化學機理范文精選

化工機械設備產生腐蝕的機理分析

電化學腐蝕機理

由于機械設備大部分都是金屬外殼，而金屬表層與離子導電介質非常容易發生電化學反應，這樣一來便會引起電化學腐蝕，從而使設備遭受嚴重的破壞。所有根據電化學機理產生的腐蝕都至少包含一個陽極和一個陰極反應，并且還會通過金屬本身的電子流以及介質當中的離子流互相聯系。其中陽極反應屬于氧化過程，簡單來講就是金屬離子從金屬當中轉移至介質當中，在這一過程中，會釋放出大量的電子流，這部分電子流會與介質中的離子流相互聯系，并結合到一起，進而引起電化學反應；而陰極反應則主要是對于介質中的氧化劑成分而言的，其通過對陽極中的電子進行吸收進而形成的還原過程。在電化學腐蝕的整個過程中，因電流并不會對外做功，一般都是腐蝕電池的內陰極發生自耗反應，這樣一來便會導致金屬遭受腐蝕的速度加快。

工業大氣腐蝕機理

由于化工機械設備長期在工業污染較重的區域內運行，在這樣區域中，空氣中一般都含有大量的揮發物，如二氧化碳、硫酸、氫氧化物以及硫化物等等，并且還會含有大量的工業分層，而這些種種都是具有極強腐蝕性的介質。當它們在潮濕的條件下，酸性氣體便會與H2O相結合，并生成無機酸，這些酸具有非常強的腐蝕性。舉個簡單的例子，鐵質合金在這樣的介質中會發生一系列化學反應，從而會導致其被嚴重腐蝕破壞。在工業大氣的環境中，機械設備腐蝕大多都是由電化學和直接化學腐蝕綜合作用所導致的。從這兩種腐蝕的本質上講，它們全部都屬于金屬原子失電子后轉變為離子的氧化過程。而兩者之間唯一的區別是環境背景有所不同。化學腐蝕是金屬與介質發生的化學反應，此時的環境多為高溫、干燥，而電化學腐蝕則基本都是發生在較為潮濕的環境當中。

化工機械設備的防腐設計要點分析

［摘要］當前素質教育改革力度在不斷加大，對中職學生的化學學習要求也更加嚴格。但是在中職學生無機化學的基礎還沒有打牢的情況下，就要接觸有機化學的學習，導致學生學習化學的興趣大大降低。所以中職教師必須重視教學革新，在有機化學與無機化學的教學中，要利用創新的教學模式，及時更新教學內容，最大限度激發學生對化學的興趣，從而促使二者有效銜接。

［關鍵詞］有機化學；無機化學；有效銜接

為了適應新課標的革新，中職教師要及時做出教學改革，無論是教學內容還是教學形式都要重新規劃，因為學生剛步入中職，而且大部分中職學生學習基礎比較差，對化學沒有清楚的認知，導致大多數學生還不能很好地適應教學的革新模式。

一、有機化學和無機化學

有機化學在化學的版塊中占據著重要位置，是化學完整體系中的一員，有四個學習部分：化學反應、分子結構式、反應機理和物質的化學性質。其中，最主要的學習內容是化學性質，反應機理是整個有機化學學習的基礎，在學習中只有學會最基本的內容，也就是化學中的機理，才能開展化學學習的深入研究，才能學會知識的貫通。由此掌握好化學機理對未來的化學學習有至關重要的作用。而無機化學是整個化學的核心內容，起著決定性作用。無機化學接觸的層面比較廣，也是化學中最古老的分支學科，無機物包括所有的化學元素和它們的化合物，大部分的碳化合物除外。由此來看，二者并不是兩個獨立的學科，所以要將兩者的通性進行緊密銜接，在銜接過程中凸顯各自的特性，從而使無機化學和有機化學的銜接對學生的學習起到重要作用，進一步提升學生的學習能力[1]。

二、激發學生學習興趣，加強學生學習動力

[摘要]有機化學是一門非常重要的專業基礎課。在有限的教學時間內盡可能的全面提高學生的有機化學綜合素養是有機化學教師的一項重要任務。我們認為電子理論對有機化學中的離子型反應的發生、反應位點、活性都有非常好的解釋作用，在教學實踐中使用電子理論教學法有助于把眾多分散的有機反應整合起來，形成一個整體，電子理論就是它們的主線。除此之外，在教學過程中不失時機的插入化學史的內容豐富課程教學，提高學生的學習興趣和綜合素質。化學安全觀念在化學中同樣非常重要，因此我們認為在課程中有必要引入相關的安全知識，提高學生的安全意識。

[關鍵詞]有機化學教學；電子理論；化學史；安全意識

有機化學是高等教育中非常重要的一門專業基礎課[1]，是化學、化工、藥學[2-4]、醫學、食品[5]等眾多專業的專業基礎課，涉及的專業面和學生面都很廣。如何上好有機化學課，如何在有限的時間內提高學生的有機化學素養是有機化學教師面臨的一個重要問題。有機化學是一門博大精深的課程，涉及眾多有機化合物的性質和大量的有機反應，并且有機反應的變化非常豐富、應用及其靈活。在有限的課程時間內，如何通過學習有機化學這門課程使學生具有較好的有機化學的思維和素養，對有機化學教師而言是極具挑戰的。通過多年的有機化學教學實踐，筆者認為在有機化學課程中必須抓住主線，利用有機反應中的電子理論[6,7]把眾多復雜的有機反應進行整合，如親電加成、親電取代、親核取代、親核加成等。反復利用電子理論對這些反應進行系統的講解，使學生在本質上理解反應的為什么發生、如何發生及其反應結果。同時在課堂教學中引入相關化學史的知識提高學生的學習興趣和他們的全面素質，以及在課程中加強安全意識的教育都不容忽視。

1在有機反應中引入電子理論進行教學

在講解有機反應過程和反應活性等知識內容時，引入電子理論教學，引入較為合理的邏輯概念，有利于學生對有機反應本質的理解和反應活性之間的差別。有機電子理論是用正負電荷吸引的性質，來說明化學反應的發生方式，即發生的位置和順序，發生的難易程度。因此，它把分子中電子攜帶的電荷分布情況，也就是以電子密度作為基礎概念來思考化學反應。電子密度的大小、增量已被量子中的理論計算和物理測定所證實，并獲得化學界的承認。化學家中把這種電子密度當做類推的基本概念，廣泛用于說明和理解各種化學現象。電子理論認為，分子中，電子(攜帶負電荷聚集的位置，即電子密度大的位置)，容易與攜帶正電荷的試劑(親電試劑具有吸引電子的性質)發生化學反應。反之，電子密度小的位置容易與攜帶負電荷的試劑(親核試劑，具有排斥電子性質的一方)發生化學反應。利用電子理論能夠輕而易舉的解釋有機反應中的離子型反應，而我們大學有機化學的教學當中，大部分反應是離子型反應，如親電加成反應、親核取代反應、親電取代反應、親核加成反應等。當然電子理論的理解有一個過程，學生在剛開始接觸的時候很難理解電子密度的概念。在教學過程中需要逐步為學生打下一定的物理基礎，如電子-電子云-電子密度等概念，使學生能夠從微觀的角度、物理的角度去理解有機分子、有機原子，同時強化電負性、誘導效應、立體效應、共軛效應等概念，讓學生從高中學習化學的思維中轉變過來，使用一種全新的有機化學微觀思維方式來理解反應為什么發生、為什么在這個位點最容易發生、反應活性變化等現象。從而從本質上理解反應，在以后的學習和工作中能夠舉一反山，真正達到學習有機化學的目的。

2在課堂中引入化學史教學

1水巖化學作用過程

水巖化學作用過程的化學機理主要是指地下水和巖石之間發生的各種化學反應，如溶解作用，水合作用，水解作用，酸性腐蝕等，下面就這些影響因素進行詳細論述。

1.1溶解作用在長時間的地下水和巖石的接觸過程中，在巖石中存在的一些鈉、鉀等離子以及一些含酸的鹽類可以直接溶于地下水，隨著時間的積累，這些含有了腐蝕性物質的水會對巖石的結構造成不利的影響。而且，由于在巖石內部，尤其是那些顆粒之間都不可避免的存在大量的裂紋，然而存在于巖石空隙中的不同溶液可以逐漸滲透到巖石的顆粒中，并發生不同的化學反應。除此之外，在水溶液中含有的二氧化碳等氣體也會對巖石的溶解產生不利的影響。同時，巖石的組成成分以及巖石所處的溫度和濕度條件的變化都會對巖石的溶解造成不同程度的影響。

1.2水解作用由于在地下水中存在有大量的氫離子和氫氧根離子，因此使地下水成為了具有極強腐蝕性的溶液，正是由于這兩種離子的存在，很容易使弱酸或是弱堿的鹽類礦物質發生解離，解離物可以和水中的這兩種離子結合生成新的物質，使巖石原有的結構和成分發生變化。巖石的水解作用是普遍存在的一種水巖化學作用。而且，隨著水解過程的不斷進行，會產生大量的粘土物質，進而對斜坡的穩定性造成不利影響。

1.3氧化還原作用由于地下水也存在一定的流動性，使得地下水中含有一定量的游離氧。而氧化作用發生的先決條件就是存在有游離的氧離子。因此，水巖作用過程通常發生在地下水面以上的地表巖層，而在游離氧較少的地區，主要發生還原反應。

1.4離子交換作用由于在地下水溶液中存在有多種的陰離子和陽離子，在這些離子中那些結合能力強的離子可以將巖石中含有的一些離子置換出來，進而產生新的物質。最為常見的是，水中含有的氫離子可以將巖石中含有的鉀離子和鈉離子置換出來，進而導致巖石的溶解。地下水和巖石之間的水化作用嚴重破壞了巖石的結構，并降低了巖石的強度。1.5其他因素這些因素主要包括酸性腐蝕和化學沉淀等。所謂酸性腐蝕就是在水中含有的酸性物質對巖石的腐蝕作用，其主要是含有的弱酸性鹽類物質導致的巖石的溶解。而所謂的化學沉淀則是指因為水分的蒸發和伴隨著溫度的變化，使某些物質從巖石中脫落，破壞巖石結構的穩定性。除此之外，化學沉淀也是導致礦床形成的一個關鍵性因素。

在干旱區水文學中，湖泊的研究是非常重要的。從生態學的角度研究干旱區的湖泊是20世紀80年代末90年代初開始探索的[1]。干旱區內陸湖泊水系是一個獨立的自然地理系統[2，3]，要揭示其科學內涵，必須從總體上進行國際性的聯合研究。1993年起，中、哈(哈薩克斯坦國家科學院)兩國科學家把亞洲中部(中亞部分)的湖泊作為一個完整的區域系統，實現跨學科的綜合研究，取得了很好的成果，豐富了生態循環的理論。之后，中國學者對我國干旱區的湖泊進行了觀測研究[3～10]，證實了合作研究成果的科學性和實用性。

亞洲中部干旱區咸海地區居民親眼目睹了咸海的衰亡[1]，羅布泊、艾丁湖、瑪納斯湖、艾比湖、巴里坤湖、博斯騰湖和巴爾喀什湖地區人民親身經歷了生態與環境惡化所帶來的災難，事實告訴人們，咸海的消亡完全是人類一手造成的。為了迅速增加中亞棉花灌溉面積，明知咸海正在消亡，仍人為地加強了這一趨勢。雖然當地的專家學者反對“澆水作業全面機械化”，卻被濕潤區來的專家學者所取代。后者，雖然具有很好的技術，但對當地實際——干旱區湖泊水生態學基本知識的缺乏……。

咸海的消亡只是世界輿論所注意到的一個側面，更糟糕的是中亞經受著雙重荒漠化的威脅。其一，來自咸海干涸湖底的有毒鹽類和塵埃微粒。他們被風揚起并搬運到灌溉地及周邊地區；其二，源于灌溉地本身，地下水位升高，土壤鹽漬化。其結果是大片的土地被污染，這些土地正逐漸變成荒漠。

歷史教訓告誡人們，干旱區湖泊不同于濕潤區，干旱區湖泊有其自身的特征，應該加強對其研究，以期能給子孫留下茂盛的草場、清澈的河水和肥沃的土地。1干旱區湖泊水系的獨特性

近期研究表明，水和其他物質一樣在全球循環的背景下，在各個地區實現區域性循環，例如咸海、博斯騰湖、艾比湖等與帕米爾—天山山區產流系統之間的循環。這一無地表徑流和地下徑流與全球大洋相通，也不與其他集水區相連，即無水力學聯系的水分循環的相當大部分分布在內陸水體流域。特別突出的是分布在地球上最寬的干旱帶的歐亞大陸腹地。這個地區又分成若干個水力學上互不相通的局部集水區，其中較大的內陸湖有里海、咸海、博斯騰湖、烏倫古湖、瑪納斯湖、巴爾喀什湖、阿拉湖、艾比湖、羅布泊、伊塞克湖、田吉茲湖。湖群有北哈薩克斯坦的謝列特湖群、恰內湖群、庫倫達湖群等。

上述每一個水域在水文學上都有自己的水分、能量和其他物質循環系統，是一個相對獨立的水利系統。內陸湖流域在陸地上的質量、能量交換是具有極大局部性的流域結構。由于局部循環是在全球循環的背景下進行的，因此，每一個這樣的流域又是一個開放的系統。而且擁有自己的徑流形成區(山區)、自己的水系(天然河流)、自己的尾閭(內陸湖水體)以及自己定常的氣流(山谷環流)。咸海的河川徑流形成區(產流區)是帕米爾和天山山系，巴爾喀什湖的產流區是中國西部天山山脈，博斯騰湖的徑流形成區是中國天山南坡，艾比湖和瑪納斯湖是中國天山北坡和阿拉套山等等。