(10.114)--化学热力学在环境保护中的应用.pdf

《(10.114)--化学热力学在环境保护中的应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(10.114)--化学热力学在环境保护中的应用.pdf（2页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2 0 0 2 年6 月屠矗许耗孝出学报(自然科喾版)J u n 2 0(1 2第19 卷增刊J o u r n a lo f G u a n g x iT e a c h e r sC o l l e g e(N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n)V o l 1 9，S u E化学热力学在环境保护中的应用梁燕(南宁化工学校，广西南宁5 3 0 0 0 1)摘要：从化学热力学角度对工业生产的废渣稳定性以及资源化作定量分析讨论。关键词：热力学；环保；废渣中圈分类号：0 6 4 2，l+3 文献标识码：A化学热力学是物理化学的一个重要内容，它能对化学变化的

2、方向和限度、以及化学反应的可行性进行预测。尤其是对化学过程的自发性判断，对化工生产起到指导性的作用。而化工生产中，生产化工产品的同时，便会有废料的产生，其中之一是废渣，废渣排放到环境中会直接污染土壤，间接污染水域和大气，因此，一个化工生产的可行性分析中必定包括废弃物的处置问题。下面就环境保护中遇到的工业废渣问题的处理，用化学热力学分析讨论。l 废渣的稳定性判断某厂生产钡盐，在生产中有硫化钡残渣，在对环境影响的讨论时，须说明其稳定性，视具体情况作不同的处理。下面以l a t m、2 5 时B a S 的稳定性问题，用自由焓判据”进行理论分析。如B a S 在空气中，遇到湿气时分解，会形成可溶性的

3、B a(o H)：和剧毒的H 2 s 气体。反应式为：B a$+2 H 2 0 B a(O H)2+H 2 S 十查表得以下数据：【3 1B a S(s)H 2 0(f)B a(O H)：(2)1-1 2 S(g)S 9 B(C a V K t 0 0 1)：2 2 0 21 6 7 124 91 6坼2 9 8(K C a l m 0 1)：一1 0 61 06 83 1 52 3 85 849 3S 8=(：I T k S：，)产一(E m i S j，)匣一2 十4 9 1 6 2 20 2 2 1 67 1=一7 2(C a l K)H：9 8=(z f T l i H 太：)产一(X

4、 m H X。)厦=一2 3 8 5 8+(一4，9 3)一2 x(一6 8 3 1 5)一(一1 0 6 1 0)=一0 7 8(K c a l)G 知8=H 一T S；9 B=07 8 1 0 3 2 9 8 x(一72)=13 6 6(K c a l)由计算结果，H G O，表明B a S 在常温常压下稳定，不会分解。2 废渣的资源化资源化表示资源的再循环【1 。从资源开发过程看，利用废渣作原料，可省去采集等一系列工序，保护、延长自然资源寿命，弥补资源不足，且可节省大量投资，降低成本，保护生态平衡，具有可观的环境效益、经济效益和社会效益。如某造纸厂的白泥 8 0 C a C 0 3 及C

5、 a(o H)。，电石渣 C a(O H)：及工业废H 2 S 0 4 作制备建材石膏的原料。(1)生产石膏的可行性(自发性)判断式：C a C 0 3 十H 2 S 0 4 一国s 0 4+(：Q 十+H 2 0式：C a(O H)2+H 2,$0 4 一C a S 0 4+2 H 2 0收稿日期：2 0 0 2 0 3-2 0 万方数据查表得：s：，。(c a z K m。)q2 9 8(K C c d t 0 0 1)广西师范学院学报(自然科学版)2 0 0 2 正C a c=O，C a(O H)2H 2 S 0 4C a S 0 4C C)22 2 21 8 23 75 0 12 5

6、55 10 6H 2 01 6 7 l2 8 8 4 52 3 58 0 一1 9 45 4 8 3 4 24 29 40 5 16 83 1 5式：川2 蝎“瓤十H；，吗+蝎也。一H；r,X 4 S 0 3 H；，b 鸭=3 4 24 2 1(一9 40 5 1)+(一6 83 1 5)一(一2 8 84 5)一(一1 9 45 4 8)=一2 17 9 K c a l丑s7：=s；蚂+s 避+s 毽。一s；q s 遣观；=2 5 5+5 1，0 6+1 67】一2 22 3 75 0 1=3 35 7 C a l凸G j=A H j 一丁丛S=一2 17 9 1 0 3 2 9 8 X 3

7、 35 7=一3 18 K c a l式(D：H；=珥(。f2 H jH 2 0 一蝎如(o r)二蟛吐文=一3 4 24 2+2(一6 83 1 5)一(2 3 58 0)一(一1 9 45 4 8)=一4 87 K c a lS2s：刍q+2 s 造。一s 邑(：一s；b 印。=2 55+2(1 67)1 8 2 3 75 0 1二32 C 二a IG；=f F A S“2=一4 87 x 1 0 3 2 9 8 x3 2=一4 97 K c a l由汁算知：G j O，G：o，说明式和式都可自发地向右进行，说明用白泥和电石渣制备石膏是可行的。f 2J 石膏生产的程度式：G j=R T I

8、 n K p，l g K 旷一番器=翕费焉箍甄1 8=2 3：，。，K p，=19 8)1 0”同理l g K p，一一三盖斋=一骊-4 9 7 x l j 0 丽3 4 甄i 8=3 6 4 0 9 3K p 2=25 7 1 0 3 6从K p。K n 来看向右反应程度很大，说明石膏的产率很高。3 结语从上面的定量计算讨论可知，化学热力学可解决环境保护的实际问题。对废渣的毒性物质生成的可能性做出判断，对废渣的回收再利用作可行性及限度的判断等等。化学热力学在环境保护中的引入，从定量上给予准确分析，为环保工作提供了准确，可靠的科学依据。参考文献 1 杨永杰化工环境保护概论 M 北京：化学工业出版社，2 0 0 1【2 徐彬，邬宪伟物理化学 M 北京：化学化工出版社，1 9 9 1 3 J 张受谦化工手册(上卷)zJ 济南：山东科学技术出版社1 9 8 6 责任编辑：黄天放 万方数据