第二章 固体工作物质

第二章固体废物的收集和运输固体废物产生后，收集、运输、中转过程是固体废物处理中的第一环节，是连接发生源与处置设施的重要环节。

以城市垃圾为例，在从其产生到处理处置的全过程管理中，收集和运输的费用耗资最大，操作和管理过程也最复杂。

由于城市生活垃圾具有产量大、分布广、污染强等特点，故本章以城市垃圾的收集、运输和中转为例，讨论固体废物的收集和运输过程。

城市垃圾的收运过程包括四个阶段：第一阶段为垃圾产生；第二阶段为搬运和贮存（简称运贮），是指垃圾产生者或环卫系统工人从垃圾产生源将垃圾运至贮存容器或集装点的运输过程；第三阶段为收集与清除（简称清运），通常指垃圾的近距离运输。

一般用清运车辆沿一定路线收集清除容器或其他贮存设施中的垃圾，并运至垃圾转运站的操作，有时也可就近直接送至垃圾处理厂或处置场；第四阶段为转运与运输，特指垃圾的远途运输，即在转运站将垃圾转载至大容量运输工具上，再运至远处的处理处置场。

其中，第三、第四阶段均需应用最优化技术，以使垃圾车按优化的收集路线进行收集和将不同的垃圾源优化分配到不同的处置场或转运站，使收运成本降到最低。

研究表明，垃圾收运费用占城市垃圾管理费的60～80%。

如1980年以来，美国每年平均用于环保投资的费用达900亿美元，其中每年用于垃圾清运的费用超过60亿美元；前联邦德国西部平均每年用于清运垃圾的费用达40亿马克。

因此，任何有关垃圾收运系统的优化均将产生极大的经济效益。

垃圾收运效率和费用的高低取决于：①清运操作方式；②收运车辆数量、装载量及机械化装卸程度；③收运次数、时间及劳动强度；④收运路线。

第一节固体废物的收集一、固体废物的收集类型⑴混合收集混合收集是指统一收集未经任何处理的原生废物的方式。

优点是比较简单易行，收集费用低，但是在混合收集过程中，各种废物相互混杂、黏结，降低了废物中有用物质的纯度和再利用价值，同时增加了处理的难度，提高了处理费用。

我国目前主要采用。

⑵分类收集①定义分类收集是根据废物的种类和组成分别进行收集的方式。

固体激光器原理-固体激光器固体激光器发展历程固体激光器发展历程固体激光器用固体激光材料作为工作物质的激光器。

1960年，梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器，也是世界上第一台激光器。

固体激光器一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。

这类激光器所采用的固体工作物质，是把具有能产生受激发射作用的金属离子掺入晶体而制成的。

在固体中能产生受激发射作用的金属离子主要有三类：(1)过渡金属离子；(2)大多数镧系金属离子；(3)锕系金属离子。

这些掺杂到固体基质中的金属离子的主要特点是：具有比较宽的有效吸收光谱带，深圳市星鸿艺激光科技有限公司专业生产激光打标机，激光焊接机,深圳激光打标机,东莞激光打标机比较高的荧光效率，比较长的荧光寿命和比较窄的荧光谱线，因而易于产生粒子数反转和受激发射。

用作晶体类基质的人工晶体主要有：刚玉、钇铝石榴石、钨酸钙、氟化钙等，以及铝酸钇、铍酸镧等。

用作玻璃类基质的主要是优质硅酸盐光学玻璃，例如常用的钡冕玻璃和钙冕玻璃。

与晶体基质相比，玻璃基质的主要特点是制备方便和易于获得大尺寸优质材料。

对于晶体和玻璃基质的主要要求是：易于掺入起激活作用的发光金属离子；；具有适于长期激光运转的物理和化学特性。

晶体激光器以红宝石和掺钕钇铝石榴石为典型代表。

玻璃激光器则是以钕玻璃激光器为典型代表。

工作物质固体激光器的工作物质，由光学透明的晶体或玻璃作为基质材料，掺以激活离子或其他激活物质构成。

这种工作物质一般应具有良好的物理－化学性质、窄的荧光谱线、强而宽的吸收带和高的荧光量子效率。

玻璃激光工作物质容易制成均匀的大尺寸材料，可用于高能量或高峰值功率激光器。

但其荧光谱线较宽，热性能较差，不适于高平均功率下工作。

常见的钕玻璃有硅酸盐、磷酸盐和氟磷酸盐玻璃。

80年代初期，研制成功折射率温度系数为负值的钕玻璃，可用于高重复频率的中、小能量激光器。

晶体激光工作物质一般具有良好的热性能和机械性能，窄的荧光谱线，但获得优质大尺寸材料的晶体生长技术复杂。

1固体和固体材料[学习目标] 1.知道晶体和非晶体的特点及其区分方法，明确单晶体和多晶体的区别(重点)。

2.了解晶体的微观结构，理解晶体形状和物理性质不同的原因(难点)。

3.了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用，了解半导体材料和纳米材料。

一、晶体和非晶体1．如图所示，石蜡和天然金刚石在外形上有什么区别？答案石蜡没有规则的几何形状，天然金刚石有规则的几何形状。

2.在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片未涂蜡的一面，石蜡熔化，如图所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？答案玻璃片上石蜡的熔化区域呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同。

云母片上石蜡的熔化区域呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不相同。

1．固体的分类及性质固体天然外形物理性质(导热性能、机械强度、导电性能)有无确定熔点晶体具有规则的几何外形，如金刚石、云母、明矾、雪花、食盐、味精等各向同性或各向异性有确定熔点非晶体不具有规则的几何外各向同性无确定的形，如玻璃、松香、沥熔化温度青、橡胶等2.晶体的分类及性质晶体构成物理性质有无确定熔点单晶体大块晶体各向异性有确定熔点多晶体由许多晶粒构成各向同性有确定熔点1．(1)如何区别晶体和非晶体？(2)如何区别单晶体和多晶体？单晶体是否所有的物理性质都表现为各向异性？答案(1)区别晶体和非晶体主要看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔化温度。

(2)看其是否具有各向异性，单晶体某些物理性质表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性。

单晶体只是在某些物理性质上具有各向异性，并不是各个物理性质上都表现出各向异性。

2．(1)常见的金属没有规则的形状，但具有确定的熔点。

它们是晶体还是非晶体？(2)某人为了检验一块薄片物质是否为晶体，做了一个实验。

他以薄片的正中央O为坐标原点，建立xOy平面直角坐标系，在两个坐标轴上分别取两点x1和y1，使x1和y1到O点的距离相等。

第一章绪论1、固体化学的研究内容是什么？基本内容包括：固体物质的合成，固体的组成和结构，固相中的化学反应，固体中的缺陷，固体表面化学，固体的性质与新材料等。

固体化学主要是研究固体物质（包括材料）的合成、反应、组成和性能及相关现象、规律和原因的科学。

固体化学的研究内容十分广泛。

它与固体物理及其他许多学科相互交叉渗透，因此很难给出明确的，全面的研究范围。

它着重于研究固态物质（包括单晶、多晶、玻璃、陶瓷、薄膜、超微粒子等）的合成、反应、组成、结构和各种宏观和微观性质。

2、假如你是从事无机材料方面的研究者，你的研究成果可以在哪些国内外期刊上投稿，试列举出其中的20种期刊。

《中国稀土学报》《功能材料》《无机材料学报》《无机化学学报》《人工晶体学学报》《硅酸盐通报》《材料科学与工艺》《SCI》《材料科学技术学报（英文版）》《材料工程》《材料导报》《纳米科技》《Chemistry of Materials》《Crystal Growth & Design》《Inorganic Chemistry》《ACS Nano》《NANO letter》《Solar energy materials and solar cells》《Rare Earth Bulletin 》《Journal of Applied Crystallography 》《Journal of the Energy Institute 》《半导体学报》《玻璃与搪瓷》《无机硅化合物》《材料研究学报》；（10）《crystal growth and disign》；（11）《internatianal journal of inorganic materials》;（12）《inorganic materials 》；（13）《crystal research and techonolgy》；（14）；《journal of crystal growth 》；（15）《inorganic chemistry》；（16）《advanced founctional materials》；（17）《chemistry of materials》；（18）《japanese new materials》；（19）《journal of materials chemistry》；（20）《advanced materials》。

第二章物态变化知识点一、物质的三态1、物质的三态：固态、液态和气态。

2注：水蒸气是气态的，是肉眼看不见的。

“白气”和“雾”是液态的小水珠，是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，能看见。

3、其它物质也有三态如：液态铁水、固态二氧化碳（干冰）等。

4、物质的状态与什么有关物质的三态在一定条件下可以相互转化，物质的三态与温度有关。

5、物态变化：物质由一种状态转变为另一种状态，叫做物态变化。

二、温度1、温度：温度是表示物体冷热程度的物理量。

2、摄氏温标（C）：单位：摄氏度℃（瑞典摄尔西斯）3、摄氏度的规定：（1）0℃的规定：通常情况下，冰水混合物的温度规定为0度，（2）100℃的规定：标准大气压下，水沸腾时的温度规定为100度。

（3）1℃的规定：0℃和100℃之间平均分成100等分,每一等分为摄氏温度的一个单位，叫做1摄氏度。

注：①热的物体温度高，冷的物体温度低，若两个物体冷热程度一样，它们的温度就相同；我们凭感觉判断物体的冷热程度一般是不可靠的。

②任何物体都有温度，不能说0℃的物体没有温度。

三、温度的测量1、温度测量的工具：实验室温度计、体温计、寒暑表等。

2、温度计（常用的液体温度计）（1）原理：测温液体热胀冷缩的性质制成的。

（2）构造：玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、刻度及测温液体（如酒精、煤油、水银）（3）温标：C 表示摄氏温标，单位为：摄氏度（℃）（4）使用：使用温度计之前，要注意观察它的量程（测量范围）和分度值（一小格表示的温度值）（5）摄氏温度的读法：如“5℃”读作“5摄氏度”；“－20℃”读作“零下20摄氏度”或“负20摄氏度”注：①温度计玻璃泡中的测温液体有酒精、煤油和水银等，根据比较被测液体温度和玻璃泡中测温液体的沸点或凝固点，选择合适的温度计，原则：不能让测温液体汽化或凝固。

②温度计读数要看清是零度以上还是零度以下，因为温度计上的数字是不标正负的，液面与0刻度间有液柱，则温度为零上；若液面和0刻度间没有液柱，则温度为零下。