有关材料学的论文范文
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有关材料学的论文范文篇1论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成
石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料,因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性,引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9],这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.
另一方面,PANI作为典型的导电高分子之一,由于合成容易,环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料,由于纳米效应不但能提高材料固有性能,并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容,其电容量甚至可高达3 407 F/g[10]然而,当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能,为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性,人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].
作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO,化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能,但也在一定程度上钝化了PANI [13],另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.
基于以上分析,首先使PANI和GO相互分散和组装,借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料,以期获得高性能的超级电容器电极材料.
1实验部分
1.1原材料
苯胺(AR, 国药集团),经减压蒸馏后使用氧化石墨烯(自制)过硫酸铵(APS, AR, 湖南汇虹试剂)草酸(OX, AR, 天津市永大化学试剂)十六烷基三甲基溴化铵(CTAB, AR, 天津市光复精细化工研究所).
1.2PANIF的制备
PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14],制备过程如下:把250 mL去离子水加入三口烧瓶后,依次加入1.82 g CTAB,0.63 g 草酸以及0.9 mL苯胺,在12 ℃水浴上搅拌8 h随后,往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液,同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性,随后30 ℃真空干燥24 h. 1.3GO的制备
采用Hummers法制备GO,具体过程如下:向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目),加入5 g硝酸钠固体,搅拌下加入220 mL浓硫酸,10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾,在冰水浴下搅拌120 min,再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min,然后向瓶中滴加460 mL去离子水,同时将水浴温度升至95 ℃,保持95 ℃搅拌60 min,再向瓶中快速滴加720 mL去离子水,10 min后加入80 mL双氧水,过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中,加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸,趁热抽滤,随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min,得氧化石墨烯溶液.
1.4PANIF/rGO复合材料制备
按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的6.8 mg/mL 的GO溶液混合,使混合液总体积为30 mL, GO在混合液中的最终浓度为0.5 mg/ mL,磁力搅拌10 min后,将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,在180 ℃保温3 h待反应釜自然冷却至室温后取出,用去离子水洗涤产物直至洗液无色后,于60 ℃真空干燥24 h,待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5,10以及15,相应命名为PAGO5,PAGO10和PAGO15,对应的PANIF质量为75 mg,150 mg和225 mg.
1.5仪器与表征
用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌样品经与KBr混合压片后,用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.
电极制备和电化学性能测试:将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液,将其均匀地涂在不锈钢集流体上,在10 MPa压力下压片,之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中,使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,铂片(Pt)作为对电极,在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试,电势窗为-0.2~0.8V.
比电容计算依据充放电曲线,按式(1)[15]计算:
Cs=iΔtΔVm.(1)
式中:i代表电流,AΔt代表放电时间,sΔV代表电势窗,Vm代表活性物质质量,g.
2结果与讨论
2.1形貌表征
图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后,从低倍的SEM(图1(c))可以看出,PAGO10复合物具有交联孔状结构提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合,且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知:成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.
2.2FTIR分析
图2为PANIF,GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1,1 500 cm-1,1 305 cm-1,1 144 cm-1,829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰,它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图,在3 390 cm-1, 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H,C=O键振动,1 550~1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16],可以看出,GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图,与GO,PANIF谱图比较, 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现,这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO,另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.
2.4电化学性能分析
图4为样品的CV曲线,其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图,可以看出,4个样品均出现明显的氧化还原峰,这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变,表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线,由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加,在扫描速率为1 mV/s时,PAGO10电极的比电容为521.2 F/g.
图5为PANI,PAGO5,PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图,由图可知:4种样品均有明显的氧化还原平台,这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线,借助式(1),计算了4种样品在不同电流密度下的比电容,结果如图5(b)所示,很明显,相同电流密度下PAGO10比电容最大,当电流密度为1 A/g时,其比电容为517 F/g,这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为0.5 A/g时,比电容分别为 261和495 F/g)[18-19], 而PANIF比电容最小,仅为378 F/g且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右,这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径同时,紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚,增加了电极/电解质接触面积,从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径,对样品进行了交流阻抗测试,图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知:在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区,电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5
值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区,直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制,并且PAGO5所展现的直线斜率最大,说明其电容行为最接近理想电容,即频响特性最好,这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.
氧化还原反应的发生,导致PANIF具有十分高的赝电容,但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩,导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此,对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示,PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后,电容保持率为77%,而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为54.3%,这个结果表明PANIF循环稳定性较差另外,rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接,降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩,使得链段不容易脱落或者断裂,从而PAGO10具有出色的循环稳定性.
3结论
采用自组装的方法,经水热反应,制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现,rGO与PANIF紧密连接而且,当PANIF与GO质量比为10∶1时,复合材料展现了最佳的电化学性能,当电流密度为1和10 A/g时,其比电容分别为517, 356 F/g.从上可知:合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能,从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.
有关材料学的论文范文篇2浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用
1 概述
随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及,我国水泥工业得到飞速发展,2012年,水泥总产量达21.8亿吨,占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代,镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能,而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1],并取得了良好的使用效果,但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合,形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫,碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质:R2(Cr,S)O4。水泥窑在正常运转中,其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸,飘落在厂区及周边环境中,造成厂区大气的污染另一部分则残留在拆下的废砖中,废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时,窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害,据有关专家论证,Cr6+腐蚀皮肤,使人易患上大骨病,进而致癌。因此,镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。
发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范,其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍,执行也是最严格的,具体内容如表1所示:
我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88,对地面水中Cr6+含量进行明确规定,如表2所示:
这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大,特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵,因此,水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。
2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制
2.1 研制思路
目前,用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性,但是抗热震性差,抗水化性差镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性,但是挂窑皮性差[3,4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料,结构韧性好,抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强,具有良好的挂窑皮性能,在烧成带能有效延长使用寿命,是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。
2.2 试验与研究
2.2.1 铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物,化学分子式为FeAl2O4,其中含58.66%A12O3和41.34%FeO。铁铝尖晶石为立方体结构,二价阳离子占据四面体位置,三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为4.39g/cm3,莫氏硬度为7.5。要形成铁铝尖晶石,必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内,才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石,而在FeO稳定存在的区域以外的条件下,铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石,而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示:
为了得到高质量的合成铁铝尖晶石,我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导,经过大量试验,掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术,为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯,在保证“FeO”稳定存在的气氛下,经高温烧成,制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示:
2.2.2 原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验,结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求,我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料,并加入特殊添加剂来强化制品的性能,研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度,采用四级配料,经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3,产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。
2.2.3 铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出:随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势,这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果,铁铝尖晶石的加入量在10%时,制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出:以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。
2.3 产品的性能
2.3.1 结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中,同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石,这一活化效应使制品在烧成或使用过程中,内部形成大量的微裂纹,重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行,使得MgO-FeAl2O4耐
火材料在整个高温使用过程中,可以形成大量的微裂纹,这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。
2.3.2 强度高。从制品显微结构可以看出:制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶,结构非常均匀致密,晶粒发育良好,颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接,结合良好,明显的提高了砖的密度和高温强度。
2.3.3 具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中,制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物,该矿物具有一定的粘度,可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面,形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块,用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4,压制成Φ30×10mm圆饼,把圆饼放在两个样块中间,放入电炉内加热,温度升到1500℃,保温3小时,冷却后测其抗折强度,二者基本相同。由此可见,新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。
2.4 产品的应用
新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来,通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用,寿命周期均达到12个月以上,受到用户认可。
3 结论
类似的我们常可在某些食品广告或食品标签上见到这样的字样:“本品不含添加剂”、“本品纯天然”、“本品不加防腐剂”,给人的印象似乎是天然食品必定安全的,合格的,而加入食品添加剂的则是有毒有害的,其实不然。
食品添加剂有化学合成和天然两大类。天然食品添加剂是利用动物、植物或微生物的代谢产物为原料,经提取后获得。化学合成食品添加剂都是化学的方法将某种元素或某几种化合物通过一定化学反应而制得。
我国现今允许使用的食品添加剂有22类1500余种(美国有45类2000余种),其中绝大多数是用人工合成的方法制得,它们都是经过多次严密的安全性实验并规定程序审批才-被允许使用的。这里举二个例子低盐酱菜很易变质,国家允许在每公斤低盐酱菜中加化学防腐剂山梨酸0.5克。那么山梨酸的毒性有多大呢?经过对大白鼠实验结果证实,可使一半大鼠死亡的山梨酸剂量是每公斤体重7.3克,如果折算到50公斤体重的人,要达到中毒致死剂量是365克山梨酸,相当于吃加了山梨酸的低盐酱菜1460公斤,可想而知,没人会一下子吃那么多酱菜。再从吃太浓山梨酸会使酱菜口感不佳及引起吃的人咽喉部不适等方面考虑,最后才定下来既不影响口味,又不会对人产生危害,还有良好防腐作用的加入剂量。又不会对人产生危害,还有良好防腐作用的加入剂量。又如使用很广的人工合成色素,在使用大剂量的情况下虽可干扰机体脂肪、蛋白质的及致泻致癌作用,但允许使用的剂量较小,因此,在规定剂量使用的前提下也是很安全的。
天然食品添加剂绝大多数是安全的,但在提取过程中常需使用一些化学试剂,成品中很可能会有试剂残留,且天然植物也可能曾使用过农药并有残留。有的天然食品添加剂的毒性不亚于合成食品添加剂,例如从豆科种子中提取的天然香料香豆素对肝脏有明显的毒性,故而不准被使用。现在可以从天然植物中提取的香料有近2000种,而经过认定属安全范围而允许作为食品添加剂使用的则是屈指可数的几种,就是这个道理。天然食品添加剂常有一个显著弱点即是要用较大的量才能获得理想的效果,例如天然色素不但稳定性差、着色力低,需用比人工合成色素大几十至几百倍才能达到理想的着色效果,即使加的量很大,仍很容易褪色。由于其有这些弱点,故而要想达到人工合成色素相同的效果必须花更多的成本,这就限制了它的实用价值。
现代食品生产已离不开食品添加剂,人们的口福也离不开食品添加剂,否则你就吃不到香松的面包,鲜香的火腿,细嫩的豆腐.....总之,食品添加剂,不论是天然的还是人工合成的,只要是按规定作过安全性实验并经批准,且按规定使用的都是定全的,超范围、超剂量使用都可能是有害的。当然,未经批准的任何所谓“食品添加剂”都是绝对禁止使用的。例如,不法之徒用硫磺或盐酸为荔枝保鲜;用吊白块使粉丝变白;用甲醛为水发产品防腐等都是有害的,是违法的
这是资料啦,论文还是自己写比较好, 近期的读者有一篇文章叫《日本添加剂之神的背叛》可以借鉴
论化学与人类的密切相关性这一论文需要从化学的定位、人类的日常活动、化学与人类日常生活的关联三大部分去展开。用词要求相对客观、准确、精炼。
正文:
化学是最重要的基础学科之一,化学与众多领域都有很强的相关性,在生命体中有化学、在衣食住行中有化学、在日常生活及环境中有化学,我们身边无时无刻都存在着化学反应,化学与人类及人类活动都密切相关。
化学和物理一样是自然科学的基础学科。化学是建立在实验的基础上的一门自然学科,化学所涉及到的领域非常多,不只是我们的衣食住行离不开化学,化学还与很多学科互相渗透,如物理学、生物学、地理学等,也推动了其他学科和技术的发展。
化学主要是研究物质的性质、组成、结构、变化,以及物质间相互作用,认识物质的结构与性能,开发新的反应和合成技术,提供具有各种功能的材料。如:人类衣食住行的改善,“两弹一星”的研制,医药新技术的开发,DNA序列的分析等都紧密依赖化学学科的进步。
化学专业的基础课程有:无机化学、分析化学、仪器分析、有机化学、物理化学、高分子科学、结构化学、纳米功能材料等,以及无机化学实验、分析化学实验、仪器分析实验、有机化学实验、物理化学实验等实验性课程。
化学的研究方向较多,不同的学校课程开设会略有不同。
以武汉大学为例,化学专业必修的课有:
无机化学、分析化学、物理化学、有机化学、结构化学、化学实验安全技术、无机化学实验、分析化学实验、物理化学实验、有机化学实验、分子模拟实验、化工基础、化工基础实验、综合化学实验等。
化学专业选修课有:生物化学、高分子科学导论、有机波谱分析、中级有机化学、中级无机化学、中级物理化学、现代分析化学、材料化学、表面化学、生物无机化学、生物有机化学、化学生物学导论、有机合成化学、化学分离技术、能源化学、功能高分子、量子化学、工业电化学、现代电化学、高分子合成与表征等。
化学专业旨在培养具有良好人文和科学素质,具有社会责任感,创新意识和实践能力强,掌握化学基本知识、基本理论和基本技能,身心健康,能胜任化学及相关领域科研、教学及其他工作的人才。
化学专业学制一般为四年制,毕业后授予理学士学位。
主要就业方向包括如下几个方面:
1、从事化工产品生产的工艺试验、工业设计和生产技术组织的技术人员。化学工业是现今众多产业发展的基础,在国民经济中占有重要地位,是国家的基础产业和支柱产业,虽然近几年化工行业发展有些低迷,但就现有的整个行业的体量来说能够提供的就业岗位还是非常多的,收入方面相对也不错。
2、国内中小学校或教育培训机构,从事化学学科教师教学工作,从事教学工作是大部分师范院校化学专业毕业生的首选。近几年培训行业现今正处于高速发展的阶段,不论线上还是线下都发展迅速,进入培训机构也是一个选择。
3、从事药品研发、药品化学工艺合成及药品生产等工作,进入医药企业的学生不仅仅在化学方面学习出色,在生物方面也要有一定的实力,一般本科生大部分可以从事的工作多为辅助类的工作。此类工作在专业技术方面有较高的要求。
4、也可以继续深造,未来进入相关领域实验室或高校,继续从事相关领域研究或教学工作。
1 应用新型热喷技术
针对罐内壁腐蚀较严重的情况,可采用金属火焰喷镀的方法对罐内壁进行喷涂。热喷铝技术在碳钢罐的应用上较为成熟,喷铝涂层在大气中极易产生致密的氧化膜,可以避免罐体与氧气和 H2S 发生反应,防止油罐被腐蚀。
2 采用新型的防腐涂料——乙烯基酯树脂
乙烯基酯树脂是一种改性的环氧树脂,在几乎具备环氧树脂所有特性的同时,与环氧树脂相比,大大提高了耐热性 、耐腐蚀性、耐溶剂性,尤其是介质条件下的耐热性,而且施工方便。乙烯基酯树脂优良的耐化学品性、耐热性,可以提高储罐的防腐蚀水平.
3 采用涂料与阴极保护相结合技术
单一的涂层可以对大面积基体金属起到保护作用,但对涂层缺陷处不但不能起到保护作用,还会形成大阴极、小阳极,从而加速涂层破损处的腐蚀。涂层与牺牲阳极联合保护可以有效保护涂层破损处,与单纯的阴极保护相比,联合保护比节省牺牲阳极用量、电流分散效率好,是行之有效的保护办法。同时,还可以利用外加电流阴极保护,使被保护部位的电极电位通过阴极极化达到规定的保护电位范围,从而抑制腐蚀发生。
4 选择添加缓蚀剂
缓蚀技术是减轻石油化工行业中各类油、气、水储罐内腐蚀的有效方法。油缓蚀剂的用量在保证对金属材料有足够缓蚀效果的前提下,应尽可能地少。一般存在着某个“临界浓度”,此时缓蚀剂的加入量不大,但缓蚀作用很大。对特定体系选用缓蚀剂种类和最佳用量,必须预先进行评定试验。
化学品英文名称: hydrochloric acid
中文名称2: 氢氯酸
英文名称2: chlorohydric acid
技术说明书编码: 995
CAS No.: 7647-01-0
分子式: HCl
分子量: 36.46
化学反应
酸性,和碱反应生成氯化物和水
HCl + MOH → MCl + H2O
性质活泼,能与铁反应,生成黄色液体,此反应可用于鉴别铁离子
2HCl + Fe ═ FeCl2 + H2↑
能与碳酸盐反应,生成二氧化碳,此反应可用于鉴别碳酸根离子
MCO3 + 2HCl = MCl + CO2 + H2O
实验室常用盐酸于制取二氧化碳的方法
CaCO3+2HCL=CaCl2+H2O+CO2↑(不用Na2CO3因为反应速率过快)
危险性概述
危险性类别:
侵入途径:
健康危害: 接触其蒸气或烟雾,可引起急性中毒,出现眼结膜炎,鼻及口腔粘膜有烧灼感,鼻衄、齿龈出血,气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡形成,有可能引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮肤接触可致灼伤。慢性影响:长期接触,引起慢性鼻炎、慢性支气管炎、牙齿酸蚀症及皮肤损害。
环境危害: 对环境有危害,对水体和土壤可造成污染。
燃爆危险: 本品不燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。
急救措施
皮肤接触: 立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触: 立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入: 用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
消防措施
危险特性: 能与一些活性金属粉末发生反应, 放出氢气。遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体。与碱发生中合反应,并放出大量的热。具有较强的腐蚀性。
有害燃烧产物: 氯化氢。
灭火方法: 用碱性物质如碳酸氢钠、碳酸钠、消石灰等中和。也可用大量水扑救。
泄漏应急处理
应急处理: 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。小量泄漏:用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
操作处置与储存
操作注意事项: 密闭操作,注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离易燃、可燃物。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与碱类、胺类、碱金属接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。库温不超过30℃,相对湿度不超过85%。保持容器密封。应与碱类、胺类、碱金属、易(可)燃物分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
接触控制/个体防护
职业接触限值
中国MAC(mg/m3): 15
前苏联MAC(mg/m3): 未制定标准
TLVTN: OSHA 5ppm,7.5[上限值]
TLVWN: ACGIH 5ppm,7.5mg/m3
监测方法: 硫氰酸汞比色法
工程控制: 密闭操作,注意通风。尽可能机械化、自动化。提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护: 可能接触其烟雾时,佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或空气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴氧气呼吸器。
眼睛防护: 呼吸系统防护中已作防护。
身体防护: 穿橡胶耐酸碱服。
手防护: 戴橡胶耐酸碱手套。
其他防护: 工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后备用。保持良好的卫生习惯。
第九部分:理化特性
主要成分: 含量: 工业级 36%。
外观与性状: 无色或微黄色发烟液体,有刺鼻的酸味。
pH:
熔点(℃): -114.8(纯)
沸点(℃): 108.6(20%)
相对密度(水=1): 1.20
相对蒸气密度(空气=1): 1.26
饱和蒸气压(kPa): 30.66(21℃)
燃烧热(kJ/mol): 无意义
临界温度(℃): 无意义
临界压力(MPa): 无意义
辛醇/水分配系数的对数值: 无资料
闪点(℃): 无意义
引燃温度(℃): 无意义
爆炸上限%(V/V): 无意义
爆炸下限%(V/V): 无意义
溶解性: 与水混溶,溶于碱液。
主要用途: 重要的无机化工原料,广泛用于染料、医药、食品、印染、皮革、冶金等行业。
其它理化性质:
第十部分:稳定性和反应活性
稳定性:
禁配物: 碱类、胺类、碱金属、易燃或可燃物。
避免接触的条件:
聚合危害:
分解产物:
废弃处置
废弃物性质:
废弃处置方法: 用碱液-石灰水中和,生成氯化钠和氯化钙,用水稀释后排入废水系统。
废弃注意事项:
运输信息
危险货物编号: 81013
UN编号: 1789
包装标志:
包装类别: O52
包装方法: 耐酸坛或陶瓷瓶外普通木箱或半花格木箱;玻璃瓶或塑料桶(罐)外普通木箱或半花格木箱;磨砂口玻璃瓶或螺纹口玻璃瓶外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱。
运输注意事项: 本品铁路运输时限使用有像胶衬里钢制罐车或特制塑料企业自备罐车装运,装运前需报有关部门批准。铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与碱类、胺类、碱金属、易燃物或可燃物、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。
有关法规信息
法规信息 化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第8.1 类酸性腐蚀品。其它法规:合成盐酸安全技术规定 (HGA004-83)。
我国目前允许使用的食物防腐剂有苯甲酸或苯甲酸钠、山梨酸或山梨酸钾。他们均为酸性防腐剂。最大使用量为1g/kg。
苯甲酸进入机体以后与甘氨酸结合成马尿酸,并从尿中排出,不在人体内蓄积,是比较安全的。但是肝功能不正常的人不宜食用含此较多的食物或饮品。
山梨酸是不饱和脂肪酸,可参加体内代谢,最后分解为二氧化碳和水排出体外。
个人认为山梨酸比苯甲酸要安全一些。