我想请问一下大师,能否用化学方面的知识告诉我一些关于 合成洗涤剂剂 的资料

化学元素周期表
“大地之子”---钛
钛是一种银白色的金属,早在1791年,英国科学家威廉姆·格里戈尔在英国密那汉郊区找到这种神奇的元素时,首先发现了这
种新元素。过了4年,德国化学家克拉普洛特又从匈牙利布伊尼克的一种红色矿石中,发现了这种元素,便以希腊神话中
的英雄来命名。钛的意思是“地球的儿子”。钛的外形很像钢铁,但远比钢铁坚硬,且体重只有铁的一半。在常温下,
钛可以安然无恙地“躺”在各种强酸、强碱中;就连最凶猛的酸---王水,也不能腐蚀它。有人曾把一块钛片扔进大海,
经过5年以后取出来,仍然闪闪发亮,没有半点锈斑。俗话说:“真金不怕火炼”。可是钛的熔点比黄金还高出600多摄氏
度。正因为钛的本领非凡,所以有着广泛用途。现在,钛是制造飞机、坦克、军舰、潜艇不可缺少的金属。在宇宙飞船
和导弹中,也大量用钛代替钢铁。钛与氮、碳结合生成的氮化钛、碳化钛,也是非常坚硬的化合物,它们的耐热本领甚
至还比钛高1倍。这样坚硬而耐热的材料,可以代替超级钢,制造高速切削刀具。钛的许多特殊性能,还在化工、超声
波和超导技术中得到应用。然而,钛有个最大的缺点,就是提炼比较困难。这主要是因为钛在高温下可以与氧、碳、氮
以及其他许多元素化合。所以人们曾把钛当作“稀有金属”,其实,钛的含量约占地壳重量的6‰,比铜、锡、锰、锌的
总和还要多10多倍。在世界上,我国钛的储藏量最多,四川的攀枝花,钛的储藏量占全国90%以上,是世界上罕见的大钛矿。
绿色化学的进展
绿色化学又称环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry)、环境友好化学(Environally Friendly
Chemistrqy)、清洁化学(Clean Chemistry)。绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区
安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。不再处理废物。它是
一门从源头上阻止污染的化学。
一、 绿色化学的重要性
迄今为止。化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来,由于化学工业向大气、
水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例,美国仅按365种有毒物质排放估算。化学工业的排放量为30亿磅。因此,加工费用又增加了废物控制、处理和
埋放。环保监测、达标,事故责任赔偿等费用。1992年,美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元,清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学
品销售总额为180亿美元。环保费用为10亿美元。所以。从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒。有害物质的费用。需要大力研究与开发从
源头上减少和消除污染的绿色化学。
&&& 1990年美国颁布了污染防止法案。将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生。不再有废物处理的问题,绿色化学正是实
现污染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40-50%,每套装置消耗原材料减少20一
25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。另外。日本也制定了新阳光计划。在环境技术的研究与开发领域。确
定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧比碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之,绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发万向。
这对我国既是严峻的挑战,也是难得的发展机遇。&
二、绿色化学的研究
1、开发&原子经济&反应
&&& Trost在l991年首先提出了原子经济性(Atom economy
的概念,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子
中的原子百分之百地转变成、产物,不生副产物或废物。实现废物的&零排放&(Zeroemission)。对于大宗基本有机原料的生产来说,选择原子经济反应十分重要。
&&& 近年来,开发新的原子经济反应已成为绿色化学研究的热点之一。国内外均在开发钛硅分子筛上催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。此外,
针对钛硅分子筛催化反应体系,开发降低钛硅分子筛合成成本的技术,开发与反应匹配的工艺和反应器仍是今后努力的方向。
&&& 在已有的原于经济反应如烯烃氢甲酰化反应中。虽然反应已经是理想的。但是原用的油溶性均相铑络合催化剂与产品分离比较复杂,或者原用的钴催
化剂运转过程中仍有废催化剂产生,因此对这类原子经济反应的催化剂仍有改进的余地。所以近年来开发水溶性均相络合物催化剂已成为一个重要的研究领域。由于水溶性
均相络合物催化剂与油相产品分离比较容易。再加以水为溶剂,避免了使用挥发性有机溶剂,所拟开发水溶性均相络合催化剂也已成为国际上的研究热点。除水溶性铑-膦
络合物已成功用于丙烯氢甲酰化生产外,近年来水溶性铑-膦、钌-膦、钯-膦络合物在加氢二聚、选择性加氢、C一C键偶联等方面也已获得重大进展,C6以上烯烃氨甲酰化
制备高碳醛、醇的两相催化体系的新技术国外正在积极研究。以上可见,对于已在工业上应用的原子经济反应。也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究。加以改进。
2.采用无毒、无害的原料
&&& 为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性,在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全。
需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。
&&& 在代替剧毒的光气作原料生产有机化工原料方面。Riley等报道了工业上已开发成功一种由胺类和二氧比碳生产异氰酸酯的新技术。在特殊的反应体系
中采用一氧化碳直接羰化有机胺生产异氰酸酯的工业化技术也由Manzer,;开发成功。Tundo报道了用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯的新方法。Komiya研究开发了在固态
熔融的状态下。采用双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术。它取代了常规的光气合成路线。并同时实现了两个绿色化学目标。一是不使用有毒有害的原料,二是
由于反应在熔融状态下进行。不使用作为溶剂的可疑的致癌物一甲基氯化物。
&&& 关于代替剧毒氢氰酸原料,Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发。经过催化蜕氢。开发了安全生产氨基二乙酸钠的工艺,改变了过去的拟氨、
甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线。并因此获得了1996年美国总统绿色化学挑战奖中的变更合成路线奖。
3.采用无毒。无害的催化剂
&&& 目前烃类的烷基他反应一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂。这些液体催化剂共同缺点是,对设备的腐蚀严重、对人身危害和产生废渣、
污染环境。为了保护环境。多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃他技术引人注
目,这种催化剂选择性很高。乙苯重量收率超过99.6%。而且催化剂寿命长。还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代了氢氟酸催化剂,改善了生产环境,已工业化。在
固体酸烷基化的研究中。还应进一步提高催化剂的选择性。以降低产品中的杂质含量;
提高催化剂的稳定性。以延长运转周期;降低原料中的苯烯比。以提高经济效益。异丁
烷与丁烯的烷基化是炼油工业申提供高辛烷值组分的一项重要工艺。近年新配方汽油的出现,限制汽油中芳烃和烯烃含量更增添了该工艺的重要性。目前这种工艺使用氢氟酸或硫酸为催化剂。&
4、采用无毒、无害的溶剂
&&& 大量的与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质、分离和配方中所用的溶剂。
当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC)。其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成。有的会引起水源污染。因此。需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂
代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。
&&& 在无毒无害溶剂的研究中。最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF)。特别是超临界二氧化碳作溶剂。超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点
(3llC、7477.7gkPa)以上的二氧化碳流体。它通常具有液体的密度。因而有常规液态溶剂的溶解度;在相同条件下。它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且。
由于具有很大的可压缩性。流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可由压力和温度的变化来调节。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等。
&&& 除采用超临界溶剂外。还有研究水或近临界水作为溶剂以及有机溶剂/水相界面反应。采用水作溶剂虽然能避免有机溶剂,但由于其溶解度有限,限制了
它的应用,而且还要注意废水是否会造成污染。在有机溶剂/水相界面反应中。一般采用毒性较小的溶剂(甲苯)代替原有毒性较大的溶剂,如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、醋
酸等。采用无溶剂的固相反应也是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向,如用微波来促进固、固相有机反应。
5、利用可再生的资源合成化学品
&& 利用生物量(生物原料)(Biomass)代替当前广泛使用的石油,是保护环境的一个长远的发展方向。1996年美国总统绿色化学挑战奖中的学术奖授予TaxaA大学M.
Holtzapp教授,就是南于其开发了一系列技术。把废生物质转化成动物饲料、工业化学品和然料。
&&& 物质主要由淀粉及纡维素等组成。前者易于转化为葡萄糖。而后者则由于结晶及与木质素共生等原因,通过纤维素酶等转比为葡萄糖。难度较大。Frost
报道以葡萄糖为原料,通过酶反哎可制碍己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯讦始采制运作为尼龙原料的己二酸取得了显著进展。由于苯是已知的治癌
韧质,以经济和技术上可行的方式,从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标。
&&& 另外,Gfoss首创了利用生物或农业废物如多糖类制造新型聚合物的工作。由于其同时解决了多个环保问题,因此引起人们的特别兴趣。具优越性在于聚
合物原料单体实现了无害化;生物催化转化方法优于常规的聚合万法@Gross的聚合物还具有生物降解功能。
6,环境友好产品
&&& 在环境友好产品方面。从1996年美国总统绿色化学挑战奖看,设计更安全他学品奖授予RohmHaas公司。由于其开发成功一种环境友好的海洋生物防垢剂。
小企业奖授予Donlar公司。 因其开发了两个高效工艺以生产热聚天冬氨酸,它是一种代替丙烯酸的可生物降解产品。
&&& 在环境友好机动车燃料方面,随着环境保护要求的日益严格。1990年美国清洁空气法(修正案)规定,逐步惟广使用新配方汽油,减小由汽车尾气中的一
氧化碳以及烃类引发的臭氧和光化学烟雾等对空气的污染。新配方汽油要求限制汽油的蒸汽压、苯含量,还将逐步限制芳烃和烯烃含量。还要求在汽油中加入含氧化合物,比
如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚。这种新配万汽油的质量要求已推动了汽油的有关炼油技术的发展。
&&& 柴油是另一类重要的石油炼制产品。对环境友好柴油。美国要求硫含量不大于0.05%,芳烃含量不大于20%,同时十六烷值不低于40;瑞典对一些柴
油要求更严。为达到上述目的,一是要有性能优异的深度加氢脱硫催化剂;二是要开发低压的深度脱硫/芳烃饱和工艺。国外在这方面的研究已有进展。
&&& 此外。保护大气臭氧层的氟氯烃代用品已在开始使用。防止“白色污染”的生物降解塑料也在使用。
三、 我图绿色化学的活动
我国在绿色化学方面的活动也逐渐活跃。1995年,中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。1996年,召开了&工业生产中
绿色化学与技术&研讨会,并出版了《绿色化学与技术研讨会学术报告汇编》,1997年。国家自然科学基金委员会与中国石油化工集团公司联合立项资助了九五&
重大基础研究项目&环境友好石油化工催化化学与化学反应工程&;中国科技大学绿色科技与开发中心在该校举行了专题讨论会,并出版了“当前绿色科技申的一些
重大问题”论文集;香山科学会议以“可持续发展问题对科学的挑战---绿色化学”为主题召开了第72次学术讨论会。1998年,在合肥举办了第一届国际绿色化学高级研讨会;
《化学进展》杂志出版了“绿色化学与技术”专辑;四川联合大学也成立了绿色化学与技术研究中心。上述活动已推动了我国绿色化学的发展。
怎样保持新茶品质
  春季新茶,泡汤后水色清绿,嫩香扑鼻,味醇清爽,令人喜爱。但若贮藏不当,新茶的好景难长。过了夏秋,便有一股陈气,泡汤浑黄,味道变浊。保持新茶原有品质的五种贮藏方法:
  1、防潮。茶叶受潮后,将由原来的翠绿色变成黄枯色,香气消失,汤色发暗。
  2、防氧气。茶叶与空气解除过多,会变成红褐色。
  3、防阳光。较长时间光线照射,会使茶叶变红、鲜味消失。
  4、防高温。高温会加剧茶叶的氧化过程。
  5、防异味。茶叶吸附性强,极易吸收各种异味而影响其品质。
  据此,家庭贮藏茶叶可选用石灰缸、锡罐、冰箱(塑料袋密封后置入)。还有一种更简单有效的方法,选用多余的暖水瓶,置入干燥茶叶后,再用蜡烛油封口。
防止服装虫蛀的窍门
  虫蛀过的服装,无法挽救,因此其危害性比发霉更甚。一般来说,丝绸、毛料服装最易虫蛀;棉、麻衣服次之;混纺衣服再次之,而化纤服装则不易虫蛀。
  驱虫剂有樟脑丸和卫生球两种,怎样保持新茶品质
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  春季新茶,泡汤后水色清绿,嫩香扑鼻,味醇清爽,令人喜爱。但若贮藏不当,新茶的好景难长。过了夏秋,便有一股陈气,泡汤浑黄,味道变浊。保持新茶原有品质的五种贮藏方法:
  1、防潮。茶叶受潮后,将由原来的翠绿色变成黄枯色,香气消失,汤色发暗。
  2、防氧气。茶叶与空气解除过多,会变成红褐色。
  3、防阳光。较长时间光线照射,会使茶叶变红、鲜味消失。
  4、防高温。高温会加剧茶叶的氧化过程。
  5、防异味。茶叶吸附性强,极易吸收各种异味而影响其品质。
  据此,家庭贮藏茶叶可选用石灰缸、锡罐、冰箱(塑料袋密封后置入)。还有一种更简单有效的方法,选用多余的暖水瓶,置入干燥茶叶后,再用蜡烛油封口。
通常家用都称之为“卫生球”,其实两者是有区别的。樟脑丸来源于天然樟树,是较贵重的驱虫剂,一般用于裘皮、毛料等高档发服装。卫生球是有机化合物萘。衣服的箱柜中放置驱虫剂,一定要用白纸或布包好,放在箱柜四周或吊挂在箱柜中,以免腐蚀衣服。化纤衣服不易虫蛀,切忌放置驱虫剂,尤其是卫生腐蚀。
  樟脑丸的安放比例,可参照:每10万立方厘米容积用樟脑丸17克。
水果为什么可以解酒
  饮酒过量常为醉酒,醉酒多有先兆,语言渐多,舌头不灵,面颊发热发麻,头晕站立不稳……都是醉酒的先兆,这时需要解酒。
  不少人知道,吃一些带酸味的水果或饮服1--2两干净的食醋可以解酒。什么道理呢?
  这是因为,水果里含有机酸,例如,苹果里含有苹果酸,柑橘里含有柠檬酸,葡萄里含有酒石酸等,而酒里的主要成分是乙醇,有机酸能与乙醇相互作用而形成酯类物质从而达到解酒的目的。
  同样道理,食醋也能解酒是因为食醋里含有3--5%的乙酸,乙酸能跟乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
  尽管带酸味的水果和食醋都能使过量乙醇的麻醉作用得以缓解,但由于上述酯化反应杂体内进行时受到多种因素的干扰,效果并不十分理想。因此,防醉酒的最佳方法是不贪杯。
炒菜锅里变化多
  香喷喷的一盘菜端上来,色彩悦目,鲜美可口。这一定会使你胃口大开、口水大流。
  中国的烹任技术驰名世界。色香味俱佳的中国名菜,十分讲究配料和烹调艺术。炒菜做饭,也处处有化学知识。首先,有一个营养搭配问题,人体需要的营养是多种多样的:蛋白质、脂肪、糖、维生素、无机盐和水,缺哪一样都不行。
  哪一种食物都不可能具备包罗万象的营养成分。一般说来,肉、蛋含有丰富的蛋白质和脂肪;鱼和家禽也含有较多的蛋白质;豆类和谷物含有大量的植物性蛋白质和糖;而蔬菜则是供应几种维生素和无机盐的主要来源
所以,饭菜单打一不好,搭配起来才能获得全面的营养。
  吃油条配豆浆,使不同来源的蛋白质混合起来,互相取长补短,可以更好地被人体吸收。
  土豆炖肉,肉丝豆腐羹,百叶结烧肉等,这些菜把动物性蛋白质和植物性蛋白质结合在一起,就是几份搭配恰当的菜肴。肉含有丰富的蛋白质和脂肪,菜心的维生素含量较高。把它俩搭配起来,烹制一份“菜心烧肉”,这才是营养丰富的佳肴。
  其次,在炒菜锅里,各种营养成分还会发生复杂的化学变化。例如,食物里的淀粉、蛋白质这些高分子化合物受热以后,在水溶液中被拆散,成为较小的分子。
  土豆、芋头里的淀粉变成糊精,好消化,容易吸收。鱼肉的生胶蛋白被拆开,成为动物胶,这就是鱼冻和肉冻。煎鱼、炖肉的时候,蛋白质被拆开生成氨基酸,使味道鲜美可口。
蛋白质遇到盐会凝固、变硬,一旦凝固了,冉溶解和拆散就困难了。你一定有过这样的经验:烧鱼炖肉时,如果放盐过早,鱼、肉很难煮透烧酥,道理就在这里。
  同样,有人喜欢先用沸水把蔬菜悼一遍后再炒,还有人喜欢吃捞饭,这样,有些营养成分就溶解在水里,白白损失掉了。不过,炒菠莱是个例外。菠莱先用沸水悼一遍,让它内部的草酸多溶解掉一些,免得涩嘴。再说,多吃草酸没好处,它要和钙质形成草酸钙沉淀,人体吸收不。有些内脏结石的成分主要是草酸钙。
有人煮豆、熬粥的时候,加进一点小苏打(碳酸氢钠)或碱(碳酸钠)。这样做,很快就能煮烂。可是,碱把维生素民维生素C给破坏了,不是好办法。改换高压锅煮,就可以很快煮烂,又不易破坏维生素。还有一类维生素,不溶解在水里而溶在油里,如维生素人和它的前身胡萝卜素,以及维生素口等。它们对于促进身体的生长发育、保护视力,都有重要作用。
  油炒胡萝卜,可以帮助人体吸收胡萝卜素。所以,胡萝卜最好和肉一起炖。各种维生素都怕热、怕氧气,烹调时间过长,温度过高,都会增大维生素的损失。因此,煎炒多用急火,快翻快出锅。有时候加点醋,酸性环境可以保护维生素C
减少它的分解。维生素C在加热时还容易被氧化破坏,炒菜时尽可能加锅盖,防止更多的氧气进入。熟莱反复的热炒,对维生素的破坏更为严重。
垃 圾 工 厂
  每逢星期日,窗外传来一阵阵“收废品啦!废铜、烂铁、碎玻璃……”的招呼声,废品收购站的流动小推车来到居民住宅区了。
  生活中有许多废旧无用的东西:旧书报、牙膏皮、旧电池、废钢铁、碎玻璃、骨头……积攒起来交给废品收购站,还是一笔巨大的物质财富呢!废钢铁制品可以回炉炼钢,十吨废钢铁可以炼出九吨好钢。有趣的是,炼优质钢还必须在原料里掺一点废钢铁呢!纸上写满了字,撕碎了,纸里的植物纤维仍然存在。送进造纸厂,打成纸浆,经过化学漂白,雪白的、平展展的纸又出现在你的面前。十吨废纸,能造出八吨新纸。各种碎玻璃投入玻璃熔融池熔化后,可以重新吹制成各式各样的玻璃制品。
  塑料凉鞋老化后,变硬,开裂,不能再穿了。可是,塑料并没有消失。把各种废塑料按照化学成分分门别类以后,只要是热塑性的塑料,如聚乙烯、聚氯乙烯等,加些增塑剂、抗氧化剂和颜料,再熔化均匀,崭新的塑料制品又生产出来了。十吨废塑料,可以生产塑料凉鞋两万双。牙膏皮是铝做的,连同废铝壳、破铝锅,一股脑儿送进熔铝炉窑里,能回收大量的铝,损耗极少,而且所需的能量只有炼铝的5%。吃肉剩下的骨头,也有它的用处。在骨胶工厂里,用大锅熬炼骨头,飘在水面上的是骨油——可以做油脂和肥皂。熬稠了的汤水里有骨胶——做墨汁、粘接木板都用得着。最后剩余的残渣,粉碎以后是优质的磷肥(骨头的主要成分是磷酸钙),撒在田里,庄稼会多结穗,果树将硕果累累。
有的废品站还上门为工厂、商店从废液、废渣里回收贵重金属。照相馆、电影制片厂排放的废定影液里,含有宝贵的银。怎样才能拿到它呢?加进硫化钠饱和溶液,废水里的银离子变成黑色的硫化银粉未,沉淀下来成为“银泥”。这黑漆漆的银泥经过的烧,加硝酸溶解,得到银结晶,再在电解池里还原为银。近来,国外涌现出一批垃圾工厂。它的原料是垃圾,产品是纸张、塑料、各种金属。生活中越来越多的垃圾占用土地,污染环境,着实令人恼火。垃圾工厂首先用扬风机把废纸、塑料薄膜等轻质垃圾吹送出来,浸泡在水池里,废纸变成纸浆,流进造纸机;塑料薄膜筛滤下来,送往塑料回收熔炉。
垃圾经过强大的电磁铁,废钢铁被吸引住,玻璃和铝通过去……
  无法利用的垃圾最后作为燃料,贡献出热量,化为高压蒸汽和电力,烧剩的废渣用来填整洼地,而且有较大的肥力。
  现今,西方的垃圾处理事业日益发达。垃圾公司一个接一个建立起来,和银行、汽车公司、石油企业差不多同等重要。
  在化学面前,没有废物可言。
纯洁美丽的结晶
   “开门七件事,柴米油盐酱醋茶”。这油盐酱醋,从化学角度看,都是一些无机的或者有机的化合物。
  先拿盐来说吧!有粗盐、细盐和精盐,但它们的化学成分都是氯化钠。
  食糖呢?无论是红糖、白糖,还是冰糖,它们的主要成分都是蔗糖。
  盐和糖为什么都有不同的花样呢?这是由于它们的纯度和结晶的大小不同。先看晒盐。在一望无垠的海滩上,
海水被拦截在一方方盐池里,太阳把盐水晒干了,海水里溶解的氯化钠结晶出来。从一吨海水里可以得到约三十公斤食盐。这是粗盐
。粗盐从海水里结晶出来的时候,难免夹带一些泥沙和杂质。海水里除了氯化钠以外,还有氯化镁、氯化钙等,它们也混在氯化钠里 一块儿结晶出来。
&&& 不过,这些杂质和氯化钠的脾气不同。氯化钠不吸湿,氯化镁、氯化钙很容易吸水返潮。厨房里的粗盐在阴雨
天气变得湿漉漉的,就是这些杂质捣的鬼。粗盐经过再结晶,就得到精盐。精盐是比较纯净的氯化钠,长久存放仍然是干燥的。
  再看制糖。我国南方如湛江用甘蔗制糖,北方用甜莱制糖。最初得到的是红色的粗糖,叫做红糖。红糖的主要
成分是蔗糖,此外,还夹杂着一些糖蜜和赤褐色的有机物质。糖蜜吸湿,所以,红糖容易结块。把红糖溶解在水里,倒进一些活性炭
,再煮一煮,搅动搅动,糖水的颜色就慢慢地由红色变成了浅黄色。这是由于活性炭里面有很多小洞洞,表面面积很大。红糖水流过
活性炭时,有颜色的物质分子个儿比较大,正好镶嵌进小孔洞里,再也出不来了;个儿小得多的水和蔗糖分子畅通无阻地流过,自然
就变成纯净的糖水啦。这样的糖水在真空器中蒸发、浓缩,糖水里出现了晶莹的细小颗粒,冷却以后,大批的白砂糖就从糖浆里结晶
出来了。白糖里还含有一些水分,结晶也比较小。如果再经过反复的溶解、浓缩、冷却、结晶,就可以得到最纯净的蔗糖——大块结 晶的冰糖了。
洗去污迹要“对症下药”
   穿上新衣服,多高兴。“啪,墨水瓶打翻在地,墨水溅在新衣服上,斑斑点点,怎么洗干净呢?在我们的衣服上,难免沾上墨迹、果汁、机器油、圆珠笔油……。如果不管是什么污迹,统统放进洗衣盆里去洗,有时非但洗不干净,反而会使污迹扩大。污迹的化学成分不同,脾气也就千差万别。汗水湿透的背心,不能用热水洗。弄上了碘酒的衣服,却要先在热水里浸泡后再洗。沾上机器油的纺织品,在用汽油擦拭的同时,还要用熨斗熨烫,趁热把油污赶出去。
  原来,汗水里含有少量蛋白质。鸡蛋清就是一种蛋白质。鸡蛋清在热水里很容易凝固。汗水里的蛋白质也和鸡蛋清一样,在沸水里很快凝固,和纤维纠缠在一起。本来可以用凉水漂洗干净的汗衫,如果用热水洗,反而会泛起黄色,洗不干净。洗衣服先在冷水里浸泡,好处就在这里。
 碘酒、机油和蛋白质不同,没有遇热凝固的问题,倒是热可以帮助它们脱离纤维。如果是纯蓝墨水、红墨水以及水彩颜料染污了衣服,立刻先用洗涤剂洗,然后多用清水漂洗几次,往往可以洗干净。这是因为它们都是用在水里溶解的染料做成的。如果还留下一点残迹的话,那是染料和纤维结合在一起了,得用漂白粉才能除去。漂白粉的主要成分是次氯酸钙,它在水里分解出次氯酸,这是一种很强的氧化剂。它能氧化染料分子,使染料变成没有颜色的化合物,这就是漂白作用。蓝黑墨水、血迹、果汁、铁锈等的污迹却不同。它们在空气中逐渐氧化,颜色越来越深,再用漂白粉来氧化就不行了。比如蓝黑墨水是鞣酸亚铁和蓝色染料的水溶液,鞣酸亚铁是没有颜色的,因此刚用蓝黑墨水写、的字是蓝色的,在纸上接触空气后逐渐氧化,变成了在水里不溶解的鞣酸铁。揉酸铁是黑色的,所以字迹就逐渐地由蓝变黑,遇水不化,永不褪色。要去掉这墨水迹,就得将它转变成无色的化合物。将草酸的无色结晶溶解在温水里,用来搓洗墨水迹,黑色的揉酸铁就和草酸结合成没有颜色的物质,溶解进水里。要注意草酸对衣服有腐蚀性,应尽快漂洗干净。血液里有蛋白质和血色素。和洗汗衫一样,洗血迹要先用凉水浸泡,再用加酶洗衣粉洗涤。不过,陈旧的血迹变成黑褐色,那是由于血色素里的铁质在空气里被氧化,生成了铁锈。果汁里也含有铁质,沾染在衣服上和空气里的氧气一一接触,也会生成褐色的铁锈斑。因此血迹、果汁和铁锈造成的污迹都可以用草酸洗去,草酸将铁锈变成没有颜色的物质,溶解到水里去。
墨汁是极细的碳粒分散在水里,再加上动物胶制成的。衣服上沾了墨迹,碳的微粒附着在纤维的缝隙里,它不溶在水里,也不溶在汽油等有机溶剂里,又很稳定,一般的氧化剂和还原剂都对它无可奈何,不起任何化学变化。我们祖先的书画墨迹保存千百年,漆黑鲜艳,永不褪色,就是这个道理。除去墨迹,只有采用机械的办法,用米饭粒揉搓,把墨迹从纤维上粘下来。如果墨迹太浓,砧污的时间太长,碳粒钻到纤维深处,那就很难除净了。如果污迹是油性的,不沾水,比如圆珠笔油、油漆、沥青,我们就要“以油攻油”。用软布或者棉纱蘸汽油擦拭,让油性的颜色物质溶解在汽油里,再转移到擦布上去。有时汽油溶解不了,换用溶解油脂能力更强的苯、氯仿或四氯化碳等化学药品就行。
洗去污迹和治病一样,要对症下药。
豆浆变成豆腐脑
   豆腐,人人爱吃。早点喝的豆浆、豆腐脑,菜品里的砂锅豆腐、麻婆豆腐,豆制品里的豆腐丝、豆腐干……花样可多呢!单是豆腐做的菜,一个盛大的宴席还摆不开呢!
& 豆浆、豆腐是我国首创的。洋鬼子没有豆腐所以豆腐的英文为 tofu。
  大豆起源于中国,古称“菽”。培育大豆在我国已经有四五千年的历史了。小豆类含有丰富的蛋白质。每100克黄豆含蛋白质36克多,在各种食物里遥遥领先。近年来,日本和美国出现了“豆浆热”,男女老幼喜爱喝豆浆,商店里出售各种各样的豆浆制品:桔子豆浆、咖啡豆浆……各种豆腐菜、豆腐罐头一跃成为畅销的新颖食品。
  但是,炒黄豆和油炸黄豆不容易消化,能够被身体吸收的养分连一半都不到。煮黄豆好一些,吸收率也只有65.5%。豆浆和豆腐就比较好消化,其中85一95%的蛋白质能被身体吸收。
  豆腐是怎样做成的呢?把黄豆浸在水里,泡胀变软后,在石磨盘里磨成豆浆,再滤去豆渣,煮开。这时候,黄豆里的蛋白质团粒被水簇拥着不停地运动,仿佛在豆浆桶里跳起了集体舞,聚不到一块儿,形成了“胶体”溶液。
  要使胶体溶液变成豆腐,必须点卤。点卤用盐卤或石膏,盐卤主要含氯化镁,石膏是硫酸钙,它们能使分散的蛋白质团粒很快地聚集到一块儿,成了白花花的豆腐脑。再挤出水分,豆腐脑就变成了豆腐。豆腐、豆腐脑就是凝聚的豆类蛋白质。我们喝豆浆,有时就在重复这个豆腐制作过程哩。有人爱喝甜浆。往豆浆里加一匙白糖,豆浆没有什么变化。有人爱喝咸浆。在豆浆里倒些酱油或者加点盐,不多会儿,碗里就出现了白花花的豆腐脑。酱油里有盐,盐和盐卤性质相近,也能破坏豆浆的胶体状态,使蛋白质凝聚。这不和做豆腐的情形一样吗?
豆浆点卤,出现豆腐脑。豆腐脑滤去水,变成豆腐。将豆腐压紧,再榨干去些水,就成了豆腐干。原来,豆浆、豆腐脑、豆腐、豆腐干,都是豆类蛋白质,只不过含的水有多有少罢了。牛奶和豆浆差不多,也是胶体溶液。在新鲜的牛奶里,酪素,也就是蛋白质包裹着奶油,在水里分散开来,不停地运动矿所以,牛奶总是均匀的乳白色液体。让牛奶发酵,做成酸牛奶,酪素就聚集拢来,凝结成块,象豆腐脑似的。兴许你会爱喝这种酸牛奶。
醋,除了调味品外,醋还有许多用途:
  1.煮排骨时、炖骨头或烧鱼时加点醋,不但能将骨头里的钙、磷、铁等溶解在汤里从而被人体吸收,而且还能保护食物中的维生素免被破坏。
  2.烧马铃薯或牛肉时,加点醋,易烧酥。
  3.老母鸡的肉不易煮烂,如灌点醋再杀,肉就容易煮烂。
  4.喝点醋,能预防痢疾和流行性感冒。
  5.喝点醋,能醒酒。
  6.鱼骨梗喉,吞几口醋,可使骨刺酥软,顺利咽下。
  7.发面时,如多加了碱,可加些醋把碱中和,这样蒸出的馒头就不会变黄变苦。
8.切过生鱼、生肉的菜刀,再加醋抹一下,可除腥味。
  9.理发吹风前,在头发上喷一点醋,吹烫的发式能长久保持。
  10.洗头发时,在水中加一点醋,可以防止脱发,并使头发乌黑发亮。
  11.洗涤有色布料时,在水中加一点醋,不易掉色。
  12.醋对治疗脚气病很有效:
  配方:食醋1000克 明矾50克
  方法:每天用次药水泡脚一次,每次20-25分钟,连续四天,每次泡完后,不要用毛巾擦干而让起自然干燥。每隔5-6天,再泡两天,方法同前。
超临界流体萃取的基本原理
(一). 超临界流体定义
  任何一种物质都存在三种相态-气相、液相、固相。三相成平衡态共存的点叫三相点。液、气两相成平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界压力。不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。
  超临界流体(Supercritical fluid,SCF)技术中的SCF是指温度和压力均高于临界点的流体,如二氧化碳、氨、乙烯、丙烷、丙烯、水等。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。处于超临界状态时,气液两相性质非常相近,以至无法分别,所以称之为SCF。
  目前研究较多的超临界流体是二氧化碳,因其具有无毒、不燃烧、对大部分物质不反应、价廉等优点,最为常用。在超临界状态下,CO2流体兼有气液两相的双重特点,既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度,又具有与液体相近的密度和物质良好的溶解能力。其密度对温度和压力变化十分敏感,且与溶解能力在一定压力范围内成比例,所以可通过控制温度和压力改变物质的溶解度。
超临界流体萃取的基本原理
  超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。当气体处于超临界状态时,
成为性质介于液体和气体之间的单一相态, 具有和液体相近的密度, 粘度虽高于气体但明显低于液体, 扩散系数为液体的10~100倍;
因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力, 能够将物料中某些成分提取出来。
  在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分萃取出来。并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加,
利用程序升压可将不同极性的成分进行分步提取。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则自动完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,并将萃取分离两过程合为一体,这就是超临界流体萃取分离的基本原理。
化学名人之波义耳
英国化学家和物理学家Robert
Boyle(波义耳,年),日生于爱尔兰的利兹莫尔堡。父亲是个伯爵,家庭豪富,所以他从小就受到良好的教育。八岁完成家庭学习后,在伊顿学院学习了三年。年去法国、瑞典、意大利旅行和学习。回国后住在多尔塞特,博览了科学、哲学和神学等方面的书籍,并开始了科学实验工作。1654年迁居牛津,同助手胡克(Robert
Hooke, 年)一起进行有关抽气机和燃烧的实验研究。与此同时,还同许多学者进行每周一次的学术交流,自称为“无形的大学”。这个组织后来发展为英国皇家学会。1668年定居伦敦。1680年被选为皇家学会主席,但他谢绝就职。日在伦敦逝世。                     
  波义耳十分重视实验研究和理论研究,并取得了卓越的成就:
  1、通过实验发现植物的花、叶及根的浸液可用做酸碱指示剂,并发明了石蕊试纸和墨水;
  2、将定性检验归纳起来,最先提出化学分析的名称,把当时的分析检验提高到一个新水平;  
  3、在实验中运用天平,进行了金属经锻烧而加重的定量实验。他明确提出,不应把化学作为炼金术或医药学的附庸,而应当把化学作为一门独立的学科来研究;
  4、给元素下了定义,明确了元素与化合物的区别;  
  5、在物理学方面,他对光的颜色、真空和空气的弹性等进行了研究;
  6、1662年提出了著名的以他的名字命名的定律。主要著作有:《关于空气弹性的物理机械新实验》、《怀疑派化学家》、《形式和质料的起源》等。
波义耳为人和善,重视友谊和感情。据说他一生从未与人失和。他不重视贵族头衔,尽力避开一般事务,情愿为科学研究贡献终生。
化学名人之AmLedeo
Avogrvadro&&&&
意大利化学家AmLedeo
Avogrvadro(阿伏伽德罗,年),日生于都灵。1792年进入都灵大学学习法学。1796年获得法学博士学位,开始从事律师工作。从1800年起,他又开始学习数学和物理学。1809年被聘为维切利皇家学院的物理学教授。1811年被选为都灵科学院院士。日在都灵逝世。
阿伏伽德罗的主要贡献是提出了阿伏伽德罗假说。1811年,他指出在同温同压同体积的气体中含有相同数目的粒子,并把这种粒子叫做分子。认为气体分子,如氢、氧、氮含有两个(或2的倍数个)原子,而不是象道尔顿所想的那样只含一个原子。这个假设可以很好地解决道尔顿原子论和盖—吕萨的气体化合体积定律之间的矛盾。可惜由于他把原子叫做“元素分子”,把分子称为“整体分子”,以致于使他的观点不易被人理解。一些权威化学家也反对这个假说,结果使它被埋没了半个世纪之久。直到1860年经过康尼查罗用实验给以论证,并在卡尔斯鲁厄第一次国际化学会议上广为宣传后,阿伏伽德罗的假设才获得普遍的公认。&&&
阿伏伽德罗懂得许多国家的文字。他尤其喜欢“为科学而研究科学”。他埋头工作,因而无论在意大利还是在国外,一直默默无闻。然而,他那不朽的功绩却不会被后人所遗忘。当人们求得1
mol粒子的数目后,就把这个数字叫做阿伏伽德罗常数。
化学名人之门捷列夫
发现元素周期律的门捷列夫
  到1869年止,已有63种元素被人们所认识。进一步寻找新元素成为当时化学家最热门的课题。但是地球上究竟有多少元素?怎样去寻找新的元素?却没有人能作比较科学的回答。寻找新元素的工作也固缺乏正确的理论指导,而带有很大的盲目性,常常白白地耗费了许多精力。
  在对物质、元素的广泛研究中,关于各种元素的性质的资料,积累日愈丰富,但是这些资料却是繁杂纷乱的,人们很难从中获得清晰的认识。整理这些资料,概括这些感性知识,从中摸索总结出规律,这是摆在当对化学家面前一个急待解决的课题,同时也是科学和生产发展的必然要求。在这样的科学背景下,从事元素分类工作和寻找元素之间内在联系的许多化学家,经过长期的共同努力,取得了一系列研究成果,其中最辉煌的成就是俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈尔先后发现的化学元素周期律。
化学元素周期律的发现
  道尔顿提出了科学的原子论后,许多化学家都把测定各种元素的原子量当作一项重要工作,这样就使元素原子量与性质之间存在的联系逐渐展露出来、1829年德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组”观点,把当时已知的44种元素中的15种,分成5组,指出每组的三允素性质相似,而且中间元素的原子量等于较轻和较重的两个元素原子量之和的一半。例如钙、锡、钡,性质相似,铬的原子量大约是钙和钡的原子量之和的一半。氯、澳、碘以及银、钠、钾等元素也有类似的关系。然而只要认真一点,就会发现这样分类有许多不能令人满意的地方,所以并没有引起化学家们的重视。
  1862年,法国化学家尚古多提出一个“螺旋图”的分类方法。他将已知的62种元素按原子量的大小顺序标记在绕着圆柱体上升的螺旋线上,这样某些性质相近的元素恰好出现在同一母线上。因此他第一个指出了元素性质的周期性变化。可是他的报告照样无人理睬。1864年,德国化学家迈尔在他的《现代化学理论》一书中刊出一个“六元素表”。可惜他的表中只列出了已知元素的一半,但他已明确地指出:“在原子量的数值上具有一种规律性,这是毫无疑义的”。1865年,英国化学家纽兰兹提出了“八音律”一说。他把当时已知的元素按原子量递增顺序排列在表中,发现元素的性质有周期住的重复,第八个元素与第一个元素性质相近,就好象音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样。纽兰兹的工作同样被否定,当时的一些学者把八音律斥之为幼稚的滑稽戏,有人甚至挖谤说:“为什么不按元素的字母顺序排列呢?那样,也许会得到更加意想不到的美妙效果。”“六元素表”、“八音律”是存在许多错误,但是应该看到,从三元素组”到“八音律”都从不同的角度,逐步深入地探讨了各元素间的某些联系,使人们一步步逼近了科学的真理。以前人工作所提供的借鉴为基础,门捷列夫通过顽强努力的探索,于1869年2月先后发表了关于元素周期律的图表和论文。在论文中,他指出:
  (1)按照原子量大小排列起来的元素,在性质上呈现明显的周期性。
  (2)原子量的大小决定元素的特征。
  (3)应该预料到许多未知元素的发现,例如类似铝和硅的,原子量位于65一75之间的元素。
  (4)当我们知道了某些元素的同类元素后,有时可以修正该元素的原子量。这就是门捷列夫提出的周期律的最初内容。
  门捷列夫深信自己的工作很重要,经过继续努力,1871年他发表了关于周期律的新的论文。文中他果断地修正了1869年发表的元素周期表。例如在前一表中,性质类似的各族是横排,周期是竖排;而在新表中,族是竖排,周期是横排,这样各族元素化学性质的周期性变化就更为清晰。同时他将那些当时性质尚不够明确的元素集中在表格的右边,形成了各族元素的副族。在前表中,为尚未发现的元素留下4个空格,而新表中则留下了6个空格。由此可见,门捷列夫的研究有了重要的进展。
经受实践的验证
  实践是检验真理的唯一标准。门捷列夫发现的元素周期律是否能站住脚,必须看它能否解决化学中的一些实际问题。门捷列夫以他的周期律为依据,大胆指出某些元素公认的原子量是不准确的,应重新测定,例如当时公认金的原子量为169.2,因此,在周期表中,金应排在饿。铱、铂(当时认为它们的原子量分别是198.6,
196.7)的前面。而门捷列夫认为金在周期表中应排在这些元素的后面,所以它们的原子量应重新测定。重新测定的结果是:饿为190.9,铱为193.1,铂为195,2,金为197.2。实验证明了门捷列夫的意见是对的。又例如,当时铀公认的原子量是116,是三价元素。门捷列夫则根据铀的氧化物与铬、铂、钨的氧化物性质相似,认为它们应属于一族,因此铀应为六价,原子量约为240。经测定,铀的原子量为238.07。再次证明门捷列夫的判断正确。基于同样的道理,门捷列夫还修正了铟、镧、钇、铒、铈、的原子量。事实验证了周期律的正确性。
  根据元素周期律,门捷列夫还预言了一些当时尚未发现的元素的存在和它们的性质。他的预言与尔后实践的结果取得了惊人的一致。1875年法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素,他命名为镓,并把测得的关于它的主要性质公布了。不久他收到了门捷列夫的来信,门捷列夫在信中指出关
于镓的比重不应该是4.7,而是5.9一6.0。当时布瓦傅德朗很疑惑,他是唯一手里掌握金属镓的人,门捷列夫是怎样知道它的比重的呢?经过重新测定,镓的比重确实为5,9“这给果使他大为惊奇。他认真地阅读了门捷列夫的周期律论文后,感慨他说:“我没有可说的了,事实证明门捷列夫这一理论的巨大意义。”
下表是个最有力的说明。
  类铝 镓
  原子量 69 69.72
  比重 5.9-6.0 5.94
  熔点 低 30.1
  和氧气反应 不受空气的侵蚀 灼热时略起氧化
  灼热时能分解水汽 灼热时确能分解水汽
  能生成类似明矾的矾类 能生成结晶较好的镓矾
  可用分光镜发现其存在 用分光镜发现的
  嫁的发现是化学史上第一个事先预言的新元素的发现,它雄辩地证明了门捷列夫元素周期律的科学性。1880年瑞典的尼尔森发现了钪,1885年德国的文克勒发现了锗。这两种新元素与门捷列夫预言的类硼。类硅也完全吻合。门捷列夫的元素周期律再次经受了实践的检验。
  事实证明门捷列夫发现的化学元素周期律是自然界的一条客观规律。它揭示了物质世界的一个秘密,即这些似乎互不相关的元素间存在相互依存的关系,它变成了一个完整的自然体系。从此新元素的寻找,新物质、新材料的探索有了一条可遵循的规律。元素周期律作为描述元素及其性质的基本理论有力地促进了现代化学和物理学的发展。
门捷列夫于日诞生在俄国西怕利亚的托波尔斯克
市。他父亲是位中学教师。在他出生后不久,父亲双眼固患白内障而失明,一家的生活全仗着他母亲经营一个小玻璃厂而维持着。1847年双目失明的父亲又患肺给核而死去。意志坚强而能干的母亲并没有出生活艰难而低头,她决心一定要让门捷列夫象他父亲那样接受高等教育。
  门捷列夫自幼有出众的记忆力和数学才能,读小学时,对数学、物理、历史课程感兴趣,对语文、尤其是拉丁语很讨厌,因而成绩不好。他特别喜爱大自然,曾同他的中学老师一起作长途旅行,搜集了不少岩石、花卉和昆虫标本。他善于在实践中学习,中学的学习成绩有了明显的提高。中学毕业后,他母亲变卖了工厂,亲自送门捷列夫,经过2千公里以上艰辛的马车旅行来到莫斯科。因他不是出身于豪门贵族,又来自边远的西怕利亚,莫斯科、彼得堡的一些大学拒绝他入学。好不容易,门捷列夫考上了医学外科学校。然而当他第一次观看到尸体时,就晕了过去。只好改变志愿,通过父亲的同学的帮忙,进入了亡父的母校——彼得堡高等师范学校物理数学系。母亲看到门捷列夫终于实现了上大学的愿望,不久便带着对他的祝福与世长辞了。举目无亲又无财产的门捷列夫把学校当作了自己的家,为了不辜负母亲的期望,他发奋地学习。1855年以优异的成绩从学校毕业。
  毕业后,他先后到过辛菲罗波尔、敖德萨担任中学教师。在教师的岗位上他并没有放松自己的学习和研究。1857年他又以突出的成绩通过化学学位的答辩。他刻苦学习的态度、钻研的毅力以及渊博的知识得到老师们的赞赏,彼得堡大学破格地任命他为化学讲师,当时他仅22岁。
  在彼得堡大学,门捷列夫任教的头两门课程是理论化学和有机化学。当时流行的教科书几乎都是大量关于元素和物质的零散资料的杂乱堆积。怎样才能讲好课?门捷列大下决心考察和整理这些资料。1859年他获准去德国海德堡本生实验室进行深造。两年中他集中精力研究了物理化学。他运用物理学的方法来观察化学过程,又根据物质的某些物理性质来研究它的化学结构,这就使他探索元素间内在联系的基础更宽阔和坚实。因为他恰好在德国,所以有幸和俄国化学家一起参加了在德国卡尔斯鲁厄举行的第一届国际化学家会议。会上各国化学家的发言给门捷列夫以启迪,特别是康尼查罗的发言和小册子。门捷列夫是这样说:“我的周期律的决定性时刻在1860年,我参加卡尔斯鲁厄代表大会。在会上我聆听了意大利化学家康尼查罗的演讲,正是他发现的原子量给我的工作以必要的参考材料,而正是当时,一种元素的性质随原子量递增而呈现周期性变化的基本思想冲击了我。”从此他有了明确的科研目标,并为此付出了艰巨的劳动。
  从1862年起,他对283种物质逐个进行分析测定,这使他对许多物质和元素的性质有了更直观的认识。他重新测定一些元素的原子量。因而对元素的这一基本特征有了深刻的了解。他对前人关于元素间规律性的探索工作进行了细致的分析。他先后研究了根据元素对氧和氢的关系所作的分类;研究了根据元素电化序所作的分类,研究了根据原子价所进行的分类:特别研究了根据元素的综合性质所进行的元素分类。有比较才有鉴别,有分析才能做好综合。这样,门捷列夫批判地继承了前人的研究成果。在他分析根据元素综合性质而进行的元素分类时,他坚信元素原子量是元素的基本特征,同时发现性质相似的元素,它们的原子量并不相近。相反一些性质不同的元素,它们的原子量反而相差较小。他紧紧抓住原子量与元素性质之间的关系作为突破口,反复测试和不断思索。他在每张卡片上写出一种元素的名称原子量、化合物的化学式和主要的性质。就象玩一副别具一格的元素纸牌一样,他反复排列这些卡片,终于发现每一行元素的性质都在按原子量的增大,从小到大地逐渐变化,也就是发现元素的性质随原子量的增加而呈周期往的变化。第一张元素周期表就这样产生了。
  随着周期律广泛被承认,门捷列夫成为闻名于世的卓越化学家。各国的科学院、学会、大学纷纷授予他荣誉称号、名誉学位以及金质奖章。具有讽刺意义的是:
1382年英国皇家学会就授予门捷列夫以戴维金质奖章。1889年英国化学会授予他最高荣——法拉第奖章。相反地在封建王朝的俄国,科学院在推选院士时,竟以门捷列夫性格高做而有棱角为借口,把他排斥在外。后来回门捷列夫不断地被选为外国的名誉会员,彼得堡科学院才被迫推选他为院士,由于气恼,门捷列夫拒绝加入科学院。从而出现俄国最伟大的化学家反倒不是俄国科学院成员的怪事。
门捷列夫除了发现元素周期律外,还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡,由于他的辛勤劳动,在这些领域都不同程度地做出了成绩。日,这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞,享年73岁。
臭氧层巨洞50年内弥合
日前,一个国际专家会议预测说,臭氧层的巨洞将在50年之内弥合起来。
&&&与会的科学家们说,成功地禁止摧毁臭氧层的化学物这一例子说明,国际社会如果有足够的政治意志,便可以对付其它严重的环境问题,如全球变暖问题。
&&&臭氧层是地球大气层中的一层保护层,保护地球表面不受紫外线辐射的损害,因为紫外线辐射不仅会伤害地球上的植物和动物,也是导致人类皮肤癌的主要原因。
&& 国际社会从1987年开始禁止使用含氯氟烃,因为这种化学物会摧毁臭氧层。
在阿根廷首都布宜诺斯艾利斯参加这次会议的有大约300名这个领域的专家,他们颇有信心地表示,如果国际社会继续执行这个禁令,臭氧层上的巨洞就会在50年之内弥合起来。
&&&这些与会的科学家说,欧洲、日本和美国尤其大幅度减少了对含氯氟烃的使用。
&&&这些科学家说,这个例子应该作为如何解决大规模环境问题的一个成功经验,尤其值得在对付全球变暖问题方面作为借鉴。
美国天空署今年早些时候报告说,南极洲上空的臭氧层巨洞如今大约是美国面积的三倍。
选绿色包装 减少垃圾灾难
  也许你喜欢购买包装精美的商品,但你是否想到,那些过度包装的商品是资源和金钱的双重浪费。
  过度包装指的是包装材料的高档化和繁缛化。其实,很多国家已开始时兴减量无害的绿色包装,
国际组织也在倡导“让贸易披上绿装”。生产和销售过度包装的商品已是一种落伍,选择这种商品更是一种不理智的消费行为。请走出过度包装的误区,选购减量包装的商品。如果你购买了有过度包装的商品,不妨把包装物退回
给商店,以此给企业及销售者发出正确的信号。
&每人每年丢掉的垃圾重量超过人体平均重量的五六倍。北京年产垃圾达430万吨,
日产垃圾1.2万吨,人均每天扔出垃圾约1千克,相当于每年堆起两座景山。我国目前垃圾的产生量是1989年的4倍,其中很大一部分是过度包装造成的。不少商品特别是化妆品、保健品的包装费用已占到成本的30%~50%。过度
包装不仅造成了巨大的浪费,也加重了消费者的经济负担,同时也增加了垃圾量,污染了环境。
我国“两控区”酸雨恶化趋势得到控制
   自1998年1月国家将部分地区划分为酸雨控制区和二氧化硫控制区,
并开始进行污染防治以来,“两控区”内二氧化硫排放量减少了320万吨,酸雨恶化的趋势得到控制。
 截止到2000年12月底,“两控区”内二氧化硫年排放量在100万吨以上的4700多家工业企业中,已经有近90%的企业实现了达标排放;同时通过削减高硫煤的产量以及关停一大批小火电机组、小水泥、小玻璃和小钢铁生产线等控制措施,使“两控区”内二氧化硫的排放量逐年下降,2000年的排放量比1997年减少了20%以上。城市空气质量逐步改善,在“两控区”内的175个城市中,已经有110个城市空气中的二氧化硫浓度达到国家二级标准,超过六成的城市降水pH值达到标准。
我国研制成功绿色环保型灭火装置
一种高效、安
全的绿色环保型气溶胶灭火装置近日通过国家有关部门的鉴定。有关专家评价认为,这一装置的问世填补了我国消 防领域的技术空白,是理想的传统灭火器替代产品。
  近些年我国火灾呈上升趋势,去年全国发生火灾近18万次。而目前市场广泛应用的哈龙灭火技术对大气臭氧层造成了严重破环,
国际社会已向这类产品亮出了红牌,我国也准备在2005年彻底禁用哈龙产品。但发达国家靠专利垄断了这一消防新技术产品的市场,因而开发出具有自主知识产权的替代产品已成为我国消防科研领域的一大课题。
  北京京海集团经过4年努力开发成功的气溶胶灭火装置,采用了以烟雾做载体把灭火药剂释放出来的气溶胶灭 火新技术,避免了
由于灭火器出口温度高而导致的二次燃烧和二次污染,提高了灭火装置的稳定性,并具有火灾探测、自动启动、故障报警和自动与消防中心通讯联络等功能。
  目前京海集团已获得气溶胶灭火装置的生产许可证,
正在进行规模生产准备。
美国开发出清洁芯片的环保新技术
  日前,美国国家能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家宣布,他们已经开发出一种新型环保技术,可以大大减少生产电脑芯片和集成电路时所使用的腐蚀性物质,同时不会产生大量废水。
  一般在生产芯片过程中,首先要使用高强光、强酸和光致抗蚀剂等腐蚀性物质来改变硅片外形,刻蚀出微型集成电路及芯片,然后再用大量溶媒和超级纯净水将芯片上残留的光致抗蚀剂等腐蚀性物质冲洗掉。美国一般的芯片制造工厂,平均每天要消耗数千加仑的硫酸和盐酸等腐蚀性物质,并产生400万加仑的废水,对环境造成了很大危害。
  从正在召开的美国科学促进协会年会上获悉,洛斯阿拉莫斯国家实验室研制出的这种环保新技术名为SCORR。它是在高温高压下用超临界二氧化碳代替了溶媒和超级纯净水,这不仅降低了成本,也保护了环境
  该研究项目的负责人克雷格·泰勒说:“在高温高压下,超临界二氧化碳呈液态,可以起溶媒的作用,在少量其他溶媒的帮助下,能有效去除芯片上残留的光致抗蚀剂。当压力和温度下降后,超临界二氧化碳呈气态挥发,使硅芯片变得干燥无尘。”
  洛斯阿拉莫斯国家实验室开发的这项新型技术不会产生大量有害废物,因为它设计的封闭循环系统可以在处理过程中循环使用二氧化碳,并且不会向大气释放温室气体,而添加的少量其他溶媒也很容易分离出来,可以重新收集再使用。
我国无氟替代工作进入新阶段
  作为清洗剂的四氯化碳(CTC)、氯氟化碳(CFC-113)和1,1,1-三氯乙烷(TCA)将分别于2004年以前、2006年以前和2010年元旦以前,在我国完全停止生产和使用。
  8月9日到11日在北京召开的“中国清洗行业(ODS)整体淘汰计划全国工作大会”作为清洗行业《淘汰计划》实施的动员大会,表明中国淘汰ODS(消耗臭氧层物质)工作进入了生产淘汰和消费淘汰同步进行的新阶段。
  据介绍,今年3月,《蒙特利尔议定书》多边基金执委会批准的《中国清洗行业ODS整体淘汰计划》是我国获得多边基金批准的第四个行业整体淘汰计划,也是世界范围内第一个大规模消费行业整体淘汰计划,按计划,多边基金将向我国提供总计5200万美元的赠款,以帮助我国实现清洗行业计划淘汰项目。在此之前,我国已经先后实施了哈龙、CFC化工和汽车空调三个行业的整体淘汰计划,总计获得多边基金批准赠款5.3亿美元,已经或者将要淘汰消耗臭氧层物质7万多吨。1997年以来,我国已成功地实现了从单个项目向行业整体淘汰方式的转变。我国使用消耗臭氧层物质作为清洗剂的企业,尚有2000家左右,占全国使用消耗臭氧层物质企业总数的40-50%。
  大会期间,有关部门发布了我国清洗行业整体淘汰消耗臭氧层物质的行业计划,介绍了国内外成熟的替代技术,来自科技界、企业界的代表就清洗行业如何履行蒙特利尔议定书进行了热烈的讨论。
环境监测新技术
如何防治污染保护环境,成为当代科学的一个课题。科学家认为,要防治污染,就首先要了解污染:要正确地了解污染物来源于何处,成分是什么,污染物量有多少,影响有多大,危害有多深……,对这一切作出周密、认真而广泛的调查研究后,才能制定出防治的办法和措施,为此就要进行广泛的环境监测。&
&&&环境监测有两大主要任务:
一是为了迅速掌握环境质量现状,以便及时采取措施,保护环境;二是为了积累资料,以便制订长期治理对策和方案。现在环境监测主要对大气、水体、土壤污染,环境噪声等几个方面进行监测。&
大气监测新技术&
&&&&大气监测目前已从一个个监测站发展成由一个个地区或城市组成的一个独立监测网。每个监测网由一个中心监测站和数目不等的监测点组成。
&&&美国利用先进的科学技术,组成了全国环境监测网,由联邦政府统一领导,分区域进行监测。美国把全国分为十个大气监测区域。每个监测区内的州、市和各监测点,都各自具有监测系统,但又互联成网。各监测点随时根据测定数据,通过网络向政府大气监测数据库报送并储存,由计算机进行数据处理,制出报表。为了预防大气污染,各个监测点对大气污染物都设立了报警系统。一旦发生大气中某种污染物,如二氧化硫浓度超过报警指标,警报系统就会自动发出信号,并把数据显示到政府部门,保证系统就会自动发出信号,并把数据显示到政府部门,保证政府部门下令工厂停止生产、交通实行一定管制等紧急手段,使二氧化硫污染降低到正常指标。&
&&&我国现在对大气监测也实行了定位设监测点的办法,从中央到地方也有各级监测站、点。现在存在的问题是监测手段落后,处理数据不规范,没有互联网络,这将落后于时代的发展。&
水质监测技术&
&&&&&&河流是一个开放系统,河水往往从一个地区流向另一个地区。因此,河水水体环境状况监测需要实行监测工作规范化和网络化。&
&&&例如美国早在1959年就开始俄亥俄河水质自动监测,后来发展到对其他水体和湖泊的监测。目前,全美国水质监测网共分12个,每个监测网由若干个自动监测站组成。现在已有1300个全自动监测网随时监视着全美水体的环境状况。
&&&我国对水体污染状况监测也于60年代开始,全国水体环境状况监测尚未联网。
&&&1996年,国家环保局组织了几百名科技人员,沿长江各线,分别设点,对长江全流域水质进行同时实测,这是多年来的第一次实测。结果表明,长江河段水质除个别城市段,基本上无污染。&
探测污染物的高新技术&
&&&为了对大气水体中的污染状况进行连续监测,迅速获得正确的信息,及时采取措施,防止污染事件发生。目前科学家已把单一的分析仪,重新组合,把两种或两种以上的先进仪器组合起来,将结果进行综合分析,取长补短,这就是联用技术。
&&&联用技术一般为气相色谱仪和原子吸收光谱仪联用,发挥气相色谱的分离部分的特长,使监测物经汽化后,在色谱柱内正常分离。同时发挥了原子吸收测定的正确特点,可迅速地测出监测物的成分和浓度。
&&&这种方法操作简便,灵敏度高,尤其分析有机汞、有机锡类化合物,效果理想。
&&&还有遥测技术,作为高新科技的遥测技术一经问世,就发挥了巨大作用。遥测可对污染物在无干扰状况下进行实地监测,也可对污染物的一些参数,如温度、透明度、污染物传输扩散情况进行监测,也可对污染物进行追踪。
&&&目前使用的遥测方法一般是利用飞机或卫星进行俯视。尤其是人造卫星,在太空中,对全球大气环境状况,可以详细测量。为了探明大气层中的臭氧空洞情况,1997年8月,美国航天局利用航天飞机发射了一颗太空卫星,利用卫星遥测大气中臭氧层的变化。
  卫星遥测还可以对农业生产、病虫害状况、大面积污染等信息进行测量。因此,遥感监测也就成为环境监测的高新科技。
生物监测技术 
  在环境监测中,除用仪器监测外,还有用生物——包括植物、动物的一些变化来反映环境质量状况,这叫生物监测技术。
  传统的生物监测方法是对水生生物群落调查,对动物分布状况调查等,现在生物监测是利用对环境状况变化比较敏感的植物或动物,进行培育,通过对它们的监测和研究,来反映环境质量的变化。如植物树叶生长状况、结果情况、发育情况;如鱼类在水中的活动情况、呼吸和繁殖情况等等,以此变化来测定环境的质量变化。尤其在有毒工业废水排放控制和监督中,生物监测技术已成为有力手段,并将发牢固愈来愈大的作用。
绿色系统工程
  近年来,世界上许多国家兴起了绿色环境、绿色栽培、绿色食品、绿色餐厅等“绿色”
浪潮。这是人们为了防止和减少环境污染所采取的行动。由于它涉及到众多的行业、学科和 研究项目,因而成了一项系统工程。
  绿色环境是指无污染、无公害的良好农业生态环境。它对农作物生长所需要的土壤、水源、甚至空气都有严格的要求。
  绿色栽培要求人们采用不污染环境、不产生公害的农业生产技术和管理措施,生产出无污染的农作物。它对植物的种子、使用的化肥以及各类生产措施都有明显规定。
  在绿色环境里,经过绿色栽培生长出的作物,加工后就成为安全、优质的绿色食品了。它在国外也称为生态食品,并有专门标志,人们可以放心食用。
  绿色餐厅是指餐厅内供应的各种饮料、菜肴和粮食等,包括它们的加工技术和生产条件都必须符合有关规定。它具有清洁卫生、不污染环境的基本特点。
污水治理新技术之一
  水是人和生物生存必不可少的物质,人类一切生产和生活活动都离不开水,一切要以保护环境为主,治理污染只能是迫不得已的手段。
  水体污染主要有工业生产废水、居民生活污水、农业生产污水排入水体而造成。我们主要针对工业生产废水研究治理技术,因工业生产废水排放量大、范围广、排放方式复杂,且种类多,浓度变化大,给污染治理带来了难度。
  对这些废水进行治理主要有三种基本类型,即分离处理、转化处理和稀释处理。
  分离处理  对存在于废水中的污染物,根据其存在状态及其粒子大小,采用不同的方法将污染物分离出去。过去一般常用的分离方法有格栅、筛网、微孔材料过滤、化学絮凝剂絮凝,还有吸附、蒸发、冷冻、萃取、浮选等方法。随着科学技术的发展,分离处理的方法也愈来愈先进。
  针对污染物是离子状态为主,法一:可以用离子吸附法,用离了交换树脂,把各种不同离子吸附于不同的交换树脂内。然后,把树脂再生使污染物排出水体。这种方法在一般游泳池使用较多,因为游泳池水质污染比较简单,离子交换树脂可以使其净化。
  法二:离子交换膜技术。离子都带有电荷。在废水中设置一定电场,可使离子按所带电荷有规律地运动。在污水排放口前设置离子交换膜,使带一类电荷的离子能顺利通过,而另一类电荷的离子被隔离了下来,就达到了分离的目的。
  对于分子粒度较大的悬浮污染物,现在科学家提出了超滤的手段。超滤就是借助于膜的作用,对于分子存在状态的污染物,根据分子粒度大小,选用不同规格的过滤膜。在污水的流动过程中,施加一定的气压力或电压,使污水流动加快,借助膜的分离作用,把污染物从污水中分离出来。用超滤法进行的废水处理可以进行再使用,同时从中可回收大量的废油剂。
  除了采用膜分离外,还有电渗析、电泳法、胶粒浮选法等科学的方法,使污染物中粒子较大的物质被分离出来。
  转化处理  转化处理是通过化学的或生物的方法,改变污染物的化学本性,使其从有害转化为无害物质或可分离物质,然后再从污染水体中分离出去。这种处理方法就是我们常讲的污染治理技术。
  这种技术常用氧化还原法、中和法、化学沉淀法等。这是属化学转化法的技术,这类技术使用已经比较广泛、常见。如瑞典因酸雨把湖泊的水体污染成酸性,为改善水体环境质量,被迫动用飞机,在湖泊上空低飞布撒石灰,使石灰中和酸性湖水,这就是简单的中和法技术。
  现代科学推动了环境科学和污染治理技术的发展。在转化法中最科学最先进的方法应数生物转化法即生物治理技术。
  稀释处理  稀释处理就是把高浓度废水和低污染废水或天然水体来混合,使废水浓度达到排放标准,以减轻水体的污染,这种方法在一些偏远地区还经常使用。稀释处理一般分江河稀释和废水稀释两类方法。废水稀释可以用同一种低浓度废水稀释,也可以用不同种低浓度废水稀释。经过稀释后,废水还含有一定浓度的有害成分,因此还要进行最终处置。目前,国外最终处置办法有焚烧法,注入深井法。
  另一种江河、海水稀释法广泛利用。尤其一些小企业,濒临水体,往往不采取任何治理手段,直接把工业废水就排入江河水体,久而久之,江河中污染物浓度也会升高。排入海洋的稀释处理,一般在海底埋设大型排污管线,管子一直敷设在沿海岸几十米以外,利用海底的波浪把废水迅速冲稀、扩散开来,避免污染海洋水体。这类办法在发达国家早在70年代就开始使用。我国将于2000年,改造上海黄浦江污染工程中采用这个方法,把苏州河、黄浦江的废水用管子直接排到远离上海吴淞口的海中。这类工程耗资巨大,一般发展中国家无资金来保证。
污水治理新技术之二
  在废水治理法中,各国一般采用转化法中最科学最先进的生物转化法即生物治理技术,也叫二级治理。生物治理后,废水变清,可以循环再用,达到废水再生的目的,经费也比较便宜。生物治理技术,现在普遍使用的是活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。
  活性污泥处理技术  利用自然界中存在的微生物,把微生物进行驯化,使它能在废水中生存。同时,能把废水中大量的、高浓度的有机物或有毒物分化,使之转化为稳定的无毒物质。自从1916年英国出现第一座人工处理的曝气池后,生化处理废水技术迅速地发展起来,成为本世纪最佳治理技术之一。
  生物转化活性污泥处理主要发生在曝气池内。废水进入曝气池,随着水流经过曝气池叶轮旋转曝气,使废水的活性细菌活泼起来,把废水中的有机物吞食,而变成无机物。目前,城市污水处理厂都选用活性污泥曝气法。随着科学技术的发展,曝气法也变成了逐步曝气法,几个曝气池串在一起,使废水经过曝气的机会增多,接受活性污泥处理的时间加长,使水经过曝气的机会增多,接受活性污泥处理的时间加长,使水流容易调节,处理效果提高。
  另外,还有吸附再生曝气法,完全混合曝气法,延时曝气法,纯氧曝气法,深水曝气法,粉末炭活性污泥法,投菌活性污泥法等等先进的新工艺。这些工艺尽量减少建筑费用和能量消耗,在满足处理污染负荷的条件下,不断改变治污方法。
  生物膜治理技术  随着活性污泥法处理废水技术的发展,目前又出现了生物膜法,它比污泥曝气池更先进了一步。生物膜法可分为生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等三类。我们常见到的是生物转盘和生物滤池。
  生物膜法主要是让废水流过转盘或生物滤池的塔板,使废水中的悬浮物被截留,胶体物质被吸附,形成一层似膜非膜的物体。微生物以此为生活场所,它将废水的污染物为养料,在膜上进行繁殖。同时,细菌将废水中的污染物转化为无机或无毒物质,使废水的质量得到改善。
&  生物膜是一种先进的工艺,操作技术要求比较高,水流速度大小也要直接影响生物膜“挂膜”的质量,同时也影响废水治理程度。
  生物滤池分为一般生物滤池和塔式生物滤池。塔式生物滤池占地少,治理负荷大,因此在发达国家使用得比较广泛。生物转盘是60年代发明的,30年来有了显著发展。欧洲目前有2000个生产转盘处理厂在运转。
  我国因经济力量有限,在毛纺行业处理染色废水时,广泛采用此法。目前在几十个污水处理厂里使用生物转盘治理方法。
  氧化塘治理技术  最常用的治理废水的办法就是稳定塘法,也叫生物塘、氧化塘。这种稳定塘处理办法是一种古老的处理方法。稳定塘就是利用天然池塘、河堤、洼地来治理污染。在塘内形成藻类、好氧性细菌和原生动物组成共生系统,使废水得到净化。
  我国湖北省的鸭儿湖是一个氧化塘治理的典型。鸭儿湖因周围发展化工厂、农药厂,成了武汉市的一个工业集中地,大量的工业废水就流入湖中。从1956年开始,到1975年为止,20年时间,鸭儿湖就成了一个死水塘。污水严重地威胁着人民的生命安全。
  根据中国科学院专家的建议,利用鸭儿湖的地形结构,建设氧化塘的废水治理工程,使鸭儿湖又出现了水草茂盛,游鱼成群的景象。
&  随着科学技术的进步,美国科学家威廉·朱厄尔发明了“营养薄膜技术”。这技术是把植物种在不漏水的木槽里,让废水从植物的根部流过。两个小时后,废水就被治理洁净,和生物处理一样。尤其是对一些重金属的污染,这种办法更为有效。为了处理治理后产生的污泥,朱厄尔又发明了一种“厌氧反应器”,利用厌氧细菌处理污泥,产生沼气,为人们生活提供沼气。这种小装置每天处理1万吨废水,同时可以生产沼气,比较适用于小型企业。
  我们相信到未来21世纪,人类对废水的治理技术将会愈来愈五花八门,也愈来愈经济和先进。

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