第七章无机非金属类生态环境材料
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无机非金属类材料生态化无机非金属类材料是指那些不含金属元素的材料,主要包括陶瓷、玻璃、水泥、石膏等。
这些材料具有高温耐性、耐腐蚀性、绝缘性等特点,在各个领域都有广泛的应用。
然而,由于生产过程中的能耗、资源消耗以及废弃物处理等问题,无机非金属类材料也会对环境造成一定的负面影响。
因此,生态化无机非金属类材料的研究对于减少环境污染、实现可持续发展具有重要意义。
首先,生态化无机非金属类材料的关键是降低能耗和资源消耗。
传统的无机非金属材料生产过程中,往往需要高温烧结或者化学反应,消耗大量能源。
因此,通过改进生产工艺,降低能源消耗是实现生态化的首要任务。
例如,可以采用低温固相反应或者溶胶凝胶法等新型制备方法,降低烧结温度,减少能源消耗。
此外,可以通过改变原材料配方或者优化工艺参数,降低对稀缺资源的需求,并尽量采用可再生材料,如废弃物、废料等,以降低资源消耗。
其次,要注意无机非金属类材料在使用和废弃阶段的环境影响。
无机非金属类材料在使用过程中,往往会产生有害物质,例如陶瓷中的铅、镉等重金属离子会溶解出来对环境和人体健康造成污染。
因此,在生产过程中应该严格控制原材料中有害物质的含量,减少对环境和人体的危害。
同时,在废弃阶段要做好材料的回收与处理工作,尽量减少废弃物的排放,实现资源的循环利用。
例如,可以通过粉碎、分类、烧结等方法对废弃陶瓷进行处理,将其转化为再生陶瓷制品。
另外,无机非金属类材料在设计和应用中要注重生态化的考虑。
在材料设计过程中,应该充分考虑材料的生态性能,例如材料的可降解性、可回收性等。
同时,在应用领域中也要选择适合环境的材料。
例如,在建筑领域中可以选择具有较低能耗和较好保温性能的无机非金属材料,以减少能源消耗和排放。
在包装领域中可以选择可降解的无机非金属材料,以减少对环境的污染。
最后,生态化无机非金属类材料的研究还需要加强政策和法规的支持。
政府可以制定相关的法律法规,限制有害物质的含量,鼓励企业采用生态化的生产工艺和材料。
绪论传统上的无机非金属材料主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种,其主要化学组成均为硅酸盐类。
无机非金属材料是一门多学科相互交叉的新兴科学,主要研究无机非金属材料的成分和制备工艺、组织结构、材料性能和使用性能四个要素。
第一章玻璃的结构与性质玻璃态物质具有下列主要特征:1、各向同性2、介稳性3、无固定熔点4、性质变化的连续性和可逆性玻璃特点:可以认为短程有序和长程无序是玻璃物质结构的特点为什么氧化钙比氧化钠好:在碱硅二元玻璃中加入CaO,可使玻璃的结构和性质发生明显的改善。
由于半径与Na+相近,而电荷比Na+大一倍的Ca2+离子,场强比Na+大的多,当它处于网穴中时具有显著的强化玻璃结构和限制Na+活动的作用。
由此得到具有优良性能的钠钙硅玻璃。
网络生成体氧化物应满足以下条件:1)每个氧离子应与不超过两个阳离子相联。
2)在中心阳离子周围的氧离子配位数必须小于或等于4。
3)氧多面体相互共角而不共棱或共面。
4)每个多面体至少有三个顶角是共用的。
均匀成核:均匀成核是指在宏观均匀的玻璃中,在没有外来物参与下与相界、结构缺陷等无关的成核过程,又称本征成核或自发成核。
非均匀成核:非均匀成核是依靠相界、晶界或基质的结构缺陷等不均匀部位而成核的过程,又称为非本征成核。
填空题:粘度随温度变化的快慢是一个很重要的玻璃生产指标,常称其为玻璃的料性,粘度随温度变化快的玻璃称为短性玻璃,反之称为长性玻璃。
计算粘度(15页)。
判断题(14,21,23,24)第二章玻璃原料及配合料制备凡能被用于制造玻璃的矿物原料、化工原料、碎玻璃等统称为玻璃原料。
为了熔制具有某种组成的玻璃所采用的,具有一定配比的各种玻璃原料的混合物叫做配合料。
玻璃原料通常按其用量和作用的不同而分为主要原料和辅助原料。
主要原料是指向玻璃中引入各种组成氧化物的原料,如石英砂、石灰石、纯碱等。
辅助原料是指为使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料,如澄清剂,着色剂,脱色剂,氧化剂和还原剂,乳浊剂等。
第七章碳族元素无机非金属材料第一课时碳族元素一、碳族元素1.结构特点包含元素:___ 、____、_____、_____、____,碳族元素的原子最外层均有____个电子,位于元素周期表____ 族2.主要化合价:碳族元素的主要化合价有____价和_____ 价。
其中C、Si、Ge、Sn的_____价化合物稳定,Pb的_____价化合物稳定。
3.化合物通式(R代表碳族元素):氢化物:_______,最高价氧化物:_______,最高价含氧酸:________和_____________ 。
4.性质递变规律(1)碳族元素随核电荷数增大,元素的非金属性逐渐_______,金属性逐渐_______。
(2)单质的密度逐渐______,单质的熔沸点逐渐________。
(3)气态氢化物的稳定性逐渐________。
(4)最高价氧化物的水化物的酸性逐渐______,碱性逐渐______ 。
特别注意:(1)碳族元素单质的熔沸点大致随核电荷数的增多而降低,这与碱金属相似,但变化实质不同,碱金属全部是金属,熔点随金属键的减弱而降低;而金刚石、晶体硅、锗是原子晶体,其熔点随共价键的减弱而降低。
(2)与同周期的氮族、氧族、卤族元素比较,碳族元素的非金属性都____ 。
练一练:下列关于碳族元素的说法中,错误的是()A.它们从上到下由非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱C.碳族元素原子的最外层都有4个电子D.主要化合价有+2价和+4价,大多数+2价化合物稳定二、碳及其化合物1.碳的同素异形体:碳的同素异形体有_______ 、_____ 、______ 等。
2.碳单质的化学性质(1)可燃性(2)还原性:①与CO2反应:CO2+C△②与H2O反应:H2O+C高温CO+H2③与氧化铜反应:CuO+C △Cu+CO2(3)氧化性C+2H2高温CH43.碳的氧化物比较想一想:在下列反应中碳都表现了什么样的性质?①2CuO+C △2Cu+CO2;②SiO2+C高温Si+2CO;③SiO2+3C高温SiC+2CO方法规律技巧1.碳酸盐性质的一般规律(1)水溶性:①含K +、Na +、NH4+的正盐易溶于水,其余一般不溶于水;酸式盐均易溶于水。
无机非金属材料
无机非金属材料是指除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料,是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
在晶体结构上,无机非金属的晶体结构并不等于金属繁杂,并且没民主自由的电子。
具备比金属键和氢铵共价键更弱的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能够、高键弱剥夺这两大类材料以低熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和较好的抗氧化性等基本属性,以及宽阔的导电性、隔热性、透光性及较好的铁电性、铁磁性和压电性。
硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一,硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。
1.普通(传统)的非金属材料
传统无机非金属材料主要是指硅酸盐材料,硅酸盐材料是以含硅的物质为原料经加热而制成的,如水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料等,是工业和基本建设所必需的材料。
2.特种(新型)的无机非金属材料
例如:结构陶瓷、复合材料、功能陶瓷、半导体、新型玻璃、非晶态材料和人工晶体等。
非金属矿物环境材料的研究进展应化1122 丁林燊摘要:本文论述了非金属矿物环保功能材料结构与性能特点,综述了非金属矿物材料在废水、废气、固体废弃物、放射性污染治理、生态恢复等环境保护领域的应用研究进展,并提出应加强非金属矿物基础研究和应用研究,并加强开发生产非金属矿物环境材料。
Non-metallic mineral environment materialistical progressAbstract: This paper discusses the material structure and performance characteristics of the Non-metallic mineral environmental functional materials, and the Non-metallic mineral material progress in the field of environmental protection of the wastewater, waste gas, solid waste, radioactive pollution control, ecological restoration, ecological building materials,and points out the non-metallic minerals should strengthen basic research and applied research and to strengthen the development and production of non-metallic mineral and environmental materials.Keyword:Non-metallic minerals,Environmental Materials,Progress许多非金属矿物,如硅藻土、沸石、膨润土、凹凸棒石、海泡石、石灰石等具有环境治理和生态修复功能,可以用来制备环境污染治理材料和生态修复材料,而且原料易得、单位处理成本低、本身不产生二次污染、使用过程和使用后对环境友好。