㈠ 碘甲烷在水体中的浓度
纺织染整工业水污染物排放标准
GB 4287-92
GB 4287-84及代替GB 8978-88纺织印染工业部分
(1992年5月18日国家环境保护局批准1992年7月1日实施)
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》,促进纺织染整行业工艺和污染治理技术的进步,防治水污染,制定本标准。
1主题内容与适用范围
1.1主题内容
本标准按照纺织染整企业的废水排放去向,分年限规定了纺织染整工业水污染物最高允许排放浓度及排放量。
1.2适用范围
本标准适用于纺织染整工业企业的排放管理,以及建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的排放管理。
本标准不适用于洗毛、麻脱胶、煮茧和化纤原料蒸煮等工序所产生的废水。
2引用标准
GB3097 海水水质标准
GB3838 地面水环境质量标准
GB6920 水质PH值的测定 玻璃电极法
GB7467 水质 六价格的测定 二苯碳酰二肼分光光度法
GB7474 水质 铜的测定 二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法
GB7475 水质 铜、锌、铅、镉的测定 原子吸收分光光度法
GB7478 水质 铵的测定 蒸馏和滴定法
GB7479 水质 铵的测定 纳氏试剂比色法
GB7481 水质 铵的测定 水杨酸分光光度法
GB7488 水质 五日生化需氧量(BOD5)的测定稀释与接种法
GB8978 污水综合排放标准
GB11903水质 色度的测定法
GB11914水质 化纤需氧量的测定 重铬酸盐法
3术语
3.1染整DYEING AND FINISHING
对纺织材料(纤维、纱、线和织物)进行以化学处理为主的工艺过程。染整包括预处理、染色、印花和整理。俗称印染。
3.2纺织品TEXTILE
纺织工业产品,包括各类机织物、无纺织布、各种缝纫包装用线、绣花线、绒线以及绳类、带类等。
4技术内容
4.1标准分级
本标准分三级:
4.1.1排入GB3838中III类水域(水体保护区除外),GB3097中二类海域的废水,执行一级标准。
4.1.2排入GB3838中IV、V类水域,GB3097中三类海域的废水,执行二级标准。
4.1.3排入设置二级污水处理厂的城镇下水道的废水,执行三级标准。
4.1.4排入未设置二级污水处理厂的城镇下水道的废水,必须根据下水道出水受纳水域的功能要求,分别执行4.1.1和4.1.2的规定。
4.1.5GB3838中I、II类水域和III类水域中的水体保护区,GB3097中一类海域,禁止新建排污口,扩建、改建项目不得增加排污量。
4.2标准值
本标准按照不同年限分别规定了纺织染整工业水污染物最高允许排放浓度和最高允许排水量。
4.2.1 1989年1月1日之前立项的纺织染整工业建设项目及其建成后投产的企业按表1执行。
表1
分级
最高允
最高允许排放浓度, mg/L
许排水量m3/100米布
生化需氧量(BOD5)
化学需氧量(CODcr)
色度(稀释倍数)
pH值
悬浮物
氨氮
硫化物
六价铬
铜
苯胺类
Ⅰ级
60
180
80
6~9
100
25
1.0
0.5
0.5
2.0
Ⅱ级
2.5
80
240
160
6~9
150
40
2.0
0.5
1.0
3.0
Ⅲ级
300
500
—
6~9
400
—
2.0
0.5
2.0
5.0
4.2.2 1989年1月1日至1992年6月30日之间立项的纺织染整工业建设项目及其建成后投产的企业按表2执行。
表2
分级
最高允
最高允许排放浓度, mg/L
许排水量m3/100米布
生化需氧量(BOD5)
化学需氧量(CODcr)
色度(稀释倍数)
pH值
悬浮物
氨氮
硫化物
六价铬
铜
苯胺类
Ⅰ级
30
100
50
6~9
70
15
1.0
0.5
0.5
1.0
Ⅱ级
2.5
60
180
100
6~9
150
25
1.0
0.5
1.0
2.0
Ⅲ级
300
500
—
6~9
400
—
2.0
0.5
2.0
5.0
4.2.3 1992年7月1日起立项的纺织染整工业建设项目及其建成后投产的企业按表3执行。
表3
分级
最高允许排水量m3/100米布1)
最高允许排放浓度, mg/L
缺水区
丰水区2)
生化需氧量(BOD5)
化学需氧量(CODcr)
色度(稀释倍数)
pH值
悬浮物
氨氮
硫化物
六价铬
铜
苯胺类
二氧化氯
Ⅰ级
—
—
25
100
40
6~9
70
15
1.0
0.5
0.5
1.0
0.5
Ⅱ级
2.2
2.5
40
180
80
6~9
100
25
1.0
0.5
1.0
2.0
0.5
Ⅲ级
—
—
300
500
—
6~9
400
—
2.0
0.5
2.0
5.0
0.5
注: 1)100米布排水量的布幅以914mm计; 宽幅布按比例折算。
2)水源取自长江、黄河、珠江、湘江、松花江等大江、大河为丰水区; 取用水库、地下水
及国家水资源行政主管部门确定为缺水区的地区为缺水区。
5监测
5.1采样点
采样点应在企业废水排放口(六价铬在车间或车间处理设施排出口采样),排放口应设置废水水量计量装置和永久性标志。
5.2采样频率
按生产周期确定监测频率,生产周期在8H以内的,每2H采集一次;生产周期大于8H的,每4H采集一次。最高允许排放浓度按日均值计算。
5.3排水量
排水量不包括冷却水及生产区非生产用水,其最高允许排水量按月均值计算。
5.4统计
企业原材料使用量、产品产量等,以法定月报表或年报表为准。
6测定
本标准采用的测定方法,见表4。
表 4
序 号
项 目
测 定 方 法
方法标准号
1
生化需氧量(BOD5)
稀释与接种法
GB 7488
2
化学需氧量(CODcr)
重铬酸盐法
GB 11914
3
色度
稀释倍数法
GB 11903
4
pH值
玻璃电极法
GB 6920
5
氮氨(NH3__N)
蒸馏__中和滴定法
GB 7478
纳氏试剂比色法
GB 7479
水杨酸分光光度法
GB 7481
6
硫化物
碘量法(高浓度)1)
对氨基二甲基苯胺
比色法(低浓度)
7
六价铬
二苯碳铣二肼分光光度法
GB 7467
8
铜
原子吸收分光光度法
GB 7475
二乙基二硫化氨基
GB 7474
甲酸钠分光光度法
9
苯胺类
重氮偶合比色法或分光光度法1)
10
二氧化氯
连续滴定碘量法2)
注: 1) 见《水和废水监测分析方法》(第三版)。 中国环境科学出版社。
2) 废水中二氧化氯测定方法见附录A(参考件)。
1)、2)两项分析方法暂时采用, 待国家方法标准发布后, 执行国家标准。
7标准实施监督
本标准由各级人民政府环境保护行政主管部门负责监督实施。
附录A 废水中二氧化氯监测分析方法连续滴定碘量法(参考件)
A1适用范围
本法适用于亚漂设备及含有大量亚氯酸盐的废水。
A2原理
二氧化氯和亚氯酸根均是氧化剂,它们都能氧化碘离子而析出碘,继而用硫代硫酸钠滴定-碘量法,但在不同的PH值条件下,氧化数变化不同。
在pH=7,ClO2+I-→ClO2-+1/2I2
氧化数由4→3
在pH=1~3,
ClO2+5HI→H++Cl-+ H2O+5/2I2,
氧化数由4→-1
HClO2+4HI→2I2+HCl+2H2O,氧化数由3→1
因此,可一次采样,控制不同PH值连续滴定来测定二氧化氯和亚氯酸根。
A3 试剂
A3.1硫代硫酸钠标准液:c(Na2S2O3)=0.1mol/L。溶解25G硫代硫酸钠(Na2S2O3 ·H2O) 于1L新煮沸的蒸馏水中,至少存放二周之后,用碘酸钾或重格酸钾标定。最初必须存放一段时间,是为了是所含的亚硫酸氢盐离子氧化。使用煮沸的蒸馏水,并加入几毫升三氯甲烷,以使细菌分解作用减小到最低程度,以下述两种方法中任选一种来标定。
A3.2 碘酸验溶液:溶解3.249G无水碘酸氢钾(一级试剂)或3.567G碘酸钾(在103+-2C温度下干燥1H)于蒸馏水中,转入1L容量瓶稀至标线,即为C=0.100 00MOL/L溶液,贮存于具玻璃塞瓶内。
于80ML蒸馏水中,边搅拌边加入1ML浓硫酸,10.00ML C=0.100 00MOL/L的碘酸氢钾和1G碘化钾,立即用c(Na2S2O3)=0.1mol/L溶液滴至淡黄色,加入淀粉指示剂,继续滴到蓝色消失为止。
A3.3重铬酸盐溶液:溶解4.904K无水重铬酸钾(一级试剂)于蒸馏水中,转入1L容量瓶并稀至标线,即为c(1/6K2Cr2O7)=0.1000mol/L的溶液,贮存于具玻璃塞瓶内,用10.00ML重铬酸钾标准溶液代替碘酸盐标准溶液,在暗处放置6MIN后用溶液滴定,方法同前。
硫代硫酸钠的浓度(MOL/L)=1/所消耗硫代硫酸钠毫升数
A3.4硫代硫酸钠标准滴定液:用新煮沸过的蒸馏水将上述硫代硫酸钠标准液稀释至0.0100或0.0500 MOL/L。
A3.50.5K/100ML淀粉指示剂:于0.5K淀粉中,加入少许冷水调成糊状,倾入100ML沸腾的蒸馏水中搅拌,然后沉淀过夜。应用上层清液,加入0.125G水杨酸,0.4G氯化锌防腐。
A3.6碘化钾晶体。
A3.7 氢氧化钠溶液:溶解4G氢氧化钠于1L蒸馏水中。
A3.8(1+1)硫酸。
A3.9缓冲溶液(PH=7):称取34.0G磷酸二氢钾和35.5G磷酸氢二钠于烧杯中,加水溶解后稀释至1L。
A4测定步骤
取量0.5ML(或适量)水样,用0.1MOL/L氢氧化钠调至近中性,加缓冲液5ML和1G碘化钾,用0.0100MOL/L硫代硫酸钠溶液滴至淡黄色,加1ML0.5G/100ML淀粉指示剂,继续滴至蓝色消失,记下读数A,加3ML(1+1)硫酸(PH调至1~3),溶液又呈蓝色,继续滴至无色,消耗硫代硫酸钠标液为B毫升,若亚氯酸盐含量很高,可改用0.0500MOL/L或适当浓度硫代硫酸钠标液滴定。
A5计算公式
二氧化氯(ClO2,mg/L)=a*c/v*67450
亚氯酸根(ClO2-,mg/L)=(b-4a)*c*67450/4v
式中:V--水样体积,mL; c--硫代硫酸钠标准滴定液浓度
a--第一次滴定所消耗硫代硫酸钠标准滴定液体积,ML:
b--第二次滴定所消耗硫代硫酸钠标准滴定液体积,ML;
㈡ 常见的放射性废水处理方法有哪些
放射性废水的主要去除对象是具有放射性的重金属元素,与此相关的处理技术,简单地可分为化学形态改变法和化学形态不变法两类。
放射性废水处理方法:
其中化学形态改变法包括:
1、化学沉淀法;
2、气浮法;
3、生化法。
化学形态不变法包括:
1、蒸发法;
2、 离子交换法;
3、吸附法;
4、 膜法。
化学沉淀法是向废水中投放一定量的化学絮凝剂,如硫酸钾铝、硫酸钠、硫酸铁、氯化铁等,有时还需要投加助凝剂,如活性二氧化硅、黏土、聚合电解质等,使废水中的胶体物质失去稳定而凝聚何曾细小的可沉淀的颗粒,并能于水中原有的悬浮物结合为疏松绒粒。改绒粒对水中的放射性元素具有很强的吸附能力,从而净化水中的放射性物质、胶体和悬浮物。引起放射性元素与某种不溶性沉渣共沉的原因包括了共晶、吸附、胶体化、截留和直接沉淀等多种作用,因此去除效率较高。
化学沉淀法的优点是:方法简便、费用低廉、去除元素种类较广、耐水力和水质冲击负荷较强、技术和设备较成熟。缺点是:产生的污泥需进行浓缩、脱水、固化等处理,否则极易造成二次污染。化学沉淀法适用于水质比较复杂、水量变化较大的低放射性废水,也可在与其他方法联用时作为预处理方法。
蒸发浓缩法处理放射性废水:除氚、碘等极少数元素之外,废水中的大多数放射性元素都不具有挥发性,因此用蒸发浓缩法处理,能够使这些元素大都留在残余液中而得到浓缩。蒸发法的最大优点之一是去污倍数高。使用单效蒸发器处理只含有不挥发性放射性污染物的废水时,可达到大于10的4次方的去污倍数,而使用多效蒸发器和带有除污膜装置的蒸发器更可高达10的6次方到8次方的去污倍数。此外,蒸发法基本不需要使用其他物质,不会像其他方法因为污染物的转移而产生其他形式的污染物。
尽管蒸发法效率较高,但动力消耗大、费用高,此外,还存在着腐蚀、泡沫、结垢和爆炸的危险。因此,本法较适用于处理总固体浓度大、化学成分变化大、需要高的去污倍数且流量较小的废水,特别是中高放射性水平的废水。
新型高效蒸发器的研发对于蒸发法的推广利用具有重大意义,为此,许多国家进行了大量工作,如压缩蒸汽蒸发器、薄膜蒸发器、脉冲空气蒸发器等,都具有良好的节能降耗效果。另外,对废液的预处理、抗泡和结垢等问题也进行了不少研究。
离子交换法处理放射性废水的原理是,当废液通过离子交换剂时,放射性离子交换到离子交换剂上,使废液得到净化。目前,离子交换法已广发应用于核工艺生产工艺及放射性废水处理工艺。
许多放射性元素在水中呈离子状态,其中大多数是阳离子,且放射性元素在水中是微量存在的,因此很适合离子交换出来,并且在无非放射性粒子干扰的情况下,离子交换能够长时间的工作而不失效。
离子交换法的缺点是,对原水水质要求较高;对于处理含高浓度竞争离子的废水,往往需要采用二级离子交换柱,或者在离子交换柱前附加电渗析设备,以去除常量竞争离子;对钌、单价和低原子序数元素的去除比较困难;离子交换剂的再生和处置较困难。除离子交换树脂外,还有用磺化沥青做离子交换剂的,其特点是能在饱和后进行融化-凝固处理,这样有利于放射性废物的最终处置。
吸附法是用多孔性的固体吸附剂处理放射性废水,使其中所含的一种或数种元素吸附在吸附剂的表面上,从而达到去除的目的。在放射性废液的处理中,常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
天然斜发沸石是一种多孔状结构的无机非金属矿物,主要成分为铝硅酸盐。沸石价格低廉,安全易得,处理同类型地放射性废水的费用可比蒸发法节省80%以上,因而是一种很有竞争力的水处理药剂。它在水处理工艺中常用作吸附剂,并兼有离子交换剂和过滤剂的作用。
当前,高选择性复合吸附剂的研发是吸附法运用中的热点。所谓“复合”是指离子交换复合物(氰亚铁盐、氢氧化物、磷酸盐等)在母体(多位多孔物质)上的某些方面饱和,所以新材料结合天然母体材料的优点,具有良好的机械性能、高的交换容量以及适宜的选择性。
离子浮选法属于泡沫分离技术范畴。该方法基于待分离物质通过化学的、物理的力与捕集剂结合在一起,在鼓泡塔中被吸附在气泡表面而富集,借泡沫上升带出溶液主体,达到净化溶液主体和浓缩待分离物质的目的。例子浮选法的分离作用,主要取决于其组分在气-液界面上选择性和吸附程度。所使用捕集剂的主要成分是,表面活性剂和适量的起泡剂、络合剂、掩蔽剂等。
离子浮选法具有操作简单、能耗低、效率高和适应性广等特点。它适用于处理铀同位素生产和实验研究设施退役中产生的含有各种洗涤剂和去污剂的放射性废水,尤其是含有有机物的化学清洗剂的废水,以便充分利用该废水易于起泡的特点而达到回收金属离子和处理废水的目的。
膜处理作为一门新兴学科,正处于不断推广应用的阶段。它有可能成为处理放射性废水的一种高效、经济、可靠的方法。目前所采用的膜处理技术主要有:微滤、超滤、反渗透、电渗析、电化学离子交换、铁氧体吸附过滤膜分离等方法。与传统处理工艺相比,膜技术在处理低放射性废水时,具有出水水质好,浓缩倍数高,运行稳定可靠等诸多优点。
不同的膜技术由于去除机理不同,所适用的水质与现场条件也不尽相同。此外,由于对原水水质要求较高,一般需要预处理,故膜法处理法宜与其他方法联用。
如铁凝沉淀-超滤法,适用于处理含有能与碱生成金属氢氧化物的放射性离子的废水。
水溶性多聚物-膜过滤法,适用于处理含有能被水溶性聚合物选择吸附的放射性离子的废水。
化学预处理-微滤法,通过预处理可以大大提高微滤处理放射性废水的效果,且运行费用低,设备维护简单。
㈢ 工业废水需要检测哪些指标
(1)微生物:菌落总数抄、大肠菌群、霉菌、酵母菌、沙门氏菌、志贺氏菌、大肠埃希氏菌、副溶血性弧菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、产气夹膜梭菌、蜡样芽孢杆菌、单核细胞增生李斯特氏菌、军团菌、霍乱弧菌、阪崎肠杆菌、空肠弯杆菌、铜绿假单胞菌、肠球菌等
(2)感官性状:色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物等
(3)物理指标:PH值、电导率、总硬度、溶解性总固体、挥发酚、阴离子合成洗涤剂等
(4)综合指标:耗氧量、生化需氧量、总有机碳等
(5)金属元素:铍、铅、镉、铬、汞、铊、钾、钙、钠、镁、磷、铁、砷、硒、锌、锡、锰、钴、镍、碘、钒等
(6)无机非金属:硫酸盐、氯化物、氯酸盐、亚氯酸盐、氟化物、硝酸盐氮、硫化物、磷酸盐、硼、氨氮、亚硝酸盐、碘化物、溴酸盐等
(7)有机物:苯、二甲苯、苯并芘、双酚A、甲醛、四氯化碳、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯、三溴甲烷、邻苯二甲酸二(2-乙基已基)酯等
㈣ 碘乙烷的应急处理处置方法
一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗洗液黧后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
二、防护措施
呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,应该佩带自吸过滤式防毒面具(全面罩)。紧急事态抢救或撤离时,佩戴循环式氧气呼吸器。
眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。
身体防护:穿胶布防毒衣。
手防护:戴防化学品手套。
其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕,沐浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服。洗后备用。注意个人清洁卫生。
三、急救措施
皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服。灭火剂:泡沫、干粉、砂土。
㈤ 甲烷的结构
甲烷
最简单的有机物
【化学大师 高中】甲烷——外星人的血液
04:41
了解甲烷的更多含义
了解甲烷的更多含义
简介
含量分布
物理性质
化学性质与反应
温室效应
主要应用
目录
1摘要
2基本信息
3简介
4含量分布
5物理性质
6化学性质与反应
取代反应
氧化反应
加热分解
形成水合物
7温室效应
8主要应用
9制备方法
细菌分解法
合成法
实验室制法
10转化途径
11安全性
健康危害
环境影响
毒理学资料
12注意事项
运输
储存
操作
接触限值
身体保护
急救措施
废弃
法规
甲烷(系统名为“碳烷”,但只在介绍系统命名法时会出现,一般用习惯名“甲烷”)在自然界的分布很广,甲烷是最简单的有机物,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
2018年4月2日,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员首次直接证明了甲烷导致地球表面温室效应不断增加。
基本信息
中文名
甲烷
别名
碳烷
化学式
CH₄
熔点
-182.5 ℃
沸点
-161.5 ℃
密度
0.717g/L
外观
常温下为无色无气味气体
水溶性
3.5 mg/100 mL (17 °C)
CAS号
74-82-8
闪点
-188℃
IUPAC名
methane
摩尔质量
16.043 g/mol
主要危害
易燃易爆
SMILES
c
收起
简介
分子结构图
甲烷,化学式CH,是最简单的烃,由一个碳和四个氢原子通过sp 杂化的方式组成,因此甲烷分子的结构为正四面体结构,四个键的键长相同键角相等。在标准状态下甲烷是一无色无味气体。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气其实就是甲烷。从理论上说,甲烷的键线式可以表示为一个点“·”,但实际并没有看到过有这种用法,可能原因是“·”号同时可以表示电子。所以在中学阶段把甲烷视为没有键线式。
甲烷主要是作为燃料,如天然气和煤气,广泛应用于民用和工业中。作为化工原料,可以用来生产乙炔 、氢气、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氢氰酸等。
含量分布
天王星的大气层也存在甲烷和氢气。据德国核物理研究所的科学家经过试验发现,植物和落叶都产生甲烷,而生成量随着温度和日照的增强而增加。另外,植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍。他们经过估算认为,植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%到30%。行星中发现甲烷据国外媒体报道,美国天文学家19日宣布,他们首次在太阳系外一颗行星的大气中发现了甲烷,这是科学家首次在太阳系外行星探测到有机分子,从而增加了确认 太阳系外存在生命的希望。该小组还证实了先前的猜测,即这颗名叫HD 189733b的行星的大气中有水。
甲烷是创造适合生命存在的条件中,扮演重要角色的有机分子。美国宇航局喷气推进实验室的天文学家,利用绕轨运行的“哈勃”太空望远镜得到了一张行星大气的红外线分光镜图谱,并发现了其中的甲烷痕迹。
行星HD 189733b位于狐狸座,距地球63光年,是一类叫做“热木星”大行星,其表面灼热,不可能存在液态水。HD 189733b围绕其恒星转一圈只需两天。由于距离恒星太近,这颗行星表面温度高达900℃(1650华氏度),足以把银子熔化。
系外行星HD 189733b与其环绕的恒星模拟图
不过,值得注意的是探测到甲烷。这种方法可以沿用到环绕所谓的“可居住区” (Goldilocks Zone)中温度较低的恒星运转的其它行星,“可居住区”不冷也不热,正好适合孕育生命。
物理性质
颜色
无色
气味
无味
熔点
-182.5℃
沸点
-161.5℃
溶解度(常温常压)
0.03
展开全部
化学性质与反应
通常情况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。但是在特定条件下,甲烷也会发生某些反应。
取代反应
甲烷[最简单的有机物]
甲烷的卤化中,主要有氯化、溴化。甲烷与氟反应是大量放热的,一旦发生反应,大量的热难以移走,破坏生成的氟甲烷,只得到碳和氟化氢。因此直接的氟化反应难以实现,需用稀有气体稀释。碘与甲烷反应需要较高的活化能,反应难以进行。因此,碘不能直接与甲烷发生取代反应生成碘甲烷。但它的逆反应却很容易进行。
以氯化为例:可以看到试管内氯气的黄绿色气体逐渐变淡,有白雾生成,试管内壁上有油状液滴生成,这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿(或三氯甲烷)、四氯化碳(或四氯甲烷)、氯化氢和少量的乙烷(杂质)的混合物。
CH+Cl→(光照)CHCl(气体)+HCl
CHCl+Cl→(光照)CHCl(油状物)+HCl
CHCl2+Cl→(光照)CHCl(油状物)+HCl
CHCl+Cl→(光照)CCl(油状物)+HCl
试管中液面上升,食盐水中白色晶体析出,这是反应中生成的氯化氢溶于水的缘故。因为氯化氢极易溶于水,溶于水后增加了水中氯离子的浓度,使氯化钠晶体析出。用大拇指按住试管管口,提出液面,管口向上,向试管中滴入紫色石蕊试液或锌粒,可验证它是稀盐酸。
如果控制氯的用量,用大量甲烷,主要得到氯甲烷;如用大量氯气,主要得到四氯化碳。工业上通过精馏,使混合物一一分开。以上几个氯化产物,均是重要的溶剂与试剂。
特点:①在室温暗处不发生反应;
②髙于250℃发生反应;
③在室温有光作用下能发生反应;
甲烷[最简单的有机物]
④用光引发反应,吸收一个光子就能产生几千个氯甲烷分子;
⑤如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存在,反应有一个诱导期,诱导期时间长短与存在这些杂质多 少有关。
根据上述事实的特点可以判断,甲烷的氯化是一个自由基型的取代反应。如图。
氧化反应
甲烷最基本的氧化反应就是燃烧:
CH+2O→CO+2HO
甲烷的含氢量在所有烃中是最高的,达到了25%,因此相同质量的气态烃完全燃烧,甲烷的耗氧量最高。
点燃纯净的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯,很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结。倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳。把甲烷气体收集在高玻璃筒内,直立在桌上,移去玻璃片,迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内,烛火立即熄灭,但瓶口有甲烷在燃烧,发出淡蓝色的火焰。这说明甲烷可以在空气里安静地燃烧,但不助燃。用大试管以排水法先从氧气贮气瓶里输入氧气 2/3 体积,然后再通入1/3 体积的甲烷。用橡皮塞塞好,取出水面。将试管颠倒数次,使气体充分混和。用布把试管外面包好,使试管口稍微下倾,拔去塞子,迅速用燃着的小木条在试管口引火,即有尖锐的爆鸣声发生。这个实验虽然简单,但也容易失败。把玻璃导管口放出的甲烷点燃,把它放入贮满氯气的瓶中,甲烷将继续燃烧,发出红黄色的火焰,同时看到有黑烟和白雾。黑烟是炭黑,白雾是氯化氢气体和水蒸气形成的盐酸雾滴。
加热分解
在隔绝空气并加热至1000℃的条件下,甲烷分解生成炭黑和氢气
CH=(1000℃)=C+2H
氢气是合成氨及汽油等工业的原料;炭黑是橡胶工业的原料
形成水合物
甲烷[最简单的有机物]
甲烷可以形成笼状的水合物,甲烷被包裹在“笼”里。也就是我们常说的可燃冰。它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物(碳的电负性较大,在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键,构成笼状结构)。它可用 mCH4·nH2O来表示, m代表水合物中的气体分子, n为水合指数(即水分子数)。
可燃冰主要储存于海底或寒冷地区的永久冻土带,比较难以寻找和勘探。新研制的灵敏度极高的仪器,可以实地即时测出海底土壤、岩石中各种超微量甲烷、乙烷、丙烷及氢气的精确含量,由此判断出可燃冰资源存在与否和资源量等各种指标。
甲烷含量超过99%的天然气水合物又称为甲烷水合物。
温室效应
2018年4月2日,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员,利用俄克拉何马州南大平原观测站十年来获得的对地球大气的综合观测数据,首次直接证明了甲烷导致地球表面温室效应不断增加。
研究人员称,21世纪初,大气中甲烷的浓度停滞不前,温室效应也遵循同样的模式;但从2007年开始,甲烷浓度开始上升的同时,其导致的温室效应也水涨船高。
主要应用
甲烷是一种很重要的燃料,是天然气的主要成分,约占87%。在标准压力的室温环境中,甲烷无色、无味;家用天然气的特殊味道,是为了安全而添加的人工气味,通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大气压力的环境中,甲烷的沸点是−161 °C。空气中的瓦斯含量只要超过5%~15%就十分易燃。液化的甲烷不会燃烧,除非在高压的环境中(通常是4~5大气压力)。中国国家标准规定,甲烷气瓶为棕色,白字。
甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷用作热水器、燃气炉热值测试标准燃料。生产可燃气体报警器的标准气,校正气。还可用作太阳能电池,非晶硅膜气相化学沉积的碳源。以及甲烷用作医药化工合成的生产原料。
除作燃料外,大量用于合成氨、尿素和炭黑,还可用于生产甲醇、氢、乙炔、乙烯、甲醛、二硫化碳、硝基甲烷、氢氰酸和1,4-丁二醇等。甲烷氯化可得一、二、三氯甲烷及四氯化碳。
制备方法
甲烷是一种可燃性气体,而且可以人工制造,所以,在石油用完之后,甲烷将会成为重要的能源。
它主要的来源有:
有机废物的分解。
天然源头(如沼泽):23%。
从化石燃料中提取:20%。
动物(如牛)的消化过程:17%。
稻田之中的细菌:12%。
生物物质缺氧加热或燃烧。
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有机废物的分解。
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天然源头(如沼泽):23%。
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从化石燃料中提取:20%。
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动物(如牛)的消化过程:17%。
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稻田之中的细菌:12%。
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生物物质缺氧加热或燃烧。
甲烷人工制法主要有以下几种:
细菌分解法
甲烷[最简单的有机物]
将有机质放入沼气池中,控制好温度和湿度,甲烷菌迅速繁殖,将有机质分解成甲烷、二氧化碳、氢、硫化氢、一氧化碳等,其中甲烷占60%-70%。经过低温液化,将甲烷提出,可制得廉价的甲烷。
合成法
将二氧化碳与氢在催化剂作用下,生成甲烷和氧,再提纯。
CO+2H=CH+O将碳蒸汽直接与氢反应,同样可制得高纯的甲烷。
实验室制法
无水醋酸钠(CHCOONa)和碱石灰(NaOH和CaO做干燥剂)
反应方程式:CHCOONa+NaOH===NaCO+CH↑
收集:排水法(不能用向下排空气法收集)
特点与注意事项:
必须用无水醋酸钠跟干燥的碱石灰反应来制取甲烷,若用醋酸钠晶体或石灰不干燥则均几乎不能产生甲烷气体。
该实验的操作注意事项与收集方法与氧气的完全相同。
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必须用无水醋酸钠跟干燥的碱石灰反应来制取甲烷,若用醋酸钠晶体或石灰不干燥则均几乎不能产生甲烷气体。
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该实验的操作注意事项与收集方法与氧气的完全相同。
转化途径
2018年7月,上海科技大学物质科学与技术学院左智伟团队找到了一个低成本、高效率的催化剂组合,室温条件下,就可实现甲烷转化。这为甲烷转化为火箭推进剂燃料等高附加值化工产品提供了新方案,为我国高效利用特有稀土金属资源提供了新思路。相关研究成果日前发表在国际学术期刊《科学》上 。
安全性
健康危害
甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离,可致窒息死亡。皮肤接触液化的甲烷,可致冻伤。
环境影响
甲烷也是一种温室气体。GWP的分析显示,以单位分子数而言,甲烷的温室效应要比二氧化碳大上25倍。这是因为大气中已经具有相当多的二氧化碳,以至於许多波段的辐射早已被吸收殆尽了;因此大部分新增的二氧化碳只能在原有吸收波段的边缘发挥其吸收效应。相反地,一些数量较少的温室气体(包括甲烷在内),所吸收的是那些尚未被有效拦截的波段,所以每多一个分子都会提供新的吸收能力。
毒理学资料
毒性:急性中毒,甲烷毒性甚低,接触高浓度甲烷时引起的“甲烷中毒”,实际上是因空气氧含量相对降低造成的缺氧窒息。允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。有单纯性窒息作用,在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。空气中达到25~30%出现头昏、呼吸加速、运动失调。
急性毒性:小鼠吸入2%浓度×60分钟,麻醉作用;兔吸入2%浓度×60分钟,麻醉作用。本品只有在极高浓度时由于空气被置换,氧分压降低而产生窒息。空气中甲烷浓度87%使小鼠窒息,90%时呼吸停止。甲烷80%和氧20%的混合气体,能引起人头痛。当空气中甲烷达25%~30%时,人出现窒息前症状,如头晕、呼吸加速、心率增加、注意力不集中、乏力、共济失调,甚至窒息。皮肤接触液化的甲烷可引起冻伤,甲烷主要通过呼吸道进入体内,大部分以原形呼出,少量在体内可氧化为二氧化碳和水。因其与蛋白质结合的能力极低,故麻醉作用相当弱。
人处于甲烷浓度达25%~30%的空气中即可出现缺氧的一系列临床表现,如头晕、头痛、注意力不集中、气促、无力、共济失调、窒息等;如浓度很高,患者可迅速死亡。曾有观察发现甲烷中毒患者均有不同程度的中毒性脑病,中毒严重的患者可能有神经系统后遗症。煤矿生产中甲烷的最大危害在于与空气混合后起火爆炸。
皮肤接触液体甲烷时,因其迅速挥发,可造成冻伤。
慢性中毒 目前尚无慢性甲烷中毒方面的临床资料。
诊断与鉴别诊断 根据现场存在高浓度甲烷,患者出现明显缺氧窒息的临床表现,与其他类似的气体中毒或疾病鉴别后,可诊断为急性甲烷中毒。
真正的急性甲烷中毒较少,诊断时尤需注意和其他气体中毒相鉴别。
急救与治疗 急性甲烷中毒无特效解毒药,可按缺氧的处理原则进行对症治疗,如立即将患者移至空气新鲜处、平卧、保暖、保持呼吸道通畅和吸氧等。吗啡和巴比妥类药物有抑制呼吸作用,应忌用。呼吸、心跳停止时需立即进行心肺脑复苏,注意防治可能出现的脑水肿,必要时作高压氧治疗。
液化甲烷污染皮肤时可造成冻伤,若冻伤处皮肤仍未解冻,可用42℃左右温水浸洗,并按外科原则处理。
危险特性:易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氟化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触反应剧烈。
燃烧(分解)产物:碳(极不完全燃烧)、一氧化碳(不完全燃烧,有害)、二氧化碳和水(完全燃烧)。
注意事项
运输
危险货物编号:21007
UN编号:1971:
包装类别:O52
包装方法:钢质气瓶。
运输注意事项:采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂等混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。
储存
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。
工程控制:生产过程密闭,全面通风。
其它有害作用:该物质对环境可能有危害,对鱼类和水体要给予特别注意。还应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。
操作
密闭操作,全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。在传送过程中,钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
接触限值
中国MAC(mg/m3):250
前苏联MAC(mg/m3):300
美国 车间卫生标准 窒息性气体
TLVTN:ACGIH窒息性气体
TLVWN:未制定标准
身体保护
呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,但建议特殊情况下,佩带自吸过滤式防毒面具(半面罩)。
眼睛防护:一般不需要特别防护,高浓度接触时可戴安全防护眼镜。
身体防护:穿防静电工作服。
手防护:戴一般作业防护手套。
其它:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。
急救措施
皮肤接触或眼睛接触:皮肤或眼睛接触液态甲烷会冻伤,应及时就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
灭火方法:切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。
泄露:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处,注意通风。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
废弃
处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。
法规
化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则(化劳发[1992]677号),工作场所安全使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)将该物质划为第2.1类易燃气体。
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评价
㈥ 碘废液如何处理
处理含碘废水的两种办法:
化学办法:化学处理含碘废水主要是通过使固体含碘废水内部结构发作化学变换,然后再次使用物质资源。化学流程可概括为煅烧、烧结、溶剂浸出、热分化及电力辐射等,通常在工程中,首要选用中和法、氧化还原法及化学浸出法,关于处理不同性质的含碘废水,均能起到极好的再次使用成效。但由于化学反应的限制性,只适用于简略化合物。关于较为杂乱的混合物,科研人员还要进一步研究方案。
生物办法:选用生物法处理含碘废水,主要是使用微生物之间的相互关系,微生物可分化出固体含碘废水中能降解的有机物,然后使含碘废水得到有效使用。固体在通过生物处理后,会发作一些容积、形状及构成上的不同,因此方便了运送与储存。比较于化学办法,使用较为遍及且简洁易懂。但对含碘废水的发酵进程需很长时刻,功率不是很稳定。
㈦ 福岛核电站废水放射性碘超标多少
8月19日,日本东京电力公司福岛第一核电站核污水净化后含有放射性物质氚的水中,其他放射性物质没有完全去除,仍有残留。
围绕第一核电站持续积聚的含氚水,日本政府全面开展了相关讨论,将以对人体影响小等为由进行处理,本月底将举行听证会,但关于存在氚以外的放射性物质则几乎未被讨论。
对于含氚水的处理方法,政府的工作小组梳理了排放入海、注入地层等5个选项。探讨形象受损问题等的政府的小委员会上,正在研究甄选处理方法,展示了排放入海和排入大气具有社会性影响持续期间比较短等优点。日本原子能规制委员会委员长更田丰志称作为“唯一方法”,要求排放入海。
㈧ 工业污水处理厂排放标准
1、根据城镇污水处理厂排入地表水域环境功能和保护目标,以及污水处理厂的处理工艺,将基本控制项目的常规污染物标准值分为一级标准、二级标准、三级标准。一级标准分为A标准和B标准。部分一类污染物和选择控制项目不分级。
2、一级A、一级B指的是《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 中的规定:
一级标准的A标准是城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求。当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时,执行一级标准的A标准。
2、城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅲ类功能水域(划定的饮用水水源保护区和游泳区除外)、GB3097海水二类功能水域和湖、库等封闭或半封闭水域时,执行一级标准的B标准。
城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域或GB3097海水三、四类功能海域,执行二级标准。
3、非重点控制流域和非水源保护区的建制镇的污水处理厂,根据当地经济条件和水污染控制要求,采用一级强化处理工艺时,执行三级标准。但必须预留二级处理设施的位置,分期达到二级标准。
(8)碘甲烷生产废水扩展阅读:
《山西省污水综合排放标准》,将水环境质量标准与行业排放标准进行有效衔接,把管理需求以地方法规形式予以确定。
目前,我国城镇生活污水处理厂执行一级A排放标准,化学需氧量、氨氮、总磷三项主要指标分别为:50mg/L、5mg/L、0.5mg/L。依地表水V类标准,这三项主要指标分别为:40mg/L、2mg/L、0.4mg/L。
省生态环境厅有关负责人表示,按照标准制订有关规定,地方标准可以严于国家标准。我省作为北方地区,降水南北空间分布不均、又多集中在夏秋季,造成冬春季汾河等河流普遍缺乏生态基流。特别是冬春季城镇污水处理厂及工业企业排放入河的废水既是污染源又是河流水源,
达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级A的排水,按照《地表水环境质量标准》衡量仍是劣Ⅴ类。企业达标排放的污水入河后,因河道在冬春季无生态基流、
无自然净化能力导致国考断面水质仍为劣Ⅴ类,只有将城镇污水处理厂、工业企业排水主要污染物排放指标严格要求到地表水Ⅴ类标准,才能确保河流达地表水Ⅴ类水质。
这是水环境管理体制改革的一大亮点和创新,是破解我省企业排水达标、地表水水质不达标难题的重大举措,是走出行业排放标准与环境质量标准不匹配困局的必然选择。
㈨ 检验含碘废水中是否含有碘单质可以用淀粉碘化钾吗
用淀粉碘化钾试剂滴入废水中出现蓝色,说明废水中可能含碘单质。因为具有比碘氧化力强的物质也可以使试剂变蓝色,如氯水,过氧化氢,次氯酸钠等。