《工程化学基础教案-第5章-2007.ppt

第五章，水溶液中的化学反应和水体保护 一、酸碱理论 二、弱酸、弱碱的解离平衡及解离常数 三、同离子效应和缓冲溶液 四、pH值的测定 5. 2 水溶液中的沉淀溶解反应和配位反应 二、沉淀溶解反应应用举例 三、配位解离平衡 四、配位反应的应用实例 5. 3 相平衡和非水溶液中的化学反应 二、溶剂是多组分的溶液的气液液液和液固平衡 三、胶体 四、非水溶液中的反应 5. 4 水质与水保保护 二、水体质量 三、水体污染 被污染的京杭大运河 四、水体污染的控制与治理 作业： (3) 镉 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 水质与水体保护 镉中毒是慢性过程，潜伏期最短为2至8年，一般为15至20年 镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，首先使肝脏受损，继而引起骨软化症。该病以疼痛为特点，活动时疼痛会加剧，重症患者，其四肢可屈曲变形，身高比健康时缩短10至30厘米。到了病发期，由于中毒者髋关节活动受限，其行走将呈现一种特殊的步态不稳，医学上称为“鸭步态” 2. 氰化物、酸和碱 河南浚县北老观嘴村 左图：从三米深的井里打出的水 中图：村里终于有了一口152米深的深水井 右图：无知的孩子在污染了的卫河边玩耍 造纸厂：纷纷患上肠癌、食道癌、肝癌、胃癌等病 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 水质与水体保护 胫腓骨骨松质硬化，髓腔狭窄，并见骨间膜钙化呈羽毛状。 地方性骨病 氟骨症 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 水质与水体保护 氟污染中的?浙江东部天台县平桥镇叠石村 2002年底，34岁的安德相满嘴牙齿已经松动，发黄发黑，村里20岁以上的人大都和他一样，牙齿“未老先衰”。 来源：《中国青年报》2003年1月03日 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 水质与水体保护 在印度比哈尔邦首府巴特那南部约210公里的一个村子里，一名患有氟骨症的老人躺在家里的床上。因为该地区的饮用水中氟化物严重超标，导致这里90%的村民患有氟骨症。患者骨骼变形，腰疼痛，关节僵硬，甚至瘫痪。许多氟骨症患者生活不能自理，给家庭和社会带来沉重负担。 患有氟骨症的8岁男孩巴拉克试图站立起来 医业网 2003年10月13日 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 水质与水体保护 3．有机污染物 有毒有机污染物的共同特点：大多数为难降解有机物，在水中残留时间长，有蓄积性，可促进慢性中毒、致癌、致畸、致突变等生理毒害 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 水质与水体保护 2. 临界状态和超临界状态 实验证明，每种液体都存在一个特殊的温度，在该温度以上，无论加多大压力，都不能使气体液化。我们称这个温度为临界温度，以 Tc 或 tc 表示。所以，临界温度是使气体能够液化所允许的最高温度。对应于在临界温度下使气体液化所需要的最低压力称为临界压力，以 pc 表示。系统处以临界温度、临界压力下的状态称为临界状态。 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 相平衡和非水溶液 表5. 3 一些物质的临界温度和临界压力 11. 313 132 NH3 4. 109 318. 57 C6H5CH3 4. 596 –82. 62 CH4 6. 148 240. 77 C2H5OH 7. 375 30. 98 CO2 22. 05 373. 91 H2O pc /MPa tc /℃ 物 质 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 相平衡和非水溶液 3. 蒸馏和萃取 蒸馏 蒸馏和萃取是对物质进行分离的两种操作。 精馏则是通过塔内若干层塔板进行连续蒸馏，从塔顶得到高纯度的易挥发组分，从塔底得到高纯度难挥发组分。 蒸馏分离是气液平衡的应用。 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 相平衡和非水溶液 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 相平衡和非水溶液 分馏塔 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 相平衡和非水溶液 例如：要将苯从正己烷与苯混合物中分离出来。可加入与正己烷不互溶，但与苯可完全互溶的二甘醇。 萃取 萃取分离是液液平衡、液固平衡的应用。 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 相平衡和非水溶液 萃取剂 萃取剂 萃取相 萃余相 静置 萃取过程 原料液 搅拌机 分步放出 萃取相 萃余相 原料液=苯+正己烷 萃取剂=二甘醇 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 相平衡和非水溶液 为提高效率和纯度常采用填料塔或板式塔连续接触逆流萃取。 萃取过程 第5章 水溶液中的化学反应和水体保护 相平衡和非水溶液 若在压力稍高于萃取剂的临界压力，温度稍低于萃取剂的临界温度下进行超临界萃取分离，这比传统分离可能有更好的效果。在有机物的分离