化學工程和化學的區別范文

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關鍵詞：化學工程；節能；綠色化學；工程工藝

中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A

前言：進入21世紀以來，環境問題越來越嚴重，而且，隨著人口的繼續增加，能源的持續減少，不可再生資源已經臨近枯竭，生活垃圾核工業污染物也在無情的破壞著生態環境，人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。在化學生產過程中，通過不再使用有毒、有害的物質，不再產生以及處理廢物，生產無污染無傷害的目的正是綠色化學的設想。這雖然只是設想，但通過改進化學技術和方法，是可以達到減少有危害的化學產物的，綠色化學工程與工藝正是為了保證人類健康、生態環境，為促進化學工業節能目標而實施的。

一、綠色化學工業的概念

總結我們前面所闡述的，我們可以把其定義為無污染化學，所以在進行綠色化學工藝的過程中所產生的某種手段就是綠色化學工業技術，利用其原理從根源對普通化學反應產生的破壞進行整治。就綠色化學的特點來說，有以下兩點，第一，綠色化學的本質就在于適中保持人與自然的和諧相處，近幾年的快速發展而導致的環境破壞也就加速了綠色化學的快速發展；第二呢，綠色化學形成的結果是對環境友好的，綠色化學可以漸漸對付各種環境中產生的不利人類和自然發展

的因素。

但是究其根基，綠色化學是對環境的保護以及防范；而我們所說的環境化學就是對預防之后而無法達到效果的環境進行進一步的革新和處理，所以綠色化學和環境化學在起點和終點都是不一樣的。那么在其反應過程中，對于有害物質進行擯棄，就可以制止不利產物的生成，但是在當前發展來看，這種想法只停留在表層，但是我們相信，通過科學家們的不斷努力，這種想法終究會實現的。

二、傳統化學與綠色化學的根本區別

化學可以理解為是研究從反應物向其生成物轉化的的科學。傳統化學在一定程度上是以資源過渡消耗和環境嚴重污染為代價的先污染后治理的化學工藝，其導致的危害是資源不可再生和環境污染，嚴重地威脅著人類生存和可持續發展，如目前全世界每年產生的廢物達3-4 億噸；而綠色化學（也稱為環境友好化學）是從源頭上防止環境污染的新興科學。雖然傳統的化學與綠色化學都為人類生活做出了巨大貢獻，但綠色化學的根本思想是運用高選擇性和原子經濟性的反應，使用無毒無害的助劑、原料，生成環境友好的產品，而且經濟合理，從而在節約資源的同時變廢為寶。

綠色化學是對傳統化學思維模式的革新和發展，也就是說，綠色化學可簡單地描述為在化工生產反應過程中，改變了傳統化學的“先污染后治理”，是“從源頭上消除污染”，盡量不使用有毒有害物質，并減少或不生產廢棄物和有毒有害物質。近年來的綠色化學發展，充分體現了綠色化學與可持續發展之間的密切關系，

因此，綠色化學也被稱為“綠色與可持續化學”。

三、綠色化學應遵循的基本原則

1、污染預防優于末端治理污染；

2、盡可能的不用分離溶劑、試劑等輔助物質，若是不得已使用時，也應該是無毒、無害的；

3、在采用生產方法中盡量不使用和不產生對人類健康和對環境有毒有害的物質；

4、合成方法應具原子經濟性（atom economy），原料分子中的原子更多或全部地進入最終的產品是原子經濟性的核心目標。綠色化學的原子經濟性有兩個顯著有點：一是最大程度地利用了原材料，二是最大程度地減少排放廢棄物；

5、使用高選擇性的催化劑優于化學計量試劑；

6、生產過程能耗應最低且在溫和的壓力和溫度下進行；

7、設計具有高使用效益、低環境毒性的化學品；

8、在技術可行和經濟合理的前提下，盡可能地使用可再生原料；

9、盡量減少或避免非必要的衍生反應步驟（如使用物理化學過程、屏蔽基團、保護復原的臨時性變更等）；

10、選擇參與化學過程的物質，盡量避免發生意外事故的風險；

11、化學產品在使用完后應能降解成可以進入自然生態循環無害的物質；

12、發展適時分析技術以監控有害物質的形成。

四、綠色化學工程與工藝的開發

傳統的化學工程與工藝對有害污染物的處理很被動，有滯后性，并且達不到根除污染物的效果，不但治理成本高，而且治標不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫，雖然凈化了氣體，卻把污染物轉化成了廢渣廢水，不但沒有解決問題，反應復雜了處理方式。綠色化學工程與工藝，以零排放、清潔生產為原則，從化學反應著手，對污染進行有效的防止和控制。

1、采用綠色化學原料

化學生產原料是決定化學生產流程和工藝的主要因素，傳統化學工程采用的綠色原料大多為不可再生能源，選取這種化學材料，不僅增大了我國不可再生能源的消耗量，同時也增加了化學生產污染物質的排放量，所以采用綠色化學原料是綠色化學工程重點研發項目，選用可再生、無污染的化學原料，如自然物質、綠色化學物質等。苞米桿、蘆葦、纖維植物等農副產品廢棄物，這些物質是典型的綠色化學原料，將其投入到化工生產中，可以轉化成醇、酮、酸類的化學品，在轉化過程中，這些化學原料只會產生氫氣，不會產生任何有毒、有害物質。

2、采用高效高選擇性的反應原料

對于化學工業來說，化學反應是決定化學工業生產過程中生產成本和生產難度、充分利用化學資源等各方面的重要性因素。可以降低工業生產的成本，而且能夠提高產物純度，減少無效反應產物的排放，節約化學資源，在化學工業中，有機物的反應復雜，研究機制不確定，所以選擇合適的反應原料，不斷提高工業技術是對化學工業的發展有著重要的意義。

3、提高化學反應的選擇性

烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應，石油化工工業中時常發生這種反應，但是，它的生成物不穩定，很容易被進一步氧化，生成H2O和CO2。在各類的催化反應中，此反應一般不會被選擇，因為有時生成物中還會存在同分異構提，不利于得到最終產物，所以，為了簡化生產，一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產品和純化產品的難度，還提高了反應的選擇性，還能夠起到降低成本，節約資源，減少環境污染的作用。所以加強這一方面的研究會有很強的實用性，比如開發載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，就可以應對不同的烴類氧化反應。

4、采用無毒無害的化學催化劑

近年來，化學反應越來越多的應用到了工業化的生產中，而催化劑對提高反應速率有著明顯的效果，所以開發新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學工藝的發展方向之一。如今，相關部門都在研發新的烷基化固相催化劑，此外，分子篩催化劑也得到了很好的開發和應用。

五、尋找高效綠色的化學催化劑對提升工業生產水平的作用

1、 污染治理

目前，化學工業有其是石油、化工、煤炭等重工業對環境造成重大污染，危害生存環境，破壞原有生態平衡，威脅人類生存。引起國際上廣泛關注，美國

1996年設立“綠色化學挑戰獎”表彰在綠色化學領域中做出貢獻的人。綠色化學的目標就是從化學生產的源頭上實現環境治理，消除環境污染，綠色化學改變了傳統化學工業先污染后治理的模式，實現預防、監測、零污染，預先環境治理，保護環境，資源可持續發展。

2、優化資源

化學工業絕大多數工藝都是上個世紀開發的，受技術發展的限制，化工領域是勞動密集型產業，高耗能、重污染、浪費原料、勞動力成本高，對大氣、水和土壤等環境排放高。使產品成本中附帶原料浪費、能源消耗、污染治理等成本。據統計，美國化工業1992年用于環保經費達1150億美元，治理污染經費達7000億美元，化學品銷售中資源節約和環境治理成本提升。綠色化學從約資源方面，提高使用效率，減少環境破壞，降低新產品經濟成本，有利于倡導節約型社會。

3、節能減排

節能減排就是節約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。世界各國都制定了相關計劃來實現這一目標，美國綠色化學目標：2020年將廢棄物減少40-50%，化學生產行業消耗原材料降低20-25%。日本制定新陽光計劃，在環境化學領域倡導綠色技術，減少環境污染，發展減排新技術應用。中國2006年提出降低能源消耗和對外石油依賴，希望2010年，單位GDP能耗比2005年降低兩成、主要污染物排放減少一成。2013年國家發改委表示，為確保今后節能減排目標、推進綠色低碳發展，深入推進節能減排各項工作。綠色化學正是實現節能減排和環境保護重要工具。國家倡導在重點領域節能減排，推進企業節能低碳行動，開展綠色化工行動，加強環境治理，加大治理力度，引導循環經濟，著力增強全民節能減排意識，實現共創和諧社會，建設美好家園。

4、化學工業中綠色化學的應用

綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染，做到完全無公害無污染，因此它又被稱為清潔化學，應用范圍廣泛，它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科。工業中化學反應發生的條件一般都是高溫高壓，在反應過程中，只有適宜的溫度和壓力才能使用現代化學工業的技術，另外加上綠色化學的高效催化劑，這項工程才得以不斷發展。例如上文提到的低維材料碳納米管，催化裂解反應中有很大的化學功效。

5、化學工業中綠色化學和現代生物結合的應用。

講到了催化劑，這就涉及到另外的技術性學科生物技術。生物技術的就是高科技與高端專業知識結合的產物，學科內又分為細胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學產業中主要應用于生物化學。在化學工業生產過程中，選取有機的生物材料，主要是動植物的原料，另外也會采用他們經過上千年演變的產物―地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑，分別由人工合成以及采用天然動植物的生物酶。這樣能夠滿足現代化學工業發展的需要，同時也能切合可持續發展的指導思想，節約能源，維持現在生態平衡的狀態，推動化學工業發展。

六、結束語

綜上所述，可持續發展在當今社會顯得越來越重要，因此化學工業生產中也要遵循這個指導性思想，采用選擇性高的原材料，節能減排，利用高新化學催化劑，最大程度的減少污染物排放，不斷增高有效產物純度，在資源有限的前提下，保護生態環境，維護現有的生態平衡。綠色化學在整個化學工業的發展中，有著實質性的意義，高新技術性產物催化劑的使用能改變現有產業結構和傳統的生產過程，加速化學工業發展。

參考文獻：

[1]于賀. 論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J]. 科技與企業，2013，05.

[2]李麗，王超. 論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J]. 化工管理，2014，05.

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關鍵詞:多媒體;普通化學;教學方法

多媒體技術的優點在于可以將問題直觀、形象地展現出來，樂于被同學們所接受。多媒體技術運用視頻、動畫、圖片等資料將很難理解的問題通俗易懂展示給學生，這也帶動同學們學習的積極性，強化學習動機，完善學習方法，挖掘學生無限潛能［1］。因此多媒體作為教學的平臺有著得天獨厚的優越性。作為一門通識教育課程，普通化學主要包括有機化學、無機化學、分析化學和物理化學四大化學。其主要教學目標是不僅讓學生認識和了解化學的一般規律和基本原理，此外，還注重基本概念和原理的闡述，科學思維方法的培養，啟發學生了解化學在自然科學發展中的地位和化學在提高人類生活水平方面的作用。普通化學的教學結合計算機多媒體的獨一無二的特點，可以提高學生對化學學習的熱情和學習效率，對抽象難懂的化學可以有更深一步的理解。本文是作者基于多年實際教學探索，并結合多媒體計算機本身特點與我校學生學習的實際情況，所進行的一些思考和相關探討。

1多媒體計算機有利于激發學生的學習興趣和認知主體作用的發揮

計算機區別于其他媒介最大的特點是信息及時反饋。譬如，電視機將視覺聽覺合一，而計算機新媒體不僅如此，還真正意義上實現了人與機器的互動，不僅信息以圖文并茂的形式呈現出，且豐富多彩，激發了人們的興趣。課堂教學要想取得良好效果，需要彼此良好的溝通互動，這對課堂教學具有重大意義。而計算機新媒體可以滿足這種需求，這樣一來，既能快速有效的刺激學生學習的欲望，又能深入和強化學生學習的原動力，使得他們的學習效率大大獲得提升。計算機和多媒體計算機這種獨一無二的優勢不僅成為教學的有效手段，而且成為改變傳統教學模式乃至教學思想的一個重要因素。在傳統的教學中，老師總是按照既定好的計劃把知識傳授給學生，在整個課堂教學過程中，學生的角色很被動，即處于被灌輸的狀態［2］。然而，如果通過多媒體計算機來進行同樣的學習過程，則學習的氛圍完全不同:學生可以根據自己的興趣有選擇性的選取自己感興趣的主題和內容，并且可以根據自己的基礎適當選取適合自己的學習方式和內容。由于學習方式的改變，使學習的方式更加符合自身的習慣更容易激發出學生學習的欲望。只有外界刺激與人的內部心理過程相互作用才能獲得意想不到的效果，可以充分發揮學生的主動性、積極性，真正體現學生的認知主體作用。

2使用多媒體教學能有效提高課堂授課的質量和深度，拓寬視野

多媒體教學對于解決目前高校壓縮教學課時問題的解決優勢明顯，是一個很好的選擇。在多媒體教學方式的輔助下，教師能夠將一些抽象難懂的理論用更加簡單易懂的方式形象地表達出來，不僅促進了課堂授課的質量，而且可大大節省講課和板書時間。例如在講解粘彈性時，如果單純口頭講述各種模型，如麥克斯韋模型和開爾文－沃伊特模型，雖可表示出高聚物粘彈的主要特征，但由于高聚物中實際運動的單元的多重性，須用多元件組合的力學模型來描述。這有些抽象，很難被學生所接受，如何能更好的展現出整個模型作用的過程，我們采用計算機作圖模擬，將整個過程生動形象的表示出來，也樂于被同學們接受。對于學生而言，學習的過程變得更為容易掌握;對于教師而言，教學的時間得到大大節省，一舉兩得。不僅如此，利用數字化的多媒體教學方式授課，還能有效地提高課堂授課的質量和深度，拓寬學生的知識面和視野。例如在實際應用中，利用flas展示整個反應的流程，不僅簡單，而且可以更好地讓學生對整個反應過程在頭腦中形成系統，或知識框架，加深了對整個反應認識。促進學生的求知欲和激發探索精神，開發學生的創造能力和內在潛力。

3多媒體教學有利于突破普通化學教學中的重點和難點

將擁有優秀的圖文處理能力特點的多媒體技術應用于普通化學的教學理念和過程中，可以把微觀的知識進行宏觀的模擬，把復雜的問題能夠簡單的模擬出來，把枯燥無味的知識變為形象的記憶。進而解決了在學習中遇到的許多實際問題，把抽象難懂的問題變得直觀化，減小了學習的難度，更加順利的突破了在教學中遇到的疑難點。因為這種方法有趣，能吸引學生的注意力，因此也帶動了學生的學習熱情。在傳統的教學中，總是借助一些模型或掛圖等來輔助講解普通化學中遇到的難點，因為模型是完全靜止的，所以讓學生理解起來仍舊很困難。在多媒體課堂上，可以把抽象的、靜止的知識做成活動的、可視的動畫，增加了感性的成分，使學生更容易接受和理解［3］。例如，在《接觸法制硫酸》的課件制作過程中，運用多媒體技術把吸收塔內的吸收過程這一無法用肉眼觀察到的微觀變化，模擬成宏觀圖像加以演示，同時運用相關軟件穿插了對化學過程的解釋和原理分析，并加深了學生與老師的互動，達到最佳的教學效果。在普通化學的教學中，普遍的重點和難點主要集中于工藝流程和化學原理的講解，因學生缺乏空間結構意識和空間想象力，黑板上的平面板書無論如何也難以喚起學生的共鳴。利用CAI多媒體技術可以將相關的工藝流程從多個方面進行展示，并且對其中涉及的化學原理進行詳細詮釋，可以通過逼真的主體畫面和精練的規律歸納，牢牢地吸引住學生的眼球，同時激發出他們的求知欲，達到完美的傳授和學習的雙重效果。

4利用多媒體模擬輔助普通化學的實驗教學工作

作為一門以基本理論和實驗為基礎的課程，普通化學的實驗教學在整個教學過程中具有非常重要的地位，對于培養學生的實際動手能力和創新能力有著不可替代的作用。在普化實驗方面，可以通過計算機模擬幫助學生熟悉一些較為復雜且對身體具有一定危害性的實驗［4］。例如，向AgNO3溶液中滴加NaCl溶液生成的白色AgCl沉淀。學生往往只觀察到白色沉淀。有些實驗反應中含有中間體，如合成絡合物等。一些化學實驗由于實驗成本很高，這些實驗無法在學生們中廣泛開展實驗研究，早先這些令人頭痛的問題現在由于計算機的存在便可迎刃而解。在科學研究的前沿，理論指導實踐，大多科學家采取了利用計算機模擬模型，機理研究等，這便充分發揮計算機新媒體的功能。通過多年的教學經驗，我們發現學生們非常歡迎和喜愛一些利用Flash軟件制作的視頻和動畫形式，他們可以自主的通過生動的動畫界面，自由選擇適合自己的實驗，然后進一步選擇實驗目的、相關儀器使用原理、操作步驟和實驗結果等，達到良好的教學效果。但與此同時，應當注意到，用計算機模擬實驗作為一種手段，無法替代常規的實際化學實驗，它只是常規實驗的一種補充和強化手段。

5結語

總之，社會的發展，時代的進步，技術的日新月異，我們以創新的理念指導教學工作。在計算機新媒體中，繁冗的文字被生動的圖片代替，難以理解的概念被動畫代替。這使原本沉悶的課堂生動化，并有助于拓寬有限的教學內容。但作為一名教師，我堅信課堂上的精彩源于課堂下的精心制作，如果只把多媒體教學僅僅看作一種省心省力的教學手段，則很難達到預期的教學目標［5］。我們應秉承開拓創新，不斷探索的理念，使多媒體教學在普通化學教學過程中發揮更大的作用。

參考文獻

［1］肖文雅，范慶彤，張培．多媒體教學現狀的分析［J］．中國醫學教育技術，2006，20(1):41－43．

［2］李憶華．課堂多媒體教學中教師腳色定位的探討［J］．中國醫學教育技術，2006，20(2):98－100．

［3］尚東．多媒體技術在化學學科中的應用［J］．實驗教學與儀器，2008(7):68－68．

［4］欒悉道，謝毓湘，譚義紅，等．多媒體語義模型研究進展［J］．計算機科學，2010，37(11):1－6．

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關鍵詞：石油化工機械；防腐設計

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

腐蝕介質廣泛地存在于化工企業的日常生產工作環境中，在這樣的環境中，機械設備的腐蝕程度通常會更加嚴重也更快，所造成的損失也較大。因此要加強化工行業機械設備的防腐蝕能力，對提高機械設備的使用年限，降低企業的生產成本等，都具有較大的意義。

1 設備發生腐蝕的原因及分類

1.1 發生腐蝕的原因

眾所周知，化工機械設備本身是金屬構成的，只要是金屬它就會因為溫度、濕度等外界條件的影響，從而導致金屬發生銹蝕。在當下環境中的工業企業，特別是各個化工企業內，其環境中都含有大量的 CO2、SO2、硫化物、氫氧化物等一些有害物質，再加上不同的企業不同的廠房在不同環境下的溫度和濕度都較高、較大，因此在這些環境因素的綜合作用和影響之下，金屬就可能會與這些有害的物質發生強烈的化學反應，進而形成了腐蝕。

1.2 腐蝕的分類

1.2.1 按照腐蝕所產生的原因以及表象進行分類。可以將腐蝕分為：疲勞服役，剝層腐蝕，工業大氣腐蝕，高溫氧化腐蝕以及酸性大氣腐蝕，等等。

1.2.2 按照腐蝕所產生的機理進行分類，化工機械中的腐蝕主要可以分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩種。

電化學腐蝕，則主要是指金屬材料在與電解質溶液進行接觸以后，發生了電極反應而發生腐蝕，這種反應是一種氧化還原反應，主要因為環境的潮濕所致。

化學腐蝕的含義主要是指金屬的表面與周圍的介質發生了化學反應，進而使金屬遭受了破壞，主要是因為環境溫度過高、較為干燥所致。

2 腐蝕產生的化學機理

2.1 電化學腐蝕機理

金屬發生的電化學腐蝕，主要就是因為金屬的表面層與離子導電介質所發生的電化學作用，從而遭到了破壞。任何按照電化學機理所產生的腐蝕，都會包含至少一個的陽極反應和陰極反應，同時還會通過金屬內部的電子流，以及在介質中的離子流進行聯系。

陽極所發生的是氧化過程，主要就是金屬離子從金屬中轉移出來，轉移至介質中，同時放出電子流，然后與介質中所存在的離子流進行聯系，結合到一起。

而陰極反應則相對的是介質中的氧化劑組成成分，通過吸收來自于陽極的電子進行還原的過程。電化學腐蝕因為電流不會對外進行做工，都會在腐蝕電池的內陰極發生自耗反應，這樣的反應，無疑就會加快金屬被腐蝕的速度。

2.2 工業大氣的腐蝕機理

在工業污染較為嚴重的地區中，空氣中所包含的 CO2、SO2、硫化物、氫氧化物以及鹽等揮發物，還包括一些工業粉塵，這些都是一些腐蝕性的介質。在以上介質物中，在潮濕的條件情況下，酸性氣體就會與水結合生成無機酸，而這些酸就具有極強的腐蝕作用。例如一些鐵制的合金，在這樣的介質中，就會發生一連串的化學反映，致使鋼材被嚴重的破壞。

在工業大氣的環境下，機械腐蝕是由電化學腐蝕和直接化學腐蝕綜合作用的。從電化學腐蝕以及化學腐蝕的本質來看，都是因為金屬原子在失去電子以后變成離子的一個氧化過程。其主要的區別就是發生的環境背景不同而已，化學腐蝕是金屬與周圍介質在高溫、干燥的環境中所發生的化學反應，而電化學腐蝕則是發生在潮濕的環境下，發生的氧化過程。

3 化工機械設備的防腐蝕設計、裝置工藝

金屬材料極容易遭到腐蝕破壞，所以在機械設備的采購過程中，應該要對機械設備的采購選用、安裝使用等環節進行綜合的考慮，并且要選擇合適的配套附件，對設備的附件功能以及防腐蝕設計，具有相同的重要作用。

3.1 材料的選擇

被用在制造業中的機械設備材料，大多都是碳素鋼。這種鋼價格較低，同時采購較為方便，而且便于對其進行加工。這樣的鋼在普通的工作環境中使用，不會發生較大的腐蝕，對機械設備的使用，也不會造成較大的危害。但是如果是在化工行業中使用，其工作環境就可能會對其造成較為嚴重侵蝕。

例如常用的 Q235 鋼，在濃度較高的腐蝕性介質中，其腐蝕速度十分的高，即使對設備進行防腐涂漆，但是很容易造成漆膜出現局部脫落或是劃傷，也可能會致使其腐蝕面積不斷擴展，大大降低了機械設備的使用壽命。因此，化工企業通常都不會選擇使用這樣的材料，而選擇一些具有耐腐蝕性能的普通低合金鋼，作為機械設備的制造基材。低合金鋼的價格雖然稍高，但是其所能夠取得的總體經濟效益，要比碳鋼好很多。

3.2 結構與工藝

如果機械構件的集合形狀設計，過于復雜或是不合理，就可能會引起熱應力、積塵、機械應力以及積液等缺陷，進而導致接卸的局部發生腐蝕情況，因此應該從防腐蝕的角度對結構的設計進行綜合性的考慮，通常情況下，要符合以下要求：

3.2.1機械構件的形狀易簡單；

3.2.2 防止機械構件表面有傷痕或是遭到損壞；

3.2.3 機械構件應該盡量選擇使用同一種金屬材料；

3.2.4 盡量減少機械構件中存在的縫隙；

3.2.5 選擇較為優質的防銹漆以及結構形式，以便于保證腐蝕介質與機械構件能夠完全隔離，尤其是要注意對焊縫進行涂漆，較為合理的涂漆結構，能夠保證構件的任何一面或部位，都能夠進行涂漆；

3.2.6 防止殘余水分在機械設備上有滯留情況，在設計的時候要盡量避免具有向上的容器狀凹處，如果不能夠盡量避免，應該要設置排水孔；

3.2.7 在對機械設備進行焊接時，要盡量防止出現應力集中或者是內應力的現象，要盡量采取連續的焊接工藝，間斷的焊接就容易產生內應力；

3.2.8 要盡量避免出現焊接缺陷，例如咬邊、焊瘤、未焊透等現象，這些都可能會導致其形成新的腐蝕點。例如咬邊就可能會導致出現應力集中，其凹陷邊也可能會形成夾縫，而焊瘤不僅僅會造成應力集中，還會致使焊瘤與母材之間形成一定的夾縫。以上這兩種焊接缺陷，都會造成較為嚴重的腐蝕現象；

3.2.9 為了能夠進一步防止發生縫隙腐蝕現象，對于構件的連接處的夾縫，要進行科學合理的設計。對于常見的構件連接形式，主要包括對接以及搭接兩種，這樣的連接中應該采用焊接的連接，同時還應該采取雙面連續的填角焊接，同時對于對接的接頭，還應該采用雙面連續的對接焊接，進而避免出現縫隙腐蝕的情況發生。

4 設備的防腐蝕方法

對機械設備進行防腐蝕的方法有很多，主要就是為了能夠改善金屬本身的特質，將腐蝕介質能夠與被保護的金屬進行隔開，或者是對金屬表面進行合理的處理，以改善電化學保護以及腐蝕環境等等。電化學保護法，主要就是依據電化學的相關原理，進而在金屬設備上采用一定的措施，進而使之能夠成為腐蝕電池中的陰極，從而減輕甚至是防止金屬腐蝕的方法，主要包括外加電流法以及犧牲陽極保護法。

外加電流法，主要是指將保護金屬與另一個附加電極作為電池的兩極，同時將被保護的金屬作為電池的印記，然后在外加直流電的作用之下，對陰極進行保護；

而犧牲陽極保護法，是采用電極電勢將被保護的金屬或是合金，作為電池的陽極，將其固定在被保護的金屬表面上，從而形成了腐蝕電池，而被保護金屬作為陰極，從而得到保護。

根據電化學的相關腐蝕原理，采取犧牲陽極保護法對機械設備進行保護是一種較為科學、合理且有效的方法。而目前，各個國家也廣泛的采用此方法，將其應用在各種較容易發生腐蝕的機械設備上，對其進行保護，并取得了較好的效果。

參考文獻：

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化學是自然科學中的一個分支，在科學技術和社會生活的方方面面正起著越來越大的作用。化學科學成果的應用，極大地促進了社會生產力的發展，成為人類進步的標志。化學發展成為自然科學的重要學科之一，經歷了古代化學時期、近代化學時期和現代化學時期3個階段。今天化學已發展到擁有無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、高分子化學與化學工程學等幾大分支，并由此衍生出了許多新興的交叉學科。化學學科文化是指在化學學科發展的過程中，創造和形成的化學學科理論體系，所具有的思想、方法、概念、定律，所采用的語言符號、價值標準、科學和人文精神、文化產品，以及教學和行為習慣的總和[1]。而化學學科知識、價值、思維、語言、教學和行為習慣等是化學學科文化的核心要素[2~4]。

1.1化學知識和價值觀點

化學學科知識與化學學科文化之間具有密切的聯系。一方面，化學學科知識的發展是化學學科文化產生的基礎和存在的依據，并豐富了化學學科文化。如人類對原子結構的認識，經歷了道爾頓實心模型、湯姆遜糕棗模型、盧瑟福行星模型、玻爾模型和量子力學模型等，在其發展過程中不但發展了原子結構的知識和理論，其“依據事實-提出假設-抽象建模-實驗驗證”的研究思想和方法也豐富了化學學科文化；人類對酸堿的認識經歷了樸素酸堿概念、酸堿電離理論、酸堿溶劑理論、酸堿質子理論、酸堿電子理論和軟硬酸堿理論等發展過程，豐富了“堅韌不拔、不斷求索”的化學學科精神。另一方面，化學學科文化是維系學科學術共同體的基石，也是化學學科知識發展的內在動力。學科共同體成員堅信化學學科是造福人類的，追求人與自然、社會和諧發展的價值取向，遵循化學學科研究的行為規范，以偉大的化學家為榜樣，不斷探索化學科學的真諦，使化學學科知識得以豐富和發展。如新元素的發現、稀有氣體化合物的合成等，正是化學科學方法得以科學應用所取得的成果。從哲學意義上說，學科價值是指學科對人類的有用性。這種學科的有用性包括了理論與實踐上的有用性，個體與社會層面上的有用性等等，不同的學科有用性反映了不同的學科價值，形成學科之間區別的重要標志。化學是理論和實驗結合、基礎和創新并重的學科。化學學科的價值主要體現的兩個方面，一是通過揭示客觀事物的變化運動規律而得到價值體現，二是通過創造和識別能服務于人類社會發展的新物質而得到價值體現的。

1.2思維方法和語言系統

學科方法實際上是學科內開展科學研究的基本方式與途徑，不同的學科往往以不同的方法論指導學科內開展科學研究，形成了不同學科之間思維方式的差異。學科方法（也可以說成是學科共同體成員的思維方式）是學科文化的內核，是學科共同體所有成員特有的研究和思維方式。化學學科研究方法主要有觀察法、科學實驗法、歸納法、數學方法、假說與模型等等。化學學科共同體成員習慣于根據實驗事實，進行歸納概括、抽象推理的思維，習慣于從實物粒子的微觀結構視角揭示物質變化本質的思維；習慣于關注環境因素對體系狀態和性質影響的思維；習慣于提出假設、建構模型、實驗論證的思維。化學實驗方法在化學學科方法中具有特殊的地位。化學是以實驗為主要研究方法的基礎科學，即使是計算化學迅速發展的今天，化學實驗依然是檢驗化學原理和計算結構的唯一標準。正如化學教育家傅鷹先生所說，只有實驗才是化學的最高法庭。語言是文化的產物、載體和現象，是思維的物質外殼與呈現形式，是學科文化的窗口。每一學科獨特的思維方式決定了其獨特的語言方式或言語體系，學科共同體成員用這些專業言語體系進行學術上、思想上和情感上的交流，傳遞建立在學科知識和信仰體系之上的宇宙觀、人生觀和知識觀。化學學科在發展過程中形成和豐富了自身學科語言。化學語言主要包括文字語言、符號語言和圖表語言等。普適、通用和簡捷的化學語言，能將眾多的物質結構、組成、變化和性質等化學事實表達出來（如化學符號CO，表達了一氧化碳分子的組成、共價鍵成鍵情況、孤對電子數目等信息）。化學學科共同體成員用化學語言表示物質的組成、結構、性能及其變化規律，化學語言是化學學科共同體成員進行化學思維、學術和思想交流不可缺少的工具和中介。

1.3化學研究和教學行為習慣

學科研究和學科教學是學科最主要的學術活動形式，學科研究習慣和學科教學行為不但是學科文化的重要要素，更是學科文化傳承和發展的基本保障。學科共同體成員的學科教學與研究習慣具有一致性，正是這種一致性保證了學科及其學科文化的延續和發展。學科共同體成員在長期的學術研究和教學過程中，學科知識和觀點逐漸內化成學科成員的學識和信仰，逐漸改變著個人的人生觀和價值觀。伴隨著學科知識的獲取和傳授，學科文化就在不知不覺中深深地影響著所有學科共同體成員的思想、規范、行為和習慣等，并成為他們參加社會生活的重要經驗和手段。化學教學是由教師的教和學生的學所組成的雙邊活動。在教師有目的、有計劃、有組織的指導下，學生掌握系統的化學科學基礎知識和基本技能，并在此基礎上發展能力，形成一定的學科素養和社會所期望的道德品質。化學教學行為體現了化學學科前輩們進行研究和教學的行為習慣，化學教學行為能夠內化為學生的行為習慣。化學的學科特點和價值觀點一定程度上決定著化學研究和教學行為習慣。化學服務于人類社會發展的價值取向，促使化學研究和教學關注化學在生產和生活中的應用；化學研究著力解決生產、生活和社會發展中的問題，化學教學關注對學生應用化學知識解決實際問題能力的培養；化學揭示客觀事物本質及其規律的價值取向，要求化學研究應具有懷疑的、思辨的品質，促使化學教學教真實的化學、有用的化學，重視實驗探究在化學研究和教學中的作用；而“化學是一門實驗的科學”這一學科特點也同樣決定了化學研究必須以實驗為主要研究手段，化學教學也應引導學生進行以化學實驗為主要方式的探究學習。

2化學學科文化的育人功能

教育既是一個知識傳授的過程，又是一個文化育人的過程。這就表明學科教育存在兩個維度，一是知識維度，即以知識為中心，追求知識的系統性、理論體系的完備性，把對事物的認識作為主要目的的教育。二是文化維度，即以文化為中心，在知識教育基礎上關注文化，使學科教育成為關注學生如何適應社會并成為全面發展的人的教育。學科文化是教育最主要的文化資源、最基本的教育內容。從文化視角研究和探索學科教育思想、方法，可以豐富、發展和完善當前的教育理論，有助于開闊教學的視野，優化師生的知識結構。今天的化學教育已經不單純是化學知識的教育，通過化學課程的實施，培養學生的科學素養和人文精神是化學教育的最終目標。作為中學課程結構中科學領域的一個科目的化學，既是一種科學知識體系，又是一個教育科目。這就決定了化學學科的知識體系，既必須符合科學知識本身的規律，又要符合學生的學習與認知規律，符合學校的教學規律。《普通高中化學課程標準（實驗）》明確要求，要在人類文化背景下構建化學課程體系，理解化學課程的人文內涵，發揮化學課程對培養學生人文精神的重要作用；要在化學課程實施中，結合人類探索物質及其變化的歷史與現代化學科學發展的趨勢，引導學生形成科學的世界觀；要從學生已有的經驗和將要經歷的社會生活實際出發，讓學生認識化學與人類生活的密切關系，關注人類面臨的與化學相關的社會問題，培養其社會責任感、參與意識和決策能力；要通過化學課程的實施，讓學生養成務實求真、勇于創新、積極實踐的科學態度。因此，化學學科文化的育人功能是指化學學科文化主體、學科文化場域，以及包括知識理論體系、學科價值體系等在內的學科文化核心要素，對學生理想人格的塑造、價值觀念的形成、思維方式與行為習慣的養成等方面施加影響的能力[5~7]。化學學科文化中的價值取向、思維方式、行為規范、語言系統等都是豐富的教育資源，對于學生的成長和發展具有重要的定向和規范作用。在中學化學課程實施中，在重視化學學科知識的教育意義的同時，關注化學學科知識背后潛藏的文化背景和價值體系的教育意義，既能引導學生思維和行為方式的養成，又能培養他們形成認識世界的科學態度與高尚理想人格，從而提高綜合素質。

2.1運用化學學科文化，塑造學生的理想人格

人格是人的內在品質結構與外部行為方式的一種相對穩定的個性綜合特征。人格既是個人所獨有的特質，又是個人經社會化所獲得的整體，具有鮮明的時代特征。當代學生的理想人格應該包括“有理想、有信念，具有與時俱進的人生觀和價值觀；既具有良好的自我意識和獨立能力，又具有良好的團隊精神和和諧的人際關系；能積極參與社會實踐，勇于開拓創新，具有強烈的社會責任感”等。學生人格的塑造事關社會的進步和發展，基礎教育承載著幫助學生建構既適應時代的需求又不失學生個性特色的理想人格的任務。徐光憲先生曾經說“化學是一門承上啟下的中心學科”。他認為科學可按照它的研究對象由簡單到復雜的程度分為上游、中游和下游。數學、物理學是上游，化學是中游，生命、材料、環境、能源等朝陽科學是下游。化學是中心科學，是從上游到下游的必經之地。盡管今天的化學看上去沒有那些學科炫耀和光彩，卻始終默默地發揮著本學科必不可少的作用。化學學科發展的終極目標是促進人類社會發展。從生產生活實踐中孕育產生的化學科學，從誕生之日起就深深打上了服務于人類社會的烙印，化學學科共同體成員在化學學科中所進行的研究都是以服務于人類社會為終極目標的。化學學科不僅與人類的衣、食、住、行等方面密切相關，而且通過與相關學科的滲透、交叉與融合而產生了眾多新興的應用性更強的學科和研究領域，其成果應用極大地推動了人類社會進步和發展，并造福了人類。化學學科服務于社會發展的價值取向能夠有效地塑造學生報效社會的價值觀，培養學生的社會責任感和使命感。在化學科學發展進程中，許多化學家為化學科學的發展做出了杰出的貢獻，他們為科學而獻身的事跡是化學學科價值的核心內容。化學家們的事跡是我們進行學科文化教育，塑造學生理想人格的重要資源，門捷列夫對元素周期表的編制、居里夫婦對放射元素鐳的發現、候德榜制堿工藝的發明，無一不閃爍著為科學進步和為社會發展堅持信仰、勇于創新、不懈追求的人格力量。而化學學科所取得的每一進步，都體現著“在爭論中堅持追求、在合作中取得創新、在堅守中獲得成功”的特點，更能對學生進行理想人格的塑造。

2.2運用化學學科文化，培養學生的思維方法

不同的學科中有著各自公認的觀察問題、分析問題和解決問題的方式及衡量標準。學生通過學科學習，在耳濡目染中習得了該學科文化定的感知、思維和行為模式，即學會了本學科特有的觀察問題、分析問題和解決問題的方式，形成了該學科特定的專業習性。學生在學科學習中形成的學科習性不僅限于專業領域之內觀察問題與分析問題的方式，也會（自覺或不自覺地）影響到學生觀察社會和世界的方式。化學科學形成和發展過程中經常運用的、具有化學學科特征的化學科學研究方法是很好的培養學生思維方式的素材。化學在研究客觀事物及其變化、創造和識別物質的過程中，運用觀察、實驗、分析比較、假說、建模、概括、歸納和抽象演繹等科學方法，推動了化學科學的發展。例如，化學對物質結構認識所經歷的“歸納事實提出假設建構模型發現新的事實實驗驗證……”的發展模式，化學原理和理論發現（如酸堿理論的發展）經歷的“歸納實驗事實提出理論假設實踐檢驗……”的發展歷程，都是化學教育的重要內容。這一整套科學的學習和訓練過程，使得學生在掌握學科知識的同時，不斷內化形成看待問題的嚴謹的邏輯分析能力和思辨的實證精神。因此，在化學學習中形成和發展的科學思維方法，不僅有利于化學學習，而且更能夠為學生的終身發展服務。

2.3運用化學學科文化，規導學生的行為習慣