‘壹’ 工业化学物品的有关问题
硝酸(nitric acid)
分子式:HNO₃
化学性质:是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸,酸酐为五氧化二氮。硝酸的酸性较硫酸和盐酸小(PKa=-1.3),在水中完全电离,
物理性质:易溶于水,常温下其稀溶液无色透明,浓溶液显棕色。
注意事项:硝酸不稳定,易见光分解,应在棕色瓶中于阴暗处避光保存,严禁与还原剂接触。
使用方法:硝酸在工业上主要以氨氧化法生产,用以制造化肥、炸药、硝酸盐等,在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。
玻璃清洁剂
玻璃清洁剂是用于清洗玻璃表面的油污,其主要成分是表面活性剂,略带碱性或具中性。
玻璃清洁剂其分子中同时具有亲水的极性基团与亲油的非极性基团,当它的加入量很少时,即能大大降低溶剂(一般是水)的表面张力以及液界面张力,并且具有润滑、增溶、乳化、分散和洗涤等作用。
玻璃清洁剂在家庭生活及工业生产的清洗中,有广泛的用途。
氢氧化钠
化学分子式:NaOH
俗称烧碱、火碱、苛性钠,因另一名称caustic soda而在香港称为哥士的,常温下是一种白色晶体,具有强腐蚀性。易溶于水,其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红。氢氧化钠是一种极常用的碱,是化学实验室的必备药品之一。它的溶液可以用作洗涤液。
二氯甲烷
分式:CH2Cl2。
无色透明易挥发液体。具有类似醚的刺激性气味
分子量 84.94
沸点:39.8℃
蒸汽压 30.55kPa(10℃)
熔 点 -95.1℃
相对密度1.3266(20/4℃)
水溶性 20 G/L (20 ºC)
自燃点640℃。
粘度(20℃)0.43mPa·s。
折射率nD(20℃)1.4244。
临界温度237℃,
临界压力6.0795MPa。
溶解性 溶于约50倍的水,溶于酚、醛、酮、冰醋酸、磷酸三乙酯、乙酰乙酸乙酯、环己胺。与其他氯代烃溶剂乙醇、乙醚和N,N-二甲基甲酰胺混溶
热解后产生HCl和痕量的光气,与水长期加热,生成甲醛和HCl。进一步氯化,可得CHCl3和CCl4。无色易挥发液体。难燃烧。蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限6.2%~15.0%(体积)。二氯甲烷与氢氧化钠作用生成甲醛。工业中,二氯甲烷由天然气与氯气反应制得,经过精馏得到纯品。
不可燃低沸点溶剂,常用来代替易燃的石油醚、乙醚等,并可用作牙科局部麻醉剂、制冷剂和灭火剂等。
纯氨水
分子式:NH3·H2O
分子量:35.045
性状:无色透明液体,有强烈的刺激性气味。
熔点:-78℃
蒸汽压:1.59kPa(20℃)
蒸气密度:(空气=1) 0.6
水中溶解度:完全互溶
比重:(水=1) 0.9
相对密度:氨含量越多,密度越小。质量分数28%的氨水相对密度0.91,35%的0.88。
电离常数:K=1.8×10ˇ-5(25℃)
稳定性:受热或见光易分解
其它:极易挥发出氨气。浓氨水对呼吸道和皮肤有刺激作用,并能损伤中枢神经系统。具有弱碱性。
发性
氨水易挥发出氨气,随温度升高和放置时间延长而增加挥发率,且浓度的增大挥发量增加。
腐蚀性
氨水有一定的腐蚀作用,碳化氨水的腐蚀性更加严重。对铜的腐蚀比较强,钢铁比较差,对水泥腐蚀不大。对木材也有一定腐蚀作用。
弱碱性
氨水中存在以下化学平衡:
NH3+H2O=(可逆)=NH3·H2O
NH3·H2O=(可逆)=NH4+ +OH-
因此仅有一小部分氨分子与水反应而成铵离子NH4+和氢氧根离子OH-,故呈弱碱性。
氨水具有碱的通性:
①能使无色酚酞试液变红色,能使紫色石蕊试液变蓝色,能使湿润红色石蕊试纸变蓝。实验室中常用此法检验NH3的存在。
②能与酸反应,生成铵盐。浓氨水与挥发性酸(如浓盐酸和浓硝酸)相遇会产生白烟。
NH3+HCl=NH4Cl (白烟)
NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟)
而遇不挥发性酸(如硫酸、磷酸)无此现象。实验室中可用此法检验NH3或氨水的存在。
工业上,利用氨水的弱碱性来吸收硫酸工业尾气,防止污染环境。
SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O
(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3
还原剂
常见的还原剂主要有:
氢气(H2),碳(C),一氧化碳(CO)
活泼的金属单质,如Na,Al,Zn,Fe等.某些非金属单质,如H2,C,Si等.元素(如C,S等)处于低化合价时的氧化物,如CO,SO2等.元素(如Cl,S等)处于低化合价时的酸,如HCl,H2S等.元素(如Fe,S等)处于低化合价时的盐,如Na2SO3,FeSO4等.
在化合价有改变的氧化还原反应中,化合价由低变高的物质称作还原剂,可做抗氧化剂,具有还原性,被氧化,其产物叫氧化产物。
还原剂是相对的概念,因为同一物质可能随反应物质的不同,呈现还原剂或氧化剂的特性。
如:SO2+2HNO3→H2SO4+2H2O+NO2的反应中中SO2是还原剂。 但在H2S+SO2→S+H2O中,SO2却是氧化剂。
去污粉
主要成分是碳酸氢钠(工业用小苏打).接口活性剂,加了少量白土起吸附作用,细沙增加摩擦力,加了少量碱增加去污力,具有腐蚀性。很多里添有摩擦剂(细沙/二氧化硅),这就是为何能使物品用过后看起来很干净,但会使物体表面产生细微划痕。
不少无良餐馆用去污粉腌牛肉、猪肉,一是让肉丝膨胀入味,二是让肉质鲜嫩,增加好的口感。还有人在烫青菜时放一些去污粉(食粉)以使青菜过水后仍保持新鲜翠绿。
活化剂
active agent;activation
(一)活化剂是浮选药剂中调整剂之一。用以通过改变矿物表面的化学组成,消除抑制剂作用,使之易于吸附捕收剂。如磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、二甲苯、氟硅酸钠、硫酸铵、氯化铵、硫酸亚铁、氢氧化铵等。
(二)由PdCl2·2H2O加络合剂、稳定剂组成。钯含量低、酸度小、稳定性好。操作温度15~32℃,浸渍时间3~7min。用于印制板化学镀铜系统的前处理操作。
(三)指配入胶料中后能增加促进剂活性,进而减少促进剂用量或缩短硫化时间的物质。有时也称促进助剂。加入少量活性剂能大大提高硫化胶的硫化度和耐热性。活性剂分无机和有机两类。无机活性剂主要是金属氧化物,以氧化锌和活性氧化锌最为重要。有机活性剂则以硬脂酸为代表。脂肪酸用量大时会降低硫化速度,但可使硫化比较充分,并能得到耐热性能好的交联结构。
松香
1.松林中特有的香味。
2.松脂的别名。
3.指松脂蒸馏后的物质。固体,透明,不溶于水,质硬而脆,淡黄色或棕色。是制造油漆、肥皂、纸、火柴等的工业原料。
4.松香是松树树干内部流出的油经高温熔化成水状,干结后变成块状固体(没有固定熔点),其颜色焦黄深红,是重要的化工原料,日常生活方面主要用在电路板焊接时作助焊剂,在乐器方面松香被涂抹在二胡、提琴、马头琴等弓弦乐器的弓毛上用来增大弓毛对琴弦的摩擦。
物理性质:松香为微黄至黄红色的透明固体,软化点70~90℃,比重1.070~1.085, 溶解热:15.8kcal/kg,热容:0.54kcal/kg·℃,导热系数:0.11kcal/m·h·℃,体积电阻率:5×1016Ωcm,闪点:216℃。松香还具有结晶特性,容易产生结晶现象,在丙酮等有机溶剂中会有结晶趋势,结晶临界温度约100℃,结晶松香熔点110~135℃,且难于皂化。此外,松香还具有旋光性,松香比旋值控制在0~15°之间(最佳点+7°)即为无结晶现象和结晶趋势最低的松香。
松香是重要的化工原料,广泛应用于各工业部门,主要用途如下:
1、肥皂工业 松香与纯碱或烧碱一起蒸煮,形成松香皂。松香皂具有很大的去污力,易溶于水,能溶解油脂,易起泡沫。松香具有粘性,可使肥皂不易开裂和酸败变质。
2、造纸工业 松香在造纸工业上用作抄纸胶料。松香与苛性钠制成松香钠皂,即胶料,胶料与纸浆混合并加入明矾,使松香成为不溶于水的游离树脂酸微粒附着在小纤维上,当纸浆在干燥圆筒上滚压加热时,松香软化填充在纤维之间,这种作用叫“上胶”或“施胶”。纸张“上胶”后,可增强抗水性,防止墨水渗透,改善强度和平滑度,减少伸缩度。
3、油漆涂料工业 松香易溶于各种有机溶剂,而且易成膜,有光泽,是油漆涂料的基本原料之一。松香在油漆中的作用是使油漆色泽光亮,干燥快,漆膜光滑不易脱落。
4、油墨工业 松香在印刷油墨中主要用作载色体,并增强油墨对纸张的附着力。油墨中若不用松香,印制成的墨迹就会色调呆滞,模糊不清。
5、粘合剂工业 以松香酯和氢化松香酯为基本原料的粘合剂,常用作热熔性粘合剂、压敏粘合剂和橡胶增粘剂。
6、橡胶工业 松香在橡胶工业上用作软化剂,可增加其弹性。歧化松香钾皂可作合成
7、食品工业 氢化松香甘油酯与天然糖胶树胶、蜡、醋酸乙烯等一起加热溶融,然后加香料、砂糖及色素等调匀,可制成口香糖。 在屠宰场中宰杀猪、牛、羊时,经过用脱毛机械操作之后,遗留在动物体和头部的毛可用由88-94%的熔融松香和6-12%的棉籽油所组成的脱毛剂来除去。
8、电气工业 用松香35%与光亮油65%配制成绝缘油在电缆上用作保护膜,起绝缘及耐热作用。松香和电木以及其他人造树脂相混合用作绝缘清漆
9、建筑材料工业 松香在建筑材料工业上主要用做混凝土起泡剂和地板花砖粘结剂。 松香也用作氯乙烯石棉瓷砖的粘结剂。 松香和亚麻油、碳 酸钙、木炭、颜料等在一起混合可制造地毡瓷砖。
抛光粉
抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成,不同的材料的硬度不同,在水中的化学性质也不同,因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9,氧化铈和氧化锆为7,氧化铁更低。氧化铈与硅酸盐玻璃的化学活性较高,硬度也相当,因此广泛用于玻璃的抛光。
为了增加氧化铈的抛光速度,通常在氧化铈抛光粉加入氟以增加磨削率。铈含量较低的混合稀土抛光粉通常掺有3-8的氟;纯氧化铈抛光粉通常不掺氟。
对ZF或F系列的玻璃来说,因为本身硬度较小,而且材料本身的氟含量较高,因此因选用不含氟的抛光粉为好。
虫胶片
虫胶是一种的热硬化性天然树脂,由虫胶树上的紫胶虫吸食·消化树汁后的分泌液在树上凝结干燥而成。将虫胶在水中煮沸,溶去一部分有色物质后所得到的黄棕色薄片即为虫胶片。虫胶的化学成分比较复杂,主成分是一些羟基羧酸内酯和交酯混合物的树酯状物质,平均相对分子质量约为1000。碱水解物的主要成分是9,10,16-三羟基十六烷酸和三环倍半萜烯酸,此外还有六羟基十四烷酸等多种长链的羟基脂肪酸。
虫胶片常温下不溶于水和酸,溶解于酒精等有机溶剂(125℃加热2.5小时却不溶于酒精),能快干而产生光泽、耐久的薄膜,对各种物体的表面显示高度的粘着性,坚固且富有弹性。因此,有防水、防潮、防锈、耐腐、对物体起保护作用。 能抵抗紫外线光。
在碱性溶液中可成良好胶片具有高粘着力。
能抗拒碳化氢溶剂如汽油等,具有耐油作用。
是一种低热非导体,其膨胀系数小,是良好的绝缘体。
外观:淡黄色碎片
产品特性:
虫胶片具有防潮、防锈、防腐、耐油、耐酸、粘结力强、绝缘性能好和化学性能稳定等优良特性。用作涂饰剂、绝缘漆、塑料薄膜包装粘着以及金属与金属(或玻璃、电木)/模具/食品保鲜剂等的粘接。
‘贰’ 工业化为何最先出现在欧洲而不是亚洲
工业革命的出现使人类社会发生了翻天覆地的变化,它的发生需要一定的生产力作基础,也需要适当的社会机制来促进。
多数学者认为18世纪中叶英国工业革命的主要条件,中国早在14世纪的明朝初年就已几乎全部具备了。但是,工业革命为何没有首先发生在孕育了资本主义萌芽的中国?此即韦伯提出的疑问。这个疑问被李约瑟归纳为如下的两个问题:为何在前现代社会中国科技遥遥领先于其他文明?为何在现代中国不再领先?
许多学者对此进行了不少解读,答案也各不相同。我认为分配激励制度的不同导致了工业革命首先在欧洲而不是中国发生。
自罗马帝国解体后欧洲进入了封建割据时期。工业革命前的欧洲是封建采邑制,由君主将土地分封给大贵族,大贵族再分封给小贵族。在经过数百年的动荡时期后欧洲内部逐渐稳定下来,各贵族的封土也变成了实际上可世袭的私有财产,国君无权干涉贵族的内部事务。由于土地已被瓜分完,而欧洲没有中国式的科举进升程度,社会各阶层的人们要想取得更高的收益只有在现有财富生产基础上努力。同时,欧洲封建社会经过数百年的运行形成了对封地内财产权的承认与保护。于是社会上的聪明人纷纷将精力放在如何改进生产效率上。经过一代又一代欧洲科学探索者的努力,终于为工业革命积累了足够的理论与技术基础。同时需要指出的是,欧洲教会遍布各地的教会学堂培养了无数信徒,而基督教徒对上帝的思考客观上促进了科学的发展。
反观中国,自秦始皇统一中国后,最高统治者考虑的是如何保证江山的稳固,一切可能影响到政权稳定的活动都在限制之列。
由于中国统一后外族一般构不成严重威胁,真正威胁皇帝地位的更可能是内部力量,统治者便将主要精力放在对内统治上。由此便不难理解焚书坑儒、文字狱;也不难理解罢黜百家,独尊儒术;更容易理解虽然中国明朝首先进行了大航海,但随之是海禁政策的出台。在这样的社会里,富可敌国甚至也是被杀头的理由。
中国的皇帝为了政权的稳定需要一批有能力的人来帮助治理天下,从唐代开始就实行科举制,全国有能力的人只要能通过科举选举就能成为“人上人”。在这种分配制度的激励下,民众从小就开始读四书五经,人人都往科举路上挤。科举制度将考试的内容限定在儒家学说范围内,这使得无数有天赋的人才将时间和精力集中于儒家经典的背诵、记忆和掌握文字表述的能力,因而无暇顾及其他知识。
在极权统治下,“官本位”盛行,政府掌握着财产分配权,人们的私有财产权并没有得到充分尊重。频繁变动的政策、官商勾结、王朝更替等无不严重挫伤人们的创富积极性。在这样的社会里,人们更愿意做官而不是去创造财富。
所以,虽然中国在明朝初年就基本具备了发生工业革命的物质基础,但由于分配激励制度的阻碍,工业革命还是不可能在中国首先发生。中国的最高统治者为了自己的最大利益并不愿意社会上出现威胁其统治的力量。如果不是欧洲工业革命带动了世界的进步并威胁到中国王朝的统治,中国至今还将是皇帝制的农业国。
与欧洲工业革命前社会形态比较接近的是中国的春秋战国时期,这也是中国的真正封建社会。这一时期各诸侯国为了在与别国竞争中胜出纷纷不拘一格使用人才,各项制度在激励人们不断创新。财富分配向有利于增强国力的方向倾斜,人们各显神通,社会空前活跃。 虽然战乱不断,但此时是中国思想史、科学史上的黄金年代,人才之盛犹如满天繁星。
秦灭六国后中国进入了极权统治时期。国家的统一,有利于集中力量、提高效率、降低交易成本、维护社会稳定、减少动乱,好处显而易见。所以相比其他长期处于分裂动乱的地区,中国统一后获得了“统一红利”而使社会有了较快发展,直至十七世纪一直处于世界领先地位。
但统一的代价是极权统治的出现,这必然妨碍不同声音的传播。当民众利益与统治者利益出现矛盾时往往牺牲民众的利益。为了统治者的最大利益,思想被禁锢、行动被限制。自秦统一六国后,中国再也没有出现春秋战国时“百家争鸣、百花齐放”的局面。近两千年的极权统治时期社会革新缓慢,更别谈工业革命的出现。
因此,这就很好地回答了李约瑟的问题“为何在前现代社会中国科技遥遥领先于其他文明?为何在现代中国不再领先?”。
“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”,这是钱学森之问。其实何止是当代的学校培养不出杰出人才,两千年来中国又培养出了几个杰出的科学家?事实很清楚,在一个官本位盛行的社会里、在一个财富生产者远远比不上财富分配者过得潇洒的国家,又有几人能静下心来做实际研究?又怎么能培养出杰出人才?
“统一”一直是中国发展的主轴,“统一红利”使中国在两千多年的时间里领先世界各国,“统一”无疑是顺应潮流与民心的必然结果。但统一后出现的极权统治又使中国多次错失发展机遇,甚至一度让国家处于亡国的危险境地。这就告诉我们,在人类社会发展的进程中,制度方面的东西我们了解得还远远不够,一些当时很合理的制度随着社会技术的发展也会变得不合理。千万不要以为我们找到了一种可一劳永逸解决问题的社会制度。相反无论何时,我们都应该不断反思:当今的制度合理吗?
社会的发展有其客观规律,任何的改革也只是顺应发展潮流,即使政治家不推行改革,社会发展的原动力也会推动社会向正确的方向前进,只是一旦仅靠社会原动力推动前进,社会必定付出极高代价。所以,改革者应该承担起历史责任,果敢推动社会变革,这不仅仅是对社会负责,也是自己对历史的交待。
当代的政治家是幸运的,他们赶上了历史上最好的改革时机。现实提出了问题、理论给出了答案、社会提供了基础、民众给予了支持。这是千载难逢的改革良机,主导这一历史性进程的改革者必将永载史册!相反,畏首畏尾、瞻前顾后、保守求稳者必将因痛失良机而悔恨终身。