化學(xué)課題論文
化學(xué)課題論文
化學(xué)是建立在實驗基礎(chǔ)上的一門自然科學(xué)，實驗也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于化學(xué)課題論文的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
化學(xué)課題論文篇1
淺議熱分析技術(shù)及其在無機(jī)材料研究的運(yùn)用
1熱分析技術(shù)概述
國際熱分析協(xié)會(ICTA)，在1977年給出定義：熱分析技術(shù)，即在程序控制溫度下，測量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度關(guān)系[1]."程序控制溫度"是指升溫或降溫速率一定，"物理性質(zhì)"是指溫度、質(zhì)量、熱焓、尺寸、電學(xué)、機(jī)械及磁學(xué)性質(zhì)等。
英國的Edgwood,在1786年首先發(fā)現(xiàn)明顯的熱失重(加熱陶瓷粘土到暗紅色時)。法國的Lechatelier,在研究測試粘土類礦物的相應(yīng)的熱性能時，在1887年將熱電偶投入使用用于測量溫度，并且差熱分析的相對應(yīng)的最原始曲線也被第一次發(fā)表。英國的Roberts-Austen,第一次于1899年運(yùn)用示差熱電偶來進(jìn)行測量并記錄溫度差，即試樣與參比樣間產(chǎn)生的，使得重復(fù)性獲得了提高，靈敏度得到了增強(qiáng)。日本的本多光太郎在1915年發(fā)明了首臺熱天平[2].20世紀(jì)20年代，熱分析主要用在粘土、礦物和硅酸鹽的研究中，但應(yīng)用并不廣泛。它作為一種系統(tǒng)方法，建立和發(fā)展主要在20世紀(jì)50年代。熱電偶直接用于測量差熱分析實驗中溫度和差熱信號的方法一直持續(xù)到1955年，但這種方法中的熱電偶存在易被污染、老化的問題。直到1955年Boersma提出將試樣或參比物置于坩堝內(nèi)，避免與熱電偶接觸。這種方法一直沿用至今，并得到了商業(yè)化和微量化的應(yīng)用。"差示掃描量熱"的理論是由Watson和O'Neill首次在1964年提出的，其毫克級別的量熱儀并進(jìn)一步被研制出來。20世紀(jì)70年代后期，熱分析技術(shù)實現(xiàn)其快速飛躍的發(fā)展得益于計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使其應(yīng)用領(lǐng)域得到日益擴(kuò)展。20世紀(jì)60年代，應(yīng)用部門的要求也不僅僅需要單一測試技術(shù)。熱分析技術(shù)的聯(lián)用也于20世紀(jì)80年代初開始慢慢發(fā)展并日趨完善起來，并將數(shù)據(jù)處理慢慢地融于計算機(jī)，得到計算機(jī)化。
隨著學(xué)科的不斷深入，工業(yè)的迅速發(fā)展，這種熱分析方法所涉及探討的物質(zhì)類型不斷地擴(kuò)展，由無機(jī)物材料不斷發(fā)展到有機(jī)物質(zhì)、空間技術(shù)等其他方方面面。目前所涉及的領(lǐng)域也不斷地擴(kuò)展，如各類化學(xué)學(xué)科分支、材料學(xué)、食品醫(yī)藥及物理學(xué)等等領(lǐng)域[3].
2熱分析技術(shù)的分類及影響因素
熱分析技術(shù)根據(jù)其測量過程中的物理量，如質(zhì)量、溫度等，可分為多種種類，熱分析方法經(jīng)由IC-TA歸納，共可分為9類17種。其中有三種熱分析技術(shù)得到了最為廣泛的應(yīng)用：熱重法(TG)、差熱分析法(DTA)、差示掃描量熱法(DSC)[4].
2.1熱重法
熱重法，使用最為廣泛，是在程序控制下，測量質(zhì)量的變化隨溫度(或時間)的變化的方法[5].熱重法有兩種實驗類型：其一為靜態(tài)熱重法，包括等壓和等溫質(zhì)量變化測定。等壓靜態(tài)熱重法是指在程序控溫下，揮發(fā)物分壓恒定不變時，測量物質(zhì)的平衡質(zhì)量與溫度的關(guān)系。等溫法則是恒溫條件下，測量質(zhì)量與溫度的關(guān)系;一般認(rèn)為等溫法比較準(zhǔn)確，但比較費(fèi)時，目前采用得較少。另一種是非等溫(或動態(tài))熱重法，即在程序升溫下測定物質(zhì)質(zhì)量變化與溫度的關(guān)系。由于非等溫法最為簡便，因此得到了廣泛應(yīng)用。
熱天平是熱重法中測定質(zhì)量變化最常采用的儀器，其原理[6]
可分為兩種。其一為變位法，是根據(jù)天平梁所產(chǎn)生變化的傾斜度與待測物質(zhì)所產(chǎn)生的質(zhì)量變化具有一定對應(yīng)的比例關(guān)系，來進(jìn)行測量。
其二為零位法，它是通過測定天平梁的傾斜度，再去調(diào)整線圈的電流，通過線圈的轉(zhuǎn)動從而使天平梁的傾斜得到還原，根據(jù)轉(zhuǎn)動的力與待測物質(zhì)的質(zhì)量變化及電流的關(guān)系來進(jìn)行測量。
熱重儀主要由三部分組成，溫度控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)。熱重法常稱熱重分析(TGA)，記錄的曲線稱為熱重TG曲線。隨著熱重法的發(fā)展，衍生出微商熱重法(DerivativeThermogravime-try)，是TG曲線對溫度(或時間)的一階導(dǎo)數(shù)。微商熱重曲線上的各種峰與TG曲線上各重量變化階段相對應(yīng)。其中峰面積則與物質(zhì)相應(yīng)的質(zhì)量變化之間成一定的比例。如圖1,TG曲線中熱重基線用對應(yīng)的AB段表示，Ti為相應(yīng)的起始溫度，也即是相應(yīng)的初始溫度用B點(diǎn)表示，完全分解溫度Tf表示于對應(yīng)的C點(diǎn)，Tf~Ti之間的溫度表示為反應(yīng)的相應(yīng)分解溫度區(qū)間。曲線中Te表示為相應(yīng)的外推起始溫度，用D點(diǎn)表示。其DTG曲線上對應(yīng)的峰數(shù)與TG曲線的臺階數(shù)相對應(yīng);其峰面積也與樣品測試過程中的失重量成正比例關(guān)系，因此失重量可由此計算出來，也即是DTG能夠用于樣品的精確定量分析。熱分析反應(yīng)的各個反應(yīng)階段的特征溫度，如Ti、Tf等，都可以通過DTG曲線反映出來。DTG曲線還可以用來分析一些DTA曲線不能賴以分析的材料，其次峰的來源也可由兩種曲線的比較確定，即是由重量還是熱量變化引起的。
2.2差熱分析
差熱分析則主要是用于測量物質(zhì)間產(chǎn)生的溫度差與相對應(yīng)的時間或溫度的對應(yīng)關(guān)系。物質(zhì)的物理或化學(xué)狀態(tài)的變化，如熔化、晶型轉(zhuǎn)變等，常常發(fā)生在加熱或冷卻過程達(dá)到某一特定溫度時，在這一變化中有吸熱或放熱現(xiàn)象，因此物質(zhì)焓的改變可以通過溫度差反映出來，即差熱曲線(DTA曲線)。
差熱分析即是通過溫度差與物質(zhì)相應(yīng)的時間或溫度的關(guān)系來進(jìn)行物質(zhì)的鑒定。
DTA曲線中溫度差ΔT用縱坐標(biāo)表示，時間或溫度則用相應(yīng)的橫坐標(biāo)表示，從左到右表示時間或溫度依次增加。向上的峰表示放熱，向下的峰則表示吸熱。從差熱曲線上不僅可以得到峰的個數(shù)及變化的次數(shù)的信息，還可得到面積和峰的形狀等其他信息。吸熱、放熱及熱量值可從圖譜中峰的方向和面積測得。除了相應(yīng)的熱效應(yīng)外，相關(guān)的動力學(xué)或熱力學(xué)數(shù)據(jù)，如活化能等，也可通過差熱圖譜分析計算得到。每種物質(zhì)都有其特定的熱性質(zhì)，在曲線上則表現(xiàn)出相應(yīng)不同峰的信息，如位置、個數(shù)及其形狀，這種不同的熱性質(zhì)也就是這種分析方法相應(yīng)的定性分析依據(jù)。由于差熱分析的影響因素較多，因此通過測量峰面積很難進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析。
2.3差示掃描量熱法
差示掃描量熱法(DSC)，則是用于測定功率差與相對應(yīng)的溫度的關(guān)系。DSC主要有兩種形式，分別為補(bǔ)償式[7]和熱流式。其記錄到的曲線則相應(yīng)的被稱為DSC曲線，不僅可以用于測定熱力學(xué)數(shù)據(jù)，還可測定動力學(xué)參數(shù)，如反應(yīng)的反應(yīng)熱、反應(yīng)速率等。雖然其具有與DTA相同的原理，但其具有比DTA更加優(yōu)良的性能，測定所得的相應(yīng)熱量值也比DTA所得的值準(zhǔn)確，而且其分辨率比DTA更高，其重現(xiàn)性也相應(yīng)的比DTA更好。
2.4熱分析技術(shù)的影響因素
影響熱分析結(jié)果的因素有很多，基本可以分為兩類：一類是樣品因素，包括樣品用量、樣品粒度、填充密度等。另一類是儀器因素，包括升溫速率、爐內(nèi)氣氛、坩堝材料等。當(dāng)然，也有其它方面的影響，如浮力和對流可以引起熱重曲線的基線漂移。
2.4.1樣品因素實驗過程中，盡可能采用少量[8]的試樣，但須保證儀器的靈敏度。其次，試樣的外觀，如形狀和顆粒，對產(chǎn)物的擴(kuò)散也有不同程度的影響，對反應(yīng)速度也產(chǎn)生了一定的改變，從而影響了熱分析曲線的表觀表現(xiàn)形狀。大片狀試樣的分解溫度比顆粒狀的要高，粗顆粒的試樣比細(xì)顆粒的分解溫度要高。此外，某些大晶粒試樣在加熱過程產(chǎn)生爆濺現(xiàn)象，致使TG曲線上出現(xiàn)實然失重，這種情況應(yīng)加以避免。樣品的填充密度對實驗也有一定的影響。通常填裝得越緊密的樣品，其顆粒間的接觸相應(yīng)也越好，故其產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)越好，從而伴隨的溫度滯后現(xiàn)象也越小。通常填裝時要求薄而均勻，若填裝不均勻也影響產(chǎn)物的擴(kuò)散速度和樣品的傳熱速度，會影響曲線形態(tài)。
2.4.2儀器因素坩堝的材料、大小、重量和幾何形狀對熱分析曲線有不同程度的影響。首先，實驗所用的坩堝應(yīng)該是惰性的，其對試樣、產(chǎn)物以及實驗所用氣氛，應(yīng)沒有反應(yīng)活性，同時更加不能有催化活性。坩堝常用材料有鋁、氧化鋁、石英、不銹鋼、石墨烯、鉑、玻璃、銅等。所盛試樣量可以從1毫克到幾百克，常用的是5~100mg.其次，樣品盤的加深或帶蓋，給氣體的擴(kuò)散增加了阻力，最終導(dǎo)致了反應(yīng)的延遲和反應(yīng)速率的降低。因此在實驗過程中應(yīng)盡可能使用少量試樣，并且應(yīng)選用淺皿狀坩堝，使試樣薄薄地平攤在其中，使實驗過程盡可能避免擴(kuò)散的影響。實驗中一般不使用加蓋封閉式的坩堝(除了試樣飛濺或出于安全考慮)，因為加蓋可能會改變氣流狀態(tài)和氣體組成。
試樣爐內(nèi)所用的載氣氣氛對實驗的分析結(jié)果也有一定程度的影響，如圖2[9]和圖3[10]中不同物質(zhì)在不同氣氛中失重量不一樣。每種氣體都有其相應(yīng)特定的熱導(dǎo)性，不同的熱導(dǎo)性對熱阻影響也不同，從而對物質(zhì)出峰所相對應(yīng)的溫度值以及對應(yīng)的測量的熱焓值也有不同的影響。按照氣氛的性質(zhì)可概括為：空氣、O2等具有氧化性質(zhì)的氣氛;H2、CO、CH4等具有還原性質(zhì)的氣氛;N2、Ar、He等惰性氣氛;Cl2、F2、NH3等腐蝕性氣氛等。熱分析方法中升溫速率[11]對實驗分析過程中的結(jié)果也有較大影響，在實驗的過程中爐子和試樣之間形成一定的溫差。這種溫差受到熱焓變化的影響，而熱焓變化不僅由試樣的物理變化引起，還與其化學(xué)變化有關(guān)，同時溫度梯度也會在試樣內(nèi)部形成。這個非平衡過程(溫差)會隨升溫速率的升高而加劇，導(dǎo)致溫度滯后現(xiàn)象也隨之越嚴(yán)重，分解的初溫Ti及終溫Tf都越高，溫度區(qū)間也越寬。正因如此，用于測定的相應(yīng)的升溫速率都不太高，一般采用5~20K/min.
3熱分析技術(shù)的聯(lián)用
在過去的熱分析工作中，采用單一測試技術(shù)難以對不同熱分析裝置所記錄的熱分析曲線進(jìn)行正確解釋。圖4[12]可很好的說明這一不足。分別采用TG和DTA方法對同一白云石進(jìn)行分析，然后按照同一溫度標(biāo)準(zhǔn)將兩條分析曲線繪于一張圖上，可以看出存在兩個矛盾。其一，TG曲線的熱分解為一個階段，DTA曲線則為兩個階段。其二，熱分解不在同一溫度范圍內(nèi)。這是由于曲線的性質(zhì)不同及實驗條件不同而導(dǎo)致的。熱分析聯(lián)用技術(shù)除增加可取得的信息外，還能提高分辨率，使實驗條件標(biāo)準(zhǔn)化，并能提高選擇性能。聯(lián)用技術(shù)可分為同時聯(lián)用技術(shù)和串接聯(lián)用技術(shù)。
同時聯(lián)用技術(shù)：
1)TG-DTG同時聯(lián)用(在TG儀器上增加一組微分電路)TG曲線上不易判定失重區(qū)間及失重最快的溫度點(diǎn)，通過DTG曲線表明，在510℃附近失去12%的結(jié)晶水，而失重最快的點(diǎn)是DTG曲線的頂峰。如圖5[12].
2)TG-DTA同時聯(lián)用(在TG的基礎(chǔ)上增加一個參比物支持器及一對差示熱電偶)通過這兩條曲線，對硫酸銅三步脫水反應(yīng)的了解更加清晰，且每步反應(yīng)熱效應(yīng)也可計算出來，可與熱力學(xué)計算的結(jié)果相比較。如圖6[12].
3)TG-DSC同時聯(lián)用(在兩個支持器中各加一組加熱絲)4)TG-DTG-DTA同時聯(lián)用串接聯(lián)用技術(shù)：對一個試樣同時采用兩種或多種分析技術(shù)，第二種分析儀聯(lián)接裝置與第一種分析儀相串接。如：TG-DTG-DTA-GC、DTA-TG-TD、DTA-ETA、DTA-EC及TG-SPME/GC-MS[13]等。
4熱分析技術(shù)在無機(jī)材料中的應(yīng)用
物質(zhì)變化過程中的許多有用的信息都可以通過熱分析技術(shù)進(jìn)行研究得到，這些變化包括物理性質(zhì)和化學(xué)變化。因此該技術(shù)已被各個學(xué)科領(lǐng)域所廣泛應(yīng)用，如：無機(jī)化學(xué)等各個化學(xué)學(xué)科和地質(zhì)學(xué)等等。其中在無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括：研究催化劑，熱穩(wěn)定性、分解反應(yīng)和脫水反應(yīng);研究配合物和金屬有機(jī)化合物，測定相圖，測定純度，研究磁性變化(居里點(diǎn))，研究與氣體介質(zhì)的關(guān)系，研究熱分解過程和機(jī)理，研究反應(yīng)動力學(xué)等。本文主要介紹熱分析技術(shù)在催化、研究熱分解過程和機(jī)理及研究配位化合物結(jié)構(gòu)等三個方面的主要應(yīng)用。
4.1在催化方面的應(yīng)用
催化劑的前體一般沒有催化活性，需要經(jīng)焙燒、氧化、還原等處理，才會具有催化活性。這些過程通過熱分析技術(shù)測試所得的分析曲線可以得到所需的原位模擬，其所需條件也可以得到確定。劉金香[14]通過熱分析確定了選擇肼分解催化劑的焙燒溫度，催化劑以Al2O3為載體，浸漬后的組成為H2IrCl6/Al2O3.在氮?dú)庀卤簾关?fù)載H2IrCl6分解為IrCl3.如圖7,DTG曲線上出現(xiàn)兩個相應(yīng)的峰，均對應(yīng)著TG曲線上的相應(yīng)的失重階段。第一個相應(yīng)的峰為物理吸附水的失去，在150℃之前，第二個峰對應(yīng)為H2IrCl6的分解，溫度在240℃~400℃之間，因此可推斷其最合適的焙燒溫度為400℃。
郝燕等[15]采用碳吸附水熱法，通過以粗氧化鋅為原料，制備了ZnO粉體前驅(qū)體，并通過熱分析法確定了其最佳焙燒溫度，如圖8所示，實驗體系過程內(nèi)存在著4個失重階段。在200℃之前失重率約為3%,此階段主要為催化劑脫去表面殘留的吸附水和乙醇;在200℃~350℃區(qū)間對應(yīng)一個小的放熱峰，主要為制備過程殘留有機(jī)物的燃燒反應(yīng)，失重率約為5%;DTA曲線上最大的放熱峰在350℃~650℃區(qū)間，此時失重率約為64%,歸因于前驅(qū)體中碳黑的燃燒反應(yīng)及氫氧化鋅分解為氧化鋅和水，這也是氧化鋅晶體的形成過程，同時證明在此溫度區(qū)間下焙燒，碳黑可以有效地阻止氧化鋅的燒結(jié);650℃后質(zhì)量不再隨溫度變化，是ZnO晶型逐漸生長的過程。
4.2研究熱分解過程和機(jī)理中的應(yīng)用
劉曉霞等[16]根據(jù)熱分析曲線可以確定某物質(zhì)結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性，如圖9中DTG曲線所示。從室溫到85℃表示失去相應(yīng)的物理吸附水，對應(yīng)著一相對比較弱的吸熱峰。從85℃~512℃，分3個階段失去結(jié)晶水，可能因為這些結(jié)晶水與H6P2W18O62的結(jié)合力不同，因此吸熱不同。失重量相當(dāng)于20個結(jié)晶水的量。從85℃~141℃，失重2.92%,約每molH6P2W18O62相當(dāng)于8molH2O,對應(yīng)的DTA曲線有一強(qiáng)吸熱峰;從141℃~282℃，失重3.03%,約每molH6P2W18O62相當(dāng)于8molH2O,對應(yīng)DTA曲線有一弱吸熱峰;從282℃~512℃，失重1.56%,約每molH6P2W18O62相當(dāng)于4molH21,該過程為一緩慢失重過程，且有一很弱的吸熱峰;512℃之后，TG和DTG曲線均表明此過程化合物沒有失重，但由DTA曲線可知在608℃和688℃有弱放熱峰，可能是由于H6P2W18O62主體結(jié)構(gòu)分解，發(fā)生固固相轉(zhuǎn)化?？梢娖浞€(wěn)定性很好，在高達(dá)600℃的溫度下還保持完整。這與文獻(xiàn)[17]報道相符。RayLFrost等[18]12(HPO4)(SO4)·4H2O的熱穩(wěn)定性及分解機(jī)理。如圖10所示：熱分析表明磷石膏在100℃~150℃失去其表面的物理吸附水，在150℃~215℃，失去2個結(jié)晶水，在215℃~226℃又失去2個結(jié)晶水，之后該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，再結(jié)合其他表征手段，可以得出在685℃~880℃，DTG曲線上出現(xiàn)一個放熱峰，是由于失去水的磷石膏發(fā)生若干分解反應(yīng)。
4.3研究配位化合物結(jié)構(gòu)KharadiGJ[24]采用熱分析技術(shù)研究配合物的熱穩(wěn)定性和分解機(jī)理來獲得有關(guān)配合物結(jié)構(gòu)的信息。如圖17所示，Cu(II)-1[Cu(A1)(Ph)(OH)(H2O)]·3H2O在室溫至950℃范圍內(nèi)出現(xiàn)三次失重：從40℃至190℃，是失水的過程;從DTG曲線可知在該溫度范圍內(nèi)185℃時失水速率最大，此過程中3mol結(jié)晶水和1mol配位水分子，還有-OH失去。第二階段失重大約從315℃~335℃，從DTG曲線可知，在325℃失重速率最大，此過程中苯環(huán)被分解。從500℃~750℃，失去另一種配體，最后分解產(chǎn)物為CuO.
5展望
熱分析方法是儀器分析方法之一，它不僅在無機(jī)領(lǐng)域有很重要的用途，而且它有力地推動了無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、高分子聚合物、石油化工、人工合成材料科學(xué)的發(fā)展，同時在冶金、地質(zhì)、礦物、油漆、涂料、陶瓷、建筑材料、防火材料等方面的應(yīng)用也十分廣泛，尤其近年來在合成纖維、食品加工方面具有很大的應(yīng)用前景。但是這種方法也有一定的局限性，如使用單一的技術(shù)得不到準(zhǔn)確的測試結(jié)果，需要幾種技術(shù)結(jié)合，或者與其他分析手段(光譜、質(zhì)譜、色譜等)聯(lián)用才可獲得有價值的信息。因此與熱分析的聯(lián)用技術(shù)具有很大的開發(fā)潛力，如何將熱分析與其它技術(shù)進(jìn)行聯(lián)用，更好的確定更多有價值的信息仍是一個熱點(diǎn)問題。
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化學(xué)課題論文篇2
淺談我國化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展
【摘 要】化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)是我國重要的產(chǎn)業(yè)之一，但是其在生產(chǎn)過程中存在著一定的弊端與不足，如原料的利用率低、生產(chǎn)技術(shù)落后以及環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，因此如何提高其生產(chǎn)效率，建立可持續(xù)發(fā)展的化工生產(chǎn)一直是科學(xué)技術(shù)工作者們所追求的目標(biāo)。筆者在分析化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)帶來污染的基礎(chǔ)上，從不同的方面對化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的策略進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)工業(yè);環(huán)境污染;可持續(xù)發(fā)展
當(dāng)前，化學(xué)工業(yè)在世界各國的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中占據(jù)了重要的地位，可謂是國家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。但是，眾所周知，化工生產(chǎn)過程會給環(huán)境帶來污染，這不僅是困擾我們也阻礙了化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，要想使得化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)得到高效、安全、可持續(xù)的發(fā)展，我們就必須正視化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中存在的不足，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，完成化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程的從傳統(tǒng)的線形經(jīng)濟(jì)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的變革，充分解決化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中低能耗、高污染的問題，讓化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)向著環(huán)保型的、綠色的方向發(fā)展，這才是未來化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的方向。下面，筆者根據(jù)多年化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的實踐經(jīng)驗，從以下幾個方面對我國化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行研究。
1 化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)帶來的污染
化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是化學(xué)產(chǎn)品的多樣化、化學(xué)原料的多樣化、生產(chǎn)路線的多樣化以及生產(chǎn)方法的多樣化、這些特點(diǎn)就決定了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)會給環(huán)境帶來污染。
1.1 污染物的來源
在化工生產(chǎn)過程中，在進(jìn)行主反應(yīng)得到主產(chǎn)物的同時，往往也伴隨著副反應(yīng)、副產(chǎn)物的產(chǎn)生。這些副產(chǎn)物是我們不要的，如果在生產(chǎn)過程中不加回收處理，與廢料一起排出就會給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。我們常常聽說“工業(yè)三廢”，其實就是指廢水、廢氣和廢渣，化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染也無外乎這樣的三種形態(tài)―氣態(tài)、液態(tài)與固態(tài)?；瘜W(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中，要依靠燃燒來提供大量的能量，但是與此同時燃燒產(chǎn)生的大量煙氣(如SO2、CO2、NO2等)和煙塵對環(huán)境都會產(chǎn)生極大的危害。另外，液態(tài)的溫度較高的廢水排除后，對環(huán)境中水的溶解氧量產(chǎn)生極大影響，破壞水生生物和藻類種群的生存結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致水質(zhì)下降。
1.2 化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中污染的特點(diǎn)
1.2.1 具有毒性大的特點(diǎn)
在化工廠排放的廢棄物中，會存在一些有毒的甚至是劇毒的污染物。例如，在排放的廢水中會含有一些氰、硫、砷，以及一些重金屬離子如鎘、鉛等這些物質(zhì)會對生物以及微生物產(chǎn)生巨大的危害。還有在排放的廢氣中會存在一些有劇毒性的氣體，如二氧化硫、氯氣、氮氧的化物、氯化氫等，能直接損害人體健康，給人們的生命安全帶來無法估量的損害，因此在化工生產(chǎn)中，廢水、廢氣、廢渣的排放必須引起我們的高度重視。
1.2.2 具有種類多的特點(diǎn)
化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的污染物具有種類多的特點(diǎn)，除了無機(jī)污染物(氰、硫、砷、鋇、鎘、鉛)，還包括有機(jī)污染物(苯及其同系物、醇、醚、醛、酯、酮)以及固體污染物(粉塵、煙氣和酸霧等浮游粒子)。這些種類繁多的污染物無論對大氣、生物以及人體的健康都來了巨大的危害。這些污染物進(jìn)入水中會造成水體的富營養(yǎng)化，危害生物。進(jìn)入土壤中會使得土壤酸堿化，阻礙植物的生長。
2 化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的策略研究
2.1 政府要增加化工生產(chǎn)過程中節(jié)能減排的投入
化工生產(chǎn)作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展應(yīng)該得到政府的大力支持。因此，政府應(yīng)該加強(qiáng)對相關(guān)化工產(chǎn)業(yè)污染治理的資金投入，例如設(shè)立清潔生產(chǎn)專項資金或者提供財政補(bǔ)貼。這樣在政府的大力支持與鼓勵下，化工企業(yè)才能更加致力于開發(fā)節(jié)能減排新技術(shù)，從而減少化工生產(chǎn)過程中的污染排放。
2.2 政府要建立相應(yīng)的環(huán)境治理與保護(hù)機(jī)構(gòu)
我們知道，無論是化工行業(yè)還是其他的產(chǎn)品生產(chǎn)行業(yè)或多或少的都會對環(huán)境造成污染，因此，政府可以集中資金以及相應(yīng)的人力、物力來專門建設(shè)一個環(huán)境治理與保護(hù)的機(jī)構(gòu)，專門負(fù)責(zé)對環(huán)境的評估與治理。這樣將相關(guān)的環(huán)境治理的工作人員集中，能更好的攻克環(huán)境污染的問題，提高節(jié)能、減排的效果。
2.3 政府加大監(jiān)管力度
政府的監(jiān)管在環(huán)境的治理中起到了重要的作用。提高環(huán)境管理部門的監(jiān)管力度，對超額排放的廢氣、廢水、廢渣進(jìn)行罰款，能有效的阻止化工生產(chǎn)過程中廢棄物的排放。并且環(huán)境監(jiān)管部門還應(yīng)該責(zé)令化工生產(chǎn)企業(yè)將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行合理的處理之后再進(jìn)行排放，這樣就能有效的減少廢棄物對環(huán)境的污染，實現(xiàn)化工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
2.4 實施技術(shù)推進(jìn)戰(zhàn)略
根據(jù)我國化學(xué)工業(yè)發(fā)展的客觀需求，按照“技術(shù)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)調(diào)整、管理措施、政策引導(dǎo)”相結(jié)合的總體思路，使節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)技術(shù)得到有效落實。我們知道化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)是一個高能耗、高排放的產(chǎn)業(yè)，因此在化工生產(chǎn)過程中，集中力量解決其中一些重要產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)問題，實現(xiàn)低能耗、低排放，停止其中一些污染高、經(jīng)濟(jì)效益的化工生產(chǎn)，這樣才能為化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一個新的出路。
2.5 實施技術(shù)組織戰(zhàn)略
要充分發(fā)揮高校、科研設(shè)計機(jī)構(gòu)與企業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢，構(gòu)建壞境污染治理的技術(shù)聯(lián)盟。研究出控制排放、降低能耗的新的科學(xué)技術(shù)，以此來滿足企業(yè)生產(chǎn)過程中對多種技術(shù)的需求，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)生產(chǎn)。
2.6 制定與時俱進(jìn)的戰(zhàn)略發(fā)展方針
化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中，要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，時刻關(guān)注世界化學(xué)工業(yè)節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢，在企業(yè)生產(chǎn)內(nèi)部采用生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新、管理制度創(chuàng)新的綜合治理措施，來提降低化工生產(chǎn)過程中的污染排放。并在化工企業(yè)內(nèi)部逐漸建立資源節(jié)約、結(jié)構(gòu)合理、環(huán)境友好的現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)體系，實現(xiàn)我國化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3 結(jié)束語
綜上所述，我國化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)肩負(fù)著十分重要的責(zé)任，需要人們在化工生產(chǎn)的過程總將化工生產(chǎn)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。這就需要學(xué)生工業(yè)生產(chǎn)在促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級、加強(qiáng)化工產(chǎn)品的市場競爭力的同時時刻注意對環(huán)境的保護(hù)，使得我國的化工生產(chǎn)在“科學(xué)發(fā)展觀”的正確指引下由高污染、高能耗、粗放經(jīng)營狀態(tài)向以精細(xì)化學(xué)品、化工新材料、生物技術(shù)為核心的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變。最終實現(xiàn)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，為我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)提供堅實的后備力量。
【參考文獻(xiàn)】
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