2008年,第8期问题解答与讨论
77
验室中可以采取下列的操作做化学镀锌的实验:
原子可以作为还原剂把溶液中的ZnO22-还原为金属锌而沉积在铜的表面。所以无需另加还原剂,而氧化剂也不是Zn2+的形式,而是ZnO22-,相当于与氧进行了络合。
(1)在蒸发皿中放入一勺锌粉,然后倒入约3mol/L的氢氧化钠溶液,把锌粉浸没。将蒸发皿加
热至沸腾,停止加热,等混合液稍稍冷却后,用坩埚夹一片洁净的铜片或一根铜丝,浸入上述热溶液中,立刻就有银白色的锌镀在铜的表面上,并有极少量氢气从溶液中逸出。
H++e-→H(g)E(H+/H)=-2.11V
ZnO22-+2H2O+2e-→Zn+4OH-E(ZnO22-/Zn)=-1.215V
E=-1.215V-(-2.11V)=0.895V>0,即反应可以进行,并且,E较大,所以反应进行得较完全,
现象明显。将表面镀锌的铜片稍一加热,表面的锌进入铜片内部,形成铜锌合金,呈现出“黄金”的颜色。
化学镀在日常生活中有重要的用途,其工艺条件也在不断地改进,老师在教学中可以将银镜反应作为一个切入口,向学生介绍化学镀方面的知识,拓宽学生知识的视野。
参考文献:
[1]王爱荣.非金属材料电镀前预处理概述[J].表面技术,2001(5):11-13.
铜镜呢[J].教学月[2]张宏良.会形成银镜,为什么不能形成锌镜、刊(中学版),2007(2):46-47.
(2)待铜的表面全部被锌覆盖了后,将铜片
(或铜丝)取出,置于盛有水的烧杯中洗净,擦干。
此时铜的表面被镀了一层锌,出现银白色。
这个实验的原理与以上述的化学镀的原理稍有不同,因为在体系中没有加入还原剂和络合剂。原理如下
[3]
:
当把镀粉和氢氧化钠溶液混合加热时,将发生下列反应:
Zn+2NaOH→Na2ZnO2+H2↑
锌溶解时,发生共轭反应
Zn+2OH--2e-→ZnO+H2O2H2O+2e-→H2↑+2OH-
在该体系中,当锌发生自溶解时,作为共轭反应的阴极析氢过程,主要发生在析氢过电位较低的铜上,由于在铜上析氢时有一定量的氢原子的积累,氢原子具有很强的还原性,所以,在铜上的氢
[3]张胜利,夏同驰等.碱锰电池中铜集流体上析出锌的机理[J].郑州轻工业学院学院,1999(3):14-16.
松香在锡焊中的作用
吴孙富
(当阳市第二高级中学,湖北当阳444100)
文章编号:1005-6629(2008)08-0077-02
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
普通锡焊的基本方法是先用机械的方法(如擦拭等)或化学的方法除掉被焊金属表面的污物或氧化物,然后用加热的电焊枪蘸取松香分别涂在被焊金属的表面,再用蘸有松香的电焊枪熔化蘸取焊锡分别点焊在涂有松香的位置,最后再将两金属涂有焊锡的部位叠放在一起用电焊枪加热熔化焊锡使两金属焊接在一起。
作为助焊剂,松香在此锡焊过程中的具体作用是什么呢?笔者在文献上查到:
“这里的松香起清
洁作用,当焊锡熔化的高温把松香熔化后,由于锡的比重大,锡把松香挤开,松香把焊接点的脏物带走,
这样锡就能接触需焊接的物体再粘牢。”此解答有其合理性,但我觉得此解答并未把松香在锡焊中的作用说清楚。要把松香在此焊接过程中的作用说清楚,就要先弄清楚松香的组成和性质。
据文献报道,由松脂可分离制得松香和松节油。松香的化学成分比较复杂,主要由松香酸(70%
-85%)和胡椒酸(10%-15%)组成。笔者从比较权
威的《中国大百科全书》(化学卷)中查得松香酸的分子式为C20H30O2,结构式为
COOH
78
化学教学2008年,第8期
“碳中和”———走红西方的一种环保新理念
李耀军
(清水县一中,甘肃清水
文章编号:1005-6629(2008)08-0078-02
741400)
文献标识码:B
中图分类号:G633.8
“碳中和”是现代人为减缓全球变暖所作的努力之一。利用这种环保方式,人们计算自己日常活动直接或间接制造的二氧化碳排放量,并计算抵消
这些二氧化碳所需的经济成本,然后个人付款给专门企业或机构,由他们通过植树或其他环保项目抵消大气中相应的二氧化碳量。
“碳中和”一词是1997年由英国伦敦的未来森林公司(FutureForests)(现改名为碳中和公司TheCarbonNeutralCo.)创造出来的新名词。这家公司已经将“碳中和”注册为商标,他们帮助顾客计算出该顾客在一年之中直接或间接制造出的二氧化碳量,然后让顾客在全世界一百多座森林中任选一处,种下树木,以吸收他们排放的那些二氧化碳,而由公司代种一棵树要价10英镑。如果该顾客种的树足够多,还能拥有一座以自己名字命名的森林。除了植树造林,碳中和公司还计划在非洲、亚洲和
胡椒酸的分子为C8H6O4,结构式为
OO
拉丁美洲投资一系列具有代表性的无污染的风能、太阳能或水电站项目,以抵销因为燃烧化石燃料,如煤、石油或天然气产生的大量二氧化碳。1997年问世以来,
“碳中和”的概念在西方逐渐走红,实
现了从“前卫”到“大众”的转变。而《新牛津美
国字典》将“碳中和”评为2006年年度词汇。
1全球变暖正在加速
两三年前,全球变暖仅仅是一个学术名词。近年暖冬却实实在在地在我们身边上演了:
冬天的大雪不见了踪影,2006年郑州的平均气温比常年高出1.5℃。莫斯科的公园里深冬仍是绿草青青,北极熊一觉醒来,周围的冰雪已经融化……
美国《科学》周刊1月份发表的一篇研究报告预测,到2100年,全球海平面将上升0.5米到1.4米。
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
2RCOOH+CuO→(RCOO)2Cu+H2O
同时,在高温时,松香可以将金属表面的氧化膜还原成单质金属。这样就可彻底除净金属表面的氧化膜。
胡椒酸是一种天然的有机酸。由此可知松香的主要成分均属于天然有机酸。又由松香酸的结构可知松香酸在高温下是具有还原性的,而松香酸是松香的主要成分,所以松香具有还原性。即松香是一种既有酸性、又有还原性的固体混合物。据此性质和锡焊的实际操作来看,笔者认为松香在锡焊中的作用主要有如下三点:
2保护焊接点不被继续氧化
移开电焊枪后,松香就冷却凝固在金属焊接点的表面,使焊接点的金属与空气隔绝开,这就可以确保焊接点的金属表面不再被空气中的氧气继续氧化。
3保护焊锡不被氧化
1除掉金属表面的氧化膜锡是较活泼的金属,加热熔化后,锡是很容易被空气中的氧气氧化的,电焊枪的焊头上蘸上松香后再去熔化蘸取锡,焊头上的松香就可以保护熔化的锡不被氧化。熔化的锡的表面有氧化物同被焊金属的表面有氧化物一样都会影响焊接效果。
总的来说,松香在锡焊中的作用是净化并保护金属的表面,确保锡焊在还原氛围中进行,提高焊接质量。
用机械的方法或化学的方法除掉被焊金属表面的污物或氧化物后,金属表面看起来是洁净光亮的,其实金属表面很容易继续和空气中的氧气发生氧化反应生成一薄层金属氧化膜。用加热的电焊枪蘸取松香分别涂在被焊金属的表面时,由于温度较高,熔化的酸性松香就可以和金属表面的氧化物发生反应除掉金属表面的氧化膜,反应的化学方程式
(以焊接铜为例)如下:
2008年,第8期问题解答与讨论
77
验室中可以采取下列的操作做化学镀锌的实验:
原子可以作为还原剂把溶液中的ZnO22-还原为金属锌而沉积在铜的表面。所以无需另加还原剂,而氧化剂也不是Zn2+的形式,而是ZnO22-,相当于与氧进行了络合。
(1)在蒸发皿中放入一勺锌粉,然后倒入约3mol/L的氢氧化钠溶液,把锌粉浸没。将蒸发皿加
热至沸腾,停止加热,等混合液稍稍冷却后,用坩埚夹一片洁净的铜片或一根铜丝,浸入上述热溶液中,立刻就有银白色的锌镀在铜的表面上,并有极少量氢气从溶液中逸出。
H++e-→H(g)E(H+/H)=-2.11V
ZnO22-+2H2O+2e-→Zn+4OH-E(ZnO22-/Zn)=-1.215V
E=-1.215V-(-2.11V)=0.895V>0,即反应可以进行,并且,E较大,所以反应进行得较完全,
现象明显。将表面镀锌的铜片稍一加热,表面的锌进入铜片内部,形成铜锌合金,呈现出“黄金”的颜色。
化学镀在日常生活中有重要的用途,其工艺条件也在不断地改进,老师在教学中可以将银镜反应作为一个切入口,向学生介绍化学镀方面的知识,拓宽学生知识的视野。
参考文献:
[1]王爱荣.非金属材料电镀前预处理概述[J].表面技术,2001(5):11-13.
铜镜呢[J].教学月[2]张宏良.会形成银镜,为什么不能形成锌镜、刊(中学版),2007(2):46-47.
(2)待铜的表面全部被锌覆盖了后,将铜片
(或铜丝)取出,置于盛有水的烧杯中洗净,擦干。
此时铜的表面被镀了一层锌,出现银白色。
这个实验的原理与以上述的化学镀的原理稍有不同,因为在体系中没有加入还原剂和络合剂。原理如下
[3]
:
当把镀粉和氢氧化钠溶液混合加热时,将发生下列反应:
Zn+2NaOH→Na2ZnO2+H2↑
锌溶解时,发生共轭反应
Zn+2OH--2e-→ZnO+H2O2H2O+2e-→H2↑+2OH-
在该体系中,当锌发生自溶解时,作为共轭反应的阴极析氢过程,主要发生在析氢过电位较低的铜上,由于在铜上析氢时有一定量的氢原子的积累,氢原子具有很强的还原性,所以,在铜上的氢
[3]张胜利,夏同驰等.碱锰电池中铜集流体上析出锌的机理[J].郑州轻工业学院学院,1999(3):14-16.
松香在锡焊中的作用
吴孙富
(当阳市第二高级中学,湖北当阳444100)
文章编号:1005-6629(2008)08-0077-02
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
普通锡焊的基本方法是先用机械的方法(如擦拭等)或化学的方法除掉被焊金属表面的污物或氧化物,然后用加热的电焊枪蘸取松香分别涂在被焊金属的表面,再用蘸有松香的电焊枪熔化蘸取焊锡分别点焊在涂有松香的位置,最后再将两金属涂有焊锡的部位叠放在一起用电焊枪加热熔化焊锡使两金属焊接在一起。
作为助焊剂,松香在此锡焊过程中的具体作用是什么呢?笔者在文献上查到:
“这里的松香起清
洁作用,当焊锡熔化的高温把松香熔化后,由于锡的比重大,锡把松香挤开,松香把焊接点的脏物带走,
这样锡就能接触需焊接的物体再粘牢。”此解答有其合理性,但我觉得此解答并未把松香在锡焊中的作用说清楚。要把松香在此焊接过程中的作用说清楚,就要先弄清楚松香的组成和性质。
据文献报道,由松脂可分离制得松香和松节油。松香的化学成分比较复杂,主要由松香酸(70%
-85%)和胡椒酸(10%-15%)组成。笔者从比较权
威的《中国大百科全书》(化学卷)中查得松香酸的分子式为C20H30O2,结构式为
COOH
78
化学教学2008年,第8期
“碳中和”———走红西方的一种环保新理念
李耀军
(清水县一中,甘肃清水
文章编号:1005-6629(2008)08-0078-02
741400)
文献标识码:B
中图分类号:G633.8
“碳中和”是现代人为减缓全球变暖所作的努力之一。利用这种环保方式,人们计算自己日常活动直接或间接制造的二氧化碳排放量,并计算抵消
这些二氧化碳所需的经济成本,然后个人付款给专门企业或机构,由他们通过植树或其他环保项目抵消大气中相应的二氧化碳量。
“碳中和”一词是1997年由英国伦敦的未来森林公司(FutureForests)(现改名为碳中和公司TheCarbonNeutralCo.)创造出来的新名词。这家公司已经将“碳中和”注册为商标,他们帮助顾客计算出该顾客在一年之中直接或间接制造出的二氧化碳量,然后让顾客在全世界一百多座森林中任选一处,种下树木,以吸收他们排放的那些二氧化碳,而由公司代种一棵树要价10英镑。如果该顾客种的树足够多,还能拥有一座以自己名字命名的森林。除了植树造林,碳中和公司还计划在非洲、亚洲和
胡椒酸的分子为C8H6O4,结构式为
OO
拉丁美洲投资一系列具有代表性的无污染的风能、太阳能或水电站项目,以抵销因为燃烧化石燃料,如煤、石油或天然气产生的大量二氧化碳。1997年问世以来,
“碳中和”的概念在西方逐渐走红,实
现了从“前卫”到“大众”的转变。而《新牛津美
国字典》将“碳中和”评为2006年年度词汇。
1全球变暖正在加速
两三年前,全球变暖仅仅是一个学术名词。近年暖冬却实实在在地在我们身边上演了:
冬天的大雪不见了踪影,2006年郑州的平均气温比常年高出1.5℃。莫斯科的公园里深冬仍是绿草青青,北极熊一觉醒来,周围的冰雪已经融化……
美国《科学》周刊1月份发表的一篇研究报告预测,到2100年,全球海平面将上升0.5米到1.4米。
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
2RCOOH+CuO→(RCOO)2Cu+H2O
同时,在高温时,松香可以将金属表面的氧化膜还原成单质金属。这样就可彻底除净金属表面的氧化膜。
胡椒酸是一种天然的有机酸。由此可知松香的主要成分均属于天然有机酸。又由松香酸的结构可知松香酸在高温下是具有还原性的,而松香酸是松香的主要成分,所以松香具有还原性。即松香是一种既有酸性、又有还原性的固体混合物。据此性质和锡焊的实际操作来看,笔者认为松香在锡焊中的作用主要有如下三点:
2保护焊接点不被继续氧化
移开电焊枪后,松香就冷却凝固在金属焊接点的表面,使焊接点的金属与空气隔绝开,这就可以确保焊接点的金属表面不再被空气中的氧气继续氧化。
3保护焊锡不被氧化
1除掉金属表面的氧化膜锡是较活泼的金属,加热熔化后,锡是很容易被空气中的氧气氧化的,电焊枪的焊头上蘸上松香后再去熔化蘸取锡,焊头上的松香就可以保护熔化的锡不被氧化。熔化的锡的表面有氧化物同被焊金属的表面有氧化物一样都会影响焊接效果。
总的来说,松香在锡焊中的作用是净化并保护金属的表面,确保锡焊在还原氛围中进行,提高焊接质量。
用机械的方法或化学的方法除掉被焊金属表面的污物或氧化物后,金属表面看起来是洁净光亮的,其实金属表面很容易继续和空气中的氧气发生氧化反应生成一薄层金属氧化膜。用加热的电焊枪蘸取松香分别涂在被焊金属的表面时,由于温度较高,熔化的酸性松香就可以和金属表面的氧化物发生反应除掉金属表面的氧化膜,反应的化学方程式
(以焊接铜为例)如下: