.8重点地区keyregion 根据环境保护工作的要求，在国土开发密度较高，环境承载能力开始减弱，或大气环境 容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放 的地区。 3.9大气污染物特别排放限值speciallimitationforairpollutants