物理化學實驗技術

前言

《物理化學實驗技術》是根據(jù)教育部高職高專化工技術類專業(yè)教學指導委員會、中國化工教育協(xié)會全國化工高等職業(yè)教育教學指導委員會、化學工業(yè)出版社審定的全國高職高專石油化工類專業(yè)“十二五”規(guī)劃教材之一。物理化學實驗課程是一門專業(yè)基礎技能實訓課，是為后續(xù)專業(yè)課程及專業(yè)實訓課程的學習進行技能培養(yǎng)。本書結合近幾年高職高專對石油化工技術類專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革的具體培養(yǎng)目標，對物理化學實驗技術做較大的調整，以便更好地適應“工學結合”課程的教學安排，有利于加深學生對理論課內容的理解，激活其科學研究的思維方法，是《物理化學》的配套實驗教材。本書主要內容包括基本實驗技術和基礎實驗兩大篇，其中基礎實驗篇由化學熱力學、電化學、化學動力學、表面和膠體實驗構成。在保留經典的重要實驗內容的基礎上，吸收了同類教材優(yōu)點，本書具有下述特點：1.涵蓋了各部分理論內容，幫助學生理解物理化學各部分的難點、重點及科學的研究方法，學會通過設計實驗達到求證某一規(guī)律的目的。2.刪除了物理化學實驗中理論性較強的項目，增加了部分培養(yǎng)學生操作能力及生產實踐中常用的測定項目，能夠更好地適合高職高專學生學習。3.選用了一些目前較先進的測定方法和儀器，同時也兼顧了多數(shù)學?，F(xiàn)有儀器的情況，供各類學校根據(jù)本校具體情況選擇使用。4.對于一些物理常數(shù)的測定，選用不同的方法，滿足不同專業(yè)的需求。本書由蘭州石化職業(yè)技術學院周萃文任主編，并編寫第一篇、第二篇中第三部分以及附錄的整理；蘭州石化職業(yè)技術學院尚秀麗任副主編，并編寫緒論及第二篇中第一部分；甘肅有色冶金職業(yè)技術學院陳艷麗編寫第二篇中第二部分；山東科技職業(yè)學院王崇妍編寫第二篇中第四部分。全書由周萃文統(tǒng)稿，并負責擬訂編寫提綱及最后的修改定稿工作。本書在編寫過程中得到了化學工業(yè)出版社和筆者所在學校的大力支持。在編寫過程中編者參考了一些教材，借鑒了許多專家學者的研究成果。在此，對這些專家學者表示衷心的感謝和崇高的敬意。本教材主要作為高職高專院校石油化工生產技術專業(yè)和煉油技術專業(yè)的教學用書，同時也適用于有機化工、煤化工、高聚物、精細化工、工業(yè)分析與檢測等相關專業(yè)教學使用。高職教育發(fā)展速度很快，課程體系改革也在不斷深化，本教材的編寫我們盡了自己的最大努力，但限于水平，疏漏之處在所難免，懇請專家及使用本教材的師生提出寶貴意見。編者2012年9月

內容概要

《全國高職高專石油化工類專業(yè)"十二五"規(guī)劃教材:物理化學實驗技術》由緒論、基本實驗技術和基礎實驗三部分組成。其中緒論部分簡要介紹了物理化學實驗的目的和要求、測量誤差及數(shù)據(jù)的表達、實驗室安全與防護?；緦嶒灱夹g部分內容包括：溫度的測量和控制、壓力測量技術、氣體鋼瓶與減壓閥、酸度計的使用、光學測量技術、電學測量技術、流動法實驗技術?；A實驗部分選編了23個實驗，涵蓋了化學熱力學、電化學、化學動力學、表面和膠體。 
《全國高職高專石油化工類專業(yè)"十二五"規(guī)劃教材:物理化學實驗技術》可供高職高專院校石油化工生產技術、煉油技術、應用化工、有機化工、煤化工、精細化工、工業(yè)分析與檢測等相關專業(yè)教學使用。

書籍目錄

緒論 第一節(jié)物理化學實驗的目的和要求 一、物理化學實驗的目的 二、物理化學實驗的要求 第二節(jié)測量誤差及數(shù)據(jù)的表達 一、誤差的分類 二、誤差分析 第三節(jié)實驗室安全與防護 一、實驗室用電安全 二、實驗室高壓氣瓶的安全使用 三、實驗室防火安全 四、化學燒傷及割傷的預防 五、汞中毒的預防常識 六、實驗室一般急救規(guī)則 第一篇基本實驗技術 第一節(jié)溫度的測量和控制 一、溫度的測量 二、溫度的控制 第二節(jié)壓力測量技術 一、壓力的簡單介紹 二、氣體壓力的測定 三、氣壓計 四、真空技術 第三節(jié)氣體鋼瓶與減壓閥 一、氣體鋼瓶 二、減壓閥 第四節(jié)酸度計的使用 一、酸度計的測量原理 二、pHS—3D型酸度計 第五節(jié)光學測量技術 一、阿貝折射儀 二、旋光儀 三、分光光度計 第六節(jié)電學測量技術 一、電導的測定 二、電動勢的測定 三、常用電氣儀表 第七節(jié)流動法實驗技術 一、流體的加料方式 二、氣體流量和壓力的控制 三、氣體流量的測定 第二篇基礎實驗 第一部分化學熱力學 第一節(jié)量熱法 一、量熱原理 二、量熱系統(tǒng)熱容量的測定 三、測量反應熱的設備 四、熱漏的校正 實驗一燃燒熱的測定——恒容量熱法 實驗二中和熱的測定——恒壓量熱法 第二節(jié)熱分析法 實驗三固體物質分子量的測定——凝固點降低法 實驗四Bi—Cd二元金屬相圖的繪制——熱電勢測定法 第三節(jié)溶解度法和平衡蒸餾法 一、溶解度法 二、平衡蒸餾法 實驗五三元液系相圖的繪制——溶解度法 實驗六二元液系沸點組成圖的繪制——平衡蒸餾法 第四節(jié)系統(tǒng)壓力的測量 一、靜態(tài)法 二、動態(tài)法 三、飽和氣流法 實驗七液體飽和蒸氣壓的測定——動態(tài)法 實驗八乙醇飽和蒸氣壓的測定——靜態(tài)法 第五節(jié)平衡常數(shù)的測定 一、平衡常數(shù)的表示法 二、平衡常數(shù)的測定方法 實驗九碘和碘離子反應平衡常數(shù)的測定——化學分析法 實驗十甲基紅電離平衡常數(shù)的測定——分光光度法 第二部分電化學 第一節(jié)電解質溶液電導的測量 一、電化學基本概念 二、電解質溶液電導的測量儀器 實驗十一強電解質極限摩爾電導率的測定電導率儀測定法 實驗十二乙酸電離常數(shù)的測定——電導率儀測定法 第二節(jié)電動勢的測定 實驗十三原電池電動勢的測定——對消法 實驗十四電解質溶液活度系數(shù)的測定——電動勢法 第三節(jié)電極極化的測定 一、電化學穩(wěn)態(tài)的含義 二、三電極系統(tǒng)簡介 三、影響金屬鈍化過程的幾個因素 實驗十五碳鋼在碳酸銨溶液中的極化曲線的測定——恒電位法 第三部分化學動力學 一、反應時間的測量 二、反應過程濃度的測定 第一節(jié)化學反應動力學參數(shù)的測定 實驗十六蔗糖水解反應速率常數(shù)的測定——旋光度測定法 實驗十七乙酸乙酯皂化反應速率常數(shù)的測定——電導法 實驗十八丙酮碘化反應速率常數(shù)的測定——分光光度法 第二節(jié)催化劑活性的測定 實驗十九甲醇催化分解的催化劑活性測定——流動法 第四部分表面和膠體 第一節(jié)表面性質的研究方法 一、液體表面性質的研究方法 二、固體表面性質的研究方法 實驗二十液體表面張力的測定——最大氣泡壓力法 實驗二十一活性炭比表面的測定——溶液吸附法 第二節(jié)溶膠的性質與制備 一、溶膠的性質 二、溶膠的制備方法 三、溶膠的除雜方法 實驗二十二高聚物分子量的測定——黏度法 實驗二十三溶膠的制備及其性質實驗——凝聚法 附錄 附錄一國際單位制（SI） 附錄二水的蒸氣壓 附錄三常見物質的蒸氣壓 附錄四水的密度 附錄五某些液體的密度（單位為kg·m—3） 附錄六液體的折射率（25℃） 附錄七水的黏度 附錄八水對空氣的表面張力 附錄九液體的黏度 附錄十摩爾凝固點降低常數(shù) 附錄十一某些有機化合物的燃燒熱 附錄十二不同溫度下Kcl的電導率k 附錄十三一些離子在水溶液中的摩爾電導率（25℃） 附錄十四強電解質的離子平均活度系數(shù)γ+（25℃） 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   （1）溶液的組成 溶液中存在的H+、鹵素離子以及某些具有氧化性的陰離子，對金屬的鈍化現(xiàn)象起著頗為顯著的影響。在中性溶液中，金屬一般比較容易鈍化，而在酸性或某些堿性的溶液中，鈍化則困難得多，這與陽極產物的溶解度有關系。鹵素離子，特別是氯離子的存在，則明顯地阻滯了金屬的鈍化過程，已經鈍化了的金屬也容易被它破壞（活化），而使金屬的陽極溶解速度重新增大。溶液中存在的某些具有氧化性的陰離子（如CrO24—）則可以促進金屬的鈍化。 （2）金屬的化學組成和結構各種純金屬的鈍化性能不盡相同，以鐵、鎳、鉻三種金屬為例，鉻最容易鈍化，鎳次之，鐵較差些。因此添加鉻、鎳可以提高鋼鐵的鈍化能力及鈍化的穩(wěn)定性。 （3）外界因素（如溫度、攪拌等） 一般來說，溫度升高以及攪拌加劇，可以推遲或防止鈍化過程的發(fā)生，這顯然與離子的擴散有關。 為了探索電極過程機理及影響電極過程的各種因素，必須對電極過程進行研究，其中極化曲線的測定是重要方法之一。我們知道在研究可逆電池的電動勢和電池反應時，電極上幾乎沒有電流通過，每個電極反應都是在接近于平衡狀態(tài)下進行的，因此電極反應是可逆的。但當有電流明顯地通過電池時，電極的平衡狀態(tài)被破壞，電極電勢偏離平衡值，電極反應處于不可逆狀態(tài)，而且隨著電極上電流密度的增加，電極反應的不可逆程度也隨之增大。由于電流通過電極而導致電極電勢偏離平衡值的現(xiàn)象稱為電極的極化，描述電流密度與電極電勢之間關系的曲線稱作極化曲線。 測定金屬在溶液中的極化曲線從大的方面來說有兩種方法，即恒電流法和恒電位法。恒電流法就是控制研究電極上的電流密度依次恒定在不同的數(shù)值下，同時測定相應的穩(wěn)定電極電勢值。采用恒電流法測定極化曲線時，由于種種原因，給定電流后，電極電勢往往不能立即達到穩(wěn)態(tài)，不同的系統(tǒng)，電勢趨于穩(wěn)態(tài)所需要的時間也不相同，因此在實際測量時一般電勢接近穩(wěn)定（如1～3min內無大的變化）即可讀值，或人為自行規(guī)定每次電流恒定的時間。 恒電位法測定金屬在溶液中的極化曲線是物理化學實驗中的一個十分重要的電化學實驗。通過極化曲線的測定，可使學生掌握有關金屬電極的極化、陽極的溶解、金屬材料的腐蝕與保護、鈍化和過鈍化、陰極的電沉積等方面的知識。有關恒電位法基本原理將在實驗十五的實驗原理部分作具體介紹。 實驗十五碳鋼在碳酸銨溶液中的極化曲線的測定——恒電位法 （一）實驗目的 （1）掌握恒電位法測定極化曲線的方法。 （2）改變測量參數(shù)測定碳鋼在碳酸銨溶液中的鈍化曲線。 （3）分析各個參數(shù)對碳鋼在碳酸銨溶液中的鈍化曲線的影響。

編輯推薦

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圖書封面

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