01611班无机选论读书报告(编辑修改稿)

01611班无机选论读书报告(编辑修改稿)内容摘要：

性可能主要来于铝的无机态化合物，用柠檬酸与铝盐反应能大大的降低铝的毒性；在 PH 值8——9 条件下，水中的铝酸根离子浓度高于 0。 5MG/L 时也会使鲑鱼致死，沉淀的氢氧化铝不会使鲑鱼急性中毒；另有研究表明，草鱼仔鱼在 PH5。 0 的软水中铝致死浓度为 0。 1MG/L，在硬水中当铝的浓度为 2MG/L 以上时，就会产生絮凝作用，此时，仔鱼在高铝浓度（ 16MG/L）中 4D 以上也未出现死亡。 因此，铝的毒性除鱼浓度、价态有关外，还取决于水的 PH值与硬度（ Ca2+还量）。 3．铝对人体的毒性效应 Ⅰ 铝进入人体的渠道 （ 1）铝净水剂的使用 自 19 世纪末叶美国首先将硫酸铝用于给水处理以来，一直被广泛应用，在最早时中国人也有用明矾净水的习惯。 目前世界各国水厂多采用用铝盐（如硫酸铝、明矾、聚硫酸铝、聚氯化铝）对饮水进行净化，这些可溶性酸性的水（用漂白粉或氯气消毒的自然水）更易使AL3+溶出随饮用水进入人体。 （ 2）铝膨松剂的作用 目前常用的膨松剂有明矾和磷酸铝钠，在制作油条、粉丝等膨化食品时加入，随食用AL3+进入人体 11 （ 3）制炊具的不当使用 在使用铝制炊具时接触酸、 碱、盐等也可以使大量 AL3+溶出进入食物中。 又如我们习惯用铝锅烧开水，此水中铝含量大于 216181。 g/L，最高可达 4631181。 g/L，比自然水和铁锅煮水高出 9—190 倍。 （ 4）茶及含铝药剂的使用 饮茶虽有利健康，但多种茶叶中含铝量也很高，如绿茶含 403。 31181。 g/L，红茶已含 485。 79181。 g/L，花茶含 319。 06181。 g/L，在茶叶的泡制过程中 AL3+会溶出进入人体。 血液透析时透析液含铝多，也可引起铝在体内的滞留；长期使用氢氧化铝胃药也会造成铝在人体内的蓄积，但这不是主要的。 Ⅱ 铝对人体的毒性效应 正常人体含 铝量 50—100mg，人体摄入的铝 99。 7%来自食品、饮料和饮水，每天从饮食中摄取铝平均 45mg左右。 进入胃肠道的铝吸收率为 0。 1%，大部分随粪便排除体外，少量的铝经肠道吸收入人体。 近 10 年来人们发现了铝的毒性，并引起了重视。 普遍认为铝的毒性主要表现为对中枢神经系统的损害，临床上铝中毒的表现主要有铝性脑病、铝性胃病和铝性贫血等，老年性痴呆症的发生增多就于铝在体内的积累有关，医学研究发现该病的病人脑组织中含有高浓度的铝。 将 ALCL3 注入猫脑等动物实验也证实了着一点。 原因时神经元吸收铝后，铝进入神经核内，改变了 细胞的骨架，导致痴呆病的发生。 铝在人体内还能干扰磷的代谢，铝在肠道内课可于磷酸盐形成不溶性的 ALPO4，阻止肠道对磷的吸收，从而使血液中和其他组织内磷的总量减少，磷在生物体内起着很重要的作用，磷的缺少会引起机体的代谢紊乱，也会影响机体对钙的吸收，造成机体脱钙的现象，最终导致骨软化症。 另外， AL3+能取代重要酶及生物分子上的 Mg2+，与生物配体形成比 Mg2+更稳定的化合物，抑制 Mg2+依赖酶活性的。 Mg2+对神经系统有抑制作用，低镁时神经肌肉兴奋性增强，因此，一旦 AL3+取代 Mg2+，将引起机体代谢的不平衡 ，造成神经系统等各个方面的疾患。 总之，铝在人体中引起的毒性时缓慢的，长期的，不易察觉的，但是一旦发生代谢紊乱的毒性反应，则后果时严重的时不可恢复的。 4．总结 迄今为止，自来水工业普遍采用铝盐净化饮用水，国内现有生产方法制得饮用水含量比原水一般高出 12 倍，这对人体可能构成一定的不良影响，因此水的净化处理技术有待进一步改进。 少施或不施酸性化肥如硫铵、氯化铵等，降低土壤的酸度，使 AL3+尽量少的释放出来，以免影响作物的生长。 我国在这方面也有改进，多生产尿素，炭铵等中性肥料和腐植酸类肥 12 料。 铝对环境的污染与 酸雨有关，我国南方等地酸雨现象比较突出，酸雨可使工业含铝泥和土壤中的铝转变为可溶性铝，从而给作物带来毒害及水体污染。 我国正发展排烟脱硫的化学方法，控制 SO2 的排放，以便减少酸雨的降落。 改良不合理的的饮食习惯，尽量减少 AL3+的入口渠道，丢掉传统油条膨送剂的使用，治疗胃病的药物尽量避开 AL（ OH） 3D 的制剂，改用胃动力药。 13 缓冲溶液 01611 许晓敏 一个耐人寻味的实验现象 如果往 升纯水里滴入 1M的稀盐酸，用 pH试纸测得溶液 pH值从 7 变成了3， [H +]增大到原来的一万倍 ；如果往 升纯水里滴入 毫升 1MnaOH 溶液，那么测得溶液的 pH值从 7 变成了 11， [H+]是纯水的万分致意。 这两个实验说明，即使少量的酸或碱，对纯水的 pH 只也有很大的影响。 先看看下面两个实验。 在两个同样盛铀 .1 升 醋酸和 醋酸钠混合溶液的烧杯里，同样加入甲基橙指示剂后，溶液都呈黄色；如果 pH 试纸测定他们的 pH 值，都小于 5。 然后再往这两个烧杯分别加入 毫升 1M的稀盐酸和 1MnaOH 溶液，发现两边溶液的颜色都没有明显的变化，如果 pH 试纸测定它们的 pH，也没有明显区别。 这是什 么愿因呢。 确实是一个耐人寻味的现象。 这种现象应怎样解释呢。 原来，在加入强酸或强碱以前，混和溶液里的离子和分子间意见存在一种暂时的平衡状态，醋酸钠是完全电离的，因此 [Ac— ]大于 0。 1M 醋酸溶液里的 [Ac— ]。 同时，由于同离子效应， [HAc]也增大了。 也就是说，在醋酸和醋酸钠的混合溶液里，存在大量醋酸分子和醋酸根离子。 这时候往混和溶液里加入少量强酸，强酸电离主力的氢离子就会使溶液里的 [H+]增大，打破了溶液原来的电力平衡，使电离平衡想生成醋酸分子的方向移动。 这样，新加入的氢离子由于和溶液存在的醋酸根 离子结合，就几乎被完全消耗掉了，所以溶液里的 [H+]也就不会发生明显的变化。 再看看往混和溶液里加入少量强碱时候的情况。 强碱电离出来的氢氧根离子和溶液里的氢离子结合，生成难电离的水分子，使得溶液里的 [H+]减小，结果，溶液的电离平衡就向生成氢离子的方向移动。 因为被氢氧根离子消耗的氢离子不断由醋酸分子的电离而得到补充，所以溶液里的 [OH]也不会有明显的变化。 同样，其他由弱酸和弱酸盐所组成的混和溶液（如 HF—NH 4F）或由弱碱和弱减眼所组成的混和溶液（如 NH3H 2O—NH4Cl）也具有同样的性质。 缓冲溶 液 通过大量实验，说明各种弱酸和它们的盐或是弱碱和它们的盐所组成的混和溶液都具 14 有抵抗少量外来强酸或强碱对它们施加影响的能力。 这种能够抵抗少量强酸或强碱因此能够保持溶液的 [H+]pH 只基本上不变的溶液，叫做缓冲溶液，这种左右，叫做缓冲作用。 在这里，要特别注意 ―少量强酸或强碱 ‖几个字。 如果加入的是大量的强酸或强碱，溶液的缓冲作用就会受到破坏，甚至完全失去缓冲作用。 缓冲溶液不仅能抵抗少量强酸和强碱，而且还能抵抗稀释。 也就是说，把缓冲溶液在一定范围里稀释的时候，溶液的 [H+]或 pH 值仍然保持不变。 这是因为加水稀释 的时候，弱酸和弱酸盐的浓度或者弱碱和弱碱盐溶液的浓度同时按比例减小，它们的比值不变，所以不影响溶液的 pH值但是如果过分稀释，由于弱酸或弱碱的电离度等回受到影响，因此引起弱酸和弱酸盐或弱碱和弱碱盐浓度比值的变化，也就会对 pH 值有影响。 同样，当弱酸和弱酸盐或弱碱和弱碱盐溶液里的水分有少量的蒸发，溶液变浓的时候， 由于同样的原因，溶液的 pH 值也不会改变 缓冲溶液的组成 缓冲溶液所以具有抵抗少量外来酸、碱、的作用，是因为溶液里汉语 ―抗酸成分 ‖和 ―抗碱成分 ‖组成的缓冲对。 根据缓冲对组成的不同，缓冲溶液一般有以下三种 类型： 一种类型是有弱酸和弱酸盐组成，例如： 弱酸（抗碱成分） 弱酸盐（抗酸成分） CH3COOH CH3COONa H2CO3 NaHCO3 H3BO3 NA2B4O7 另一种类型是有弱碱和弱碱盐组成，例如： 弱碱（抗酸成分） 弱碱盐（抗碱成分） NH3H 2O NH4Cl 还有一种类型是由两种不同酸度的酸式盐组成，例如： 酸 式盐（抗碱成分） 对应的次级盐（抗酸成分） NaHCO3 Na2CO3 NaH2PO4 Na2HPO4 缓冲溶液的应用 缓冲溶液在生理上，在科学研究和工农业生产上都有广泛的应用。 例如，人体血液的 pH值能经常保持在 左右，就是由于人体的血液里含有 H2CO3 — NaHCO3等弱酸和它们的盐形成的缓冲溶液，使血液具有缓冲作用因此即使想血液里注射入少量的碱性药物或酸性药物，血液也 能自行调节 pH 值。 在一般情况下，人体经过某种运动，特别使在剧烈的运动以后，身体里往往会产生酸（主要 15 使乳酸），它必然使血液里的酸性增强， pH 值降低，这都会损害细胞提。 这时候，由于 H2CO3 — NaHCO3的缓冲对存在，就发生了下面的反映： H++HCO3—=H2CO3 ， 因此可以除去多余的氢离子，维持了人体的正常酸碱度。 当有过量的碱性物质进入血液的时候， H2CO3 — NaHCO3缓冲对有会发生下面的反应： OH —+H2CO3=H2O+HCO3—， 就又除去了多余 的氢氧根离子。 可见，人体血液的 pH 值正是通过上面的缓冲作用维持在 左右的。 有的人在剧烈运动以后会感到头晕，甚至手脚发生抽搐，这是因为剧烈的运动使人体呼吸速度加快，吸入的氧气增多，血液里的二氧化碳被大量赶出体外，因此二氧化碳和碳酸暂时不足而引起的。 土壤里也存在着缓冲溶液，主要起作用的使 KH2PO4和 K2HPO4组成的缓冲对，当过量的氢离子进入土壤的时候，可以通过以下反应被除去： H++HPO42—=H2PO4—。 当有过量的氢氧根离子进入土壤的时候，又可以由以下反应降低氢氧根离 子进入土壤的时候，由可以由以下反应降低氢氧根离子的浓度： OH—+H2PO4—=H2O+HPO42—。 这就防止了外界酸性或碱性物质进入土壤引起土壤的 pH 值的剧烈变化，也就使农作物避免了 ―烧死 ‖的危险。 16 MgO在高温时的还原挥发现象 01611 沈莹 摘要： 通过对 MgO+C和 MgO+CO体系的热力学分析，表明 MgO在高温、低 Pco下被碳或CO 还原。 变温热重实验证实， MgO 在 1300oC 几乎不失重，碳粉在 1300 oC的平均失重率为 %,MgO+C在 1300 oC的平静失重率为 %。 恒温热重和高气流速度下的恒温热重实验中，都产生絮状 MgO 晶体，证明 MgO 在高温下确定能与碳或 CO 反映，产生还原挥发现象。 关键词 ： 硼镁铁矿、热重、 MgO、还原挥发、热力学分析 引言 ：硼镁铁矿是我国特有的多元素共生矿床，经过我国科技工作者的多年研究，用火法或水法冶金可将其中的铁和硼分离出来，并开发铁和硼的系列产品。 硼镁铁矿中 MgO 质量分数为 14%~25%，远比一般铁矿中 MgO 质量分数（ 0。 32%~2。 28%），高涞源钢厂 100m3 高炉多年冶炼 MgO 质量分数 7。 85%。 硼镁铁矿的生产实践和河北冶金研究所在 15 m3小高炉中冶炼 %的涞源矿时发现，炉料中的 MgO 存在收支不平衡问题。 按配料计算，渣中 MgO 质量分数应为 29%~30%，实测渣中 MgO 只有 24%~26%,因此认为 MgO 在炉内可能存在挥发富集现象。 更为引人注意的是，镁总是以其氧化物的形式在炉身上部的炉瘤附近被发现，由宣钢炉瘤成分分析表明，炉瘤中 MgO 含量远大于烧结矿中 MgO 含量。 有研究者认为， MgO 可能被碳或 CO还原为镁蒸汽，气态镁在上升过程中与 SiO2 发生置换反应，但缺乏实验事实。 鉴于硼镁铁矿如此高的 MgO 含量，本文通过热力学分 析和还原热重实验，探讨了 MgO 的还原挥发行为。 1 热力学分析 硼镁铁矿中的铁，以氧化物的形式与 MgO 和 B2O3 等形成复合氧化物，在高炉冶炼过程中，铁氧化物被逐级还原为金属铁 MgO 除与 FeO 和 SiO2 等酸性氧化物造渣外，有可能与碳或 CO 坟茔生成气态镁，起反应方程式如下： { MgO +C = Mg(g) +CO G1=(KJ/mol) { MgO +CO = Mg + CO2 G2=(KJ/mol ) 在标准状态下两个反应的起始温度分别为 2195K 和 3726K，似乎不可能发生。 假设高炉内 CO 的平均分压为 30Kpa， CO2 的平均分压为 8 Kpa，在 1200 oC 以上，设 PMg分别为1*10 1*104和 1*10， Kpa计算了两个反应的自由能变化，列于表，由表中数据可以看出在 1200~1400 oC，低 PMg条件下， MgO 的还原是可能的。 另外，镁是极其活泼的金属，在 17 炉内氧势高的部位肯定被再氧化，使镁的分压进一步降低，分压值几乎趋于零，因而有利于镁还原挥发。 2 实验结果与讨论 MgO 为分析纯试剂，实验前经 1200 oC 灼烧 4h，还。