化學(xué)與水污染.ppt

化學(xué)資源再利用 化學(xué)與水污染 污水來源污水危害污水成分污水處理 課程內(nèi)容 污水來源污水危害污水成分污水處理 污水的來源 一 工業(yè)廢水 它含污染物多 成分復(fù)雜 不僅在水中不易凈化 而且處理也比較困難 二 農(nóng)業(yè)污染 近年來農(nóng)藥 化肥的使用量日益增多 而使用的農(nóng)藥和化肥只有少量附著或被吸收 大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中 通過降雨 經(jīng)過地表徑流的沖刷進入地表水和滲入地表水形成污染 三 生活污水 城市生活污水 垃圾和廢氣引起水體污染造成的 人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的各種污水的混合液 其中包括廚房 洗滌房 浴室和廁所排出的污水 這是主要的三種污水來源 其他還有些都是具體到某一領(lǐng)域 比如礦井排水含有大量的重金屬 高速公路徑流含有大量的石油 重金屬和油脂 影響水中的動物的生存 嚴重的直接導(dǎo)致它們死亡 影響地下水的質(zhì)量 導(dǎo)致人類喝了被污染的水以后生病 影響環(huán)境衛(wèi)生 排放出來的污水帶有臭味 會引來很多的蚊子和蒼蠅 給生活在這些地區(qū)的人生活質(zhì)量帶來影響 化工企業(yè)排放出來的污水含有很多的化學(xué)物質(zhì) 這些水既不能用來喝 即使用來澆蔬菜都不行 給水資源的再利用帶來很多困難總之沒有經(jīng)過處理的污水排放不但造成自然環(huán)境的污染 給人類的生活也帶來了很多危害 希望大家謹慎處理 最好是想辦法進行循環(huán)使用 污水的危害 無機 汞 鎘 鉻 鉛 釩 鈷 鋇等 其中汞 鎘 鉛危害較大 砷 硒和鈹?shù)亩拘砸泊?NO2 F CN 離子 40K 238U 286Ra 210Po 14C 氚有機 有機農(nóng)藥 多氯聯(lián)苯 稠環(huán)芳香烴 PAHs 如3 4 苯并芘等 雜環(huán)化合物 如黃曲霉素等 芳香胺類 如甲 乙苯胺 聯(lián)苯胺等 酚類化合物就有2000多種 最簡單的是苯酚 均為高毒性物質(zhì) 腈類化合物也有毒性 其中丙烯腈的環(huán)境影響最為注目 污水的成分 以下主要以酚為例介紹有機物的工業(yè)制取方法及其性質(zhì) 了解有機物的結(jié)構(gòu) 掌握污染的原理 酚的結(jié)構(gòu) 命名與分類 p 共軛 苯環(huán)上電子云密度增加 酚羥基氫的離解能力增強 酚系指羥基 OH 與苯環(huán)直接相連的化合物 結(jié)構(gòu) 酚 分類 一元酚 三元酚 二元酚 1 從異丙苯制備 異丙苯氧化法 酚的制備方法 該法是目前工業(yè)上合成苯酚的方法 其優(yōu)點是 原料廉價易得 可連續(xù)化生產(chǎn) 副產(chǎn)物丙酮也是重要的化工原料 2 從芳鹵衍生物制備 酚的制備方法 如前所述 當鹵代苯中鹵素的鄰 對為有強吸電子基時 容易發(fā)生親核取代反應(yīng) 這就為取代苯酚的制備提供了理論基礎(chǔ) 如 酚的制備方法 3 從芳磺酸制備 磺化堿融法 該法是一個 古老 的方法 曾是工業(yè)上制取酚的主要方法 不過現(xiàn)在已很少用于苯酚的合成 而主要用于其它酚的合成 如 酚的物理性質(zhì) 酚類化合物的熔點和沸點比相對分子量相近的芳烴 芳鹵要高 而且多元酚的熔點和沸點更高 由于酚中的羥基也可以形成分子間氫鍵在某些一取代苯酚中 鄰位異構(gòu)體的熔 沸點往往較低分子內(nèi)可以形成氫鍵 使分子間力減少 酚的化學(xué)性質(zhì) 1 酸性 p 共軛效應(yīng)和氧原子的 I效應(yīng)共同影響的結(jié)果 必然導(dǎo)致O H鍵之間的電子更偏向于氧 這就有利于氫原子的解離 而表現(xiàn)出一定的酸性 苯酚不但具有一定的酸性 而且其酸性比醇強 但它仍是一個弱酸 其酸性比碳酸還要弱 2 成鹽 如何除去環(huán)己醇中含有的少量苯酚 利用苯酚的這種能溶于堿 而又可用酸從從它的堿溶液中解離出來的性質(zhì) 可用于分離提純 3 成醚反應(yīng) 與醇相似 酚也可成醚 但與醇又有不同之處 即酚不能分子間脫水生成醚 制備烷基芳基醚可通過Willamson法得以實現(xiàn) 一般是通過芳氧負離子與鹵代烴及其衍生物或硫酸酯經(jīng)SN2反應(yīng)完成的 如 4 成酯反應(yīng) 酚與醇不同 其成酯反應(yīng)比較困難 這是因為酚的親核能力弱 與羧酸反應(yīng)的平衡常數(shù)較小 因此 制備酚酯需在酸 堿條件下 與反應(yīng)活性較高的酰鹵或酸酐作用方可實現(xiàn) 如 曝氣池 初淀池 污水的處理 SBR法 污水 出水 二淀池 曝氣池