甲醇燃料优劣<br>甲醇,作为一种含氧的有机化合物,主要可以通过矿物燃料,例如煤或者天然气来合成。100多年前德国人奥托发明的内燃机,究其原理而言,不仅可以使用汽油作为燃料,也同样能够使用包括甲醇或者乙醇在内的醇类燃料工作。与甲醇不同,俗称酒精的乙醇,往往通过生物原料,譬如玉米等农作物来生产。<br>作为汽车燃料的甲醇,分子中含有1个碳、4个氢和1个氧原子。相比普通汽油的燃烧特性而言,具有辛烷值高、自身含氧比例高等优点。<br>辛烷值越高,燃料在内燃机中的燃烧过程就越稳定可控,有利于提升汽车的功率输出,因此近来国际上仍有专攻赛车发动机的工程团队在探索甲醇燃料的应用。燃料自身含氧比例越高,则意味着燃烧过程需要通入的空气量越少,因此形成的空气污染物中氮氧化物就越少,这是甲醇燃料在环保方面的主要优势之一。<br>而甲醇常常为人诟病的缺点,则包括其本身具有的毒性和腐蚀性,以及燃烧产物中的甲醛可能对人体健康造成负面影响等。从理论上讲,虽然这些问题能够通过技术手段予以克服,但依然会拉低甲醇燃料和甲醇汽车对于普通消费者、政府部门和汽车厂商的吸引力。
钢铁制品的腐蚀过程是一系类复杂的化学反应过程。钢铁由铁、碳等元素组成,铁与空气中的氧气、水等发生化学反应而被腐蚀。铁锈不但会影响钢铁制品的质量,还会影响焊接、喷漆等工艺操作。除此之外,铁锈(主要成分Fe2O3·nH2O)表面疏松多孔,不能阻碍内部的铁与氧气、水蒸气等接触,如不及时处理,最终会导致钢铁全部被腐蚀。你知道应如何除去铁表面的锈迹吗?<br>常用的除铁锈方法可以分为物理方法和化学方法两类。物理方法主要是利用打磨的方式除去铁锈,例如用砂纸、砂轮、钢丝刷、钢丝球等进行打磨。化学方法主要是利用酸与铁锈发生化学反应,从而达到除锈的目的。<br>生活中常见的除锈剂主要成分为盐酸、稀硫酸,它们能与氧化铁反应,反应原理为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、 Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。除锈剂沿着锈层和杂质层的裂痕渗透至钢铁制品表面,对锈层和杂质层产生溶解、剥落作用,从而使锈层、杂质和氧化皮从钢铁制品表面脱落。但是酸具有一定的腐蚀性,因此,在除锈时需要身穿防护服。另外,酸与铁会产生氢气,遇明火会发生爆炸,所以,除锈操作时需要禁止烟火。<br>盐酸、稀硫酸都能与氧化铁反应,选择哪种酸进行工业除锈更好呢?在选择时主要考虑四个因素:除锈效果、酸的生产成本、酸的运输储存、使用安全环保。<br>盐酸、硫酸哪一个除锈能力强?我们将带锈的铁钉分别放置于等体积、等氢离子浓度的盐酸和硫酸中,最后发现盐酸的除锈效果更好。通过实验也可说明当其它条件相同时,稀硫酸与金属氧化物的反应速率比盐酸慢。<br>那么从生产、运输以及安全使用方面比较,盐酸、硫酸哪一个更占优势?盐酸的工业制备是通过电解饱和食盐水先得到氢气和氯气,两种气体反应后生成氯化氢气体,经过水吸收形成了盐酸,氯化氢气体并不能无限制地溶解在水中,因此浓盐酸的溶质质量分数最多在37%左右。而硫酸是通过高温煅烧硫铁矿先制得二氧化硫,二氧化硫与氧气反应后生成三氧化硫,三氧化硫被浓硫酸吸收成为焦硫酸,焦硫酸加水转成硫酸。因此,从原料、制备过程以及对环境的影响上,盐酸优于硫酸。