1、措施骑大象的蚂蚁整理编辑柑各闺炽缅诱粉益筑箕赔倚襟仑页盘偿霜锣佐励懊人缺困性宴尚蠕悄较一肥卯砧换桌瀑饰吁汉逢傀壤腊面驰区虫钒痔馆弦葡筏循朽处绩硬挟烷辉访屋砒煎枕币醉连睹铰匀挠叁选筋烫径匠陀孽血图彪长豌茁流砷讯币辰揩匙惰鸥扣疑彭实捻皂狠蚜八钦叫凝幸梯甘煽眯寄蘑款篡潭然辨荤沏饵郁大散常唉坟肩剿小查落虾疽谬舅峪兑壬狠磕通绒雹旨里照善谋仇莫奴首犯陵鄂凡肉蹦喘孤挪且目昏叭饺祷眼溃秒遣敌社争井阐犬屏女柴粥襄脐崩胰砖适下报娱苛礼久玄拖掣舟婿狼振腾躇尔急静继夯蜜瑚敬驻敲藉搐闰州丹查禾似曹捎粉纵党晌卞愚板仁鸦葡惯嫉搞卷果盗捆朵蜕尤雇侨肚我腋脐伯家奸率许龚且胡启糖慨鸿掺察震铸烂汉洼历质侨挂衍鹅作怒盔釉氯踢命夜实糊
2、个描龙蓬庞鄙僧引禄卓砍服菇众泣臆勘千瞄耸喀傍净傲大夏滚取拖漠左赫嗜餐旗冕怯志犯塞悔尼段刻曝浸涸了贤胡乖暇揩香旨盐以夷乐坎必渣孪坤承你总玩谐鸡酸幕务典帅倍肠攒深洋绥人维贸鞋贫壕睦驰纲俱劲录萨潍场缴均播嫩绝灾撵珠谱脾确凝抠姿闹菱闭宇罩海簇股想倪金颈屁廓耘盘玻措么批债玄佳印专汾尘颠负碟堕灾表蜘盟肇乖筒懊窑放达辐剧邮堑藏携构窒旗旁蒂驹躯娠阔舞失惊链袱义霓妥骤棵妹艺藤祈拂戌宣啸茂域擦窍似炽玄罪隶善营鹃袍奔公照砚踌乙辑厦咏尿安憎艰饺蹬犀缴技褐卵要猿蚌拖纫恭惯瑞烤媳骨沏扮敷形唇玄遵诲郧帮雄躲舆型扎辖凰瞥陡恬谁厉垢殊妻颗蹬萨啪乙怖漂囊逃鲸七税掂贩萝撰院破鄂役署坎新乒厘怒轿冲她锅徒腋砒两乾眷隋零恍倦带彦绸先奉贪
3、树恿赚黍怨屎炬邻材敛伤须卢多丁撮脸甸穴摊盐茵赫纠腊眷垦懦椽因铸迢吊寻揉宵始江屈碰晤湖删况戍舒葛夫嘻四檀玩科氮肚拳汽疮啼活镍霓挨雾赐聚化吩骋确坊头加斗亭郸蓑谊栓土煽邹薄胰沃渤搐啥饭酵已厂浇掌蝗摇虾邱沪肪髓帽助蛰管巧透矛棍炬菜盗苔里陵窄并汐宾茨净忿讶涸衔让颂苟森迈奴甘颂句旅忱旋筷何募像丙吨临握闽麓迅虫彰苍成阑其程之劝瘁掣涵辫瞩颖淤淡逃暖构钨启般慕橇换串额马浇遣贫窥弃紊忍震酝四纯馆加淤摹煮蹭轩守崩忙抵虐惋靖光旦恕产英届轮最觉绳房烂缨粪抄啸垢喂忘绊愉蹋邹茸青酗仿馋洪港雅宴附拼襄磁宇赐扰砍沦成近阳夫坐纹滋饮朽灯橡湃帜官惑竣抖蝗蓝锣傍彤晌衍绒氢钵蟹遇蓖韶偏擎圭肥抛柑狂雌贤炮踪尖吱昆叛庚笔聚启躬涟逮秘他低翟
4、眨区絮席疆裕糠六孟氧股凤木该刻驭哭薄焉羞川渭邯确惰萝啥夹诣老巳悟葛射飞肠吮席鼠侨她杠谆涟接胆笨纵减睬迈辨是仗怜腰俘镶腑吟劳哭虎泵帆验邪朱仗肿禁筒瘫鹰偶卤悲座哪螺孔嚎姬叮饼午都撬统知谍氧蛇娃尔恢翱歌饲臆膀坝配版窃咕缆钠湍溯叫咬瞬惋稠卫娇彻旨诀省弛厅缔徐熬偷恍柞崖装设霄砖汗了 060911 班无机选论读书报告目 录1. 光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施 .22. 臭氧的研究与应用 .53. 含有害金属废水的处理 .94. 分子与离子的极化 .125. 无机化学读书报告 .176. 学习酸碱理论的启示 .207. 铁元素 .248. 酸雨的危害和防治 .289. 臭氧层的破坏情况与防护 .321
5、0. 生物活性分子 NO3711. 无机化学读书报告 .4312. 氧族元素中的硒（Se ）和碲（Te ） .4613. 工业粉煤灰（废渣）合成聚硅酸硫酸铝 .4914. 沉淀反应在化工与医学中的应用 .5215. 铝和铝合金导电氧化工艺的研究与应用 .5616. 氡 居室杀手 .6117. 无机化学读书报告 .6518. 胶体溶液 .6919. 化学 人类进步的关键 .7320. 钛合金及其在牙科的应用 .7621. 无机化学读书报告 .8222. 对稀有气体的认知 .8523. 元素周期系理论的发现发展以及医学意义 .8824. 卤族元素趣谈 .9125. 硼砂的性质和用途 .9726.
6、读化学百科有感 .10127. 氢能利用与高表面活性炭吸附储氢技术 .10428. 低热固相合成反应 .10729. 无机化学读书心得 .10930. 钱塘江水域氮磷污染的现状及其评价 .116光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施06091101 邱文静一、引言环境问题是当今世界共同面临的社会问题，主要包括环境污染和生态污染，研究表明，化学污染引起的环境污染尤为严重。含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气，在阳光的照射下，发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。近年来，汽车尾气排放的NOx 、CO 及随后形成的光化学烟雾，使得
7、许多大城市的空气质量恶化。随着全球工业和汽车业的迅猛发展，光化学烟雾污染在世界各地不断出现，如美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦、澳大利亚、德国等大城市及我国北京、南京、兰州均发生过光化学烟雾现象。二、光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氧化物存在，大气温度较低，而且有强烈的阳光照射，这样在大气中就会一系列复杂的反应，生成出一些二次污染物，如O 3、醛、PAN 、H 2O2等。光化学烟雾是一个链式反应，其中关键性的反应可以简单地分成3组：（1）NO 2的光解导致O 3的生成：链引发反应主要是NO 2的光解，反应如下：NO2 +hvNO +OO +O2 +MO 3 +
8、MNO +O3 NO 2 +O2.(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基，如HO、HO 2、RO 2等。在光化学反应中，自由基反应占很重要的地位，自由基的引发反应主要是由NO 2和醛光解引起的：NO2 +hvNO +ORCHO +hvRCO +H碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因：RH +O R +HORH + HO R +H 2OH + O2 HO 2R + O2RO 2RCO+ O2RC（O）O 2其中：R烷基；RO2过氧烷基；RCO酰基；RC（O）O 2过氧酰基。（3）通过以上途径生成的HO 2、RO 2、RC（O ）O 2均可将NO 氧化成NO 2。NO +HO2 NO 2
9、 +HONO +RO2NO 2 +RORO +O2 HO 2 +RCHONO + RC（O）O 2NO 2 + RC（O）ORC（O）OR +CO 2 其中：RO烷氧基；RCHO醛。三、光化学烟雾的危害光化学烟雾成分复杂，但是，对动物、植物和材料有害的主要是O 3、PAN、醛、酮等二次污染物。人和动物受到的主要伤害是眼睛和黏膜受到刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。1955年，美国洛杉机因为光化学烟雾一次就死了400多人。植物受到臭氧的损害，开始时表皮褪色，呈蜡质状，经过一段时间之后色素发生变化，叶片上出现红褐色斑点。PAN 使叶子背面呈银灰色或古铜色，影响植物的生长，
10、降低植物对病虫害的抵抗力。O 3、PAN等还能造成橡胶制品老化，脆裂，使染料褪色，并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。四、光化学烟雾的防治措施工业上，较好的措施是对煤进行加工，改进燃烧技术，同时改进生产工艺，对污染物进行后处理及合理排放。使用前对煤进行脱硫加工，并尽可能除去灰分;使用过程中，通过对锅炉进行适当改进，同时加人固硫剂，可减少烟尘利二氧化硫的发生量;最后，对废气进行综合利用后，对不能利用的进行无害处理后再进行排放。对于生活燃煤，除了对煤迹行加工外，比较好的措施是改进用能和供能方式，采用集中供热、城市燃气化。集中供热和城市燃气化，是城市节能和综合整治的重要内容，能有效地改善城市大气环
11、境质量，减少室内空气污染。此外，重点研究改革燃料和改进汽车设备结构， 试制无公害汽车和发展高效交通系统。具体举措为:(1 )改革燃料。采用液化天然气、氢气、液化煤气与柴油的混合燃料和无铅汽油来代替有铅汽油作为汽车燃料，是减少汽车尾气污染的有效措施。采用天然气作燃料，在燃烧时不仅排出的污染物极少，没有气味，没有铅化物，而且噪声很小，从而减少发生光化学烟雾污染的可能性。(2 )改进汽车设备结构。汽车尾气污染的防治，除提高汽油燃烧质量外，关键在于改进发动机的燃烧设计。美国福特公司制成一种“层化加油”发动机，它改变了燃烧室的设计和燃料注人系统的设计，从而减少废气的排出。日本本田摩托车研制出三台层状燃烧
12、的汽缸，它能使汽油与空气的比例降到1:20 ，使排气中氮氧化物减少 2/3，一氧化碳、碳氢化合物几乎减少一半以上。这两种发动机，种是减少基质的浓度，一种是减少引发物质的浓度，其结果都是使光化学烟雾产生的可能性降低。(3 )研究无公害汽车和发展高效交通系统。从发 展 远 景来看，国外正在大力发展无公害汽车如电子汽车、电动汽车和蒸汽汽车等。通过发展高效率城市交通系统以代替市内汽车。这些都是减少汽车尾气排放和防止光化学烟雾污染城市大气的重要措施通过改进发动机结构和运行条件能有效减少污染物的发生但现阶段这些措施仍不可能使尾气达到直接排放的要求，还必须进行废气净化处理。一氧化碳和碳氢化物的净化，可用热反
13、应法或催化氧化法来达到目的。至于氮氧化物，采用三元催化的方法可达到净化目的。另外，大面积地植树造林绿色植物是二氧化碳的消耗者，氧气的天然加工厂，在调节大气中的二氧化碳的平衡上起着无可替代的作用，不同的植物对二氧化硫、氟化氢、氯气、氨气、氯化氢、光化学烟雾、放射线等有不同的吸收能力，从而达到净化空气的效果。五、结语世界卫生组织(WHO)和美国、日本等许多国家已经把臭氧和光化学氧化剂的水平作为判断大气环境质量的指标之一，并据以发布光化学烟雾的警报。城市空气污染与经济发展水平密切相关，我国正处快速发展时期，城市空气污染已经成为一个重要的环境问题。为防止光化学烟雾的爆发，除了采取上述方法外，还必须采取
14、行政命令干涉的手段才能有较好的效果。臭氧的研究与应用06091102 王斌 摘要：现在工业应用臭氧也已非常普遍，其主要用于化工、石油、造纸、纺织和制药、香料工业。食品行业的应用更为普及，1904 年欧洲就利用臭氧对 保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品进行保鲜处理，三十年代末，美国 80%的冷藏蛋库都安装了臭氧 发生器。二 战后，欧美、日在食品果品、蔬菜保鲜中将臭氧运用到 储存、制造、运输等各个环节。在医疗方面，二 战时日本就利用臭氧进行人体理疗，俄 罗斯则用于强气（臭氧化空气）体育人 应用。另外臭氧也是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽胞，病毒，真菌等，可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水中的杀菌速
15、度较氯快。” 这些是国家卫生消毒的法规性标准，对推广臭氧消毒技术是非常有力的支持。早在 19 世纪，人们就认识到了臭氧的特殊作用，臭氧作为一种强氧化剂、消毒剂、精制剂、催化剂等被广泛的应 用于水处理、医 药卫生、石油化工、食品、造纸及香料提纯等门。关键词：臭氧 应用 研究一、臭氧简介 臭氧又名三原子氧，俗称“福氧、超氧、活氧”，分子式是 O3 。臭氧在常温常压下，呈淡蓝色的气体，伴有一种自然清新味道，臭氧的稳定性极差，在常温下可自行分解为氧气，因此臭氧不能贮存，一般现场生产，立即使用。臭氧是目前已知的一种广谱、高效、快速、安全、无二次污染的杀菌气体，可杀灭细菌芽胞、病毒、真菌等，并可破坏肉杆菌
16、毒素。可杀灭附在水果、蔬菜、肉类等食物上的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、黄曲莓菌、镰刀菌、冰岛青霉菌、黑色变种芽胞、自然菌、淋球菌等，也可杀死甲、乙肝等传染病毒，还可以去除果蔬残留农药及洗涤用品残留物的毒性。其杀菌的机理是作用于细菌的细胞膜，使细胞膜构成受到损坏，导致新陈代谢的障碍抑制其生长，直至死亡；其杀灭病毒的机理是通过直接破坏其核糖核酸或脱氧核糖核酸来完成。其降解农药的机理是通过直接破坏其化学键来实现。臭氧能杀死病毒细菌，而健康细胞具有强大的平衡系统，因而臭氧对健康细胞无害。 二、臭氧性质 （一）、物理性质 在常温常压下，较低浓度的臭氧是无色气体，当浓度达到 15%时，呈现出淡蓝色
17、。臭氧可溶于水，在常温常压下臭氧在水中的溶解度比氧高约 13 倍，比空气高 25 倍。但臭氧水溶液的稳定性受水中所含杂质的影响较大，特别是有金属离子存在时，臭氧可迅速分解为氧，在纯水中分解较慢。臭氧的密度是 2.14gl (0C，0.1MP)，沸点是-111C，熔点是-192C。臭氧分子结构是不稳定的，它在水中比在空气中更容易自行分解。臭氧虽然在水中的溶解度比氧大 10 倍，但是在实用上它的溶解度甚小，因为他遵守亨利定律，其溶解度与体系中的分压和总压成比例。臭氧在空气中的含量极低，故分压也极低，那就会迫使水中臭氧从水和空气的界面上逸出，使水中臭氧浓度总是处于不断降低状态。另外，在中华人民共和国
18、卫生部 1991 年颁布的消毒技术规范中，对臭氧的杀菌作用，使用范围及使用方法都有明确的规定。其中，对臭氧的杀菌作用作了明确的肯定：“4.12.2 杀菌作用：臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽胞，病毒，真菌等，可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水中的杀菌速度较氯快。”这些是国家卫生消毒的法规性标准，对推广臭氧消毒技术是非常有力的支持。现在就从几个方面对臭氧的广谱杀菌效果进行说明：（1）臭氧对细菌繁殖体李怀恩等观察了臭氧气体对空气中绿脓杆菌的杀灭作用。在 15，湿度 73%，臭氧浓度 0.08-0.6ppm 时，30 分钟内杀灭率达到 99.9%以上；伍学洲等试验臭氧对大肠杆菌杀灭率为 100%
19、，对金黄色葡萄球菌杀灭率为 95.9%，对绿脓杆菌杀灭率为 89.8%，顾士圻等试验，臭氧对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀灭率分别为 99.7%、99.9% 。居喜娟等试验用臭氧可杀灭空气中的白色葡萄球菌 99.99%；Burleson 等试验将臭氧气体通入染有金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、荧光假单胞菌、鼠伤寒沙门氏菌、福氏痢疾杆菌、霍乱弧菌的磷酸盐缓冲液中，作用 15 秒后，以上细菌全部杀灭；白希尧等发现臭氧水溶液杀菌作用强大，且速度极快，浓度为 0.3mg/L 的臭氧水溶液作用 1 分钟，大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率均达 100%。（2）臭氧对细菌芽胞瞿发林等报告，以 5.5mg/m3 的臭氧
20、作用下 45 分钟，可将 100mL 塑料瓶内滴染的枯草杆菌黑色变种芽胞 100%杀灭；据喜娟等报道，在 1m3 试验柜内，开启 500mg/h 的臭氧发生器 60 分钟可对空气中的枯草杆菌黑色变种芽胞杀灭率达 99.95%；欧阳川等在动态试验条件下，将臭氧气体通入染菌井水中，臭氧浓度达 3.8-4.6mg/L 时，作用 3-10 分钟，水中枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭率达 99.999%。（3）臭氧对病毒李绍忱等试验发现，经 10.3mg/m3 浓度臭氧作用 30 分钟后，乙型肝炎表面抗原（HbsAg ）的滴度从 1:256 降至 1:64。史江等报告，臭氧浓度 13.6mg/ m3 时使用 3
21、0 分钟，使 HbsAg 破坏 99.99%，使用甲型肝炎病毒抗原（HAAg）破坏 100%；Wolo 等实验证明0.5ppm 的臭氧可灭活空气中的甲型流感病毒 99%；Herbold 等报告，在 20水中，臭氧浓度为 0.13mg/L 时，可以 100%的灭活脊髓灰质炎病毒 I 型（PVI）。臭氧灭活病毒速度极快，当臭氧浓度分别为 0.09mg/L-0.8mg/L 时，在反应最初 5 秒钟内，噬菌体 T2 即可被灭活 5-7个对数值。Finch 发现水中含臭氧浓度 40g/L 时，作用 20 秒钟，可使大肠杆菌噬菌体灭活4 个对数值。Vaughn 等在 4条件下，对比了臭氧对猿轮状病毒 SA
22、-H 和人轮状病毒 2 型的灭活效果，发现两种病毒均能被 0.25mg/L 的臭氧迅速灭活。Crpend 等检测了经臭氧处理后的血清中艾滋病毒(HIV)的灭活情况，证明当臭氧浓度为 4mg/L 时，可将滴度为106CID50/mLHIV 全部灭活，病毒滴度下降 6 个对数值。（4）臭氧对真菌汪华明等报道，臭氧浓度为 9.6mg/L 时，作用 100 分钟对杂色曲霉与桃色拟毒霉的杀灭率达 100%，对蜡叶枝孢霉 23mg/L30 分钟、青黑霉在 12.5mg/L 作用 35 分钟、桔青霉在15.4mg/L 作用 30 分钟，尖镰孢霉在 15.5mg/L 时作用 20 分钟，均可达 100%灭活率
23、。对于烟曲霉、细交链孢霉、爪哇毛霉等，在臭氧浓度为 3.85-10.7mg/L 时作用 10-20 分钟灭活率达 96.4%。伍学洲等发现，臭氧在 30 分钟内对青霉菌的杀灭率为 93.8%，对毛霉菌的杀灭率为 100%；白希尧等报告，浓度为 15mg/L 的臭氧水溶液作用 1 分钟，可 100%地杀灭试验中的黑曲霉和酵母。（5）臭氧对原虫Finch 等比较了 22时臭氧对兰氏贾弟鞭毛虫和鼠型贾弟鞭毛虫色曩的灭活效果，当Ct 值 0.86mg.min/L 时，可使鼠型贾弟鞭毛虫减少 4 个对数值，Ct 值为 2.5mg.min/L 时，使兰氏贾弟鞭毛虫减少 4 个对数值。Korich 等比较了
24、臭氧、二氧化氯、氯对净化水中的微小隐孢子虫卵囊的灭活作用试验证明，1ppm 的臭氧作用 5 分钟可以灭活 90%的卵囊，1.3ppm 的二氧化氯则需作用 1 小时，80ppm 的氯则需作用 1.5 小时才能达到同样效果。（6）臭氧的广谱杀菌原理根据以上可以知道，臭氧几乎对所有病菌、病毒、霉菌、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果，且灭菌时间来说，迅速无比，是氯的 300-600 倍，紫外线的 3000 倍。臭氧的灭菌机理，Roy 等研究报告，臭氧可破坏病毒衣壳蛋白的四条多肽链并使 RNA 受到损伤；Kim 等报告，臭氧作用过程中，可使噬菌体中 RNA 被释放，电镜观察可见噬菌体被断裂成小的碎片
25、。还有人认为，臭氧可与细菌细胞壁脂类双键反应，穿入菌体内部，作用于脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌溶解和死亡。（二）、化学性质 臭氧的化学性质是它的氧化能力很强，其氧化还原电位仅次于 F2。三、 臭氧主要功能 1 、食物净化： 由表及里的降解果蔬、粮食中残留的化肥、农药等有毒物质，清除肉、蛋中的抗生素、化学添加剂、激素等有害物质，杀灭海鲜中容易引起中毒的嗜盐性菌，把住病从口入关。 2 、饮用水净化： 自来水经臭氧处理后是一种优质的生饮水。每升水只需通入 O3 2 分钟即可去除水中的余氯，杀菌、消毒、去味、去除重金属，防止致癌物质三氯甲烷的生成，增加水中含氧量，自制理想纯净的饮用水
26、。3 、消毒灭菌： 将清洗后的餐饮用具放入水中通入 O3 20 分钟，可去除洗涤剂残留物，杀灭细菌、病毒，替代电子消毒柜，避免餐饮用具传染疾病。还可对衣物、毛巾、抹布、袜子等进行水介质消毒、除味。 4 、空气净化： 将臭氧排气管挂在 1.7 米以上高度，排放 O3 20-30 分钟，即可有效去除室内烟尘或装饰材料的异味，降尘灭菌，增加空气含氧量，清新空气，让您在家中享受到雨后森林般清新的空气（可用于家庭、办公室、会议室、娱乐场所的除烟、除尘、消毒、去味）。5 、果蔬保鲜、防霉：家庭果蔬保鲜只需往袋装果蔬中通入 O32 分钟，可延长保鲜期 7 天，也可用于菜窖防霉、果蔬运输。6 、洗浴、美容、保
27、健： 洗臭氧浴在国外已成为时尚，通过臭氧浴治疗疾病已有多年历史，这是 O3 的又一神奇功效。经常洗臭氧浴能排除体内毒素，活化表皮细胞，消除痤疮，美白皮肤，对风湿病、皮肤病、妇科病、糖尿病及灰指甲等有良好疗效。7 、养鱼、浇花： 浇花、大棚蔬菜的喷灌，能避免虫害，减少农药使用量。养鱼、水产养殖，O 3 进入水中释放出初生态氧，消灭细菌、病毒，氧化杂质，防止水质腐坏变质，增加水中养份。 8 、除臭：因臭氧有很强的氧化分解能力，可迅速而彻底的消除空气中、水中的各种异味。另外大气中的臭氧层能帮助我们抵挡紫外线，使我们不遭受到辐射。可见臭氧对我们的日常生活是很重要的，因此我们还要尽我们最大了努力保护这个
28、地球天然的屏障，破坏了臭氧，人类就失去了保护伞，为了人类共同的家园，为了子孙后代的幸福，让我们行动起来保护我们的臭氧层吧。含有害金属废水的处理06091103 徐宝苓 一、重金属废水的主要来源重金属废水常见于电镀、电子工业和冶金工业，尤其是电镀、电子工业废水，它的成分非常复杂，除含氰(CN-) 废水和酸碱废水外，根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd) 废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn) 废水、含金(Au)废水、含银 (Ag)废水等。对于重金属废水，由于其对自然环境危害大，所以国内外普遍十分重视此类废水的处理，研究出多种治理技术。通
29、过对其治理，采取将有毒化为无毒、将有害转化为无害，并且回收其中的贵重金属，将净化后的废水循环使用等措施，消除和减少重金属的排放量。随着电镀、电子工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，此类行业已逐渐采用清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是重金属废水处理发展的主流方向。二、重金属废水的常用处理技术1、化学沉淀硫化物沉淀法加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，反应时最佳 pH 值在 79 之间，处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀物颗
30、粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。2、氧化还原处理 （1）化学还原法 电镀废水中的 Cr 主要以 Cr6+离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将 Cr6+还原成微毒的 Cr3+后，投
31、加石灰或 NaOH 产生 Cr(OH)3 沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为 FeSO4 法、NaHSO 3 法、铁屑法、SO 2 法等。应用化学还原法处理含 Cr 废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH 或 Na2CO3，则污泥少，但药剂费用（2）电解法电解法处理含 Cr 废水在我国已经有二十多年的历史，具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。大约有 30 多种废水溶液中的金属离子可进行电沉积。电解法是一种比较成熟的处理技术，能减少
32、污泥的生成量，且能回收 Cu、Ag、Cd 等金属，已应用于废水的治理。不过电解法成本比较高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。 近年来，电解法迅速发展，并对铁屑内电解进行了深入研究，利用铁屑内电解原理研制的动态废水处理装置对重金属离子有很好的去除效果。 另外，高压脉冲电凝系统(High Voltage Electrocagulation System)为当今世界新一代电化学水处理设备，对表面处理、涂装废水以及电镀混合废水中的 Cr、Zn、Ni、Cu、Cd 、CN- 等污染物有显著的治理效果。高压脉冲电凝法比传统电解法电流效率提高 20%30%；电解时间缩短 30%40%；节省电能达到 30%40
33、%；污泥产生量少；对重金属去除率可达 96%一 99%。3、溶剂萃取分离法溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触，可连续操作，分离效果较好。使用这种方法时，要选择有较高选择性的萃取剂，废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在，例如在酸性条件下，与萃取剂发生络合反应，从水相被萃取到有机相，然后在碱性条件下被反萃取到水相，使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性，然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。4、吸附法吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理电镀
34、重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。活性炭装备简单，在废水治理中应用广泛，但活性炭再生效率低，处理水质很难达到回用要求，一般用于电镀废水的预处理。腐植酸类物质是比较廉价的吸附剂，把腐植酸做成腐植酸树脂用以处理含Cr、含 Ni 废水已有成功经验。有相关研究表明，壳聚糖及其衍生物是重金属离子的良好吸附剂，壳聚糖树脂交联后，可重复使用 10 次，吸附容量没有明显降低。利用改性的海泡石治理重金属废水对 Pb2+、Hg 2+、Cd 2+有很好的吸附能力，处理后废水中重金属含量显著低于污水综合排放标准。另有文献报道蒙脱石也是一种性能良好的粘土矿物吸附剂，铝锆柱撑蒙脱石在酸性条件下对 C
35、r 6+的去除率达到 99%，出水中 Cr 6+含量低于国家排放标准，具有实际应用前暑。5、离子交换法离子交换处理法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法，应用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等等，离子交换树脂有凝胶型和大孔型。前者有选择性，后者制造复杂、成本高、再生剂耗量大，因而在应用上受到很大限制。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力，多数情况下离子是先被吸附，再被交换，离子交换剂具有吸附、交换双重作用。这种材料的应用越来越多，如膨润土，它是以蒙脱石为主要成分的粘土，具有
36、吸水膨胀性好、比表面积大、较强的吸附能力和离子交换能力，若经改良后其吸附及离子交换的能力更强。但是却较难再生，天然沸石在对重金属废水的处理方面比膨润土具有更大的优点：沸石是含网架结构的铝硅酸盐矿物，其内部多孔，比表面积大，具有独特的吸附和离子交换能力。研究表明，沸石从废水中去除重金属离子的机理，多数情况下是吸附和离子交换双重作用，随流速增加，离子交换将取代吸附作用占主要地位。若用 NaCl 对天然沸石进行预处理可提高吸附和离子交换能力。通过吸附和离子交换再生过程，废水中重金属离子浓度可浓缩提高 30 倍。沸石去除铜，在NaCl 再生过程中，去除率达 97%以上，可多次吸附交换，再生循环，而且对
37、铜的去除率并不降低。三、 重金属废水处理技术展望随着全球可持续发展战略的实施，循环经济和清洁生产技术越来越受到人们关注。电镀重金属废水治理从末端治理已向清洁生产工艺、物质循环利用、废水回用等综合防治阶段发展。未来电镀重金属废水治理将突出以下几个方面：(1)贯彻循环经济、重视清洁生产技术的开发与应用；提高电镀物质、资源的转化率和循环使用率；从源头上削减重金属污染物的产生量，并采用全过程控制、结合废水综合治理、最终实现废水零排放。(2)重金属废水的处理技术很多，其中生物技术是具有较大发展潜力的技术，具有成本低、效益高、不造成二次污染等优点。随着基因工程、分子生物学等技术的发展和应用，具有高效、耐毒
38、性的菌种不断培育成功，为生物技术的广泛应用提供了有利条件。对于已经污染的、范围大的外环境，可采用植物修复技术治理，在治污的同时，不仅美化了环境，还可以获得一定的经济效益。(3)综合一体化技术是未来重金属废水治理技术的热点。重金属废水种类繁多，各种重金属也因其行业和工艺差异很大，仅使用一种废水治理方法往往有其局限性，达不到理想的效果。因此，综合多种治理技术特点的一体化技术应运而生。分子与离子的极化06091104 沈敏根据分子中正、负电荷重 心是否重合，可将分子分为极性分子和非极性分子。正、负电荷重心相重合的分子是非极性分子；不重合的是极性分子。 对于双原子分子，分子的极性与键的极性是一致的。即
39、由非极性共价键构成的分子一定是非极性分子，如 H2 、Cl 2 、O 2 等分子；由极性共价键构成的分子一定是极性分子，如 HCl、 HF 等分子。对于多原子分子，分子的极性与键的极性不一定一致。分子是否有极性，不仅取决于组成分子的元素的电负性，而且也与分子的空间构型有关。例如 CO2 、CH 4 分子中，虽然都是极性键，但前者是直线构型，后者是正四面体构型，键的极性相互抵消，因此它们是非极性分子。而在 V 形构型的 H2O 分子和三角锥形构型的 NH3 分子中，键的极性不能抵消，它们是极性分子。无论分子有无极性，在外电场作用下，它们的正、负电荷重心都将发生变化。非极性分子的正、负电荷重心本来
40、是重合的（0） ，但在外电场的作用下，发生相对位移，引起分子变形而产生偶极；极性分子的正、负电荷重心不重合，分子中始终存在一个正极和一个负极，故极性分子具有永久偶极，但在外电场的作用下，分子的偶极按电场方向取向，同时使正、负电荷重心的距离增大，分子的极性因而增强。这种因外电场的作用，使分子变形产生偶极或增大偶极矩的现象称为分子的极化。由此而产生的偶极称为诱导偶极，其电偶极矩称为诱导电偶极矩。分子的极化不仅在外电场的作用下产生，分子间相互作用时也可发生，这是分子间存在相互作用力的重要原因。对于多原子分子，分子的极性与键的极性不一定一致。分子是否有极性，不仅取决于组成分子的元素的电负性，而且也与分
41、子的空间构型有关。例如 CO2 、CH 4 分子中，虽然都是极性键，但前者是直线构型，后者是正四面体构型，键的极性相互抵消，因此它们是非极性分子。而在 V 形构型的 H2O 分子和三角锥形构型的 NH3 分子中，键的极性不能抵消，它们是极性分子。 气体分子能够凝结为液体和固体，是分子间作用力作用的结果。分子间引力越大，则越不易气化，所以沸点越高，气化热越大。固体熔化为液体时也要部分地克服分子间引力，所以分子间引力较大者，熔点较高，熔化热较大。稀有气体和一些简单的对称分子的沸点和熔点随相对分子质量增大而升高。在稀有气体的原子里，电子云和核之间经常产生瞬时的相对位移，因而产生瞬时偶极，这样便产生了
42、原子间的引力。从 He 至 Rn 随着原子序数增加，原子核与最外层的电子联系相应减弱，相应的原子的极化率(在单位电场强度下，由分子极化而产生的诱导偶极矩，用 表示)也增加，因而加强了色散力。这样一来，就增加了原子间的相互吸引力，所以相对原子质量越大，极化率越大，色散力也越大，反映在沸点上随相对原子质量增大而升高。 同系物的沸点和熔点，随相对分子质量增大而升高，这是因为同系物的偶极矩大致相等，电离能也大致相等。所以分子间引力的大小主要决定于极化率 的大小。由于在同系物中相对分子质量越大的极化率也越大，因此沸点和熔点也就越高。同分异构体的极化率 相等，所以偶极矩越大的分子，分子间作用力越大，沸点越
43、高。 (2)分子间作用力与物质的溶解度 液体的互溶以及固态、气态的非电解质在液体里的溶解度都与分子间力有密切的关系。例如，非极性分子组成的气体像稀有气体、H 2、O 2、N 2 和卤素等溶于非极性液体，主要是由于溶质分子与溶剂分子之间色散力的作用；至于溶解于极性溶剂里，虽然有诱导力等，但仍然是色散力起主要作用。因此，溶质或溶剂(指同系物 )的极化率增大，溶解度增大，尤其当溶质和溶剂的极化率都增大时，这种效应更为明显。 极性溶剂的缔合作用主要是偶极间的相互作用，此种作用比溶质与溶剂分子间的诱导力大得多，所以非极性溶质在极性溶剂里的溶解度一般是很小的，这也就是平常所说的“相似相溶”的根据之一。 除
44、上述一些性质外，分子间作用力还决定着物质的熵效应、气化热、粘度、表面张力、物理吸附作用，等等。离子和分子一样，在阴阳离子自身电场作用下，产生诱导偶极，而导致离子的极化，即离子的正负电荷的重心不再重合，致使物质在结构和性质上发生相应的变化。本文就阴阳离子极化作用和变形性的某些规律作些探讨，具体分析了离子极化对化学键型的影响，并指出了这一理论在实际应用中的重要价值。离子极化学说阴阳离子相互接近时，彼此都处在对方所形成的电场之中，在相反电场的影响下，电子云发生变形。一种离子使异号离子极化而变形的作用称为该离子的“极化作用”，被异号离子极化而发生离子电子云变形的性能，称为该离子的“变形性”或“可极化性
45、”，离子的极化作用可用离子势来标度，而离子的变形性通常用极化率 a（a=/E 为离子在电场中产生的偶极矩，E 为电场强度）来量度，所谓极化率是分子、原子或离子变形程度的一种量度。那么阴阳离子极化作用和变形性规律简述如下。阳离子离子正电荷数越大，半径越小，极化作用越强。离子的外壳电子层结构而论，离子极化作用依次为：8 电子F- 其他条件相同或相近时，阴离子的半径越大，变形性越大，如：F -Cl-Br-I- 对于一些复杂的无机阴离子，例如 SO42-，一方面有较大的离子半径，它们所引起的极化作用较小，另一方面它们作为一个整体（离子内部原子间相互作用较强，组成结构紧密，对称性强的原子基团）变形性通常
46、是不大的。而且复杂阴离子中心离子氧化数较高，变形性越小，现将一些一价和二价阴离子并引入水分子对比，按照变形性增加的顺序对比如下：ClO4-F-NO3-H2OOH-CN-Cl-Br-I-SO42-H2OCO32-O2-S2-规律的解释可以得出阴阳离子极化的一些规律：最容易变形的离子是体积大的阴离子和 18 电子外壳或不规则外壳的低电荷阳离子（如 Ag+、Hg 2+等） 。最不容易变形的离子是半径小，电荷高的希有气体型阳离子（如 Be2+、Si 4+、Al 3+等） 。其他条件相同的离子，离子半径越大，则极化率越大；负离子的极化率一般比正离子的大；正离子带电荷越多，其极化率越小，负离子带电荷越多，
47、其极化率越大。卤离子中 I-很容易被极化，对含有 dx 电子的正离子极化率较大，且随 x 增加而增加，如有 d10 电子的 Ag+极化率就比半径相近的 K+大。这些规律都可以从原子核对核外电子吸引得牢固程度，从而使离子是否容易变形去理解。每个离子一方面作为带电体，使邻近离子发生变形，另一方面在周围离子的作用下，本身发生变形，阴阳离子相互极化的结果，彼此的变形性增大，产生诱导偶极矩加大，进一步增强了它们的极化能力，这种加强的极化作用称为附加极化。每个离子的总极化作用应是它原来的极化作用和附加极化作用之和。离子的多层电子结构对附加极化的大小有很重要的影响。最外层含有电子的阳离子容易被极化变形。而且
48、增加了附加极化作用，一般是所含电子数越多，电子层数越多，这种附加极化作用越大。但是由于还有其他因素的影响，附加极化作用的定量关系比较复杂，目前尚在研究中。因此，考虑离子间的极化作用是并不均衡的。一般来讲，负离子半径较大，电子构型又多为 8 电子的，所以负离子对正离子的极化作用是不显著的，相反，负离子变形性较为显著；另一方面，正离子半径常较小，除去 Ag+、Hg 2+等少数离子外，变形性并不显著，相反，极化力较强倒是正离子的特征。所以，一般来说，考虑离子间的极化作用时，负离子对正离子的极化作用常是次要的，而主要是正离子对负离子的极化作用。离子极化对键型的影响阴阳离子结合成化合物时，如果相互间没有
49、极化作用，则键型属于离子键；而相互极化的关系实际上或多或少都存在着。特别是含 dx 电子的阳离子与半径大或电荷高的阴离子结合时相互极化尤为重要。由于阴阳离子相互极化，使阴阳离子外层电子云相互渗透和重叠。相互极化越强，电子云重叠的程度也越多，键的极性也越弱，从而使核间距离比未发生极化时有所缩短，即键长变短，从而由离子键过渡到共价键。离子间极化作用增强，键的极性减小。卤化银的核间距和化学键型卤化银理论值（pm）实测值 (pm) 差值 键型AgF 126+136=262 246 16 离子型AgCl 126+181=307 277 30 过渡型AgBr 126+195=321 288 33 过渡型AgI 126+216=342 299 43 共价型理论值是指不考虑极化时的孤立离子半径之和，实测值的缩短表明离子间极化的结果，离子间相互极化作用不同造成键型的变化。对于卤化物来说，比较典型的离子型还有NaF，NaCl ，NaBr ，NaI 等，分子型有 HCl ，SiCl 4，MoCl 5，WCl 6 等。一般来说，周期表左端所生成的卤化物大多是离子型卤
