一氧化碳氧化（精选12篇）
一氧化碳氧化 篇1
块状VO2在68℃左右发生由低温半导体态到高温金属态之间的可逆突变,晶体结构由单斜结构转化为金红石结构,同时电阻率和光透过率发生显著变化[1]。因此VO2在光电领域具有广阔的应用前景,例如智能窗[2],光电开关[3]和微测辐射热计的热敏层[4]等。而薄膜形态VO2则体积小,相变点可控,高低温光透过率变化大等优越的性能,因此近年来,国内外研究人员对VO2薄膜的制备及性能进行了深入的探索。目前VO2薄膜常见的制备方法有:磁控溅射法[5],溶胶凝胶法[6],化学气相沉积法[7]等。而磁控溅射法成本低,成膜速率高,薄膜与基片的结合力强,容易实现大面积镀膜生产等。据报道,Kivaisi等[8]在0.6 Pa工作气压,400℃的玻璃基片上,以不同的氧氩比成功制备出了光学性能稳定的VO2薄膜。Huang Zhangli [9],唐振方[10]等人先制备出V2O5或钒的其它氧化物,然后通过气氛热处理制取VO2薄膜。Xu Xiaofeng室温下在蓝宝石衬底上镀金属钒膜,然后在空气中氧化制取了突变性能较好的VO2薄膜[11]。曾富强[12]等使用类似的工艺在玻璃衬底上制得了性能优良的VO2薄膜,同时发现退火温度达到450 ℃时玻璃中的钠离子会和钒生成钠钒氧的化合物,从而破坏VO2薄膜的性能。现延续此制备工艺在石英基底上成功制备了性能更好的VO2薄膜。
1 薄膜的制备
采用直流磁控溅射法在石英基底上镀制金属钒膜。钒靶纯度99.9%,尺寸Φ56 mm×5 mm。石英片尺寸10 mm×20 mm。工作气体为99.99%的纯氩。先用丙酮擦洗每个石英片,再依次放在丙酮,酒精和去离子水中各超声清洗15 min,最后用氮气吹干待用。室温下,本底真空抽至2.0×10-3 Pa以下时开始镀膜,工作压强约1 Pa左右,氩气流量20.0 sccm,基片与靶距离5 cm,溅射功率为210 mA×335 V,溅射时间分别为2 min,4 min和6 min。使用美国KLA—Tencor公司XP—2型台阶仪测量薄膜厚度,分别为50 m,100 nm和150 nm。然后把样品置于管式退火炉中大气氛围中进行不同温度热氧化。
2 薄膜的检测
2.1 薄膜的XRD分析
厚度θ为50 nm的钒膜分别在340 ℃,370 ℃,400 ℃和430 ℃的空气中氧化60 min,其XRD图如图1所示。由图可见,在340 ℃时,仍为非晶态,370 ℃时,薄膜出现了微弱的V2O5(001)衍射峰,随着氧化温度的增加,V2O5衍射峰明显增强,显然全部氧化过程无VO2衍射峰出现。原因是薄膜较薄,一开始氧化就很快被氧化为V2O5,而中间价态的钒氧化物很难形成。
对厚度100 nm,150 nm的钒膜做上述同样的热处理,XRD检测的结果如图2, 图3所示。由图2可见,厚度100 nm的钒膜在370 ℃时出现明显的VO2衍射峰(011),当氧化温度达400 ℃时,此峰有所增强但同时出现了V2O5衍射峰(001),当氧化温度达430 ℃时,仅剩V2O5的衍射峰,此时薄膜中主要成分已是V2O5。由图3可见,厚度为150 nm的钒膜在 370 ℃时,出现了明显的VO2(002)和(330)衍射峰,400 ℃时,出现V2O5(001)衍射峰,同时还出现了V3O7衍射峰, 430 ℃时,只有明显的V2O5衍射峰。
综上所述,随着温度的增加,钒膜由低价钒氧化物逐步被氧化为高价钒氧化物,最后全部氧化为V2O5。厚度50 nm薄膜氧化很快,不能形成VO2;厚度100 nm薄膜,370 ℃时形成晶向单一(002)的VO2;厚度150 nm薄膜一旦超过370 ℃时就会形成V3O7直至V2O5。因此厚度约为100 nm,氧化温度约370 ℃是这一制备工艺制取VO2较佳的参数。
2.2 薄膜的近红外光学性能
选厚度100 nm的钒膜,在370 ℃下氧化退火60 min所制得氧化钒薄膜(厚度约为160 nm)进行近红外波段(800 nm—2 500 nm)光透过率随温度变化的性能测试,温度变化为30 ℃～80 ℃,每隔5 ℃测量一次,获如图4(a)和图4(b)所示的升温过程和降温过程光透过率的变化特性。由图4(a)和图4(b)可见升温过程光透过率和降温过程有很大差异,而且波长长的波段比波长短的波段变化明显增大。选取波长2 500 nm,测试其透过率随温度的变化,每隔5 ℃测试一次,获得如图4(c)所示的薄膜的光透过率随温度变化的热滞回线。由图可见薄膜的突变温度为45 ℃,相应的升温时光透过率为60%,降温时为19%,光透过率变化41%,热滞宽度约10 ℃。很显然,相变温度要低于块状氧化钒68 ℃,也低于相关报道中VO2薄膜的55 ℃和50 ℃[12,13],且薄膜具有较高的光透过率。
2.3 薄膜的XPS分析
对上述样品在表面未刻蚀情况下进行XPS检测,获得如图5(a)所示的XPS谱图。由图可见,薄膜的V2p3/2峰值处结合能为517.25 eV,此对应V+5离子,可知薄膜表面的主要成分为V2O5。为了研究薄膜内部的元素价态,刻蚀掉薄膜表面10 nm,再次进行XPS测试,所得结果如图3(b)所示。对其V2p3/2特征峰进行分峰拟合处理如图3(c)所示。在结合能为515.7 eV处分出V+4离子的峰,可知薄膜内部开始出现VO2,但相对强度较低,这是由于刻蚀深度只有10 nm,此处还是以V+5居多。XPS检测V+4离子峰的存在与图2中XRD谱图中VO2峰的存在共同证实薄膜内部是VO2。由于表层的金属钒周边氧气充足,且最早氧化,所以被氧化为V2O5;而VO2主要分布在薄膜的内层,这说明金属钒膜在氧化成氧化钒薄膜的过程为由外至内的分层氧化过程。
3 结论
采用直流磁控溅射在石英衬底上镀制厚度约为100 nm的金属钒膜,然后在370 ℃空气气氛中氧化60 min获得厚度约为160 nm氧化钒薄膜。对其进行XRD及XPS测试确定其氧化过程为由外向内,的分层氧化过程。薄膜在光波长800 nm处升温时光透过率达90%以上,降温温时约为60%;光波长2 500 nm处,升温时光透过率为60% 降温时下降为19%。相变温度为45 ℃,热滞宽度为10 ℃,光透过率变化41%。此相变温度与氧化钒智能窗所需要的转变温度进一步接近,且薄膜具有良好的光透过率。
摘要：采用直流溅射法在石英衬底上沉积不同厚度的金属钒(V)膜,在空气氛围中进行不同温度热氧化处理获得性能最佳的退火温度和薄膜厚度。用X射线衍射仪(XRD),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X射线光电子能谱仪分别研究了薄膜的晶体结构,红外透射性和表面组分。结果表明:厚度约为100 nm的金属钒膜在空气中370°C下氧化60 min制得VO2含量较高,相变温度45℃,热滞宽度约10℃,高低温光透过率变化41%的氧化钒薄膜。
关键词：氧化钒薄膜,磁控溅射,氧化过程
一氧化碳氧化 篇2
什么是一氧化碳中毒
一氧化碳中毒是指含碳物质燃烧不完全时，产生的一氧化碳经呼吸道被人体吸入后引起的中毒症状。
一氧化碳中毒的机理
之所以会引起一氧化碳中毒，是因为一氧化碳与血液中的血红蛋白的亲合力要比氧气与血红蛋白的亲合力高出近300倍，所以一氧化碳极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，这样就会使血红蛋白无法与氧气结合，丧失携氧的能力，导致氧气无法在血液中流通，从而导致组织窒息。一氧化碳对全身的组织细胞均有毒性作用，尤其对大脑和心脏的影响最为严重。
一氧化碳的危害
一氧化碳的危害程度与人体吸入一氧化碳的浓度以及时间有关，如果一氧化碳持续吸入的话，通常5到10分钟就会致人昏迷，10到15分钟就会致人休克，超过30分钟就会致死！
而长沙两名女子之所以会一氧化碳中毒，就是因为浴室不通风，在使用热水器洗澡的时候，一氧化碳泄漏，导致中毒，加上发现太晚，才造成这样的惨剧。如果我们不想这样的惨剧再次发生，就必须要清楚如何预防一氧化碳中毒。
如何预防一氧化碳中毒
1、保证浴室通风
造成长沙两名女子一氧化碳中毒身亡的主要原因就是因为浴室密闭不通风，浴室氧气含量很少，所以才会让这两名女子身亡，所以我们在洗澡的时候，一定要保证浴室通风透气。
平时一定要将浴室的门窗打开，保证浴室内的空气流通，这样就可以减小一氧化碳的危害，同时也可以将浴室内的异味清除掉。
如果担心个人隐私的话，那么洗澡的时候一定要将浴室的通风口打开，并且洗澡的时间不要过长。
2、燃气热水器不要放在浴室
很多人在装修的时候，习惯把燃气热水器安装在浴室里，但是这样做却留下很大的安全隐患。
通常人家里的浴室空间比较小，虽然也会安装窗户和排风扇，但是内部的通风情况并不怎么好，如果将燃气热水器安装在浴室里的话，在这样一个狭小的空间内，氧气含量少，不仅会导致一氧化碳泄露，同时也会导致人体呼吸不到新鲜的空气，导致一氧化碳中毒，所以在家里装修的时候，一定要注意不要将燃气热水器安装在浴室里。
3、开车时尽量不要开暖气
寒冷的冬季让有车族觉得有车非常方便，车内的温度要明显高于车外，而有的人喜欢开车的时候开暖气，虽然这样非常暖和，但是车内空间狭小，加上车窗关闭的时候，车内空气流通差，导致一氧化碳聚集在车内无法排出，开车时间越长，人体吸入的一氧化碳越多，也是非常容易引起一氧化碳中毒的。
更重要的是，一氧化碳会导致大脑供氧量减少，导致大脑疲倦，也是非常容易引起交通事故的，所以开车的时候尽量不要开暖气，如果要开暖气，也不要把车窗关死了，最好留条缝隙。
4、不要在厕所吸烟
我们都知道吸烟有害身体健康，但是对于吸烟者来说，那种“吞云吐雾”的快感要比健康更吸引人，不少吸烟的人上厕所的时候都习惯点上一根烟，久而久之便养成了上厕所吸烟的习惯。
其实上厕所吸烟的危害非常大，因为厕所的空间狭小，而且厕所的空气质量非常差，弥漫着大量的氨气不说，里面的氧气含量其实是很低的。
在厕所内点烟，由于氧气含量少，导致香烟并不能完全燃烧，就会释放出一氧化碳，而厕所的空间又小，所以人体就会吸入这些一氧化碳，导致大脑会出现眩晕感，上厕所的时间越长，一氧化碳中毒的危险就越大。所以一定不要在厕所内吸烟。
二氧化碳和二氧化硫的鉴别方法 篇3
1.闻气味法
SO2有刺激性气味，而CO2无刺激性气味，因此使用闻气味法可鉴别该两种气体。但是由于SO2有毒，此方法一般不使用。
2.品红溶液法
将两种气体分别通入品红溶液中时，由于SO2的漂白作用，它可使品红溶液退色，而CO2却无此性质。
3.高锰酸钾（或溴水）法
将两种气体分别通入酸性KMnO4溶液（或溴水）中，能使KMnO4溶液（或溴水）褪色的是气体为SO2，不能使之褪色的是CO2，其发生的化学方反应为2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4（或SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr）。
4.氢硫酸法
气体SO2可与氢硫酸发生化学反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O，因此若将两种气体分别通入氢硫酸中，SO2会使得溶液出现黄色浑浊的沉淀，无明显现象的是CO2。
5.硝酸钡法
将气体分别通入Ba（NO3）2溶液中，出现淡黄色浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2，离子方程式为3Ba2++3SO2+2NO3-+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+
例：下列能证明CO2气体中混有SO2的是（ ）
①通入足量的NaOH溶液中再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，该沉淀能溶于盐酸
②能使品红溶液褪色
③能使澄清的石灰水变浑浊
④通入溴水中能使溴水褪色，再加入Ba（NO3）2溶液有白色沉淀生成
⑤能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
A.都能证明 B.只有②能证明
C.②④能证明 D.都不能证明
解析：SO2和CO2都是酸性氧化物，遇到水后分别生成H2SO3和H2CO3，故湿润的蓝色石蕊试纸不能证明。而澄清的石灰水也不能证明，因为两种气体均能与Ca（OH）2反应生成不溶的CaSO3和CaCO3。SO2可使品红溶液褪色，而CO2不可，因此选项②可以。SO2、CO2与NaOH反应后的溶液再加BaCl2均会生成溶于盐酸的白色沉淀。SO2能使溴水褪色，CO2则不能，故②和④符合题意。
二氧化氯用于氧化脱毛工艺的探讨 篇4
氧化脱毛法是用氧化剂破坏角蛋白的双硫键而使毛松动或溶解的一种方法。与传统的硫化钠石灰法相比,氧化脱毛法能消除硫化物污染。近年有学者对此方法给予了极大的关注,如Marsal[1]等人对双氧水的氧化脱毛法进行了较深入的研究;陈武勇[2]等人对酸性介质下的二氧化氯氧化脱毛进行了探索,上海益民制革厂曾使用过该法;Clariant公司有相应的产品如脱毛剂Imprapell CO。目前二氧化氯用于氧化脱毛都是在酸性条件下进行的,但它有着明显的缺点,一是会释放出气态氯,使得容器必须密闭且废液中产生氯代有机物,二是与浸灰工序不能很好地结合,势必增加工序,使生产周期延长,增加成本。本文在碱性条件下,探讨了二氧化氯用于氧化脱毛的工艺控制。
2 实验
2.1 实验主要材料及仪器
黄牛皮(黑龙江制革厂优质盐湿皮);二氧化氯水溶液(自制);M5D-Ф300台式有机玻璃转鼓(江苏无锡东北塘矿山皮革机械厂)。
2.2 工艺实验方案
脱毛前工艺:
黄牛盐湿皮称量
水洗300%水,20℃,转动30min
浸水200%水,20℃
0.5%Na2CO30.1%Baymol AN转停结合10h
去肉称量,作为以下材料用量依据
脱脂200%水,30℃,0.1%,Baymol AN转动30 min
取样从背脊线冲开,在可比位置的背部取皮样为10 cm×10cm,分别用于氧化脱毛和硫化钠脱毛对比实验。
脱毛工艺:
二氧化氯法:
100%水,25℃
0.05%Baymol AN,转动30min
2.0%~2.5%Na OH,转动30min,pH值控制在9左右
一定浓度的二氧化氯,转动时间以毛溶解掉为准(定时取样)
硫化钠脱毛:
100%水,25℃
0.05%Baymol AN,转动30min
1.5%硫化钠,转动30 min
扩大水至250%
1.5%硫化钠,转动1~2 h至毛溶解
脱毛后工艺:
浸灰:均在脱毛液中进行
6%石灰(溶解状态),转停结合过夜,14 h
按常规工艺进行脱灰、软化、浸酸、铬鞣及加脂。
2.3 检测方法
氧化脱毛后浴液的蛋白质含量采用凯氏法测定;羟基脯氨酸含量采用比色法测定[3]。
3 结果与讨论
3.1 二氧化氯对脱毛效果及对裸皮蛋白的影响
3.1.1 氧化脱毛的pH值的确定
二氧化氯的脱毛机理为:
R-S-S-R+2ClO2+2H2O→2R-SO3H+2Cl-+2H+
由此可知,在碱性条件下更利于角蛋白双硫键的破坏,产生角蛋白磺酸盐,从而使毛溶解。但是碱性过强(大于9时),Cl O2在水中会发生歧化反应,从而影响它的氧化能力[4]。同时,在碱性较强的条件下进行脱毛,皮胶原纤维会过度膨胀,使成革松面;而且由于过度膨胀,碱和二氧化氯不能很好的渗入皮层内部,导致胶原纤维分散不好,成革不丰满。
综合考虑,确定氧化脱毛的pH值为9左右。
3.1.2 氧化脱毛的效果
试验中发现,当二氧化氯的质量浓度从100 mg/L提高到300mg/L时,牛毛的毛根开始松动或被溶解,此时毛干未发生明显破坏;当二氧化氯的质量浓度增至500 mg/L时,毛干才发生断裂,这说明氧化脱毛的裸皮容易在毛根部发生断裂。而传统硫化钠脱毛的裸皮毛易在毛干部位发生断裂,这是两种脱毛方法的主要不同之点[5,6];在毛干受到破坏之前,毛根已被溶解,也进一步说明了二氧化氯氧化脱毛法更容易实现保毛脱毛,不仅降低脱毛废液的处理难度,而且脱去的毛可回收。
二氧化氯脱毛首先发生在毛根,就需要二氧化氯能很好的渗透到裸皮的毛根部位,为此,通过加强转鼓的机械作用来促进二氧化氯的渗透。本试验转鼓的转速从传统的4 r/min提高到16r/min,同时脱毛前进行了充分的去肉和脱脂。
3.1.3 氧化脱毛对裸皮蛋白的影响
二氧化氯在氧化脱毛的同时,也对胶原蛋白和非胶原蛋白部分(纤维间质)进行水解,胶原蛋白的水解对制革不利,非胶原蛋白部分(纤维间质)的水解,有利于促使胶原纤维的分散,纤维间质的去除。
从图1可知,胶原蛋白的水解量随作用时间和二氧化氯浓度的增加而加大,但与空白样(未加二氧化氯的碱性液)相比,胶原的水解量很低,这说明二氧化氯对皮革胶原具有一定的保护作用。当二氧化氯的质量浓度在200~250 mg/L范围时,胶原发生水解程度较小,受保护作用最明显;当二氧化氯浓度进一步增加,胶原的水解量逐步提高,说明此时二氧化氯的氧化而导致的破坏作用占主导地位。
从图2可以看出,与胶原相比,有更多的非胶原蛋白在氧化脱毛过程中被去除,并随着二氧化氯的浓度和氧化时间的增加而加大。脱毛效果的好坏应以毛松动并溶解的同时,胶原蛋白的损失量较低且有更多的非胶原蛋白被去除为准,因此,二氧化氯最佳质量浓度应控制在200~250 mg/L之间,氧化时间为4 h。
3.2 二氧化氯氧化脱毛后灰裸皮及成革理化指标分析
由表1可知,二氧化氯氧化脱毛后的灰裸皮和成革的收缩温度、含铬量及抗张强度均高于硫化钠脱毛法,而伸长率低于硫化钠脱毛法,这说明二氧化氯脱毛能够减少对胶原的水解损失,与上面的试验结果相一致。可能是二氧化氯脱毛时,某些氨基酸的侧链发生了氧化作用,如丝氨酸和苏氨酸等侧链可能产生出羧基,使脱毛后裸皮的等电点降低,暴露或氧化出更多的阴离子基团。由于二氧化氯的氧化作用是以单电子转移的,使电子在胶原纤维之间易发生转移或终止反应而导致交联的发生;从成革粒面来看,二氧化氯氧化脱毛所得的成革粒面紧实、粒纹细致;铬鞣后的蓝湿革皮板颜色浅淡,说明二氧化氯对皮板有一定的漂白作用;对脱毛废液来说,过量的二氧化氯起到了预氧化的作用,其废液量(二氧化氯脱毛的水100%)比传统法(硫化钠脱毛的水250%左右)减少了100%以上;同时,由于不存在硫化物,可采用加酸酸化的等电点沉淀法回收脱毛废液中的角蛋白磺酸,不用担心会释放出硫化氢等有毒气体;沉淀的角蛋白磺酸再分离干燥,可以生产饲料和肥料,或进一步精制来提高附加值;在除去蛋白质的脱毛废液中,有机物含量、色度、气味都大大地下降,可以和制革的其它工序的废液合并作进一步处理。
4 结论
二氧化氯在碱性介质中不膨胀状态下进行氧化脱毛是可行的,能实现保毛脱毛;与硫化钠脱毛法相比,无硫化物的污染,废液容易处理;所得成革收缩温度高,含铬量大,抗张强度好,粒面紧实、粒纹细致、不松面,尤其适用于鞋面革的生产,但由于成革伸长率低,不适用于服装革的生产。
参考文献
[1]Marsal A,Morera JM,Bartoli E.Study on an unhairing process with hydrogen peroxide and amide[J].JALCA,2000,95:1-10.
[2]陈武勇,张洋,戚建国,等.二氧化氯水溶液氧化脱毛法的研究与实践[J].中国皮革,1999,28(19):4-5.
[3]俞从正.含胶原物质的羟基脯氨酸的测定[J].中国皮革,1981,10(9):43-44.
[4]Odeh IN,Francisco JS,Margerum DW.New Pathways for Chlorine Dioxide Decomposition in Basic Solution[J].Inorganic Chemistry.2002,41(24):6500-6506.
[5]Morera JM,Bartoli E,Borras MD,et al.Liming process using hydrogen peroxide[J].JSLTC,1997,81:70-73.
《二氧化碳和一氧化碳》教学设计 篇5
CO2是继O2之后的又一重要气体。该气体与日常生活联系非常紧密，学生在前期的学习中就有所接触，但对CO2的性质和用途未必有科学的认识。由于在O2的学习中形成了一定的学习方法，教材中关于CO2的基础知识，学生大都能通过预习来掌握。然而多年来的接受式学习，使他们的科学探究意识较为缺乏，看问题多停留于表面，缺乏深思的习惯。例如：当看到CO2通入石蕊试液中，石蕊试液变红，他们就会得出CO2能使石蕊试液变红的错误结论。
本堂课准备从生活实际引入课题，引导学生根据已有的知识和经验对CO2的性质提出一些大胆的猜测;在此基础上先由教师提出三个探究任务：⑴向石灰水中吹气;⑵向装有两只高矮不同蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳气体;⑶向紫色石蕊试液中通入CO2，引导学生实验探究，并发现新问题：究竟是什么物质使紫色石蕊试液变红色;从而引发学生的再次探究。通过探究二氧化碳的性质使学生初步经历科学探究过程，逐步学会用科学方法进行探究式学习，从而引导学生关注社会、关注生活，保持和增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲，发展学生学习化学的兴趣。
本节课中，教师的主要任务是创设问题情景，使学生成为学习的主人，改变学生接受式学习的心态;教学的核心是发现并解决问题。课堂教学的大致流程：
交流生活中有关二氧化碳的事例，
猜测二氧化碳的有关性质。
学生分组实验，验证猜测。
交流实验现象，总结有关二氧化碳的性质
发现并提出新问题：究竟是什么物质使紫色石蕊试液变红色?
讨论、设计、优化并实施探究方案。
交流实验结果，得出结论。
自主学习，小结性质、归纳用途。
实验延伸。
二、教案
课题
二氧化碳
授课人
高建萍
学校
湖北省武汉市水果湖一中
教学目标
知识与技能：
知道CO2的主要性质和用途，并能举例说明。
过程与方法：
1、通过实验探究CO2的化学性质，经历科学探究的基本过程，体会合理的假设对探究的重要性，尝试根据实验现象提出有意义的问题。
2、经历对实验现象进行分析、判断、推理，得出正确结论的过程。
情感态度与价值观：
1、通过对CO2性质的学习，加深原有的关于CO2的认识，学习运用科学的方法认识已经熟悉的物质。
2、通过实验探究CO2的化学性质，增强学习化学的兴趣，体会勤于思考、严谨求实和勇于实践对于人们认识物质的意义。
重点
二氧化碳与水的作用
难点
引导学生自主发现并探究：是什么物质使紫色石蕊试液变红色
教学方法
基于小组合作学习基础上的实验探究。
仪器药品
集气瓶、烧杯、试管、玻璃片、铁架台、橡皮塞、导气管、吸管、胶头滴管、酒精灯、试管夹、铁皮、锥形瓶。
石蕊、石蕊试液、石蕊试纸、稀硫酸、蜡烛、石灰水、二氧化碳气体。
教师活动学生活动设计意图
课前，请学生收集有关二氧化碳的信息。
拓展学生获取知识的途径
组织学生列举日常生活或学习中与CO2有关的事例，推测CO2的性质。
教师归纳板书：
生活的事例性质猜测
(课件配合出示学生提出的事例和相应的猜测)
交流发言、讨论。
猜测：二氧化碳通常情况下是无色无气味的气体;二氧化碳可能溶于水;二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧;二氧化碳可能会变成无色液体或固体。
引导学生根据已有的经验，在头脑中勾勒出对CO2的初步认识，将学生置于有意义的情景中，学习从日常生活中发现问题，并根据事实做出合理的猜测。
组织学生第一次探究。
提出探究任务：
⑴向石灰水中吹气;⑵向有两只高矮不同蜡烛的.烧杯中倾倒二氧化碳气体;⑶向紫色石蕊试液中通入CO2。
多媒体播放自制的课件：紫色石蕊试液自述。
指导学生分组实验;
组织学生交流、讨论。
观看课件。
学生分组实验，记录实验现象。
集体交流、讨论实验现象;
写出有关的化学方程式;
学生在讨论交流中产生认知冲突：究竟是什么物质使石蕊试液变色?
CO2与紫色石蕊试液的作用是本节课学生开展探究性学习的关键。学生缺乏对酸碱指示剂的感性认识，通过计算机设计拟人动画介绍紫色石蕊试液和石蕊试纸的组成、使用方法和特性，为学生开展实验探究奠定基础。
通过实验探究，帮助学生学习运用观察、实验等方法获取信息，验证假设，并能够在实验中发现问题。
组织学生第二次探究。
明确探究任务：探究CO2通入紫色石蕊试液后，试液变红的原因。
组织学生交流、讨论：猜测原因、设计实验方案。
指导学生分组实验验证假设。
组织学生交流、评价各小组的验证实验。
猜测：石蕊变红的可能原因有空气、水、二氧化碳与水作用后的产物;二氧化碳本身等。
设计实验方案：(一)向装有蒸馏水的试管中吹气，将所得试液滴到石蕊试纸上;(二)取两张石蕊试纸，一张滴蒸馏水、一张保持干燥，同时放入盛二氧化碳的集气瓶中。
分组实验。
交流、讨论，得出结论。
第二次探究的问题情景是建立在向紫色石蕊试液中通入CO2后，试液变红色究竟能说明什么问题的疑问之上的。由此产生认知冲突，引导学生做出新的猜想和假设、设计实验验证，真实体验科学研究的方法和过程。在这个过程中，学生学习的主动性、合作意识都得到了展现和提高。
引导学生自学。
根据有关CO2的性质，总结归纳用途。
自读教材P—115，二氧化碳对生活和环境的影响;
讨论、交流，归纳二氧化碳的性质、用途。
引导学生用化学的视角看问题，感受和体会化学的价值。通过不同的学习方式拓展学生获取知识的途径，明白性质决定用途的道理。
设置实验情景：点燃高低不同的两支蜡烛，然后将一底部被剪开的饮料瓶罩在两支蜡烛上。
猜测哪一只蜡烛先灭;
观察实验。
课后对这一现象展开讨论，提出合理的解释。
再次引发学生的认知冲突，将学生的探究欲望由课内延伸到了课外。
一氧化碳氧化 篇6
苹果放在空气中变黄就是因为被氧化了，而皮肤同样也会有这种过程。若你发现到了下午，脸开始发黄、黯沉。那不光是因为精力透支，更是因为氧化让你的脸庞失去光彩。空气中游离的氧自由基是肌肤头号天敌，肌肤受到氧化后，细胞膜会受到破坏，肌肤的锁水屏障不能正常工作。就会产生皱纹；同时氧化还会加速黑色素的分泌与成熟，时间一长。黑色素就会聚集在一起，使得肤色加深甚至产生斑点。
战前简报氧化敌人在哪里?
1紫外线
越来越稀薄的大气层使我们每天面对的紫外线更加强烈。紫外线是令皮肤氧化的杀手头目，它可以轻易摧毁任何一个年轻柔嫩的皮肤组织，使其迅速氧化并老化。
2日益糟糕的自然环境
臭氧层的破坏、太阳黑子的照射、电子产品的辐射、汽车尾气排放……每天。我们的面部皮肤都在与周围环境相接触。它们第一个受到环境的熏染。
3无规律生活
白天的忙碌工作已经让神经与皮肤处在一个高度紧张的状态，晚上加班、夜生活会让肌肤得不到应有的休息。不均衡、不合理的饮食以及酗酒、吸烟，也会造成皮肤各种机能氧化以致提前衰老。
抗氧战略1.攻守并进，保养型防晒出动
比起室内灯光，阳光中的紫外线更容易使肌肤氧化，所以每天防晒可以说是保养的基本常识。希望自己看起来比实际年龄年轻，甚至想达到无龄境界，首要重任是维持住肤龄，不能让老化再恶化下去!根据调查，光照量越大地区的女性平均肤龄要比同年龄但光照亮量低的女性老5—8岁。由此可见。紫外线是造成肌肤老化和受损的关键!防晒确是无龄美肌第一道堡垒。
抵御紫外线同时抗击氧化
抗氧化这件大事已经不仅仅局限于基础护肤步骤，越来越多的防晒都加入了抗氧化成分，全面隔绝自由基侵害，让年轻无限延展。
室内工作，选择SPF30/PA++左右的防晒品即可，需要外出时则建议用SPF50/PA+++的高系数防晒品，每隔两小时再补搽。另外，注意选择添加有抗氧化成分的防晒品，才能做到外防晒内保养，一举两得。
抗氧战略2.人海战术，抗氧化成分前赴后继
当体内自由基生成数超过身体负荷，就必须从外界补充抗氧化物平衡健康。从外界补充明星抗氧化物成分：维生素C、E，β-胡萝卜素，多酚。此外。多补充蛋白质让体内抗氧化素得以顺利合成，补充少量锌、铁等，提供抗氧化素运作环境，都是好方法!
按摩是抗氧化的基本功
有太多工作忙、常熬夜加上饮食不正常。每天充满氧化危机的人，最好准备1～2瓶抗氧化的保养品，成分浓度高、采用复合配方，才有机会战胜自由基。高机能水、抗老精华、抗氧化面霜……除了这些，你还需要每天坚持用自己的双手打造面部年龄，该按摩手法只需3分钟，可是让肌肤年轻美丽的捷径哦。
3分钟按摩保养动作
Step 1
先将取有精华液的双手搓热，再涂抹于双颊上，最后用指腹将剩余精华液轻轻带过鼻部肌肤。
Step 2
十指沿着面部骨骼轻而缓地按压脸部肌肉和脂肪，经面部淋巴，将多余脂肪和废弃物排出体外。
Step 3
指腹从额头中央轻轻向两侧滑移推开。以指腹轻柔按摩易干燥的部位，帮助水分吸收。
抗氧战略3.空降部队，健康食品来补足
自由基的种类很多，每种抗氧化物所对应的自由基也不同，没有任何一种抗氧化成分可以清除所有自由基。与其在意哪种成分抗氧化能力最强，不如多管齐下，内服健康食品，从体内抗氧化。内外相乘，效果更好!
5种最有效的抗衰老成分
一氧化碳氧化 篇7
一、聚焦课堂
以下是某参赛教师的课堂教学片段:
教师提出两个问题让学生思考:
(1) 铁在自然界主要以化合态的形式存在, 如何将化合态的铁转化为游离态的铁, 你有哪些方法?请写出相应的化学反应方程式。
(2) 在你列举的反应中, 哪些反应可以用做工业炼铁?
学生提出了如下方法, 并进行了分析:
(1) 氢气还原氧化铁——氢气的来源主要通过电解, 成本比较高;
(2) 锌置换硫酸亚铁———锌是一种金属, 它也需要冶炼;
(3) 焦炭还原氧化铁———焦炭来自煤, 来源丰富;
(4) 一氧化碳还原氧化铁——反应速度更快, 产品较纯, 且CO可用焦碳与空气反应制得, 成本低。
教师肯定了学生的分析, 又通过演示实验模拟工业用“一氧化碳还原氧化铁”的炼铁过程:
(1) 与学生一起分析、设计了如图1所示的实验装置。
(2) 做演示实验, 并请两名学生在旁近距离观察。
(3) 学生描述实验现象: (1) 红棕色的粉末变成黑色; (2) 在盛有澄清石灰水的试管中有白色沉淀生成; (3) 实验完成后生成的黑色粉末能被磁铁吸引。
(4) 结论:
二、课后求真
评课时, 有位评委老师提出了这样的观点:实验中得到的黑色粉末不是铁, 而应是四氧化三铁和氧化亚铁的混合物。因为该实验在酒精灯加热的情况下是不能生成铁的。这一观点引起了其他评委和听课老师的热烈讨论:“怎么会这样呢?我们平时上课都是这样教的, 很多习题也都呈现了这样的结论。面对这样的教学实景, 教师应该以怎么样的教学态度去面对, 是迷信课本还是尊重事实?”这是一个教学观念的大问题, 也是很好的教研资源。活动结束后, 笔者邀请了几位骨干教师一边查资料, 一边做实验。
(一) 实验过程
1. 不通CO, 单独加热玻璃管里的Fe2O3粉末, 粉末也会由“红棕”色逐渐变“黑”。所不同的是, 粉末一旦冷却, 又会恢复成加热前的红棕色。
2. 先通入CO, 然后加热, 玻璃管里的粉末会由红棕色逐渐变黑。在不断通入CO情况下进行冷却, 用磁铁验证能被磁铁吸引。
3. 取冷却后的黑色粉末, 加入稀盐酸, 没有气泡放出。
我们又补做了实验, 将反应生成的黑色固体与硫酸铜溶液进行反应, 然而实验结果出乎意料, 并没有观察到黑色固体表面有红色物质 (铜) 析出。
(二) 查阅相关资料
一般来说, 加热表示的温度泛指酒精灯火焰的温度, 约在400～500℃。在实验室, 超过500℃的温度, 需要用酒精喷灯或煤气灯来实现。酒精喷灯或调整正常的煤气灯温度可达700～1000℃。
我们走访了某钢铁厂, 获得了用SDTQ热分析仪对CO与Fe2O3进行热反应的有关数据, 绘制成固体质量与反应温度的关系曲线图 (如图2) 。
曲线表明, 在600℃以下发生反应生成
笔者在全市高中化学教师范围内, 征集该实验现象的过程, 也有个别教师在加热后得到黑色粉末加入稀盐酸的实验中有少量气泡放出。究其原因有可能是: (1) 在黑色粉末没有完全冷却情况下加入稀盐酸, 有气泡很可能是少量水蒸气; (2) 黑色粉末内有较多空隙的原因是在加入稀盐酸后, 看到了少量小气泡。
通过实验和查阅资料, 得到基本结论是:一氧化碳与氧化铁在酒精灯加热的条件下生成的黑色粉末应该是四氧化三铁或四氧化三铁和氧化亚铁的混合物。
三、教学反思
在通过讨论与探究得出基本结论的基础上, 笔者召集我市高中化学中心备课组成员进行教研活动, 讨论了该活动的教学价值。在对平时实验中的一些困惑进行梳理时, 发现在化学实验课堂教学中出现的类似现象其实并不少见, 如: (1) 铜氨络离子和乙醛加热能否反应? (2) 亚硫酸钠溶液中加氯化钡再加盐酸与亚硫酸钠溶液中加硝酸钡加盐酸的实验现象是否一样?亚硫酸钠保存过程中极易被空气氧化, 如果是久置的且开过封的药品, 里面就有硫酸钠了, 你所做的实验是否选用了新购的且未开封的亚硫酸钠?在做银氨络离子和乙醛加热发生的银镜反应中, 实验并不一定成功的原因是否是取了三聚乙醛 (乙醛溶液中久置后会分层, 上层是三聚乙醛) ?在教学过程中, 教师应对这样的问题进行探索与思考。
调查发现, 有的教师遇到类似问题就不做实验了, 按课本描述一讲了事。究其原因, 主要有以下三个方面:
(一) 教师对实验教学缺乏科学探究的精神
受旧的教学理念影响, 迷信教材、教参和教辅用书, 教师对教材上的化学实验习惯于就事论事, 不善于研究, 更谈不上去探索、挖掘和创新。实验条件好的学校, 部分教师把实验准备工作全部交给实验员来完成;实验条件差的农村学校, 部分教师甚至只在黑板上讲解实验、放录像或用多媒体演示。
(二) 教师自身的实验业务能力不强
学生时代在实验技能方面没有打下扎实功底, 走上教学岗位后, 又难得进实验室, 造成部分教师在教学过程中怕做演示实验, 一旦在教学比武中遇到新问题, 就有可能会招架不住, 甚至于对“CO还原Fe2O3”这样的实验望而却步, 结果就可想而知了。
(三) 部分教师对实验在化学教学中的重要地位认识存在偏差
有的教师在教学中注重知识的传授而忽视学生能力的培养, 对实验教学不够重视, 认为在实验上花工夫还不如多讲实验、多做习题来得有效。片面追求升学率思想的指导, 使化学教学理论脱离实际, 束缚了学生能力的发展。再加上学校师资力量不足, 教师的教学任务繁重, 每天作业本、练习册一大堆要批改, 部分教师找到了不研究实验教学的种种理由。
提高实验教学的效率必须以真实为前提。化学实验对于化学概念的理解、化学规律的认识、化学方法的掌握以及实践能力和创新意识的培养有着不可替代的作用。高中化学新课标也明确指出:通过以化学实验为主的多种探究活动, 使学生体验科学研究的过程, 激发学习化学的兴趣, 强化科学探究的意识, 促进学习方式的转变, 培养学生的创新精神和实践能力。要做“真实验”, 拒绝“伪实验”, 我们教师必须加强学习, 转变观念, 加强实验技能训练, 挤出一定的时间走进实验室, 努力提高自身的科学素养和探究的技能。还要积极做好实验课的课前准备工作, 对教材上的实验作深入细致的探究, 精心设计实验教学方案。同时, 化学教师之间、兄弟学校化学教研组之间应建立横向联系, 经常沟通, 对实验教学过程中可能出现的问题进行广泛交流, 实现教学资源共享。只有这样才可能减少或避免课堂上实验教学的错误, 真正驾驭课堂实验教学。因此, 笔者计划下一阶段就如何提高化学教师实验能力开展系列专题活动:在下一年度开展全市以“实验教学”为主题的征文活动;在2012年的教师培训中加入实验教学内容;举办2012年衢州市年轻教师实验技能大赛活动;等等。
赤泥中氧化钠和氧化铝的回收 篇8
目前国内外对赤泥的处置还没有一个合适的方法,大都采用筑坝堆放处理。该方法不仅占用大量农田,耗用大量资金兴建庞大的赤泥堆场和支付高额的维护费用(仅中铝河南分公司用于赤泥堆场的维护费用每年就超过6000万元),而且对周围环境以及地下水造成污染,严重破坏了自然生态环境,也制约了氧化铝工业的发展[3]。如我国某厂采用平地高台法,赤泥堆场已堆存赤泥1800余万t,坝高50m。由于未采取任何防渗措施,赤泥废液污染地下水源200～700m,使该地区地下水永久性碱化[4]。为了从根本上消除赤泥的危害,适应氧化铝工业可持续发展的迫切需要,国内外对赤泥中的有价元素进行了综合回收利用,尤其是回收氧化钠和氧化铝方面做了大量的研究工作,本文就其最新进展进行了总结和分析。
1 赤泥的化学成分和物相组成
氧化铝生产中不同的生产方法得到的赤泥,其化学成分和物相组成均存在差异,因此其综合回收与利用的方法也不尽相同。赤泥按生产方法可分为烧结法赤泥、联合法赤泥和拜尔法赤泥。拜尔法赤泥中主要含有钙水化石榴石、铝硅酸钠、赤铁矿、针铁矿以及锐钛矿和未反应的一水硬铝石[5],而烧结法或者联合法赤泥含有大量的硅酸二钙及碳酸钙,另含一定数量的铁酸盐、钙钛矿以及少量的K-Na的铝酸盐等[6]。由于我国铝土矿系一水硬铝石型铝土矿,且中低品位铝土矿占80%以上,因此烧结法赤泥和联合法赤泥在我国占90%[7]。
表1为拜尔法赤泥和烧结法赤泥的化学组成。从表中可以看出,赤泥中含有大量的氧化铝、氧化钠以及其他有价金属,尤其是拜尔法赤泥中含有25%以上的氧化铝和10%左右的氧化钠。如果不对赤泥进行回收处理,不仅会污染环境,而且还是一种资源的浪费。
2 赤泥中氧化钠的回收
赤泥中氧化钠的回收方法大致可分为酸法和碱法。酸法就是将酸性气体或盐酸等加入到赤泥浆中,沉淀分离二氧化硅后再回收氧化钠。因赤泥呈强碱性,需要耗用大量酸性物质,因而酸法没有得到广泛应用。相反,碱法得到了各国科研工作者的重视,取得了长足的进步,已成为回收赤泥中氧化钠的主要方法,它可分为氧化钙法和碳酸钠法。
2.1 氧化钙法
氧化钙法分为常压法和加压法。
氧化钙常压法[8,9]的依据是赤泥中的主要成分铝硅酸钠在常压和一定温度下,能够与氢氧化钙反应生成水合铝硅酸钠钙,其反应方程式如下所示:
Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O+yCaundefined·yCaO·Al2O3·2SiO2·nH2O+2yNaOH+aq (1)
由于在CaO-Al2O3-SiO2-Na2O-H2O系中低浓度区的稳定相是水化石榴石和水合硅酸钙,所以水合铝硅酸钠钙在有Ca(OH)2存在时会分解,生成硅饱和度高的水化石榴石,其反应式如下所示:
(1-y)Na2O·yCaO·Al2O3·2SiO2·nH2O+(5+x-y)CaundefinedCaO·Al2O3·2SiO2·nH2O+(2-x)CaO·SiO2·H2O+2(1-y)NaOH+(4-x)H2O (2)
依据这个原理,在95℃下钠硅渣脱钠率达95%以上,钠硅比N/S可以降到0.1以下,处理后的赤泥完全可以达到外排的要求。回收得到的稀氢氧化钠溶液可以通过介质压滤、芯式精滤以及电渗析等工序,得到80g/LNa2O的氢氧化钠溶液,小于0.5g/LNa2O的工业用水返回原系统使用。
加压法[10]是近几十年来前苏联、匈牙利和我国科研工作者一直在研究的湿法处理钠硅渣等高硅含铝原料的新工艺,主要有高压水化法和水热法等方法。高压水化法是在280～300℃温度下,添加石灰,用高αK(即溶液Na2O/Al2O3的分子比)溶液处理赤泥,溶出后得到αK为12～14的铝酸钠溶液。这种方法能综合回收其中的氧化铝和氧化钠,弃渣中Na2O含量<1%,A/S<0.5,高αK的铝酸钠溶液通过铝酸钠结晶获得低αK的铝酸钠溶液,再经过分解得到氢氧化铝,氧化钠返回系统循环使用。
高压水化法的基本原理可用如下反应方程式表示:
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NaCa(HSiO4)+NaAl(OH)4+aq (3)
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+2Ca(OH)2+aq (4)
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CaO·SiO2·H2O+2NaOH+aq (5)
这样,通过上述反应,氧化铝和氧化钠进入溶液中回收利用,二氧化硅以水合硅酸钙的形式排出系统,达到综合提取氧化钠和氧化铝的目的。
水热法采用较前者稍宽松的条件,用αK=4.0左右的溶液来处理赤泥,赤泥中碱的回收率可达80%～90%,但氧化铝回收率低,只有10%～20%,处理后的赤泥铝硅比仍大于1。
加压氧化钙法尤其是高压水化法因其能够高效综合回收氧化钠和氧化铝且操作条件温和而备受青睐,虽然该法还没有获得工业应用,但仍不失为一种非常具有前景的技术。我国已故氧化铝专家陈念贻曾指出[11],将成本低廉的传统拜尔法和高压水化法相结合,是利用我国中品位铝土矿生产氧化铝的一条新途径。
2.2 碳酸钠法
碳酸钠法[12]回收氧化钠其实质就是我们普遍采用的烧结法,由于碳酸钠法对矿石品位要求低,原则上在回收氧化铝时不造成氧化钠的损失,可实现氧化铝和氧化硅的分离,因此目前在我国有多家氧化铝生产企业采用该法生产氧化铝。首先,在1000℃以上高温下赤泥中的氧化物转变为铝酸钠、铁酸钠、原硅酸钙和钛酸钙。其主要反应如下:
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undefinedCaO·SiO2 (7)
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在溶出条件控制适当时,铝酸钠溶于水进入溶液,原硅酸钙、钛酸钙以及铁酸钠分解得到的氢氧化铁全部进入沉淀,从而使得氧化钠和氧化铝得以回收。
在烧结过程中还可添加部分还原剂,如炭或者煤等,使其中的氧化铁还原成铁,以便铁的磁选分离[13]。
3 赤泥中氧化铝的回收
赤泥中氧化铝的回收,除了上述回收氧化钠的同时可以回收氧化铝外,其他的方法主要有酸溶法、熔融-酸溶-萃取耦合法、生物法和碳酸钠分解法。
3.1 酸溶法
酸溶法[14]就是将盐酸或者硫酸等酸性物质加入到赤泥浆中使铁、铝、钙等充分溶解,首先分离出不溶性二氧化硅。溶液中含有的二氧化钛通过水解沉淀析出,然后调整溶液的pH值达到11～13,此时铁以氢氧化铁的形式析出。过滤分离后得到铝酸钠溶液,铝酸钠溶液再通过pH值调整析出氢氧化铝,从而实现逐级分离铁、铝,最终达到回收氧化铝等氧化物的目的。该法虽然操作条件温和,可以实现二氧化硅、二氧化钛、氢氧化铁和氢氧化铝的初步分离,但是在整个处理过程中pH值由高到低反复多次,流程复杂,且不能有效分离赤泥中含有的氧化钙。因此,利用该法不能得到较纯的氧化铝,这对于目前传统的加钙拜尔法所得赤泥的处理有一定的局限。
3.2 熔融-酸溶-萃取耦合法
熔融-酸溶-萃取耦合法[15],顾名思义就是将熔融、酸溶和萃取相结合实现氧化铝的回收。该法可以综合提取生铁、二氧化钛和氧化铝。首先,将赤泥、白云石和少量的焦炭以及粘土类粘合剂混合、造粒后缓慢加热到1100℃烧结1h,然后再加入少量的焦炭升温到1550℃,恒温30min,熟料冷却到室温后用磁选分离出生成的生铁。分离生铁后的料渣用硫酸充分浸取,过滤分离不溶物。滤液先通入SO2气体还原其中少量的三价铁,调整pH值后采用含有5%D2EHPA的煤油萃取二氧化钛,油相用10%的Na2CO3反萃得到TiO(OH)2,液固分离后TiO(OH)2在1000℃下煅烧得到TiO2。萃余相调整pH值到3左右,分离二氧化硅后蒸发结晶出Al2(SO4)3·18H2O,该硫酸盐煅烧得到氧化铝。对于富含氧化铁的赤泥来说,由于该法能够得到纯度较高(含铁95.68%)的生铁,因此是一个很好的处理方法,而且通过萃取提纯,可以得到颜料级二氧化钛。但是赤泥的两段焙烧无疑增加了处理的成本,给处理过程的经济性带来了不利的影响。
3.3 生物法
由于生物冶金具有经济、有效以及对环境友善的特点,目前已经得到许多国家的重视,并显示了巨大的潜力和广阔的前景[16,17]。Pascale Vachon等[18]对生物法处理赤泥回收氧化铝进行了较为详细的研究。他们分别采用本土产硫酸杆菌和纯的黑曲霉(ATCC10108)、青霉(ATCC6275)、简青霉(ATCC32098)和绿色木霉(ATCC48705)等四种真菌在28℃下进行了实验研究,在采用本土产硫酸杆菌处理赤泥时,8d后47%的铝能够溶解回收。在采用真菌处理赤泥的研究中,发现简青菌比其他三种真菌更具有良好的溶解铝的能力,能将56%的铝溶解出来。研究结果还表明,由简青菌产生的柠檬酸比纯的柠檬酸具有更强的溶解铝的能力,这可能是由于前者产生的胞外代谢物能促进铝的溶解的缘故。
可见,生物法浸取赤泥工艺简单,成本低,但由于难以培育高效菌种、生产周期长和操作环境要求严格而任重道远。
3.4 碳酸钠分解法
碳酸钠分解法是根据赤泥加氧化钙脱钠后得到的钙硅渣能被碳分母液苛化分解的原理。用碳分母液与钙硅渣进行化学反应,可使其中的氧化铝溶解出来。于勇等[19]认为分解反应是按照下式进行的:
undefined2SiO2(OH)2+2NaAl(OH)4+aq (9)
而刘桂华等[20]对这一全新的湿法工艺流程也进行了研究,通过热力学计算,推断钙硅渣被碳酸钠分解后的固相为6CaO·6SiO2·H2O和2CaO·SiO2·0.5H2O,并给出了处理后渣相的相组成。他们认为其分解过程如下:
undefinedCaO·6SiO2·H2O)+2NaAl(OH)4+(4-2x)NaOH+(3-x)CaCO3 (10)
undefinedCaO·SiO2·0.5H2O)+NaAl(OH)4+NaOH+(3-2x)CaCO3 (11)
该方法流程短,操作简单,易于工艺化。但是由于该法体系复杂,缺乏基本的物理化学基础数据作为指导,因此渣相组成难以控制,氧化铝的溶出率不甚理想,仅在50%左右。
4 结 语
赤泥的综合利用,是一个世界性的难题。虽然已有部分赤泥利用的研究成果,例如,由赤泥中提取铁,做塑料添加剂或做硅肥,生产水泥及其他建筑材料、筑路材料、矿井填充材料等,但数量有限[21]。究其根本原因,是赤泥中氧化钠含量超标,严重影响了赤泥的大宗利用。可见,回收赤泥中的氧化钠,是实现赤泥综合利用的关键。只有寻找到廉价的脱钠新技术,将赤泥中氧化钠充分回收,才能实现赤泥的变废为宝,才能把赤泥真正作为二次资源加以利用,最终实现氧化铝行业的废物零排放。因此,开发赤泥脱钠新技术,是解决目前赤泥难以综合利用的一个关键。
此外,随着铝土矿品位的逐年下降,针对我国中品位一水硬铝石型铝土矿的特点,开发先进的氧化铝生产工艺,从源头上削减赤泥废物,实现深度利用资源,是氧化铝工业可持续发展的需要,也是解决赤泥污染问题的另一个途径。
一氧化碳氧化 篇9
1 细胞中主要的活性氧
活性氧 (Reactive Oxygen Species, ROS) 是指化学性质活跃的含氧原子或者原子团, 细胞中产生的氧自由基有超氧阴离子自由基 (O2°-) , 过氧化氢 (H2O2) , 羟自由基 (°OH) 以及一氧化氮 (NO) 等等。超氧化物是通过在电子传递过程中氧气的不完全还原所形成的, 是生化反应的一个中间物, 该离子带负电荷, 对于膜是不通透的。NO是通过一系列酶系统 (一氧化氮合酶) 产生的。H2O2是一种活性化合物, 在特定的情况下能够产生自由基, 例如羟自由基, H2O2是比较稳定的, 可以透过细胞膜, 在细胞内有相对较长的半衰期。羟自由基是一种具有高反应活性的物质, 具有较强的氧化电位, 由于它的高反应性, 对膜是不通透的。正常情况下, 机体ROS的产生和清除是处于动态平衡状态的, 但是在剧烈或者离心运动过后, 机体产生的ROS超过机体的清除能力, 就会发生氧化应激, 造成蛋白质、脂质、核酸等物质的氧化损伤。
2 运动时活性氧产生的主要机制
2.1 线粒体呼吸链是活性氧产生的重要来源
尽管线粒体的主要功能是产生能量, 在氧化磷酸化过程中, 线粒体同样会产生活性氧。这种活性物的释放占呼吸过程中氧气消耗的1%~5%, 取决于基质和呼吸状态。在线粒体呼吸过程中, 电子从NADH传递给复合物I (NADH泛醌还原酶复合体) , 然后从琥珀酸传递给复合物II (琥珀酸脱氢酶复合体) 。最终, 电子从COQ传递到复合物III (辅酶细胞色素C氧化酶) , 细胞色素C和复合体IV (细胞色素C氧化酶) , 复合物I, III以及辅酶COQ都是ROS产生的主要部位。
2.2 电子漏与质子漏
在线粒体呼吸过程中, 有时会漏出少量电子将氧分子还原形成O2°-, 即线粒体电子漏 (Electron leak) 。线粒体电子漏是内源性ROS产生的重要来源。在剧烈运动时, 机体的耗氧量增加, 进入呼吸链的氧还原量增加, 从呼吸链漏出的电子也会增加, 使O2°-的生成速率加快。如果电子传递过程中泵出的质子能通过其他途径返回线粒体机制, 会形成质子漏 (Proton leak) , 目前为止, 质子漏的形成机制还不清楚。
3 运动与氧化应激
众所周知, 经常进行体育锻炼对身体健康的好处是显而易见的, 包括降低心血管疾病, 癌症, 骨质疏松症和糖尿病的风险。有些形式的运动能够改善骨骼肌功能以及血管的适应性, 维持肌肉含量。研究表明, 未经训练的受试者进行急性运动后, 氧化应激会增加。然而, 在进行一段时间连续运动后, 会诱导机体产生适应性的变化, 从而防止大量氧化性损伤的发生。我们推测, 运动对健康的益处是通过上调抗氧化酶以及减少氧化剂来产生的。另外, 耐力训练可以防止运动诱导的氧化应激的产生, 提高骨骼肌和心肌抗氧化剂和抗氧化酶的水平。Leeuwenburgh等人发现, 在经过10周的运动训练后, 大鼠股四头肌中谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶的含量会增加。另一项研究表明, 训练过的鼠与不训练的相比, 谷胱甘肽过氧化物的活性增加了62%, 超氧化物歧化酶的活性增加了27%。总之, 对于未经训练的动物, 急性运动会增加氧化剂的水平以及氧化应激的发生, 但是长期运动可以通过提高抗氧化酶的活性, 减少氧化剂的含量来对抗这种效果, 从而保护肌肉不受损伤。
4 机体的抗氧化防御系统:抗氧化酶
细胞中主要的抗氧化酶包括超氧化物歧化酶 (SOD) , 谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-PX) 以及过氧化氢酶 (GAT) 。其他的一些抗氧化酶, 例如过氧化物酶, 谷氧还蛋白以及硫氧还蛋白还原酶同样有助于保护细胞免受氧化反应的损伤。超氧化物岐化酶是在1969年由Mc Cord和Fridovich发现的。哺乳动物体内主要存在3种形式的SOD (SOD1, SOD2, SOD3) 。SOD的两个亚型位于细胞中, 另一个亚型位于细胞外液中。SOD1需要铜-锌作为辅因子, 主要位于胞浆和线粒体膜间隙内。SOD2需要锰作为辅因子, 主要位于线粒体基质内。SOD3需要铜-锌作为辅因子, 主要位于细胞外间隙。GSH-PX主要存在于细胞质中, 少量存在于线粒体中, 哺乳动物体内发现的GSH-PX有5种 (GPX1-GPX5) , 主要处理来自线粒体和内质网的过氧化氢。过氧化氢酶主要存在于过氧化酶体中, 主要作用是催化过氧化氢生成水和氧气。
5 结语
运动可以使体内ROS产生增加, 从而诱发细胞产生氧化应激。适量的ROS对细胞是一种适应性刺激, 但是过量的ROS会对机体造成运动损伤及多种疾病的发生。目前, 关于运动与ROS的研究取得了较大进展, 但是在ROS产生及调节的分子机制以及确切的生理学意义方面仍然需要进一步研究。
参考文献
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降低氧化铝产品氧化钠含量的探讨 篇10
1氧化铝产品质量主要化学成份要求
中华人民共和国国家标准GB/T24487-2009氧化铝化学成分要求如表所示下
氧化铝的化学性质(纯度)是影响原铝质量的主要因素,同时也影响铝电解过程的技术经济指标,因此必须尽可能地降低氧化铝中的杂质含量。氧化铝中典型的化学杂质含量如表所示。
氧化钠是氧化铝产品中的主要杂质,在碱法生产氧化铝中, 送往焙烧的氢氧化铝中氧化钠以两种形式存在:一种是在氢氧化铝洗涤过程中没有完全洗涤干净残留其中的母液,可以通过增加洗涤次数、增加洗涤量以及使用表面活性剂使过滤滤饼脱水等来减少这部分碱含量;另一种是在氢氧化铝分解过程中结合进入氢氧化晶格中的结合碱,这部分碱是整个碱含量的主要部分,目前尚没有适宜的经济办法将这部分化学结合碱脱除。
2氧化铝的化学性质对铝电解的影响
氧化铝中氧化钠含量的升高对电解槽的运行有很大的影响,当电解质中的钠含量增加时,必须多加入氧化铝以维持正常的Na F/Al F3比值,使氟化盐的消耗量增加[1],同时增加了电解槽中电解质的体积。氧化铝中的氧化钠在电解质化学变化和电解槽的传料和工艺控制方面起着重要作用。氧化钠在铝电解是可与氟化铝发生反应生成氟化钠,使电解质的正常分子比发生改变,为了保持电解质的正常组成,必须补充相应数量的氟化铝[2]。
引领市场低钠产品更具有竞争优势。为了实现低钠氧化铝(氧化钠含量小于0.3%)、同时提高溶液产出率和降低能耗, 需要对分解过程作进一步的优化。
3原因分析及采取措施
影响氧化铝中Na2O含量主要取决于洗涤条件和氢氧化铝的粒度。
3.1为进一步降低产品中Na2O,首先加大平盘洗涤用水量, 平盘洗涤水量偏大造成影响:
3.1.1不利方面:种母浓度降低约1.5g/l(且未考虑分解槽碱煮回碱,其它氧化铝厂分解槽碱煮后液碱回循母槽,该厂回分解出料槽),比较如下表
3.1.2有利方面:氧化铝中Na2O含量降低0.138%,产品质量得到提高。
3.1.3成本影响:1即该厂1吨氧化铝中少含0.138%Na2O、 多含Al2O30.138%。0.138%Na2O即1.38kg Na2O折Na OH1.78kg, 3.20元;Al2O30.138%即1.38kg氧化铝折产值3.17元;2该厂平盘洗涤多用水12t/h,蒸发需多耗蒸汽3t/h,每小时产氧化铝55t/ h,蒸汽单耗升高0.055t/t-AO,折成本4.4元/t-AO;3造成该厂成本升高4.43元/t-AO。
3.2影响产品中Na2O的其它因素和解决办法如下
3.2.1氢铝中晶格碱含量高是影响该厂氧化铝中钠含量高的主要因素
氢氧化铝中碱有三种:(1)晶格碱,水无法洗去;(2)硅酸钠结合碱,此部分碱含量极少,主要由精液脱硅指数决定,含量0.002%-0.005%;(3)AH附碱。目前该厂氢氧化铝中Na2O含量0.21%,其中硅酸钠结合碱0.005%、附碱0.02%、晶格碱0.185% (0.21%-0.005%-0.02%),因此晶格碱0.185%是影响氢氧化铝中氧化钠含量高的主要因素。
3.2.2氢铝中晶格碱形成机理及降低手段
晶格碱的形成机理:铝酸钠溶液分解过快时,会导致析出的细小晶粒来不及长大,便同其它小晶粒附聚在一起产生结晶不完善的结合体,其中就形成了许多空隙,这些空隙会包裹大量溶液中游离的碱,即结晶碱,从而使氢氧化铝中钠的含量大大增加。因此要降低产品中的钠含量,首先要控制好铝酸钠溶液的分解速度,使氢氧化铝在晶核的基础上慢慢长大,形成结晶完善的产品。
影响氢氧化铝中晶格碱含量主要因素:分解温度、分解时间、精液ak等
(1)温度影响:在种子量相同的情况下,分解初温越高,铝酸钠溶液稳定性越强,进行分解诱导期越长,氢氧化铝结晶越完善,氢氧化铝中氧化钠含量越低。
(2)分解时间:分解时间越长,氢氧化铝结晶越完善,氢氧化铝中氧化钠含量有降低趋势。
(3)精液ak影响:精液ak越高,进行分解诱导期越长,分解速度越慢,氢氧化铝结晶越完善,氢氧化铝中氧化钠含量越低。
(4)解决方法:
控制分解速度,降低氢铝中晶格碱,首先抓住最重要的影响因素分解温度为突破口,分解首温65℃、末温50℃控制,AH中氧化钠可降至0.16%以内(氧化铝中氧化钠可降至0.25%以内),但基于该厂实际生产情况首温63℃、末温50℃控制;针对分解温度较高,增加分解槽液量至68000-70000m3,延长分解时间。提高精液ak虽然也可以降低氢铝中氧化钠含量,但严重影响循环效率和精液产出率,因此不建议提高精液ak。
4结语
通过不断的分析及进行现场操作的控制,保证了生产的稳定运行,近一步降低了产品中的Na2O。在氧化铝生产中,氧化铝产品质量不断优化可促进我国铝产业的快速发展。
参考文献
[1]吕鲜翠、唐海红.氧化铝质量的改善及其对铝电解的影响,中国有色冶金[B]2006-03-01.
一氧化碳报警器保家安 篇11
□文/记者 谭娜
近日，北京发生的煤气泄漏导致爆炸事件，让许多房东担心租客疏于关心让自己的家随时变成一颗定时炸弹。“一氧化碳无线防控预警系统也许能够降低你的担忧。”长城金点通信科技有限公司董事长胡旭成说，可以在各租户家安装一氧化碳无线报警器，在房东家安装显示终端，租户家室内一氧化碳超标时，报警器闪灯鸣叫，发出声光报警。租户接到报警，进行开窗通风自行解除险情后，按复位键解除报警。报警信号将不再上传。
如果租户没有对报警信号进行处理，报警信号将在4～5分钟后通过无线网络上传到房东家中的显示终端上，发出报警。房东根据一氧化碳无线报警器编码找到相应的租户房间号，提醒租户及时开窗通风，如果租户家已经有人发生中毒，则需要及时采取救助措施。 参展企业：长城金点通信科技有限公司
物联网“武装”现代农业
□文/记者马之恒
在现代农业生产当中，对影响农作物生长的各项参数的精确掌握，在很大程度上影响了农产品的质量。为了让现代农民更有效地了解土壤湿度、降水量、空气温湿度、光照强度、作物长势等数据，安徽朗坤技术发展有限公司开发了连接光照传感器、空气温湿度传感器等多种探测设备的“农业物联网数据采集终端”。
在这套应用于农业的物联网系统中，“农业物联网数据采集终端”处于网络的“感知层”，它们被部署在田间地头，接收各种农业传感器的信号，并将信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。这个终端能周期性地采集传感器数据，并能连接数据传输模块，将采集到的传感数据上传至农业物联网的“应用层”，让农民实时了解农业生产涉及的各项数据，并对农作进行相应的调整。 参展企业：安徽朗坤技术发展有限公司
智能访客管理75年不出错
□文/记者 胡珉琦
政府机关、企事业单位往往需要对来访客人进行前台登记、管理。但传统的前台接待仍停留在较原始的“口问、眼看、笔记”的人工方式，不仅效率低、安全性差，且信息易丢失。
智能访客管理系统是一种对访客进行智能化、数字化、信息化管理的模式，包括进门登记、出门注销、物品登记、分级管理、历史查询、报表汇总等功能。
访客进门时不但可以使用身份证识别，还可用驾驶证，甚至是名片扫描。需要经常出入的访客还能办理智能卡，无需每次都进行繁琐的登记。系统的大容量能保证单位一年365天每天录入200名访客信息在75年内不出错。访客出门后，系统界面会立即显示迁离。因此，管理人员可以清晰地看到滞留人员的信息，如发现行为异常者，则会将其列入黑名单，确保单位安全性。 参展企业：中信高新技术产业股份有限公司
化验科不再排长队
□文/记者马之恒
几乎每个到医院看病的人，都得过化验这一“关”：从抽血和取尿液、粪便的样本，到送检之后漫长的等待，再到排队等待护士查找化验报告单，每个环节都是不折不扣的“时间杀手”。患有不同疾病的患者聚在一起长时间排队，也难免造成交叉感染。对于负责查找化验单的护士来说，连续数个小时为患者翻阅查找化验单，不仅枯燥无聊，而且在忙碌时极易出错。
内氧化法制备银氧化锡电接触材料 篇12
Ag Sn O2电接触材料是近年发展较快的一种无毒无害的新型银金属氧化物电接触材料[1], 其具有优良的抗电弧侵蚀性和抗熔焊性、良好的热稳定性和耐磨损性、较好的抗材料转移能力, 目前在交直流接触器、功率继电器和低压断路器等领域已经部分或全部取代了有毒的Ag Cd O材料[2~5]。但是, Ag Sn O2电接触材料在制备和实际使用过程中还存在一些问题, 如接触电阻不稳定、温升高、室温塑性和延展性差、材料不易加工成形等, 这些问题极大地限制了Ag Sn O2电接触材料的实际应用且增加了研究难度[6~10]。为此, 国内外的电接触材料研究者一直都在研究如何通过改进制备工艺、改善Sn O2颗粒与Ag界面的浸润性和加入添加剂来解决上述问题[11~15]。
Ag Sn O2电接触材料性能的优劣与制备工艺密切相关, 所选择的制备方法既影响其力学、电学性能, 又影响其接触性能, 如接触电阻、温升和抗熔焊特性等。Ag Sn O2电接触材料的主要制备方法有传统的粉末冶金法和内氧化法[16~20]。传统的粉末冶金法工艺是将银粉和Sn O2粉机械混合, 再通过压制成形、烧结、挤压等手段获得Ag Sn O2电接触材料。该法优点在于可根据特殊性能要求任意改变添加剂的类型与数量;所得的电接触材料组织结构均匀。但是粉末冶金法容易在材料中引入外来杂质;若Sn O2颗粒粒度较大, 会造成接触电阻大、温升高、耐电弧烧蚀性能较差;若混合不均匀, 易出现粉末团聚, 造成材料的力学物理性能和电性能劣化。
内氧化法是将固溶体合金在O2气氛下进行热处理, 使溶质元素形成氧化物颗粒, 并均匀地分布在合金基体金属中, 获得金属基氧化颗粒复合材料的一种工艺方法。采用内氧化法制备的Ag Sn O2电接触材料具有Sn O2颗粒细小、晶粒结构微细、强度硬度较高、耐电弧烧蚀性能和抗熔焊性能优异等特性[21~26]。但是该法制备的材料若本身组织不均匀, 氧化后基体易出现贫氧化物带和氧化物聚集, 甚至出现夹杂和气孔等组织缺陷。采用多层复合、单面内氧化、添加元素、提高内氧化速度、细化氧化物粒子、增加氧化物在银基体中的弥散程度等方法可以消除上述组织缺陷。
2 Ag-Sn合金内氧化热力学
在Ag-Sn合金氧化过程中, O2溶解到合金相中, 并在合金相中扩散, 合金中较活泼的Sn与O发生反应, 在合金内部生成Sn O2颗粒, 这个过程定义为Ag-Sn合金内氧化。由化学反应热力学可知, 内氧化首先是择优氧化, 对于Ag-Sn合金, 择优氧化包括Ag不氧化和Sn氧化两个方面。氧化温度T和氧分压PO2是控制目标氧化物分解和形成的关键因素。计算Ag-Sn合金发生内氧化的上、下限临界氧分压的相关氧化反应如下[27,28]:
根据吉布斯自由能函数ΔG=ΔGθ+2.303RTlg Qp, 其中R为气体摩尔常数, 取R=8.314 J/ (mol·K) ;Qp为气体分压商, 是一比值, 无量纲;ΔGθ为氧化反应的标准吉布斯自由能;T为氧化温度。令ΔG=0, 则有:lg Qp=-ΔGθ/2.303RT。
对于反应 (1) , 分压商为:
同理, 得出:
由上面的计算结果得出, 一定氧化温度下, Ag-Sn合金实现择优氧化并生成单一氧化物Sn O2, 存在一个由式 (6) 和式 (7) 决定的上限临界氧分压与下限临界氧分压。据此可绘出Ag-Sn合金的氧化热力学条件区位图, 如图1所示。
由图1可知, 在相同温度下, Ag、Sn元素生成氧化物由易到难依次为:, 相应生成的氧化物的稳定性顺序为:Sn O2>Sn O>Ag2O。因此, 通过合理控制氧化温度与氧分压条件, 就能够实现Sn元素发生氧化反应而Ag元素不被氧化, 即Ag-Sn合金体系实现内氧化在热力学上是可行的。但应特别注意避免Sn O相的形成, 该相的氧分压由公式 (6) 所确定。基于式 (6) 和式 (7) , 可以得出Ag-Sn合金内氧化生成Ag Sn O2材料的内氧化的临界热力学条件为。例如, 内氧化温度为600℃ (873.15K) , 将该温度代入式 (6) 得氧分压的上限临界值为-2.875, 代入式 (7) 得氧分压的下限临界值为-23.972, 只要调节气氛中氧分压的对数值处于[-23.972, -2.875]区间内, 就可实现Ag-Sn合金的内氧化, 从而制得Ag Sn O2材料。
3 内氧化时Sn O2颗粒的形核、长大和粗化过程
用粉末冶金法将Ag-Sn合金粉末在一定压力下压制成形, 使压坯具有约90%的相对密度, 得到孔隙率约为10%的多孔体, 然后在大气气氛条件下于箱式电阻炉中内氧化。由于材料中存在一定量的间隙, O元素才得以畅通地渗入, 从而更加充分吸附在合金粉末表面, 体系的氧分压将始终保持大气气氛中O的分压。内氧化时Sn O2颗粒的形核、长大和粗化过程如下所述, 其示意图如图2所示。
3.1 O的吸附
当大气中的O2分子通过材料间隙到达合金粉末表面时, 便吸附在合金粉末表面, 吸附的O2分子在一定的氧化温度下再分解成吸附O原子, O的吸附过程如下:
3.2 Sn O2颗粒的形核
吸附O原子通过体扩散和短路扩散进入到Ag-Sn合金粉末内部, 同时Sn原子由合金内部向表面扩散 (Sn原子向外扩散的速度远小于O向内扩散的速度) , 进而在反应前沿建立起脱溶形核的临界积[N (Sn) ·N (O) ], 发生Sn O2颗粒的脱溶形核。
3.3 Sn O2颗粒的长大
Sn O2颗粒脱溶形核后, Sn原子和O原子继续在已形核的Sn O2颗粒表面聚集, 导致Sn O2颗粒的初次长大, 直到反应前沿向前移动并且Sn原子供应不足为止。此时, 该微区域的颗粒停止长大。然后, O原子继续向粉末内部扩散, 反应前沿继续推进直到Ag-Sn合金粉末中所有Sn全部被氧化为止。
3.4 Sn O2颗粒的粗化
Sn O2颗粒的粗化过程主要分为3个阶段。首先, Sn O2颗粒溶入到银基体中, 重新变为Sn原子和O原子;其次, Sn原子和O原子在银基体中发生扩散;最后, Sn原子和O原子在相对较大的Sn O2颗粒表面聚集长大。因此, Sn O2颗粒的粗化实质上是Ostwald熟化, 即一些大尺寸的Sn O2颗粒出现长大, 而小尺寸的则发生萎缩, 脱溶形成的Sn O2颗粒发生竞争性长大。若Ag-Sn合金内氧化在较低温度下进行, 则Ostwald熟化进程较慢, 完成内氧化所需时间较长, 会导致已形成的Sn O2颗粒数量减少, 颗粒尺寸增大;若内氧化在较高温度下进行, 则Ostwald熟化进程较快, 会发生Sn O2颗粒的急剧粗化。
因此, 选择合适的内氧化温度, 才能制备出具有Sn O2颗粒细小、晶粒结构微细、性能优异的Ag Sn O2电接触材料[29,30]。
4 内氧化法制备Ag Sn O2电接触材料的组织与性能
本试验提出了一种采用合金粉末成形-内氧化-热挤压复合工艺制备Ag Sn O2电接触材料的新工艺。具体工艺流程为Ag-Sn合金真空雾化制粉→模压预成形 (保留约10%孔隙率) →内氧化处理 (内氧化温度800℃/2.5 h) →复压→热挤压 (温度850℃) →ϕ10 mm的丝材。该复合新工艺制得的Ag Sn O2 (12) 电接触材料的显微组织照片见图3, 性能见表1。
由图3可见, 内氧化新工艺制得的Ag Sn O2 (12) 材料组织均匀, Sn O2颗粒细小, 呈近球形弥散分布于银基体中, 未见明显颗粒团聚、夹杂、气孔等组织缺陷。从表1可以看出, 所得Ag Sn O2 (12) 材料强度硬度较高, 塑性较好, 电阻率较低, 具有优异的综合性能。
5 结束语
Ag Sn O2电接触材料作为最具发展潜力的替代Ag Cd O的新型复合材料, 在继电器、微动开关、接触器、断路器等领域具有广泛的应用前景。内氧化法是目前国内外规模化生产Ag Sn O2系列电接触材料研究的一个最为活跃的方向。本文提出的合金粉末成形-内氧化-热挤压复合新工艺, 对改善Sn O2颗粒在银基体中的弥散分布、提高其室温塑性具有积极作用, 有望成为一种工业化生产高品质Ag Sn O2电接触材料的制备方法。同时, 随着Ag Sn O2电接触材料应用领域的不断拓展和使用要求的不断提高, 其力学和电学性能也还有待进一步增强。今后对该类电接触材料的研究将围绕内氧化微观机制、Ag与Sn O2界面润湿性改善、简化制备工艺等方面来开展。
摘要：AgSnO2电接触材料具有优良的抗电弧侵蚀性和抗熔焊性, 在交直流接触器、功率继电器和低压断路器等领域已经部分或全部取代了AgCdO材料。内氧化法是制造AgSnO2电接触材料工艺最成熟、应用最广泛的一种方法。本文计算了Ag-Sn合金的内氧化热力学条件参数, 论述了内氧化过程中SnO2颗粒的形核、长大和粗化过程, 并采用合金粉末成形-内氧化-热挤压新工艺制备了SnO2颗粒细小弥散、性能优越的AgSnO2电接触材料。