用碳化铝水解法制取甲烷

用碳化铝水解法制取甲烷

作者/收集者：杨琼宝鸡文理学院化学化工系

关于甲烷的制备和性质的教学若不依靠实验，或者实验效果不太理想，只凭教师口述或板书，就会影响教学效果。但是，如果按照教材的描述进行实验，则效果并不理想，且存在着一定的问题。实验要求必须尽可能地除尽药品中所吸收的微量水分，并在研细、混合、装入试管等操作过程，这样不但影响培养学生的基本实验技能，还会使实验复杂化；实验时生成甲烷的量少，速度也慢，难以连续点燃，即使点燃后，火焰也并理论上的淡蓝色，而呈浅黄色，效果不够理想；制取的甲烷因含有杂质，有时会使溴水或高锰酸钾溶液退色，与理论不符等等。

针对上述问题，我们改用碳化铝水解的方法制备甲烷，使实验现象和理论叙述得到统一，收到了良好的效果。

一、实验原理反应方程式：

Al4C3 + 12H2O ==== 3CH4 + 4Al（OH）3（条件加热）

二、实验装置

三、实验步骤

称取7g碳化铝，放入250mL的蒸馏烧瓶内。蒸馏烧瓶上口配置一单孔塞，插入盛有30mL蒸馏水的100mL的滴液漏斗，蒸馏烧瓶的支管口连接一盛有NaOH的洗气装置（可用抽滤瓶代用），依次连接导气管并通入水槽。将蒸馏烧瓶用铁夹固定在铁架台上，隔一石棉网，用酒精灯加热，使蒸馏烧瓶内的反应物始终保持微沸，这样可使反应平缓的发生，气体均匀地连续逸出。若反应太剧烈，则从漏斗管注入冷水使其缓和。这样，可以制取大量的甲烷，依次收集数试管的甲烷气体供性质试验用，然后再用安全点火法进行点燃试验，火焰确为淡蓝色。

该实验操作简便，需要的时间短，且具有制备的甲烷气体量足，点燃后火焰确为淡蓝色，气体中无使溴水和高锰酸钾退色的杂质，实验现象明显等优点，若进行课堂演示实验尤为适宜。

四、问题讨论

1．实验装置的安装应遵循从下到上，从左到右的原则。拆卸时则相反。

2．用NaOH溶液作洗液，一方面可除去杂质所产生的磷化氢、硫化氢等酸性气体，另一方面可使从导管逸出的水蒸气得以冷凝而除去之。

3．实验必须控制好热源，使反应物始终保持微沸，这样一方面可以使用权反应安全平缓的进行下去，另一方面可防止水变为蒸气而逸出。

4．反应完毕后应先拔掉连接洗气装置的导管，然后再移开热源。反之，会发生倒吸现象。

高中化学专题6 金属及其化合物

专题6 金属及其化合物 【课前练习】 1. （09年北京理综·12）由短周期元素组成的中学常见无机物A 、 B 、 C 、 D 、 E 、X 存在如右图转化关系（部分生成物和反应条件略去）。下列推断不正确的是 A ．若X 是Na 2CO 3，C 为含极性键的非极性分子，则A 一 定是氯气，且D 和E 不反应 B ．若A 是单质，B 和D 的反应是- OH +- 3 HCO =H 2O+-23 CO ，则E 一定能还原Fe 2O 3 C ．若 D 为CO ，C 能和 E 反应，则A 一定为Na 2O 2，其电子式是 D ．若D 为白色沉淀，与A 摩尔质量相等，则X 一定是铝盐 答案：A 2.（09年广东文基·65）下列有关金属及其化合物的说法正确的是 A ．1 L 生理盐水（0.9％NaCl 溶液）中含有9 molNa + B ．出土的古代铜制品表面覆盖着铜绿，其主要成分是CuO C ．装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小，熔点比铝低 D ．节日燃放的烟花是某些金属元素发生焰色反应所呈现出来的色彩 答案：D 3. （09年上海化学·25）铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。 （1）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应： Fe 2O 3(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO 2(g) ①该反应的平衡常数表达式为：K= 。 ②该温度下，在2L 盛有Fe 2O 3粉末的密闭容器中通入CO 气体，10min 后，生成了单 质铁11.2g 。则10min 内CO 的平均反应速率为 。 （2）请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态： ① ② 。 （3）某些金属氧化物粉末和Al 粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率（v ）和温度（T ）的关系示意图中与铝热反应最接近的是 。 （4）写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式： ，

沉淀池及水解酸化池设计参数

沉淀池及水解酸化池设计参数 沉淀池设计参数： 平流沉淀池：按表面负荷进行设计，按水平流速进行核算。水平流速为5~7 mm/s。表面负荷：给水自然沉淀0.4~0.6m3/m2.h；混凝后沉淀1.0~2.2m3/m2.h；城市污水1.5~3. 0m3/m2.h。有效水深一般为2~4m，长宽比为3~5，长深比8~12。进出水口均设置挡板，挡板高出池内水面0.1~0.2m，挡板据进水口0.5~1.0m；距出水口0.25~0.5m。挡板淹没深度：进口0.5~1.0m(约为池深5/6左右)；出口处为0.3~0.4m。 竖流式沉淀池：池直径=4~7m，不宜大于8m，池直径与有效水深之比≤3。上流速度为0. 3~0.5 mm/s；中心管下流速度＜30 mm/s。喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍；反射板直径为喇叭口直径的1.3倍，中心管底与反射板间缝隙高度为0.25~0.50m；反射板表面与水平面的夹角为17°，板底距泥面至少0.3m；排泥管下端距池底≤0.2m，管上端超出水面0.4m。浮渣挡板距集水槽0.25~0.5m，板上端超出水面0.1~0.15m，淹没深度为0.3~0.4m。 斜管沉淀池超高0.3~0.5m，清水区保护高度为1.0 m，缓冲层高度为0.7~1.0m，斜管沉淀池表面负荷2~4m3/m2.h为宜。沉淀时间1.5~4h。 水解酸化池设计参数： 水解酸化池放弃了厌氧反应中甲烷发酵阶段，利用水解和产酸菌的反应，将不溶性有机物水解成溶解性有机物，减轻后续处理构筑物的负荷，使污泥与污水同时得到处理，可以取消污泥消化。在整个水解酸化过程中，80%以上的进水悬浮物水解成可溶性物质，将大分子降解为小分子，不仅是难降解的大分子物质得到降解，而且出水BOD5/COD比值提高，降低了后续生物处理的需氧量和曝气时间。 水解反应器对水质和水温变化适应能力较强，水解-好氧生物处理工艺效率高，能耗低，投资少，运行费低，简单易行。 水解反应器设计是以水力负荷为控制参数，有机负荷只作为参考指标。水解反应池内溶解氧应为零，反应器形式可采用悬浮型生物反应器（如UASB）或附着型生物反应器。 名称参数 水力负荷0.5~2.5m3/m2 有机负荷 1.95~8.8kgCOD/m3.d 停留时间2~8h

沼气池的构造原理

2 沼气池的建造技术 沼气的基本知识 2.1.1 沼气及其产生过程 沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼气的过程，叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。 ? 2.1.2 沼气的成分 沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮及其他一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为%。 ? 2.1.3 沼气的理化性质 沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体，它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味、无臭、无毒的气体。甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个氢原子所结合的简单碳氢化合物。甲烷对空气的重量比是，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。 甲烷是简单的有机化合物，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1400 ℃左右。纯甲烷每立方米发热量为千焦。沼气每立方米的发热量约千焦，相当于千克柴油或千克煤炭充分燃烧后放出的热量。从热效率分析，每立方米沼气所能利用的热量，相当于燃烧千克煤所能利用的热量。 ? 家用沼气池的类型 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不同形式。 ? 2.2.1 固定拱盖水压式沼气池 固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图、球形(见图和椭球形(见图三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。

化学工业相关知识

化学工业相关知识 一、化工生产的基本原则： 1、一个生产工艺的实现，涉及许多问题，如化学反应原理，原料选择，设备结构，工艺流程，环境保护以及综合经济效益。一般而言，应遵循“多、快、好、省”的原则。“多”是指原料的利用率或产物的产率高，一般可以从平衡移动角度选择适宜的条件。“快”是指反应速率快，一般可以从化学反应速率角度选则适宜的条件。“好”是指对环境友好，生产过程体现绿色化学的原则，有效利用资源，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂，从源头上防止污染的产生。“省”是指在选择原料、设备、工艺方面应考虑降低生产成本，充分利用原料与能量。 2、化工生产= 1．系统掌握典型物质的工业制法， 济效益，将理论知识转化为实际应用。 2．根据外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律，综合考虑化工生产的适宜条件的选择。既要注意外界条件对二者影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性；既要注意温度、催化剂对化学反应速率影响的一致性，又要注意催化剂的活性对温度的限制；既要注意理论生产，又要注意实际可能性。 （1）对任一可逆反应，增大反应物浓度，能提高反应速率和转化率。故生产中常使廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的利用率，如氮气与氢气的配比为1.07∶3。 （2）对气体分子数减少的反应，增大总压使平衡向增大生成物的的方向移动。但压强太大，动力消耗，设备要求、成本增高，故必须综合考虑。 （3）对放热反应，升温，提高反应速率，但转化率降低，若温度太低，反应速率又太慢，故需使用适当的催化剂。 对吸热反应，升温，加快反应速率，又能提高转化率，但要避免反应物或生成物的过热分解。（4）使用催化剂可大大提高反应速率且不影响化学平衡，但使用时必须注意其活性温度范围，且防止催化剂“中毒”，延长使用寿命。 合成氨适宜条件：500℃、铁触媒、2×107～5×107、循环操作。 根据以上原则，结合合成氨反应的特点即正反应是体积缩小的放热反应分析可知，合成氨的适宜条件是：500℃、铁触媒、2×107～5×107 Pa（20～50MPa），循环操作等。工业上将二氧化硫氧化成三氧化硫的适宜条件是400℃～500℃、催化剂（V2O5），使用过量的空气等。乙醇和乙酸发生酯化反应时，酯化极限为2/3，而常温下达到这个极限（即达到平衡）需要16年，如果温度升到150℃，缩短到只要几天就达到平衡。如果加入适量浓硫酸作催化剂，1～2小时即可达到平衡，但反应进行的程度仍为2/3。实际生产中，可采取两种措施提高这个极限，第一是适当加大廉价原料乙醇的用量，第二是生产过程中利用乙酸乙酯的易挥发性，不断地把生成的乙酸乙酯从反应混合物中分离出去。同时采取这两种措施能又快又多地生产出乙酸乙酯。

宜昌市五峰土家族自治县九年级上学期化学第一次月考试卷

宜昌市五峰土家族自治县九年级上学期化学第一次月考试卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共25题；共50分) 1. （2分） (2018九上·苏州期末) 中国已成为世界第三个独立掌握空间对接技术的国家。神舟八号返回舱在返回时，会与大气剧烈摩擦表面产生超过1 600℃的高温，要通过烧蚀材料的燃烧把这些热量带走。此时发生的变化是（） A . 融化 B . 分解 C . 物理变化 D . 化学变化 2. （2分）(2020·益阳模拟) 下列有关物质的描述，其中正确的是（） A . 侯德榜制碱制得了烧碱 B . 消石灰可用于改良酸性土壤 C . 干冰、冰、可燃冰都属于氧化物 D . 塑料、蛋白质、葡萄糖都属于高分子有机物 3. （2分）下列化学实验基本操作，正确的是（） A . 对装有固体物质的试管进行加热，试管口应略向上倾斜 B . 用滴管滴加液体时，为防止液滴飞溅应紧贴试管内壁 C . 向燃着的酒精灯里添加酒精 D . 用托盘天平称量药品时，称量物放在左盘，砝码放在右盘 4. （2分） (2019九上·莲池期中) 体育课掷铅球活动后，同学们对“铅球”的制作材料进行讨论，有同学认为“铅球”是铁制的，并从实验室借来磁铁吸一下。“吸一下”这一过程属于科学探究中的（） A . 提问 B . 猜想 C . 实验 D . 得出结论 5. （2分） (2017九上·岱岳期末) 下列物质的用途，主要利用了物质的化学性质的是（） A . 铜用于制造导线 B . 粉笔用于写字 C . 生铁铸造铁锅 D . 氧气用于急救病人 6. （2分） 20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手

沼气的起源及发展历史

沼气的起源及发展历史 一、沼气的起源 沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡咕嘟咕嘟往外冒出，气温越高，气泡冒得越多，如果我们把这些小气泡收集起来，用火一点，它就会燃烧。这些气泡内的气体，就是沼气。由于最初人们在沼泽中发现这种气体，所以就给它命名为“沼气”。又因沼气是生物在厌氧条件下产生出来的气体，因此又叫生物气。 根据沼气的来源不同，沼气分为天然沼气和人工沼气两大类。天然沼气是在自然环境条件下有机质被微生物厌氧分解产生的，是自发的厌氧发酵产物。人工沼气是在人为创造厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件下，在特定的装置里，积累高浓度厌氧微生物，分解发酵配制好的有机质而产生的。 在自然界中，沼气分布非常广泛。除人工制取沼气外，沼泽、粪窖、阴沟、城市下水道、海洋深处以及人和动物的消化道中都有沼气存在。譬如：反刍动物的瘤胃就是一个典型的沼气发生器，在牛的瘤胃中有大量的沼气发酵细菌，这些细菌通过消化分解纤维，形成甲烷和二氧化碳，当其打嗝时，这些气体释放出来。自然界稻田中有机质在厌氧情况下，经微生物作用也会释放出甲烷。城市生活污水的地下管网，生活垃圾的填埋场都在自然环境下进行着沼气发酵。总之，沼气发酵是自然界普遍存在的厌氧发酵过程，只要存在厌氧生态系统，就普遍产生沼气，每年从这些地方产生释放到大气中的甲烷可达13亿吨之多，约占大气中甲烷来源总量的90%。天然气也是一种生物气，它是远古年代地底下的动植物残体及其它有机物质在厌氧条件下，经微生物的分解产生的高品位气体燃料，其甲烷含量比沼气中甲烷含量高，一般在95%左右。 二、沼气的成份及燃烧特性 沼气是各种有机物质在隔绝空气，并有适宜温、湿度条件下，经过微生物的发酵作用而产生的一种可燃性气体。它不是单一的气体，而是由多种气体组成的混合气体，含有甲烷、二氧化碳、硫化氢、一氧化碳、氢、氧、氮等气体。其中主要成分是甲烷和二氧化碳，甲烷占总体积的55～70%，二氧化碳含量为30～45%。其它几种气体含量较少，一般不超过总体积的2%。 沼气燃烧主要是甲烷的燃烧。甲烷是一种理想的气体燃料，它无色、无味、无毒，分子式为CH4，分子量为16.04，它和适量的空气混合后即可燃烧，每立方米纯甲烷发热量为34000焦耳，燃烧时发出蓝色的火焰，并放出大量热能。 每立方米沼气的发热量约为20800～23600焦耳，即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7公斤无烟煤提供的能量。由于沼气中含有硫化氢，常会闻到臭鸡蛋的气味，点火

水解酸化池

水解酸化池操作规程 1 水解酸化简介 水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。 酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开，以创造各自的最佳环境。 2 处理过程 2.1 厌氧生化处理的概述 废水厌氧生物处理是指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。 厌氧生化处理过程：高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。 1）水解阶段 水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。 2）发酵（或酸化）阶段 发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主

的末端产物，因此这一过程也称为酸化。 3）产乙酸阶段 在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。 4）甲烷阶段 这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。 2.2 水解酸化分析 高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢，多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。 酸化阶段，上述小分子的化合物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌，但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中，这些兼性厌氧菌能够起到保护严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。 2.3 总结 水解阶段是大分子有机物降解的必经过程，大分子有机物想要被微生物所利用，必须先水解为小分子有机物，这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸化阶段是有机物降解的提速过程，因为它将水解后的小分子有机进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。这也是为何在实际的工业废水处理工程中，水解酸化往往作为预处理单元的原因。两点普遍认同的作用：

沼气发酵

沼气发酵 食品院轻化071 肖小根 目录 ?课程感言 ?沼气发酵简介 ?沼气发酵机理 ?沼气发酵工艺 ?沼气发酵工艺条件 ?沼气池的类型 ?沼气的利用与前景 ?中国发展沼气产业的现实意义 课程感言 “发酵工程原理与技术”这门课程内容分为五篇，前三篇从原料到产物阐述了发酵的整个过程后两篇是对发酵工程的延伸。第五篇讲述的“发酵工厂废物处理和清洁生产技术”是目前我们国家及至全世界都在致力于发展的技术，以应对日趋严重的能源、资源和环境危机。 整本书的主要内容侧重于对发酵工程原理的介绍，大部分内容与“工业微生物学”和“生物化工”相类似，可以说是以往学习的相关知识的综合，在学习过程中也是一种巩固。我认为学习这门课程的目的最重要还是要知道如何去运用它。在本教中关于发酵工程的应用内容不多主要集中在第五篇：关于发酵工厂废物处理和清洁生产技术的介绍。这部分内容我也大略地看过，由于全球环境污染日趋严重，节能减排、防污治污技术必然成为全球的聚集点。对于这方面的内容我也比较感兴趣，我希望能找到一种技术，通过查找一些资料来系统地它认识和了解，同时也希望以此作为一根主线用具体的例子来串连起教材的所有内容，最终我选择了沼气发酵。选择它的理由有三点：1、更贴近于实际生活；2、它能够在节能减排、资源循环利用的条件下有效地改善农村居民的生活；3、该技术已经成熟，相关资料比较多，但亟待大力推广，学习它在将来更有可能用得上。 在介绍沼气发酵这一技术中，我主要引用了：《微生物学教程》（第二版高教出版社周德庆主编）和《发酵工程》（科学出版社韦革宏杨祥主编）和百度关于沼气发酵的内容。 我希望能够通过对“沼气发酵”的全面了解，以后自己可以来建造沼气池。

中国化学发展史

浅谈中国化学发展史 武瞳 兰州城市学院甘肃兰州 730070 摘要：化学的发展，对人类社会的进步至关重要。化学与人们的生活息息相关，了解化学的发展史，有助于我们更好的利用化学。化学的历史渊源非常古老，可以说自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器等等。当时只是一种经验的积累，化学知识的形成和发展经历了漫长而曲折的道路。而它的发展，又极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。 关键词：萌芽炼丹燃素定量化学化学史化学家侯德榜张青莲侯氏制碱法 化学史大致分为以下几个时期： （一）化学的萌芽时期：从远古到公元前1500年，人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属，学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色，等等。这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺，但还没有形成化学知识，只是化学的萌芽时期。 （二）炼丹和医药化学时期：约从公元前1500年到公元1650年，化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金，炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验，虽然他们都以失败告终，但在炼制长生不老药的过程中，在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变，积累了许多物质发生化学变化的条件和现象，为化学的发展积累了丰富的实践经验。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书耕，第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy，即炼金术。chemist 至今还保留昔两个相关的含义：化学家和药剂师。但随着炼丹术、炼金术的衰落，人们更多地看到它荒唐的一面，化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥，中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。 （三）燃素化学时期：从1650年到1775年，是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，进行化学变化的理论研究，使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。继之，化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程，尽管这个理论是错误的，但它把大量的化学事实统一在一个概念之下，解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间，化学家为解释各种现象，做了大量的实验，发现多种气体的存在，积累了更多关于物质转化的新知识。特别是燃素说，认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程，化学反应中物质守恒，这些观点奠定了近代化学思维的基础。这

拟薄水铝石

氧化铝载体是化工领域中使用最为广泛的一种催化剂载体，目前发展趋势主要体现：开发低成本、绿色环保的制备工艺，对氧化铝的孔径及孔径分布进行控制，提高氧化铝的热稳定性，制备纳米氧化铝等。 由于活性氧化铝应用广泛，结构形态变化复杂，作为催化剂载体的γ一 Al 2O 3 ，的制备及性质的研究迄今仍是比较活跃的领域。目前对氧化铝载体的研究 进展主要体现在以下几方面； 一开发低成本、绿色环保的制备工艺 制备氧化铝的方法很多，根据原料的不同，常用的有以下几种制备方法：(1)从铝盐或铝酸盐制备，包括碱沉淀(即酸法)，即用碱从铝盐溶液中沉淀出水合氧化铝和酸沉淀(即碱法)，即用酸从铝酸盐溶液中沉淀出一水合氧化铝；(2)从醇铝制备；(3)从铝汞齐制备。用酸法制备氧化铝时，对原料铝盐的纯度要求很高碳化法制备拟薄水铝石是一种比较年轻的方法，它利用二氧化碳和偏铝酸钠反应制备氧化铝，该法操作简单，无污染、成本低，是一种非常受欢迎的方法。 实际上碳化法也是碱法制备氧化铝的方法之一，就是在NaA102溶液通入CO2，进行沉淀，因为这种方法利用中间产物NaA102溶液和C02废气作为反应原料，是成本最低的工艺路线，且对环境的污染较小，是一种比较有前途的方法，因而对这种方法的研究较多，所以把它专称为碳化法。用C02碳化铝酸钠溶液所制得的氧化铝，可以制成含Na20较低的活性氧化铝通过控制碳化温度、碳化速度和终点pH值等条件可制得不同孔容和孔径的氧化铝，而且碳化法制得的氧化铝还具有比表面积大、纯度高、抗腐蚀好、催化活性高的优点。 在NaA102-C02法成胶过程中存在4种反应：NaOH与CO2的快速中和反应，NaA102与CO2的中和反应，NaA102自发水解反应以及水合氧化铝和Na2CO3的复合反应，即 2NaOH+CO2→Na2CO3+H20 2NaA102+C02+3H20→2Al(OH)3+Na2CO3 NaA102+2H20→Al(OH)3+NaOH Na2CO3+2C02+2A1(OH)3→2NaAl(CO3)(OH)2+H20 拟薄水铝石也称准薄水铝石或假一水软铝石，是含有1．8—2．5个结晶水分子的氧化铝晶体，它是在合成氢氧化铝中最先生成的一种晶相，是氢氧化铝的过渡态，其结晶不完整，典型晶形是很薄的具有褶皱的片晶。拟薄水铝石与氢氧化铝相比，具有不完整的结晶水分子，因此具有许多特殊的性质，．如：拟薄水铝石分子具有空间的网状结构、有较大的孔隙、有发达的比表面积、酸性环境下变为具有粘性胶态物的触变性等。所有的这些特性都使得拟薄水铝石具有了与氢氧化铝完全不同的用途。 1、拟薄水铝石在催化剂行业中的应用 在现代炼油和化学工业中，90％以上的化学反应过程是通过催化过程实现的，因此催化剂已成为实现炼油与化工新工艺、新产品开发的关键。在炼油行业中一般使用固体催化剂，它是由载体和活性组分两部分组成的。载体是固体催化剂所特有的组分，它可以起增大比表面积、提高耐热性和机械强度的作用，是活性组分的分散剂、粘接剂或支载物。 催化剂使用的载体种类很多，如：氧化铝、分子筛、硅胶、硅铝胶、活性炭以及硅藻土等。但氧化铝载体的用量占催化剂载体总用量的一半以上。氧化铝有8种品型，应用最广泛

水解酸化池调试方案

水解酸化池调试方案 一、各类指标参数 1、理论运行控制点：水力负荷(上升流速)、水力停留时间、污泥浓度、污泥回流、B/C。 2、日常主要检测指标：进出水流量、进出水COD和BOD、DO、污泥浓度、PH、SS、SV30、氨氮和总磷总磷(如有要求可检测)、水温(如有要求可检测)、微生物镜检。 3、主要涉及的设备材料：进出水泵(自流方式此项没有)、污泥回流泵、潜水搅拌机或其它同功能推流器、填料。 4、主要涉及的水质监测设备(如无在线检测设施时可参照)： 1) 实验室物化检测设备见附件检测方法中设备要求 2) 涉及到的电子检测设备：流量计、便携式DO检测仪、COD测定仪、氨氮和总磷总磷测定仪、温度计、微生物镜检设备。二、调试前准备 以下各项在无特殊情况下均为同时进行，无主次之分。 1、项目水检测： 1)主要摸查现场排水情况，主要包括现阶段排水量、满负荷排水量、排水周期、各车间或者工业单元排水点、降雨等天气对于排水的影响。

2)与甲方协调，将日常水质监测设备就位。在带泥调试之前，将进水水质检测完毕，其中包括COD、BOD、PH、SS、水温、氨氮和总磷总磷，以及本项目其它主要去除指标。 2、与甲方协调确定污水处理站调试结束后的运行人员，并进行一些前期相关培训。 3、对本项目设备设施进行调试，以确保设备设施正常运行，建议用清水进行试车。 4、联系接种污泥，以确保污泥接种前进场。再联系时，要充分考虑余量，以防突发事件时无污泥可用。 5、与甲方单位协调，确定所需公用工程的情况，包括水、电、蒸汽(如有要求)等。 三、种污泥的选择及驯化培养 总的原则为源污泥的活性再生，水质的适应，定向提升负荷驯化。 1、种泥选择原则： 1) 本项目如有污水处理，原有污泥接种为最优选择。 2) 可选择附近相近生产的企业浓缩消化污泥或脱水污泥。 3) 可选择附近市政污水处理厂的浓缩消化污泥或脱水污泥。 4) 以上都没有，则要选择没有重金属、毒性，且生化活性相对高、进水COD、BOD低于本项目的活性污泥作为种泥培养。

第19课把我们的血肉筑成我们新的长城

第19课把我们的血肉筑成我们新的长城 〖课程标准〗 讲述中国军队血战台儿庄和百团大战等史实，体会中国军民在抗日战争中英勇顽强、不怕牺牲的精神。 知道詹天佑、侯德榜等近代科学技术方面的重要人物及其成就。 知道鲁迅、徐悲鸿、聂耳、冼星海等人的主要成就。 〖教学目标〗 知识与能力 借助讲述血战台儿庄的史实，体会国民党军队在抗日战争中英勇顽强、不怕牺牲的精神。 通过百团大战的史实，体会中国共产党领导下的抗日军民在抗日战争中英勇顽强、不怕牺牲的精神。 讲述中国社会各阶层在抗日战争中以极大的爱国热情，投身于民族解放战争的史实，体会各阶层在抗日战争中威武不屈、不怕牺牲的精神。 知道冼星海、徐悲鸿、侯德榜的主要成就。 过程与方法 学生在课前搜集有关抗日战争和冼星海、徐悲鸿、侯德榜等人的资料，如阅读有关故事书籍、观看有关影片或电视剧，以备上课时使用，锻炼独自搜集、筛选资料的能力。 课堂教学中，请学生讲一讲他们所了解到的有关资料并交流看法，以提高学生用口头语言表达知识和感情的能力，并尝试从不同角度看问题，从而能运用历史的眼光分析历史与现实问题，培养对历史的理解力。 通过本节课后的自我测评题目，形成学生自制表格的能力。 情感态度与价值观 学习我国军民在抗日战争中表现出的英勇顽强、不怕牺牲的爱国激情和民族精神。形成良好的价值观念和个人素质，以及对祖国未来的关切。 通过交流平台、自我测评题目，提高敢于发言、善于和他人进行交流的素质。 〖教学重点难点〗 重点体会中国军民在抗日战争中英勇顽强、不怕牺牲的精神。 难点让学生通过具体史实，体会中国各阶层人民是怎样“用我们的血肉筑成新的长城”，英勇顽强、不怕牺牲反击日本侵略者的。 〖教学方法〗 问题教学法与讨论法相结合。 〖板书设计〗 第１９课把我们的血肉筑成新的长城 一、血战台儿庄――国民党军队的抗战 １．背景 ２．经过 ３．战果 ４．意义 二、百团大战――中共领导下的军队的抗战 １．来由 ２．背景 ３．目标 ４．作战区域

沼气和产生过程

沼气及其产生过程 沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼气的过程，叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。 沼气系统由哪几部分组成？

我国户用沼气系统多属于地下水压式沼气发酵系统，可分为两大类，即静态沼气发酵系统和动态沼气发酵系统。静态沼气发酵系统的代表性池型是标准水压沼气池，动态沼气发酵系统以北方地区的旋流布料自动循环太阳能沼气池为代表。标准水压式沼气池主要有进料间、发酵间、出料间、水压间、导气管、天窗盖等构成。旋流布料自动循环太阳能沼气池，在旧池构成的基础上增值了旋流布料墙、水压酸化间、抽渣管、单向阀太阳能增温装置等构件。 怎样安全使用沼气 沼气是一种取之不尽、用之不竭且清洁、卫生、投资少，能给人类造福的生物能源。但是它和水、电、天然气一样，当人们没有掌握它的安全使用知识和技术的时候，也会给人类带来灾害。使用沼气容易发生的事故，主要是窒息中毒、烧伤和火灾等。 一、“安全第一、预防为主”。这是生产和利用沼气中仍须遵循的基本方针。过去一些地方因对沼气特性和安全使用的科学知识宣传不够，曾经发生多起因沼气用户缺乏安全使用沼气知识而引起的中毒、窒息、火灾、淹溺等严重安全事故，造成生命和财产的重大损失。因此，宣传和普及安全使用沼气的科学知识是发展沼气建设必须高度重视和认真抓好的工作。 二、安全使用沼气知识教育。主要针对沼气生产工，包括一般生产技术知识教育、一般安全使用沼气科学知识教育和专业安全技术知识教育。沼气生产工通过沼气安全使用教育，提高技能，防止误操作；

济南市2019年中考化学试题知识分享

济南市2019年中考 化学试题

济南市2019年初三年级学业水平考试 化学试题 本试题满分100分，考试用时共60分钟。分选择题部分和非选择题部分，满分各为50分。 答题前，请考生务必将自己的姓名、座号写在答题卡的规定位置，并 同时将考点、姓名、准考证号、座号写在试题的规定位置。 答题时，选择题部分每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 非选择题部分，用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题号所提示的答题区域作答。直接在试题上作答无效。 本考试不允许使用计算器。考试结束后，将本试题和答题卡一并交 回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 P 31 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Ag 108 Ba 137 选择题部分共50分 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题四个选 项中，只有一个选项最符合题目的要求） 1．下列诗句描述的景象中，含有光合作用这种化学变化的是 A．金线池边杨柳青 B．滴滴泉珠映日红 C．波涛声震大明湖 D．水高三尺小池平 2．泉城济南，家家泉水，户户垂杨，有“济南山水甲齐鲁，泉甲天下” 之美誉，保护绿水青山，是我们每个公民的责任。下列做法中，不利 ．．于．环境保护的是 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

A．露天烧烤，随意排污 B．节约用水，保泉护泉 C．垃圾分类，再生利用D．拆违拆临，种植花草 3．化学与我们的日常生活密切相关，下列观点中，合理的是 A．服用保健品可替代药物治疗 B．珍爱生命，拒绝毒品，远离烟草 C．食品厂的过期糕点可重新加工再销售 D．过量使用食品添加剂对身体无害 4．化学实验是进行科学探究的重要方式，下列关于实验操作的说法中，不． 合理 ．．的是 A．实验室制取气体时，先检验装置气密性，再加药品 B．向试管中滴加液体时，胶头滴管垂悬在试管口上方 C．加热液体药品时，试管口不可对着自己或他人 D．将pH 试纸直接投入试剂瓶中的溶液里测量其酸碱度 5． 2019年5月12日是我国第11个全国防灾减灾日，今年的主题是“提高灾害防治能力，构筑生命安全防线”，下列做法中，符合安全要求的是A．在加油站里接打电话 B．化工厂厂区严禁烟火 C．危险药品随意放置 D．占用消防通道停车 6．如图是氯原子结构示意图，下列有关叙述中，错误 ．．的是 A．氯原子易形成阳离子Array B．氯元素属于非金属元素 C．氯原子核外有3个电子层 D．氯原子核内有17个质子 7．燃烧是人类很早就利用的化学反应，进行燃烧运用和控制的研究， 意义重大。下列说法中，错误 ．．的是 A．控制燃烧条件可以有效防火、灭火 B．可燃物只要与氧气接触就一定燃烧 C．燃烧和爆燃都属于剧烈的氧化反应 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

拟薄水铝石在催化剂制备中的应用研究进展

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/fa1782171.html, 拟薄水铝石在催化剂制备中的应用研究进展作者：缪清元 来源：《科技资讯》2015年第13期 摘要：拟薄水铝石具有比表面积高、孔容大等特点，广泛用作氧化铝前驱体。综述了近 年来拟薄水铝石在载体及催化剂、分子筛、吸附剂、复合材料等方面的应用，建议未来应注意针对不同催化反应，从改进拟薄水铝石的生产工艺入手，设计提供最优化的拟薄水铝石产品，保证产品质量的稳定性，减小环境污染，降低生产成本。 关键词：拟薄水铝石一水软铝石催化剂制备应用 中图分类号：TQ133.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（a）-0002-02 拟薄水铝石（Pseudo Boehmite，AlOOH·nH2O，n=0.08～0.62）也称假一水软铝石，其组成不确定，典型结构为很薄的褶皱片层，晶粒粒径小于薄水铝石而含水量大于薄水铝石，是一种结晶不够完整的一水软铝石，具有比表面积高、胶溶性好、粘结性强、孔容大等特点，一般在温度450℃以上加热脱水后转变为γ-Al2O3。拟薄水铝石及其衍生物γ-Al2O3广泛用于催化剂、催化剂载体、分子筛及吸附剂等领域。 1 用作黏结剂 拟薄水铝石作为黏结剂不仅有利于载体成型，还会影响所得催化剂的催化性能。 车小鸥等[1]采用自制镁碱沸石分子筛为活性组分、适量拟薄水铝石为黏结剂、田菁粉为 助挤剂、硝酸为胶溶剂，制备了正丁烯骨架异构制异丁烯催化剂，认为加入适量拟薄水铝石作为黏结剂可以增加正丁烯转化率和异丁烯收率，同时少量的拟薄水铝石孔道修饰有助于提高镁碱沸石分子筛催化剂对异丁烯的选择性。孙科等[2]在烟气脱硝选择性催化还原Ce-Mn/TiO2催化剂制备过程中加入拟薄水铝石作为黏结剂，发现不仅明显提升了催化剂的机械强度，并且改善了催化剂脱硝活性和选择性。 2 制备γ-Al2O3涂层 在载体上涂覆一层高比表面积的活性涂层是提高载体比表面积的常用方法，γ-Al2O3是目前最常用的涂层材料，具有高的比表面积，有助于活性组分在浸渍过程中有效的分布。常用制备γ-Al2O3涂层的前驱物为AlOOH溶胶，这种铝溶胶以拟薄水铝石为原料，通过酸胶溶方法制备，工艺简单、易于控制和定量，适宜工业化生产。 刘翻艳等[3]以拟薄水铝石为铝源制备铝溶胶，将其涂覆于堇青石表面，制备了γ-Al2O3/ 堇青石载体，再浸渍PdCl2溶液，制得Pd/γ-Al2O3/堇青石催化剂，比表面积较大，用于甲烷催化燃烧反应催化剂活性较高。田久英[4]等以拟薄水铝石为原料，硝酸为胶溶剂，添加聚乙

常见的拟薄水铝石生产方法

常见的拟薄水铝石生产方法拟薄水铝石的制备过程主要包括中和或水解成胶，再进行老化（对结构尚未完全稳定的新鲜固体形成物在特定环境条件下保持一定时间，使其结构按一定要求转化成相对稳定的产物，有些场合成为陈化、晶化、熟化等）处理，最后通过过滤、洗涤、干燥、粉碎而制得。国内外相关资料报道拟薄水铝石的制备方法很多，实际可产业化的主要有中和法及有机醇铝水解法等工艺。其中，国外以德国为代表，采用有机醇铝水解法生产的拟薄水铝石称为SB粉，是齐格勒法合成高密度聚乙稀过程中的副产品，化学纯度高，孔容和比表面积大，一直占领国际主要市场。因其属于用溶胶成形法制成，属于高档产品。国内以铝酸钠溶液碳酸化法为主，生产中低档产品。 1.酸碱中和法 中和法是采用不同含铝原料及相对应的沉淀剂，在一定条件下进行中和反应生成基本相为无定形的氧氧化铝产物，然后经多工序处理作业而得到拟薄水铝石。其制备工艺较多，例如氯化铝与氢氧化钠溶液反应成胶： 中和法选择的含铝原料与沉淀剂及其制备技术参数不同，所得拟薄水铝石的理化性质各具特色，适应下游制品的应用也不尽相同。此类液—液反应的中和法加工过程略显复杂，所生产的氯化盐和硫酸盐等盐类需要进行专门处理，制造成本较高。

2.碳化法 碳酸化法是中和法的一种，不仅用于烧结法生产氧化铝中的分解工序，在适宜的分解工艺制度和设备条件下也可以用来制备拟薄水铝石。实际上碳酸化法也属于中和法，区别在于它是气液反应过程成胶。以铝酸钠溶液为原料，做沉淀剂，其化学反应通式为： 碳酸化成胶采用低温、快速、低PH值成胶工艺制度，溶液的初始温度、浓度、通气速度及值等控制参数的微小变化都将直接影响成胶产物、后处理作业及最终产品的质量，特别是形成晶相的纯度、胶溶指数、胶溶速率等关键技术指标。快速成胶的产物多为无定形并伴有少量丝钠铝石复盐生成，这都需要经过老化等后续加工过程才能获得符合使用要求的拟薄水铝石产品。 3.有机醇盐法 有机醇铝水解法是借金属铝能够生成有机化合物的特性，在一定条件下先制备有机醇铝Al(OR)3（OR示为铝氧基），然后再进行水解反应而得到拟薄水铝石： 有机醇铝水解法制备的拟薄水铝石与其他工艺生产的产品相比较，具有化学纯度高、杂项少、结晶度及胶溶性能好等特点。但产品价格昂贵，只适合在高端产品中使用。 本公司与日本住友化学以及德国sasol公司均采用有机醇盐法制 备拟薄水铝石，此方法生产的拟薄水铝石纯度可达5N，化学纯度高，

沼气池的构造原理(附设计图纸)

2 沼气池的建造技术 2.1 沼气的基本知识 2.1.1 沼气及其产生过程 沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼气的过程，叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。 2.1.2 沼气的成分 沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮及其他一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为0.034%。 2.1.3 沼气的理化性质 沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体，它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味、无臭、无毒的气体。甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个氢原子所结合的简单碳氢化合物。甲烷对空气的重量比是0.54，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、0.1千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。 甲烷是简单的有机化合物，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达 1?400? ℃左右。纯甲烷每立方米发热量为36.8千焦。沼气每立方米的发热量约23.4千焦，相当于0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃烧后放出的热量。从热效率分析，每立方米沼气所能利用的热量，相当于燃烧3.03千克煤所能利用的热量。 2.2 家用沼气池的类型 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不同形式。 2.2.1 固定拱盖水压式沼气池 固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图2.1)、球形(见图2.2)和椭球形(见图2.3) 三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。