范文一:硅铝酸钠
硅铝酸钠 百科内容来自于:
白色无定形细粉或粉末。无臭,无味,相对密度2.6,熔点1000~1100℃。不溶于水、乙醇或其他有机溶剂。
简介
中文名称:硅铝酸钠
别名: 铝硅酸钠。
英文:Sodium aluminium silicate。
分子式: AlNaO6Si2
分子量: 202.13870
物理化学性质
白色无定形细粉或粉末。无臭,无味,相对密度2.6,熔点1000~1100℃。不溶于水、乙醇或其他有机溶剂。在80~100℃时部分溶于强酸或强碱溶液。用无二氧化碳水制成浆液(20 g/100 mL)的pH 值为6.5~10.5。
制法: 由火山熔岩与氢氧化钠等制得。
用途与注意事项
抗结剂。
食品添加剂使用卫生标准》(GB2760―1996)中规定:可用于植脂性粉末,最大用量为 5.0g/kg;FAO/WHO规定:用于
范文二:铝与稀硫酸反应的探究
铝与稀硫酸反应的探究
本案例介绍的是我校课外活动兴趣小组的同学开展铝与稀硫酸反应的实验探究活动。在这次活动中,我和学生经历了发现并提出问题,建立假设,设计实验检验假设,并最终得出科学结论的过程,其中,有过困难的遭遇和对困难的焦虑,有着成功的喜悦,获得了科学探究的切身体验。
【过程】
1、提出问题
我在上“酸的通性”知识时,做了“铝、铜与稀硫酸的反应”的实验。我把铝片和铜片分别投入盛有等量、溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中,结果并没有看到铝与稀硫酸反应的现象。铝在金属活动顺序表中介于镁和锌之间,镁、锌与稀硫酸反应现象非常明显,为什么铝与稀硫酸反应的现象并不明显呢,接着我把铝片投入稀盐酸中,想看看结果会不会也是这样,出乎我预料的是,铝与稀盐酸反应很剧烈,并产生大量的气泡。这说明铝能置换出酸中的氢,但为什么铝与稀硫酸几乎不反应,而铝与稀盐酸反应却非常明显呢,
2、建立假设
我要求学生以小组为单位进行讨论,对上述问题提出种种假设。学生提出的假设有:?可能是硫酸溶液中氢离子的浓度小于盐酸中氢离子的浓度;?可能是铝表面的致密氧
-2-阻碍了铝跟氢离化膜有保护作用;?可能是Cl能促进铝跟氢离子的反应;?可能是SO4子的反应。
3、设计实验,验证假设
对于氢离子的浓度对反应的影响,我们想:是否是硫酸的浓度太低,影响了铝与稀硫酸的反应,于是控制溶液中氢离子的浓度相同,并用不同浓度的硫酸和盐酸作为比较。我们设计了如下表所示的几个实验。
表1:氢离子浓度对反应的影响
编号 实验内容 实验现象 ? 1克99.5% 铝箔与15毫升6摩?升 反应剧烈,产生大量气泡。
HCl反应
1克99.5% 铝箔与15毫升3摩?升 开始没有明显现象,历时3分钟后,反应逐? HSO反应 渐开始,产生少量气泡,约半小时后反应停24
止。
? 1克99.5% 铝箔与15毫升3摩?升 开始没有明显现象,约半分钟后反应加快,
HCl反应 并产生大量气泡。
1克99.5% 铝箔与5毫升1.5摩?几乎不反应,加热后反应,冷却后反应停止。 ? 升 HSO反应 24
比较??或??可以得出,氢离子浓度相等的盐酸、硫酸与铝反应的速率有差异。铝与稀硫酸反应的现象并不明显,而铝与稀盐酸反应现象很明显。比较??可以得出,当氢离子浓度不相等时,反应的速率也不一样。氢离子浓度越大,反应的速率越快。比较??可以得出,浓度并不是影响铝与稀硫酸反应的主要原因。
1
对于假设(2),铝表面有一层致密的氧化膜,是否是氧化膜阻止了铝与稀硫酸的反应,于是设计了以下一组实验:
表2:去膜的铝与盐酸、硫酸反应
编实验内容 实验现象
号
? 将去膜的铝片(少量)与3摩?升 HCl反有大量气泡产生
应
? 将去膜的铝片(少量)与1.5摩?升HSO起初能反应,一段时间后反应停止。 24
反应
(注:去膜即用砂纸打磨铝片或先在小烧杯中用NaOH溶液将铝片的氧化膜除去。)
从上述实验中我们发现:铝的氧化膜去掉了,铝与盐酸反应很快,而铝与硫酸起初能反应但后来为什么又不反应了呢,铝与稀硫酸反应的过程中,是否在溶液中又形成了氧化膜,氧化膜可以阻止铝与稀硫酸的反应,但为什么铝与稀盐酸反应时,在溶液中不
-2-会形成氧化膜呢,两种溶液中除了Cl、SO不同外,其它条件是一样的,问题是否出在4-2-Cl、SO上呢,我们设计了下面两组实验: 4-表3:Cl对反应的影响
编实验内容 添加试剂 实验现象 号
? 1克99.5% 铝箔与15不加试剂(对比) 几乎不反应,加热后反应,冷却
毫升1.5摩?升 HSO后反应停止。 24
反应
1克99.5% 铝箔与15加入0.6克NaCl晶体开始没有明显现象,5分钟后反? 毫升1.5摩?升 HSO(约0.01摩) 应逐渐加快,并有大量气泡产24
反应 生。
1克99.5% 铝箔与 加入1.4克 NaSO几乎不反应。 24
? 15毫升1.5摩?升 (约0.01摩)
HSO反应 24
从该实验我们发现,在?组硫酸中加入NaCl,铝与稀硫酸反应现象非常明显,放出
+氢气。而在?组硫酸中加入NaSO无明显现象。这两种盐中都含Na,说明这种差别并非24+-由加入的盐中的Na引起,而是由阴离子引起,即Cl 能破坏氧化膜,且能阻止溶液中氧
+化膜的形成,使H与铝接触而发生反应。因此,铝与稀硫酸反应时,要在溶液中加入含-Cl 的物质(如NaCl、盐酸等),促使反应的进行。书本上铝与铜跟稀硫酸的反应,可
-2-能在稀硫酸溶液中加入了含Cl 的化合物,才产生如此效果。 而SO不能破坏氧化膜,4-或者说破坏氧化膜的能力没有Cl 强,同时也不能阻止去膜的铝在水溶液中又重新形成
+氧化膜,从而使H与铝原子不易接触,不利反应的进行。
2-表4:SO对反应的影响 4
2
编实验内容 添加试剂 实验现象
号
? 1克99.5% 铝箔与 不加试剂(对比) 开始没有明显现象,约半分钟后反应逐渐
15毫升3摩?升 加快,并产生大量气泡。
HCl反应
1克99.5 铝箔与 加入1.4克 开始没有明显现象,后反应逐渐加快,并? 15毫升3摩?升 NaSO(约0.01摩)产生大量气泡。 24
HCl反应
从该实验中我们发现,在?组盐酸中加入NaSO后反应的现象与?组不加NaSO的2424+2现象相同,说明SO对H与铝的反应并无阻碍作用。 4
4、得出结论
从上述实验中,我们不难发现,盐酸、硫酸与铝反应的速率的差异很大程度上是受-2-Cl、SO的影响。 4+(1)铝表面的氧化膜不仅能被H所破坏,还能被酸溶液中的阴离子所破坏。不同的-2-阴离子破坏能力不同,而Cl对氧化膜的破坏能力较SO强。表现在两个方面:?阻止4+氧化膜的形成。?破坏已生成的氧化膜。铝表面的氧化膜被破坏后,使H与铝原子直接接触,迅速反应生成氢气。
-+2)Cl可促进铝与H的反应。这就是为什么铝与稀盐酸反应现象非常明显的原因。 (
2-++(3)SO对铝与H的反应没有阻碍作用,但破坏氧化膜的能力很弱,使H与铝原子4
不能接触,反应不能进行。故铝与稀硫酸几乎不反应。如果要铝与稀硫酸反应,必须有-Cl或其它强破坏氧化膜的离子存在为前提。
【反思】
-2-这次活动中,学生触及到一些超出教学要求的知识,如Cl对氧化膜的破坏能力较SO4强,,但他们并没有因此而止步,而是持有一股强烈的好奇心和求知欲,执意去探究未知,充分体现了科学探究活动的开放性和魅力所在。
在探究过程中,我们把去膜的铝片投入稀硫酸中,期待着反应的发生,然而实验并没有出现预期的结果,我们困惑,但我们没有放弃努力。后来我们想到,既然铝能与稀盐酸反应,盐酸和硫酸不同之处,就是阴离子不同,如果在硫酸溶液中加入氯化钠,情况会怎样呢,当我们的尝试获得成功时,我们的兴奋之情难以言表。接着,我们把硝酸钠加入到稀硫酸之中,看看铝与稀硫酸反应的情况,结果现象不明显。于是我们得出了
-这样的结论,如果要铝与稀硫酸反应,必须有Cl或其它强破坏氧化膜的离子存在为前提。在整个过程中,学生经历的挫折与失败、成功与兴奋等种种体验是他们理解科学的本质、领悟科学精神的基础。这对于激发学生的智慧潜力,增强学生学习的自信心,形成科学的态度、情感和价值观,都是很有意义的。
(缪斯)
3
4
范文三:[硅酸钠与硫酸铝反应]硫酸铝课件
[硅酸钠与硫酸铝反应]硫酸铝课件 篇一 : 硫酸铝课件
硫酸铝制备技术
一、硫酸铝制备方法:
目前,国内制备硫酸铝两种方法:铝土矿法+硫酸、氢氧化铝+硫酸
第一种:有铁硫酸铝制备方法:用硫酸直接处理铝土矿的方法而制得硫酸铝,其化学反应式为: H2Al2?H2O,3H2SO4,Al23,2H4SiO4,H2O
特点:原材料铝土矿便宜,但铁含量高,且不易脱除,目前,山东等铝土矿资源丰富的地方大量生产。,)
第二种:无铁硫酸铝制备方法:氢氧化铝+硫酸制备
2Al3,3H2SO4 , Al23 , 6H2O + Q
氢氧化铝粉出厂已脱铁,铁含量低,故硫酸铝铁含量低。
生产的硫酸铝有固体硫酸铝和液体硫酸铝。固体硫酸铝的Al2O3含量15.8~17%,而氢氧化铝粉中Al2O3含量64~65%,运1吨氢氧化铝粉相当运4吨固体硫酸铝。而本地浓硫酸价格相对便宜,所以,用氢氧化铝粉和浓硫酸反应生产成本低。
二、硫酸铝的反应形式
- 1 -
硫酸铝反应形式有两种:一种常压反应
常压反应所用设备一般用玻璃钢反应釜,通蒸汽一般有两种:
一种通过故泡器通蒸汽,故泡器起到搅拌的作用;另一种直接通蒸汽,
用工业风搅拌3,3H2SO4 , Al23 , 6H2O + Q
2 3 1 6 Q
-1284kj/mol -194.5Kcal/mol -3435Kj/mol -285.83Kj/mol
Q=?RH=-285.83*6-3435+1284*2+3*194.5*4.18=-142.95kj/mol
故此反应为放热反应
整年反应的热量为Q反:
Q反,,142.95*25000*50*3.353*1000/342=-1751869000Kj/年
对产物Al23 从0?升至140?所需要的热量Q Al2
3
Q Al23=CM?T 其中C,0.35Kcal/Kg.?
Q Al23=CM?T =0.35*4.2*25000*50*3.353*=862559250kj/年
对水的吸热所需要的热量Qk
100?蒸汽r1=539Kcal/kg,H1=639.1Kcal/kg
- 2 -
140?蒸汽r2=512.3Kcal/kg,H1=653Kcal/kg
MH20=1324+10117=11441T
故Q水,CM?T+R1*M+*M=M*
=11441*4.2**1000=3.137*1010KJ
、浓硫酸稀释所放出的热量Q稀
Q稀,
铝粉提升机
振动给料机M-6601
加料小车M-6602 浓硫酸计量罐V-6603 V-6602AB
- 6 -
V6605AB
硫酸铝过滤器X-6601AB
硫酸铝成品罐V-6606ABCD
- 7 -
硫酸铝成品泵P-6602ABCD
一级中和成胶反应釜R-6603AB
硫酸铝制备
氢氧化铝粉经提升机提升至铝粉料仓后,经振动给料机进入带电子秤投料小车内,称重后投入反应釜,与经计量后的化学水、浓硫酸一起,在一定的反应条件下进行反应。反应一定时间后,经取样分析质量合格后的硫酸铝加水稀释后进入硫酸铝溢流罐,将未反应完全的残渣沉降分离,硫酸铝溶液溢流至硫酸铝中间罐,再用泵送至精密过滤器进行过滤,过滤后的硫酸铝送至硫酸铝成品罐调配合格后送中和成胶岗位,残渣进硫酸铝溢流罐。
装置设备一览表
塔、容器、反应类
- 8 -
泵类
- 9 -
其他机械类设备
工艺流程图
硫酸铝装置开工及停工 开工前的准备
装置容器储罐的吹扫、清洗 设备管线的吹扫试压
设备管线的吹扫试压流程按规定连接好以后,先吹扫15-30min,再关闭出口进行试压试漏,确认没有泄漏后
- 10 -
再吹扫15min。[]
试压、吹扫 安全注意事项
1) 所有管线吹扫严禁对着人和设备。接临时吹扫源吹扫时应先检查吹扫源阀门是否关好,确定无误后,方可进行下一步操作。
2) 接吹扫源时吹扫源出口严禁对本人,开、关吹扫源阀时,人应远离吹扫源出口,尤其不要站在正对吹扫源出口的地方。
3) 开吹扫源吹扫时,吹扫区域,尤其在吹扫源临时管线处严禁人员走动。
4) 当扫源泄漏时应先关闭吹扫源阀,切断泄漏处吹扫源。
5) 所有的气动阀走旁路、所有的机泵和风机出入口必须安装筛网。
注意:浓硫酸铝在气温较低的时候,收完酸一定要联系云溪综合车间液体原材料岗位进行吹扫,以免管线被冻死,吹扫时人员要远离出口,吹扫的储罐必须有一定的储存空间。
容器、储罐清洗
向容器内加入工业水,清洗各容器罐类,启动搅拌2,4小时无杂音,轴承温度正常,电流正常。清洗干净后,污水排放至污水池,再用净水重洗一遍。清洗结束后,操作人员签字确认,车间技术人员检查并签字验收。
4.1.6 单机试运
4.1.6.1试运参加人员:车间设备、工艺技术人员、安全技术人员,有关操作员、电工、钳工。
4.1.6.2带搅拌设备的容器加入一定量工业水,搅拌送电运行2,4小时以上。输送设备、振动器等机动设备,送电空运2,4小时以上。检查设备运行是否平稳,运行过程中是否有异常声响及电机发热现象,若发现异常情况,应立即停止设备运行,并分析原因,联系相关人员进行处理,以上情况须详细记录在案。
4.1.6.3带加热的容器,在搅拌等机动附件设备试车结束后,按照按工艺指标要求进行加热升温试车。升温试车期间,搅拌等机动附件 - 11 -
设备同时运行。联系计量单位标定浓硫酸计量罐、浓硫酸计量罐电子秤、浓硫酸罐、热化学水罐、加料小车进行校验。。
4)对现场原材料进行清点,同种原材料集中码放,并挂好标识牌
工艺原理简述
2)硫酸铝生产工艺原理
将一定量的铝粉与定量的50% 的硫酸在一定温度压力下进行反应而制得硫酸铝溶液,其化学反应式为:
3H2SO4,2Al3,Al23,6H2O
本岗位基本计算
2)制备硫酸铝Al3投料量的计算
投料比Al3:H2SO4:H2O=1:1.84:2.0,浓硫酸的质量浓度约为
45~50%,如搅拌能够正常运转,适当可以减小反应加入水量,直到浓硫酸加入浓度为50%,即投料比Al3:H2SO4:H2O=1:1.84:1.84。由铝粉中Al2O3含量为C1,硫酸铝制备釜R-6601反应后单釜硫酸铝体积为V,硫酸铝溶液中Al2O3质量浓度为C2,可得需投铝粉量为:
W1=C2/1000C1V
- 15 -
具体以充填体积60~70%反应体积,覆盖搅拌最上一层叶片。[]
需加入浓硫酸量为:
W2=1.84 W1
需加入净水量为:
W3=2.0W1
反应完后溶液中游离酸含量为0,6 g/l。实际操作后硫酸铝溶液中游离酸结果与工艺值存在偏差,往往通过硫酸铝成品罐
V-6606/ABCD上的酸线补加硫酸并调节游离酸至工艺范围。
溶解岗位操作法 硫酸的引进
1、收酸人收酸时必须先穿戴好防护用品。
2、检查关闭浓硫酸贮罐的出口阀。
3、检查液位计的液位指示管线是否完好,打开液位计的液位指示开关,检查管线是否有余酸,如有余酸,开启阀门时,应远离酸
有可能溅到的地方,用长阀门扳手开启收酸阀,先卸除系统内的压力,然后,联系云溪综合车间液体原材料岗位送酸并报出具体收
酸
的岗位和收酸量。打开收酸阀,刚开始收酸时, 收酸人员应远离酸可能溅到的地方,确定系统无泄漏后,再对收酸情况进行检查,防
止酸冒罐。如泄漏,应立即停止收酸。待化工库送完酸以后,沿线检查一遍管线的完好与泄漏情况。
1、若送酸以后液位计无指示,应立即停止收酸,检查液位计是否堵塞。处理故障后重新开始收酸操作。
2、收酸完成后,联系扫线。
3、扫线通以后,联系停风,关阀。
4、按介质引进表作好记录。
收酸操作
1 关好浓硫酸贮罐V-6602AB各出口阀,打开进口阀,按容器接受量通知云溪综合车间液体原材料岗位送酸。
2 酸收完后,通知云溪综合车间液体原材料岗位扫线,待风进入后通知停风,关闭进口阀。
- 16 -
收酸注意事项
1、浓硫酸有很大的烧伤力,操作员在操作时必须穿戴好防酸护具,严格检查容器管线、阀门、法兰、液面计,清除一切隐患。硫酸铝制备反应操作
? 打开反应器仪表控制开关。
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? 打开硫酸铝制备釜R-6601化学水进口阀,在常压下向反应釜先一次性加入按投料配比计量的水,启动电机进行搅拌。[)
? 启动铝粉输送机L-6601,将铝粉输送至铝粉中间罐V-6601,通过震动给料机M-6601一次性加入按投料配比计量的氢氧化铝粉至硫酸铝制备釜R-6601,加完料后,封闭投料口。
? 按工艺要求从浓硫酸储罐V- 6602AB中收入一定量浓硫酸至浓硫酸计量罐V-6603,开启浓硫酸计量罐V-6603出口阀及硫酸铝制备釜R-6601入口阀向硫酸铝制备釜R-6601中缓慢加入浓硫酸,控制加酸时间为15,30min,若浓硫酸喷出加料口必须马上停止加酸,待罐内反应平缓再继续加酸。酸加完后关闭硫酸铝制备釜的排气口阀门继续进行密闭带压反应。
? 通过DCS开启进反应器蒸气阀,将蒸气通入盘管进行加热,120?,140?反应2h。当温度,140?时通过连锁控制,蒸汽阀自动关闭,蒸汽加热停止;当温度,120?时通过连锁控制,蒸汽阀自动开启,蒸汽加热开启。当R-6601内反应压力,0.2Mpa时排气阀自动开启,直至压力降至0.2Mpa以内。
? 反应完毕加水进行稀释,采样分析一次游离酸,根据分析的情况补加氢氧化铝或硫酸。采样分析合格后开R-6601出料阀,放料至硫酸铝溢流罐,进行残渣沉降分离,硫酸铝溢流罐收料至一定体积溢流至硫酸铝中间罐,通过泵送至精密过滤器进行过滤,过滤后的硫酸铝溶液送至硫酸铝成品罐调配合格后送中和成胶工序。
?反应器内物料放完后,关好蒸汽及放料阀,设备处于待用状态。
3)游离酸的测定:
?在反应器内采样后用移液管取出硫酸铝溶液1ml 放入三角烧瓶中, 加蒸馏水10ml稀释摇匀。
?将1:1的二甲基黄一滴、甲基兰三滴滴入试样中摇匀,用 0.1N的NaOH滴定,终点变绿色后记下NaOH的耗量。
?游离酸含量,NaOH耗量×4.9
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4.3.1.6投料操作注意事项:
1)反应器生产时,操作平台上必须保证至少2人一起工作。,)
2)在反应器平台操作时,人与反应器加料口必须保持一定距离。
3)一定要严格按工艺指标加入水、酸和氢氧化铝,严禁少加或多加。若少加酸或多加氢氧化铝,易造成过量的氢氧化铝与硫酸铝在反应器内结晶凝固,同时对氢氧化铝也是不应该的浪费。
4)稀释硫酸时必须先加水,以防止硫酸出现突沸而发生事故。
5)搅拌不可开得过大或过小。过小,反应过程中由局部发生的过激反应所产生的大量泡沫不易被打碎而造成冒罐事故;过大则震动大容易对设备造成损伤。
6)要很好地掌握加料酸速度,不可太快,以免产生过激反应而冒罐,加料中视反应情况要加加停停。
7)浓硫酸有很大的烧伤力,液碱具有很强的腐蚀性,操作员在
操作时必须穿戴好防护用具,严格检查容器管线、阀门、法兰、液面计,清除一切隐患;
8)在收酸、扫线过程中,严禁在容器,管线的阀门、法兰处站人。
9)收酸过程中,操作人员不得离开现场。
硫酸管线换阀门、换管线注意事项:
1)确认硫酸管线上的泄漏点或所需更换阀门,派专人穿上全套防护用具在旁监护,禁止他人靠近。
2)打开此硫酸管线上的排空阀,开风进行扫线,并在排空处观察管线是否扫通,管线内是否还有余料。
3)若管线已扫通且无余料,则关闭扫线风阀,穿上全套防护用具对管线或阀门进行更换,若需补焊,则联系维修人员穿上全套防护用具进行补焊。
- 19 -
4)若管线未扫通,可沿此硫酸管线用阀门扳手轻轻敲打,直至扫通为止,然后按上面要求进行更换或补焊。;
6)当累积数显示接近到所需的每釜加料量时,反时针手动调节电位器,使振动给料机停止工作,卸完料后再停皮带秤,切断仪表系统电源。
7)确保加料小车运行轨道畅通无杂物。
溶解岗位巡检注意事项
1)检查反应釜各部件完好情况,有无腐蚀穿孔,釜体变形等现
象;
2)检查皮带输送机完好情况;检查电子秤完好情况;
3)生产时检查酸线各连接处是否滴漏、穿孔;
4)检查放料阀是否能够关严、是否滴漏。放料时检查放料管线是否滴漏、穿孔,沉降罐液位是否正常,有无跑冒、泄漏。
5)检查机泵、容器等连接部位螺栓有无松动现象;
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硫酸铝调罐操作
1、 将硫酸铝溶液经过滤器收入待调配罐容122中,达到指标规定的容量后,关闭容122倒罐阀,打开风阀搅拌约30min 后,联系化验室进行一次样分析。
6、 开启送料泵,待压力稳定后,开启泵出口阀。
7、 送料后仔细检查送料罐和送料管线,有无异常情况,分别在送料半小时和1小时后对送料罐进行检尺,并与对方核对。
8、 送料后,每班必须与对方核对工艺指标情况,以免出现质量问题。
换罐操作
1、 换罐前必须核对所换罐物料化验分析是否合格,并且符合外送单位质量要求,两项合格后方可外送,送料前先通知对方,并报工艺指标情况。
2、 换罐前要对所换罐进行检尺,确定所换罐液位无变化,无跑料和串料,方可外送。
3、 开启所换罐对应出口阀,然后关闭原送料罐出口阀,打开所换罐返回阀,然后关闭原送料罐返回阀。
4、 换罐后仔细检查送料罐和送料管线,有无异常情况,分别在送料半小时和1小时后对送料罐进行检尺,并与对方核对。 正常停工操作
接到停工通知后,联系各工作溶液使用单位,视具体情况停止各工作溶液的输送,切断机泵电源,关掉所有阀门。如果是停工检修,则需进一步按停工检修要求处理。
紧急停工与事故处理
1 停电
1、 停电后马上作临时停电处理,关闭泵的进出口阀,切断电源,及时与调度和有关单位联系,问明原因,询问停电时间长短。
2、 若属本装置停电,应及时通知各工作溶液使用单位。停电时间若长,则需关闭相应的容器、管线上的阀门,并联系各使用单位进行扫线。
2 停水
1、 停生水:切换化学水继续生产,并及时向班长、车间及调度室汇报,查明停水原因。若长时间停水,影响到各工作溶液的正常调配与输送,则应告知相应的使用单位其工作溶液的贮存量与使用时间。
2、 停化学水:影响到硫酸铝溶液的调配。若调配时停水,则关闭调配罐的加水阀,查明停水原因后,继续调配。
3、 同时停生水和化学水:向班长、车间、调度汇报,查明停水原因,若长时间停水,则汇报调度作停工处理。
3.停风
关掉所有风线阀门,若在搅拌可改用泵以机械循环搅拌。
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3、 硫酸铝跑料处理
a) 平时要加强对管线、储罐、法兰、人孔等进行检查,一旦发现有跑料情况,立即联系处理,并汇报车间和调度。 如跑料,该罐在进料,立即停止对该罐进料。
c) 马上将该罐硫酸铝停止外单位送料倒入到其它罐中,如需要停止外单位送料,立即联系调度,停止外单位送料,待倒完罐后再
恢复生产。
4、 水玻璃、硫酸铝串料处理
a) 立即停止外送,并汇报车间和调度。
b) 换合格溶液进行外送。
c) 查明串料原因,并及时进行处理。
5、水玻璃、硫酸铝外送不合格处理
a) 立即停止外送,并汇报车间和调度。
b) 换合格溶液进行外送。
c) 查明外送料不合格原因,并及时进行处理。
影响产品质量的因素
1 硫酸铝质量的影响因素
1) 原料本身带进杂质,特别是铁质过高使产品不合格,因此,不合格的原材料未经有关部门批准禁止使用。
2) 操作不当,串水、串溶液使浓度变化。
3) 管线不清洁,串进机械杂质。
4) 沉降效果不佳,使不合格的溶液溢进成品罐。
5) 设备及成品管线防腐衬里破坏带进铁离子。
6) 化学水不合格也影响质量。
溶解岗位紧急停工
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2)紧急停化学水
Na2CO3溶液制备预先应加净水,否则只能暂停操作。 紧急停电
对于硫酸铝制备岗位在加料前即可停止生产;若正在加料可先在应急灯下视情况维持生产,此时要特别加强责任心,停电后,先点试搅拌装置,如正常可开搅拌,如不正常,先加水稀释再开搅拌。及时联系查明停电原因。
4)紧急停蒸气
停止各种溶液制备操作,若属短时停蒸汽,可继续作好生产准备工作;在加料时暂不加料。若在反应过程中,可继续搅拌,待汽来了再进行升温继续反应,及时联系查明原因,对于硫酸铝制备,若停蒸汽时间长,在反应前则停止生产;在反应过程中,可继续搅拌,在不凝结情况下,停放反应器内,在凝结前仍不合格,则加水稀释,请
示处理。5)紧急停工业风
若正在进行浓硫酸、碱液管线吹扫可暂停进行,停风后及时联系查明原因,尽快恢复生产。
溶解岗位异常情况及处理
1)硫酸铝冒罐
硫酸铝制备反应为放热反应。原因有:搅拌强度不够,加料太快,加料温度过高,氢氧化铝含水量太大,氢氧化铝粉中混入纯碱,硫酸含油增大泡沫等原因。以上原因均会造成突然间的过激反应,气化汽急剧增多,带着泡沫而冒罐。这时必须胆大心细以最快的速度加强搅拌破沫,若仍不能消除事故,则开化学水降温,制止反应。冒出反应器外的含酸硫酸铝混合物必须用大量工业水冲洗干净。
2)硫酸铝在反应器内结晶
- 24 -
结晶的原因及处理措施:没按工艺指标投料。若水加得过少,硫酸浓度过高,当加入氢氧化铝后产生的硫酸铝夹着还未反应的氢氧化铝很快结晶,使搅拌难以进行,若遇此情况,要赶快加入少量化学水后,打开蒸汽阀门进行加温溶解和反应,视情况再多次少量加入化学水进行溶解、反应直至合格。反应完毕后加水稀释放料。放料后若发现结晶仍未溶解完,则加水加温溶解处理,直到处理完为止。
3) 硫酸管线、法兰、容器等泄漏
?立即通知岗位人员和其它人员远离泄漏区域。
?切断泄漏源,如收酸立即通知综合停送,如放酸,应穿好放
酸服后,关闭放酸阀,关阀时要确人员保安全。
?穿好放酸服后,将管线吹扫干净。
?穿好放酸服确定管线无酸后,落实安全措施后再进行处理。
?如果是罐底法兰面腐蚀泄露,泄漏量大,罐底阀门不起作用时,可用布袋装入沙子等耐酸碱的惰性颗粒物质并沉入罐底,当泄漏量减缓后再进行后续处。
6重要设备操作及维护方法
6.1 硫酸铝锆板反应釜
6.1.1锆板反应釜主要参数及要求:
表24 锆板反应釜主要参数
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本设备为带盘管的带搅拌器反应釜,基本操作参数为:
表25 硫酸铝锆板反应釜基本操作参数
6.1.4结构
硫酸铝制备釜主要组成部分:1)壳体、2)搅拌系统、3)动力系统、4)轴封装置、5)换热系统等五部分组成。;桨叶半径直线上线速度各不相同,相邻物料在同一截面上沿圆心方向运动,即实现X轴方向运动;沿Z轴方向运动的物料遇到蒸汽盘管及支架,部分实现Y轴方向运动。两种物料在罐体内做三维运动,达到混合效果。物料穿过蒸汽盘管获得热量,达到反应温度。这样两种物料一边混合,
一边达到反应温度,从而实现充分反应。
6.1.6 锆板反应釜的正常操作
6.1.6.1启动前的准备
1)了解上班交接时设备运行及备用状况,检查检漏孔有无介质渗漏遗迹。
2)检查各基础和连接部位紧固件是否紧固,接地线是否良好,安全设施、安全附件是否齐全。
3)检查润滑油油质和油位是否格,并按量给各润滑点加油或油脂。
4)检查罐内有无异物,周边是否有不安全杂物,如有应及时清走,盘车3-5圈。
5)打开进气阀,关闭其它阀门,启动主机按钮,对反应釜动、静密封进行试漏试压,发现泄漏及时处理。
6)按主机停止按钮并打开放空阀,待压力回零后再关进气阀。
6.1.6.2开机步骤及正常运行过程检查事项
1) 启动主机按钮后,在DCS上开阀进料,物料到位后关阀。
2) 打开蒸汽进口阀。
- 28 -
3) 运行过程中,检查减速机、搅拌是否有杂音,罐体有无振动,电机运转是否正常,各连结部位是否松动,动、静密封是否泄
漏。[,
4) 检查检漏孔有无介质渗漏,如有及时降温停机处理。
5) 反应时间完成后,切换蒸汽阀。
6) 按时做好运行记录,要求准确、齐全、工整。
6.1.6.3停机步骤
1) 温度降至要求值后,打开放空阀。
2) 打开放料阀,待物料放尽后关阀。
3) 按设备停止按钮,切断电源。
4) 搞好设备卫生及清理现场卫生。
6.1.7 常见故障及处理方法
表26 锆板反应釜常见故障及处理方法
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6.1.8 维护保养及润滑
6.1.8.1按时巡回检查,注意各连接部件和安全设施的完好,检查检漏孔有无介质渗漏,减速机、罐内有无杂音。[,
6.1.8.2当班搞好设备卫生,停用设备实施定期设备卫生检查。
6.1.8.3定期检查设备的紧固件有无松动情况,如松动应及时紧固。
- 30 -
6.1.8.4定期检查润滑油质是否符合要求。
8、 确认滤渣洗净后,关掉风阀,合上底盘进入下一轮过滤。
9、 若操作完以后不进入下一轮过滤,必须使容器内充满水,
用水浸泡PE管。
操作注意点
1、 滤液的压力应? 0.25MPa,否则会损坏设备。
2、 反洗水压力应? 0.2MPa ,否则会损坏PE管。
3、 每次关底盘时要检查底部的密封圈是否放好,有无脱落或老化,如若坏了要及时更换。
4、 绝对禁止容器憋压,开泵、开水、开风前必须检查容器内受压情况,出口必须打开。
5、 若反洗过滤的清液中带有悬浮物,必须停下来进行检查,检查方法为
a) 打开头盖,将PE管逐根取下,浸泡在水中,拆卸过程中,要轻拿轻放,放平,防止变形。 b) 逐根检查清洗PE管,找出损坏的管件,并进行更换。
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篇二 : 硅酸钠与硫酸铝反应吗
硅酸钠与硫酸铝反应吗
可以
双水解生成氢氧化铝和硅酸和硫酸钠
篇三 : 硫酸铝课件
硫酸铝制备技术
一、硫酸铝制备方法:
目前,国内制备硫酸铝两种方法:铝土矿法+硫酸、氢氧化铝+硫酸
第一种:有铁硫酸铝制备方法:用硫酸直接处理铝土矿的方法而制得硫酸铝,其化学反应式为: H2Al2?H2O,3H2SO4,Al23,2H4SiO4,H2O
特点:原材料铝土矿便宜,但铁含量高,且不易脱除,目前,山东等铝土矿资源丰富的地方大量生产。
第二种:无铁硫酸铝制备方法:氢氧化铝+硫酸制备
2Al3,3H2SO4 , Al23 , 6H2O + Q
氢氧化铝粉出厂已脱铁,铁含量低,故硫酸铝铁含量低。
生产的硫酸铝有固体硫酸铝和液体硫酸铝。固体硫酸铝的Al2O3含量15.8~17%,而氢氧化铝粉中Al2O3含量64~65%,运1吨氢氧化铝粉相当运4吨固体硫酸铝。而本地浓硫酸价格相对便宜,所以,用氢氧化铝粉和浓硫酸反应生产成本低。
二、硫酸铝的反应形式
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硫酸铝反应形式有两种:一种常压反应
常压反应所用设备一般用玻璃钢反应釜,通蒸汽一般有两种:一种通过故泡器通蒸汽,故泡器起到搅拌的作用;另一种直接通蒸汽,
用工业风搅拌3,3H2SO4 , Al23 , 6H2O + Q
2 3 1 6 Q
-1284kj/mol -194.5Kcal/mol -3435Kj/mol -285.83Kj/mol
Q=?RH=-285.83*6-3435+1284*2+3*194.5*4.18=-142.95kj/mol
故此反应为放热反应
整年反应的热量为Q反:
Q反,,142.95*25000*50*3.353*1000/342=-1751869000Kj/年
对产物Al23 从0?升至140?所需要的热量Q Al2
3
Q Al23=CM?T 其中C,0.35Kcal/Kg.?
Q Al23=CM?T =0.35*4.2*25000*50*3.353*=862559250kj/年
对水的吸热所需要的热量Qk
100?蒸汽r1=539Kcal/kg,H1=639.1Kcal/kg
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140?蒸汽r2=512.3Kcal/kg,H1=653Kcal/kg
MH20=1324+10117=11441T
故Q水,CM?T+R1*M+*M=M*
=11441*4.2**1000=3.137*1010KJ
、浓硫酸稀释所放出的热量Q稀
Q稀,
铝粉提升机
振动给料机M-6601
加料小车M-6602 浓硫酸计量罐V-6603 V-6602AB
- 6 -
V6605AB
硫酸铝过滤器X-6601AB
硫酸铝成品罐V--6606ABCD
- 7 -
硫酸铝成品泵P-6602ABCD
一级中和成胶反应釜R-6603AB
硫酸铝制备
氢氧化铝粉经提升机提升至铝粉料仓后,经振动给料机进入带电子秤投料小车内,称重后投入反应釜,与经计量后的化学水、浓硫
酸一起,在一定的反应条件下进行反应。反应一定时间后,经取样分析质量合格后的硫酸铝加水稀释后进入硫酸铝溢流罐,将未反应完全的残渣沉降分离,硫酸铝溶液溢流至硫酸铝中间罐,再用泵送至精密过滤器进行过滤,过滤后的硫酸铝送至硫酸铝成品罐调配合格后送中和成胶岗位,残渣进硫酸铝溢流罐。
装置设备一览表
塔、容器、反应类
- 8 -
泵类
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其他机械类设备
工艺流程图
硫酸铝装置开工及停工 开工前的准备
装置容器储罐的吹扫、清洗 设备管线的吹扫试压
设备管线的吹扫试压流程按规定连接好以后,先吹扫15-30min,再关闭出口进行试压试漏,确认没有泄漏后
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再吹扫15min。
试压、吹扫 安全注意事项
1) 所有管线吹扫严禁对着人和设备。接临时吹扫源吹扫时应先检查吹扫源阀门是否关好,确定无误后,方可进行下一步操作。
2) 接吹扫源时吹扫源出口严禁对本人,开、关吹扫源阀时,人应远离吹扫源出口,尤其不要 站在正对吹扫源出口的地方。
3) 开吹扫源吹扫时,吹扫区域,尤其在吹扫源临时管线处严禁人员走动。
4) 当扫源泄漏时应先关闭吹扫源阀,切断泄漏处吹扫源。
5) 所有的气动阀走旁路、所有的机泵和风机出入口必须安装筛网。
注意:浓硫酸铝在气温较低的时候,收完酸一定要联系云溪综合车间液体原材料岗位进行吹扫,以免管线被冻死,吹扫时人员要远离出口,吹扫的储罐必须有一定的储存空间。
容器、储罐清洗
向容器内加入工业水,清洗各容器罐类,启动搅拌2,4小时无杂音,轴承温度正常,电流正常。清洗干净后,污水排放至污水池,再用净水重洗一遍。清洗结束后,操作人员签字确认,车间技术人员检查并签字验收。
4.1.6 单机试运
4.1.6.1试运参加人员:车间设备、工艺技术人员、安全技术人员,有关操作员、电工、钳工。
4.1.6.2带搅拌设备的容器加入一定量工业水,搅拌送电运行
2,4小时以上。输送设备、振动器等机动设备,送电空运2,4小时以上。检查设备运行是否平稳,运行过程中是否有异常声响及电机发热现象,若发现异常情况,应立即停止设备运行,并分析原因,联系相关人员进行处理,以上情况须详细记录在案。
4.1.6.3带加热的容器,在搅拌等机动附件设备试车结束后,按照按工艺指标要求进行加热升温试车。升温试车期间,搅拌等机动附件 - 11 -
设备同时运行。并检查调节仪表是否灵活,温度和压力指示是否正常,各调节机构动作是否有效,运行是否平稳。升温到正常操作温度后,或投入正常使用,或降温待用,以上情况须详细记录在案。
锆反应釜试运:1、检查设备本体是否完好。
2、与设备相连的法兰是否连接紧密。
3、与压力表相连的油葫芦是否已装满合格润滑油。
4、搅拌液封装置是否完好,液体充装是否到位。
5、温度计、压力计是否完好。
6、釜捡漏孔是否堵塞。
7、搅拌试运:断开连轴器,点动电机,看转向是否正确,无故障
后电机空试2小时,无故障 后,装好搅拌,将釜内液体装到搅拌
最上一层叶片上方,开液封装置,启动搅拌,试运0.5小时,停运。
8、检查捡漏孔是否漏水。
9、打开盘管一低点排空,看盘管是否漏水。或放尽釜内余水,缓
慢开启进盘管冷却用化学水阀,让盘管内充满水,检查盘管是
否泄漏。。
10、检查阀门开关情况,如开关时震动较大,必须采取固定措施,减
小震动,以免损坏设备。
- 12 -
卸料小车试运:1)检查设备本体是否完后。
2)检查电缆滑线是否灵活好用。
3)电动行走电机和皮带输送电机转动是否正常。
4)秤重模块是否灵活好用。
5)小车行走时,人尽可远离电缆,以免电缆断裂伤人。
4.1.7 水联运
4.1.7.1在机泵试运后,安装泵出口压力表和泵丝堵,用工业水打通相应流程,先排空,清除容器内的焊渣、杂物等,泵入口必要时加钢丝网。
4.1.7.2检查相关流程的仪表、仪器的使用情况。水联运前,要求用短节替代调节阀和质量流量计或其它计量设备,确认无问题后,开始水联运,对于水联运中所发现的堵和泄漏等问题应及时处理。水联运后恢复计量设施,并检查气动阀门的开关、准确性和灵活性。
4.1.7.3检查DCS的操作和现场动作的一致性。
4.1.7.4装置水联运示意图
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图2硫酸铝岗位水联运示意图
上述工作完成以后,对开工资料进行整理,装订成册,经过公司组织的对装置进行开工检查合格并下达开工命令书以后,方可进行岗位开工,并按开工统筹图和岗位操作法逐步进行开工,并联系化验配制好各种分析试剂,并做好配合生产分析准备工作。
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岗位操作法
硫酸铝岗位开工准备
1)联系计量单位标定浓硫酸计量罐、浓硫酸计量罐电子秤、浓硫酸罐、热化学水罐、加料小车进行校验。
2)检查提升机电机、变速箱是否正常,传动三角皮带是否齐全,松紧是否合适,传动平皮带是否合适,有无损坏情况,送料斗子是否牢靠,防护罩是否齐全牢靠, 滚筒下面是否有障碍物。盘车检查提升机是否卡住,检查润滑情况,给各润滑点加油。
3)检查物料流程通道是否畅通,保证物料通道内无堵塞、无异物。
4)对现场原材料进行清点,同种原材料集中码放,并挂好标识牌
工艺原理简述
2)硫酸铝生产工艺原理
将一定量的铝粉与定量的50% 的硫酸在一定温度压力下进行反应而制得硫酸铝溶液,其化学反应式为:
3H2SO 4,2Al3,Al23,6H2O
本岗位基本计算
2)制备硫酸铝Al3投料量的计算
投料比Al3:H2SO4:H2O=1:1.84:2.0,浓硫酸的质量浓度约为45~50%,如搅拌能够正常运转,适当可以减小反应加入水量,直到浓硫酸加入浓度为50%,即投料比Al3:H2SO4:H2O=1:1.84:1.84。由铝粉中Al2O3含量为C1,硫酸铝制备釜R-6601反应后单釜硫酸铝体积为V,硫酸铝溶液中Al2O3质量浓度为C2,可得需投铝粉量为:
W1=C2/1000C1V
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具体以充填体积60~70%反应体积,覆盖搅拌最上一层叶片。
需加入浓硫酸量为:
W2=1.84 W1
需加入净水量为:
W3=2.0W1
反应完后溶液中游离酸含量为0,6 g/l。实际操作后硫酸铝溶液中游离酸结果与工艺值存在偏差,往往通过硫酸铝成品罐
V-6606/ABCD上的酸线补加硫酸并调节游离酸至工艺范围。
溶解岗位操作法 硫酸的引进
1、收酸人收酸时必须先穿戴好防护用品。
2、检查关闭浓硫酸贮罐的出口阀。
3、检查液位计的液位指示管线是否完好,打开液位计的液位指示开关,检查管线是否有余酸,如有余酸,开启阀门时,应远离酸
有可能溅到的地方,用长阀门扳手开启收酸阀,先卸除系统内的压力,然后,联系云溪综合车间液体原材料岗位送酸并报出具体收酸
的岗位和收酸量。打开收酸阀,刚开始收酸时, 收酸人员应远离酸可能溅到的地方,确定系统无泄漏后,再对收酸情况进行检查,防
止酸冒罐。如泄漏,应立即停止收酸。待化工库送完酸以后,沿线检查一遍管线的完好与泄漏情况。
1、若送酸以后液位计无指示,应立即停止收酸,检查液位计是否堵塞。处理故障后重新开始收酸操作。
2、收酸完成后,联系扫线。
3、扫线通以后,联系停风,关阀。
4、按介质引进表作好记录。
收酸操作
1 关好浓硫酸贮罐V-6602AB各出口阀,打开进口阀,按容器接受量通知云溪综合车间液体原材料岗位送酸。
2 酸收完后,通知云溪综合车间液体原材料岗位扫线,待风进
入后通知停风,关闭进口阀。
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收酸注意事项
1、浓硫酸有很大的烧伤力,操作员在操作时必须穿戴好防酸护具,严格检查容器管线、阀门、法兰、液面计,清除一切隐患。
2、在收酸、扫线过程中,严禁在容器,管线的阀门、法兰处站人。
3、收酸过程中,操作人员不得离开现场。
4、收酸时罐不可收得过满,一般要求不超过2,,体积。
5、穿戴好防护用品。
6、检查管线、阀门、液面计等是否完好无损,阀门是否开关到位。
7、操作员现场操作时应站在排放口上风处。
8、酸碱溶液输送完成后应将管线吹扫干净。
9、冬季收液碱时应开蒸汽进行伴热。
10、酸碱溶液一旦溅到皮肤衣物上,应立即用清水洗净。情况较为严重者,立即拨打急救电话,去医院救治。同时汇报车间值班员和公司调度。
11、在收酸碱及调配氨水过程中,操作员穿戴好防护用品,现场关注工作容器液位变化情况,收料量或调配量一般控制在容器最大体积量三分之二范围内,防止冒罐或调配不合格。
12、收完料后,通知化工库停泵,核对收送量,做好记录。
硫酸管线、法兰、容器等泄漏
1、 立即通知岗位人员和其它人员远离泄漏区域。
2、 切断泄漏源,如收酸立即通知化工库停送,如放酸,应穿好防酸服后,关闭放酸阀,关阀时人员要确保安全。
3、 穿好防酸服后,将管线吹扫干净。
4、 穿好防酸服确定管线无酸后,落实安全措施后再进行处理。
2)硫酸铝制备反应操作
? 打开反应器仪表控制开关。
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? 打开硫酸铝制备釜R-6601化学水进口阀,在常压下向反应釜先一次性加入按投料配比计量的水,启动电机进行搅拌。
? 启动铝粉输送机L-6601,将铝粉输送至铝粉中间罐V-6601,通过震动给料机M-6601一次性加入按投料配比计量的氢氧化铝粉至硫酸铝制备釜R-6601,加完料后,封闭投料口。
? 按工艺要求从浓硫酸储罐V- 6602AB中收入一定量浓硫酸至浓硫酸计量罐V-6603,开启浓硫酸计量罐V-6603出口阀及硫酸铝制备釜R-6601入口阀向硫酸铝制备釜R-6601中缓慢加入浓硫酸,控制加酸时间为15,30min,若浓硫酸喷出加料口必须马上停止加酸,待罐内反应平缓再继续加酸。酸加完后关闭硫酸铝制备釜的排气口阀门继续进行密闭带压反应。
? 通过DCS开启进反应器蒸气阀,将蒸气通入盘管进行加热,120?,140?反应2h。当温度,140?时通过连锁控制,蒸汽阀自动
关闭,蒸汽加热停止;当温度,120?时通过连锁控制,蒸汽阀自动开启,蒸汽加热开启。当R-6601内反应压力,0.2Mpa时排气阀自动开启,直至压力降至0.2Mpa以内。
? 反应完毕加水进行稀释,采样分析一次游离酸,根据分析的情况补加氢氧化铝或硫酸。采样分析合格后开R-6601出料阀,放料至硫酸铝溢流罐,进行残渣沉降分离,硫酸铝溢流罐收料至一定体积溢流至硫酸 铝中间罐,通过泵送至精密过滤器进行过滤,过滤后的硫酸铝溶液送至硫酸铝成品罐调配合格后送中和成胶工序。
?反应器内物料放完后,关好蒸汽及放料阀,设备处于待用状态。
3)游离酸的测定:
?在反应器内采样后用移液管取出硫酸铝溶液1ml 放入三角烧瓶中, 加蒸馏水10ml稀释摇匀。
?将1:1的二甲基黄一滴、甲基兰三滴滴入试样中摇匀,用 0.1N的NaOH滴定,终点变绿色后记下NaOH的耗量。
?游离酸含量,NaOH耗量×4.9
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4.3.1.6投料操作注意事项:
1)反应器生产时,操作平台上必须保证至少2人一起工作。
2)在反应器平台操作时,人与反应器加料口必须保持一定距离。
3)一定要严格按工艺指标加入水、酸和氢氧化铝,严禁少加或多加。若少加酸或多加氢氧化铝,易造成过量的氢氧化铝与硫酸铝在
反应器内结晶凝固,同时对氢氧化铝也是不应该的浪费。
4)稀释硫酸时必须先加水,以防止硫酸出现突沸而发生事故。
5)搅拌不可开得过大或过小。过小,反应过程中由局部发生的过激反应所产生的大量泡沫不易被打碎而造成冒罐事故;过大则震动大容易对设备造成损伤。
6)要很好地掌握加料酸速度,不可太快,以免产生过激反应而冒罐,加料中视反应情况要加加停停。
7)浓硫酸有很大的烧伤力,液碱具有很强的腐蚀性,操作员在操作时必须穿戴好防护用具,严格检查容器管线、阀门、法兰、液面计,清除一切隐患;
8)在收酸、扫线过程中,严禁在容器,管线的阀门、法兰处站人。
9)收酸过程中,操作人员不得离开现场。
硫酸管线换阀门、换管线注意事项:
1)确认硫酸管线上的泄漏点或所需更换阀门,派专人穿上全套防护用具在旁监护,禁止他人靠近。
2)打开此硫酸管线上的排空阀,开风进行扫线,并在排空处观察管线是否扫通,管线内是否还有余料。
3)若管线已扫通且无余料,则关闭扫线风阀,穿上全套防护用具对管线或阀门进行更换,若需补焊,则联系维修人员穿上全套防护用具进行补焊。
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4)若管线未扫通,可沿此硫酸管线用阀门扳手轻轻敲打,直至扫通为止,然后按上面要求进行更换或补焊。更换完毕后,开风进行试漏,确认无漏点后,此硫酸管线方可投用。
加料系统操作注意事项
检查皮带输送机、震动给料机及加料小车各传动部位灵活好用后可以进行操作,其操作步骤如下:
1)开启设备的总电源,系统仪表电源预热30min 以上;
2)开启皮带运输机及电子秤,检查运行情况;
3)开启振动机开关,将自动、手动选择开关拨至手动位置;
4)将仪表显示积数清零;
5)缓慢调节振动给料机手动调节电位器,观察、调节电流,直至需要的电流值;
6)当累积数显示接近到所需的每釜加料量时,反时针手动调节电位器,使振动给料机停止工作,卸完料后再停皮带秤,切断仪表系统电源。
7)确保加料小车运行轨道畅通无杂物。
溶解岗位巡检注意事项
1)检查反应釜各部件完好情况,有无腐蚀穿孔,釜体变形等现象;
2)检查皮带输送机完好情况;检查电子秤完好情况;
3)生产时检查酸线各连接处是否滴漏、穿孔;
4)检查放料阀是否能够关严、是否滴漏。放料时检查放料管线
是否滴漏、穿孔,沉降罐液位是否正常,有无跑冒、泄漏。
5)检查机泵、容器等连接部位螺栓有无松动现象;
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硫酸铝调罐操作
1、 将硫酸铝溶液经过滤器收入待调配罐容122中,达到指标规定的容量后,关闭容122倒罐阀,打开风阀搅拌约30min 后,联系化验室进行一次样分析。
2、 得知一次样分析结果后按,0,0,,1,1推出公式:
,1 H0H1 ,0
式中:H0?加水后的总高度:m
H1?加水前浓溶液液位高度:m
,0?工艺指标要求浓度:g/l
,1?初始浓度:g/l
计算加水高度,然后打开进容122化学水阀加水调配至工艺指标所要求的浓度,水加完后再开风搅拌120min以上,通知化验室进行采样分析。
3、 调配合格后,当下游车间通知送料后,打开容122出口阀和容122返回阀,再开泵的进口阀,然后打开泵的放空阀和压力表阀,待溶液从放空管中流出后,关好放空阀,启动泵,迅速打开泵的出口阀,调至正常压力。 倒罐操作
1、 先开倒出罐的出口阀,沿管路倒罐泵前的阀门,并检查管线是否泄漏。
2、 打开倒罐线的所有阀门,包括进罐阀。
3、 沿管线检查是否有串料和泄料现象,确保无串料和泄料发生。
4、 开启倒罐泵,待压力稳定后,开启出口阀。
送料操作
1、 送料前必须核对所送物料化验分析是否合格,并且符合外送单位质量要求,两项合格后方可外送,送料前先——好文章——通知对方,并报工艺指标情况。
2、 送料前要对送料罐进行检尺,确定送料罐液位无变化,无跑料和串料,方可外送。
3、 先开送料罐的出口阀,沿管路送料泵前的阀门,并检查送料管线是否泄漏和串料,必须保证无泄漏和串料。
4、 打开外送线的所有阀门,同时,开启对应外送罐返回阀。
- 21 -
5、 沿管线检查是否有串料和泄料现象,确保无串料和泄料发生。
6、 开启送料泵,待压力稳定后,开启泵出口阀。
7、 送料后仔细检查送料罐和送料管线,有无异常情况,分别在送料半小时和1小时后对送料罐进行检尺,并与对方核对。
8、 送料后,每班必须与对方核对工艺指标情况,以免出现质量问题。
换罐操作
1、 换罐前必须核对所换罐物料化验分析是否合格,并且符合外送单位质量要求,两项合格后方可外送,送料前先通知对方,并报工艺指标情况。
2、 换罐前要对所换罐进行检尺,确定所换罐液位无变化,无跑料和串料,方可外送。
3、 开启所换罐对应出口阀,然后关闭原送料罐出口阀,打开所换罐返回阀,然后关闭原送料罐返回阀。
4、 换罐后仔细检查送料罐和送料管线,有无异常情况,分别在送料半小时和1小时后对送料罐进行检尺,并与对方核对。 正常停工操作
接到停工通知后,联系各工作溶液使用单位,视具体情况停止各工作溶液的输送,切断机泵电源,关掉所有阀门。如果是停工检修,则需进一步按停工检修要求处理。
紧急停工与事故处理
1 停电
1、 停电后马上作临时停电处理,关闭泵的进出口阀,切断电源,及时与调度和有关单位联系,问明原因,询问停电时间长短。
2、 若属本装置停电,应及时通知各工作溶液使用单位。停电时间若长,则需关闭相应的容器、管线上的阀门,并联系各使用单位进行扫线。
2 停水
1、 停生水:切换化学水继续生产,并及时向班长、车间及调
度室汇报,查明停水原因。若长时间停水,影响到各工作溶液的正常调配与输送,则应告知相应的使用单位其工作溶液的贮存量与使用时间。
2、 停化学水:影响到硫酸铝溶液的调配。若调配时停水,则关闭调配罐的加水阀,查明停水原因后,继续调配。
3、 同时停生水和化学水:向班长、车间、调度汇报,查明停水原因,若长时间停水,则汇报调度作停工处理。
3.停风
关掉所有风线阀门,若在搅拌可改用泵以机械循环搅拌。
- 22 -
3、 硫酸铝跑料处理
a) 平时要加强对管线、储罐、法兰、人孔等进行检查,一旦发现有跑料情况,立即联系处理,并汇报车间和调度。
b) 如跑料,该罐在进料,立即停止对该罐进料。
c) 马上将该罐硫酸铝停止外单位送料倒入到其它罐中,如需要停止外单位送料,立即联系调度,停止外单位送料,待倒完罐后再
恢复生产。
4、 水玻璃、硫酸铝串料处理
a) 立即停止外送,并汇报车间和调度。
b) 换合格溶液进行外送。
c) 查明串料原因,并及时进行处理。
5、水玻璃、硫酸铝外送不合格处理
a) 立即停止外送,并汇报车间和调度。
b) 换合格溶液进行外送。
c) 查明外送料不合格原因,并及时进行处理。
影响产品质量的因素
1 硫酸铝质量的影响因素
1) 原料本身带进杂质,特别是铁质过高使产品不合格,因此,不合格的原材料未经有关部门批准禁止使用。
2) 操作不当,串水、串溶液使浓度变化。
3) 管线不清洁,串进机械杂质。
4) 沉降效果不佳,使不合格的溶液溢进成品罐。
5) 设备及成品管线防腐衬里破坏带进铁离子。
6) 化学水不合格也影响质量。
溶解岗位紧急停工
- 23 -
2)紧急停化学水
Na2CO3溶液制备预先应加净水,否则只能暂停操作。
对于硫酸铝制备,查明原因,发生在加水初期则关掉所有阀门,作临时停工处理。发生在稀释初期,改汽保持反应器内溶液不结晶为准。短期停水,等水来后加水稀释放料,若停水时间长,改汽慢慢加水防止结晶。如热化学水罐有化学水可用热化学水罐水生产。
3) 紧急停电
对于硫酸铝制备岗位在加料前即可停止生产;若正在加料可先
在应急灯下视情况维持生产,此时要特别加强责任心,停电后,先点试搅拌装置,如正常可开搅拌,如不正常,先加水稀释再开搅拌。及时联系查明停电原因。
4)紧急停蒸气
停止各种溶液制备操作,若属短时停蒸汽,可继续作好生产准备工作;在加料时暂不加料。若在反应过程中,可继续搅拌,待汽来了再进行升温继续反应,及时联系查明原因,对于硫酸铝制备,若停蒸汽时间长,在反应前则停止生产;在反应过程中,可继续搅拌,在不凝结情况下,停放反应器内,在凝结前仍不合格,则加水稀释,请示处理。5)紧急停工业风
若正在进行浓硫酸、碱液管线吹扫可暂停进行,停风后及时联系查明原因,尽快恢复生产。
溶解岗位异常情况及处理
1)硫酸铝冒罐
硫酸铝制备反应为放热反应。原因有:搅拌强度不够,加料太快,加料温度过高,氢氧化铝含水量太大,氢氧化铝粉中混入纯碱,硫酸含油增大泡沫等原因。以上原因均会造成突然间的过激反应,气化汽急剧增多,带着泡沫而冒罐。这时必须胆大心细以最快的速度加强搅拌破沫,若仍不能消除事故,则开化学水降温,制止反应。冒出反应器外的含酸硫酸铝混合物必须用大量工业水冲洗干净。
2)硫酸铝在反应器内结晶
- 24 -
结晶的原因及处理措施:没按工艺指标投料。若水加得过少,硫酸浓度过高,当加入氢氧化铝后产生的硫酸铝夹着还未反应的氢氧化铝很快结晶,使搅拌难以进行,若遇此情况,要赶快加入少量化学水后,打开蒸汽阀门进行加温溶解和反应,视情况再多次少量加入化学水进行溶解、反应直至合格。反应完毕后加水稀释放料。放料后若发现结晶仍未溶解完,则加水加温溶解处理,直到处理完为止。
3) 硫酸管线、法兰、容器等泄漏
?立即通知岗位人员和其它人员远离泄漏区域。
?切断泄漏源,如收酸立即通知综合停送,如放酸,应穿好放酸服后,关闭放酸阀,关阀时要确人员保安全。
?穿好放酸服后,将管线吹扫干净。
?穿好放酸服确定管线无酸后,落实安全措施后再进行处理。
?如果是罐底法兰面腐蚀泄露,泄漏量大,罐底阀门不起作用时,可用布袋装入沙子等耐酸碱的惰性颗粒物质并沉入罐底,当泄漏量减缓后再进行后续处。
6重要设备操作及维护方法
6.1 硫酸铝锆板反应釜
6.1.1锆板反应釜主要参数及要求:
表24 锆板反应釜主要参数
- 25 -
本设备为带盘管的带搅拌器反应釜,基本操作参数为:
表25 硫酸铝锆板反应釜基本操作参数
6.1.4结构
硫酸铝制备釜主要组成部分:1)壳体、2)搅拌系统、3 )动力系统、4)轴封装置、5)换热系统等五部分组成。 - 26 -
图13 硫酸铝制备釜主要组成部分
- 27 -
图14 硫酸铝制备釜壳体、换热系统焊接接头
6.1.5工作原理
电机直联于减速机上,电机的转速通过减速机转换成转矩并由减速机输出轴输出,减速机输出轴通过对轮带动上下主轴转动。固定在主轴上的双层折形桨叶旋转带动罐体内反应物甲、反应物乙运动:罐体中间物料沿主轴随桨叶向罐底方向运动,罐壁周围物料沿罐壁向上方向运动,两种物料实现Z轴方向运动;桨叶半径直线上线速度各不相同,相邻物料在同一截面上沿圆心方向运动,即实现X轴方向运动;沿Z轴方向 运动的物料遇到蒸汽盘管及支架,部分实现Y轴方向运动。两种物料在罐体内做三维运动,达到混合效果。物料穿过蒸汽盘管获得热量,达到反应温度。这样两种物料一边混合,一边达到反应温度,从而实现充分反应。
6.1.6 锆板反应釜的正常操作
6.1.6.1启动前的准备
1)了解上班交接时设备运行及备用状况,检查检漏孔有无介质渗漏遗迹。
2)检查各基础和连接部位紧固件是否紧固,接地线是否良好,安全设施、安全附件是否齐全。
3)检查润滑油油质和油位是否格,并按量给各润滑点加油或油脂。
4)检查罐内有无异物,周边是否有不安全杂物,如有应及时清走,盘车3-5圈。
5)打开进气阀,关闭其它阀门,启动主机按钮,对反应釜动、静密封进行试漏试压,发现泄漏及时处理。
6)按主机停止按钮并打开放空阀,待压力回零后再关进气阀。
6.1.6.2开机步骤及正常运行过程检查事项
1) 启动主机按钮后,在DCS上开阀进料,物料到位后关阀。
2) 打开蒸汽进口阀。
- 28 -
3) 运行过程中,检查减速机、搅拌是否有杂音,罐体有无振动,电机运转是否正常,各连结部位是否松动,动、静密封是否泄
漏。
4) 检查检漏孔有无介质渗漏,如有及时降温停机处理。
5) 反应时间完成后,切换蒸汽阀。
6) 按时做好运行记录,要求准确、齐全、工整。
6.1.6.3停机步骤
1) 温度降至要求值后,打开放空阀。
2) 打开放料阀,待物料放尽后关阀。
3) 按设备http://停止按钮,切断电源。
4) 搞好设备卫生及清理现场卫生。
6.1.7 常见故障及处理方法
表26 锆板反应釜常见故障及处理方法
- 29 -
6.1.8 维护保养及润滑
6.1.8.1按时巡 回检查,注意各连接部件和安全设施的完好,检查检漏孔有无介质渗漏,减速机、罐内有无杂音。
6.1.8.2当班搞好设备卫生,停用设备实施定期设备卫生检查。
6.1.8.3定期检查设备的紧固件有无松动情况,如松动应及时紧固。
- 30 -
6.1.8.4定期检查润滑油质是否符合要求。如不足或变质,应及时补充或更换。要严格按润滑油脂的型号更换,不能混用。
6.1.8.5定期对设备进行压力容器检验,对安全阀进行校验,对设备内衬锆板层焊缝进行探伤检验。
6.1.8.6对设备的运行、备用、检修等情况,应对口交接
6.1.9应急处理方案
6.1.9.1发现检漏孔有介质渗漏,及时停止生产,清罐并做好设备检修前的准备工作,再联系制造厂家来人处理。
6.1.9.2轴封泄漏,应及时停止加热,切换冷水降温,停止搅拌电机,待温度降低反应停止及轴封没有酸气喷泄后,操作人员穿戴防酸防护服现场处理。
微孔精密过滤机操作
1 ——牛宝宝日记本—— 构造
微孔精密过滤机由衬胶密封的容器内装有若干微孔PE管组成,上部为封头,上端有四个排液口,下端由两个气动阀控制底盘,与带密封圈主体相连接,作为排渣的出口。
2.原理
需过滤的液体由下部进入,经过微孔PE管进行过滤,滤液中的悬浮物被PE管阻挡,液体经过PE管后变成清液从上部排出,而达到过滤的目的。
3 操作步骤
1、 检查过滤机各阀门的开关情况,打开进料阀和排液阀。
2、 启动过滤泵输送需要过滤的溶液,进行过滤。
3、 2小时后停过滤泵,关闭排液阀,开反洗水1min顶回在过滤机下部的少量溶液至溢流罐,关掉水阀。
4、 关出料阀,启动气控阀打开底盘。
5、 开反洗水阀冲洗吸附在微孔PE管上的悬浮物约3min。
6、 关掉反洗水阀,开反吹风进行吹洗。
- 31 -
7、 可以反复用开反冲水和风的方法将滤渣洗干净。
8、 确认滤渣洗净后,关掉风阀,合上底盘进入下一轮过滤。
9、 若操作完以后不进入下一轮过滤,必须使容器内充满水,用水浸泡PE管。
操作注意点
1、 滤液的压力应? 0.25MPa,否则会损坏设备。
2、 反洗水压力应? 0.2MPa ,否则会损坏PE管。
3、 每次关底盘时要检查底部的密封圈是否放好,有无脱落或老化,如若坏了要及时更换。
4、 绝对禁止容器憋压,开泵、开水、开风前必须检查容器内受压情况,出口必须打开。
5、 若反洗过滤的清液中带有悬浮物,必须停下来进行检查,检查方法为
a) 打开头盖,将PE管逐根取下,浸泡在水中,拆卸过程中,要轻拿轻放,放平,防止变形。 b) 逐根检查清洗PE管,找出损坏的管件,并进行更换。
- 32 -
- 34 -
范文四:硫酸钙铝酸钠脱硅
第8卷第2期过程工程学报
、,oI.8NO.2
2008年4月
TheChineseJournalofProcessEngineering
Apr.2008
中高浓度铝酸钠溶液硫酸钙深度脱硅
李玉国1,王雅静1,
翟玉春2
(1.沈阳化工学院应用化学学院,辽宁沈阳l10142:2.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004)
摘要:以二水硫酸钙为脱硅剂对中高浓度的铝酸钠溶液脱硅进行了研究,分别考察了温度、时间、二水硫酸钙用量、搅拌速度及铝酸钠溶液苛性比吼对浓度为200,180,150g/L的铝酸钠溶液脱硅效果的影响.在95℃及ar=1.5、二水硫酸钙用量30g/L、搅拌速度为867r/rain条件下脱硅2h后,200g/L铝酸钠溶液中硅量指数达到3815,180g/L铝酸钠溶液中硅量指数达到4082,150g/L铝酸钠溶液中硅量指数可以达到4260.通过XRD对脱硅后的渣相进行了分析,并探讨了二水硫酸钙的脱硅机理.
关键词:二水硫酸钙:铝酸钠溶液;深度脱硅;机理中图分类号:TF801
文献标识码:A
文章编号:1009-606X(2008)02-0253---05
1前言
的硅量指数A/S直接与溶液的碳分解率及产品等级有关,如表1所示.
国内外采用的Al:03生产方法有拜尔法、烧结法、目前国内外对铝酸钠溶液深度脱硅的研究主要分拜耳一烧结联合法.拜耳法用于处理低硅铝土矿具有流两方面:一是侧重新型脱硅剂的研制[5,6】,二是提高脱硅程简单、产品质量高等优点,但只适合处理高品位铝土溶液中氧化铝含量以解决物料流量大的问题.由于铝酸矿,处理低品位铝土矿必须采用烧结法.烧结法处理的钠溶液浓度增大,杂质硅脱除后,达到一级以上氧化铝铝土矿品位低,舢:03回收率高,资源综合利用好.、我国产品要求的硅量指数比较困难.本工作对中高浓度已查明的铝矿资源中高硅铝土矿占85%tn,决定了越:03(CA_1203>120g/L)特别是高浓度的铝酸钠溶液进行研究.生产多采用混联法或烧结法.但烧结法的缺点是生产的相同能源消耗情况下,中高浓度铝酸钠溶液比低浓度铝A1203质量低,Si02含量高,必须在一次脱硅(硅量指数,酸钠溶液【7-10】经济效益高得多,有利于降低能源消耗,A1203与Si02的质量比,达到350左右)的基础上进行二促进氧化铝产业的持续发展.CaS04.2H20是一种易得次脱硅(深度脱硅),二次脱硅的硅量指数则要达到1000的工业产品,用CaS04.2H20作脱硅剂脱硅不需要合成,以上.深度脱硅对氧化铝生产至关重要[2-41,铝酸钠溶液
生产工艺简单,经济实用.
表1硅量指数、碳分解率、si仅含量与产品等级的关系
Table1
Therelationshipbetweensilica
module,carbonizationprecipitatingrate。
andsilicaconcentrationandtheproductrank
Silica
module
Carbonizationprecipitatingrate(%)
Silica
concentration(%,∞)Product
rank
1000—150092-93
<O.04
Secondgrade
1500—250092-93面.02
First阱de
2500—,3000
92-93
<0.01
Excellent
2
实验
过程中逐滴滴加Na2Si03?9H20溶液,配制硅量指数A/S为350的含硅铝酸钠溶液,不同浓度的铝酸钠溶液均是2.1原料
由该溶液稀释而成.
氢氧化铝,分析纯,沈阳市试剂三厂;氢氧化钠,
将配制好的溶液加入反应釜中,在DF.101S集热式分析纯,沈阳市医药公司.九水硅酸钠,分析纯,天津恒温加热磁力搅拌器中反应,加热介质是色拉油.脱硅天河试剂厂.
后在不同时间取样,高速离心分离,取上清液分析砧:O,2.2溶液的配置及实验方法
和Si02浓度,渣相进行XRD分析.
脱硅原液由氢氧化铝和氢氧化钠配制而成,在搅拌
Si02含量用硅钼蓝比色法测定,灿203含量由络和
收稿日期:2007-08-03,修回日期:2007-10-15
基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)基金资助项目(编号:G199904690-4);辽宁省教育厅高等学校科学研究基金资助项目(编号:05L339)作者简介:李玉国(1982一),男,山东省胶南市人。硕士研究生,主要从事物理化学研究;王雅静,通讯联系人,Tel:024-82032778,
E—mail:wangyajingmla@126..
254
过程工程学报
第8卷
滴定法测定,Na20含量用酸碱滴定法测定.2.3脱硅产物XRD分析
用日本理学公司的X射线自动衍射仪对脱硅产物
增大,所以脱硅的最佳温度是95℃.
如图2所示,随着温度的升高,150班铝酸钠溶
液的硅渣中水化石榴石的衍射峰强度逐渐增强,水化石榴石的晶型逐渐完善,溶解度变小.但98℃的硅渣中水化石榴石的衍射峰强度与95℃时基本相当,这与理论上的结论一致.
进行XRD分析,测试条件为Cu玩辐射,40kV,40mA,
步宽0.020;扫描速度20/miIl,扫描范围100—800.
3结果及讨论
3.1脱硅温度对脱硅效果的影响
温度是影响脱硅活性和脱硅深度的重要因素,图1是铝酸钠溶液苛性比ak(Na20与灿203的摩尔数LL)I.5、搅拌速度867r/min及CaS04.2H20用量30g/L、反应时间2h条件下温度与硅量指数的关系,从图可见,随温度升高,3种浓度的铝酸钠溶液的A/S都呈现出递增趋势,且在70—95℃这一趋势较明显,这是因为铝酸钠溶液体系的粘度和扩散层厚度随温度的升高而递减,并且体系反应速度常数随着温度的增高而变大,所以脱硅速度加快,脱硅效率提高.但当温度大于95℃时,曲线变得很平缓,这是由于水化石榴石在过高温度下溶解度
童田c一
29f)
图2不同温度下150g/L氧化铝溶液硅渣的XRD图
Fig.2
XRDpatternsofresiduesobtmned
atdifferent
temperatures
3.2脱硅时间对脱硅效果的影晌
脱硅时间对3种浓度(200,180,150g/L)的铝酸钠溶液脱硅效果的影响如图3所示.由图可知,在95℃,
昨1.5,搅拌转速867r/min,CaS04?2H20用量30g/L条
件下,需要90~120min才能达到较高的脱硅效果,这是因为CaS04.2I-120在水中是微溶物质,钙离子是随着反应的进行逐步解离的.由图3还可以看出,当脱硅时间大于2h以后,脱硅效果基本不变,所以最佳脱硅时间为2h.再延长脱硅时间,脱硅效率增加不明显.由
Temperature(℃)
图l不同氧化铝浓度下温度与硅量指数的关系
Fig.1Therelationship
under
200
g/L铝酸钠溶液不同脱硅时间硅渣的XRD(图4)可以
看出,在前2h内硅渣中水化石榴石的衍射峰强度逐渐增强,120min时达到最强,此时形成的水化石榴石晶型最好,溶解度最小,硅量指数最高.
betweensilicamoduleandtemperature
differentA1203concentrations
▲Hydro,garnet
.11I
■II
扫I兽.1t
JL
—IIf”……120~min
..I▲l▲I
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一
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~.IlI。.一60min
….hl“.I..30rain
50
60
70
80
牾∞弱∞巧加佰佃5∞∞∞∞∞∞∞∞∞
10
.1_II
20
30
jI
L.
40
t(min)2p(。)
图3不同氧化铝浓度下脱硅时间与硅量指数的关系
Fig.3Therelationshipbetweensilica
图4
200
g/L铝酸钠溶液不同脱硅时间硅渣的XRD
ofresiduesobtainedfordifferentreaction
with200g/LA120sconcentrationsolution
moduleandtimeFig.4XRDpatterns
underdifferentA1203concentrationstimes
第2期
李玉国等:中高浓度铝酸钠溶液硫酸钙深度脱硅
255
3.3
0aS0,?2H:0用量对脱硅效果的影响
图5是在95℃。ak=1.5,搅拌转速867r/min、反应
时间为2h、不同舢203浓度下脱硅剂用量与硅量指数的关系.如图所示,当Cc,so,.2n20≤30g/L时,随着其用量增加,硅量指数逐步提高,但当脱硅剂用量大于40g/L时,溶液的硅量指数反而降低,这说明CaS04?2H20用量为30g/L时就已达到最佳效果,用量过多,过量的钙离子会与溶液中的铝离子结合,反而降低溶液中A1203含量,降低溶液的硅量指数,脱硅效果变差.
4040403030303030
2
∞幻∞∞砌加∞O
‰婶(g,L)
图5不同氧化铝浓度下CaS04.2H20用量与硅量指数的关系
Fig.5Therelationshipbetweenthe
dosageofCaS04?2H20
andsilica
module
at
differentA1203concentrations
3.4搅拌速度对脱硅效果的影响
DF.101S集热式恒温加热磁力搅拌器的搅拌速度可在0—2600r/min之间变化.实验在CaS04.2H20用量
30
g/L,ak=1.5,温度95℃,反应时间120min的条件下选用不同搅拌速度进行脱硅实验,脱硅效果见表2.由表2可知,加快搅拌速度可以提高溶液的硅量指
数,这是因为随着搅拌速度的提高,铝酸钙表面的Si02同时离子间的碰撞几率变大,提高了反应速率和Si02的反应率,更易于形成水化石榴石,使溶液更易除去SiO:杂质.
表2不同氧化铝浓度下搅拌速度与硅量指数的关系Table2Therelationshipbetweenthestirringspeedand
蛐g
speed(r/rain)—丽——÷掣趔——矿
!i!i塑里业!旦垫坐壁堡坐笪2Q2里竺里呈里塑垒竺!
图6是在95℃、搅拌转速867r/min及CaS04?2H20
用量30g/L、反应时间为2h条件下钒与硅量指数的关系.由图可以看出,溶液的A/S随着溶液魄值的增大而减小.其原因是苛性比增大意味着苛性碱质量浓度增大,溶液粘度变大,不利于离子的相互碰撞,不利于脱硅产物水化石榴石生成,并且随着苛性碱浓度的增大,水化石榴石的溶解度也变大.
∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞
吒
图6不同氧化铝浓度下吼与硅量指数的关系Fig.6TherelationshipbetweensilicamoduleandcEk
underdifferemA1203
concentrations
图7是Ctk分别为2.5和1.5的1809/L铝酸钠溶液脱硅后硅渣的XRD谱图,由图可以很明显地看出硅渣中水化石榴石的强度差别.在相同的条件下,%1.5的铝酸钠溶液硅渣中水化石榴石的衍射峰强度强于瓯2.5的水化石榴石的衍射峰强度.
皇I芒一
20(o)
图7
180
g/L铝酸钠溶液不同cck下脱硅后硅渣的XRD
Fig.7
XRDpatternsofresiduesobtained
atdifferent魄
with180g/LA1203concentrationsolution
3.6铝酸钠溶液浓度对脱硅效果的影响
由图1,3,5,6和表2可以很明显地看出3种浓度
(200,180,150g/L)的铝酸钠溶液随着浓度的减小脱硅
效果逐渐增强.其原因是在溶液A/S和瓯一定的情况
下,溶液中苛性碱与Si02的浓度随着氧化铝浓度的增大而增大,体系的粘度变大,溶液中形成的铝硅酸根离子
脱离速度增大,溶液与铝酸钙表面的扩散层厚度降低,3.5溶液苛性比对脱硅效果的影响
256
过程工程学报
第8卷
稳定性增大,单体离子浓度减少,加大了脱硅难度,不利于水化石榴石的形成.图8是3种浓度的铝酸钠溶液在95℃、搅拌转速867r/min及CaS04?2H20用量30g/L,
ak=1.5、反应时间为2h条件下形成硅渣的XRD谱.
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▲Hydrogamet
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2日n
图8三种氧化铝浓度的铝酸钠溶液硅渣的XRD谱
Fig.8XRDpatternsofresiduesobtmnedatthree
A1203concentrations
4
CaSO。.2H:0脱硅机理的探讨
铝硅酸根离子浓度随铝酸钠溶液浓度和Si02含量
的增大而增大,铝酸钠溶液中存在的离子更趋复杂[11,12].柳妙修等【l3】研究以熟料溶出制得的粗液,通过紫外和Raman光谱分析,认为溶液中占优势的是AI(OH)4-和H2Si042-离子.
从硅渣的XRD分析可知,硅渣中含有钠硅渣、氢氧化钙、水化石榴石和水合硅铝酸钙4种物质,其中水化石榴石为主要部分【l41.水化石榴石的生成是深度脱硅达到较高A/S的主要原因【151,其形成反应为
3CAS04.2H20+2AI(OH)14"-+xH2Si042-=
3CaO?A1203.xSi02?(6-2x)H20+3S042-+9H20+(6x-10)OH-.(1)
由渣相的XRD图可知,硫酸钙脱硅剂的脱硅产物中含有少量的钙霞石型钠硅渣(4Na20?3A1203?6Si02?2S042-.yH20)t14】,其形成反应为
8Na++6AI(OH)-4+6Si02(0}I)2一z}2SOl42--
4Na20.3A1203.6Si02.2S042。?yH20+100FF+(13-y)H20,(2)
可知少量钙霞石型钠硅渣的形成降低了溶液中s042一的浓度,有利于式(1)向正反应方向进行,即有利于水化石榴石的形成.
5
结论
(1)温度是影响铝酸钠溶液硅量指数的重要因素,
95℃是最佳的脱硅反应温度,温度过高会增加水化石榴石的溶解度.
(2)最佳反应时间为2h,再延长反应时间,溶液
~S变化不明显.
(3)CaS04?2H20的最佳用量为30g/L,用量过高不但不能增加A/S,反而会降低溶液中氧化铝的含量.
(4)溶液的硅量指数随着溶液氧化铝浓度的增加而降低,随着溶液魄的增加而降低.
(5)在95℃,tr蟹=1.5,CaS04?2H20用量30g/L及搅拌转速867r/min条件下脱硅2h后,200g/L的铝酸钠溶液中硅量指数达到3815,180g/L的铝酸钠溶液中硅量指数达到4082,150g/L的铝酸钠溶液中硅量指数可以达到4260,完全可以满足工业生产的要求,是一种合适的脱硅剂.
参考文献:
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DeepDesiliconizationofMid-highAluminateConcentrationSolutionwithCalciumSulfate
LI
Yu-gu01,WANGYaWin91,ZHAIYu-chun2
Liaoning
(J.DepartmentofAppliedChemistry,ShenyangInstituteofChemicalTechnology,Shenyang
2.School
110142,China;
ofMaterialandMetallurgy,NortheasternUniversity,Shenyang,Liaoning110004,China)
mid-highaluminateconcentrationsolutionwasinvestigatedwiththeadditionofcalciumsulfateefficiencyoftheA1203concentration(200,180,and150g/L)wasaffectedbythetemperature,time,
of
Abstract:Thedeep
desilication
dihydrate.nedesiliconization
speedof867r/minand~203concentrationof
discussed.inthe
CAS04.2H20concentration,molarratioofalumina
cc姗2n20=30以after180以the
speed.Undertheconditionsof95℃,ak=1.5,stirring
2h,totheA1203concentrationofsilicamodulewasabove3815,totlle
silicamodulewassilicamoduleWaSabove4082,andtotheA1203concentrationof
to
silicon(ad,and
stirring
200叽the
150比the
above4260.TheresiduewasanalyzedbyXRDtechnique.The
text.
desilieonizationmechanismwithcalcium
sulfatedehydrate
WasalSO
Keywords:calciumsulfatedehydrate;sodiumaluminatesolution;deepdisiliconization;desiliconizationmechanism
中高浓度铝酸钠溶液硫酸钙深度脱硅
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
李玉国, 王雅静, 翟玉春, LI Yu-guo, WANG Ya-jing, ZHAI Yu-chun
李玉国,王雅静,LI Yu-guo,WANG Ya-jing(沈阳化工学院应用化学学院,辽宁,沈阳,110142), 翟玉春,ZHAI Yu-chun(东北大学材料与冶金学院,辽宁,沈阳,110004)过程工程学报
THE CHINESE JOURNAL OF PROCESS ENGINEERING2008,8(2)
参考文献(15条)
1. 杨重愚 氧化铝生产工艺学,第3版 1993
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范文五:硫代硫酸钠与碘反应7则
以下是网友分享的关于硫代硫酸钠与碘反应的资料7篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素(1)
硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素
一.教学要求:
1、基本要求:
?通过两组实验的探究,了解浓度、温度对反应速率的影响,掌握判断反应速率快慢的方法。
?尝试用比较法来寻找反应的最佳条件,认识比较法的价值。
?初步认识实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。 ?体验观察和分析实验现象在化学实验研究中的重要作用。 2、发展要求:
1
?能分析影响一个具体的化学反应的因素,并能设计简单实验加以研究。 ?各种化学反应速率的定量测定方法。
二.实验基本原理及其在实验化学中的作用
本实验采用“一大一小,一小一大”的两浓度进行比较, “二小”与“二大”的两浓度进行不同温度下速率的对比,
以期寻找合适的反应浓度和温度,并探究此化学反应的速率与何种溶液的浓度变化有更大的关系,并设法探究更优化的实验方案.
三.实验操作要点及其实验现象
(一)探究反应物浓度对反应速率的影响
1、硫酸浓度大,硫代硫酸钠浓度小(一大一小);硫酸浓度小,硫代硫酸钠浓度大(一小一大)。
2、分别改变稀H2SO4的浓度与改变Na2S2O3溶液的浓度进行对比
实验结果分析:
,、稀释H2SO4和稀释Na2S2O3的效果明显不同,实验可见此反应速率更大程度上决定于Na2S2O3溶液的浓度,而且它的浓度大小直接影响沉淀的颜色。 ,、夏季做此实验和冬季做此实验可以选择不同的浓度,冬季室温较低可采用0.1mol/L的浓度。夏季则可采用低一点的浓度,0.05mol/L比较适合,速度快,沉淀颜色明显。
(二)探究温度对反应速率的影响
2
1、不同温度下,0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1mol/LH2SO4溶液反应速率比较 2、不同温度下,0.05mol/L的Na2S2O3溶液与0.05mol/L的H2SO4溶液反应速率比较
硫代硫酸钠和硫酸的浓度均为0.05M时
实验结果分析:
1、对于学生实验一般结果出来的时间控制在几秒到2分钟之间比较符合学生心理,因此夏季浓度的选择如是0.05mol/L,则在温度的选择上除室温外另选35?比较适合。冬季如选0.1mol/L的浓度,则除室温外可以选择25?,太高也不易控制速率,不便观察记录时间。
2、对于实验所需要的加热,采用水浴加热为好,一则便于控制温度,二则此实验温度也不需要超过50?。实验时注意把量好的两份液体装在试管中,分别插入温度计,同时放入热水,等温度快升高到所需温度时立即取出,这时温度还会继续升高,放置一段时间待回落到所需温度时马上倒入锥形瓶开始实验。注意温度计的水银球不要碰到试管壁和试管底,应停留在溶液中央。
四、实验改进
浑浊出现时间、字迹被遮盖等判据在实际操作中存在较大
3
的主观性,如出现什么样的情况才算是出现浑浊,被遮盖到字迹看不见为止也是一个很模糊的判据,另外比如室内的光线等等也能影响判断如果能够借助一定的工具,就可能减少误差,减小主观因素的影响。 1、实验条件的优化
由于混合溶液时采用倾倒的方法,且用锥形瓶作为反应器试剂消耗相对较多,可以用试管代替锥形瓶,且采用注射器注射的方法,以使溶液混合均匀
r.t=14?
实验说明:
?实验原理:刚开始产生沉淀时固体颗粒很小,能形成丁达尔现象,沉淀越多,颗粒越大,对光的阻挡作用越强,因此可以通过光路消失来判断浑浊出现的程度。
?产生丁达尔现象的时间与产生浑浊时间相同。 实验改进结论:
1、用激光笔来做实验的优点在于实验的判断依据比较明确,且如果因为浓度太稀字迹一直没有被遮盖也能进行判断。
2、如果采用激光笔做此实验,应注意以下几点: ?激光笔、试管、光屏三者的位置最好固定。 ?建议观察记录二个时间: I 产生丁达尔现象的时间 II 光路消失的时间
4
以上实验改进, 实验的误差性还是相对较大,对于化学实验科学严谨的态度培养并不十分和谐。为让学生能够更加直观,更加明显的看到实验现象,借助数字实验室来完成,如引入传感器来测定化学,在电脑屏幕上显示更为直观。
探究浓度对反应速率的影响实验改进方案:取两个针桶,编号为1、2号。用1号针桶中抽取2毫升0.1molL-1 Na2S2O3
溶液,用2号针桶抽取2毫升0.1molL-1H2SO4溶液。将分光光度计调零,在放置比色皿的孔口上用泡沫塑料板覆盖。然后将两针桶插入泡沫塑料板,针口对准比色皿内槽,同时将针桶内的溶液注射到比色皿内(如下图),并记录时间。待传感器上透光率显示为30%时,记录反应所需的时间。
将上述两针桶洗净润洗后,用1号针桶中抽取1毫升0.1molL-1 Na2S2O3溶液和1毫升蒸馏水,用2号针桶抽取2毫升0.1molL-1H2SO4溶液。同上操作,记录反应
所需的时间。
橡胶盖
滤光片
比色皿
光源
调节旋钮
5
光电二极管
入射光(I0)
透射光(I)
硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素(2)
硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素
路桥中学:傅志明 羊绍林
一、教学要求: 1、基本要求:
?通过两组实验的探究,了解浓度、温度对反应速率的影响,掌握判断反应速率快慢 的方法。
?尝试用比较法来寻找反应的最佳条件,认识比较法的价值。
?初步认识实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。 ?体验观察和分析实验现象在化学实验研究中的重要作用。 2、发展要求:
?能分析影响一个具体的化学反应的因素,并能设计简单实验加以研究。 ?各种化学反应速率的定量测定方法。
二、实验基本原理及其在实验化学中的作用
本实验改变反应物的浓度进行比较,浓度加倍或减半后进行对比,探究浓度对反应速率的影响,采用常温及每升高10?
6
或升高20?对反应速率的影响,以期寻找合适的反应浓度和温度,并探究此化学反应的速率与何种溶液的浓度变化有更大的关系,并设法探究更优化的实验方案.
三、实验准备 原理:通过平行实验和先后实验作观察对比,分析硫酸浓度或温度等因素单一变化时对化学
-1
反应速率的影响,实验采用0.1 mol)L Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应产生沉淀使溶液下面的字迹消失的方法探究反应条件对化学反应速率的影响,具有较好的直观效果和可操作性。 仪器:规格完全相同的锥形瓶,温度计,量筒,试管,大小烧杯,透明胶带,秒表
-1-1
试剂:0.1 mol)L Na2S2O3溶液 0.1 mol)L H2SO4溶液 四、实验的操作要点及实验现象 1、实验的操作要点 (1)、为增加实验的准确观察对比,用打印机打出大小相同的三个“,”,并用透明胶带粘贴在大小相当的锥形瓶底部。
-1
(2)、每组实验先加入一定体积的0.1 mol)L Na2S2O3 溶液再加入一定体积的0.1 mol-1
)L H2SO4 溶液,并以两溶液混合时开始计时,以“,”消失时为终点计时。 (3)、反应开始时应充分振荡,而后一直保持静止状态。 2、实验现象及结果分析 (1)、探究
7
浓度对反应速率的影响。
当时室内温度为8?,温度较低,只做1和3两实验进行对比。而且同时开始做这一实验。
当室内温度达到20?以上时,可以只做1和2两实验进行对比。
本实验操作时一定要注意将装有量取好的两种溶液同时放在水浴中加热到一定的温度而后再混合。这样可以减少误差。
为了减少用时,也可以将这两个实验放在一起做。 具体做法如下:(设当时室温为25?)
是温度对反应速率的影响。)
硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素(3)
硫代酸钠与硫反酸速率的应影响 素
因
石 油食物 定 的 的 形 向腐成 爆
败炸
化学
反速率
应
顾回
8
衡量学化反进行快慢的物理应。 通常以量单位间内反时应物或生成物浓度的 化来表示。变
V=
?C/ ?
t
平速均
任何化率学应都反在存化着反学应速
率什么
是硫代酸钠
硫 验实 原 理
硫代硫酸溶液与稀硫钠 混酸后会生成合不于溶的水 ,使硫溶出液浑浊现同,时生 成二氧硫气化体
Na。2S23O +H 2S4 = OO2S+ S + H O2+N2SaO4
S2O32-
+2 H+= S 2 O+S + H2
O
讨论我:可们以从哪方些 来面定硫测硫酸代钠与酸反应 率速大的,
小?
1
S.O的体2或压积强2. 成生的硫量质3 溶.液浊出现浑快慢的4. N 2a2SO浓3的变化 5度 .,( HPH浓度的)变
9
化
为么有的化学反应什行得进快 ,的化学有应反行得慢 进? 影响学化应反速因素有哪率些?
反应物本 的身质是决定化性反 学速应大率的小要因主素。次,其外 条界也会对化学反件应速产率生影响。如 温度浓、度、强、压化剂催、接 触面积等
。
演稿
示
1
文
2 3
后
等安牙西诊所科ww.hwnsyy.lomc天 夻
孓究浓度探和度温对代
硫硫钠酸溶液稀与硫酸反应速率的 影。 响映速率大小标志反 :浊浑出的快慢
思考
实现比验法
1. 探较究浓度和温对度反应速率该
的影,具响体如实何施,
提示 能:否同研时究浓度和温两个度量, 变有无必用V=
10
要C? ?/t ,测出 率再比较速
2, .验中如何表实征浊浑出现快慢,的
题方案设课
锥计 形 瓶编 号 反.1M 0.1M0 蒸馏 应Na2 2O3S水 H
2O4S 温溶液 /m L/ L m液溶 度
浑 浊
出 现 时间
十
字 被沉淀遮 颜 色盖时
间结
论
12
1
50
0
50
110
温
室
室温
水热
3
11
01
0
10
实
验结:论
1和2号形锥瓶比:较
度越高浓反,应率越大速
1和3号锥形.比瓶:较
度温越高,反速率越大.
应
问
题讨:
论?举 例说化学反明中应度、温度对浓 应反率影响的例子。速 ?一定在度下温某浓度,的NaS22O溶液 3与一定量稀硫的反应酸,反速应率自至始终 都持保不吗变,什为, ? 肉类么品通食常应该置在放箱的冰哪 一层,为什,
么探
究尝试
. 如何1设实验探计铁与究酸盐 反速率的影响应素因
,. 2如设何实计验探究碳钙与盐 酸反酸速率的影应响因素,
12
练习
1.:用 铁与片稀酸硫反应制氢气时,下取措列施不能 氢使生成气速加率的是快( C B) A .加 B热 不用稀.硫,酸用改9%浓硫酸 C8 增.大硫稀酸用量 的D.不 用片铁,用铁粉 改. 120ml0 m6olL/H 2OS4与过量粉反应,一定温锌 下,为了度减缓应反进的速行率,又但影不生响 成气的总氢量可向反,应中物入适加的(量 C )BA .a2SNO4() Bs. 2HO .CK2S 4
溶O D.液( NH)2SO44()
硫代硫酸s的钠性质
单斜系晶
白色结晶末,粉易于溶水 。学化:式N2aS23O 通常,合5
结结个晶,水即aN22O3 S5HO2 俗:大苏打 海波 名途:用要用主于照业相作影定剂。
实验较比
法
较比人是们研究各类问题的用 方法,常找出物的相同事和不同点点, 再进分析行。 在比较某因素一实验产生的对 影响时,须排必其他因除素变的动干和扰 ,保证即其他素相因同。
硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素(4)
13
硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素
课题2是催化剂对过氧化氢分解速率影响的因素,教材中的实验是如图所示(投影),此装置加液时会把空气排出,影响实验数据。所以我们把分液漏斗该成恒压分液漏斗。(投影)实验时,先在50ml量筒中盛满水,并倒置于水槽中,再通过分液漏斗把5ml6%的H2O2溶液加入到具支试管中,然后进行有关实验。按教材中的表格要求记录各时间段收集到的O2体积。(投影实验数据的表格),另外采用CuO、Fe2O3、FeCl3、KI、活性炭作催化剂作了比较,CuO、Fe2O3加入H2O2后充分振荡,无明显现象。FeCl3、KI产生比较慢,活性炭中加入H2O2后充分振荡,有气泡产生,但难收集。
拓展课题4-2:探究酶的催化作用,采用新鲜的猪肝,催化效果很明显。但当对溶液进行酸化或碱化时催化程度降低。取两支试管,分别加入5ml6%H2O2溶液,将一支试管
放在50?水浴中加热片刻后取出,分别放入大小相同的 新鲜猪肝,观察两者放出O2 的速度差异不明显
拓展课题4-3蔗糖的燃烧,此实验使用烟灰比砻糠灰效果要好,抽的烟灰比燃烧后的烟灰效果要好。用量只要一到两根烟就可以。白砂糖与小苏打的混合物一定要研细,并要堆成尖,否则出来的物质会堆成一团。(观看实验录象)
14
课题3 反应条件对化学平衡的影响
(1)氯化钴溶液颜色的变化
此实验主要根据平衡移动原理,增加Cl-的浓度和减少Cl-的浓
度使平衡移动后溶液的颜色发生变化。书本中建议用3ml。(投影采用3ml后所做实验)假如开始用3ml,那加浓盐酸后使最终溶液的体积大于试管的二分之一,不规范。事实上只要1ml现象就比较明显,(投影图片)所以改用1ml。采用起始1ml,滴加15滴就可变紫红色,25滴蓝紫色,40滴蓝色。分一半后加水25滴变浅红色。(投影图片) 另外此平衡移动可以改用减少水的量和增加水的量来促进平衡的移动,课本采用的是CoCl2的乙醇溶液加热和加热后加水这种方式,事实上采用在0.5mol/L的CoCl2溶液中滴加浓硫酸或加CaO固体也可以使溶液变蓝。
(2)探究影响乙酸乙酯水解程度的因素
取三支试管,分别编号1、2、3。再分别注入4ml蒸馏水、4ml2mol/L硫酸、4ml4mol/LNaOH溶液。并在1、2号试管中加甲基橙,3号试管加石蕊试液,使三支试管的溶液分别呈橙色、红色、和蓝色。再在三支试管中加2ml的乙酸乙酯,振荡再静止后,用条状标签纸对液相界面做好标记,(由于在加试剂的过程中总存在着一定的体积偏差,且反应后体积变化不大,肉眼观察也会有偏差,所以我采用标签纸对液相
15
界面做标记,最终只要观察最后上升的液面的多少就好。将三支试管同时放在60-65?的水浴中加热约5分钟后,取出试管观察液相界面情况。试管1液相变化不大,试管2液相界面略有上升,试管3液相界面明显上升(投影图片)。加指示剂是为了区别三个试管分别加了水、酸或碱。假如不用指示剂,而用不同颜色的蜡笔对有机层润色效果也一样。现象比较明显。
3、拓展实验:淀粉与碘显色现象的探究:
我们采用了三个方面来研究
1、 不同温度下对淀粉与碘显色灵敏度的研究:在试管中加入3ml的淀粉溶液,加入1滴碘水,观察现象,现蓝色。再将试管在热水浴中加热,再观察现象,蓝色慢慢褪去。
2、 不同浓度的淀粉与碘显色灵敏性的影响:在试管1中加3ml的淀粉,试管2中加3ml的水再滴加3滴淀粉,再分别加一滴碘水,观察现象。试管1为深蓝色,试管2为淡蓝色。
3、 酸碱度对淀粉与碘显色灵敏性的影响:取三支试管,分别编号1、2、3。再分别注入2ml蒸馏水、2m1mol/L盐酸、2m1mol/LNaOH溶液,再各加三滴淀粉,再滴一滴碘水。观察
结论:淀粉遇碘在酸性条件下现象更明显。
解释:碘淀粉显色反应可表示为淀粉+碘=蓝色络合物,该
16
反应为可逆反应,处于平衡状态。升温,淀粉链延伸,络合剂碘与其脱离而挥发,平衡左移,蓝色变淡以至消失;酸度增大,碘单质相对稳定,淀粉络合力远大于水解性,二者形成较为稳定的蓝色络合物;在强碱性(pH?12)溶液中,I2会发生歧化反应:3I2+6OH-==IO3-+5I-+3H2O,平衡左移,蓝色消失;
小结:在室温且pH?12时,淀粉遇碘显色现象比较明显,且随溶液酸度增大、pH减小现象更明显。温度升高可使淀粉遇碘显色的灵敏
度降低,建议碘量法滴定在常温下进行。
碘和硫代硫酸钠溶液的配制与标定(5)
实验六 碘和硫代硫酸钠溶液的配制与标定
实验七 葡萄糖含量的测定
一、实验目的
1、掌握Na2S2O3及I2溶液的配制和标定方法 2、掌握间接碘量法测定葡萄糖含量的方法
二、实验原理
1、硫代硫酸钠的标定
17
Na2S2O3不稳定,见光、受热、酸性溶液中易分解,易被氧化,需间接配制
Na2S2O3标定是采用间接碘量法。准确称取一定量的K2Cr2O7 基准试剂,配成溶液,加入过量的KI,在酸性溶液中定量地完成下列反应:
6I
~
,Cr2O7
2~
,14H
,
3I2,2Cr
3,
,7H2
,2S2O3
2~
生成的I2,立即用Na2S2O3溶液滴定。I2有关系:nSO
2
2~3
2I
~
18
,S4O6
2~
2nI2 6nCr
2~2O7
,根据滴定Na2S2O3消耗的体积,即可计算出Na2S2O3的浓度。
c(Na2S2O3)
6(m/M)K2Cr2O7VNa2S2O3 10
~3
2、I2溶液的标定(略)
由式:I2,2S2O32~ 2I~,S4O62~相互滴定,可计算出I2的浓度。
3、葡萄糖溶液的测定
碘与NaOH作用能生成NaIO,而C6H12O6能定量地被NaIO氧化。在酸性条件下,未与C6H12O6作用的NaIO可转变为I2析出,只要用标准Na2S2O3溶液滴定析出的I2,便可计算C6H12O6的含量。有关反应:
1):I2与NaOH作用:I2,2NaOH
NaIO,NaI,H2O
C6H12O7,2NaI,H2O
反应:3NaIO NaIO
19
I2
2~
~
2~
3
2):C6H12O6与NaIO作用:C6H12O6,NaIO C6H12O7,NaI3):总反应:I2,C6H12O6,2NaOH4):过量的NaIO在碱性条件下发生歧化5):歧化反应产物在酸性条NaIO
3
,2NaI
件下进一步作用生成
,5NaI,6HCl 3I2,6NaCl,3H2O
定:I2,2S2O3
12nS
2~2O3
6):析出的I2可用标准硫代硫酸钠滴计量关系:1molS2O3
2~
2I
,S4O6
20
12
molI
,即:nI2 2
]
,1molC6H12O6 1molI2
即:nC6H12O6 nI2
葡萄糖含量(g/L)
[(cV)I2~1(cV)S
2
M(C6H12O6)
1000
2O3
2~
25.00
1000
三、实验步骤
1、0.05mol/L I2和0.1mol/L Na2S2O3溶液的配制(已配好) 2、I2和Na2S2O3溶液的比较滴定
用移液管取25.00mL标准I2于锥形瓶中,加入50mL水,用Na2S2O3溶液滴定至浅黄色后,加入2mL的淀粉指示剂?,再用Na2S2O3溶液继续滴定至蓝色刚好褪去为止。平
21
行滴定2次。 3、Na2S2O3溶液的标定
准确地称取0.11,0.12g的K2Cr2O7基准试剂2份。分别置于2个250mL的碘量瓶中,分别加入10,20mL蒸馏水使之溶解。加10mL 20% KI溶液 , 10mL 2mol/LHCl,充分混合溶解后,盖好塞子,以防止I2因挥发而损失。在暗处放置5min?,然后加50mL水稀释?,用Na2S2O3溶液滴定到溶液呈浅绿黄色时,加2mL淀粉溶液?,继续滴入Na2S2O3溶液直到蓝色刚好消失?而Cr3+绿色出现为止。 4、葡萄糖的测定
用移液管吸取25.00mL待测葡萄糖溶液于碘量瓶中,准确加入25.00mLI2 标准溶液。一边摇动,一边慢慢加入2mol/L NaOH溶液,直到溶液显淡黄色?。将碘量瓶加塞于暗处放置10,15min后,加2mL6mol/L HCl使溶液呈酸性,立即用Na2S2O3溶液滴定到溶液呈淡黄色,加入2mL淀粉指示剂,继续滴加到蓝色消失为止,记下读数。平行测定2次。
6126五、注意事项
1、K2Cr2O7与I2的反应不是立即完成,在稀溶液中进行更慢,所以一般需要放置5min以上。
2、K2Cr2O7还原后生成的Cr3+呈绿色,妨碍终点指示剂观察,需加水稀释,使颜色变浅。稀释还可降低过量I,避免空气中的O2氧化。
22
3、Na2S2O3滴定I2时,淀粉不宜过早加入,否则易与大量I2形成加合物,加合物中的I2不易与Na2S2O3作用。 4、滴定到终点的溶液,经一段时间后变蓝。如果不是很快变蓝,那是因空气中的氧化作用所致。如果很快变蓝,而且不断加深,说明溶液稀释太早,K2Cr2O7和KI的反应在滴定前进行得不完全,此时实验失败。 5、此处,加碱的速度不宜过快,否则过量的NaIO来不及氧化C6H12O6而歧化为不与葡萄糖反应的NaIO3和NaI,使测定结果偏低,此时的颜色也需仔细地观察。
-
六、思考题:
1、用Na2S2O3溶液滴定I2溶液和用I2溶液滴定Na2S2O3溶液时都是用淀粉指示剂,为什么要在不同时候加入,终点颜色变化有何不同,
2、标定Na2S2O3溶液时,加入的KI溶液的量是否要很精确,为什么,
专题4课题1硫代硫酸钠与酸反应的影响因素(6)
专题4 课题1 硫代硫酸钠与酸反应的影响因素
命题人: 杨帆 班级_________________ 姓名
23
____________________ 1.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施能使氢气生成速率加大的是 ( ) A(加少量CH3COONa固体 B(加水
C(增加铁片的量 D(不用铁片,改用铁粉
2.下列有关化学反应速率的说法正确的是 ( ) A(用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B(100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速度不变 C(SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率减慢
D(汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率减慢 3.将Ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将Bg粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是 ( )
4.将0.1 mol/L稀硫酸以相同体积与下列处于不同条件下的硫代硫酸钠溶液等体积混合,其中出现浑浊最快的是 ( ) A(10 ?、0.1 mol/L B(10 ?、0.05 mol/L C(20 ?、0.1 mol/L
D(20 ?、0.05 mol/L 5.“碘钟”实验中,3I,S2O82,I3,2SO42的反应速率可以用I3与加入的淀粉溶液显蓝色
,
,
24
,
,
,
的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20?进行实验,得到的数据如下表:
回答下列问题:
(1)该实验的目的是 。 (2)显色时间t2, 。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40?下进行编号?对应浓度的实验,显色时间t2的范围为 (填字母)
A、
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明, 对反应速率有影响, 反应速率越快,能表明同一规律的实验还有 (填实验序号);
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 (填实验序号); (3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 ,其实验序号是 。 (4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15?)相近,推测其原
因: 。
课题1:硫代硫酸钠与酸反应的影响因素 1 D 2 D 3D 4 C
5.(1)研究反应物I与S2O82的浓度对反应速率的影响
25
,
,
(2)29.3s (3)A
(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比) 6.(1)固体反应物的表面积 表面积越大,1和2 (2)1、3、4、6、8;2、5 (3)反应温度;6和7;8和9
(4)因为所有反应中,金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,所以溶液温度变化值相近
《硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素》同步检测(7)
1(把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响氢气产生速率的因素是( ) ( A(盐酸的浓度 C(溶液的温度
B(铝条的表面积 D(加少量Na2SO4固体
解析:选D。本题考查了影响化学反应速率的因素。主要 因素是物质自身的性质;外界因素是浓度、温度、压强、催化剂、接触面积等。
2((2011年镇江高二检测)通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行,使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中,能加快化学反
26
应速率的是(
)
解析:选C。扇子扇煤炉火的目的是增加反应物氧气的浓度,加快煤燃烧的速率。 3((2011年扬州高二检测)下列说法正确的是( ) A(增加水的浓度或温度可以加快镁跟水的反应速率 B(在高温密闭容器中发生反应CaCO3(s)应速率加快
C(增大H2SO4的浓度,可以加快锌与H2SO4反应制取氢气的速率
2D(在反应S2O23,2H=== S?,SO2?,H2O中,增大S2O3或H的浓度可以加快硫析出
,
,
,
,
CaO(s),CO2(g),增加CaCO3浓度可以使反
的速率
解析:选D。A项,水是纯液体,浓度可视为定值,而升高水的温度则可以加快Mg与H2O的反应速率。B项,CaCO3是固体,增加它的量,不能加快反应速率。C项,增加了H2SO4的浓度,若是浓H2SO4则不能得到H2。 4(下
27
列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A(用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B(100 mL 2 molL
,1
的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C(SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率减慢
D(汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢 解析:选D。铁在常温下遇浓硫酸“钝化”,A项错误;加入NaCl溶液,溶液的体积增大,盐酸的物质的量浓度减小,反应速率减慢,B项错误;升高温度,化学反应速率加快,C项错误;减小压强,反应物和生成物的浓度会减小,反应速率会减慢,D项正确。
5(影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 molL1、2 molL1、18.4 molL
,
,
,
1
28
)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学的实验报告如下表:
(1)甲同学表中实验步骤?为
____________________________。
(2)甲同学的实验目的是
____________________________________________________
________________________________________________________________________; 要得出正确的实验结论,还需控
制的实验条件是____________。乙同学为了更精确地研究浓
度对反应速率的影响,利用如图所示装置进行定量实验。 (3)
乙同学在实验中应该测定的数据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (4)乙同学完成该实验应选用的实
验药品是____________
________________________________________________________________________, 该实验中不选用某浓度的硫酸,
理由是______________________________________ ___________________________________________________
29
_____________________。 实验二:已知 2KMnO4,5H2C2O4,3H2SO4===K2SO4,2MnSO4,8H2O,10CO2?,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(5)针对上述实验现象,丙同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是______________的影响。 (6)若用实验证明你的猜想,除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是________(填字母)。 A(硫酸钾
B(硫酸锰
C(二氯化锰 D(水
解析:(1)要想通过实验比较法得出正确的结论,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件。所以?中加入的Mg、Fe、Cu应该大小、形状都相同。 (2)由实验报告的内容可知甲同学的实验目的是研究反应物本身的性质与反应速率的关系,所以还需要控制的实验条件是温度相同。
(3)可以通过单位时间里产生气体的多少或产生相同体积的气体所需时间的长短来比较化学反应速率的快慢。
(4)常温下Fe、Al遇浓H2SO4、浓HNO3钝化且Mg和浓
30
H2SO4反应无氢气生成,所以不能选用18.4 molL
,1
的浓H2SO4。
(5)影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等,结合本题的内容分析推测,还可能是催化剂的影响。
(6)因为该反应中无Cl出现,所以MnSO4为最佳答案。 答案:(1)分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg
(2)研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系 温度相同 (3)测定一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间) (4)Mg(或Fe)、0.5 molL
,1,
硫酸和2 molL
,1
硫酸 常温下Mg和18.4 molL
,1
浓硫酸反应生
成SO2;Fe在18.4 molL
,
,1
浓硫酸中发生钝化
(5)MnSO4(或Mn2)的催化作用 (6)B
31
1((2011年台州高二检测)演示铁在纯氧中燃烧实验时,将铁丝绕成螺旋状,其主要目的是( )
A(提高铁丝利用率 B(提高反应温度 C(增大反应的接触面 D(使瓶底氧气充分利用
解析:选C。做铁在纯氧中燃烧实验时,将铁丝绕成螺旋状,主要目的是增大反应的接触面,加快反应速率。 2(反应A(g),3B(g)最快的是( )
A(v(D),0.4 molL1s1
,
,
2C(g),2D(g),在不同情况下测得反应速率如下,其中反应速率
B(v(C),0.5 molL1s1
,
,
C(v(B),0.6 molL1s1
,
,
D(v(A),0.15 molLs
解析:选B。比较同一化学反应在不同情况下反应速率的快慢,应选用同种物质作标准。然后利用化学反应速率比等于化学方程式中各物质的化学计量数比,求出不同情况下,
32
用同一物质表示的化学反应速率,再进行比较。 若选用v(A)作比较标准,则:
1,,A选项:v(A)(D),0.2 molL1s1;
21,,
B选项:v(A)v(C),0.25 molL1s1;
21,,
C选项:v(A)v(B),0.2 molL1s1;
3D选项:v(A),0.15 molL1s1。
,
,
可见:v(B)>v(A),v(C)>v(D)。
3(100 mL 6 molL1H2SO4跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但
,
又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的(双选)( ) A(碳酸钠 C(硫酸钾溶液
B(水 D(硫酸铵
,
解析:选BC。首先在一定温度下明确氢气生成的量取决于H的量,因碳酸钠可与硫酸反应生成二氧化碳消耗H,而影响氢气的产量;水和硫酸钾都不消耗H,即不影响产量,但都能稀释硫酸而降低H的浓度,所以B、C均符合题意。
33
硫酸铵固体既不改变氢气的产量,也不改变反应速率。
4((2011年保定高二检测)下列判断正确的是( ) A(0.1 molL
,1
,,
,
盐酸和0.1 molL
,1
醋酸分别与2 molL1 NaOH 反应的速率相同
,
B(0.1 molL1 盐酸和0.1 molL1 HNO3分别与大小相同的大理石反应的速率相同
,
,
C(Mg和Fe与0.1 molL
,1
盐酸反应速率相同
,
D(大理石与大理石粉分别与0.1 molL1 盐酸反应的速率相同
解析:选B。影响化学反应速率的因素有内因与外因之分,内因指的是反应物本身的结构性质。例如:在完全相同的外界条件下,Mg、Fe由于自身金属活泼性的不同,反应速率
34
v(Mg)>v(Fe),外因主要指的是温度、浓度、压强、催化剂、反应物颗粒的大小、紫外线辐射等因素。A中0.1 molL1 盐酸与0.1 molL
,
,1
醋酸能自由移动地参与反应的c(H)是不相
,
同的,D中大理石粉改变了与盐酸的接触面积,所以改变了反应速率。改变物质的浓度与改变物质的量是两个概念,有时虽然增多了某种物质的量,但由于浓度未变反应速率并不受影响。如大理石分别与20 mL 0.1 molL
,1
盐酸、40 mL 0.1 molL
,1
盐酸反应的速率相同。
5(一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如
图所示:
下列描述正确的是( )
A(反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 molL1s1
,
35
,
B(反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 molL1
,
C(反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0% D(反应的化学方程式为:X(g),
Y(g)
Z(g)
解析:选C。观察曲线的走势可知,在10 s时,反应达到平衡,是一可逆反应,X减少了1.20,0.41,0.79 mol,Y减少了1.00,0.21,0.79 mol,Z增加了1.58 mol。则用Z表示反应速率为1.58 mol/2 L/10 s,0.079 molL1s1,A错;X减少了0.79/2 molL1,B错;反应
,
,
,
开始到10 s时,Y的转化率为(0.79/1.00)×100%,79%,则C正确;变化量之比等于系数比,X、Y、Z系数比应为:0.79?0.79?1.58,1?1?2,则D项不正确。 6(在一定温度下,A、B能在溶液中发生反应A,B===C,D。 a(将0.2 mol/L
A溶液和0.2 mol/L B溶液各20 mL混合 b(将0.5 mol/L A
溶液和0.5 mol/L B溶液各50 mL混合
c(将1 mol/L A溶液和1 mol/L B溶液各10 mL混合,同
36
时倒入30 mL蒸馏水 d(将1 mol/L A溶液20 mL和1.2 mol/L B溶液60 mL混合 反应开始时,反应速率由大到小的顺序是( ) A(d>b>c>a C(d>c>b>a
B(b>d>a>c D(b>c>d>a
解析:选A。本题需先把每种情况下混合溶液中A、B的起始浓度求出来,然后根据其浓度大小来比较化学反应速率的大小。混合后各物质的起始浓度(mol/L)为:
混合后浓度最大的是d序为d>b>c>a。 7(2SO2(g),O2(g)
V2O5
?2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A(催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B(增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C(该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D(在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1,t2内,SO3(g)生成的平均速c2,c1
率为v
t2,t1
解析:选D。催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率;增大反应体系压强的方法有许多种,当向反应体系中充入无关气体时,压强增大,但反应速率不变;降低温度将减慢反应速Δc
37
率,达到平衡的时间增长;由化学反应速率数学表达式:v,D叙述正确。
Δt8((2011年龙岩高二检测)进行如下实验:在锥形瓶a中放入1 g绿豆粒大的碳酸钙,在锥形瓶b中加入1 g粉末状的碳酸钙,分别加入50 mL 1 molL
,1
的盐酸。如图所示(x表示时
间,y表示生成气体的质量),能正确表示实验结果的是(
)
解析:选C。当碳酸钙的接触面积较大时,化学反应的速率较大。根据反应物的性质,相同质量的碳酸钙与足量盐酸反应,最终收集到的气体的量是相同的。
HCl9(某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3,Br2――?CH3COCH2Br,HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:
(A(增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大 B(实验?和?的v(Br2)相等 C(增大c(HCl),v(Br2)增大 D(增大c(Br2),v(Br2)增大
解析:选D。从表中数据看,??中CH3COCH3、HCl的浓度是相同的,而?中Br2的浓度Δc
38
比?中的大,所得结果,时间变长,由v,v(Br2)相等,D项错。其他选项依
Δt
次找出表中两组相同的数据,看一变量对另一变量的影响即可。
10((2011年常州高二检测)在KIO3、KHSO3的酸性混合溶液中加入少量KI和淀粉,不停地搅拌,有下列反应发生:?IO3,5I,6H===3I2,3H2O ?I2,HSO3,H2O===2I,SO24
,
,
,
,
,
,
,
,3H。当反应进行到15 min时,溶液突然变为蓝色,随之又很快消失。这一反应被称做时钟反应,有人用它来解释生物钟现象。下列有关说法不正确的是( ) (A(在整个反应过程中,起催化作用的物质是KI B(上述两个反应中,反应速率较快的是? C(时钟反应的快慢由反应?决定
D(“溶液突然变为蓝色,随之又很快消失”这一现象与?
39
?的反应速率有关
解析:选C。由反应??可以得出KI是KIO3、KHSO3反应的催化剂,反应中生成的I2能使淀粉溶液变蓝色,由题给信息——反应进行到15分钟时,溶液变蓝,说明反应?很慢,它决定了时钟反应的快慢。
11(已知硫代硫酸钠溶液与稀H2SO4反应可析出单质硫沉淀:Na2S2O3,H2SO4===Na2SO4,S?,SO2?,H2O,某同学按下表进行实验,请你判断哪一组先出现浑浊,
答案:解析:反应物浓度越大,反应温度越高,反应速率越快。由编号1和3可以看出,两反应浓度相同,但温度3高于1,故3先出现浑浊,再将3和2比较,3的温度、浓度均比2高,故最先出现浑浊的是第3组。 答案:第3组
212(“碘钟”实验中,3I,S2O28===I3,2SO4的反应速率可以用I3与加入的淀粉溶液显蓝
,
,
,
,
,
色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20 ?下进行实验,得到的数据如下表:
(1)该实验的目的是
40
___________________________________________________
__________。
(2)显色时间t1,________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 ?下进行编号?对应浓度的实验,显色时间t2的范围为________(填字母)。 A(44.0 s
B(22.0,44.0 s D(数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是
____________________________________
___________________________________________________
_____________________。 解析:(1)由表格的栏目设置(浓度、时间的变化)可以推测实验的目的是研究浓度对反应速率的影响。
88.0 s(2)由表中数据进行分析可知,实验?的反应速率应是实验?的3倍,所以t1,29.3 s。
3(3)温度对反应速率影响的一般规律是:温度升高,反应速率增大,所以?组数据的显色时间小于22.0 s。
(4)由5组数据的关系可以得出显色时间与反应物起始浓度乘积成反比(即反应速率与反应物起始浓度乘积成正比。
答案: (1)研究反应物I与S2O28的浓度对反应速率的影响 (2)29.3 s (3)A (4)反应速率
,
41
,
与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)
13(有趣的化学实验能激发学生学习化学的兴趣,提高学习积极性,同时也活跃课堂气氛。在中学化学教材中,可以挖掘许多有趣的实验,例如:
?.[火球游泳]水火不相容,这是人们公认的常识,从来没有看见过火球能在水面上游来游去。然而,某化学兴趣小组的同学,做了一个“火球游泳”小魔术。他在一个100毫升的烧杯里面装上自来水,然后用镊子将一块豆粒大的金属钾,轻轻地放在烧杯里,这时,烧杯里的水面上立刻生成个火球,这个火球在水面上滚来滚去,同时发生嗤嗤的响声,场景十分壮观。 ?.[“蓝瓶子”实验]在250 mL平底烧瓶中依次加入2 g氢氧化钠、100 mL蒸馏水、2 g葡萄糖(粉末),振荡使其溶解。滴入4,6滴0.2%的亚甲基蓝溶液,塞上瓶塞(如图),振荡烧瓶,溶液呈蓝色。静置,约3分钟后蓝色消失,变为无色。再次振荡,无色溶液又呈蓝色。可反复多次。已知:亚甲基蓝容易被还原。根据上述实验,回答下列问题:
(1)实验室中金属钾应保存在______________________,原因是________________________________;化学兴趣小组的同学取出一小粒金属钾的操作是
42
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)写出?中金属钾发生反应的
离子方程式: __________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)为探究“蓝瓶子”实验是什么原
因引起的,某同学做了以下实验:
A(从烧瓶中取出溶液注满一支试管,塞上橡皮塞。试管
中的溶液由蓝色变为无色,再振荡试管溶液不能变蓝。
B(在原烧瓶中经A处鼓入空气,溶液又慢慢变蓝了。静
置片刻后,蓝色又消失。再次鼓入空气,又慢慢变蓝。
C(为了进一步弄清是何种成分引起的,他又继续探索。
从A处改通纯净的N2、CO2,都不能使烧瓶中的无色溶液
变蓝。把制得的氧气从A处通入,发现上述无色溶液慢慢变
为蓝色。 到此为止,“蓝瓶子”实验原理有了科学结论,请
你总结“蓝瓶子”实验的变色原理:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析:本题实验?主要结合课本
学习的金属钠知识作进一步拓展,不难回答出问题。实验?
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要结合探究过程中讲述的有“氧”或无“氧”的情况进一步想到还原,氧化之间的关系。 答案:(1)煤油或石蜡里 金属钾很活泼,容易跟空气中的氧气、水蒸气等物质反应 用镊子从试剂瓶中取出一块金属钾,放在滤纸上把煤油吸干,用小刀切去一小粒金属钾,剩余的放回试剂瓶中
(2)2K,2H2O===2K,2OH,H2?
(3)首先亚甲基蓝被葡萄糖还原,还原后的无色物质,又被空气中氧气氧化,又成为亚甲基
蓝,呈现蓝色
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