沸石为什么能防止暴沸?
沸石的分子像搭架子似地连在一起,中间形成很多空腔,内部会存有大量的空气。加热时,空气逸出产生气泡,就避免了液体自身难以产生气泡而过热现象,从而可以防止暴沸。简单说就是因为加热时烧杯中的液体会向上冲,从而造成了一个个冒出来的“喷泉”,剧烈时甚至会溅出伤人,而沸石能够有效的阻止液体的向上冲,使加热时液体能够保持平稳。通常实验只要2-3粒即可,使用过的沸石不能再用,一方面空腔已经被填,另一方面沸石也已被污染。实验中可以用具有多孔性的无釉碎瓷片或几段一端封口的毛细管等代替沸石。扩展资料液体暴沸现象解释:1、当液体温度达到其沸点变成蒸气时,其蒸气压等于外界大气压。2、在液体温度达到甚至超过沸点时,若液体不沸腾,此时液体称为过热液体。3、液体受热的过程中,液体中会产生一些气泡(气泡可以是空气或水蒸气形成),如果是空气形成的气泡,其半径比较大,内部的蒸汽压和外界气压差不多大的时候,液体出现沸腾。如果没有空气形成气泡,那只能是水蒸气自己形成气泡。而水蒸气的气泡从无到有,从小到大。开始的气泡半径很小,其蒸气压远远低于液面外气压,因此气泡很难产生。就会出现即使达到了沸点,也没有看到沸腾的现象。4、过热液体不稳定,若外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡或杂质,此时液体会形成剧烈的沸腾、气泡瞬间膨胀而使未气化的液体飞溅并伴有爆裂声,这种现象叫液体的暴沸。5、暴沸有时在化学实验中是很危险的,它可能会导致仪器爆裂、液体溅出而产生意外的伤害。参考资料来源:百度百科-沸石
斜发沸石是什么?
斜发沸石(Clinoptilolite)是指沸石族中含水的钠、钾、钙的铝硅酸盐矿物,晶体多为透明板状。1、斜发沸石化学性质斜发沸石的化学式为Na6(Al6Si30O72)·24H2O,单斜晶系,通常含有K,Ca,Mg,其中Na>K>Ca,Mg.a=7.41Å,b=17.89Å,c=15.85Å。β=91°21′。对称型2/m,晶体呈片状或板状,集合体呈放射状、毛发状,不规则粒状及细脉状等。白色或无色,玻璃光泽,解理平行颜色为白色、淡黄色。玻璃光泽。硬度4〜5,相对密度2.16。热重分析:连续;14%。差热分析:吸热125〜300℃;放热大于1000°C。热稳定性仅次于丝光沸石。加热到650℃持续12h结构不变。加热至800℃持续2h结构破坏成无定形物质。耐酸性能:用3.6md/LHC1溶液在温度100℃下处理4h晶体结构受到部分破坏。耐碱性能:用5%NaOH溶液在温度下处理4h其结构受到部分破坏。用15%的NaOH溶液在同样条件下处理4h其结构完全破坏。折射率Ns=1.479,Nm=1.479,Np=1.476,二轴晶负光性。斜发沸石的离子交换性能突出,其阳离子交换顺序为Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+;Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+。阳离子吸附容量为218mmol/100g。产于火山岩气孔中,也可以是火山碎屑、火山熔岩的蚀变产物。斜发沸石加热脱水后无变形,结构比较稳定,是很好的天然分子筛材料。2、斜发沸石成因天然斜发沸石具有合适的孔道直径和开放的骨架结构。若其结构中部分Si被 Al取代后,过剩的负电荷一般由碱金属或碱土金属离子所补偿,而这些阳离子和硅铝格架结合相当弱,具有很大的流动性,可以参加离子交换反应,而不破坏矿物的晶体结构。因此,一般的无机阳离子在其孔道中都可得到比较充分的交换和水合。3、斜发沸石工业应用斜发沸石是沸石矿物中的一种,也是最丰富的一种。它的晶体为透明板状,也可因含杂质而成褐色、红色。斜发沸石是含水的碱金属铝硅酸盐,它脱水后可具有分子筛的功能,可以从空气中有选择地提取氮并使氧富集。斜发沸石还可作为离子交换剂,用于处理核废料,它还是造纸工业中的填充剂和膨胀剂。4、斜发沸石相关研究世界水污染日趋严重,污水处理及水资源保护问题已受到世界各国的普遍重视。我国也高度重视水污染防治工作,在“十一五”规划中将主要污染物排放总量减少列为约束性指标。寻找高效、价廉的废水处理材料已成为水污染防治研究工作中的热点问题之一。因此,具有特殊的骨架结构的天然斜发沸石,作为一种廉价的非金属矿物资源受到世界各国越来越广泛的关注,并以其优异的吸附性和选择离子交换性被广泛应用于对各种废水的处理,取得了明显的成效。斜发沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的大小和极性,因此一些分子直径适中且含有极性基团的有机污染物易被吸附。斜发沸石的吸附容量或交换能力达到饱和后,可以通过简单的物理或化学方法使其有效再生,从而达到循环利用的目的。天然沸石是铝硅酸盐类矿物,外观呈白色或砖红色,属弱酸性阳离子交换剂,经人工导入活性组分,使其具有新的离子交换或吸附能力,吸附容量也相应增大。主要用于中小型锅炉用水的软化处理,以除去水中的钙、镁离子,从而减少锅炉内水垢的生成,减轻水测金属的腐蚀,延长锅炉的使用寿命。在废水处理中,可用于除去水中的磷和铅以及六价铬。失效后的沸石可用于浓盐水逆流再生后重复使用。该图所示为除氨氮及氟离子效果最好的沸石滤料,日本研究人员发现它可以去除一些放射性物质,除去效果可达87%以上!该沸石滤料将成为水处理行业中的新型过滤材料,可以预见它在以后的水处理行业中将起到重要的作用。由于沸石具有比表面积大,吸附性能好,离子交换能力强等特点;对无机物离子交换剂的去除有着良好的作用,在水中还可以与各种重金属阳离子进行交换以降低水质的硬度,另对水中的氨氮氟离子也有很好的去除效果,是水处理行业理想中的新型过滤材料,失效后的沸石还可用浓盐水逆流再生后重复使用。采用沸石和砂滤料作为BAF滤料处理纺织废水。细胞计数结果表明、沸石滤料上生长的亚硝化单胞菌和硝化菌的数量分别为3.0×108和2.2×109 CFU/mL.而砂滤料上生长的数量分别是4.5×108和6.5×108 CFU/mL.从硝化菌的数量来上看,沸石滤料上更适宜微生物的硝化作用,另外从对有机物和TKN的去除来看、以沸石为滤料的BAF的效果要好于以砂为滤料的BAF。采用沸石作为滤料的BAF可使纺织废水的COD去除率达86%~92%、BOD去除率达99%,色度去除率在77%-79%,这是由于自然沸石滤料的比表面积大于砂滤料,宜于微生物的附着,且沸石滤料的离子交换能力强,能够吸附水中的NH4+,而适宜环境的硝化菌的大量生长,使NH4+转化为硝酸盐。粒径可根据需要制作,水流流态好、过滤周期长、反冲洗容易进行、截污能力强。
沸石防止暴沸原理
暴沸的主因是沸腾过程中液体内形成大量气泡,胀大,上升到液面破裂。正常来说这沸腾过程无伤大雅,但问题在于这个气化过程需要一个“核心”,也就是初始小气泡。如果没有小气泡,那热运动足以挣脱分子间作用力的水分子仍然是一个个单独的,变不成气体逸出液面(除非液体表面的水分子),这就形成“过热液体”。【这就好像小学生们春游,要上公交车,老师就会让小学生们排好队。如果一个班的学生全在操场上乱跑,那老实岂不就是只能站在公交车门口,看到一个路过的抓一个上车?】但是过热液体内部偶尔还是会有多个水分子聚集到一起,这个气泡内部蒸汽压很低,但由于现在液体温度高于沸点,这个气泡蒸汽压就会迅速上升,气泡也会急剧增大,出现剧烈沸腾,也就是暴沸现象。严重时发生容器炸裂,或者喷出无盖容器,或者喷入下一个阶段的导管。【你就可以想象操场上的小学生突然十多人聚集成一团,向公交车门口扑过去,抢着上车。】那沸石阻止暴沸,原因就是沸石表面疏松多孔,在放入水中石,细心的你会看到他表面会挂满大大小小的气泡。这些气泡就会在沸腾时提供气化核心,阻止液体过热进而消除暴沸。【那就是操场上老师画好了线,每个班级都有自己的集中点,之后有序上车。】不过现而今还有人用沸石吗?一般用搅拌子了吧。同时沸石还不能连续用。顺便,家中烧水一般也很难暴沸,原因是家中容器本来就不干净,到处都找得到气化中心。