綠色化學(xué)與化工論文范文
時間:2023-03-19 21:13:47
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篇1
傳統(tǒng)化學(xué)工程使用處理工藝對有毒污染物的處理滯后性較強,通常是在污染物產(chǎn)生之后再另外做針對性處理,不僅增加了處理成本,且治標不治本。比如傳統(tǒng)工藝煙氣除塵,雖然凈化了氣體,但是污染物直接轉(zhuǎn)化為廢渣廢水,還需要另一道工序做清潔處理,無疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。綠色化學(xué)工藝的介入,可以直接在生產(chǎn)或排放階段就完成清潔使命,通過化學(xué)反應(yīng)達到預(yù)防、控制和消毒污染的目的。
化學(xué)原料是化學(xué)工程的源頭,原料決定了生產(chǎn)流程和工藝的選擇,綠色工藝的介入可以從源頭上改變原料生產(chǎn)帶來的各類化學(xué)污染,同時綠色工藝與化學(xué)工程的結(jié)合還可高效利用各類自然資源,實現(xiàn)深度開發(fā)利用,兼顧無污染、節(jié)能、環(huán)保的生產(chǎn)方式必然會掀起一輪新的工業(yè)革命。綠色原料的典型開發(fā)應(yīng)用比如甘蔗渣、稻草、麥稈以及木屑、樹枝、蘆葦?shù)瓤杉庸こ蔀橥悺⑺犷惻c醇類化學(xué)品。
在化學(xué)反應(yīng)中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應(yīng)用的一個途徑。以石油化工為例,生產(chǎn)過程中烴類選擇性氧化反應(yīng)較為普遍,作為一種強方熱性反應(yīng),具有生成物不穩(wěn)定、易進一步氧化等特征,所以,催化反應(yīng)中此反應(yīng)并非最佳選擇,生成物的不穩(wěn)定也不利于提取最終產(chǎn)物,所以,為改善這種情況,使用選擇性高的試劑是最佳途徑。如此一來,不僅可以降低成本,節(jié)約資源,還能夠降低分離產(chǎn)品的難度提升純度,無疑實現(xiàn)了提升效益和減少污染的雙贏,所以,綠色化學(xué)工程在這方面的研究實踐也非常熱門。隨著越來越多的化學(xué)反應(yīng)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,催化劑對提升反應(yīng)速率效果顯著,所以目前化學(xué)工藝領(lǐng)域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發(fā)展方向不一,不僅有利于工業(yè)的發(fā)展,對于推動化學(xué)分子深入研究也有助益,分子篩催化劑和烷基化固相催化劑就是其中較為典型的代表。
2。綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用
分析綠色化學(xué)工藝是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,對綠色工藝的重視與開發(fā)也彰顯了當前世界范圍內(nèi)節(jié)能減排的重要性。長達兩百余年的工業(yè)化路程,使得人類活動對自然資源環(huán)境的危害越來越大,尤其中國作為當前世界最大的工業(yè)國,“三廢”問題十分突出,PM2。5問題也成為了懸在人們頭上的一把利劍,將資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業(yè)作為與人們生存發(fā)展息息相關(guān)的企業(yè),石油化工與煤炭除去提供能源之外,還提供多種衍生化工產(chǎn)品為人們衣食住行服務(wù),生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當前必須積極發(fā)展綠色化工工藝,以達到節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。就目前而言,節(jié)能減排的實現(xiàn)途徑主要以下幾種:研發(fā)新科技、新工藝全過程控制污染;利用先進清潔工藝從源頭控制污染;利用技術(shù)和工藝創(chuàng)新打造可循環(huán)綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟等。綠色化學(xué)工程與工藝作為節(jié)能減排目標得以實現(xiàn)的重要保障,廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,就目前來說,主要以三種表現(xiàn)為主,分別是清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)的應(yīng)用及生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品。
綠色化學(xué)工程與工藝使用生物技術(shù)服務(wù)可再生能源的合成,像有機化合物原料的應(yīng)用經(jīng)歷了從動植物到石油煤炭的發(fā)展過程,現(xiàn)如今已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用各類再合成的有機化合物。在綠色化工中,所使用的催化劑多以工業(yè)酶和自然界中存在的酶,酶與其他化學(xué)催化劑相比,具有反應(yīng)條件溫和、生成物優(yōu)良、污染少等優(yōu)勢,對于當前化工領(lǐng)域而言,生物酶的利用和研發(fā)就成為了綠色化工的重要發(fā)展方向。像丙烯酰胺的制備,最早使用丙烯晴,在環(huán)城生物酶催化后,不僅能耗與成本大幅度減低,且反應(yīng)完全無副產(chǎn)物,對工業(yè)生產(chǎn)而言有多重積極意義。
除此之外,綠色化工工藝還廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,生活中有眾多具體應(yīng)用實例。比如空調(diào)制冷多使用氟利昂,會造成臭氧層空洞、紫外線增多、溫度升高,目前正積極尋求替代品且朝著低能耗方向發(fā)展,無磷洗衣粉減少對河流水域污染和人體健康的危害,可降解塑造制品對土地、水源危害都將進一步減輕,清潔汽油的使用可對大氣污染降低,以上種種嘗試都說明了在生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,綠色化工工藝所發(fā)揮的積極作用。尤其是近年來無污染汽油的研發(fā)與應(yīng)用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不僅經(jīng)濟環(huán)保,發(fā)展前景好,且制備生產(chǎn)對自然資源的消耗、對環(huán)境的危害都不斷降低,證實了綠色工程化工應(yīng)用的優(yōu)越性。
篇2
中國科學(xué)院成都有機化學(xué)研究所成立于1958年11月,是以應(yīng)用及應(yīng)用基礎(chǔ)研究和高技術(shù)創(chuàng)新為主的綜合性化學(xué)、化工研究開發(fā)機構(gòu)。2001年按照中國科學(xué)院戰(zhàn)略布局調(diào)整,成都有機化學(xué)研究所轉(zhuǎn)制為成都有機化學(xué)有限公司,但研究生招生、培養(yǎng)、學(xué)位授予、畢業(yè)派遣等均以中國科學(xué)院成都有機化學(xué)研究所的名義在科學(xué)院研究生院統(tǒng)一管理下進行。
本所擁有不對稱合成和手性技術(shù)四川省重點實驗室、催化與環(huán)境工程研究發(fā)展中心、高分子化學(xué)研究發(fā)展中心、中國科學(xué)院皮革化工材料工程研究中心、中國科學(xué)院成都分院分析測試中心5個研究開發(fā)機構(gòu)。擁有手性藥物國家工程研究中心、國家“863”計劃成果產(chǎn)業(yè)化基地,在不對稱合成及手性技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)材料、皮革化工材料及環(huán)境友好材料等功能高分子材料、催化技術(shù)及新型催化劑、綠色化工、新型儲能材料等領(lǐng)域開展研究工作。
本所承擔了大量的國家科技攻關(guān)項目、國家科技重大專項、“863”計劃、“973”計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院和省、部、委級重大科研項目以及與地方和企業(yè)的合作項目,取得了一大批國內(nèi)和達到國際先進水平的科研成果,獲及省、部級科技成果獎100多項,申請專利452 件(其中發(fā)明專利433件),獲授權(quán)專利189件(其中發(fā)明專利171件)。
現(xiàn)有研究人員300余人,其中研究員44人,博士生導(dǎo)師21人,兼職博導(dǎo)3人。中國科學(xué)院“百人計劃”人才5名,“國家杰出青年基金”獲得者1名。目前在讀博士生90人,碩士生68人。
近年來,本所導(dǎo)師帶領(lǐng)研究生相繼在“PNAS”、“Angew. Chem.”、 “JACS”等國際知名刊物發(fā)表了系列文章,其中的兩篇論文榮獲2007年度中國首屆“湯姆森路透卓越研究獎”(該年度全國共7篇化學(xué)論文榮獲該獎)。據(jù)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所2008年 5月出版的《2006年度中國科技論文統(tǒng)計與分析年度研究報告》報道,在“SCI 2001—2005光盤版收錄中國科技論文在2006年被引用篇數(shù)研究機構(gòu)前50名”表中,我所發(fā)表的論文被引用127篇,引用次數(shù)555次,位列全國研究機構(gòu)第33名及我國西南地區(qū)研究機構(gòu)中第二名。
中科院研究生院在我所研究生中設(shè)有“科學(xué)院院長獎”、 “朱李月華獎學(xué)金”等多項獎學(xué)金。迄今為止,我所研究生中先后有2名同學(xué)的論文分別在2008年、2010年被評為“全國百篇優(yōu)秀博士論文”,3名同學(xué)獲中科院“50篇優(yōu)秀博士論文”獎,2人獲得“中國科學(xué)院院長特別獎”,18人獲優(yōu)秀獎,還有若干名同學(xué)獲得“朱李月華獎學(xué)金”。2005年1名在讀博士研究生應(yīng)邀參加在德國舉辦的第55屆諾貝爾獲獎?wù)叽髸?/p>
博士生畢業(yè)后出國深造的約占30%,從事教學(xué)與科研工作的約30%,就業(yè)率。
博士生招生專業(yè):有機化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、高分子化學(xué)與物理
篇3
本文提出的工程實踐教學(xué)新模式以工程設(shè)計和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心,旨在通過課程體系的建設(shè)以強化知識創(chuàng)新能力;通過實習(xí)基地和教育內(nèi)容的拓展以培養(yǎng)專業(yè)興趣;通過化工專業(yè)實驗室的建設(shè)以培養(yǎng)基本技能;通過特色班的強化訓(xùn)練以培養(yǎng)專業(yè)特長;通過學(xué)科競賽和畢業(yè)論文/設(shè)計環(huán)節(jié)的訓(xùn)練以培養(yǎng)創(chuàng)新能力和科研能力,從而全面提高本專業(yè)學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力與就業(yè)能力。
(一)以課程體系建設(shè)為根本,培養(yǎng)學(xué)生的知識創(chuàng)新能力
浙江大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)十分重視學(xué)生的實踐能力訓(xùn)練和培養(yǎng),建有完備的實踐課程教學(xué)體系,主要包括化工實驗(7.5學(xué)分,含大學(xué)化學(xué)實驗、過程工程原理實驗、化工專業(yè)實驗)、化工設(shè)計(4學(xué)分)、認識和生產(chǎn)實習(xí)(3學(xué)分)、SRTP等科技創(chuàng)新與社會實踐活動的第二課堂(4學(xué)分以上),共計18.5學(xué)分,達到了《工程教育專業(yè)認證標準》中化學(xué)工程與工藝專業(yè)的要求。本專業(yè)十分重視化工設(shè)計課程的建設(shè)和教學(xué),定位為學(xué)科工程設(shè)計技能訓(xùn)練課程,已在2010年成功獲批國家級精品課程。課堂教學(xué)與實踐教學(xué)的學(xué)時分配為1∶2,學(xué)生通過面向應(yīng)用能力培養(yǎng)和面向設(shè)計項目的實踐學(xué)習(xí)過程,學(xué)習(xí)現(xiàn)代(化工專業(yè))設(shè)計方法與設(shè)計工具的使用方法,了解計算機輔助化工過程設(shè)計的基本步驟,實踐從單元過程到完整流程設(shè)計的全過程,初步掌握運用Aspen Engineering Suit軟件進行化工過程設(shè)計的技能,使用AutoCAD繪制化工流程圖、塔設(shè)備圖、車間布置圖、工廠總平面圖的方法,了解化工設(shè)計工作程序、工作內(nèi)容、設(shè)計文檔編制方法,從整體上實踐學(xué)習(xí)化工設(shè)計的全過程,培育綜合運用化學(xué)、熱力學(xué)、單元操作、化學(xué)工藝學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化機與設(shè)備、儀表與自控等化工專業(yè)基礎(chǔ)理論解決具體工程問題的能力,強化工程設(shè)計能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
(二)以實習(xí)基地和教育內(nèi)容拓展為助力,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣
實習(xí)是高等工科院校實踐教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),其中認識實習(xí)主要起專業(yè)啟蒙教育的作用。通過認識實習(xí),學(xué)生了解了本專業(yè)的基本生產(chǎn)工藝及專業(yè)的前景與發(fā)展方向,對所學(xué)專業(yè)有了一定的感性認識,并為后繼課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。但目前的認識實多存在基地單一、時間很短的缺陷,難以保證實習(xí)的質(zhì)量和效果。結(jié)合特色專業(yè)建設(shè),本專業(yè)提出建立民營、國有、跨國企業(yè)及化工園區(qū)的三位一體認識實習(xí)基地,使學(xué)生通過民營企業(yè)的實習(xí),深入理解化工企業(yè)的創(chuàng)業(yè)、發(fā)展與壯大過程,接受創(chuàng)業(yè)教育;通過傳統(tǒng)的國有大企業(yè)實習(xí),系統(tǒng)了解大型化工企業(yè)的流程、規(guī)模,各化工單元設(shè)備與裝置的特點等,接受就業(yè)教育;通過世界化工巨頭在中國公司基地的實習(xí),認識跨國企業(yè)的規(guī)模、設(shè)計、布局及管理理念,培養(yǎng)國際視野,接受創(chuàng)新教育;通過化工園區(qū)的實習(xí),切身感受科學(xué)規(guī)劃化工園區(qū)重要性、環(huán)境保護和循環(huán)經(jīng)濟中化工知識的重要性,接受生態(tài)教育。因此,三位一體實踐基地的認識實習(xí)將有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣,增強學(xué)生專業(yè)知識實際應(yīng)用的感觀認識,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神與國際視野。
(三)以化工專業(yè)實驗室建設(shè)為陣地,培養(yǎng)學(xué)生的基本技能
專業(yè)實驗室是高等學(xué)校實驗室的一個重要組成部分,對人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)有著直接的影響。專業(yè)實驗教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生動手能力、科研能力、創(chuàng)新能力的有效手段和必要途徑,是理論教學(xué)無法替代的。為了提高教學(xué)質(zhì)量,實行實驗室和教學(xué)過程的統(tǒng)一管理,本專業(yè)于2008年對原先分屬不同研究所的專業(yè)實驗教學(xué)模式進行了改革,建成了集中的化工專業(yè)實驗室。建設(shè)過程中,更新了所有的老舊實驗設(shè)備,對原開設(shè)的實驗進行了梳理,停開了部分質(zhì)量有待提高的實驗,保留了八個基礎(chǔ)實驗,并增加了四個綜合創(chuàng)新實驗和兩個遠程實驗。其中綜合創(chuàng)新實驗是專業(yè)實驗的升華,要求學(xué)生將基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)理論和專業(yè)課的理論知識以及實驗理論、實驗技能融會貫通并應(yīng)用到實驗中去檢驗。這樣既總結(jié)和鞏固了前期實驗教學(xué)的成果,又鍛煉了學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰瓦\用實驗解決工程實際問題的能力。遠程實驗則幫助學(xué)生實現(xiàn)了異地實驗,實驗時間不受限制,實驗效率大為提高,并豐富了實驗手段和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(四)以特色學(xué)科競賽為載體,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
學(xué)科競賽是培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進高校教育教學(xué)改革行之有效的途徑。學(xué)生可以通過參加學(xué)科競賽,進一步提高專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣和理論聯(lián)系實際的能力,激發(fā)實踐創(chuàng)新的活力。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,我們已連續(xù)多年組織開展“三井化學(xué)杯全國大學(xué)生化工設(shè)計邀請賽”和“過程工程實驗技能創(chuàng)新競賽”兩大學(xué)科競賽活動。其中前者主要是化工設(shè)計課程的教學(xué)拓展,迄今浙江省大學(xué)生化工設(shè)計競賽、“三井化學(xué)杯全國大學(xué)生化工設(shè)計邀請賽”已舉辦了四屆。大學(xué)生化工設(shè)計競賽活動有力地推動了化工設(shè)計課程的全國普及性,提升了其影響力,促進了國內(nèi)高?;ぴO(shè)計課程的改革和發(fā)展,對高等化學(xué)工程教育的深化改革起到了實質(zhì)性的推動作用。同時,本專業(yè)還針對“過程工程原理”課程的特點,創(chuàng)辦了“過程工程實驗技能創(chuàng)新競賽”,創(chuàng)建了過程工程實驗技能創(chuàng)新實踐基地。該競賽為浙江大學(xué)校內(nèi)唯一一個以實驗為主的校級競賽,每年本專業(yè)有30%的學(xué)生參加該競賽活動,學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新意識得到了有效的訓(xùn)練。
(五)以特色班強化培訓(xùn)為手段,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)特長
為了加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解和運用,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)特長,提升學(xué)生的就業(yè)和深造能力,本專業(yè)在大三后依據(jù)學(xué)生興趣,提供了不同類型特色班的強化培訓(xùn):1.工程實踐班,主要目的是強化工程設(shè)計能力的訓(xùn)練;2.能源化工班,目的是強化化工知識在能源領(lǐng)域的應(yīng)用;3.產(chǎn)品工程班,重點突出高分子工程、精細化工;4.安全與工業(yè)生態(tài)班,主要強化化工過程安全、環(huán)境友好及化工園區(qū)規(guī)劃;5.國際交流班,目的是強化外語授課與國際交流能力,拓展學(xué)生的國際視野。
篇4
論文關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 化學(xué)教育 綠色化學(xué)教育
論文摘要:文章從多個角度闡釋了綠色化學(xué)這一理念在化學(xué)教學(xué)中如何滲透,怎樣滲透的各個方面,旨在培養(yǎng)具有綠色意識和環(huán)保能力的高素質(zhì)人才,從而達到對環(huán)境的保護,并由此得出:在中學(xué)階段進行綠色化學(xué)理念教育,是解決環(huán)境問題的主要途徑。
“綠色化學(xué)”是當今社會提出的一個新概念。在“綠色化學(xué)工藝”中,理想狀態(tài)是反應(yīng)物中原子全部轉(zhuǎn)化為欲制得的產(chǎn)物,即原子利用率為100%(原子經(jīng)濟性)。原子的利用率越高,意味著生產(chǎn)過程中廢物的排放量越少,對環(huán)境的影響也越小。“綠色化學(xué)”是指從技術(shù)、經(jīng)濟上設(shè)計出可行的化學(xué)反應(yīng),盡可能減少對環(huán)境的負作用。20世紀90年代初,國際上提出了“預(yù)防污染”這一新概念。綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段,它的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大限度地節(jié)約能源,在化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段,而對污染物的處理,最根本的方法就是杜絕污染源。
把綠色化學(xué)融合于中學(xué)課程教材改革和課堂教學(xué)改革之中,便綠色化學(xué)成為中學(xué)化學(xué)教育的一個重要的組成部分,這是中學(xué)化學(xué)教育的嶄新課題。如何去滲透這種綠色觀,便成了化學(xué)教學(xué)中的重中之重。既然如此,我們不妨去嘗試以下幾點:
1、立足課堂,滲透綠色知識
化學(xué)課堂是教學(xué)的主陣地,也是向?qū)W生傳授環(huán)保知識的好場所。綠色化學(xué)要求與環(huán)境教育宗旨是高度一致的。在實施環(huán)境教育過程中,要向?qū)W生闡明綠色化學(xué)的觀點、要求使他們樹立起防治污染、保證人類生存質(zhì)量的責任感?;瘜W(xué)教師要充分挖掘和利用教材中的環(huán)保知識內(nèi)容,采取滲透的方式,在介紹某種物質(zhì)或操作方法時自然地引入相關(guān)的環(huán)保知識,讓學(xué)生增長環(huán)保知識。如講二氧化硫時,我就向?qū)W生說明它是一種主要的大氣污染物,它和氮氧化合物都是形成酸雨的主要物質(zhì),空氣中二氧化硫70%來源于工業(yè)燃料,12%來源于工業(yè)燃油,其余則來源于生活燃煤等。它既直接危害人的身體健康,又可以導(dǎo)致水質(zhì)酸化,水生動物減少或絕跡,樹木、莊稼枯死,還能腐蝕建筑物和文物。通過介紹使學(xué)生充分認識到二氧化硫是污染大氣的有害氣體之一。最后讓學(xué)生討論:如何防止和減少SO2的污染。這樣既增強了學(xué)生的環(huán)保意識,又調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2、立足實驗,培養(yǎng)綠色習(xí)慣
化學(xué)實驗教學(xué)不僅可以使學(xué)生觀察到用語言難以表達清楚的清晰的實驗現(xiàn)象,增強直觀的感性認識,而且能培養(yǎng)學(xué)生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。但實驗必定會涉及到有害、有毒的物質(zhì),從某種意義上講學(xué)校中環(huán)境污染主要來源于化學(xué)實驗。實驗教學(xué)與綠色化學(xué)聯(lián)系最為緊密,最為直接,在實驗教學(xué)貫徹綠色化學(xué)思想是非常必要的。
(1)藥品的貯存的規(guī)范化。如易揮發(fā)的液溴、濃硝酸、濃鹽酸等用鐘罩封閉貯存;對大多數(shù)有機物如苯、甲苯、丙酮、甲醛等用專柜避光保存;對劇如汞、白磷等用專柜上鎖保存,定期檢查貯存情況。
(2)演示實驗中尾氣的吸收處理。如在制取硫化氫、二氧化硫、氯氣、氯化氫、一氧化氮、二氧化氮、氨氣、一氧化碳等氣體時一定要通過演示實驗講情吸收的原因(有害氣體不允許直接排放到大氣中),強調(diào)尾氣吸收的重要性,使學(xué)生深深認識到只要涉及氣體的制備問題就應(yīng)考慮尾氣處理。
(3)規(guī)范實驗操作。化學(xué)實驗中,師生都要接觸有害物質(zhì)和無害物質(zhì),在實驗中也會聞到有害和無害氣體。因此,必須指導(dǎo)學(xué)生要嚴格按照實驗操作的程序,有條不紊地進行各種實驗。正確地聞氣體、取藥品、取有毒性原料,甚至如何蓋瓶蓋、放置試劑、取藥品的各種工具的選用、取用藥品量的多少都要向?qū)W生交代清楚;改進實驗方法,設(shè)計合理的實驗裝置。盡量采用封閉措施,減少師生被動接受有毒有害氣體的污染。實驗結(jié)束后,處理化學(xué)廢物和實驗中產(chǎn)生的廢氣。把儀器洗滌干凈放回原處,擦洗干凈實驗桌面,這些都要認真細致指導(dǎo),使實驗活動從始至終成為對學(xué)生進行環(huán)境教育的課堂。 (4)實驗微型化。目前在常規(guī)實驗中,藥品用量較多不僅造成浪費,還污染環(huán)境。因此,在實驗中用玻璃管制成各種可加熱儀器的替代實驗儀器、用點滴板等進行微型系列實驗。這種方法藥品用量少、反應(yīng)產(chǎn)物少、操作安全,實驗不會造成危險,對環(huán)境的污染程度較輕。同時也達到了實驗的目的。如硝酸銀溶液和稀鹽酸的反應(yīng),要求學(xué)生不用試管做實驗,而是改用點滴板,實驗時只需取一滴稀鹽酸在孔穴處,在取一滴硝酸銀溶液滴在孔穴處,立即可見白色沉淀生成,然后取一滴稀硝酸滴入沉淀中,沉淀不溶解。通過實驗學(xué)生很容易得出結(jié)論:稀鹽酸與硝酸銀反應(yīng)生成不溶于稀硝酸得白色沉淀。操作中不僅收到良好的實驗效果,而且把化學(xué)實驗與環(huán)境教育有機結(jié)合、滲透,進一步增強學(xué)生的綠色習(xí)慣。
3、立足課外,提高綠色素質(zhì)
課堂教學(xué)是對學(xué)生進行綠色教育的主陣地,但課外活動形式多種多樣,內(nèi)容豐富多彩,是課堂教育的很好補充。為了全面提高每個學(xué)生的綠色素質(zhì),組織學(xué)生積極參與課外社會實踐活動。
(1)專題講座。對教材中講的少而對環(huán)保具有重大意義的內(nèi)容,可以專題講座的形式向?qū)W生介紹,如針對有的學(xué)生認為環(huán)境污染主要是由于工業(yè)生產(chǎn)造成的,與自身沒有太大的關(guān)系??膳e辦家庭生活與環(huán)境污染講座,時期了解環(huán)境保護不只是國家、環(huán)保部門的事,每個人都應(yīng)從家庭污染出發(fā)保護環(huán)境,使學(xué)生感到自身在制造污染破壞環(huán)境,是多么可怕又多么可悲,要從自身做起,節(jié)約用水、少使用一次性餐具、少用化學(xué)用品,以減少污染,為保護環(huán)境而改變生活習(xí)慣。
(2)課外實驗。積極利用課外實驗配合課堂教學(xué),開展環(huán)保教育。“河水、雨水酸堿性的檢測”、“模擬水體受硝酸汞、硫酸銅等污染的檢測及危害”、“干電池的收回河利用”等,讓學(xué)生在實驗過程中既鍛煉動手能力又強化了綠色意識。
(3)實地參觀社會調(diào)查。組織學(xué)生參觀本地鄰近的自來水廠、污水處理站、化工廠并進行實地調(diào)查。如空氣污染調(diào)查、水污染及對策調(diào)查等調(diào)查報告,并進行交流。這樣不僅能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、實事求是的科學(xué)態(tài)度,而且能使他們感知環(huán)境污染的危害性及環(huán)境保護的迫切性。
隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展,一場綠色變革浪潮正席卷全球。綠色化教育有利于保護人類賴以生存的環(huán)境,實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展,中學(xué)化學(xué)必須體現(xiàn)綠色化學(xué)教育,要讓綠色化學(xué)的思想和內(nèi)容貫穿于整個教育活動之中,真正做到綠色無所不在,只有這樣我們的教育才能夠充滿生機,綠意盎然。
參考文獻
篇5
“十五”期間,北京化工大學(xué)以第一單位(個人)獲國家技術(shù)發(fā)明獎3項,國家科技進步獎7項,獲省部級獎勵36項。申報發(fā)明專利280項,授權(quán)101項。被SCI收錄論文1050篇,被EI收錄論文706篇,被ISTP收錄論文187篇。據(jù)教育部科技發(fā)展中心統(tǒng)計,2004年學(xué)校被SCI收錄論文244篇,居全國高校第35位,比2000年前進了50位,2005年SCI收錄論文413篇;特別是在SCI被引次數(shù)由2000年的18篇次、名列63名,上升到了2004年的288篇次、名列全國高校第36名。這對于一個只有800多名專任教師隊伍的學(xué)校來說是殊為不易的。
以基礎(chǔ)、應(yīng)用基礎(chǔ)為先導(dǎo) 構(gòu)建知識、技術(shù)創(chuàng)新的平臺
近年來,插入化學(xué)這一概念已逐漸被國際學(xué)術(shù)界認可并成為研究熱點,十年間發(fā)表的SCI論文數(shù)目幾乎增加了一倍,2004年達到2029篇。以長江學(xué)者段雪教授領(lǐng)銜的科研團隊通過這一前沿領(lǐng)域的研究,在國內(nèi)外著名學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表被SCI收錄研究論文100余篇,為完善和豐富超分子插層組裝理論做出了貢獻,奠定了在國際、國內(nèi)相關(guān)研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)地位;近5年以來,共申報國際發(fā)明專利17項(已公開5項,并有2項進入國家階段),申報國家發(fā)明專利99項,授權(quán)國家發(fā)明專利32項、公開國家發(fā)明專利29項,針對結(jié)構(gòu)與技術(shù)創(chuàng)新構(gòu)筑了較為完整的自主知識產(chǎn)權(quán)體系?;趹?yīng)用基礎(chǔ)研究和工程化及產(chǎn)業(yè)化的科技成果,2004年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎1項,2001年獲國家科技進步二等獎1項,還先后獲得省部級成果獎勵5項,形成了穩(wěn)定的、有特色的、具有國際影響力的優(yōu)勢研究方向。
開發(fā)共性、關(guān)鍵技術(shù) 為行業(yè)科技進步服務(wù)
作為一家具有行業(yè)特色的高校,學(xué)校針對行業(yè)中一些關(guān)鍵、共性技術(shù),組織研究、攻關(guān),并將成果及時在企業(yè)中推廣應(yīng)用,這些成果在解決經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展和國防建設(shè)中的重大問題方面做出了突出貢獻,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
如,“丁基橡膠生產(chǎn)技術(shù)“于2002年8月用于工業(yè)生產(chǎn)中,生產(chǎn)結(jié)果表明,該技術(shù)已處于國際先進水平。這一關(guān)鍵技術(shù)的攻克為企業(yè)創(chuàng)造了5億多元的經(jīng)濟效益。“大型高效攪拌槽/反應(yīng)器的成套技術(shù)及裝置”這一共性技術(shù)的開發(fā),結(jié)束了我國關(guān)鍵的大型攪拌槽/反應(yīng)器設(shè)備長期依賴進口的歷史,與國內(nèi)外技術(shù)相比,具有適應(yīng)性強、單臺設(shè)備生產(chǎn)能力高、操作彈性大、性能價格比高等特點,有明顯的競爭優(yōu)勢?!疤厥馕锪戏蛛x技術(shù)”已應(yīng)用在高粘度、易自聚、含固體顆粒物料等270多套裝置中。2003年對應(yīng)用該技術(shù)的10家企業(yè)近三年的情況作了調(diào)查,他們開具的證明表明,三年內(nèi)取得經(jīng)濟效益13億元,節(jié)省蒸汽一百多萬噸,減少化學(xué)污染物料排放約4萬多噸。這一共性技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,對推動行業(yè)的科技進步,大幅度提高生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益,減少能耗物耗和污染物排放等方面做出了重要貢獻。
上述案例說明,關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)對推動行業(yè)的科技進步,提高行業(yè)的國際競爭力有著十分重要的作用。與企業(yè)不同,學(xué)校開發(fā)的這類技術(shù)不求自身獨占,而總是力求讓更多企業(yè)使用,以充分發(fā)揮它在推動經(jīng)濟和社會發(fā)展中的作用。
扶植、培育新的生長點 加強對高新技術(shù)的研究開發(fā)
近幾年,學(xué)校生物化工技術(shù)的研究開發(fā)得到了長足的發(fā)展,環(huán)境領(lǐng)域項目明顯增加,計算機應(yīng)用技術(shù)研究持續(xù)發(fā)展,農(nóng)業(yè)工程有關(guān)的研究工作開始顯現(xiàn)成效。在生物技術(shù)加工過程,特別是微生物發(fā)酵平臺技術(shù)和脂肪酶催化,在國內(nèi)有一定的優(yōu)勢。在生物資源和生物能源領(lǐng)域,開發(fā)了從青霉素菌絲體中提取麥角固醇、殼聚糖和氨基葡萄糖的新工藝,先后獲得2001年中國石油化工科技進步二等獎,2002年國家發(fā)明二等獎。酶法合成生物柴油的小試已于2004年1月通過了技術(shù)鑒定。在分離工程和中藥現(xiàn)代化方面,開發(fā)了中藥連續(xù)多級逆流多級萃取設(shè)備及工藝,獲中國商業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)進步一等獎、2005年國家科技進步二等獎。
依靠現(xiàn)代化工技術(shù) 改造和建立新型化工產(chǎn)業(yè)
現(xiàn)代化工技術(shù)主要特點是“綠色化,資源高效、集約化,進而改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu),降低資源消耗并從根本上減少環(huán)境污染?!崩矛F(xiàn)代化工技術(shù)改造傳統(tǒng)化工基地,建立新型化工產(chǎn)業(yè),提高其競爭力具有舉足輕重的作用。如:具有國際領(lǐng)先或先進水平的研究成果超重力技術(shù),在長江學(xué)者陳建峰教授的帶領(lǐng)下,在較寬領(lǐng)域中進行了大量有關(guān)超重力高新技術(shù)的研究。學(xué)校首創(chuàng)超重力法制備納米材料技術(shù),成功合成出納米碳酸鈣、納米阻燃劑、納米電子化學(xué)品、納米白碳黑、復(fù)合納米材料等產(chǎn)品,并成功實現(xiàn)納米碳酸鈣的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn);在世界上首先實現(xiàn)了超重力法油田注水脫氧的商業(yè)運行;協(xié)助美國Dow Chemical公司建成了世界上最大的超重力反應(yīng)分離裝置,取得了巨大的經(jīng)濟效益;多項超重力反應(yīng)與分離示范技術(shù)已出口美國、新加坡和臺灣地區(qū)。中心在超重力反應(yīng)與分離、制備納米材料技術(shù)以及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面走在世界的前列,取得了一批具有國際影響的成果:2001年獲北京市科技進步一等獎、2002年獲中國高??茖W(xué)技術(shù)(發(fā)明)二等獎、2003年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎,近200篇,申請國際發(fā)明專利9項(已授權(quán)2項),申請國家發(fā)明專利35項(已授權(quán)10項)。
積極開展科研組織的創(chuàng)新
結(jié)合當前國家經(jīng)濟社會發(fā)展的重大需求,在基地、團隊建設(shè)基礎(chǔ)上,學(xué)校組建安全科學(xué)與監(jiān)控工程中心、國防新材料研究中心、資源與環(huán)境研究中心、能源工程研究中心。在這四個中心建設(shè)的指導(dǎo)思想中,首先改變了學(xué)科建設(shè)以學(xué)科點申報為導(dǎo)向和目標的習(xí)慣做法,其所涉及研究領(lǐng)域大多數(shù)尚未完整體現(xiàn)于現(xiàn)有學(xué)科專業(yè)分類體系中,而是緊密結(jié)合了經(jīng)濟社會發(fā)展面臨的重大問題。學(xué)科專業(yè)是知識劃分和知識生產(chǎn)制度化的產(chǎn)物,學(xué)科制度通過規(guī)范有效地推動了學(xué)科新知識的增長,但同時形成了學(xué)科之間相對封閉甚至沖突,不利于學(xué)科之間的交流,從而在一定程度上抑制了學(xué)科內(nèi)部的知識創(chuàng)新活力。其次,打破現(xiàn)行人員行政隸屬關(guān)系的壁壘,包括績效考核體系、利益分配管理辦法等方面對學(xué)科交叉與融合形成的人為阻滯因素。第三,通過人事聘任制度的深化改革,加強學(xué)科建設(shè)中個體責任意識,大力扶植各層次科技創(chuàng)新團隊。
加強統(tǒng)籌、協(xié)調(diào) 實現(xiàn)集成科學(xué)和技術(shù)、工程的重點突破
由于歷史原因,學(xué)校在科研基地建設(shè)方面相對薄弱。通過努力,學(xué)校近年新增2個北京市重點實驗室、2個教育部重點實驗室和1個教育部工程中心。
全球性資源匱乏和行業(yè)資源消耗高,已成為制約化學(xué)工業(yè)發(fā)展乃至國民經(jīng)濟發(fā)展的首要矛盾。學(xué)校以“可控化學(xué)反應(yīng)科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)可控化學(xué)反應(yīng)科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)”教育部重點實驗室為基礎(chǔ),瞄準化工與資源的學(xué)科交叉點――化工資源有效利用,積極組織協(xié)調(diào),按照以化工手段解決資源問題為主導(dǎo)思想,充分利用學(xué)?;ぁ⒉牧虾突瘜W(xué)3個一級學(xué)科布局緊湊、專業(yè)方向完整的優(yōu)勢,通過化學(xué)、化工及材料等學(xué)科間的交叉、滲透和整合,形成以化工資源有效利用為特色方向,“化工資源有效利用”國家重點實驗室已經(jīng)納入建設(shè)計劃。
篇6
關(guān)鍵詞 化學(xué) 本科教育 科研創(chuàng)新
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A
The Cultivation of Scientific Research Innovation Ability in
Undergraduate Education of Chemistry
LANG Leiming
(Biochemical and Environmental Engineering College, Nanjing Xiaozhuang University, Nanjing, Jiangsu 211171)
Abstract Undergraduate education is the basis of education for the cultivation of a person with innovation ability. The innovation ability cultivation of chemistry undergraduate can be achieved by means of interest cultivation and skill practice including the reformation of teaching modes and construction of good scientific research circumstance, which can improve the comprehensive quality of undergraduate.
Key words chemistry; undergraduate education; scientific research innovation
本科教育是關(guān)系到學(xué)生發(fā)展的重要階段,一個人的能力素質(zhì)和發(fā)展后勁很大程度上取決于本科階段的熏陶和訓(xùn)練。本科生參與科研實踐是培養(yǎng)其創(chuàng)造力的重要途徑,國外眾多知名大學(xué)都將本科生的科研活動納入教學(xué)計劃中。但在我們國家很多高校仍存在如只重教師傳授、輕學(xué)生研究;重學(xué)習(xí)結(jié)果、輕學(xué)習(xí)過程;重書本知識、輕實踐操作;重考試成績、輕整體素質(zhì)等弊端。這些都極大地抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,化學(xué)本科教育中應(yīng)實施新的教學(xué)模式,增設(shè)研究型課程和講座,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開闊學(xué)生學(xué)科視野、增強學(xué)習(xí)興趣與動力,并對其進行全面、系統(tǒng)、規(guī)范的科研思維訓(xùn)練和科研方法的培養(yǎng),使學(xué)生在掌握化學(xué)理論知識的同時也能初步形成科學(xué)的思維方法、養(yǎng)成良好的治學(xué)和科研態(tài)度,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和科研能力。
1 改革課程教學(xué)模式,努力培養(yǎng)科研意識
1.1 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法
科學(xué)研究是在不斷探索和嘗試之中尋找新的客觀規(guī)律,而科研興趣的培養(yǎng)不僅與每個學(xué)生息息相關(guān),而且也與我們教師平時教學(xué)內(nèi)容,理念,方法,手段密不可分,如何保證在正常講授基礎(chǔ)知識的同時努力培養(yǎng)學(xué)生科研興趣,這就需要在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上進行一定的改革。
(1)教學(xué)內(nèi)容上,在講授基礎(chǔ)課程時,結(jié)合書本知識有針對性的穿插當前國家社會中與化學(xué)密切相關(guān)的熱點、前沿問題如綠色合成、食品添加劑、新型催化劑等,在較短的時間里,加大重點資料的信息量,激發(fā)學(xué)生的求知欲。另外,開設(shè)相關(guān)的研究型課程和增加實驗教學(xué)中的研究型實驗,以無機化學(xué)實驗為例,傳統(tǒng)實驗教材只是讓學(xué)生照書做實驗,只是簡單的重復(fù),少有真正的探索與創(chuàng)新,如此學(xué)生做完實驗課后,收效甚少,從而不能獨立設(shè)計實驗開展科研工作,不具備真正的創(chuàng)新力,也很難解決新的實際問題。因此,在實驗課的講授中,將以往的重復(fù)性實驗改為探索性實驗和綜合性實驗,如:三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備。三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的合成是無機化學(xué)中的一個基本實驗,通過實驗改進,使學(xué)生不但了解三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備方法和性質(zhì),而且還可理解制備過程中化學(xué)平衡原理的應(yīng)用,同時掌握水溶液制備無機物的一般方法并要求學(xué)生對產(chǎn)物不但用化學(xué)分析方法進行分析,還要用紅外光譜進行表征。該實驗是集無機合成、分析化學(xué)和儀器分析于一體的一個綜合實驗,實用性較強。此外,也可以結(jié)合教師自身的科研課題講解制備無機材料的一些新的方法和表征手段,雖然此時大部分同學(xué)可能一時還無法認知和接受這些新的東西,但只要有意識的灌輸科研的思想和理念,潛移默化中接受并且朝著該方向去努力,達到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的。
(2)教學(xué)方法上,應(yīng)視學(xué)生為學(xué)的主體,在課堂上不僅是老師傳授知識的過程,也有學(xué)生參與課堂教學(xué)活動的過程,尤其是在一些研究型課程中要更注重學(xué)生自主性、獨立性和創(chuàng)造性的培養(yǎng),通過采取學(xué)生自學(xué)、教師輔導(dǎo)或組織小組討論、師生共同研究的方式學(xué)習(xí),使學(xué)生經(jīng)過質(zhì)疑、判斷、比較以及相應(yīng)的分析、綜合、概括等認識活動獲得結(jié)論,從而培養(yǎng)學(xué)生科研的思維方法和發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。
1.2 開設(shè)系列科研講座,激發(fā)學(xué)生科研興趣
本科生平時除了忙于各種課程的學(xué)習(xí)外,接觸科研工作的機會較少,尤其是在二本高校中開設(shè)科研方面的講座就更為不多,這就阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力和科研興趣的培養(yǎng)。因此,為了進一步調(diào)動學(xué)生的科研興趣,邀請本專業(yè)的教授,重大課題負責人等老師介紹當前化學(xué)領(lǐng)域所從事的各類科學(xué)研究工作如何為國家戰(zhàn)略與社會需求服務(wù),如何在國民經(jīng)濟的主戰(zhàn)場中發(fā)揮重要作用,拓展本科生視野,展望本學(xué)科發(fā)展的美好未來,并且還邀請年輕有為的教師和科研成果豐厚的碩博士學(xué)生代表講述自身的求學(xué)和科研之路,讓學(xué)生在羨慕之余也有了很好的學(xué)習(xí)榜樣,進一步激發(fā)了學(xué)生的科研興趣。此外,還可開設(shè)常規(guī)的科研知識講座,就科研工作的基本要求和基本過程,科研工作者應(yīng)具備的基本科學(xué)素養(yǎng)及科研風格,本專業(yè)的科研方法、研究手段等內(nèi)容進行系統(tǒng)全面的闡述。
1.3 對學(xué)生進行科研崗前培訓(xùn)
化學(xué)類的本科生尤其是剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生雖然進行過實驗基本操作的訓(xùn)練,但接觸研究型的實驗較少,對科學(xué)的思維方法和如何從事科研活動還知之甚少,因此,有必要對從事科研活動感興趣的同學(xué)進行科研崗前培訓(xùn),講解如何查閱文獻,如何選題和進行課題調(diào)研,如何分析現(xiàn)在的熱點問題,并在指導(dǎo)教師的帶領(lǐng)下參觀實驗室的各種儀器,了解和熟悉科研實驗室的規(guī)章制度以及主要儀器的使用方法,對科研活動的前期準備工作有個直觀和深刻的認識。
2 加強實踐活動,培養(yǎng)科研能力
2.1 開放實驗室,提供實踐平臺
為了能使學(xué)生得到全方位的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力訓(xùn)練,實驗室的開放為其提供了很好的途徑。作為基礎(chǔ)實驗課的有力補充,開放實驗室為廣大有興趣參與科研活動的同學(xué)提供了一個很好的施展自己才華的平臺。相比較基礎(chǔ)實驗課,它在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面顯示出獨特的優(yōu)勢,如實驗課上只是照著書本原有實驗機械操作,缺乏自主創(chuàng)新和思考,而且由于人數(shù)較多無法保證一對一的指導(dǎo)和討論,另外由于實驗課程的局限性不能保證部分失敗的實驗再次重做,這就進一步限制了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮。因此,開放實驗室一方面可以對操作較差的同學(xué)進行補差,通過重復(fù)實驗達到實驗教學(xué)的要求。并且允許基礎(chǔ)好的同學(xué)自己任選實驗,進入實驗室完成整個過程,驗證自己的設(shè)想。另一方面,實行導(dǎo)師制,鼓勵低年級的同學(xué)盡早進入實驗室,跟隨高年級同學(xué)參與導(dǎo)師的研究項目,熟悉從文獻查閱、課題選擇、設(shè)計實驗方案、確定實驗步驟、優(yōu)化實驗條件、選用實驗儀器設(shè)備、評價實驗結(jié)果及撰寫論文等全過程,培養(yǎng)了認真仔細,刻苦專研的科研精神,學(xué)會如何用所學(xué)知識解釋科研中出現(xiàn)的問題,并樹立牢固的團隊意識。經(jīng)過一段時間的訓(xùn)練,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下自己撰寫課題申請書,參與學(xué)?;蚴〖夗椖康纳暾垼莆照n題申報的整個流程。通過這些創(chuàng)新與實踐活動,充分發(fā)揮了學(xué)生的潛能,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、探求真理的興趣,對科學(xué)研究有了較全面的了解,大大提高了實踐能力和探索創(chuàng)新精神,也深化了化學(xué)實驗教學(xué)的改革。
2.2 強化畢業(yè)論文工作,增強創(chuàng)新能力
畢業(yè)論文是化學(xué)類本科生在校期間最后的也是極為重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題,提高實踐能力的重要手段。某種程度上,畢業(yè)論文工作也是對學(xué)生四年來基礎(chǔ)理論知識,綜合創(chuàng)新能力地綜合評價。因此,畢業(yè)論文在培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力方面顯得尤為重要。畢業(yè)論文工作是本科生在校期間從事的最長的一項科研創(chuàng)新活動,它在前期實驗課和開放課題的基礎(chǔ)上進一步提升和強化的學(xué)生的科研創(chuàng)新能力,但目前畢業(yè)論文工作存在著諸多問題,比如學(xué)生的重視程度不夠,認為畢業(yè)論文只是走個過場,最終老師還是會讓其通過;大四學(xué)生的考研壓力會嚴重影響其畢業(yè)論文的工作時間,學(xué)生的創(chuàng)新活動得不到時間上的保障;另外由于本科學(xué)生人數(shù)的眾多,師資力量的不足也會影響畢業(yè)論文最后的效果。因此,必須采取一定的措施以確保畢業(yè)論文工作順利有效的進行:(1)針對不同學(xué)生的興趣愛好有針對性的進行選題,指導(dǎo)教師必須盡心盡責的指導(dǎo)并對其嚴格要求,讓其知道畢業(yè)論文的重要性。(2)針對考研的學(xué)生可以提前讓其進入實驗室開展畢業(yè)論文工作,這就避免了考研階段時間上的沖突。(3)增加經(jīng)費投入,保障畢業(yè)論文所需藥品和儀器的及時到位,打通各專業(yè)儀器的限制,使其能為全院師生服務(wù)。通過一系列的舉措,使全體師生感受到畢業(yè)論文工作的重要性,并形成良好的科研氛圍,只有這樣才能保障學(xué)生科研成果的不斷涌現(xiàn)和創(chuàng)新能力的不斷提高。
2.3 積極參與社會實踐,提升科研創(chuàng)新能力
社會是個大舞臺,學(xué)生參與社會活動和工作能有效拓寬學(xué)生的知識面和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。為此,應(yīng)積極組織學(xué)生利用寒暑假時間參與社會調(diào)研和實踐,比如,與社會環(huán)保組織聯(lián)系定期組織學(xué)生到周邊湖泊、河流采集水樣,熟悉整個采樣過程,并將樣品帶回實驗室在老師的指導(dǎo)下進行分析處理,對出現(xiàn)的問題進行詳細的分析和總結(jié)并提出可行的解決方法,最后形成水質(zhì)報告供環(huán)保部門參考。通過這樣一個過程不僅增強了學(xué)生積極參與社會公益事業(yè)的意識,而且從中也能使其將所學(xué)知識運用到實際生活,培養(yǎng)了分析問題解決問題的能力,并在不斷地總結(jié)中提升自己的創(chuàng)新能力。此外,還可通過與社會企事業(yè)單位合作,組織學(xué)生到質(zhì)監(jiān)部門和化工企業(yè)等單位實踐并將所學(xué)技術(shù)帶回實驗室進行進一步分析和改進,優(yōu)化實驗條件,提出更好的技術(shù)方案,這就經(jīng)歷了從理論到實踐,再由實踐上升到理論的創(chuàng)新過程。雖然這個過程對本科生來說并不是那么簡單,但只有在不斷的嘗試中才能提升其科研創(chuàng)新能力。
總之,只有通過多方面的努力,不斷調(diào)整教學(xué)模式和手段,加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),努力營造出良好的科研氛圍,才能不斷提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。
參考文獻
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篇7
關(guān)鍵詞:分析化學(xué)實驗;綠色化學(xué);環(huán)境保護
分析化學(xué)實驗是一門是以實驗操作為主的技能課程,是化工、環(huán)境、生物、農(nóng)林、醫(yī)藥、食品科學(xué)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一,其實驗內(nèi)容覆蓋面廣泛,涉及到的試劑藥品種類繁多,且多數(shù)為常量實驗,有毒實驗約占50%以上。近十年來,隨著我國高等教育的迅速發(fā)展和科學(xué)研究規(guī)模的不斷擴大,地方高校中與化學(xué)及化工相關(guān)的專業(yè)不斷增多,分析化學(xué)實驗的數(shù)量明顯增加,實驗室教學(xué)、畢業(yè)論文設(shè)計及高校教師的科研項目越來越多,學(xué)生及教師有更多的機會接觸到有毒有害的污染物,地方高校分析化學(xué)實驗的安全與環(huán)境保護已經(jīng)成為地方高校不能忽視的問題[1,2]。綠色化學(xué)是又被稱為友好化學(xué),是一門利用化學(xué)技術(shù)與方法來降低或消除有害物質(zhì)產(chǎn)生,從源頭阻止污染的化學(xué),是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學(xué)領(lǐng)域里的體現(xiàn)[3]。綠色化學(xué)實驗是在綠色化學(xué)思想指導(dǎo)下,在保留常規(guī)實驗的基礎(chǔ)上,開展對分析實驗綠色化的研究,內(nèi)容從改進實驗內(nèi)容、減少化學(xué)試劑用量、采用多媒體技術(shù)模擬實驗、妥善處理實驗廢液等方面進行考慮。
1在綠色化學(xué)的原則下,優(yōu)化實驗教材,合理安排實驗排序
現(xiàn)在高校廣泛使用的傳統(tǒng)分析化學(xué)實驗教材,由于編著的時間較早,教材內(nèi)容沒有體現(xiàn)綠色化學(xué)的原則,不能表現(xiàn)出時代性與創(chuàng)新性,學(xué)生長期使用這類教材不利于學(xué)生在課堂的學(xué)習(xí)中樹立綠色化學(xué)的意識,不利于為國家培養(yǎng)出新型的高端技術(shù)型人才。在熟悉綠色化學(xué)原則的基礎(chǔ)上,將綠色化學(xué)的理念融合進教學(xué)內(nèi)容和教材改革之中,在教學(xué)大綱的規(guī)定下,以綠色化學(xué)為主線,結(jié)合分析化學(xué)實驗的學(xué)科特點,將符合綠色化學(xué)原則的實驗內(nèi)容編入教材,在教材中添加綠色化學(xué)領(lǐng)域中的研究成果及實際應(yīng)用,以及綠色化學(xué)相應(yīng)的理論知識,介紹綠色化學(xué)的基本思想和技術(shù),在分析化學(xué)實驗課的課堂上,逐漸引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)的意識,實現(xiàn)分析化學(xué)實驗的綠色化[4]。選擇實驗項目時,刪減對環(huán)境污染較大的實驗項目,用綠色分析化學(xué)實驗代替非綠色化學(xué)的實驗,選擇毒性小、危害小、污染少的實驗內(nèi)容。如基礎(chǔ)實驗中銨鹽中氮含量的測定,此實驗是以甲醛法測定氮含量的方法,甲醛對人體有害,易揮發(fā),教師及學(xué)生長時間吸入甲醛,對身體造成危害,損害了身體健康,根據(jù)綠色化學(xué)的原則,刪除此實驗;傳統(tǒng)的實驗教材中將苯酚的含量作為學(xué)習(xí)碘量法原理的實驗,長時間在暴露在含苯酚的環(huán)境中,苯酚對人體的危害較大,選擇碘量法測定葡萄糖的實驗代替。可以靈活采用串聯(lián)實驗的方法合理安排實驗順序,達到化學(xué)藥品的循環(huán)利用。通過調(diào)整實驗教學(xué)計劃,合理安排分析實驗的項目和次序,充分利用相關(guān)反應(yīng),盡可能使得上個實驗的產(chǎn)物能在下個實驗中被利用上,且最好可以循環(huán)使用。它在一定程度上減輕了化學(xué)試劑對環(huán)境的污染,有利于環(huán)境保護[5]。例如,分析化學(xué)實驗的教學(xué)安排有“EDTA標準溶液的配制和標定”,及“鉛、鉍混合液中Pb2+、Bi3+的連續(xù)滴定”。兩個實驗都要用到EDTA,前一個實驗學(xué)生學(xué)習(xí)配制一定濃度的EDTA溶液后進行標定,而后一個實驗需要用EDTA溶液對鉛、鉍混合液進行滴定,在實驗安排上,就將EDTA標準溶液的配制和標定排在前面,這樣第一次實驗多配制的EDTA溶液正好可以用在第二個實驗上,這樣就避免倒掉和污染的問題了。通過對分析實驗內(nèi)容的改革和實驗順序的優(yōu)化安排,可以減少有毒害的化學(xué)物質(zhì)使用及藥品循環(huán)重復(fù)利用,可以減少對環(huán)境的污染及危害,實現(xiàn)分析化學(xué)的綠色化[5]。
2減少化學(xué)試劑用量,將半微量分析實驗代替常量實驗
分析化學(xué)實驗以常量滴定分析為主,常量的分析滴定所用的玻璃儀器的規(guī)格一般都是50mL滴定管,25mL移液管,250mL錐形瓶等,因為玻璃儀器的規(guī)格較大,所用化學(xué)試劑的用量大,費用高,對環(huán)境的污染更大,為了從源頭上改變這種現(xiàn)象,在不能更換滴定儀器的條件下,為了做到綠色化就要在保證實驗效果的提前下降低化學(xué)試劑的濃度。例如氯化物中氯含量的測定(莫爾法)是一個必做的實驗,教材中要求硝酸銀的濃度是0.1mol/L,由于硝酸銀的價格高,銀本身又屬于重金屬元素,不僅資源稀少而且大量的污水排放會造成環(huán)境污染。如果根據(jù)教材要求,硝酸銀的濃度高,消耗量較大,不僅造成環(huán)境污染,而且實驗的成本也不低。為了降低實驗成本和保護環(huán)境,將實驗中用到的硝酸銀濃度從0.1mol/L降低到0.05mol/L;碘量法測定葡萄糖含量的實驗中,教材中碘標準溶液的濃度要求是0.05mol/L,經(jīng)過實驗教師的研究比較,將碘標準溶液的濃度降低到0.02mol/L,其他藥品用量相應(yīng)的減少了,實驗同樣能達到精密度和準確度的要求。雖然半微量實驗測定結(jié)果的準確度低于常量分析實驗的準確度,但其測定結(jié)果的重現(xiàn)性較好,精密度高,終點變色敏銳,化學(xué)藥品試劑用量減少,不僅減少有毒試劑對環(huán)境的污染,又降低了實驗成本,符合綠色化學(xué)的基本原則,值得提倡[6,7]。
3利用計算機多媒體技術(shù)模擬實驗,實現(xiàn)綠色化
傳統(tǒng)的常規(guī)分析化學(xué)實驗需要耗費大量的化學(xué)試劑及純凈的水資源,其中一些實驗所涉及到的藥品價格昂貴或藥品的毒害性較大,還有某些實驗在實驗過程中會有產(chǎn)生一些有毒有害的氣體,這樣的實驗對學(xué)生及教師的身體造成較大的危害。根據(jù)綠色化學(xué)的原則,我們將這類在過程中易產(chǎn)生危害人體健康及污染環(huán)境的實驗或者需要加入大量有毒有害化學(xué)試劑且不易控制的傳統(tǒng)實驗,實驗教師通過計算機多媒體技術(shù)對實驗儀器及實驗過程進行仿真,從而有效地控制和減少對環(huán)境的污染,最后達到綠色化學(xué)的目的。隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展,開發(fā)虛擬實驗,對傳統(tǒng)的驗證性實驗進行改進,利用3D化學(xué)實驗仿真實驗室及Flash等軟件,將虛擬實驗教學(xué)更廣泛的應(yīng)用到實際教學(xué)中,對常規(guī)實驗的裝置、過程、現(xiàn)象及結(jié)果進行模擬,再輔助于動畫和視頻等多媒體技術(shù),讓學(xué)生在實驗的課堂上更加直觀和全方位的感受到到實驗的動態(tài)過程,同樣可以達到教學(xué)的目的。計算機多媒體模擬實驗既可以讓學(xué)生學(xué)會實驗方法,又讓危害人體健康、污染環(huán)境、試劑價格高昂的實驗從根本上實現(xiàn)了綠色化[8]。
4重視實驗室廢液的處理及回收利用
分析化學(xué)實驗中產(chǎn)生的廢液較多,主要是分析實驗過程中剩余試劑、溶劑、潤洗玻璃儀器的試劑溶液及試劑瓶的洗滌水等。實驗室廢液按照污染程度可分為無污染、低濃度和高濃度。無污染性主要包括類似氯化鈉的鹽溶液和葡萄等非危險性質(zhì)的試劑;低濃度地污染性的廢液主要包括實驗過程中所使用的低濃度低污染性的試劑、實驗用水和各種玻璃儀器或者其他器具的潤洗液和洗滌廢水等;高濃度高污染廢液主要是實驗中使用的濃度過于高、有毒或者危害性較大的試劑等。分析實驗中涉及到的廢液多數(shù)為無機性廢液,廢液中主要含有重金屬(鉛、鉍、銅、鉻等)及金屬的絡(luò)合物。長期以來,實驗室的廢液排放并沒有引起許多高校的重視,隨著環(huán)境污染的不斷加劇,學(xué)生隨意將實驗過程中產(chǎn)生的廢液和實驗完成后剩余的試劑直接倒入下水道中,這樣的現(xiàn)象應(yīng)該杜絕。每次實驗結(jié)束后,應(yīng)該要求學(xué)生將廢液進行處理后排放或者二次利用。根據(jù)廢液性質(zhì)的不同,采用不同的處理方法:如酸、堿廢液可以集中收回并定期進行相互中和處理;含氯化銀的廢液可以先加入適量的稀硫酸,攪拌后加入過量的鐵屑,將氯化銀轉(zhuǎn)化為銀以后再回收;《鉛、鉍混合液中Pb2+、Bi3+的連續(xù)滴定》實驗中,廢液中含有大量的鉛、鉍離子,選擇硫化鈉作為沉淀劑將鉛、鉍離子回收后,達到廢液回收再利用的目的,既節(jié)約實驗成本,又降低了含的鉛、鉍的廢液直接排放后污染環(huán)境的影響,達到了實驗的綠色化目標[9]。實踐證明,通過以上四個方面的改革,有助于學(xué)生在分析化學(xué)實驗課的課堂中樹立綠色化學(xué)的理念,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、有利于學(xué)生實驗技能及綜合素質(zhì)的提高,同時分析化學(xué)實驗的綠色化不僅可以節(jié)約實驗成本,而且減少分析化學(xué)實驗室對環(huán)境的污染與破壞,對環(huán)境保護具有重要的現(xiàn)實意義。
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篇8
關(guān)鍵詞:高中;新課改;化學(xué)教學(xué)
新課標改革下的化學(xué)教學(xué)是建立在信息科學(xué)、能源科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)之上,并加以衍生。而綠色化學(xué)的提出和應(yīng)用將在一定條件下貫徹到化學(xué)教材。顯而易見,綠色化學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識的導(dǎo)入已是大勢所趨,其相關(guān)思想和概念也會逐漸以一定的形式呈現(xiàn)在化學(xué)課堂上。綠色化學(xué)本質(zhì)在于有效處理或回收生產(chǎn)生活中的原料,使其本身具有的高危害性能大大縮水后,再加以二次處理掉。
一、引入綠色意識
1.綠色意識的提出
化學(xué)一直以來都是高中理科學(xué)習(xí)的重中之重。化學(xué)在給人類帶來利益的同時,也帶來了一些毀滅性的環(huán)境、生活方式、健康影響?;瘜W(xué)知識的應(yīng)用以及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)在一定程度上都與人類生活緊密相連,同時也把握著國家及社會發(fā)展的命脈。但由于過度的開發(fā)、資源缺乏以及生產(chǎn)技術(shù)不合格等多方面因素的發(fā)生,使得全球環(huán)境污染越來越嚴重,這將在一定程度上損害到人類自身生命財產(chǎn)的安全。根據(jù)最新環(huán)境數(shù)據(jù)顯示,全球目前關(guān)注的十大問題都或多或少和化學(xué)有關(guān)。其實,早在1990年初,美國就已頒布條例來執(zhí)行環(huán)境污染預(yù)防及防范工作,其最有效的措施即是避免有害或有毒物質(zhì)的產(chǎn)生與排放,通過在提升生產(chǎn)工藝、減少消耗能源和加大材料使用率層面著手,全面實行全國范圍內(nèi)的節(jié)能減排工作。此方案的頒布曾引起了全球?qū)W術(shù)界的一致?lián)碜o,也將“綠色化學(xué)”這一概念引入人類生產(chǎn)生活舞臺,從而促使化學(xué)界為人類生存環(huán)境的保護和發(fā)展承擔一定的責任,也使得各個領(lǐng)域的發(fā)展以“綠色化學(xué)”為基礎(chǔ)。
2.展開綠色化學(xué)本質(zhì)研究
自從綠色化學(xué)提出到發(fā)展以來,綠色化學(xué)已經(jīng)流行于全球化學(xué)研究中,受到了相當高的重視。綠色化學(xué)從本質(zhì)上來講是具有低污染或無污染性、高效性的,其整個設(shè)計及研究的進行都不會給環(huán)境造成影響,并且從經(jīng)濟和技術(shù)的角度上來看也在化學(xué)生產(chǎn)中具有可行性和實效性的?;瘜W(xué)學(xué)習(xí)一直以來都是人類生活所必需接觸的,也是常識。所以綠色觀念的導(dǎo)入必定對人類整個社會發(fā)展起到積極的作用。綠色化學(xué)主要具有“5R”規(guī)則,從使得其從根本上杜絕污染發(fā)生。而“5R”規(guī)則主要為:一是重新利用,即對于一些在化學(xué)反應(yīng)進行過程中實際不發(fā)生反應(yīng)或不參與的物質(zhì)可以進行重復(fù)使用,這一類物質(zhì)主要指載體、催化劑。這類媒介物質(zhì)的重復(fù)使用將在很大程度上使得生產(chǎn)成本降低,同時也不會造成環(huán)境問題。二是減少用量,即在實驗正常開展的過程中,減少一定試劑或溶液的用量,而不造成實驗結(jié)果或現(xiàn)象觀察的影響,這不僅起到節(jié)約資源,還有降低污染的作用。三是循環(huán)再生,即為了節(jié)約能源和資源、降低污染,從而對廢棄物進行循環(huán)再生,這就要化學(xué)生產(chǎn)工藝技術(shù)應(yīng)創(chuàng)新化和改革化。四是杜絕危險試劑的使用,即從根本上杜絕一些無法回收利用且有害物質(zhì)的使用。五是重復(fù)應(yīng)用,即將化學(xué)反應(yīng)過程中為參加的原料或產(chǎn)生的副代物進行回收利用。這五大規(guī)則共同的特性在于都能通過一定的方式將綠色理念融入化學(xué)生產(chǎn)中,從根本上實現(xiàn)零污染,從而構(gòu)建“原子性”經(jīng)濟模式,盡量做到每個原子或分子在化學(xué)生產(chǎn)中全面有效化。
二、綠色教學(xué)理念的合理應(yīng)用
1.化學(xué)核心剖析
教師在進行化學(xué)備課準備時,應(yīng)在熟識教材內(nèi)容的同時,歸納總結(jié),提綱挈領(lǐng),用點、線、面的形式構(gòu)建出化學(xué)知識體系,從而有計劃地進行綠色意識的培養(yǎng)和引入。新課改體制下的化學(xué)教材,已經(jīng)吸納了多方面的有關(guān)環(huán)境保護的內(nèi)容,如,溫室效應(yīng)、“三廢”排放、酸雨、大氣污染、重金屬中毒、光污染以及白色塑料污染等,使教師在進行化學(xué)知識的教學(xué)中,也能更加與人類生活聯(lián)系,從而體現(xiàn)出綠色化學(xué)未來前景的廣泛性和必然性。
2.聯(lián)系化工應(yīng)該突出環(huán)保理念
在高中化學(xué)教學(xué)過程中,教師應(yīng)著重綠色意識的培養(yǎng),最大程度地做到其理念融入化學(xué)學(xué)習(xí)中,并發(fā)揮著巨大的影響作用。這就需求教師在保證化學(xué)正常進行的同時,盡可能地根據(jù)某一目標產(chǎn)物或反應(yīng)物的特性來尋求更加有效或適用的替代物,從而凸顯出綠色工藝在化工實踐中的優(yōu)勢所在。比如,教師在介紹氯氣物理和化學(xué)性質(zhì)時,對比發(fā)現(xiàn)雙氧水也具有相同的漂白功效。用雙氧水來替代氯氣便能在一定程度上遏制含氯物質(zhì)的產(chǎn)生,從而形成“環(huán)境友好型”化學(xué)。除此以外,根據(jù)綠色意識全新化,我們也能在其他方面得以很好地體現(xiàn)綠色化學(xué)的魅力所在。
(1)最小化實驗進展。在滿足一定化學(xué)實驗內(nèi)容的同時,教師最好實現(xiàn)化學(xué)實驗開展的最小化。這就需要教師重新進行探索研究,從而設(shè)計出新的實驗內(nèi)容,盡可能地降低試劑或溶液的使用量。比如,教師可以采用小型儀器設(shè)備進行實驗。最小化實驗應(yīng)將實驗用量控制在常規(guī)用量基礎(chǔ)上的十分之一,甚至高達千分之一,從而大范圍地降低實驗過程中水資源的浪費以及空氣污染,使得環(huán)境得以改善。同時,最小化實驗不僅具有降低污染、節(jié)約資源、簡單易行等優(yōu)勢,也指引了化學(xué)學(xué)科向綠色環(huán)保方面發(fā)展。比如,教師在進行氯氣性質(zhì)實驗檢驗操作時,通過將實驗環(huán)境置于稀硫酸和漂白液下,在一定程度上就能減少氯氣的產(chǎn)生,從而使得實驗現(xiàn)象更加明顯的同時,環(huán)境也未受到大范圍污染。
(2)規(guī)范操作?;瘜W(xué)實驗在一定程度上具有嚴格的操作步驟與注意事項。對于試劑的稱取以及產(chǎn)物的處理都有一定的限制與標準,學(xué)生在進行實驗操作時要嚴格在教師的指導(dǎo)下進行,不可隨心所欲,馬虎為之。一旦出現(xiàn)事故,將會給生存環(huán)境和師生生命安全造成危險,那時就不單單是能源或試劑浪費的問題了。例如,學(xué)生在開展化學(xué)實驗時,必須按照“三廢”處理標準來處理化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物,達到高標準排放目標。同時,教師加強學(xué)生進行規(guī)范化操作,也能在一定程度上培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綠色意識和安全意識。
(3)試劑無害無毒或者低毒低害?;瘜W(xué)實驗的開展不僅僅是為了學(xué)生得以具體、生動、形象的觀察實驗現(xiàn)象,從而更深入地了解實驗原理,而是更注重于學(xué)生獲取基礎(chǔ)知識以及進行科學(xué)研究能力和興趣的培養(yǎng)。教師在設(shè)計實驗反應(yīng)或步驟時,盡量采用污染較少或無污染的催化劑和試劑。比如,可以用FeCl3取代稀硝酸洗滌銀鏡反應(yīng)過后的試管,利用直餾汽油取代苯做相關(guān)萃取實驗。
(4)處理嚴格化。根據(jù)“三廢”形式多樣化,教師在對實驗操作中產(chǎn)生的“三廢”進行方法多樣化處理,以確保其處理結(jié)果符合實驗室規(guī)定標準。教師在開展化學(xué)實驗時,應(yīng)以身作則地引領(lǐng)學(xué)生根據(jù)不同的方式進行廢渣和廢液的處理,從而具有一定規(guī)劃性地將溶液回收到不同的收集器內(nèi),再根據(jù)試劑自身獨有的性質(zhì)來進行不同程度的處理,如燃燒、分解、回收、中和、循環(huán)利用、吸收等方式,盡量選擇最優(yōu)化方案。
(5)現(xiàn)代化技術(shù)全真模擬實驗。有些實驗操作中所存在有害成分的物質(zhì)多,或易爆、易燃,不僅會給環(huán)境帶來一定的污染,也會危害到師生的生命安全及身體健康。
然而,在這類實驗與化學(xué)綠色意識相悖的情形下,教師就應(yīng)采用現(xiàn)代化技術(shù)進行全真化模擬。教師通過科技進行化學(xué)工藝流程、實驗設(shè)備、實驗原理方面上的仿真,使得學(xué)生生動形象地感受實驗的本質(zhì)與目的,從而加強學(xué)生掌握和理解化學(xué)基礎(chǔ)知識的能力,同時也在一定程度上降低了處理“三廢”污染物的成本。
三、加強綠色理念在實踐方面的延伸程度
1.教師在綠色化學(xué)教學(xué)中,不應(yīng)只限于教材內(nèi)容上的學(xué)習(xí)和鞏固,應(yīng)更加看重實踐過程中綠色意識的應(yīng)用,從而通過自身學(xué)習(xí)來自主運用所學(xué)知識進行生活現(xiàn)象問題的解答
學(xué)生要在一定程度上實現(xiàn)這一目的,這就需要自身通過社會實踐,從而走出教材、走近實際、發(fā)現(xiàn)生活。對于教師而言,教師可以采用研究性教學(xué)方式提升學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。普遍的研究性學(xué)習(xí)都是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生從實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,從而得出結(jié)論。實際上,化學(xué)課本包含一大部分的化學(xué)課題,如資源開發(fā)、可持續(xù)化、工農(nóng)業(yè)等方面都與化學(xué)研究息息相關(guān)。這就集中體現(xiàn)在資源及能源在應(yīng)用、循環(huán)、優(yōu)化過程中的治理方面。另一方面,學(xué)生在進行研究性學(xué)習(xí)時,應(yīng)始終參與“提出問題―分析問題―解決問題”整個過程中,這樣才能以實驗操作者和決定者的角色進行合理的設(shè)計與構(gòu)建,從而完成好奇、疑慮、推斷、驚喜一系列情緒的波動,體會到自身進行抽象、分析、概括、綜合、運用、解決過程的復(fù)雜情感,使得學(xué)生不僅感受到化學(xué)實驗興趣所在,還得到了實驗操作能力的加強。同時,研究性學(xué)習(xí)主要著手于實際的參與和合作,在建立師生良好關(guān)系的同時,使得學(xué)生動手能力及技能得以提高,從而培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作素養(yǎng)。
2.進行綠色化學(xué)實踐,樹立正確的綠化意識
教師可以通過邀請相關(guān)學(xué)術(shù)性質(zhì)的專家來進行綠化知識的講解和宣傳,從而以化學(xué)期刊或化學(xué)競賽的形式來加強學(xué)生的綠色意識。與此同時,學(xué)生自主研究身邊相關(guān)的污染現(xiàn)象,如造紙廢水、生活垃圾等方面,根據(jù)其來源、性質(zhì)和結(jié)果來探討合理的處理方案,從而加深學(xué)生對相關(guān)理念知識學(xué)習(xí)的印象,使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得以激發(fā),并鍛煉學(xué)生一定的實際操作能力,進一步深化綠化理念在高中化學(xué)中的應(yīng)用。
3.綠化意識教學(xué)評估及展望。
(1)綠化意識教學(xué)評估。①培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的積極性。綠化教學(xué)可以在一定程度上引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如,教師在傳授酸雨相關(guān)理論時,可以與發(fā)電廠聯(lián)系起來;在講水泥相關(guān)知識時,就會聯(lián)想到水泥性能等方面問題。②提高學(xué)生自身學(xué)習(xí)水平。綠化意識教學(xué)的基礎(chǔ)在于學(xué)生態(tài)度的端正化,也在于學(xué)生動手能力的實踐化。學(xué)生應(yīng)提高自身知識水平,而不僅僅滿足于課本內(nèi)容。③加強學(xué)生自主創(chuàng)新能力以及寫作訓(xùn)練。綠化意識教學(xué)偏重于相關(guān)化學(xué)理論知識的總結(jié)和實際應(yīng)用。這就要求教師在教學(xué)過程中,應(yīng)積極鼓舞學(xué)生進行小論文、調(diào)查報告及心得的撰寫,從而在一定程度上訓(xùn)練學(xué)生專業(yè)論文的闡述能力。④構(gòu)建學(xué)生綠化意識。學(xué)生經(jīng)過綠化意識培養(yǎng),可以在了解污染引起一系列不利現(xiàn)象發(fā)生的基礎(chǔ)上,感受到進行環(huán)境保護的急切性。隨著學(xué)生環(huán)保意識的加強,學(xué)生就會自主地加入到環(huán)保實踐中,以身作則。
(2)綠化意識教學(xué)展望。綠色化學(xué)逐漸發(fā)展起來,必定有其魅力所在。它不僅僅是門學(xué)科知識,更具有自身研究價值、指導(dǎo)價值和戰(zhàn)略價值。然而,化學(xué)教學(xué)一直以來都是基礎(chǔ)教育的重要部分,也是學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的體現(xiàn)。盡管綠色化學(xué)無法替代基礎(chǔ)教學(xué),但其在基本技能、基本知識以及人類發(fā)展中占據(jù)著主導(dǎo)地位。這就要求教師具有較高的教育水平。首先,教師應(yīng)從根本上轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,不再只注重于升學(xué)率的高低,而應(yīng)加強學(xué)生的綜合素質(zhì)。同時,教師也應(yīng)加深自身對實踐知識的認知能力,從而時刻關(guān)注本領(lǐng)域階段新技術(shù)和新理論的出現(xiàn),做到跨領(lǐng)域教學(xué)。
綠色化學(xué)將是全球化學(xué)未來發(fā)展的趨勢所在,也將成為我們?nèi)祟惻c自然和平統(tǒng)一、協(xié)調(diào)發(fā)展的保障。然而,新課改下的中學(xué)教學(xué)以人為本,著重于學(xué)生綜合素質(zhì)的鍛煉與培養(yǎng)。特別是對于化學(xué)新形勢下綠色意識的滲入,使學(xué)生必須端正自身的學(xué)習(xí)態(tài)度,從而加強其自身綠化意識的培養(yǎng)。這對于學(xué)生來講,成為一名合格的新時代的新秀,將對中國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
參考文獻:
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論文摘要:分析化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能和創(chuàng)新能力的重要實踐環(huán)節(jié)。文章分析了職業(yè)學(xué)校傳統(tǒng)的分析化學(xué)實驗教學(xué)模式,并闡述了對其改革的必要性,最后提出若干改革的基本措施。
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確提出:大力發(fā)展職業(yè)教育,職業(yè)教育要著力培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。職業(yè)教育以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,推進教育教學(xué)改革。實行工學(xué)結(jié)合、校企合作、頂崗實習(xí)的人才培養(yǎng)模式。
分析化學(xué)是石油化工類學(xué)校工業(yè)分析、化工工藝、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門實踐性很強的學(xué)科,其中實驗占有較大的比例。學(xué)生要在實驗技能方面取得成功,必須付出艱苦勞動。通過分析化學(xué)的學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)精神,培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實際的能力及創(chuàng)新精神,提高其分析和解決問題的能力。但長期以來,受傳統(tǒng)的重理論、輕實踐思想觀念的影響,實驗教學(xué)一直處于教學(xué)體系中的弱勢地位,傳統(tǒng)的分析化學(xué)實驗教學(xué)無論從實驗內(nèi)容上還是教學(xué)方式上,都沒能使該學(xué)科的特點很好地顯現(xiàn)。當今社會科技迅猛發(fā)展,為了使學(xué)生適應(yīng)當代社會的需要,必須改變傳統(tǒng)的分析化學(xué)的教學(xué)模式。筆者結(jié)合工作實際情況,在分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)方法、實驗教學(xué)手段、完善實驗評價體系等方面,對分析化學(xué)實驗教學(xué)改革提出了一系列設(shè)想,并逐步付諸實施。
1.擾化實驗教學(xué)內(nèi)容,編寫合適的校本教材?,F(xiàn)行的中職學(xué)校分析化學(xué)教材大多是大學(xué)教材的簡單縮寫,與中職學(xué)校學(xué)生的實際水平有許多不相符合的內(nèi)容。中職學(xué)校學(xué)制早就由原來的四年制改為三年制,生源質(zhì)量也大幅下降,但教材卻基本沒變。這其間的固有矛盾,就自然而然地顯現(xiàn)出來。如原先四年制時的工藝專業(yè)把《有機化學(xué)》專門作為一門學(xué)科,在一年時間內(nèi)學(xué)完?,F(xiàn)在是把《無機化學(xué)》、《有機化學(xué)》、《物理化學(xué)》三門課融為一門《化學(xué)基礎(chǔ)》,在一年時間內(nèi)學(xué)完。但大多專業(yè)課內(nèi)容除了比改革前簡單了,沒什么大的調(diào)整。因此,許多相關(guān)聯(lián)的課程之間出現(xiàn)了脫節(jié)現(xiàn)象。如分析化學(xué)中出現(xiàn)的一些內(nèi)容,在有機化學(xué)中根本沒有學(xué)過,導(dǎo)致許多學(xué)生分不清有機酸、有機堿和有機鹽類,計算公式就更不知道代哪個了。因此,編寫合適的校本教材尤為重要。編寫教材時除了解決以上問題外,還要注重實驗內(nèi)容與社會實際相結(jié)合,為社會培養(yǎng)優(yōu)良的應(yīng)用型人才。石油化工類學(xué)校學(xué)生畢業(yè)后大部分走向工廠和企業(yè),編寫教材時應(yīng)選取與實際相接近的綜合實驗和設(shè)計實驗。如硅酸鹽水泥中主要成分分析,工業(yè)純堿中碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉的聯(lián)合測定,水質(zhì)成分分析,煤、石油、天然氣分析等。這些實驗貼近我省陜北化工能源基地的實際,又能綜合利用不同化學(xué)和儀器分析方法進行分析,一部分作為實驗自選項目,另一部分可作為必做實驗項目,滿足不同層次學(xué)生的需求。
另外,編寫教材時不能忽視插圖的潛在功能。課程資源的開發(fā)和利用,包括課堂教學(xué)資源和課外學(xué)習(xí)資源,教材中的插圖是最重要的課堂教學(xué)資源之一。插圖能以直觀的方法讓師生理解教材所敘述事物的形態(tài)及變化規(guī)律,使其內(nèi)容表達得更合理、更完善。教師在化學(xué)教學(xué)實踐中應(yīng)重視挖掘插圖的潛在教育教學(xué)功能,充分發(fā)揮其獨特的資源優(yōu)勢,引導(dǎo)學(xué)生認識和領(lǐng)悟插圖這一“特殊的藝術(shù)語言”,從中捕捉所隱含的豐富的化學(xué)信息,對提高分析化學(xué)課堂教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生能力,都具有十分重要的意義。這一點筆者在多年的分析化學(xué)教學(xué)中體會頗深。目前,在一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的職業(yè)學(xué)校,最好的教學(xué)模式就是將實驗教學(xué)和實驗安排在同一實驗綜合教室,這樣可以一邊教學(xué),一邊演示,學(xué)生可以很直觀地感受到實驗結(jié)果,可以對實驗部分理論的理解得更加深刻,教學(xué)效果也可以大大提高。然而在廣大西部欠發(fā)達地區(qū)的學(xué)校往往達不到這樣的條件,只能想辦法創(chuàng)造條件,可以充分利用圖片的作用。在分析化學(xué)中,滴定分析部分占了多一半的內(nèi)容,筆者在講四大滴定時,每次都要將滴定分析的簡單的示意圖畫在黑板,雖然畫得不怎么標準,但總能起到事半功倍的作用。比如,在講鹽酸堿標定時,將碳酸鈉和甲基橙指示劑標在錐形瓶中,鹽酸溶液標在滴定管中,這樣看起來整個反應(yīng)就更加直觀,學(xué)生也更容易理解。如果在新教材中能插人必要的圖片,教學(xué)中就能挖掘教材插圖這一重要的課堂教學(xué)資源,充分發(fā)揮教材插圖的潛在教學(xué)功能。
此外,在新編教材過程中,應(yīng)盡量做到實驗內(nèi)容的綠色化,改進有嚴重污染性的實驗方法,減少污染的排放和減少對人體的危害。增加少量的微型實驗項目,可以節(jié)約實驗試劑、實驗經(jīng)費和時間,減少試劑對環(huán)境的污染,提高學(xué)生的環(huán)保意識,并且具有良好的經(jīng)濟效益。
2.轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)方式,發(fā)揮學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的作用。職業(yè)教育改革的教學(xué)原則之一就是要面向全體與個別指導(dǎo)相結(jié)合。要求教學(xué)面對全體學(xué)生,加強個別指導(dǎo)。要用正確的學(xué)生觀、人才觀看待學(xué)生,真誠地期望每一個學(xué)生都能成功,為他們創(chuàng)造成功的機會并及時給予激勵,成為他們的知心朋友。職校教師應(yīng)把教學(xué)的重點定位于對學(xué)生能力的培養(yǎng),教師的角色則由教學(xué)的中心轉(zhuǎn)變成教學(xué)的組織者、輔導(dǎo)者。
雖然現(xiàn)在很多企業(yè)都使用全自動分析天平,但作為分析化學(xué)的基本操作,學(xué)生還應(yīng)掌握半自動天平的基本操作。第一次練習(xí)天平時,總有個別學(xué)生操作很困難,而有一部分學(xué)生卻能很快掌握。遇到教師輔導(dǎo)不過來的時候,就可以讓他們相互輔導(dǎo)。學(xué)生之間的溝通在某種程度上要更容易些,這樣就發(fā)揮了學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的作用。因此,在新的實驗教學(xué)模式下,可形成以學(xué)生為中心的開放式實驗教學(xué)模式,實現(xiàn)以學(xué)生自我訓(xùn)練為主的教學(xué)方法和手段,能激發(fā)他們的求知和創(chuàng)新欲望。
3.在實驗教學(xué)中應(yīng)重視教師的示范作用。首先是基礎(chǔ)訓(xùn)練實驗,要求學(xué)生掌握基本操作技術(shù),熟練使用分析化學(xué)實驗常用的儀器,為綜合實驗奠定堅實的基礎(chǔ)。分析化學(xué)實驗要求學(xué)生嚴格樹立“量”的概念,加強學(xué)生實驗操作基本功的訓(xùn)練,是分析化學(xué)實驗的關(guān)鍵。因此,對分析天平的稱量,滴定管,容量瓶,移液管等定量容器的洗滌、使用、讀數(shù)必須按操作規(guī)程反復(fù)嚴格訓(xùn)練,以便讓他們養(yǎng)成尊重實驗現(xiàn)象、尊重實驗數(shù)據(jù)、實事求是和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度與習(xí)慣,為今后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。此外,學(xué)生實驗操作時,教師要不斷查看實驗情況,嚴格要求學(xué)生,必要時要對相關(guān)實驗加以演示。對于初學(xué)者來說,教師演示是分化實驗必不可少的一個環(huán)節(jié)。如在用甲基橙作指示劑,碳酸鈉作基準物標定鹽酸的實驗中,學(xué)生一開始很難掌握終點的橙色,如果教師能將橙色準確地演示給他們,就不用逐個解釋終點是否正確,學(xué)生只要將兩個終點一比就可以判斷終點是否到達。這樣,通過教師的引導(dǎo)與示范,教會學(xué)生怎樣去發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題、優(yōu)化實驗操作過程。
4.更新實驗教學(xué)手段,增加課堂的趣味性。分析天平的使用、容量器皿的操作、分光光度計的使用等基本操作的講解內(nèi)容多,時間緊張,有些操作需要展示操作細節(jié),僅靠實驗教在現(xiàn)場示范是遠遠不夠的。如果將這些內(nèi)容制成課件可以反復(fù)播放,對滴定終點的判斷可以緩慢展示變色過程,并呈現(xiàn)出逼真的終點顏色,這樣增加了課堂的直觀性,便于學(xué)生快速掌握要領(lǐng)。筆者講碘量法這節(jié)時,將用重鉻酸鉀作基準物標定硫代硫酸鈉溶液的實驗中,依次出現(xiàn)的碘溶液的紅棕色、近終點的淺黃綠色、加淀粉后的藍色,以及終點鉻離子的亮綠色,通過動畫這種直觀的形式加以演示,增加了課堂的趣味性,學(xué)生在輕松愉快的氛圍中接受了新知識,改善了教學(xué)效果。
5.優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容。作為學(xué)科教學(xué)的重要組成部分,分化實驗大多是照方抓藥式的單純驗證性實驗,鑒于學(xué)生普遍動手能力差、缺乏創(chuàng)新意識,我們對實驗項目進行整合,精選驗證性實驗,增加生活化、設(shè)計性實驗。如除了測定自來水的水硬度、水中氯含量,還組織學(xué)生以小組合作的形式,對學(xué)生家里的井水、化肥的各項指標、食用堿面中的微量鐵進行測定。整個研究過程以這樣的模式進行:問題—設(shè)計方案—實驗—表達與交流—反思與評價。學(xué)生在所有的實驗探究活動中都表現(xiàn)出極大的熱情,這更能調(diào)動他們的積極性、培養(yǎng)了其合作精神。學(xué)生一致認為“收獲很大,希望今后能多組織此類實驗?!贝祟悓嶒灥拈_展在一定程度上能彌補他們對理論知識的理解與掌握的不足,為今后走向工作崗位打下堅實基礎(chǔ)。這種探究性實驗的開設(shè),可以提高學(xué)生獨立開展科研工作的能力和創(chuàng)新意識。
6.建立新的分析化學(xué)實驗測量與評價體系。分析化學(xué)實驗?zāi)芰Φ臏y評應(yīng)成為分化教學(xué)測量與評價的重要組成部分。如何客觀、公正、合理地評價學(xué)生的實驗課成績,直接影響他們做實驗的積極性,對其實驗態(tài)度、實驗技能也起著重要的導(dǎo)向作用。建立促進學(xué)生全面發(fā)展的實驗評價體系,主要包括對分析化學(xué)實驗知識與技能、實驗探究能力、情感態(tài)度與價值觀的評價。
篇10
【關(guān)鍵詞】無鉻 表面鈍化 鍍鋅 研究
1 前言
鍍鋅是指為了防止金屬或者合金材料表面腐蝕而在其表面鍍一層鋅以起防銹防腐蝕作用的表面處理技術(shù)。金屬鋅相對于大多數(shù)的鋼鐵材料,腐蝕電位相對較低,當鋼鐵基體發(fā)生腐蝕時,鋅能夠作為陽極優(yōu)先溶解,從而保護鋼鐵基體。[1]然而,作為一種化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬,電鍍后的鋅層若不經(jīng)過妥善的處理,在潮濕環(huán)境下,尤其易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,從而在表面形成一層主要成分為堿式碳酸鋅的白色的腐蝕產(chǎn)物。因此,為了提高鍍層的抗蝕能力,延長其使用壽命,鍍件在鍍鋅后處理的重點就在于鍍層的鈍化工序。但是,在一般的工業(yè)生產(chǎn)過程中,鈍化工序往往是大量使用一類污染物鉻酸鹽作為鈍化液,其含有的的Cr6+離子不僅對水污染嚴重,同時危害人類健康。因此,在鋅的鈍化工藝中,逐步推行清潔環(huán)保的生產(chǎn)工藝,用更加環(huán)保的鈍化液代替含鉻酸鹽的鈍化液,已經(jīng)成為一項十分重要的任務(wù)。
2 鍍鋅鈍化方法概述
2.1傳統(tǒng)含鉻鈍化
傳統(tǒng)的含鉻鈍化工藝所包含的種類繁多,按鈍化膜顏色可大體上可以劃分為藍白色鈍化、軍綠色鈍化、彩虹色鈍化、金黃色鈍化、黑色鈍化等。從成膜機理上來看,這些工藝基本是相似相同的,方法均為通過六價鉻作為基本成膜物質(zhì)而生成含鉻鈍化膜保護鍍鋅層,其不僅有十分良好的的耐腐蝕能力,更具有自愈性,在膜層破損后可快速自我修復(fù)。但由于六價鉻對人體有致癌作用,先今已多被三價鉻鈍化法所替代。
三價鉻鈍化法則主要是通過將鋅溶解為鋅離子導(dǎo)致表面溶液的pH值上升,其后三價鉻直接與鋅離子、氫氧根反應(yīng)生成不溶性的化合物附著在鋅層表面,成為鈍化膜,其鈍化膜的外觀與耐腐蝕性與六價鉻鈍化膜相當,但其不具備自愈能力,一旦破損很快即被腐蝕。但總體上鉻元素仍然存在,對環(huán)境的危害不容小覷。因此,雖然鉻酸鹽鈍化工藝具有品種多樣、流程成熟、費用低廉和成膜優(yōu)良等優(yōu)勢,但考慮到其對環(huán)境的污染,以及對人體健康的傷害,含鉻鈍化的發(fā)展必然將受到限制。
2.2鉬酸鹽與鎢酸鹽鈍化
鉻、鉬和鎢同屬于VIA族,因而具有相似的性質(zhì),不僅這兩者鈍化膜性能接近鉻酸鹽鈍化膜性能,而且由于鉬與鎢的低毒因而在金屬表面鈍化方面?zhèn)涫荜P(guān)注。在1939年首次發(fā)現(xiàn)鉬酸根有抑制腐蝕的效應(yīng)[2],隨后在1951年也對鎢酸鹽進行了類似的研究。在金屬鈍化過程中,鉬酸鹽與鎢酸鹽能夠促進與加快成膜速度及提高腐蝕性。目前,這兩種鈍化處理已經(jīng)得到廣泛運用,這種工藝最大的特點在于鍍液不含鉻對環(huán)境污染小,廢液易處理,但缺點是不具備自愈能力,且對鍍鋅層不具備化學(xué)拋光作用,使得美觀性下降。
2.3稀土鹽鈍化
稀土鈍化工藝是一種近年興起的處理方法,具有成膜易和效果好的特點。其鈍化過程相對來說比較簡單,通過將鍍層浸泡于含稀土離子的溶液中,或?qū)㈠兗鳛殛帢O通電極化,即可在其表面形成稀土鈍化膜。在對于鍍鋅層的鈍化上,其效果總體優(yōu)于鉬酸鹽處理效果。稀土鹽鈍化保護的方式是,通過稀土氧化物或氫氧化物在鍍層表面沉積,阻礙陽極性鍍層的溶解過程,從而顯著延長了陰極保護時間。另一方面,鍍層上稀土轉(zhuǎn)化膜的存在,延緩了在金屬表面和溶液之間的氧氣和電子的傳遞和轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致了金屬腐蝕效率的降低。在一定條件下,也可看作是一種陰極和陽極共同抑制所起作用的結(jié)果。[3]可以看出,稀土鈍化工藝具有鈍化膜更好、無毒、無污染的優(yōu)點,在一定程度上可以替代傳統(tǒng)的鉻酸鹽鈍化,具有良好的發(fā)展前景。
2.4有機鈍化
研究表明,將某些有機化合物用于鍍鋅層的鈍化處理,可明顯提高鍍鋅層表面的抗腐蝕性。[4] 經(jīng)過有機類化合物處理的鍍件,能夠在鍍鋅層表面形成有機保護膜,從而起到緩蝕作用。目前具有應(yīng)用前景的主要有有機酸類(植酸,單寧酸等)和樹脂(環(huán)氧樹脂等),其中植酸運用最為廣泛。植酸也稱作肌醇六磷酸脂(C6H18O24P6),植酸的鈍化機理是通過絡(luò)合作用從而形成多個螯合環(huán),以起到抗腐蝕的作用,是鍍層表面鈍化處理的理想螯合劑和優(yōu)良緩蝕劑,經(jīng)過植酸處理的鍍件的抗腐蝕性將會顯著提高。
3 結(jié)論及展望
傳統(tǒng)的鈍化處理大多以鉻酸和鉻酸鹽等六價含鉻化合物為處理劑,經(jīng)過處理的金屬表面上形成的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜對基體金屬具有良好的防腐蝕作用。[5] 然而,隨著當今各國越來越意識到環(huán)境保護的重要性,含六價鉻的鍍鋅工藝將順著時代潮流被逐漸取代是必然趨勢。因此,目前主要有兩條途徑來取代原有的工藝,其一為通過使用化學(xué)方法將含有六價鉻的鈍化劑還原為低鉻的鈍化工藝。另一條途徑則為鍍鋅無鉻工藝,意在通過將關(guān)注點聚焦在運用與鉻同屬一族的鉬與鎢的鹽,以及通過硅酸鹽、稀土鹽以及有機物來實現(xiàn)鍍鋅鈍化的工藝。雖然,單純的鉬酸鹽,硅酸鹽鈍化膜的耐腐蝕性與傳統(tǒng)的鉻酸鹽鈍化膜還存在一定的差距,但是通過利用鉬酸鹽,硅酸鹽等混合配方,借助分子間的協(xié)同緩蝕作用可以有效提高耐腐蝕效率[6],因此鍍鋅無鉻工藝的前景十分充滿希望,混合鈍化液已經(jīng)逐漸成為其主要發(fā)展方向。
參考文獻:
[1]沈品華,屠振密.電鍍鋅及鋅合金[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1995.
[2]Robertson W D. Molybdate and tungstate as corrosion inhibitor and the mechanism of inhibition [J]. Journal of the Electrochemical 1951.
[3]Hinton B R W,Wilson L.The corrosion inhibition of Zine with cerous chlorid [J].Trans M F,1997.
[4]林恒.畢業(yè)論文.鍍鋅層三價鉻彩色鈍化的研究[J].2008.
[5]黃興海.畢業(yè)論文.環(huán)保型鍍鋅層三價鉻鈍化液的研究[J].2006.
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