⑴ 高中所有的化學實驗儀器 及作用
化學實驗-基本操作部分
1:常用的儀器(儀器名稱不能寫錯別字)
A:不能加熱:量筒、集氣瓶、漏斗、溫度計、滴瓶、表面皿、廣口瓶、細口瓶等
B:能直接加熱:試管、蒸發皿、坩堝、燃燒匙
C:間接加熱:燒杯、燒瓶、錐形瓶
(1)試管 常用做①少量試劑的反應容器②也可用做收集少量氣體的容器③或用於裝置成小型氣體的發生器
(2)燒杯 主要用於①溶解固體物質、配製溶液,以及溶液的稀釋、濃縮②也可用做較大量的物質間的反應
(3)燒瓶----有圓底燒瓶,平底燒瓶
①常用做較大量的液體間的反應②也可用做裝置氣體發生器
(4)錐形瓶 常用於①加熱液體,②也可用於裝置氣體發生器和洗瓶器③也可用於滴定中的受滴容器。
(5)蒸發皿 通常用於溶液的濃縮或蒸干。
(6)膠頭滴管 用於移取和滴加少量液體。
注意: ①使用時膠頭在上,管口在下(防止液體試劑進入膠頭而使膠頭受腐蝕或將膠頭里的雜質帶進試液 ②滴管管口不能伸入受滴容器(防止滴管沾上其他試劑) ③用過後應立即洗滌干凈並插在潔凈的試管內,未經洗滌的滴管嚴禁吸取別的試劑 ④滴瓶上的滴管必須與滴瓶配套使用
(7)量筒 用於量取一定量體積液體的儀器。
不能①在量筒內稀釋或配製溶液,決不能對量筒加熱 。
也不能②在量筒里進行化學反應
注意: 在量液體時,要根據所量的體積來選擇大小恰當的量筒(否則會造成較大的誤差),讀數時應將量筒垂直平穩放在桌面上,並使量筒的刻度與量筒內的液體凹液面的最低點保持在同一水平面。
(8)托盤天平 是一種稱量儀器,一般精確到0.1克。注意:稱量物放在左盤,砝碼按由大到小的順序放在右盤,取用砝碼要用鑷子,不能直接用手,天平不能稱量熱的物體, 被稱物體不能直接放在托盤上,要在兩邊先放上等質量的紙, 易潮解的葯品或有腐蝕性的葯品(如氫氧化鈉固體)必須放在玻璃器皿中稱量。
(9)集 氣 瓶 ①用於收集或貯存少量的氣體 ②也可用於進行某些物質和氣體的反應。
(瓶口是磨毛的)
(10)廣 口 瓶 (內壁是磨毛的) 常用於盛放固體試劑,也可用做洗氣瓶
(11)細 口 瓶 用於盛放液體試劑 ,棕色的細口瓶用於盛裝需要避光保存的物質,存放鹼溶液時試劑瓶應用橡皮塞,不能用玻璃塞。
(12)漏 斗 用於向細口容器內注入液體或用於過濾裝置。
(13)長頸漏斗 用於向反應容器內注入液體,若用來製取氣體,則長頸漏斗的下端管口要插入液面以下,形成「液封」,(防止氣體從長頸斗中逸出)
(14)分液漏斗 主要用於分離兩種互不相溶且密度不同的液體,也可用於向反應容器中滴加液體,可控制液體的用量
(15)試管夾 用於夾持試管,給試管加熱,使用時從試管的底部往上套,夾在試管的中上部。
(16)鐵架台 用於固定和支持多種儀器, 常用於加熱、過濾等操作。
(17)酒精燈 ①使用前先檢查燈心,絕對禁止向燃著的酒精燈里添加酒精
②也不可用燃著的酒精燈去點燃另一酒精燈(以免失火)
③酒精燈的外焰最高, 應在外焰部分加熱 先預熱後集中加熱。
④要防止燈芯與熱的玻璃器皿接觸(以防玻璃器皿受損)
⑤實驗結束時,應用燈帽蓋滅(以免燈內酒精揮發而使燈心留有過多的水分,不僅浪費酒精而且不易點燃),決不能用嘴吹滅(否則可能引起燈內酒精燃燒,發生危險)
⑥萬一酒精在桌上燃燒,應立即用濕抹布撲蓋。
(18)玻璃棒 用做攪拌(加速溶解)轉移如PH的測定等。
(19)燃燒匙
(20)溫度計 剛用過的高溫溫度計不可立即用冷水沖洗。
(21)葯匙 用於取用粉末或小粒狀的固體葯品,每次用前要將葯匙用干凈的濾紙揩凈。
2:基本操作
(1) 葯品的取用:「三不準」①不準用手接觸葯品 ②不準用口嘗葯品的味道 ③不準把鼻孔湊到容器口去聞氣味
注意:已經取出或用剩後的葯品不能再倒回原試劑瓶,應交回實驗室。
A:固體葯品的取用
取用塊狀固體用鑷子(具體操作:先把容器橫放,把葯品放入容器口,再把容器慢慢的豎立起來);取用粉末狀或小顆粒狀的葯品時要用葯匙或紙槽(具體操作:先將試管橫放,把盛葯品的葯匙或紙槽小心地送入試管底部,再使試管直立)
B:液體葯品的取用
取用很少量時可用膠頭滴管,取用較多量時可直接從試劑瓶中傾倒(注意:把瓶塞倒放在桌上,標簽向著手心,防止試劑污染或腐蝕標簽,斜持試管,使瓶口緊挨著試管口)
(2)物質的加熱 給液體加熱可使用試管、燒瓶、燒杯、蒸發皿;
給固體加熱可使用乾燥的試管、蒸發皿、坩堝
A:給試管中的液體加熱 試管一般與桌面成45°角,先預熱後集中試管底部加熱,加熱時切不可對著任何人
B:給試管里的固體加熱: 試管口應略向下(防止產生的水倒流到試管底,使試管破裂)先預熱後集中葯品加熱
注意點: 被加熱的儀器外壁不能有水,加熱前擦乾,以免容器炸裂;加熱時玻璃儀器的底部不能觸及酒精燈的燈心,以免容器破裂。燒的很熱的容器不能立即用冷水沖洗,也不能立即放在桌面上,應放在石棉網上。
(3) 過濾 是分離不溶性固體與液體的一種方法(即一種溶,一種不溶,一定用過濾方法)如粗鹽提純、氯化鉀和二氧化錳的分離。
操作要點:「一貼」、「二低」、「三靠」
「一貼」 指用水潤濕後的濾紙應緊貼漏斗壁;
「二紙」指①濾紙邊緣稍低於漏斗邊緣②濾液液面稍低於濾紙邊緣;
「三靠」指①燒杯緊靠玻璃棒 ②玻璃棒緊靠三層濾紙邊 ③漏斗末端緊靠燒杯內壁
(4)儀器的裝配 裝配時, 一般按從低到高,從左到右的順序進行。
(5)檢查裝置的氣密性 先將導管浸入水中,後用手掌緊物捂器壁(現象:管口有氣泡冒出,當手離開後導管內形成一段水柱。
(6)玻璃儀器的洗滌 如儀器內附有不溶性的鹼、碳酸鹽、鹼性氧化物等,可加稀鹽酸洗滌,再用水沖洗。如儀器內附有油脂等可用熱的純鹼溶液洗滌,也可用洗衣粉或去污粉刷洗。清洗干凈的標準是:儀器內壁上的水即不聚成水滴,也不成股流下,而均勻地附著一層水膜時,就表明已洗滌干凈了。
(7)常用的意外事故的處理方法
A:使用酒精燈時,不慎而引起酒精燃燒,應立即用濕抹布。
B:酸液不慎灑在桌上或皮膚上應用碳酸氫鈉溶液沖洗。
C:鹼溶液不慎灑在桌上應用醋酸沖洗,不慎灑在皮膚上應用硼酸溶液沖洗。
D:若濃硫酸不慎灑在皮膚上千萬不能先用大量水沖洗。
3、氣體的製取、收集
(1)常用氣體的發生裝置
A:固體之間反應且需要加熱,用制O2裝置(NH3、CH4);一定要用酒精燈。
(2)常用氣體的收集方法
A:排水法 適用於難或不溶於水且與水不反應的氣體,導管稍稍伸進瓶內,(CO、N2、NO只能用排水法)
B:向上排空氣法 適用於密度比空氣大的氣體(CO2、HCl只能用向上排空氣法)
C:向下排空氣法 適用於密度比空氣小的氣體
排氣法:導管應伸入瓶底
4、氣體的驗滿:
O2的驗滿:用帶余燼的木條放在瓶口。
CO2的驗滿:用燃著的木條放在瓶口。證明CO2的方法是用澄清石灰水。
9、(1)試管夾應夾在的中上部,鐵夾應夾在離試管口的1/4處。
(2)加熱時試管內的液體不得超過試管容積的1/3,反應時試管內的液體不超過試管容積的1/2。
(3)使用燒瓶或錐形瓶時容積不得超過其容積的1/2,蒸發溶液時溶液的量不應超過蒸發皿容積的2/3;酒精燈內的酒精不得超過其容積的2/3,也不得少於其容積的1/4。
(4)在洗滌試管時試管內的水為試管的1/2(半試管水);在洗氣瓶內的液體為瓶的1/2;如果沒有說明用量時應取少量,液體取用1——2毫升,固體只要蓋滿試管的底部;加熱試管內液體時,試管一般與桌面成45°角,加熱試管內的固體時,試管口略向下傾斜。
⑵ 高中所有重要化學實驗及裝置作用,現象 如題
1.鎂條在空氣中燃燒:發出耀眼強光,放出大量的熱,生成白煙同時生成一種白色物質. 2.木炭在氧氣中燃燒:發出白光,放出熱量. 3.硫在氧氣中燃燒:發出明亮的藍紫色火焰,放出熱量,生成一種有刺激性氣味的氣體. 4.鐵絲在氧氣中燃燒:劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成黑色固體物質. 5.加熱試管中碳酸氫銨:有刺激性氣味氣體生成,試管上有液滴生成. 6.氫氣在空氣中燃燒:火焰呈現淡藍色. 7.氫氣在氯氣中燃燒:發出蒼白色火焰,產生大量的熱. 8.在試管中用氫氣還原氧化銅:黑色氧化銅變為紅色物質,試管口有液滴生成. 9.用木炭粉還原氧化銅粉末,使生成氣體通入澄清石灰水,黑色氧化銅變為有光澤的金屬顆粒,石灰水變渾濁. 10.一氧化碳在空氣中燃燒:發出藍色的火焰,放出熱量. 11. 向盛有少量碳酸鉀固體的試管中滴加鹽酸:有氣體生成. 12.加熱試管中的硫酸銅晶體:藍色晶體逐漸變為白色粉末,且試管口有液滴生成. 13.鈉在氯氣中燃燒:劇烈燃燒,生成白色固體. 14.點燃純凈的氯氣,用乾冷燒杯罩在火焰上:發出淡藍色火焰,燒杯內壁有液滴生成. 15.向含有C1-的溶液中滴加用硝酸酸化的硝酸銀溶液,有白色沉澱生成. 16.向含有SO42-的溶液中滴加用硝酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉澱生成. 17.一帶銹鐵釘投入盛稀硫酸的試管中並加熱:鐵銹逐漸溶解,溶液呈淺黃色,並有氣體生成. 18.在硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有藍色絮狀沉澱生成. 19.將Cl2通入無色KI溶液中,溶液中有褐色的物質產生. 20.在三氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有紅褐色沉澱生成. 21.盛有生石灰的試管里加少量水:反應劇烈,發出大量熱. 22.將一潔凈鐵釘浸入硫酸銅溶液中:鐵釘表面有紅色物質附著,溶液顏色逐漸變淺. 23.將銅片插入硝酸汞溶液中:銅片表面有銀白色物質附著. 24.向盛有石灰水的試管里,注入濃的碳酸鈉溶液:有白色沉澱生成. 25.細銅絲在氯氣中燃燒後加入水:有棕色的煙生成,加水後生成綠色的溶液. 26.強光照射氫氣、氯氣的混合氣體:迅速反應發生爆炸. 27. 紅磷在氯氣中燃燒:有白色煙霧生成. 28.氯氣遇到濕的有色布條:有色布條的顏色退去. 29.加熱濃鹽酸與二氧化錳的混合物:有黃綠色刺激性氣味氣體生成. 30.給氯化鈉(固)與硫酸(濃)的混合物加熱:有霧生成且有刺激性的氣味生成. 31. 在溴化鈉溶液中滴加硝酸銀溶液後再加稀硝酸:有淺黃色沉澱生成. 32.在碘化鉀溶液中滴加硝酸銀溶液後再加稀硝酸:有黃色沉澱生成. 33.I2遇澱粉,生成藍色溶液. 34.細銅絲在硫蒸氣中燃燒:細銅絲發紅後生成黑色物質. 35.鐵粉與硫粉混合後加熱到紅熱:反應繼續進行,放出大量熱,生成黑色物質. 36.硫化氫氣體不完全燃燒(在火焰上罩上蒸發皿):火焰呈淡藍色(蒸發皿底部有黃色的粉末). 37.硫化氫氣體完全燃燒(在火焰上罩上乾冷燒杯):火焰呈淡藍色,生成有刺激性氣味的氣體(燒杯內壁有液滴生成). 38.在集氣瓶中混合硫化氫和二氧化硫:瓶內壁有黃色粉末生成. 39.二氧化硫氣體通入品紅溶液後再加熱:紅色退去,加熱後又恢復原來顏色.40.過量的銅投入盛有濃硫酸的試管,並加熱,反應畢,待溶液冷卻後加水:有刺激性氣味的氣體生成,加水後溶液呈天藍色.41.加熱盛有濃硫酸和木炭的試管:有氣體生成,且氣體有刺激性的氣味. 42.鈉在空氣中燃燒:火焰呈黃色,生成淡黃色物質. 43.鈉投入水中:反應激烈,鈉浮於水面,放出大量的熱使鈉溶成小球在水面上游動,有「嗤嗤」聲. 44.把水滴入盛有過氧化鈉固體的試管里,將帶火星木條伸入試管口:木條復燃. 45. 加熱碳酸氫鈉固體,使生成氣體通入澄清石灰水:澄清石灰水變渾濁. 46.氨氣與氯化氫相遇:有大量的白煙產生. 47. 加熱氯化銨與氫氧化鈣的混合物:有刺激性氣味的氣體產生. 48. 加熱盛有固體氯化銨的試管:在試管口有白色晶體產生. 49.無色試劑瓶內的濃硝酸受到陽光照射:瓶中空間部分顯棕色,硝酸呈黃色. 50.銅片與濃硝酸反應:反應激烈,有紅棕色氣體產生. 51.銅片與稀硝酸反應:試管下端產生無色氣體,氣體上升逐漸變成紅棕色. 52. 在硅酸鈉溶液中加入稀鹽酸,有白色膠狀沉澱產生. 53.在氫氧化鐵膠體中加硫酸鎂溶液:膠體變渾濁. 54.加熱氫氧化鐵膠體:膠體變渾濁. 55.將點燃的鎂條伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中:劇烈燃燒,有黑色物質附著於集氣瓶內壁. 56.向硫酸鋁溶液中滴加氨水:生成蓬鬆的白色絮狀物質. 57.向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有白色絮狀沉澱生成,立即轉變為灰綠色,一會兒又轉變為紅褐色沉澱. 58. 向含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液:溶液呈血紅色. 59.向硫化鈉水溶液中滴加氯水:溶液變渾濁.S2-+Cl2=2Cl2-+S↓ 60.向天然水中加入少量肥皂液:泡沫逐漸減少,且有沉澱產生. 61.在空氣中點燃甲烷,並在火焰上放乾冷燒杯:火焰呈淡藍色,燒杯內壁有液滴產生. 62.光照甲烷與氯氣的混合氣體:黃綠色逐漸變淺,時間較長,(容器內壁有液滴生成). 63. 加熱(170℃)乙醇與濃硫酸的混合物,並使產生的氣體通入溴水,通入酸性高錳酸鉀溶液:有氣體產生,溴水褪色,紫色逐漸變淺. 64.在空氣中點燃乙烯:火焰明亮,有黑煙產生,放出熱量. 65.在空氣中點燃乙炔:火焰明亮,有濃煙產生,放出熱量. 66.苯在空氣中燃燒:火焰明亮,並帶有黑煙. 67.乙醇在空氣中燃燒:火焰呈現淡藍色. 68.將乙炔通入溴水:溴水褪去顏色. 69.將乙炔通入酸性高錳酸鉀溶液:紫色逐漸變淺,直至褪去. 70. 苯與溴在有鐵粉做催化劑的條件下反應:有白霧產生,生成物油狀且帶有褐色. 71.將少量甲苯倒入適量的高錳酸鉀溶液中,振盪:紫色褪色. 72.將金屬鈉投入到盛有乙醇的試管中:有氣體放出. 73.在盛有少量苯酚的試管中滴入過量的濃溴水:有白色沉澱生成. 74.在盛有苯酚的試管中滴入幾滴三氯化鐵溶液,振盪:溶液顯紫色. 75.乙醛與銀氨溶液在試管中反應:潔凈的試管內壁附著一層光亮如鏡的物質. 76.在加熱至沸騰的情況下乙醛與新制的氫氧化銅反應:有紅色沉澱生成. 77.在適宜條件下乙醇和乙酸反應:有透明的帶香味的油狀液體生成. 78.蛋白質遇到濃HNO3溶液:變成黃色. 79.紫色的石蕊試液遇鹼:變成藍色. 80.無色酚酞試液遇鹼:變成紅色. 這些都是基礎的,也比較常考,裝置太麻煩了,不好意思啊,我搞不出來.現象比較簡單,我就不羅嗦了.
⑶ 自動噴水滅火系統由幾部分組成,通常分為幾類系統,簡述這幾類系統的工作原理和作用
系統分類
編輯
依照採用的噴頭分為兩類:採用閉式灑水噴頭的為閉式系統;採用開式灑水噴頭的為開式系統。
閉式系統
編輯
閉式系統的類型較多,基本類型包括濕式、乾式、預作用及重復啟閉預作用系統等。用量最多的是濕式系統。在已安裝的自動噴水滅火系統中,有70%以上為濕式系統。
濕式系統
由濕式報警閥組、閉式噴頭、水流指示器、控制閥門、末端試水裝置、管道和供水設施等組成。系統的管道內充滿有壓水,一旦發生火災,噴頭動作後立即噴水。
1. 工作原理:
濕式系統原理圖
火災發生的初期,建築物的溫度隨之不斷上升,當溫度上升到以閉式噴頭溫感元件爆破或熔化脫落時,噴頭即自動噴水滅火。該系統結構簡單,使用方便、可靠,便於施工,容易管理,滅火速度快,控火效率高,比較經濟,適用范圍廣,占整個自動噴水滅火系統的75%以上,適合安裝在能用水滅火的建築物、構築物內。
2. 濕式系統使用范圍:
在環境溫度不低於4℃、不高於70℃的建築物和場所(不能用水撲救的建築物和場所除外)都可以採用濕式系統。該系統局部應用時,適用於室內最大凈空高度不超過8m、總建築面積不超過1000㎡的民用建築中的輕危險級或中危險級Ⅰ級需要局部保護的區域。
3. 濕式系統特點:
①. 結構簡單,使用可靠
②. 系統施工簡單、靈活方便
③. 滅火速度快、控火效率高
④. 系統投資省,比較經濟
⑤. 適用范圍廣
乾式系統 dry pipe system
准工作狀態時配水管道內充滿用於啟動系統的有壓氣體的閉式系統。
1. 工作原理
乾式系統原理圖
乾式系統與濕式類似只是控制信號閥的結構和作用原理不同,配水管網與供水管間設置乾式控制信號閥將它們隔開,而在配水管網中平時充滿著有壓力氣體用於系統的啟動。發生火災時,噴頭首先噴出氣體,致使管網中壓力降低,供水管道中的壓力水打開控制信號閥而進入配水管網,接著從噴頭噴出滅火。不過該系統需要多增設一套充氣設備,一次性投資高、平時管理較復雜、滅火速度較慢。(詳見右圖)
2. 乾式系統適用范圍
乾式系統適用於環境溫度低於4℃和高於70℃的建築物和場所,如不採暖的地下車庫、冷庫等。
3. 乾式系統特點
①. 乾式系統,在報警閥後的管網內無水,故可避免凍結和水汽化的危險,不受環境溫度的制約,可用於一些無法使用濕式系統的場所。
②. 比濕式系統投資高。因需充氣,增加了一套充氣設備而提高了系統造價。
③. 乾式系統的施工和維護管理較復雜,對管道的氣密性有較嚴格的要求,管道平時的氣壓應保持在一定的范圍,當氣壓下降到一定值時,就需進行充氣。
④. 比濕式系統噴水滅火速度慢,因為噴頭受熱開啟後,首先要排出管道中的氣體,然後再出水,這就延誤了時機。
預作用系統
准工作狀態時配水管道內不充水,由火災自動報警系統自動開啟雨淋報警閥後,轉換為濕式系統的閉式系統。
適於如下場所:
1系統處於准工作狀態是嚴禁管道漏水;
2嚴禁系統誤噴;
3替代乾式系統;
重復啟閉預作用系統
能在撲滅火災後自動關閥、復燃時再次開閥噴水的預作用系統。適用於滅火後必須及時停止噴水的場所。
目前這種系統有兩種形式:一種是噴頭具有自動重復啟閉的功能,另一種是系統通過煙、溫感感測器控制系統的控制閥來實現系統的重復啟閉功能。
開式系統
編輯
採用開式灑水噴頭的自動噴水滅火系統,包括:雨淋系統、水幕系統
雨淋系統 deluge system
由火災自動報警系統或傳動管控制,自動開啟雨淋報警閥和啟動供水泵後,向開式灑水噴頭供水的自動噴水滅火系統。亦稱開式系統。應採用雨淋系統的場所詳見《自動噴水滅火系統設計規范》(GB 50084-2001)4.2.5條。
水幕系統 drencher systems
由開式灑水噴頭或水幕噴頭、雨淋報警閥組或感溫雨淋閥,以及水流報警裝置(水流指示器或壓力開關)等組成,用於檔煙阻火和冷卻分隔物的噴水系統。
主要組成
編輯
灑水噴頭
在自動噴水滅火系統中,灑水噴頭擔負著探測火災、啟動系統和噴水滅火的任務,它是系統中的關鍵組件。灑水噴頭有多種不同形式的分類。
1、按有無釋放機構分類為閉式和開式的分類
2、按噴頭流量系數分類,包括K=55、80、115等,其中K=80的稱為標准噴頭。
3、按安裝方式分類,有下垂型、直立型、普通型和邊牆型噴頭。
報警閥
報警閥是自動噴水滅火系統中接通或切斷水源,並啟動報警器的裝置。在自動噴水滅火系統中,報警閥是至關重要的組件,其作用有三:接通或切斷水源、輸出報警信號和防止水流倒回供水源、以及通過報警閥可對系統的供水裝置和報警裝置進行檢驗。報警閥根據系統的不同分為濕式報警閥、乾式報警閥和雨淋閥。報警閥的公稱通徑一般為50、65、80、100、125、150、200MM七種。
1、濕式報警閥用於濕式噴水滅火系統。它的主要功能是:當噴頭開啟時,濕式閥能自動打開,並使水流入水力警鈴發出報警信號。濕式閥按其結構形式有三種:座圈型濕式閥、導閥型濕式閥、蝶閥型濕式閥。
2、乾式報警閥用於乾式報警系統。它的閥將閘門分成兩部分,出口側與系統管數和噴頭相連,內充壓縮空氣,進口側與水源相連。乾式報警閥利用兩側氣壓和水壓作用在閥上的力矩差控制閥的封閉和開啟,一般可分為差動型乾式報警閥和封閉型乾式報警閥兩種。
3、雨淋閥用於雨淋噴水滅火系統、預作用噴水系統,水幕系統和水噴霧滅火系統。這種閥的進口側與水源相連,出口側與系統管路和噴頭相連,一般為空管,僅在預作用系統中充氣。雨淋閥的開啟由各種火災探測器裝置控制。雨淋閥主要有雙圓盤型、隔膜型、杠桿型、活塞型和感溫型等幾種。
監測器
監測器用來對系統的工作狀態進行監測並以電信號方式向報警控制器傳送狀態信息。其主要包括水流指示器、閥門限位器、壓力監測器、氣壓保持器和水位監測器等。
1、水流指示器可將水流的信號轉換為電信號,安裝在配水幹管或配水管始端。其作用在於當失火時噴頭開啟噴水或者管道發生泄漏或控制中心以顯示噴頭噴水的區域和樓層,起輔助電動報警作用。
2、閥門限位器是一種行程開關也稱信號閥,通常配置在干管的總控制閘閥上和通徑大的支管閘閥上,用於監測閘閥的開啟狀態,一旦以生部分或全部關閉時,即向系統的報警控制器發出報警信號。
3、壓力監測器是一種工作點在一定范圍內可以調節的壓力開關,在自動噴水滅火系統中常用作穩壓泵的自動開關控制器件。
報警器
報警器是用來發出聲響報警信號的裝置,包括水力警鈴和壓力開關。
1、水力警鈴是得用水流的沖擊發出聲響的報警裝置。其特點為結構簡單、耐用可靠、靈敏度高、維護工作量小、是自動噴水各個系統中不少缺少的部件。
2、壓力開關是一種靠水壓或氣壓驅動的電氣開關,通常與水力警鈴一起安裝使用。壓力開關利用水力閉合弱電路實現報警。當報警閥的閥打開,壓力水經管道首先進入延時器後再流入壓力開關內腔,推動膜片向上移動,頂柱也同時上升,將下彈簧板頂起,觸點接觸閉合,接通電路,發出電信號輸入報警控制箱,發出報警信號,從而啟動消防泵。
⑷ 對化學功能材料的認識
功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學以及生物功能的新型材料,是信息技術、生物技術、能源技術等高技術領域和國防建設的重要基礎材料,同時也對改造某些傳統產業,如農業、化工、建材等起著重要作用。功能材料種類繁多,用途廣泛,正在形成一個規模宏大的高技術產業群,有著十分廣闊的市場前景和極為重要的戰略意義。功能材料按使用性能分,可分為微電子材料、光電子材料、感測器材料、信息材料、生物醫用材料、生態環境材料、能源材料和機敏(智能)材料。由於我們已把電子信息材料單獨作為一類新材料領域,所以這里所指的新型功能材料是除電子信息材料以外的主要功能材料。
功能材料是新材料領域的核心,對高新技術的發展起著重要的推動和支撐作用,在全球新材料研究領域中,功能材料約占 85 % 。隨著信息社會的到來,特種功能材料對高新技術的發展起著重要的推動和支撐作用,是二十一世紀信息、生物、能源、環保、空間等高技術領域的關鍵材料,成為世界各國新材料領域研究發展的重點,也是世界各國高技術發展中戰略競爭的熱點。
鑒於功能材料的重要地位,世界各國均十分重視功能材料技術的研究。 1989年美國200多位科學家撰寫了《90年代的材料科學與材料工程》報告,建議政府支持的6類材料中有5類屬於功能材料。從1995年至2001年每兩年更新一次的《美國國家關鍵技術》報告中,特種功能材料和製品技術佔了很大的 比例 。2001年日本文部省科學技術政策研究所發布的第七次技術預測研究報告中列出了影響未來的100項重要課題,一半以上的課題為新材料或依賴於新材料發展的課題,而其中絕大部分均為功能材料。歐盟的第六框架計劃和韓國的國家計劃等在他們的最新科技發展計劃中, 都把功能材料技術列為關鍵技術之一加以重點支持。各國都非常強調功能材料對發展本國國民經濟、保衛國家安全、增進人民健康和提高人民生活質量等方面的突出作用。
新型功能材料國外發展現狀
當前國際功能材料及其應用技術正面臨新的突破,諸如超導材料、微電子材料、光子材料、信息材料、能源轉換及儲能材料、生態環境材料、生物醫用材料及材料的分子、原子設計等正處於日新月異的發展之中,發展功能材料技術正在成為一些發達國家強化其經濟及軍事優勢的重要手段。
超導材料 以NbTi、Nb3Sn為代表的實用超導材料已實現了商品化,在核磁共振人體成像(NMRI)、超導磁體及大型加速器磁體等多個領域獲得了應用;SQUID作為超導體弱電應用的典範已在微弱電磁信號測量方面起到了重要作用,其靈敏度是其它任何非超導的裝置無法達到的。但是,由於常規低溫超導體的臨界溫度太低,必須在昂貴復雜的液氦(4.2K)系統中使用,因而嚴重地限制了低溫超導應用的發展。
高溫氧化物超導體的出現,突破了溫度壁壘,把超導應用溫度從液氦( 4.2K)提高到液氮(77K)溫區。同液氦相比,液氮是一種非常經濟的冷媒,並且具有較高的熱容量,給工程應用帶來了極大的方便。另外,高溫超導體都具有相當高的上臨界場[H c2 (4K)>50T],能夠用來產生20T以上的強磁場,這正好克服了常規低溫超導材料的不足之處。正因為這些由本徵特性Tc、Hc2所帶來的在經濟和技術上的巨大潛在能力,吸引了大量的科學工作者採用最先進的技術裝備,對高Tc超導機制、材料的物理特性、化學性質、合成工藝及顯微組織進行了廣泛和深入的研究。高溫氧化物超導體是非常復雜的多元體系,在研究過程中遇到了涉及多種領域的重要問題,這些領域包括凝聚態物理、晶體化學、工藝技術及微結構分析等。一些材料科學研究領域最新的技術和手段,如非晶技術、納米粉技術、磁光技術、隧道顯微技術及場離子顯微技術等都被用來研究高溫超導體,其中許多研究工作都涉及了材料科學的前沿問題。高溫超導材料的研究工作已在單晶、薄膜、體材料、線材和應用等方面取得了重要進展。
生物醫用材料 作為高技術重要組成部分的生物醫用材料已進入一個快速發展的新階段,其市場銷售額正以每年16%的速度遞增,預計20年內,生物醫用材料所佔的份額將趕上葯物市場,成為一個支柱產業。生物活性陶瓷已成為醫用生物陶瓷的主要方向;生物降解高分子材料是醫用高分子材料的重要方向;醫用復合生物材料的研究重點是強韌化生物復合材料和功能性生物復合材料,帶有治療功能的HA生物復合材料的研究也十分活躍。
能源材料 太陽能電池材料是新能源材料研究開發的熱點,IBM公司研製的多層復合太陽能電池,轉換率高達40%。美國能源部在全部氫能研究經費中,大約有50%用於儲氫技術。固體氧化物燃料電池的研究十分活躍,關鍵是電池材料,如固體電解質薄膜和電池陰極材料,還有質子交換膜型燃料電池用的有機質子交換膜等,都是目前研究的熱點。
生態環境材料 生態環境材料是20世紀90年代在國際高技術新材料研究中形成的一個新領域,其研究開發在日、美、德等發達國家十分活躍,主要研究方向是:①直接面臨的與環境問題相關的材料技術,例如,生物可降解材料技術,CO 2 氣體的固化技術,SOx、NOx催化轉化技術、廢物的再資源化技術,環境污染修復技術,材料制備加工中的潔凈技術以及節省資源、節省能源的技術;②開發能使經濟可持續發展的環境協調性材料,如仿生材料、環境保護材料、氟里昂、石棉等有害物質的替代材料、綠色新材料等;③材料的環境協調性評價。
智能材料 智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之後的第四代材料,是現代高技術新材料發展的重要方向之一,將支撐未來高技術的發展,使傳統意義下的功能材料和結構材料之間的界線逐漸消失,實現結構功能化、功能多樣化。科學家預言,智能材料的研製和大規模應用將導致材料科學發展的重大革命。國外在智能材料的研發方面取得很多技術突破,如英國宇航公司在導線感測器,用於測試飛機蒙皮上的應變與溫度情況;英國開發出一種快速反應形狀記憶合金,壽命期具有百萬次循環,且輸出功率高,以它作制動器時、反應時間,僅為10分鍾;在壓電材料、磁致伸縮材料、導電高分子材料、電流變液和磁流變液等智能材料驅動組件材料在航空上的應用取得大量創新成果。
國內功能材料發展的現狀和差距
我國非常重視功能材料的發展,在國家攻關、「 863」、「973」、國家自然科學基金等計劃中,功能材料都佔有很大比例。在「九五」「十五」國防計劃中還將特種功能材料列為「國防尖端」材料。這些科技行動的實施,使我國在功能材料領域取得了豐碩的成果。在「863」計劃支持下,開辟了超導材料、平板顯示材料、稀土功能材料、生物醫用材料、儲氫等新能源材料,金剛石薄膜,高性能固體推進劑材料,紅外隱身材料,材料設計與性能預測等功能材料新領域,取得了一批接近或達到國際先進水平的研究成果,在國際上佔有了一席之地。鎳氫電池、鋰離子電池的主要性能指標和生產工藝技術均達到了國外的先進水平,推動了鎳氫電池的產業化;功能陶瓷材料的研究開發取得了顯著進展,以片式電子組件為目標,我國在高性能瓷料的研究上取得了突破,並在低燒瓷料和賤金屬電極上形成了自己的特色並實現了產業化,使片式電容材料及其組件進入了世界先進行列; 高檔釹鐵硼產品的研究開發和產業化取得顯著進展,在某些成分配方和相關技術上取得了自主知識產權; 功能材料還在「兩彈一星」、「四大裝備四顆星」等國防工程中做出了舉足輕重的貢獻。
目前世界各國功能材料的研究極為活躍,充滿了機遇和挑戰,新技術、新專利層出不窮。發達國家企圖通過知識產權的形式在特種功能材料領域形成技術壟斷,並試圖佔領中國廣闊的市場,這種態勢已引起我國的高度重視。近年來,我國在新型稀土永磁、生物醫用、生態環境材料、催化材料與技術等領域加強了專利保護。但是,我們應該看到,我國目前功能材料的創新性研究不夠,申報的專利數,尤其是具有原創性的國際專利數與我國的地位遠不相稱。我國功能材料在系統集成方面也存在不足,有待改進和發展。
在未來的五到十年,我國經濟、社會及國家安全對功能材料有著巨大的需求,功能材料是關繫到我國能否順利實現第三步戰略目標的關鍵新材料。
發展重點
高溫超導材料制備與應用技術
稀土功能材料
新型能量轉換材料與技術(能源材料)
生物醫用材料
綠色奧運工程材料與技術
分辨離膜材料與技術(海水、氯鹼膜)
印刷(製版、感光)、顯示( OLED)材料
高新技術改造傳統產業技術
關鍵技術選擇
能源材料
①固體氧化物燃料電池:
固體氧化物燃料電池是一種新型綠色能源裝置,比質子交換膜燃料電池有更高的轉換效率和節能效果,可減少二氧化碳排放 50%,不產生NOx,已成為發達國家重點研究開發的新能源技術。但目前研究的固體氧化物燃料電池的工作溫度達800~900℃,其關鍵部件的材料制備總是成為制約固體氧化物燃料電池發展的瓶頸。應突破的關鍵技術主要有:a)高性能電極材料及其制備技術;b)新型電解質材料及電極支撐電解質隔膜的制備技術;c)電池結構優化設計及其制備技術;d)電池的結構、性能與表徵的研究。
②光電轉換效率大於 18%的硅基太陽能電池商品化;
研製出光電轉換效率大於 18%的低成本、大面積、可商業化的硅基太陽能電池及其組件。
③太陽能的綜合利用 (光電、熱電、熱交換)及其與風力發電的耦合技術;建立總體利用效率達15%的追尾聚集光式太陽能光電、熱電、熱交換系統並實用化,建立太陽能綜合利用與風力發電耦合的實用型分布式地面電站,並可並網供電。
稀土材料
①稀土催化材料
②稀土永磁材料
突破高性能 (N50)、高均勻性、高工作溫度、低溫度系數的燒結稀土永磁材料和高性能(磁能積20MGOe)粘結稀土永磁材料的產業化關鍵技術。
③高亮度、長壽命白光 LED節能照明系統
低成本、高亮度、長壽命白光 LED節能照明系統產業化並進入普通百姓家庭。
生物醫用材料
①生物晶元;
②生物兼容性好、可降解或可誘導再生的人體軟、硬組織替換材料;
③具有分子識別和特異免疫功能的血液凈化材料和裝置。
生態環境材料
①有機膜分離技術:海水(或鹽鹼水)淡化效率達 50%的有機膜實用化和產業化。
②固沙植被材料與技術;
③節能、環保的建築材料及其關鍵工藝技術:
突破日產 2000噸的流態化水泥燒成技術,其單位能耗與粉塵排放低於目前的新型干法工藝;實現純氧燃燒生產浮法建築玻璃的產業化。
特種功能材料
①無機分離催化膜:突破無機分離催化膜(透氧膜、分子篩膜、透氫膜)的關鍵制備技術,建立無機分離催化膜用於天然氣催化轉化制備合成氣和液體燃料、天然氣直接轉化制備乙烯、生物質原料制備乙醇、天然氣制氫等方面的示範性生產裝置。
②大尺寸光學金剛石膜;
③有機磁性材料 :突破本徵有機磁性材料的關鍵技術。
④敏感材料與感測器。
⑸ 實驗室製取氣體所需的裝置如圖所示,請回答下列問題:(1)寫出裝置圖中標號儀器的名稱:a______.(2)
(1)標號集氣瓶;
(2)實驗室用大理石和稀鹽酸反應製取二氧化碳,反應方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,該反應不需加熱,屬於固液常溫型,故選發生裝置B,二氧化碳的密度比空氣大且能溶於水,所以用向上排空氣法收集;
(3)若用C裝置收集氧氣,當觀察至導管口有氣泡連續、均勻地放出時,即可進行收集,開始出來的氣體中混有空氣,不宜立即收集;
(4)選擇氣體收集方法時,通常考慮氣體的密度和溶解性;
(5)製取CO2氣體中常含有的雜質是從鹽酸中揮發出來的氯化氫氣體和水蒸氣;CO2氣體中常含有HCl和水蒸氣,要先除去氯化氫氣體,再乾燥,通過除雜裝置時應長管進短管出,因此應該是c→d→a→b,故選C;
(6)①用加熱氯化銨和熟石灰的固體混合物的方法製取氨氣,方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2
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