工程化学论文3000字近几年的变化

工程化学论文3000字近几年的变化

MATLAB在化学工程与工艺实验数据处理中的应用*摘要]本文对MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行了初步的尝试，传统的化工实验的数据处理是相当复杂的，需要花费大量的人力物力，由于化工实验需要平行实验，数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用，可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。本文以“化工原理”实验为例，利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据，就可以把实验结果，数据模型以及作图一起显示出来。[关键词]化学工程与工艺;专业实验;数据处理;Matlab一、引言化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。专业实验不同于基础实验，其目的不仅仅是为了验证一个原理、观察一种现象或是寻求一个普遍适用的规律，而应当是为了有针对性地解决一个具有明确工业背景的化学工程与工艺问题。[1]化工实验的特点流程较长，规模较大，数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷，大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤，也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单，它需要通过复杂的数学计算，若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间，而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高，因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系，从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。由于人力、物力、时间等条件的限制，任何实验所能完成的实验点都是有限的，如何根据这些有限的实验点归纳出各参数之间的关系，便是实验数据的处理问题。由于化工过程的复杂性，实验过程中各参数之间的关系往往是非线性的，数据处理或数据拟合的工作量往往比较大，且计算过程也比较繁琐。若能利用计算机进行数据处理，不仅处理结果的准确度很高，而且还会省下很多不必浪费的人力和时间，大大提高了工作效率。Matlab是集数学计算、结果可视化和编程于一身，能够方便地进行科学计算和大量工程运算的工程软件。它具有简单易用、人机界面良好，能使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有效。[2]本文以两个化工原理实验为例，阐述利用Matlab软件处理化工实验数据与人工处理相比较带来的方便，而且数据的结果更精确，误差更小。Matlab软件是一种简单易学的编写语言。它具有支持多平台操作系统(Windows、Unix等)、编写效率高、用途广泛、功能超强、程序极容易维护等等优点。二、数据处理程序的设计(一)程序框图由于化工实验有很多，而且每一个实验数据的处理的步骤、公式都不一样，所以很难用一个程序来描述。但是，每一个实验都有类似之处，因此每一个程序都可以用如图2-1来描述。这样则可以利用Matlab中的polyfit()函数进行线性拟合，此即为本文编写数据处理程序的基本原理。基本数据库从文献中只能查出特殊温度下的物性数据。例如:10℃、20℃、30℃等。但是工业生产中的温度就不可能那么凑巧和文献符合，因此，需要我们进行计算。平时学习中遇到这样的问题，我们往往是选两个相近的数据近似认为它们是线性关系，然后采用内插或外推法计算出工作温度下的物性常数。本文中所编写的程序把温度与密度、温度与粘度进行多项式拟合，使它们之间有两两对应关系。即在程序运行后，只需输入工作温度，程序就可以得到该温度下所需的物性常数。(三)程序的调试与运行结果流体阻力原始数据输入三、结论在化学工程与工艺实验中用Matlab软件处理实验数据是很有必要的。以本文中的化工原理实验为例，每一次实验都有大量的数据要处理，我们只要处理自己的原始数据，但教师在批改时就要把我们所有的实验数据都要计算，这个工作量是很大的。有了数据处理程序，教师只需要输入原始数据，运行程序后，就可了解学生的实验是否做得好、实验数据处理结果是否准确，这就可以节省很多的时间。在实际工程中，需要处理的数据更多，计算公式更加复杂，有时为了导出计算公式，还需要建立复杂的数学模型，手工计算基本是不可能完成的。因此，把Matlab软件应用到化学工程与工艺实验中进行实验数据的处理是十分必要的。(责任编辑:张明德)参考文献:[1]房鼎业，乐清华，李福清主编化学工程与工艺专业实验[M]北京:化学工业出版社，[2]李丽，王振领编著MATLAB工程计算机应用[M]北京:人民邮电出版社，[3]黄华江编著实用化工计算机模拟———MATLAB在化学工程中的应用[M]北京:化学工业出版社，[4]姚玉瑛主编化工原理(新版)(上册)[M]天津:天津大学出版社，

他山之玉，拿去攻石吧摘 要：针对环境工程专业的物理化学教学，本文以热力学第二定律章节为例，分别从教学目标、教学内容、教学方案和评价手段等不同方面阐述了一些备课体会，提出了几点关于在工科学生物理化学教学过程中应该注意和改进的思路和方法。关键词：物理化学 环境工程 热力学 备课物理化学是化学科学中的一门重要学科，它借助数学、物理等基础科学的理论及其提供的实验手段，研究化学科学中的原理和方法，研究化学体系行为最一般的宏观、微观规律和理论[1]，是学习化学、化工、环境、生物、材料等各专业的重要基础课程。环境工程是一门由多学科到跨学科的庞大科学体系组成的新兴边缘科学，它与自然科学、社会科学和技术科学相结合，是现代科学技术向深度、广度进军的标志， 是人类认识和改造自然进一步深化的表现[2]。中南民族大学于2000 年开设环境工程专业，对该专业学生来说，物理化学是一门重要的基础课程，是继无机化学、分析化学、有机化学之后的一门理论化学，同时又为后继课程如环境生态学、大气污染控制等的学习提供方法和理论指导，在基础课程和专业课程之间起着承上启下的枢纽地位。由于我校是一所民族院校，部分学生的理科基础相对薄弱，而物理化学本身理论性较强，内容较抽象，概念和公式较多，一直被学生视为比较难以掌握的课程。因此，如何以传授知识、培养能力、提高素质为宗旨，通过物理化学教学方法的改革和授课体系的重组，使学生更轻松、全面、系统地掌握物理化学知识，是物理化学教学中必须思考的问题，是一项艰巨的改革任务。作者在教学过程中，注意不断积累经验、不断改进教学方法，精心设计每一个教学环节，在此，提出几点针对环境工程专业物理化学教学中有关热力学第二定律的备课体会。 1 教学目标不同专业对同一门课有不同要求，我校环境工程专业作为一门工学学科，相对理学学科而言，对物理化学的要求侧重点有所不同。因此，针对环境工程专业，我们选择的是印永嘉等编的《物理化学简明教程》（高等教育出版社）。对于大二学生来讲，他们在大一时已经学习过无机及分析化学，具备了一定的学习物理化学的知识基础，而要想在十分有限的54 个学时内将这门课的内容理解清楚、掌握牢固，这对于学生或者老师来说都是一个挑战。把书本变薄不是删减一些该讲的内容，而是在对教学大纲的深刻理解，对教材的精心领会和对学生的深入了解基础上，抓住要领，理出章节的重难点，强调关键性、规律性的东西。热力学部分是物理化学的核心所在，而热力学的核心在于两大定律，即热力学第一定律和热力学第二定律。本文要探讨的就是热力学第二定律章节的备课思路。本章在整个热力学部分起着重要作用，它既是对热力学第一定律的深入，又为后面更进一步的探讨作出必要的铺垫。通过对本章的学习，学生应该达到以下目的：深刻理解热力学第二定律，在此基础上掌握几个新的热力学状态函数即S 、A 和G 并学会DS 、DA 和DG 的计算，结合第一章的内容辨析一些热力学函数并推导它们之间的重要关系式。2 教学内容本章共包括十个小节：(1)自发过程的共同特征；（2）热力学第二定律的经典表述；（3 ）卡诺循环与卡诺定律；（4 ）熵的概念；（5 ）熵变的计算及其应用；（6 ）熵的物理意义及规定熵的计算；（7）亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能；（8）判断过程方向及平衡条件的总结；（9）热力学函数的一些重要关系式；（1 0 ）DG 的计算。其中，（ 1 ）、（ 2 ） 和（ 3 ） 主要是热力学第二定律提出的背景以及热力学第二定律的表述。这部分在本章中是基础，起着重要的铺垫作用，其中重点是对热力学第二定律的深刻理解。（ 4 ）、（ 5 ） 和（ 6 ） 则是在热力学第二定律基础上导出状态函数熵，并在热力学第三定律基础上进行熵变的计算，该部分是本章的重点和难点所在，因为熵是继第一章中学习到的内能、焓之后又一个十分重要的热力学状态函数，对其理解将直接影响后面的学习。（ 7 ）、（ 8 ） 和（9 ）则是另外两个状态函数－亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能以及由此提出的方向判据，辨析已经学过的一些热力学函数并学会推导它们之间的关系式。这个部分是本章的难点，要求学生结合第一章和第二章所学内容进行综合处理，这些函数如内能、焓、熵以及吉布斯自由能对于初学者来说容易混淆， 因此， 需要教师进行总结和引导。（1 0 ）则是综合运用热力学知识对不同情况下的DG 进行计算。物理化学作为基础理论课，其内容是相对稳定的，但同时又是不断发展的。所以在教学过程中应该一方面对于物理化学的基本概念、基本理论和基本方法要求学生打下牢固的基础，另一方面对物理化学发展的前沿也要做一适当的介绍，以开拓学生的知识面和激发学生的求知欲。以熵函数为例，重点是平衡态熵理论，但对非平衡态熵理论、信息熵、物理场熵等现代熵理论也简单进行介绍，并推荐一些参考书，让有能力和兴趣的同学可以得到提高[3]。 3 教学方案1 与基础化学衔接我校环境工程专业学生在大一已经学习了无机化学及分析化学，其中有化学热力学、化学平衡、化学动力学等章节知识与物理化学部分重叠。到大二学习物理化学时若照本宣科，面面俱到，不仅学生没兴趣，而且加重了学时的负担。若能将学生已有的知识和经验很自然地融合到物理化学教学中，就会收到事半功倍的效果。比如在热力学第二定律的讲授中，可以首先启发学生回顾在无机化学中学到的热力学知识，让学生自己提出这些定律的基本内容及基本概念。在学生期待教师对自已的回答作出判断时，教师就对体系与环境、热与功、内能与焓、热力学第一定律等重叠内容做复习性介绍，这时学生往往会全神贯注。最后在此基础上才开始引入热力学第二定律。由于尊重了学生个体已有的知识和经验，学生的学习活动由被动地接受知识变为积极主动地建构知识[4]，这样就可以大大提高学生的学习兴趣，使学生学习起来感到知识的渐进性。2 与专业课程衔接长期以来容易给学生留下一个错觉，物理化学原理和所学专业很难有直接关联。事实上，物理化学是研究物质的化学运动形式和物理运动形式之间的相互关系，掌握物质化学运动的一般规律的科学。正因为如此，物理化学在环境保护中起了很大的作用，它的理论和方法被运用到环境保护中，对推动环境保护事业的发展具有积极作用。为此，教师可以将物理化学知识与环境专业相联系，激发学生学习积极性。比如，环境保护离不开生态学，而生态系统又是生态学的核心。生态系统中能量流动，必然遵循热力学第一定律和热力学第二定律。利用热力学定律，可以比较清楚地了解能量流动的大小、方向和形式。根据热力学定律，人们弄清了生物群从环境和食物中接受的能量用在新的有机质的建造上的“百分之十规律”，得出了“生物量金字塔”等规律，并由此提出了对保护环境有重大作用的“物质输入输出的动态平衡规律”等生态学规律[5]。3 采用多层次教学方式由于每个学生知识基础参差不齐，学习的积极主动性也有差别。心理研究和教学经验证明凡是过浅过易或者过深过难的教学内容都会降低学生的学习兴趣。我们每位教师面对六十多位具有不同个性的学生，而上课只能有统一的教学进度，要达到个性化教育，首先要能让每个上课的人都有收获。为此，必须使课堂教学能够产生多层次、多方位的效果。多层次，能使基础好、学有余力的学生感到有收获，又有继续学习和深入钻研的空间；学习吃力的同学也能学到基本内容，并有继续学习的欲望；学习兴趣不大的人，也知道达到基本要求的底线是什么[6]。这时，课堂教学应当着力于重点内容的讲解与科学方法的分析， 力求用“ 启发式”，有意识地留一些问题让学生自行解决。布置有一定深度的问题，通过对比促使学生发现问题、适度讨论等都是可采用的方法。教师在精心备课的同时，做到心中有案，目中有人，既要考虑到学生的实际情况，又要讲究教学方法。4 评价手段考核是检查、评价学生水准和才智的一种方法，是教学的重要环节。通过它可以检测学生掌握知识的情况，检验教学质量和教学效果。为此，任课教师可建立多样化的考核手段[7]。(1)加强课堂提问 由于某些主客观原因，大学教学中一般很少课堂提问，其实课堂提问是检验学生听课效果的一种非常有效的手段，它可以使学生在上课时集中注意力，跟上教师的讲课思路。每次课可以利用五分钟对上次课的内容进行提问，由此来检验学生对于上次课内容的掌握情况，并考虑以一定的权重计入平时成绩。(2)加强平时考核 按我校规定平时成绩应占总成绩的30%，这就要求教师给学生的平时成绩不能随意。为了更好地反应学生的平时学习情况，我们在课堂上随时有可能利用十分钟的时间，让学生做作业，可以开卷，但必须独立完成。虽然用时不多，但是很能反映出学生的平时学习情况，同时，学生也会感到一定压力，上课注意力就会集中。(3)加强考试的科学性和有效性 我校在物理化学课程上已经实现了教考分离，这在一定程度上提高了考试的科学性和有效性。成绩评定是按照标准答案进行的，成绩的确定是按照科学的分析方法进行的，学生的成绩基本能呈正态分布，避免了成绩偏高或偏低的不正常现象，由于有一定的不及格率，所以对学生的学习起到了一定的促进作用。 5 结语物理化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科，对环境工程专业基础理论的作用和影响是巨大的，它在教学中占有极为重要的地位。教学是一个复杂的系统工程，是一个多体的问题，受到教师的知识水平、学生的接受能力、教学方法和教学手段等多方面因素的影响。只有不断地改进教学方法，与时俱进，才能提高教学效果，强化教学质量。 参考文献[1] 杨春荣，单静颖物理化学教学中课题式教学法的探索[J]药学教育，2006，22(2):30-[2] 薛云波环境专业物理化学教学方法的探讨[J]南京工程学院学报(社会科学版)，2006，6(3):62-[3] 高贵军物理化学教学改革探研[N]张家口师专学报，2002，18(6):31-[4] 张开仕教学研究，2005，28(6):541-[5] 平措结合培养专业目标实际进行物理化学教学[N]西藏大学学报，2007，22:90-[6] 王新葵，石川，靳长德，等物理化学教学方法的探讨[J]化工高等教育，2006，3:99-[7] 周子彦，谢玉忠对提高物理化学教学

关键词规范　　关键词是反映论文主题概念的词或词组，通常以与正文不同的字体字号编排在摘要下方。一般每篇可选3~8个，多个关键词之间用分号分隔，按词条的外延(概念范围)层次从大到小排列。　　关键词一般是名词性的词或词组，个别情况下也有动词性的词或词组。　　应标注与中文关键词对应的英文关键词。编排上中文在前，外文在后。中文关键词前以“关键词：”或“[关键词]”作为标识;英文关键词前以“Key words：”作为标识。　　关键词应尽量从国家标准《汉语主题词表》中选用;未被词表收录的新学科、新技术中的重要术语和地区、人物、文献等名称，也可作为关键词标注。关键词应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条。选择关键词的方法　　关键词的一般选择方法是：由作者在完成论文写作后，从其题名、层次标题和正文(出现频率较高且比较关键的词)中选出来。　　论文正文　　要点⑴引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义，并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。　　〈2)论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容：提出问题-论点;分析问题-论据和论证;解决问题-论证方法与步骤;结论。　　为了做到层次分明、脉络清晰，常常将正文部分分成几个大的段落。这些段落即所谓逻辑段，一个逻辑段可包含几个小逻辑段，一个小逻辑段可包含一个或几个自然段，使正文形成若干层次。论文的层次不宜过多，一般不超过五级。

工程化学论文3000字近几年的

绿色化学在石油化工中的研究进展和应用 2003 年5 月国际工程学会在美国Sandestin 主办了“绿色工程: 定义原则”( Green Engineering :Defining the Principle) 的会议，目的是确定一套绿色工程的原则以指导工程师在设计产品和工艺时，使其符合企业、政府和社会的需要，这包括了成本、安全、使用性能和对环境的影响 最后发表了“工程师工作框架的Sandestin 原则”，提出了在工程项目中为全面实现绿色工程，工程师要遵循的9 条原则 这9 条原则是: (1) 整体考虑工艺过程和产品，使用系统分析与集成的方法来评估对环境的影响; (2) 保障并改善自然生态系统，同时也要保护人类健康和生活安宁; (3) 在工程活动中考虑整个生态循环; (4) 尽可能保障所有的物质和能量安全并良性地输入和输出; (5) 尽可能减少对自然资源的消耗; (6) 努力减少废物产生; (7) 在对当地地理和人文认知的基础上，开发和实施工程解决方案; (8) 革新、创造和发明技术以实现可持续发展，在传统和主流工艺之上，创造性地提出工程解决方案; (9) 让股东和社会共同积极参与工程解决方案的开发[2 ] 　20 世纪的化学工业是建立在煤、石油和天然气等矿物质资源基础上的， 尤其是到了60 年代前后， 石油化学工业获得了飞速发展， 与此同时， 也产生了日益严重的资源、环境等社会问题。1990年以来， 绿色化学的理念迅速崛起， 并成为包括石化工业在内的化学工业可持续发展的方向， 越来越受到各国政府、企业和学术界的普遍重视。在石油化工领域， 一批绿色化工技术不断被开发和应用，甚至逐渐成为一些新兴产业。本文作者介绍可持续发展的石油化工技术的一些新进展。1 　以过氧化氢作氧化剂的烃类“原子经济”氧化反应　　反应的“原子经济”性是衡量在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到产品之中， 这一标准既要求尽可能地节约原料资源， 又要求最大限度地减少废物排放。在石化工业中烃类的氧化反应是一类非常重要的反应过程， 由于具有含氧官能团的产物分子比原料烃类要活泼得多， 此类反应的选择性通常较低， 还有一些反应需要经多步骤才能完成， 过程往往产生很多废物。过氧化氢作为一种温和的氧化剂， 在某些材料的催化作用下， 可进行选择性很高的定向氧化反应， 而且其本身无毒并在反应后转化为无害的水， 使反应的“原子经济”性大大提高， 因而被看作是绿色的氧化剂[1 ] 。1 　钛硅分子筛催化环己酮氨肟化制备环己酮肟实现工业应用环己酮肟的制备作为目前化纤单体ε- 己内酰胺主流生产技术的核心工艺， 需经环己酮与羟胺的盐进行反应而得， 而羟胺盐制备过程的“原子经济”性较差， 腐蚀和污染严重。20 世纪80 年代后期意大利EniChem 公司提出了一种全新的环己酮氨肟化工艺， 即在钛硅分子筛的催化作用下， 环己酮与氨、过氧化氢一步“原子经济”反应直接合成环己酮肟。中国石化石油化工科学研究院也开发成功具有自主知识产权的环己酮氨肟化新工艺， 并与中国石化巴陵分公司合作， 于2003 年8 月率先完成了70 kt/ a 的工业试验， 环己酮转化率和环己酮肟选择性均超过5 % ， 氨的利用率达97 %以上。而传统的磷酸羟铵肟化法工艺(HPO) 氨的利用率不足60 %; 同时， 新工艺避免了NOx 、SOx(HPO) 等的生成和使用， 使环己酮肟的制备成为清洁生产过程。传统的以苯为原料的己内酰胺生产过程流程长、工艺复杂、投资大、成本高， 国外Du Pont 、BASF 和DSM 等公司已分别研究开发了以丁二烯为原料的己内酰胺生产新技术[2 ， 3 ] ， 可简化工艺流程和降低生产成本， 但由于新建装置巨大的投资和技术风险等原因， 至今尚未工业化。环己酮氨肟化新工艺适宜对现有装置的技术改造， 将使由苯生产己内酰胺的工艺路线更具竞争性。2 　丙烯环氧化制备环氧丙烷新技术取得新进展自从钛硅分子筛( TS - 1) 诞生以来， 低温下利用过氧化氢作氧化剂的液相氧化反应工艺一直在不断地研究开发， 另一类取得突出进展的是烯烃与过氧化氢进行环氧化反应制取环氧化物， 其中最重要的过程是丙烯环氧化制备环氧丙烷。以TS - 1 为催化剂， 用过氧化氢环氧化丙烯制备环氧丙烷， 产物环氧丙烷的收率达97 %以上(以丙烯计) ，以过氧化氢计其收率为87 %[4 ] ， 副产物主要为水和氧气。该过程原子的有效利用率达76 %。而传统的二步氯醇法生产工艺原子的有效利用率仅为31 % ， 需要消耗大量的氯气和石灰， 并且设备腐蚀和环境污染严重。针对TS - 1 分子筛价格较高、与产物分离难度较大， 丙烯环氧化的其他催化剂体系也在不断研究之中， 以过氧化氢为氧化剂的新型氧化催化材料正在研究的有负载锡的β- 沸石[5 ] 、有机氮络合Fe2 系催化剂[6 ， 7 ] 和含钨的金属簇相转移催化剂[8 ]等。最近， BASF 和Dow 化学公司合作， 在丙烯的过氧化氢环氧化反应工艺(HPPO) 的开发中取得了重大进展， 已完成各自的详细评估。据称， HPPO工艺由于不联产其他产品， 流程短， 投资低， 占地少， 尤其对较小规模生产装置投资回报率大幅度提高。双方计划近期完成中试放大， 开始建设第一套300 kt/ a 规模生产装置， 预计2007 年初建成投产[9 ] 。此外， Degussa 和Uhde 也拟在南非Sasol 建设60 kt/ a 环氧丙烷装置， 将采用HPPO 工艺。据报道[10 ]其开发了一种专用分子筛催化剂， 副产物生成量可降低到最低限度。丙烯环氧化新工艺虽然使用了价格较高的过氧化氢作氧化剂， 但只要采用适合的催化剂， 可使产物收率大幅提高， 同时由于工艺简化， 该工艺仍具有较好的技术经济性， 加之该技术的环保优势， 有望对环氧丙烷行业产生重要的影响。3 　其他有机含氧化合物的制备技术以过氧化氢为氧化剂， 烯烃、醇和羰基化合物可高选择性地氧化生产环氧化物、醇和羧酸， 并可避免使用金属催化剂、含氯氧化剂和有机溶剂。文献[11 ]介绍Kazuhiko Sato 等开发了由烯烃氧化生成二醇类化合物的新工艺。采用普通的树脂负载的磺酸催化剂， 用不同的链烯烃和环烯烃与过量的30 %双氧水反应， 可高选择性和高收率地得到反-1 ， 2 - 二醇， 带有端基羟基的链烯烃也可一步反应生成三羟基化合物。杜泽学等[12 ]以钛硅分子筛为催化剂， 开发了氯丙烯与过氧化氢环氧化制备环氧氯丙烷的悬浮催化蒸馏新工艺， 反应选择性达98 %以上， 有望取代现有的氯醇法生产工艺。2 　取代有毒有害原材料的绿色化工技术光气、氢氰酸等是剧毒物质， 因它们的化学性质极为活泼， 至今仍作为化工原料广泛使用， 但这些化学品在制造和使用中一旦不慎泄漏， 就将造成难以估量的人身伤亡和环境灾难， 因此， 用无毒、无害的原料代替剧毒光气、氢氰酸等绿色化工技术的开发受到重视[13 ] 。取代光气， 生产异氰酸酯、聚碳酸酯新工艺 目前替代光气制造异氰酸酯的工艺有: 由伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯制造异氰酸酯， 由伯胺和一氧化碳进行氧化羰化制异氰酸酯， 由硝基苯和一氧化碳羰基化制异氰酸酯。这些技术有的正在小试， 有的已进入中试阶段， 但是生产成本比原有的光气法高10 %左右， 不经济， 所以还需改进。代替光气生产聚碳酸酯， 已经开发成功以碳酸二甲酯为原料的工艺。首先由碳酸二甲酯与苯酚反应生成碳酸二苯酯， 再和双酚A 进行酯交换、缩聚生成高分子聚碳酸酯， 现正在建厂， 而且生产碳酸二甲酯采用甲醇氧化羰基化法， 取代了传统光气为原料的路线。韩国L G化学公司称独自开发了一种非光气的聚碳酸酯生产新工艺， 由于工艺简化，可减少投资70 % ， 装置操作费用和生产成本明显降低。可见， 代替剧毒原料也可找到经济合理的绿色工艺路线。2 　甲基丙烯酸甲酯生产新工艺继异丁烯氧化法、乙烯氢甲酰化法生产甲基丙烯酸甲酯(MMA) 技术工业化后， 人们仍在积极开发新工艺以取代传统氢氰酸为原料的丙酮氰醇法。异丁烷直接氧化法因资源更丰富、廉价而受到重视。这种方法包括异丁烷氧化制取甲基丙烯醛、甲基丙烯醛再氧化制取MMA 两步反应。由于异丁烷反应活性低于异丁烯， 通常选用具有强氧化性的杂多酸类催化剂。近年来研究发现， P - Mo 系杂多酸中引入V、Cu、Cs 等元素， 可促进甲基丙烯醛的氧化反应， 提高反应收率; 进一步将P - Mo - V- Cu - Cs 五元催化剂和Mo - V 的复合氧化物作为助剂， 添加到“MMA 高选择性催化剂”浆态杂多酸催化剂中， 可使MMA 的收率提高2 倍， 达到10 %以上， 表现出一定的工业应用前景。英国Lucite 国际公司开发成功其专有的α-MMA 技术， 并计划建设第一套100 kt/ a MMA 生产装置， 预计2007 年末建成投产。α- MMA 是两步法工艺。第一步由乙烯与甲醇、一氧化碳进行羰基化反应生成丙酸甲酯。据称， 所用的钯基催化剂活性很高， 选择性达9919 % ， 且具有良好的稳定性， 反应温度和压力条件温和， 对装置的腐蚀性小; 第二步中丙酸甲酯与甲醛反应生成MMA 和水， 采用专有的多相催化剂， MMA 的选择性较高[14 ] 。该工艺大大改进了产品的经济性， 是三十年来开发的最重要的MMA 生产工艺。MMA 在中国是一个发展前景良好的有机化工原料， 随着国民经济的持续高速增长， 其需求还将不断增长， 中国应该慎选一条符合国情的绿色路线进行开发， 注意克服其不足之处。3 　使用环境友好催化剂的化学反应石油化工生产技术的核心是催化剂， 催化剂的消耗虽不大， 但同样可能对环境产生很大的危害。硫酸、氢氟酸、三氯化铝等液态酸是广泛应用的酸性催化剂， 使用过程易腐蚀设备、危害人身健康和社区安全， 同时还产生废液、废渣污染环境。目前应大力开发环境友好的固体酸催化剂代替液体酸，已有一批工业化成果。在苯与烯烃烷基化过程中采用ZSM - 5 分子筛代替三氯化铝的气相法合成乙苯， 采用USY 或β- 沸石或MCM - 22 沸石代替三氯化铝的液相法合成异丙苯等; 此外， 还有采用固体酸替代氢氟酸的长链烷基苯合成的新工艺。采用上述分子筛固体酸取代三氯化铝、氢氟酸等催化剂， 虽然推出了新一代的烯烃烷基化绿色技术， 但是由于分子筛催化剂的酸强度不如氢氟酸、三氯化铝高， 分布也不够均匀， 而且酸中心数量较少， 于是采用这类固体酸催化剂时反应温度升高， 压力增加， 同时少量的副产物和杂质有所增高， 所以又出现了开发新固体酸催化剂的热点。负载型杂多酸催化剂可望克服上述缺点， 成为新一代的催化剂; 正在研究的还有一些新型催化材料， 如包裹型液体酸、纳米分子筛复合材料、离子液体等。这方面的研究， 中国已有一定基础， 应组织人力， 加速开发， 力争取得领先地位。

金工实习报告--化学工程与工艺　　金工实习报告　　化工与能源学院03级（1）班　　实习人：王栋 编号：026　　实习时间：2005年5月30日到6月10日　　金工实习报告　　为期两周的金工实习已经结束了，它带给我们的是一段难忘的回忆。对于动手能力不太强的我，金工实习更是有着重要的意义。经过两周的金工实习，我学习了不少的金工知识，初步了解了铣床、板金、数车、数铣、线切割、热处理和铸造等工种，还进行了工业安全学习。在此过程中，我掌握了一定的技能，提高了自己的动手能力，还学到很多其他的东西，比如说，对待工作的认真严肃的态度，严谨的作风，仔细观察的精神，良好的安全意识。虽然金工实习期间的确有点累，但丰收的成果使我感觉非常欣慰，几天来对工人的了解也让我对他们肃然起敬。　　金工实习前　　很早，在大一的时候，已经听说过金工实习了，不过那时只是听师兄提起过，只看过他们穿着军装从车间回来，而他们脸上的点点倦意使金工实习在我心中披上了神秘的面纱。向他们请教时，他们只告诉我金工实习是一门实践性的技术基础课，是工科学生学习机械技术制造的基本工艺方法和技术，完成工程基本训练的必修课，其中的感觉还要我们自己去体验。于是我对金工实习一直充满了期待。　　终于，轮到我们金工实习了。第一天的早上，我带着几分期待，几分兴奋，也带着对金工实习的好奇和疑问走进了工业培训中心。实习正式开始前我们先去参加了安全讲座，老师特别强调了金工实习中的必须注意的安全问题：他给我们讲了许多以往学生金工实习中一些违纪的现象：学生甚多没有穿工作服，没有佩戴实习证，工作时态度不够严肃，有的甚至在打瞌睡。他又提到了一些由于不遵守安全制度，没有严守纪律而导致的重大事故。我们在心惊胆颤的同时，心里已经烙下了一个铁一样的原则：安全第一！老师好象看穿了我们在想什么似的，给我们吃了颗定心丸：只要严格遵守安全制度，严守纪律，金工实习绝对是一个安全而有收获的愉快过程。　　开始金工实习　　做完了全部准备工作，我们就正式开始了实习——　　§ 普通车床　　第一个令我记忆犹新的实习项目是车床，在这里我深深体会到沉着，镇定，细心的作用。我们的实习作业是把一个圆柱切削成圆球，刚开始看老师玩弄车床时还以为会很简单，殊不知等到自己操作起来才知道其中难处，切削时要利用好车床的横向、纵向两个移动手柄，这　　可不是一件易事。开始时总不知如何协调两者的速度，有时总是横向移动手柄在移动可是纵向移动手柄却移动得太慢一直把圆切削成一个圆柱面。等到重新振作起来再干一次时，却又太紧张以至在横向切得太深时，竟不知快速转动纵向手柄，导致又一次的失败。静下心来好好 的反思发觉自己是太紧张了，不够镇定，干这活没有一定的定力，没有遇事镇定自若的魄力怎么行呢。所以以后几次，我都小心翼翼地，极力使自己镇定地切削，虽然有时也会切得不好，但总算给我把作品完成了。看着自己那做得虽不太好的作品，我下决心以后遇事可不能在这般急躁，要静下心来，要镇定自若地把它给完成，千万不能急呀　　§ 数车　　从前面学过的车工，我们知道车床主要是使用各种车刀对内外圆柱面、圆锥面、成形回转体表面及其端面、各种内外螺纹等进行加工，还可使用钻头、扩孔钻、铰刀进行孔加工，使用丝锥、板牙进行内外螺纹加工等。车床有许多类型，按其用途和结构不同，可分为普通车床、六角车床、立式车床、单轴自动车床、多轴自动及半自动车床、多刀车床、仿形车床、专用车床等。　　但是从更精确的要求上来说，收工车出来的工件已经明显不能满足现代化的要求了，所以我们进一步刀到学习数车。　　开工前，我们还在研究这个数该念成第四声还是第三声，来到车间，不用怀疑，数车就是指数字车工。:0　　数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比，其优越性是显而易见的，不仅零件加工精度高，产品质量稳定，且自动化程度极高，可减轻工人的体力劳动强度，大大提高了生产效率，特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工，因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。但我们要清醒地认识到，能否达到数控机床以上所述的优点，还要看操作者在生产中能不能恰当、正确地使用。因为不管什么机床，它都有一套自己的操作规程。它既是保证操作人员安全的重要措施之一，也是保证设备安全、产品质量等的重要措施。使用者必须按照操作规程正确操作，如果机床在第一次使用或长期没有使用时，先使其空转几分钟，使用中注意开机、关机的顺序和注意事项 (如开机后首先要用手动或用程序指令自动回参考点 )，这些对初学者（像我们这种^_^）尤其应引起足够重视，因为缺乏相应的操作培训的，往往在这方面容易犯错。　　在数车的这一天，我们集体坐在凳子上编写程序，编好的先上机，一行行的程序被仿真出来，这是脑力劳动的成果。　　§ CAD中心设计　　做了很多体力劳动，该动动脑筋了。我们就来到了CAD中心，学习一些制图软件，我们首先学的是solidwork这个软件，老师要求我们自学后就按照自己的构思来做一个图。好不容易看懂了如何用这个软件，该我们大张拳脚的时候了，我们像个小孩子似的，把自己所想得通过这个软件画了出来，各式各样的东西都有，有画手机的，画显示器的，有的是他们心中奇特的构思，我这是画了一个自己心中的洗洁精包装 ， 经过一两个小时的努力，终于完成了我的作品，虽然比起许多同学来还是差挺多的，但看着自己自编自导的作品还是挺顺眼的嘛。不过要做出一个好图，还需下一番功夫不可，不但要好好地掌握这个软件，用好各种画图技能，还要设计新颖，设计出独出心裁的作品，这就需要我们的创造力了。所以，这次制图实习不仅是我们掌握了一个软件，一门技能，还是我们深入地体会到创新的愉悦，和创新所带来的巨大作用，只有创新才能出成绩，才能使工业技术和科学技术得到长足的发展。　　§ 铸造　　铸造＝玩沙。在那用沙做模型，真有种童年在河边堆沙的感觉。我觉得铸造最重要是要清楚自己做模的步骤，不然就会因为做少了一个步骤而前功尽弃。另外对我们的耐性也是一种考验，做模型必须要有很好的耐心，特别是在修补的时候，一旦在做的过程中出现浮躁那就会越修越麻烦，功亏一篑。　　§ 热处理　　热处理是比较轻松的一个工种。热处理的原理大概是：钢的热处理是将钢在固态下通过加热、保温、冷却的方法，使钢的组织结构发生变化，从而获得所需性能的工艺方法。热处理工艺可用“温度—时间”为坐标的曲线图来表示。 在机械制造中，热处理具有很重要的地位。例如：钻头、锯条、冲模，必须有高的硬度和耐磨性方能保持锋利，达到加工金属的目的。因此，除了选用合适的材料外，还必须进行热处理，才能达到上述要求。此外，热处理还可以改善坯料的工艺性能，如改善材料的切削加工性，使切削省力，刀具磨损小，且工件表面质量高。　　金工过后　　在十天的金工实习中，的确过得很愉快，甚至有点快乐不知时日过的感觉。给我们指导的师傅都很随和，一遇上我们不能开窍或双手不巧时他们总是耐心一遍又一遍地给我们讲解，甚至是手把手地传授技术，平常空有理论的我们终于感到了实践有多么重要，倘若没有金工实习，有一天走出校门，什么是电焊条、什么是台虎钳、车床和铣床有什么不同、原来螺母是可以用手工磨出来的、铸造用的材料是沙……这些我们都不知道，还说是学工科的学生呢！可想而知，金工实习给我们的实践性知识有何等的可贵。而且在实习其间，每天必须很早就起床，不能旷工和迟到，这又是对我们纪律性的一大考验！在金工实习中，我们遵守安全准则，听从指导人员的指导，严守纪律。终于，在实习过后，我解开了之前自己的疑问，懂得了金工实习的意义：它是让我们在劳动实践中，把自己当成一份钢料，在祖国这个大熔炉里不断的敲打，不断的磨练，让我们的体魄和精神不断的得到提高和升华，铸造成一块优秀的工件！　　有话说到，实践是检验真理的唯一标准。在这个愉快的金工实习当中，我的收获不少，也给自己提升了一个高的层次，学到了许多在课本里学不到的东西：合作、耐心、严谨等。　　感谢这十天的金工实习，因为它必在我以后的学习工作中起到一个指南针的作用！难忘啊，金工实习！　　化工与能源学院 026号王栋　　2005年6月12日

工程化学论文3000字近几年的发展

MATLAB在化学工程与工艺实验数据处理中的应用*摘要]本文对MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行了初步的尝试，传统的化工实验的数据处理是相当复杂的，需要花费大量的人力物力，由于化工实验需要平行实验，数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用，可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。本文以“化工原理”实验为例，利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据，就可以把实验结果，数据模型以及作图一起显示出来。[关键词]化学工程与工艺;专业实验;数据处理;Matlab一、引言化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。专业实验不同于基础实验，其目的不仅仅是为了验证一个原理、观察一种现象或是寻求一个普遍适用的规律，而应当是为了有针对性地解决一个具有明确工业背景的化学工程与工艺问题。[1]化工实验的特点流程较长，规模较大，数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷，大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤，也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单，它需要通过复杂的数学计算，若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间，而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高，因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系，从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。由于人力、物力、时间等条件的限制，任何实验所能完成的实验点都是有限的，如何根据这些有限的实验点归纳出各参数之间的关系，便是实验数据的处理问题。由于化工过程的复杂性，实验过程中各参数之间的关系往往是非线性的，数据处理或数据拟合的工作量往往比较大，且计算过程也比较繁琐。若能利用计算机进行数据处理，不仅处理结果的准确度很高，而且还会省下很多不必浪费的人力和时间，大大提高了工作效率。Matlab是集数学计算、结果可视化和编程于一身，能够方便地进行科学计算和大量工程运算的工程软件。它具有简单易用、人机界面良好，能使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有效。[2]本文以两个化工原理实验为例，阐述利用Matlab软件处理化工实验数据与人工处理相比较带来的方便，而且数据的结果更精确，误差更小。Matlab软件是一种简单易学的编写语言。它具有支持多平台操作系统(Windows、Unix等)、编写效率高、用途广泛、功能超强、程序极容易维护等等优点。二、数据处理程序的设计(一)程序框图由于化工实验有很多，而且每一个实验数据的处理的步骤、公式都不一样，所以很难用一个程序来描述。但是，每一个实验都有类似之处，因此每一个程序都可以用如图2-1来描述。这样则可以利用Matlab中的polyfit()函数进行线性拟合，此即为本文编写数据处理程序的基本原理。基本数据库从文献中只能查出特殊温度下的物性数据。例如:10℃、20℃、30℃等。但是工业生产中的温度就不可能那么凑巧和文献符合，因此，需要我们进行计算。平时学习中遇到这样的问题，我们往往是选两个相近的数据近似认为它们是线性关系，然后采用内插或外推法计算出工作温度下的物性常数。本文中所编写的程序把温度与密度、温度与粘度进行多项式拟合，使它们之间有两两对应关系。即在程序运行后，只需输入工作温度，程序就可以得到该温度下所需的物性常数。(三)程序的调试与运行结果流体阻力原始数据输入三、结论在化学工程与工艺实验中用Matlab软件处理实验数据是很有必要的。以本文中的化工原理实验为例，每一次实验都有大量的数据要处理，我们只要处理自己的原始数据，但教师在批改时就要把我们所有的实验数据都要计算，这个工作量是很大的。有了数据处理程序，教师只需要输入原始数据，运行程序后，就可了解学生的实验是否做得好、实验数据处理结果是否准确，这就可以节省很多的时间。在实际工程中，需要处理的数据更多，计算公式更加复杂，有时为了导出计算公式，还需要建立复杂的数学模型，手工计算基本是不可能完成的。因此，把Matlab软件应用到化学工程与工艺实验中进行实验数据的处理是十分必要的。(责任编辑:张明德)参考文献:[1]房鼎业，乐清华，李福清主编化学工程与工艺专业实验[M]北京:化学工业出版社，[2]李丽，王振领编著MATLAB工程计算机应用[M]北京:人民邮电出版社，[3]黄华江编著实用化工计算机模拟———MATLAB在化学工程中的应用[M]北京:化学工业出版社，[4]姚玉瑛主编化工原理(新版)(上册)[M]天津:天津大学出版社，

化学发展史论文一、化学的前奏1．人类文明的起点——火的利用在几百万年以前，人类过着极其简单的原始生活，靠狩猎为生，吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证，至少在距今50 万年以前，可以找到人类用火的证据，即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火，原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康，智力也有所发展，提高了生存能力。后来，人们又学会了摩擦生火和钻木取火，这样，火就可以随身携带了。于是，人们不再是火种的看管者，而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器，利用火能够产生各种各样化学反应这个特点，人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺，进入了广阔的生产、生活天地。2．历史悠久的工艺——制陶陶器是什么时候产生的，已很难考证。对陶器的由来，说法不一，有人推测：人类最原始的生活用容器是用树枝编成的，为了使它耐火和致密无缝，往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中，偶尔会被火烧着，其中的树枝都被烧掉了，但粘土不会着火，不但仍旧保留下来，而且变得更坚硬，比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来，人们干脆不再用树枝做骨架，开始有意识地将粘土捣碎，用水调和，揉捏到很软的程度，再塑造成各种形状，放在太阳光底下晒干，最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1 万年以前，中国开始出现烧制陶器的窑，成为最早生产陶器的国家。陶器的发明，在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质，使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化，使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义，而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法，陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用，同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此，陶器很快成为人类生活和生产的必需品，特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。3．冶金化学的兴起在新石器时代后期，人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限，于是，产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿，约公元前3800 年，伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热，得到了金属铜。纯铜的质地比较软，用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后，便出现了青铜器。到了公元前3000～前2500 年，除了冶炼铜以外，又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡，可使铜的熔点降低到800℃左右，这样一来，铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅)，它的硬度高，适合制造生产工具。青铜做的兵器，硬而锋利，青铜做的生产工具也远比红铜好，还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就，如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器，是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟，称得上古代在音乐上的伟大创造。因此，青铜器的出现，推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展，把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度，中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁，木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物，当然也用于制造兵器。到了公元前8～前7 世纪，欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬，炼铁的原料也远比铜矿丰富，在绝大部分地方，铁器代替了青铜器。4．中国的重大贡献——火药和造纸黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢？这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的，因此，制成的火药也是黑色的，叫黑火药。火药的性质是容易着火，因此可以和火联系起来，但是这个“药”字又怎样理解呢？原来，硫磺和硝石在古代都是治病用的药，因此，黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关，炼丹的目的是寻求长生不老的药，在炼丹的原料中，就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中，长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中，曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象，经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系，一直被用在军事上。古代人打仗，近距离时用刀枪，远距离时用弓箭。有了黑火药以后，从宋朝开始，便出现了各种新式武器，例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种，用火将药线点着，把火药包抛出去，利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8 世纪，中国的炼丹术传到了阿拉伯，火药的配制方法也传了过去，后来又传到了欧洲。这样，中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具，是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前，中国古代传播文字的方法主要有：在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字，即所谓的甲骨文；甲骨数量有限，后来改在竹简或木简上刻字。可是，孔子写的《论语》所用的竹简之多，份量之重是可想而知的；另外，用丝织成帛(bó)，也可以用来写字，但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸，一直流传到今天。1957 年5 月，中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造，其年代不会晚于汉武帝(公元前156～公元前87 年)，这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明，人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重，便总结了前人造纸的经验，带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料，先把它们剪碎或切断，放在水里长时间浸泡，再捣烂成为浆状物，然后在席子上摊成薄片，放在太阳底下晒干，便制成了纸。它质薄体轻，适合写字，很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺，它是广大劳动人民智慧的产物。实际上，蔡伦之前已经有纸了，因此，蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。5．炼丹术与炼金术当封建社会发展到一定的阶段，生产力有了较大提高的时候，统治阶级对物质享受的要求也越来越高，皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望：第一是希望掌握更多的财富，供他们享乐；第二，当他们有了巨大的财富以后，总希望永远享用下去。于是，便有了长生不老的愿望。例如，秦始皇统一中国以后，便迫不及待地寻求长生不老药，不但让徐福等人出海寻找，还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为，可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金，然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是，在合金表面便形成了一层硫化锡，它的颜色酷似黄金(现在，金黄色的硫化锡被称为金粉，可用作古建筑等的金色涂料)。这祥，炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上，这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法，是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到，但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中，应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训，甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出：“丹砂(硫化汞)烧之成水银，积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结，即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验，必定需要大批实验器具，于是，他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要，制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药，其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来，他们还创造了许多技术名词，写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作，开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见，炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的，后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们，应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此，在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近，其真正的含义是“化学源于炼金术”。二、创建近代化学理论——探索物质结构世界是由物质构成的，但是，物质又是由什么组成的呢？最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140 年)，他认为：“易有太极，易生两仪，两仪生四象，四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年，西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母；黑拉克里特斯认为，万物是由火生成的；亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时，以四种“原性”作为自然界最原始的性质，它们是热、冷、干、湿，把它们成对地组合起来，便形成了四种“元素”，即火、气、水、土，然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上，是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出：“元素是构成物质的基本，它可以与其他元素相结合，形成化合物。但是，如果把元素从化合物中分离出来以后，它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张，不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺，而应把它看成一门科学。因此，波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的，物质是由元素构成的，那么，元素又是由什么构成的呢？1803 年，英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点：1．一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成，这种微粒称为原子；2．同一种元素的原子的性质和质量都相同，不同元素的原子的性质和质量不同；3．一定数目的两种不同元素化合以后，便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811 年提出了分子学说，进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为，许多物质往往不是以原子的形式存在，而是以分子的形式存在，例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子，而化合物实际上都是分子。从此以后，化学由宏观进入到微观的层次，使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。三、现代化学的兴起19 世纪末，物理学上出现了三大发现，即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念，从而打开了原子和原子核内部结构的大门，揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后，利用化学平衡和反应速度的概念，可以判断化学反应中物质转化的方向和条件，从而开始建立了物理化学，把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论，使人类进一步了解了分子结构与性能的关系，大大地促进了化学与材料科学的联系，为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题，用化学的知识来分析和解决社会问题，例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透，产生了很多边缘学科，如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等，使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证，在改善人民生活，提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上，发展成为多分支学科的科学，开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手，为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。2．元素发现史上的两次奇迹及科学方法研究陕西省渭南师范专科学校化学系张文根化学发展史上，从个人发现新元素的数量方面讲，出现过两次奇迹。值得研究的是，两次奇迹基本上都采用了类似的科学研究方法。1．戴维与新元素的发现英国化学家戴维(H·Davy，1778～1829)出生于木刻匠家庭，从小就喜爱化学实验。他曾用自己的身体试验氧化亚氮(笑气)气体的毒性，发现其麻醉性，使医学外科手术发生了重大改途；他还发明了安全矿灯，解决了因火焰引起的瓦斯爆炸，对19 世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。但是，他一生最辉煌的成就莫过于新元素的发现。1799 年，意大利物理学家伏特(A·Volta)发现了金属活动顺序，并应用其发明了伏特电池。次年，英国化学家尼科尔森(W．Nicholson)和卡里斯尔(A·Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。从此，电在化学研究中的应用引起了科学家的广泛关注。1806 年，戴维对前人有关电的研究进行了总结，预言这种手段除可以把水分解为氢气和氧气外，还可能分解其他物质，这一科学思想使他把电与物质组成联系起来，从而导致了一系列新元素的发现。1777 年之前，对于碱类和碱土类物质的化学成分，人们普遍认为具有元素性质，是不能再分解的。法国化学家拉瓦锡(A·L·Lavoisier)创立氧化理论之后，则认为这两类物质都可能是氧化物。1807 年，戴维决心用实验来证实拉瓦锡的见解，同时也想验证一下自己预言的正确性。最初他用苛性钾或苛性钠的饱和溶液实验，发现碱没有变化，只和水电解结果一样。通过分析，他认为应该排除水这个干扰因素。于是改用熔融苛性钾，结果发现阴极白金丝周围出现了燃烧更旺的火焰，说明由于加热温度过高，分解出的产物立刻又被燃烧了。后来他换用碳酸钾并通以强电流，但阴极上出现的金属颗粒还是很快被烧掉了。最后，他总结教训，在密闭坩埚内电解熔融苛性钾，终于拿到了一种银白色金属，并进行性质实验，发现在水中能剧烈反应，出现淡紫色火焰，显然是该金属与水作用放出氢气的结果。山此，戴维判断这是一种新金属，取名为钾。不久，他又从苛性苏打中电解出了金属钠。次年，用同样方法，他从苦土(MgO)、石灰、菱锶矿(SrCO3)和重晶石(BaCO3)中分别又发现了新元素镁、钙、锶和钡。1807 年12 月，尽管当时英法两国正进行着战争，法国皇帝拿破仑仍然颁发勋章，以嘉奖戴维的卓越成就。但是，戴维并没有因此骄傲起来。金属钾被发现以后，他由该金属可从水中分解出氢气受到后发，认为钾也应该能够分解其他物质。于是在1808 年，他将钾与无水硼酸混合，在铜管中加热，得到了青灰色的非金属硼。这样，不到两年，戴维就发现了7 种新元素。如果加上他1810 年和1813 年确定的氯元素和碘元素，戴维一生发现和确认的元素就有9 种。这一成就在他去逝之前的52 个元素发现史上，无人能与其媲美。2．西博格与新元素的合成美国化学家西博格(G．T．Seeborg，1912～)的家庭境况和戴维差不多。依靠打工，他读完了高中和大学，并以出色的学习成绩，获得了著名科学家路易斯的赏识，随后便成为路易斯的得力助手和合作者，完成了许多重要研究。他热爱化学和物理学，决心在核化学领域做出非凡成绩。本世纪初，电子、X 射线和放射性的发现，打开了原子不可分的大门。1929 年，美国物理学家劳伦斯(E．O．Lawrence)在加利福尼亚大学发明■计出了回旋粒子加速器，从而取得了大大提高轰击粒子动能的手段，使新元素不断被发现和合成，仅1934 年至1937 年就有二百多种人工放射性同位素出现。到1939 年，在92 号铀元素之前，只剩下61 号和85号两个空位了。所以，人们已不在关心元素周期表中的空格补缺，而将精力转移到铀后面元素的发现和合成上。3．金刚石的老知识和新知识吴国庆(北京师范大学化学系100875)早在1879 年，SmithsonTennant 已经发现，金刚石燃烧的产物是碳的氧化物，故金刚石是碳的单质。1913 年，Bragg 父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系，其晶胞为面心立方，一个晶胞里有8 个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子，健长为154pm。然而应当指出，在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3)，而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。金刚石被人类当作宝石而珍藏，据说已有3000 年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石，它密度大(51g·cm-3)，是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10)；它对光的透明度好，折射率高，琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼；高色散性还使钻石有‘光彩’，这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrsiO4)区分开来。天然金刚石有的无色，有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色，还有的呈黑色。理论研究证实，纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基恣激发到最低能量的激发恣需要4电子伏特的能量，远大于可见光的能量(7—10电子伏特)。当金刚石里掺杂氮，能量从原来的4 降到2 左右，随氮原子的含量的增高，由于热运动引起的氮能级的宽度的差别，吸收不同波长的可见光，呈现黄(C/N=105：1)、绿(C/N=103：1)色，氮原子继续增多，所有可见光都会被吸收掉，便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里，人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实，金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现，蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为：硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价帝里留下空穴，引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F 心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交，有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1 克拉等于200 毫克)计算。一颗钻石，超过10 克拉，就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906 年开采出来的‘非洲之星’，3025 克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的，加工前重780 克拉。人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实，自然界里的碳只有当熔化的岩百在3 万个大气压的高压下，才能以金刚石的方式结晶出来，有时生成金刚石的压力竟高到60000 个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100 公里的深外才存在，从这样深的地方翻到地秃表层来的岩石太少了。开采金刚石需要很大的投资。那种从地表找到一颗金刚石的机会是极其稀少的。而开采出来的天然金刚12 石，只有很少就其质量而言可以加工成钻石，多数是灰色或黑色的。并不透明，有的内部夹杂有石墨，无法琢磨出钻石。最早尝试人工合成金刚石的报导在1880 年。而第一个宣称合成金刚石的是著名的法国实验化学家莫瓦桑(H·Moissan)。他以当时已有的化学知识预计，尚未制得的单质氟的化学性质极其活泼，若用它来及其迅猛地夺取碳氢化台物里的氢，就有可能把余留下的碳转变成金刚石。结果，他费了数年的光阴，克服了重重困难，真的制出了活泼的氟，取得了同的代人不可多得的巨大成就(他因此以及由此开拓的氟化学而得到诺贝尔奖金)。然而，当他实施氟和烃类的反应时，既使是在超低温下，也以猛烈的爆炸告终，一无所得。惨重的失败并未动摇过莫瓦桑人工制造金刚石的信念。后来，他从地球化学家那里得知了自然界石墨转化成金刚石的高温高压的条件，便设计了一种模拟天然过程的用石墨造金刚石的实验。他把石墨溶进熔融的铁，然后令铁急速地冷却。企图通过液恣的铁转化成固态的铁时产生的巨大内压，把石墨转化成金刚石。这种想法，粗想起来是蛮有道理的。因而莫瓦桑叫他的学生们，一次又一次地把这种实验得到的产品用无机酸把铁溶解掉，从黑乎乎的固恣残渣里寻找金刚石。后来，‘真的’从中发现了透明的“金刚石”。其中一颗被命名为法国卢浮宫里的著名钻石——摄政王同名的金刚石至今仍然在莫瓦桑的实验室里展览。莫瓦桑曾经两度在报上发表他已成功地制得金刚石。鉴于莫瓦桑的崇高威信，一时间引起了全球的轰动，穷人为之欢呼雀跃，富人为之垂头丧气。后来虽有著名氟化学家O·Ruff 在1915 年以及Parsons 在1920年宣称重复了莫瓦桑的实验制得了金刚石，却始终不能拿出足以令人信服的证据。到本世纪50 年代，有人从理论上论证了金刚石在高温高压下生成的临界条件，根本地否定了莫瓦桑设计的实验取得成功的可能性。据说，莫瓦桑的人造金刚石是他的学生被逼得无奈，投进酸洗后的黑色残渣里的天然金刚石。也有人报导，莫瓦桑得到的只是碳化硅或尖晶石(MgAl2O4)。首先在理论上计算合成金刚石的热力学条件的是R·Berman。简单地说，他的计算就是建立石墨转化为金刚石相图。计算的结果是：如果以温度为横坐标，压力为纵坐标，可以在图上划出一条由左下方向右上方延伸的近似的直线，在直线的下方是石墨的稳定区(对金刚石则是热力学的介稳区)，在直线的上方则是金刚石的稔定区(对石墨则力介稳区)。若温度和压力正好外于直线上则是金刚石和石墨的平衡转化点。这张图表明，例如在1200—1500K 的温度范围内，要使石墨转化为金刚石的压力需要达到3×109-2×109Pa(4—5 万大气压)。值得指出的是，在教学讨论中，我们常常发现有人误解高温对合成金刚石的作用。应当注意，根据上述的石墨转化为金刚石的相图，如前所述，相平衡线的斜率是正值。这就是说，反应温度越高，需要的压力也就越高。若单考虑温度，结论应当是：(就热力学而言)温度越高，石墨越不容易转化为金刚石。这也可以从只考虑温度不考虑压力的Gibbs—Helmholtz 方程(△G=△H-T△S)看出。标恣下石黑转化为金刚石是吸热反应(△H＞0)，熵变△S＜0(∴-T△S＞0)，因此温度越高，石墨转化为金刚石的自由能越大，即自发趋势越小。加压有利于转化是不难理解的。这是由于石墨的密度比金刚石的小，转化是体积减小的过程。因此，转化反应所需的高温只是为了提高速度。事实上，在高温高压下合成金刚石也是需要催化剂的。无催化剂时，石墨直接转化为金刚石的实验条件是2700℃，13GPa；利用Ni—Co—Fe 合金加入少量的硫、钛、铝等，可使转化温度降到950℃，压力降到4GPa。金属为什么能够催化石墨转化为金刚石的反应？这是一个引人入胜的问题。在已经提出的理论中有两种十分形象。一种是金属的表面作用的理论：金属镍属于面心立方晶体。镍原子的二维密置层的法线方向是立方晶胞的对角13 线方向，在晶体学上称为(111)方向，而每个镍原子周围有6 个镍原子的二维密置层则称为(111)面。面上的镍原子形成的正三角形的边长为249pm，跟石墨的二维面上的碳原子形成的三角形的边长(246pm)十分接近。当金属镍的表面正好是(111)面而又正好对着石墨的二维平面肘，镍原子便和碳原子之间一对一地形成化学键(石墨的碳原子的与二维平面垂直的2pz 轨道里的单电子进入镍原子的只有单电子的3d轨道)，结果把石墨的二维平面上的半数碳原子拉向镍的表面，在高压下，石墨的层间距从335pm 被压缩，从而使碳原子的杂化类型由sp2 转化为sp3(见图1)。铁、钴、镍及其合金的晶体结构相似，因此都是石墨转化为金刚石的催化剂。另一种理论认为石墨中的碳原子可以单个地进入金属原子之间的四面体空隙，并在金属原子的作用下使其原子轨道杂化成sp3，碳原子通过扩散遇到另一碳原子形成金刚石。图1 石墨在金属表面原子的作用下转化为金刚石50 年代初，在美国和瑞典成立了两个人造金刚石的研究小组，分别在1954 和1953 年合成了金 回答者

金工实习报告--化学工程与工艺　　金工实习报告　　化工与能源学院03级（1）班　　实习人：王栋 编号：026　　实习时间：2005年5月30日到6月10日　　金工实习报告　　为期两周的金工实习已经结束了，它带给我们的是一段难忘的回忆。对于动手能力不太强的我，金工实习更是有着重要的意义。经过两周的金工实习，我学习了不少的金工知识，初步了解了铣床、板金、数车、数铣、线切割、热处理和铸造等工种，还进行了工业安全学习。在此过程中，我掌握了一定的技能，提高了自己的动手能力，还学到很多其他的东西，比如说，对待工作的认真严肃的态度，严谨的作风，仔细观察的精神，良好的安全意识。虽然金工实习期间的确有点累，但丰收的成果使我感觉非常欣慰，几天来对工人的了解也让我对他们肃然起敬。　　金工实习前　　很早，在大一的时候，已经听说过金工实习了，不过那时只是听师兄提起过，只看过他们穿着军装从车间回来，而他们脸上的点点倦意使金工实习在我心中披上了神秘的面纱。向他们请教时，他们只告诉我金工实习是一门实践性的技术基础课，是工科学生学习机械技术制造的基本工艺方法和技术，完成工程基本训练的必修课，其中的感觉还要我们自己去体验。于是我对金工实习一直充满了期待。　　终于，轮到我们金工实习了。第一天的早上，我带着几分期待，几分兴奋，也带着对金工实习的好奇和疑问走进了工业培训中心。实习正式开始前我们先去参加了安全讲座，老师特别强调了金工实习中的必须注意的安全问题：他给我们讲了许多以往学生金工实习中一些违纪的现象：学生甚多没有穿工作服，没有佩戴实习证，工作时态度不够严肃，有的甚至在打瞌睡。他又提到了一些由于不遵守安全制度，没有严守纪律而导致的重大事故。我们在心惊胆颤的同时，心里已经烙下了一个铁一样的原则：安全第一！老师好象看穿了我们在想什么似的，给我们吃了颗定心丸：只要严格遵守安全制度，严守纪律，金工实习绝对是一个安全而有收获的愉快过程。　　开始金工实习　　做完了全部准备工作，我们就正式开始了实习——　　§ 普通车床　　第一个令我记忆犹新的实习项目是车床，在这里我深深体会到沉着，镇定，细心的作用。我们的实习作业是把一个圆柱切削成圆球，刚开始看老师玩弄车床时还以为会很简单，殊不知等到自己操作起来才知道其中难处，切削时要利用好车床的横向、纵向两个移动手柄，这　　可不是一件易事。开始时总不知如何协调两者的速度，有时总是横向移动手柄在移动可是纵向移动手柄却移动得太慢一直把圆切削成一个圆柱面。等到重新振作起来再干一次时，却又太紧张以至在横向切得太深时，竟不知快速转动纵向手柄，导致又一次的失败。静下心来好好 的反思发觉自己是太紧张了，不够镇定，干这活没有一定的定力，没有遇事镇定自若的魄力怎么行呢。所以以后几次，我都小心翼翼地，极力使自己镇定地切削，虽然有时也会切得不好，但总算给我把作品完成了。看着自己那做得虽不太好的作品，我下决心以后遇事可不能在这般急躁，要静下心来，要镇定自若地把它给完成，千万不能急呀　　§ 数车　　从前面学过的车工，我们知道车床主要是使用各种车刀对内外圆柱面、圆锥面、成形回转体表面及其端面、各种内外螺纹等进行加工，还可使用钻头、扩孔钻、铰刀进行孔加工，使用丝锥、板牙进行内外螺纹加工等。车床有许多类型，按其用途和结构不同，可分为普通车床、六角车床、立式车床、单轴自动车床、多轴自动及半自动车床、多刀车床、仿形车床、专用车床等。　　但是从更精确的要求上来说，收工车出来的工件已经明显不能满足现代化的要求了，所以我们进一步刀到学习数车。　　开工前，我们还在研究这个数该念成第四声还是第三声，来到车间，不用怀疑，数车就是指数字车工。:0　　数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比，其优越性是显而易见的，不仅零件加工精度高，产品质量稳定，且自动化程度极高，可减轻工人的体力劳动强度，大大提高了生产效率，特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工，因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。但我们要清醒地认识到，能否达到数控机床以上所述的优点，还要看操作者在生产中能不能恰当、正确地使用。因为不管什么机床，它都有一套自己的操作规程。它既是保证操作人员安全的重要措施之一，也是保证设备安全、产品质量等的重要措施。使用者必须按照操作规程正确操作，如果机床在第一次使用或长期没有使用时，先使其空转几分钟，使用中注意开机、关机的顺序和注意事项 (如开机后首先要用手动或用程序指令自动回参考点 )，这些对初学者（像我们这种^_^）尤其应引起足够重视，因为缺乏相应的操作培训的，往往在这方面容易犯错。　　在数车的这一天，我们集体坐在凳子上编写程序，编好的先上机，一行行的程序被仿真出来，这是脑力劳动的成果。　　§ CAD中心设计　　做了很多体力劳动，该动动脑筋了。我们就来到了CAD中心，学习一些制图软件，我们首先学的是solidwork这个软件，老师要求我们自学后就按照自己的构思来做一个图。好不容易看懂了如何用这个软件，该我们大张拳脚的时候了，我们像个小孩子似的，把自己所想得通过这个软件画了出来，各式各样的东西都有，有画手机的，画显示器的，有的是他们心中奇特的构思，我这是画了一个自己心中的洗洁精包装 ， 经过一两个小时的努力，终于完成了我的作品，虽然比起许多同学来还是差挺多的，但看着自己自编自导的作品还是挺顺眼的嘛。不过要做出一个好图，还需下一番功夫不可，不但要好好地掌握这个软件，用好各种画图技能，还要设计新颖，设计出独出心裁的作品，这就需要我们的创造力了。所以，这次制图实习不仅是我们掌握了一个软件，一门技能，还是我们深入地体会到创新的愉悦，和创新所带来的巨大作用，只有创新才能出成绩，才能使工业技术和科学技术得到长足的发展。　　§ 铸造　　铸造＝玩沙。在那用沙做模型，真有种童年在河边堆沙的感觉。我觉得铸造最重要是要清楚自己做模的步骤，不然就会因为做少了一个步骤而前功尽弃。另外对我们的耐性也是一种考验，做模型必须要有很好的耐心，特别是在修补的时候，一旦在做的过程中出现浮躁那就会越修越麻烦，功亏一篑。　　§ 热处理　　热处理是比较轻松的一个工种。热处理的原理大概是：钢的热处理是将钢在固态下通过加热、保温、冷却的方法，使钢的组织结构发生变化，从而获得所需性能的工艺方法。热处理工艺可用“温度—时间”为坐标的曲线图来表示。 在机械制造中，热处理具有很重要的地位。例如：钻头、锯条、冲模，必须有高的硬度和耐磨性方能保持锋利，达到加工金属的目的。因此，除了选用合适的材料外，还必须进行热处理，才能达到上述要求。此外，热处理还可以改善坯料的工艺性能，如改善材料的切削加工性，使切削省力，刀具磨损小，且工件表面质量高。　　金工过后　　在十天的金工实习中，的确过得很愉快，甚至有点快乐不知时日过的感觉。给我们指导的师傅都很随和，一遇上我们不能开窍或双手不巧时他们总是耐心一遍又一遍地给我们讲解，甚至是手把手地传授技术，平常空有理论的我们终于感到了实践有多么重要，倘若没有金工实习，有一天走出校门，什么是电焊条、什么是台虎钳、车床和铣床有什么不同、原来螺母是可以用手工磨出来的、铸造用的材料是沙……这些我们都不知道，还说是学工科的学生呢！可想而知，金工实习给我们的实践性知识有何等的可贵。而且在实习其间，每天必须很早就起床，不能旷工和迟到，这又是对我们纪律性的一大考验！在金工实习中，我们遵守安全准则，听从指导人员的指导，严守纪律。终于，在实习过后，我解开了之前自己的疑问，懂得了金工实习的意义：它是让我们在劳动实践中，把自己当成一份钢料，在祖国这个大熔炉里不断的敲打，不断的磨练，让我们的体魄和精神不断的得到提高和升华，铸造成一块优秀的工件！　　有话说到，实践是检验真理的唯一标准。在这个愉快的金工实习当中，我的收获不少，也给自己提升了一个高的层次，学到了许多在课本里学不到的东西：合作、耐心、严谨等。　　感谢这十天的金工实习，因为它必在我以后的学习工作中起到一个指南针的作用！难忘啊，金工实习！　　化工与能源学院 026号王栋　　2005年6月12日

化学发展史论文一、化学的前奏1．人类文明的起点——火的利用在几百万年以前，人类过着极其简单的原始生活，靠狩猎为生，吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证，至少在距今50 万年以前，可以找到人类用火的证据，即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火，原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康，智力也有所发展，提高了生存能力。后来，人们又学会了摩擦生火和钻木取火，这样，火就可以随身携带了。于是，人们不再是火种的看管者，而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器，利用火能够产生各种各样化学反应这个特点，人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺，进入了广阔的生产、生活天地。2．历史悠久的工艺——制陶陶器是什么时候产生的，已很难考证。对陶器的由来，说法不一，有人推测：人类最原始的生活用容器是用树枝编成的，为了使它耐火和致密无缝，往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中，偶尔会被火烧着，其中的树枝都被烧掉了，但粘土不会着火，不但仍旧保留下来，而且变得更坚硬，比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来，人们干脆不再用树枝做骨架，开始有意识地将粘土捣碎，用水调和，揉捏到很软的程度，再塑造成各种形状，放在太阳光底下晒干，最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1 万年以前，中国开始出现烧制陶器的窑，成为最早生产陶器的国家。陶器的发明，在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质，使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化，使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义，而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法，陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用，同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此，陶器很快成为人类生活和生产的必需品，特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。3．冶金化学的兴起在新石器时代后期，人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限，于是，产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿，约公元前3800 年，伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热，得到了金属铜。纯铜的质地比较软，用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后，便出现了青铜器。到了公元前3000～前2500 年，除了冶炼铜以外，又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡，可使铜的熔点降低到800℃左右，这样一来，铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅)，它的硬度高，适合制造生产工具。青铜做的兵器，硬而锋利，青铜做的生产工具也远比红铜好，还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就，如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器，是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟，称得上古代在音乐上的伟大创造。因此，青铜器的出现，推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展，把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度，中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁，木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物，当然也用于制造兵器。到了公元前8～前7 世纪，欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬，炼铁的原料也远比铜矿丰富，在绝大部分地方，铁器代替了青铜器。4．中国的重大贡献——火药和造纸黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢？这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的，因此，制成的火药也是黑色的，叫黑火药。火药的性质是容易着火，因此可以和火联系起来，但是这个“药”字又怎样理解呢？原来，硫磺和硝石在古代都是治病用的药，因此，黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关，炼丹的目的是寻求长生不老的药，在炼丹的原料中，就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中，长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中，曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象，经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系，一直被用在军事上。古代人打仗，近距离时用刀枪，远距离时用弓箭。有了黑火药以后，从宋朝开始，便出现了各种新式武器，例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种，用火将药线点着，把火药包抛出去，利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8 世纪，中国的炼丹术传到了阿拉伯，火药的配制方法也传了过去，后来又传到了欧洲。这样，中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具，是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前，中国古代传播文字的方法主要有：在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字，即所谓的甲骨文；甲骨数量有限，后来改在竹简或木简上刻字。可是，孔子写的《论语》所用的竹简之多，份量之重是可想而知的；另外，用丝织成帛(bó)，也可以用来写字，但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸，一直流传到今天。1957 年5 月，中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造，其年代不会晚于汉武帝(公元前156～公元前87 年)，这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明，人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重，便总结了前人造纸的经验，带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料，先把它们剪碎或切断，放在水里长时间浸泡，再捣烂成为浆状物，然后在席子上摊成薄片，放在太阳底下晒干，便制成了纸。它质薄体轻，适合写字，很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺，它是广大劳动人民智慧的产物。实际上，蔡伦之前已经有纸了，因此，蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。5．炼丹术与炼金术当封建社会发展到一定的阶段，生产力有了较大提高的时候，统治阶级对物质享受的要求也越来越高，皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望：第一是希望掌握更多的财富，供他们享乐；第二，当他们有了巨大的财富以后，总希望永远享用下去。于是，便有了长生不老的愿望。例如，秦始皇统一中国以后，便迫不及待地寻求长生不老药，不但让徐福等人出海寻找，还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为，可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金，然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是，在合金表面便形成了一层硫化锡，它的颜色酷似黄金(现在，金黄色的硫化锡被称为金粉，可用作古建筑等的金色涂料)。这祥，炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上，这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法，是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到，但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中，应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训，甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出：“丹砂(硫化汞)烧之成水银，积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结，即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验，必定需要大批实验器具，于是，他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要，制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药，其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来，他们还创造了许多技术名词，写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作，开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见，炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的，后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们，应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此，在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近，其真正的含义是“化学源于炼金术”。二、创建近代化学理论——探索物质结构世界是由物质构成的，但是，物质又是由什么组成的呢？最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140 年)，他认为：“易有太极，易生两仪，两仪生四象，四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年，西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母；黑拉克里特斯认为，万物是由火生成的；亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时，以四种“原性”作为自然界最原始的性质，它们是热、冷、干、湿，把它们成对地组合起来，便形成了四种“元素”，即火、气、水、土，然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上，是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出：“元素是构成物质的基本，它可以与其他元素相结合，形成化合物。但是，如果把元素从化合物中分离出来以后，它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张，不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺，而应把它看成一门科学。因此，波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的，物质是由元素构成的，那么，元素又是由什么构成的呢？1803 年，英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点：1．一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成，这种微粒称为原子；2．同一种元素的原子的性质和质量都相同，不同元素的原子的性质和质量不同；3．一定数目的两种不同元素化合以后，便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811 年提出了分子学说，进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为，许多物质往往不是以原子的形式存在，而是以分子的形式存在，例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子，而化合物实际上都是分子。从此以后，化学由宏观进入到微观的层次，使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。三、现代化学的兴起19 世纪末，物理学上出现了三大发现，即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念，从而打开了原子和原子核内部结构的大门，揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后，利用化学平衡和反应速度的概念，可以判断化学反应中物质转化的方向和条件，从而开始建立了物理化学，把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论，使人类进一步了解了分子结构与性能的关系，大大地促进了化学与材料科学的联系，为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题，用化学的知识来分析和解决社会问题，例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透，产生了很多边缘学科，如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等，使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证，在改善人民生活，提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上，发展成为多分支学科的科学，开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手，为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。2．元素发现史上的两次奇迹及科学方法研究陕西省渭南师范专科学校化学系张文根化学发展史上，从个人发现新元素的数量方面讲，出现过两次奇迹。值得研究的是，两次奇迹基本上都采用了类似的科学研究方法。1．戴维与新元素的发现英国化学家戴维(H·Davy，1778～1829)出生于木刻匠家庭，从小就喜爱化学实验。他曾用自己的身体试验氧化亚氮(笑气)气体的毒性，发现其麻醉性，使医学外科手术发生了重大改途；他还发明了安全矿灯，解决了因火焰引起的瓦斯爆炸，对19 世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。但是，他一生最辉煌的成就莫过于新元素的发现。1799 年，意大利物理学家伏特(A·Volta)发现了金属活动顺序，并应用其发明了伏特电池。次年，英国化学家尼科尔森(W．Nicholson)和卡里斯尔(A·Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。从此，电在化学研究中的应用引起了科学家的广泛关注。1806 年，戴维对前人有关电的研究进行了总结，预言这种手段除可以把水分解为氢气和氧气外，还可能分解其他物质，这一科学思想使他把电与物质组成联系起来，从而导致了一系列新元素的发现。1777 年之前，对于碱类和碱土类物质的化学成分，人们普遍认为具有元素性质，是不能再分解的。法国化学家拉瓦锡(A·L·Lavoisier)创立氧化理论之后，则认为这两类物质都可能是氧化物。1807 年，戴维决心用实验来证实拉瓦锡的见解，同时也想验证一下自己预言的正确性。最初他用苛性钾或苛性钠的饱和溶液实验，发现碱没有变化，只和水电解结果一样。通过分析，他认为应该排除水这个干扰因素。于是改用熔融苛性钾，结果发现阴极白金丝周围出现了燃烧更旺的火焰，说明由于加热温度过高，分解出的产物立刻又被燃烧了。后来他换用碳酸钾并通以强电流，但阴极上出现的金属颗粒还是很快被烧掉了。最后，他总结教训，在密闭坩埚内电解熔融苛性钾，终于拿到了一种银白色金属，并进行性质实验，发现在水中能剧烈反应，出现淡紫色火焰，显然是该金属与水作用放出氢气的结果。山此，戴维判断这是一种新金属，取名为钾。不久，他又从苛性苏打中电解出了金属钠。次年，用同样方法，他从苦土(MgO)、石灰、菱锶矿(SrCO3)和重晶石(BaCO3)中分别又发现了新元素镁、钙、锶和钡。1807 年12 月，尽管当时英法两国正进行着战争，法国皇帝拿破仑仍然颁发勋章，以嘉奖戴维的卓越成就。但是，戴维并没有因此骄傲起来。金属钾被发现以后，他由该金属可从水中分解出氢气受到后发，认为钾也应该能够分解其他物质。于是在1808 年，他将钾与无水硼酸混合，在铜管中加热，得到了青灰色的非金属硼。这样，不到两年，戴维就发现了7 种新元素。如果加上他1810 年和1813 年确定的氯元素和碘元素，戴维一生发现和确认的元素就有9 种。这一成就在他去逝之前的52 个元素发现史上，无人能与其媲美。2．西博格与新元素的合成美国化学家西博格(G．T．Seeborg，1912～)的家庭境况和戴维差不多。依靠打工，他读完了高中和大学，并以出色的学习成绩，获得了著名科学家路易斯的赏识，随后便成为路易斯的得力助手和合作者，完成了许多重要研究。他热爱化学和物理学，决心在核化学领域做出非凡成绩。本世纪初，电子、X 射线和放射性的发现，打开了原子不可分的大门。1929 年，美国物理学家劳伦斯(E．O．Lawrence)在加利福尼亚大学发明■计出了回旋粒子加速器，从而取得了大大提高轰击粒子动能的手段，使新元素不断被发现和合成，仅1934 年至1937 年就有二百多种人工放射性同位素出现。到1939 年，在92 号铀元素之前，只剩下61 号和85号两个空位了。所以，人们已不在关心元素周期表中的空格补缺，而将精力转移到铀后面元素的发现和合成上。3．金刚石的老知识和新知识吴国庆(北京师范大学化学系100875)早在1879 年，SmithsonTennant 已经发现，金刚石燃烧的产物是碳的氧化物，故金刚石是碳的单质。1913 年，Bragg 父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系，其晶胞为面心立方，一个晶胞里有8 个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子，健长为154pm。然而应当指出，在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3)，而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。金刚石被人类当作宝石而珍藏，据说已有3000 年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石，它密度大(51g·cm-3)，是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10)；它对光的透明度好，折射率高，琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼；高色散性还使钻石有‘光彩’，这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrsiO4)区分开来。天然金刚石有的无色，有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色，还有的呈黑色。理论研究证实，纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基恣激发到最低能量的激发恣需要4电子伏特的能量，远大于可见光的能量(7—10电子伏特)。当金刚石里掺杂氮，能量从原来的4 降到2 左右，随氮原子的含量的增高，由于热运动引起的氮能级的宽度的差别，吸收不同波长的可见光，呈现黄(C/N=105：1)、绿(C/N=103：1)色，氮原子继续增多，所有可见光都会被吸收掉，便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里，人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实，金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现，蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为：硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价帝里留下空穴，引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F 心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交，有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1 克拉等于200 毫克)计算。一颗钻石，超过10 克拉，就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906 年开采出来的‘非洲之星’，3025 克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的，加工前重780 克拉。人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实，自然界里的碳只有当熔化的岩百在3 万个大气压的高压下，才能以金刚石的方式结晶出来，有时生成金刚石的压力竟高到60000 个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100 公里的深外才存在，从这样深的地方翻到地秃表层来的岩石太少了。开采金刚石需要很大的投资。那种从地表找到一颗金刚石的机会是极其稀少的。而开采出来的天然金刚12 石，只有很少就其质量而言可以加工成钻石，多数是灰色或黑色的。并不透明，有的内部夹杂有石墨，无法琢磨出钻石。最早尝试人工合成金刚石的报导在1880 年。而第一个宣称合成金刚石的是著名的法国实验化学家莫瓦桑(H·Moissan)。他以当时已有的化学知识预计，尚未制得的单质氟的化学性质极其活泼，若用它来及其迅猛地夺取碳氢化台物里的氢，就有可能把余留下的碳转变成金刚石。结果，他费了数年的光阴，克服了重重困难，真的制出了活泼的氟，取得了同的代人不可多得的巨大成就(他因此以及由此开拓的氟化学而得到诺贝尔奖金)。然而，当他实施氟和烃类的反应时，既使是在超低温下，也以猛烈的爆炸告终，一无所得。惨重的失败并未动摇过莫瓦桑人工制造金刚石的信念。后来，他从地球化学家那里得知了自然界石墨转化成金刚石的高温高压的条件，便设计了一种模拟天然过程的用石墨造金刚石的实验。他把石墨溶进熔融的铁，然后令铁急速地冷却。企图通过液恣的铁转化成固态的铁时产生的巨大内压，把石墨转化成金刚石。这种想法，粗想起来是蛮有道理的。因而莫瓦桑叫他的学生们，一次又一次地把这种实验得到的产品用无机酸把铁溶解掉，从黑乎乎的固恣残渣里寻找金刚石。后来，‘真的’从中发现了透明的“金刚石”。其中一颗被命名为法国卢浮宫里的著名钻石——摄政王同名的金刚石至今仍然在莫瓦桑的实验室里展览。莫瓦桑曾经两度在报上发表他已成功地制得金刚石。鉴于莫瓦桑的崇高威信，一时间引起了全球的轰动，穷人为之欢呼雀跃，富人为之垂头丧气。后来虽有著名氟化学家O·Ruff 在1915 年以及Parsons 在1920年宣称重复了莫瓦桑的实验制得了金刚石，却始终不能拿出足以令人信服的证据。到本世纪50 年代，有人从理论上论证了金刚石在高温高压下生成的临界条件，根本地否定了莫瓦桑设计的实验取得成功的可能性。据说，莫瓦桑的人造金刚石是他的学生被逼得无奈，投进酸洗后的黑色残渣里的天然金刚石。也有人报导，莫瓦桑得到的只是碳化硅或尖晶石(MgAl2O4)。首先在理论上计算合成金刚石的热力学条件的是R·Berman。简单地说，他的计算就是建立石墨转化为金刚石相图。计算的结果是：如果以温度为横坐标，压力为纵坐标，可以在图上划出一条由左下方向右上方延伸的近似的直线，在直线的下方是石墨的稳定区(对金刚石则是热力学的介稳区)，在直线的上方则是金刚石的稔定区(对石墨则力介稳区)。若温度和压力正好外于直线上则是金刚石和石墨的平衡转化点。这张图表明，例如在1200—1500K 的温度范围内，要使石墨转化为金刚石的压力需要达到3×109-2×109Pa(4—5 万大气压)。值得指出的是，在教学讨论中，我们常常发现有人误解高温对合成金刚石的作用。应当注意，根据上述的石墨转化为金刚石的相图，如前所述，相平衡线的斜率是正值。这就是说，反应温度越高，需要的压力也就越高。若单考虑温度，结论应当是：(就热力学而言)温度越高，石墨越不容易转化为金刚石。这也可以从只考虑温度不考虑压力的Gibbs—Helmholtz 方程(△G=△H-T△S)看出。标恣下石黑转化为金刚石是吸热反应(△H＞0)，熵变△S＜0(∴-T△S＞0)，因此温度越高，石墨转化为金刚石的自由能越大，即自发趋势越小。加压有利于转化是不难理解的。这是由于石墨的密度比金刚石的小，转化是体积减小的过程。因此，转化反应所需的高温只是为了提高速度。事实上，在高温高压下合成金刚石也是需要催化剂的。无催化剂时，石墨直接转化为金刚石的实验条件是2700℃，13GPa；利用Ni—Co—Fe 合金加入少量的硫、钛、铝等，可使转化温度降到950℃，压力降到4GPa。金属为什么能够催化石墨转化为金刚石的反应？这是一个引人入胜的问题。在已经提出的理论中有两种十分形象。一种是金属的表面作用的理论：金属镍属于面心立方晶体。镍原子的二维密置层的法线方向是立方晶胞的对角13 线方向，在晶体学上称为(111)方向，而每个镍原子周围有6 个镍原子的二维密置层则称为(111)面。面上的镍原子形成的正三角形的边长为249pm，跟石墨的二维面上的碳原子形成的三角形的边长(246pm)十分接近。当金属镍的表面正好是(111)面而又正好对着石墨的二维平面肘，镍原子便和碳原子之间一对一地形成化学键(石墨的碳原子的与二维平面垂直的2pz 轨道里的单电子进入镍原子的只有单电子的3d轨道)，结果把石墨的二维平面上的半数碳原子拉向镍的表面，在高压下，石墨的层间距从335pm 被压缩，从而使碳原子的杂化类型由sp2 转化为sp3(见图1)。铁、钴、镍及其合金的晶体结构相似，因此都是石墨转化为金刚石的催化剂。另一种理论认为石墨中的碳原子可以单个地进入金属原子之间的四面体空隙，并在金属原子的作用下使其原子轨道杂化成sp3，碳原子通过扩散遇到另一碳原子形成金刚石。图1 石墨在金属表面原子的作用下转化为金刚石50 年代初，在美国和瑞典成立了两个人造金刚石的研究小组，分别在1954 和1953 年合成了金

工程化学论文3000字近几年的题目

MATLAB在化学工程与工艺实验数据处理中的应用*摘要]本文对MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行了初步的尝试，传统的化工实验的数据处理是相当复杂的，需要花费大量的人力物力，由于化工实验需要平行实验，数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用，可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。本文以“化工原理”实验为例，利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据，就可以把实验结果，数据模型以及作图一起显示出来。[关键词]化学工程与工艺;专业实验;数据处理;Matlab一、引言化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。专业实验不同于基础实验，其目的不仅仅是为了验证一个原理、观察一种现象或是寻求一个普遍适用的规律，而应当是为了有针对性地解决一个具有明确工业背景的化学工程与工艺问题。[1]化工实验的特点流程较长，规模较大，数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷，大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤，也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单，它需要通过复杂的数学计算，若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间，而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高，因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系，从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。由于人力、物力、时间等条件的限制，任何实验所能完成的实验点都是有限的，如何根据这些有限的实验点归纳出各参数之间的关系，便是实验数据的处理问题。由于化工过程的复杂性，实验过程中各参数之间的关系往往是非线性的，数据处理或数据拟合的工作量往往比较大，且计算过程也比较繁琐。若能利用计算机进行数据处理，不仅处理结果的准确度很高，而且还会省下很多不必浪费的人力和时间，大大提高了工作效率。Matlab是集数学计算、结果可视化和编程于一身，能够方便地进行科学计算和大量工程运算的工程软件。它具有简单易用、人机界面良好，能使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有效。[2]本文以两个化工原理实验为例，阐述利用Matlab软件处理化工实验数据与人工处理相比较带来的方便，而且数据的结果更精确，误差更小。Matlab软件是一种简单易学的编写语言。它具有支持多平台操作系统(Windows、Unix等)、编写效率高、用途广泛、功能超强、程序极容易维护等等优点。二、数据处理程序的设计(一)程序框图由于化工实验有很多，而且每一个实验数据的处理的步骤、公式都不一样，所以很难用一个程序来描述。但是，每一个实验都有类似之处，因此每一个程序都可以用如图2-1来描述。这样则可以利用Matlab中的polyfit()函数进行线性拟合，此即为本文编写数据处理程序的基本原理。基本数据库从文献中只能查出特殊温度下的物性数据。例如:10℃、20℃、30℃等。但是工业生产中的温度就不可能那么凑巧和文献符合，因此，需要我们进行计算。平时学习中遇到这样的问题，我们往往是选两个相近的数据近似认为它们是线性关系，然后采用内插或外推法计算出工作温度下的物性常数。本文中所编写的程序把温度与密度、温度与粘度进行多项式拟合，使它们之间有两两对应关系。即在程序运行后，只需输入工作温度，程序就可以得到该温度下所需的物性常数。(三)程序的调试与运行结果流体阻力原始数据输入三、结论在化学工程与工艺实验中用Matlab软件处理实验数据是很有必要的。以本文中的化工原理实验为例，每一次实验都有大量的数据要处理，我们只要处理自己的原始数据，但教师在批改时就要把我们所有的实验数据都要计算，这个工作量是很大的。有了数据处理程序，教师只需要输入原始数据，运行程序后，就可了解学生的实验是否做得好、实验数据处理结果是否准确，这就可以节省很多的时间。在实际工程中，需要处理的数据更多，计算公式更加复杂，有时为了导出计算公式，还需要建立复杂的数学模型，手工计算基本是不可能完成的。因此，把Matlab软件应用到化学工程与工艺实验中进行实验数据的处理是十分必要的。(责任编辑:张明德)参考文献:[1]房鼎业，乐清华，李福清主编化学工程与工艺专业实验[M]北京:化学工业出版社，[2]李丽，王振领编著MATLAB工程计算机应用[M]北京:人民邮电出版社，[3]黄华江编著实用化工计算机模拟———MATLAB在化学工程中的应用[M]北京:化学工业出版社，[4]姚玉瑛主编化工原理(新版)(上册)[M]天津:天津大学出版社，

金工实习报告--化学工程与工艺　　金工实习报告　　化工与能源学院03级（1）班　　实习人：王栋 编号：026　　实习时间：2005年5月30日到6月10日　　金工实习报告　　为期两周的金工实习已经结束了，它带给我们的是一段难忘的回忆。对于动手能力不太强的我，金工实习更是有着重要的意义。经过两周的金工实习，我学习了不少的金工知识，初步了解了铣床、板金、数车、数铣、线切割、热处理和铸造等工种，还进行了工业安全学习。在此过程中，我掌握了一定的技能，提高了自己的动手能力，还学到很多其他的东西，比如说，对待工作的认真严肃的态度，严谨的作风，仔细观察的精神，良好的安全意识。虽然金工实习期间的确有点累，但丰收的成果使我感觉非常欣慰，几天来对工人的了解也让我对他们肃然起敬。　　金工实习前　　很早，在大一的时候，已经听说过金工实习了，不过那时只是听师兄提起过，只看过他们穿着军装从车间回来，而他们脸上的点点倦意使金工实习在我心中披上了神秘的面纱。向他们请教时，他们只告诉我金工实习是一门实践性的技术基础课，是工科学生学习机械技术制造的基本工艺方法和技术，完成工程基本训练的必修课，其中的感觉还要我们自己去体验。于是我对金工实习一直充满了期待。　　终于，轮到我们金工实习了。第一天的早上，我带着几分期待，几分兴奋，也带着对金工实习的好奇和疑问走进了工业培训中心。实习正式开始前我们先去参加了安全讲座，老师特别强调了金工实习中的必须注意的安全问题：他给我们讲了许多以往学生金工实习中一些违纪的现象：学生甚多没有穿工作服，没有佩戴实习证，工作时态度不够严肃，有的甚至在打瞌睡。他又提到了一些由于不遵守安全制度，没有严守纪律而导致的重大事故。我们在心惊胆颤的同时，心里已经烙下了一个铁一样的原则：安全第一！老师好象看穿了我们在想什么似的，给我们吃了颗定心丸：只要严格遵守安全制度，严守纪律，金工实习绝对是一个安全而有收获的愉快过程。　　开始金工实习　　做完了全部准备工作，我们就正式开始了实习——　　§ 普通车床　　第一个令我记忆犹新的实习项目是车床，在这里我深深体会到沉着，镇定，细心的作用。我们的实习作业是把一个圆柱切削成圆球，刚开始看老师玩弄车床时还以为会很简单，殊不知等到自己操作起来才知道其中难处，切削时要利用好车床的横向、纵向两个移动手柄，这　　可不是一件易事。开始时总不知如何协调两者的速度，有时总是横向移动手柄在移动可是纵向移动手柄却移动得太慢一直把圆切削成一个圆柱面。等到重新振作起来再干一次时，却又太紧张以至在横向切得太深时，竟不知快速转动纵向手柄，导致又一次的失败。静下心来好好 的反思发觉自己是太紧张了，不够镇定，干这活没有一定的定力，没有遇事镇定自若的魄力怎么行呢。所以以后几次，我都小心翼翼地，极力使自己镇定地切削，虽然有时也会切得不好，但总算给我把作品完成了。看着自己那做得虽不太好的作品，我下决心以后遇事可不能在这般急躁，要静下心来，要镇定自若地把它给完成，千万不能急呀　　§ 数车　　从前面学过的车工，我们知道车床主要是使用各种车刀对内外圆柱面、圆锥面、成形回转体表面及其端面、各种内外螺纹等进行加工，还可使用钻头、扩孔钻、铰刀进行孔加工，使用丝锥、板牙进行内外螺纹加工等。车床有许多类型，按其用途和结构不同，可分为普通车床、六角车床、立式车床、单轴自动车床、多轴自动及半自动车床、多刀车床、仿形车床、专用车床等。　　但是从更精确的要求上来说，收工车出来的工件已经明显不能满足现代化的要求了，所以我们进一步刀到学习数车。　　开工前，我们还在研究这个数该念成第四声还是第三声，来到车间，不用怀疑，数车就是指数字车工。:0　　数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比，其优越性是显而易见的，不仅零件加工精度高，产品质量稳定，且自动化程度极高，可减轻工人的体力劳动强度，大大提高了生产效率，特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工，因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。但我们要清醒地认识到，能否达到数控机床以上所述的优点，还要看操作者在生产中能不能恰当、正确地使用。因为不管什么机床，它都有一套自己的操作规程。它既是保证操作人员安全的重要措施之一，也是保证设备安全、产品质量等的重要措施。使用者必须按照操作规程正确操作，如果机床在第一次使用或长期没有使用时，先使其空转几分钟，使用中注意开机、关机的顺序和注意事项 (如开机后首先要用手动或用程序指令自动回参考点 )，这些对初学者（像我们这种^_^）尤其应引起足够重视，因为缺乏相应的操作培训的，往往在这方面容易犯错。　　在数车的这一天，我们集体坐在凳子上编写程序，编好的先上机，一行行的程序被仿真出来，这是脑力劳动的成果。　　§ CAD中心设计　　做了很多体力劳动，该动动脑筋了。我们就来到了CAD中心，学习一些制图软件，我们首先学的是solidwork这个软件，老师要求我们自学后就按照自己的构思来做一个图。好不容易看懂了如何用这个软件，该我们大张拳脚的时候了，我们像个小孩子似的，把自己所想得通过这个软件画了出来，各式各样的东西都有，有画手机的，画显示器的，有的是他们心中奇特的构思，我这是画了一个自己心中的洗洁精包装 ， 经过一两个小时的努力，终于完成了我的作品，虽然比起许多同学来还是差挺多的，但看着自己自编自导的作品还是挺顺眼的嘛。不过要做出一个好图，还需下一番功夫不可，不但要好好地掌握这个软件，用好各种画图技能，还要设计新颖，设计出独出心裁的作品，这就需要我们的创造力了。所以，这次制图实习不仅是我们掌握了一个软件，一门技能，还是我们深入地体会到创新的愉悦，和创新所带来的巨大作用，只有创新才能出成绩，才能使工业技术和科学技术得到长足的发展。　　§ 铸造　　铸造＝玩沙。在那用沙做模型，真有种童年在河边堆沙的感觉。我觉得铸造最重要是要清楚自己做模的步骤，不然就会因为做少了一个步骤而前功尽弃。另外对我们的耐性也是一种考验，做模型必须要有很好的耐心，特别是在修补的时候，一旦在做的过程中出现浮躁那就会越修越麻烦，功亏一篑。　　§ 热处理　　热处理是比较轻松的一个工种。热处理的原理大概是：钢的热处理是将钢在固态下通过加热、保温、冷却的方法，使钢的组织结构发生变化，从而获得所需性能的工艺方法。热处理工艺可用“温度—时间”为坐标的曲线图来表示。 在机械制造中，热处理具有很重要的地位。例如：钻头、锯条、冲模，必须有高的硬度和耐磨性方能保持锋利，达到加工金属的目的。因此，除了选用合适的材料外，还必须进行热处理，才能达到上述要求。此外，热处理还可以改善坯料的工艺性能，如改善材料的切削加工性，使切削省力，刀具磨损小，且工件表面质量高。　　金工过后　　在十天的金工实习中，的确过得很愉快，甚至有点快乐不知时日过的感觉。给我们指导的师傅都很随和，一遇上我们不能开窍或双手不巧时他们总是耐心一遍又一遍地给我们讲解，甚至是手把手地传授技术，平常空有理论的我们终于感到了实践有多么重要，倘若没有金工实习，有一天走出校门，什么是电焊条、什么是台虎钳、车床和铣床有什么不同、原来螺母是可以用手工磨出来的、铸造用的材料是沙……这些我们都不知道，还说是学工科的学生呢！可想而知，金工实习给我们的实践性知识有何等的可贵。而且在实习其间，每天必须很早就起床，不能旷工和迟到，这又是对我们纪律性的一大考验！在金工实习中，我们遵守安全准则，听从指导人员的指导，严守纪律。终于，在实习过后，我解开了之前自己的疑问，懂得了金工实习的意义：它是让我们在劳动实践中，把自己当成一份钢料，在祖国这个大熔炉里不断的敲打，不断的磨练，让我们的体魄和精神不断的得到提高和升华，铸造成一块优秀的工件！　　有话说到，实践是检验真理的唯一标准。在这个愉快的金工实习当中，我的收获不少，也给自己提升了一个高的层次，学到了许多在课本里学不到的东西：合作、耐心、严谨等。　　感谢这十天的金工实习，因为它必在我以后的学习工作中起到一个指南针的作用！难忘啊，金工实习！　　化工与能源学院 026号王栋　　2005年6月12日

论文数据最近几年变化

您是问毕业论文写近几年的数据可以吗？当然可以，对于毕业论文来说，说服力和实效性是一个重要的指标，而近几年的数据相对老数据而言更加具有说服力，与实际情况的吻合度会更高。

数据是前几年就写前几年不要去造假。本文是从科学论文中实现算法的简短指南。我从书籍和科学出版物中实现了许多复杂的算法，本文总结了我在搜索，阅读，编码和调试方面所学到的知识。

是的。论文数据的选取要选择近三到五年之内数据，因为数据越多越能反应研究深入性，也能够体现文章的前沿性，答辩的时候数据多也加分。