化学与社会笔记

元素，通过电解到1829年戴维去世时53种，到1844年钌被发现后发现的元素57种，此后10多年未发现新的元素。1858—1859年罗伯特·威廉·本生与基尔霍夫把直筒望远镜和三菱镜连在一起制作了第一台光谱分析仪，可辨别焰色反应，他们发现了铯（拉丁文中的意思是蔚蓝的天空，分析浓缩矿泉水的焰色反应，发现两条蓝色光谱）。

第一个人工合成的元素是锝1937年，现在发现的元素118种，存在于自然界的90种，另外的28种均为人工合成。118号元素UUo，伯克利实验室1999年报道，2006年承认，惰性气体，原子量293，半衰期12毫秒，但未被正式命名。

三、传统能源与新能源

世界能源专家，剑桥能源创始人，普利策记实文学奖获得者丹尼尔·耶金在《能源重塑世界》中“能源的利用是的我们今天的一切成为可能”

火力发电总效率=发电厂效率（0.6）×沸腾器效率（0.9）×涡轮机效率（0.75）×发电机效率（0.95）×输电线效率（0.9）×家用电器效率（0.98）= 0.34

1g木材发出的热量14千焦耳，1g煤放出的热量30千焦耳，1g石油48千焦耳，1g乙硼烷78千焦耳

煤是由有机物和无机物组成的混合物，主要化学组成为： 学组成为：C135H96O9NS ，此外还含有少量的Si、、Na、、Ca、、Al、Ni、Cu、Zn等。

洁净煤技术是指煤炭开发和利用过程中，旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化等一系列新技术的总称。

轻砂压裂开采页岩天然气。

莉泽·迈特那，出生于奥地利，发现种子作用下铀裂变现象，被誉为“原子弹之母”。为表纪念，将109号元素命名为钅麦，它的化学符号是Mt，人工合成的第六个超锕系元素。1g铀裂变放出的能量约107千焦。

四、大气环境

空气分子在高压或强射线的作用下被电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得。因而，获得1个或1个以上的电子。带负电荷的氧气离子被称为“负氧离子”。负氧离子被誉为“空气维生素”，能够通过人的神经系统及血液循环对人

的机体生理活动产生影响。中午浓度最高在洁净空气中的寿命有几分钟而在灰尘中只有几秒钟世界卫生组织规定每立方厘米清新空气中该离子不能少于1000至1500个。

1951年9月，美国Haggen Smit教授提出光化学烟雾是碳氢化合物和氮氧化合物在光照下发生光化学反应后，反应物和产物的混合物所形成的烟雾。

光化学污染伴随臭氧浓度的升高。碳氢化合物被氧化，生成醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等，PAN对人的呼吸道和眼对人的呼吸道和眼睛都有刺激作用。一般将臭氧和PAN作为光化学污染的指标。

PM<10微米时，可以长时间在空气中漂浮，称浮尘，能通过呼吸道进入人体，又称可吸入颗粒物，（10微米沉积在上呼吸道，5微米进入呼吸道深部，2微米100%抵达肺泡和支气管）。国务院总理温家宝2012年2月29日主持 召开国务院常务会议，同意发布新修订的《环境空气质量标准》，新标准增加了细颗粒物（ PM2.5）和臭氧（O3）8小时浓度限值监测指，2016年1月1日，全国实实施新标准。PM>10微米时，称为降尘。粉尘颗粒小，比表面积大，化学反应活性高，易吸附重金属和有机污染物。空气污染指数 (Air pollution index)，二氧化硫、二氧化氮、PM10、一氧化碳、臭氧，2013年用环境空气质量指数（AQI）代替API 。

五、水和水溶液

酸雨的危害：硫酸微滴凝结在一起形成大液滴，在形成颗粒尺寸约为颗粒尺寸约为1μm的气溶胶。这些硫酸颗粒散射阳光，使能见度降低。同时由于稳定好，所以可以顺风飘走，在较大范围内形成阴霾。气溶胶颗粒可能是 硫酸、硫酸铵和硫酸氢铵的混合物。

PH:西红柿约为4.5，酸奶约为4，苹果约为3.3，醋约2.5，可乐2.6 。 硬水的影响：降低水的口感；加快设备和管道中固体的沉积；洗涤衣物时残留浮渣；增加岁水处理成本。“硬水”含高浓度溶解的钙镁离子，它们以可溶性的氯化物、碳酸氢盐、硫酸盐等形式存在。水的硬度常以碳酸钙质量的ppm来表示，硬度10ppm表示1L水中的Ca2+可以形成10mgCaCO3。常用测量水硬度的方法是采用Ca2+与EDTA(乙二胺四乙酸)的二钠盐反应。形成沉淀可采用加入Na2CO3、硼砂、磷酸钠等沉淀剂。阳离子交换法可使用沸石、阳离子树脂等用

Na+、H+取代Ca2+、Mg2+。

在水体中，当氟含量大于1.0mg/L时，称为氟超标，也称高氟水。形成氟斑牙，俗称“黄牙；对骨骼损害，导致骨关节变形，氟骨症；氟中毒，表现为神经系统、肾脏、内分泌、肌肉等损害。

Pb2+的来源：连接或密封水管的材料含有铅、水箱的接缝用含铅材料焊接、部分水质污染。人体血铅含量100μg/L时，相对安全，100-199μg/L时血红素代谢受影响，神经传导速度下降，200-499μg/L时，铁锌钙代谢受影响，会出现缺乏症状，血红蛋白合成障碍，儿童免疫力低下，学习困难，注意力不集中，智商水平下降或生长迟缓等症状。

铅造成永久性神经问题，造成智力迟钝和多动；在骨骼和大脑中聚集，不会转化成无毒物质。

用含镉 0.04mg/L的水进行灌溉，土壤和稻米就会受到严重污染。我国规定的生产场所氧化镉最高容许浓度为0.1mg/m3。镉积存在肾脏，损伤肾小管，使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形。痛痛病。

调整产业结构:占地运“物耗少、能源少、占地少、污染少、运技集程度加高量少、技术密集程度高及附加值高”。推行洁生推行清洁生产、节水减污、实行污染物排放总量控制、加强工业废水处理。

六、化学电池

电池狭义的定义是把自身储存的化学能转化为电能的装置；广义上的定义是指将机械能以外的能量转成电能的装置。

静电存储器——莱顿瓶：莱顿大学教授马森布罗特1746年发明。由两层筒状锡箔组成，瓶口上端接一个球形电极，下端利用导体（通常是金属链）与内侧金属箔连接。充电方式是将电极接上静电产生器，外部金属箔接地；内部与外部的金属将会携带相等但极性相反的电荷。

促进第一个化学电池的诞生：1786年意大利解剖学家伽伐尼发现不同材质的金属器械触碰青蛙腿时产生抽搐，其认为是生物电，但伏特不同意，经过研究，伏特与1799年制作出伏特点堆，他把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。

1836年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液，解决了电池极化问题，制造出第一个不极化，能保持平衡电流的锌——铜电池，又称“丹尼尔电池”。

电极电势用符号E(氧化型|还原型)表示，单位是V。标准状态下的电极电势用符号EΘ( 氧化型 / 还原型 )表示。

标准氢电极：氢气压强100千帕，铂（黑）做电极，其电极的电势力为0V。原电池的电动势指的是构成原电池的两个电极间的最大电势差，由于单个电极的电势绝对值无法确定，因此选取标准氢电极作为比较的基准，称之为参比电极。在实际测定中常采用电极电势比较稳定、可靠、使用方便的甘汞电极（氯化亚汞，根据氯化钾的浓度分饱和甘汞电极0.215伏和标准甘汞电极）作为比较电极。

一次性电池：伏打电池、锌铜电池、碳锌电池、镁锰电池、锌空气电、氢氧电池、水银电池（锌汞电池）、氧化银电池、锂电池（锂二氧化锰电池松下公司研制1976年，并首先在计算器上使用、锂亚硫酰氯电池，用金属锂做负极，具有电压高、能量密度大，使用寿命长等特点，最早的锂电池是爱迪生发明的，）。

二次电池（可充电电池）：铅酸蓄电池（1859年一次电池还处在湿电池时代时，法国人普兰特就发明了铅酸蓄电池）、镍镉电池（1899年瑞典人琼勒发明了镍镉电池，氧化高镍和金属镉反应，1947年密封型研制成功，寿命长充放电2000-4000次，电池结构牢固，耐冲击，耐振动，性能稳定，但其缺陷很明显，含有重金属镉，还存在记忆效应问题）、镍铁电池、镍氢电池（斯坦福沃弗辛斯基对镍镉电池做出改进，生前有近400项专利，其中著名的有薄膜光电、太阳能电池板、镍氢电池，被誉为太阳能光伏之父，除造价高之外，其电量储备较镍镉电池多30%，重量更轻，使用寿命更长，对环境无污染）、锂离子电池（20世纪90年代出现，日本索尼公司发明，以锂-碳层间化合物为负极，以含锂化合物为正极，在充放电过程中只有锂离子的嵌入和脱离，又称摇椅电池，锂离子电池工作电压高、是镍镉、镍氢电池的3倍，体积比镍氢电池小30%，重量比镍氢电池小50%，比能量是镍镉电池的2-3倍，镍氢电池的1-2倍，不存在记忆效应，自放电小，能长时间存放而不变质，可快速充电，但其寿命很短，不超过3年，同时在使用中易出现过热或高温情况，且不能过充过放，根据锂离子电池所用材不电解质材料不同，可分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池）、磷酸铁锂电池、