copper ['kɔpə] n.铜
tin [tin]
n.锡
iron ['aiən] n.铁
coloring agent 染料
bleach [bli:tʃ] v.漂白, 变白
dye [dai] n.染料, 染色;vt.染
alchemy ['ælkimi] n.炼金术
alchemist ['ælkimist] n.炼金术士
alkali ['ælkəlai] n.碱;adj.碱性的
alcohol ['ælkəhɔl] n.酒精, 酒
mercury ['mə:kjuri] n.水银, 汞,
sulphur ['sʌlfǝ] n.硫磺
textile fabrics ['tekstail 'fæbrik] 纺织品, 纺织物
二、普通词汇
pottery ['potǝri] n.陶器
magic ['mæʤik] n.魔法, 巫术, 戏法
fraud [frɔ:d] n.欺骗, 骗子
come under (notice, influence )
受到astrology
[ə'strɔləʤi] n.占星术, 占星学
elixir [i'liksə] n.不老长寿药
fancifull [fænsiful] adj.凭幻想创造的;不真实的
be superior to [bi:
sju:'piəriə tu]
胜过,
比...好
be doomed to (fate, do sth. ) [bi:
du:md tu] 注定(命运,做某事)
三、参考译文
原始人类通过试验和失败发现了如何去应用一定数量的化学变化。但是古埃及人知道了如何提练铜、锡、铁及贵重金属;知道了如何制造陶器,玻璃,肥皂以及染料;知道了如何漂白和印染纺织物。这些技术就是今天化学工业的开始。
化学的早期科研工作——炼金术,在公元后的前几个世纪里,在埃及的亚历山卓发展起来,产生了两件重大事件:一是埃及人在冶炼、制陶和印染方面的实践知识;另一是古希腊的哲学家的学问,如希波克拉底(世称医学之父)和亚里士多德。同时,炼金术也受到东方巫术和占星术的巨大影响。
希腊哲学家认为对物质的探讨而不是做实验是理所当然的,其中一些哲学家认为所有物质都是同样由这四种“元素”组成——土、火、空气和水。许多人因此认为如果这些元素能被重排,那么一种物质就会转变为另一种物质。例如,一种普通金属也许能变成黄金,炼金术士们的首要目标就是找到这样一种方法。
当伊斯兰的军队在公元7世纪征服了埃及后,炼金术受到了阿拉伯的影响。当阿拉伯人进军西班牙时,有将炼金术带进了西欧。许多阿拉伯单词仍在化学中使用——“碱”,“醇”,甚至“炼金术”本身的意思就是“埃及的技术”。最伟大的阿拉伯炼金术士是Jabir Ibn Hayyan,是和Gerber一样的人物,是重要的两本关于炼金术的著作的作者,并因13世纪的拉丁文翻译版而闻名。Jabir声称水银和硫磺是和希腊人所说的四种元素一样的东西。他说所有的金属都是由水银和硫磺以不同的比例组合而成。有一种神秘的物质,称之为“哲学家之石”,在它的作用下,能改变将普通金属转化为黄金所需的比例。炼金术士们徒劳的花费了几百年时间寻找这种物质。
炼金术在欧洲12世纪及以后几个世纪里,被广泛地研究,并吸引了许多有学问的人的注意。虽然他们制造黄金大努力注定要失败,但是他们的工作导致了大量的新的化学知识和实验方法的发展。然而,许多后期的欧洲炼金术是彻底的骗子,通过各种鬼把戏为相信他们的人祷告,炼金术声名狼藉。到了16世纪上半叶,炼金术士把目标从炼金转向为制药,尤其是他们寻找一种虚幻的物质称之为“长生不老药”,这种功效强大的药,可以治百病,一些人认为它必将被证明为和“哲学家之石”一样不存在的物质。这样的化学发展状况一直持续到1700年。
Unit 2 作为一门自然科学的化学
一、专业词汇
specialty ['speʃəlti] n.专业
organic [ɔ:
'gænik ] adj.有机的
inorganic [‚inɔ:
'gænik] adj.无机的
compound ['kɔmpaund] n.化合物
carbon ['ka:bən] n.碳(元素符号C)
molecule ['mɔlikju:l] n.分子
qualitative ['kwɔlitətiv] adj.定性的
molecular [məu'lekju:lə] adj.分子的
analytical [‚ænə'litikəl] adj.分析的
analysis [ə'nælisis] n.分析, 分解
analyse=analyze ['ænəlaiz] vt.分析, 分解;n.分析
quantitative ['kwɔntitətiv] adj.定量的
composition [kɔmpə'ziʃən] n.成分, 合成物
discipline ['disiplin] n.学科;科目:知识或教学的分支
二、普通词汇
a variety of [ə
və'raiəti əf]
adj.多种的
interdependent [‚intədi
'pendənt] adj.相互依赖的, 互助的
exclusively [ik
'sklu:sivli] adv.排外地, 专有地
traditional [trə
'diʃənəl]
adj.传统的
intellectual [‚inti
'lektjuəl] adj.活跃思维的:用来锻炼理解力的;趋于对美学和哲学问题进行抽象思维的
academic [‚ækə
'demik] adj.学院的, 理论的
thrive [Өraiv] v.兴旺, 繁荣, 茁壮成长
三、参考译文
如果我们认为一门科学是一个系统化的知识体系,那么因为化学是关注自然世界的知识而被称为一门自然科学。有时我们会疑惑为什么没有一个完整的系统使得所有的化学都完美的适合它呢?然而,当前系统之间的差别显示化学依然是一门发展的学科,我们还没有发现它的所有真相、规律和理论,也就是说,化学作为一门科学对于我们来说已经是足够系统化了,它的未来也是一片光明。
人类关于自身和自然的知识已演变为各种各样的科学,独立的科学演变是有其必然性而非人故意的。将自然科学划分为物质的科学和生物的科学,将物质的科学划分为物理学和化学,自然而然的将更大的知识体系划分为更易处理的知识体系。同时,我们理应记住:各种科学的概念、技术、应用都是相互依赖的,不是一门科学或另一门科学所独有的一部分,从这个方面来说,化学是自然科学中一门关键科学,因为每一个人,不管他是否希望从事这一自然科学领域,都至少需要化学知识方面的简单应用和基本原理作为他专业素质的一个基础。
化学用来研究物质性质,物质变化,描述这些变化的规律和原理以及解释它们的概念和理论。传统上,化学被分为四类:有机化学,无机化学,物理化学和分析化学。
有机化学的传统领域首要研究对象是含碳化合物,无机化学研究不含碳的化合物,物理化学是物理学与化学的交叉结合,研究的主要问题有:反应热,分子结构,物质不同状态下的性质,分析化学的重点是开发分析化学组份的精确方法,分析可以是定性的也可以是定量的。近年来,大量的电子仪器的开发加速了化学家的研究工作,并使的更精确的方法和新的测量因子的方法成为可能。
在过去的200年里,化学已成为一门科学。它比天文学年轻但比心理学年长。今天,当一个学生研究一门学科,如化学,很显然课题的所有答案均已知,被完全的“演示出”(在课本上),没有新的东西可发现。因为科学体系的知识包括方方面面,非常庞大,理论知识和应用已获得如此印象(无新的发现这一现象)可理解的。然而,比以往更新的化学知识正不断的在那三个领域被发现。每年,在当前化学文献索引中,有200万条条目;每年至少合成30万个新化合物。一门需要智慧的学科必须提供交流、发现和应用的自由,其结果是,一门需要智慧的学科在学术氛围中茁壮成长。
Unit 3 什么是化学工业的显著特征
一、专业词汇
ammonium [ə'məunjəm] n.铵
ammonia [æ
'məunjə] n.氨, 氨水
nitrate ['naitreit] n.硝酸盐
sodium nitrate [ 'səudjəm
'naitreit] n.硝酸钠
potassium nitrate [pə
'tæsiəm 'naitreit]
n.硝酸钾
reactant [ri:'æktənt] n.反应物
explosive [iks'pləusiv] n.爆炸物, 炸药
nitrogen ['naitrəʤən] n.氮
oxygen ['ɔksiʤən] n.氧
component [kəm'pəunənt] n.成分
fertilizer ['fəti
‚laizə] n.肥料(尤指化学肥料)
anesthetic [‚ænis'Өetik] n.麻醉剂, 麻药
Haber Fritz(1868-1934)
哈伯,弗里兹:(1868-1934)
德国化学家,他因化学合成氨而获1918年诺贝尔奖
corrosive [kə'rəusiv] adj.腐蚀的;n.腐蚀剂
environment [in'vaiərənmənt] n.环境, 外界
flexibility [fleksə'biliti] 柔性,适应性
engender [in'ʤendə] v.造成
conservation [‚kɔnsə'veiʃən] n.保存, 保持, 守恒
vulnerability [‚vʌlnər'biləti] n.弱点, 攻击
expediency [iks'pi:diənsi] n.方便, 私利, 权宜
in view of adv.考虑到, 由于
vigilance ['viʤiləns] n.警戒, 警惕
trivial ['triviəl] adj.琐细的, 价值不高的, 微不足道的
pervasive [pə:'veisiv] adj.普遍深入的
typify ['tipifai] v.代表
harmonious [ha:'məunjəs] adj.和谐的, 协调的
capacity [ke'pæsiti] n.容量, 生产量, 容量, 智能, 才能, 能力
三、参考译文
产品的各种性质和硝酸铵的用途告诉我们什么是化学工业。化学工业的第一个特征:化学工业的操作将自然存在的原料转变为更经济有用的产品。以硝酸铵为例,空气中的自然组分和地球矿产(煤、天然气、水)被转化为硝酸铵,用作化肥、炸药以及作为制备一种广泛的麻醉剂的反应物。
化学工业的另一个特征显而易见:严格的运用新方法解决问题的能力。含氮化肥,对食品供应、满族人口增长至关重要,其扩产的实现,通过开发一项革命性的、低成本的合成氨法——用空气中的氮气制备合成氨。
Haber 合成氨法中氮气有3各路线来源(天然气法,水汽法,焦炉气法),说明了工艺灵活性是化学工业的典型特征。这种高效转换原料的内涵能力是的成本下降并保护了自然资源。Haber 工艺本身,替代了智利的硝酸钠矿,通过空气中丰富的氮气(合成),举例说明了化学工业节约、保护原材料的能力。虽然智利的硝酸钠很丰富,但它们也不是无限的,不能长期的满足当前对氮肥的需求。化学工业生产替代品的能力也减轻了原料进口的脆弱性。
虽然某些化工产品用量很少,但大多数产品有非常重要的意义。硝酸铵作为一个典型重要的产品的例子,既可用作化肥,有可用作开矿的炸药以及合成麻醉剂的原料。硝酸铵的不同用途表明了化工产品的渗投性的影响力。一个特定物质在工业中表现出各种各样的功能并满足人们需要,这是相当普遍的现象。
化学工业一个让人感兴趣的方面是它的产品有鲜为人知的特性。首要原因是许多产品简介的发挥它们的作用。农民知道氮肥而农产品的消费者可能不知道。在大多数情况下,化学工业的生产和产品远离人们的一般知识领域,即使它们生产规模巨大及对社会和经济的影响重大。
硝酸铵的生产给我们提了个醒:化工过程及产品的潜在危险。硝酸铵本身就是炸药硝酸具有危险的腐蚀性,它挥发进入产品的气体具有强烈的毒性。在化学的生产、储运及使用过程中必须小心。总体上,安全记录很好,有其考虑到了严重的危害,但是即使犯下粗心大意或慌乱仓猝之类的错误,其代价是高昂的。
尤其需要警惕的是确保化工过程,包括它们的产品和废弃物,不损害环境。对环境的长期影响,尤其要认真评价。化学工业的产品品种丰富,对国民经济国计民生价值很大,但化工显然要与环境保护协调一致,保持平衡。考虑到大规模生产和安全隐患,安全记录还不错。但是问题依旧,令人满意的解决方案将需要化工行业的全力以赴的去创新。
Unit
4 有机化学
一、专业词汇
phenomenal [fi'nɔminl] adj.现象的
magnetic [mæg'netik] adj.磁的, 有磁性的
optical ['ɔptikəl] adj.眼的, 视力的, 光学的
spectroscopy [spek'trɔskəpi] n.光谱学, 波谱学
compound ['kɔmpəund] 化合物
coal [kəul] n.煤
molecular [məu'lekju:lə] adj.分子的
bond [bɔnd] n.键;结合
conversion [kən'və:ʃən] n.变换, 转化
synthesis ['sinӨisis] n.综合, 合成
molecule ['mɔlikju:l] n.分子
spatial ['speiʃəl
] adj.空间的
nucleus ['nju:kliəs
] n.核子;
nuclei ['nju:kliai
] nucleus 的复数形
X-ray diffraction ['eks
'rei di'frækʃən]
X射线衍射
reaction dynamics [ri:'ækʃən
dai'næmiks]
n.反应动力学
二、普通词汇
ascertain [‚æsə'tein] vt.确定, 探知
engaged [in'geiʤd
] adj.忙碌的, 使用中的
sequence ['si:kwəns] n.次序, 顺序, 序列
particular [pə'tikjulə] adj.特殊的, 特别的
hypothesis [hai'pɔӨisis] n.假设
commercial [kə'mə:ʃəl] adj.商业的, 贸易的
prodigious [prə'diʤəs] adj.巨大的
intimate ['intimit
] adj.亲密的
blossom ['blɔsɔm
] vi.开花, 兴旺, 发展
三、参考译文
虽然有机化学有超过150年的历史,但它的进展比以往任何时候还要快,原因是来自其他科学领域的新的理论概念和实验技术。
有机化学家从事的活动种类可会分为以下几种:
1.
结构分析
2.
合成
3.
反应动力学
通常,在每次反应和反应产物的分离中,结构必须要确定。如果产品怀疑是已知的一种化合物,那么与已知物质的物性比较可确定。从这个意义而言,结构分析是大多数有机化学研究的共性。物理方法(仪器分析)在过去的三十年里已有繁荣发展的景象,其中光学光谱和磁核共振光谱的发展引人注目。这些方法几分钟内就可以搞定未知化合物结构的大量信息,这在以前则需要几个星期甚至几年的化学研究。整个结构的检测也可能通过X-射线衍射的方法以致可以轻而易举的获得典型的煤炭结构的研究,探出任意分子中所有原子的相对空间位置。然而除了原子的分布位置是对分子结构中基性很好的解释外,电子对的相互作用和对原子核及其结构的研究就现代意义上讲仍在积极探索中。
有机化合物合成涉及已知结构的物质有效转化为其它想要的分子结构,要通过一系列特殊的、受控制的化学反应。通过合成,化学家能创作出特别设计的分子来检验一些理论假设或被用来检测药性或其它商业价值。另一方面,一但自然界的物质结构确定了,化学家就一直试图在实验室中合成它们。
第三块活跃的领域涉及的研究是化学转换过程的详细细节。这项工作最终目标是能够定量的预测任一给定的反应速率和产品的属性。这些研究的喜人的成功不仅增加我们有关化学反应的详细细节方面的知识,迅速扩展合成的可能性,而且还给整个有机化学带来一个理论上的统一,这使得有机化学的基本原理更易于教与学。
除了这些现存的发展之外,有机化学工业巨大的扩张也是过去几十年里的特征。
30年来,我们处于一个有机化学时代。未来的有机化学一定会按照同样令人振奋的近几年来发展的特点,大步的迈向上述三个领域所提到的目标。
Unit 5 无机化学
一、专业词汇
compound ['kɔmpaund] n.化合物
urea
['juəriə] n.尿素
ammonium [ə'məunjəm] n.铵
cyanate ['saiəneit] n.氰酸盐
monoxide [mə'nɔksaid] n.一氧化物
dioxide [dai'ɔksaid] n.二氧化物
carbonate ['ka:bəneit] n.碳酸盐
cyanide ['saiənaid] n.氰化物
potassium / sodium / hydrogen cyanide
氰化钾
/ 氰化钠
/ 氰化氢
thiocyanate [‚Өaiəu'saiə‚neit] n.硫氰酸盐(或酯)
carbide ['ka:baid] n.碳化物
element ['elimənt] n.要素, 元素
atmospheric pressure [‚ætməs'ferik
'preʃə] n.大气压力
periodic law [piəri'ɔdik
lɔ:] n. 元素周期表
helium ['hi:ljəm] n.氦(化学元素, 符号为He)
neon ['ni:ən] n.氖
covalent [kəu'veilənt] adj.共有原子价的, 共价的
electrovalent [i‚lektrəu
'veilənt] adj.电价的
nitrogen ['naitrəʤən]n.[化]氮
phosphorus ['fɔsfərəs] n.磷
polyatomic ion [‚
pɔliə’tɔmik 'aiən] 多原子离子
coordination number / compound / effect
/ chemistry 配位数/ 配位化合物/ 配位作用/配位化学
unidentified ['ʌnai'dentifaid] adj.未经确认的;a unidentified flying object 不明飞行物
vital ['vaitl] adj.生死攸关的, 重大的, 生命的
proportion [prə'pɔ:ʃən] n.比例
concept ['kɔnsept] n.观念, 概念
abandon [ə'bændən] vt.放弃, 遗弃
permanent ['pə:mənənt] adj.永久的, 持久的
conform to [kən'fɔ:m
tu:] v.符合, 遵照
descriptive [dis'kriptiv] adj.描述的, 叙述的
prediction [pri'dikʃən] n.预言, 预报
triple ['tripl] n.三倍数
三、参考译文
一个化合物,包含两种或两种以上元素,以固定的比例结合成一种单一物质,关于这一性质的现代思想在19世纪前期就被采纳了。那时已知化合物的数量随着化学家学会去分离和分析在自然界中发现的物质而快速增加。为了组织和简化这些化合物,他们把从有机体,即植物和动物身上获得的那些物质划分为有机物,其它则为无机物。只要没人知道如何把其中一类的化合物转化为另一类化合物,那么这种分类就看起来非常符合逻辑。许多科学家相信,有机物的形成需要尚未被证明的某种生命作用力,它只能由生物体施加。
1828,德国化学家Friedrich Wolher 制备了有机化合物——尿素,通过加热无机化合物氰酸铵而得。他因此证明了不需要任何一种生命作用力去合成有机物,但那种生命作用力的思想一直持续影响了一些化学家好多年。一直到了那种概念被抛弃有机物与无机物之分还在延续。所有的有机物都含碳,但只有少数无机物含碳,接受这样的一个事实,因此有机物的定义转变为:任一含碳的化合物就是一个有机物,除了一氧化碳,二氧化碳,碳酸盐,氰化物,氰酸盐,硫氰酸盐,和某些碳化物。
一旦无机物的定义确定了,那么无机化学可定义为对无机物的研究和形成无机物的元素的研究。无机化学解答问题的答案有三种形式:描述性的,理论性的,技术性的。
描述性的
对一种物质的描述提供了有关物理和化学性质方面的信息,重要的物理性质包括物质在常温常压条件下存在的状态以及如果条件变化时的状态之间的互变,物质的化学性质包括它转变为其他物质的能力(性质),或者通过自身反应或者因为物理条件的改变,或与其他物质反应。
理论性的
理论无机化学的目标是发现通用的规律和基本原理,可以用来解释物质的性质和反应,可以有效预测新的化合物或化学过程,其中最有用的就是元素周期律,有俄国化学家门捷列夫发现。
技术性的
无机化学技术就是把理论和实验应用到工业化的化合物的生产。技术始于经济学、工程学密切相关的。
无机化合物
已知100多种化学元素,除了氦和氖这两种原子外的所有原子与其它原子都能反应生成无机化合物。(无机物分子中)有两种主要的作用力或化学键——共价键和离子键,使化合物中原子结合在一起。
共价键
当两原子吸引共享的电子对时,共价键就形成了。一个共价键只作用于形成该键的两个原子,但是大多数原子一次能形成多个共价键。化合物氟化氢分子中有一个氢原子和一个氟原子,通过一个共价键结合。然而氧原子或硫原子,在许多化合物中形成两个共价键。氮原子或磷原子形成三个共价键。两原子可以共享两对或三对电子形成共价双键或共价三键。
配位数
当离子含有很多原子时称为离子团。在许多这样的例子和核心分子中,一个原子与围绕它的其它原子成共价键,这些围绕的原子个数通常称为中心原子的配位数。这个术语(名词)同样应用于中心离子。例如,氯化钠中,钠离子和氯离子的配位数都是6。
Unit 6 化学工程
一、专业词汇
raw material n.原料
petroleum [pi'trəuliəm] n.石油
synthetic [sin'Өetic] adj.合成的
rubber ['rʌbə] n.橡皮, 橡胶
gasoline ['gæsəli:n] n.汽油
kerosene ['kerəsi:n] n.煤油
furnace ['fə:nis] n.炉子
ceramic [si'ræmik] n.陶瓷制品
fiber fiber ['faibə] n.=fibre 纤维
scalingup n.放大
laboratory bench ['læbərətəri] n.实验台
unit operation n.
单元操作
distillation [‚disti'leiʃən] n.蒸馏
crude oil n.原油
refinery [ri'fainəri] n. 炼油厂
fermentation [‚fə:men'teiʃən] n.发酵
filtration [fil'treiʃən] n.过滤
crystal ['kristl] n.结晶, 晶体
brine [brain] n.盐水
crystallization ['kristəlai'zeiʃən] n.晶化, 结晶(作用, 过程)
extraction [iks'trækʃən] n.萃取法,提取(法)
leach [li:tʃ] v.滤去,浸润
hopper ['hɔpə] n. 漏斗
cyclone ['saikləun] n. 气旋分离器
reactor [ri(:)'æktə] n. 反应器
fluid ['flu(:)id] n. 流体
catalyst ['kætəlist] n.催化剂
.microbial [mai`krəubiəl] adj.微生物的
pharmaceutical [‚fa:mə'sju:tikəl] n.药物
geometry [ʤi'ɔmitri] n. 表面形状;【复数】 geometries缩写 geom.
discharge [dis'tʃa:ʤ] vt.排出,放出
二、普通词汇
be concerned with 参与,干预
be linked to 连接
fortune ['fɔ:tʃən] n.财富
cornerstone ['kɔ:nəstəun] n.奠基石
be concentrated on 关心,集中
outcome ['autkʌm] n.结果, 成果
secure [si'kjuə] adj.安全的, 可靠的
rigorous ['rigərəs] adj.严格的
innermost [`inəməust] adj.最里面的
redresss [ri'dres] vt.纠正;补救
in relation to adv.关于, 涉及, 与…相比
cradle-to-grave adj.一辈子的, 一生的
mature [mə'tjuə] adj.成熟的
三、参考译文
化学工程师通过化学的、生物化学的或物理的状态变化将原料转变为最终产品。在传统上,化学工程将化学工业、石化工业的财富和发展紧密联系在一起。这些工业提供了各种各样的产品:例如合成橡胶,汽油,煤油,用于小麦、稻子或其它蔬菜的专用化肥,用于锅炉或医院的氧气。化学工程的专业知识也总是在更广范围的工业即过程工业发挥主要作用。这些工业包括食品和饮料加工过程,纺织品和纸张生产过程,制药,玻璃和陶瓷,金属萃取,纤维和其它聚合物的生产。化学工程就是如此这样的涉及了消费者每天直接购买的许多日用品的生产制造,但也许不仅仅限于此(日用品),还作为更广范的工业领域产品生产(过程)的原料(即工业品)。
化学工程从化学中分离出来,因为人们认识到化工生产需要的不仅仅是将试验台上进行的化学过程简单的放大。化学工程发展的一个里程碑是“单元操作”这个概念。虽然化工过程各不相同,但是化工生产的生产线却都是有相似的过程步骤即单元操作连接并组织起来。精馏的原理都是一样的,无论我们在炼油厂里作为首要分离步骤的原油精馏,还是(液化)空气精馏分离出氧气和氮气,或是发酵物的精馏生产酒精;从盐溶液中过滤出结晶盐,或从发酵液中过滤出微生物细胞,都由一样的物理过程掌控,都以相似的方式描述。化学工程就这样着重于共性的描述和理解这些单个的单元操作:精馏,气体吸收,结晶,干燥,过滤,萃取,浸润,等等,而不是对每一个化工生产过程的具体描述。因此,这样逐渐发展出了一门方法学,用于不同单元操作过程的设计和开发,用于理解单元操作作为一个完整的化工生产线的一部分是如何工作的。单元操作一直是化学工程学科的中心部分。
发现一个有趣的结果:化工生产线涉及的大部分操作不全是化学过程,而更多是物理过程,例如上面提到的分离过程,还有过程物料的加热和冷却,从一个设备到另一个设备的输送或通过漏斗或旋风分离器对固体物料的输送。虽然化学反应器通常是过程的心脏,但是其它过程步骤对生产线的成功生产也是至关重要的。一个具体产品的合成通常产生一个过程物料,包含未反应完全的反应物和可能的产物。这些化学物质必须从彼此中分离出来,以致未反应的物质能循环回收,所需的产品质量达到具体纯度。
20世纪60年代,随着“化学工程科学”在该学科的确立,迎来了化学工程知识的重大发展。通过重点突出和开发单元操作的内在细节(机理)的定量描述和数学描述,强调传热、传质、动量传递(或流动机理)的相互联系,为化学工程奠定了可靠和严格的基础。反应器的设计也越来越引人注目,化学工程师需要理解的不仅只是反应动力学,他们还需要定义反应物和产物的扩散可能对整个反应速率的研制程度,需要理解传热对反应的作用,需要设计反应器的结构,(反应器内的)流体流动型态能让反应物与反应物之间以及反应物与可能用的催化剂之间有效接触。
最近,更是着重强调用系统方法去研究化学工程,将过程作为一个整体去研究,揭示不同单元操作之间的相互作用,并越来越强调过程的控制策略与可控性。
这些发展的结果是,化学工程与工民建、机械、电子工程并肩站立,作为这四大基本工程学科之一,它的特征是通过特殊方法解决大范围问题;它处理发生在分子水平上的现象,因此化学工程师必须熟悉化学的概念;它也着重系统的方法,观察发生在分子过程中的最内部的细节的同时观察总体景象。化学工程关注反应和分离发生的机理,关注整个过程的集成。化学工程天生就是一个交叉学科,来自于化学和物理学,生物学和其他工程学,材料学和数学,将它们和本身领域的具体知识融合而成。因为化工是以科学为基础的,化学工程涉及基础性和应用性的研究。
虽然化学工程非常成功,说句实话,传统的化工(给人)没用好的印象,它常与肮脏、臭味以及向空气、江河、大海乱排乱放污染物联系在一起。这个行业现在正在花费大量的金钱去治理(修正)其中一些问题,正在着手他面临的新挑战。它必须更清洁更安全的生产;它必须开发更有效的工艺将原料转化为高价值的产品。它必须将废弃物最小化并将回收的作用最大化;它必须完善更有效的供应和使用清洁能源。化学工程师就是这样一些技术开发的中心,贡献他们的才智去解决这些富有挑战性的问题。也许化学工程师最富有挑战性的任务是在化工产品对环境影响的关系中负责的担当化工产品从诞生到消亡的整个生命周期的监护人。虽然化学工程在四大工程学科中最年轻,但是化学工程现在是一个成熟的学科。化学工程正进入一个快速变化和令人兴奋的时期,化学工程师的专业技能、知识和方法有助于解决更大范围的问题,我们确信化学工程未来无限。
Unit 7 质量传递
一、专业词汇
mechanical separation 机械分离
vapor pressure 蒸汽压力
solubility [‚sɔlju'biliti] n.溶度, 溶性
concentration [‚kɔnsen'treiʃən] n.集中, 集合, 专心, 浓缩, 浓度
particle size 颗粒直径
dehumidification [`di:hju:
‚midifi`keiʃən]
n.除去湿气
crystallization ['kristəlai'zeiʃən] n.结晶
miscible ['misibl] adj.易混合的
volatile ['vɔlətail] adj.(液体等)挥发(性)的, 易发散的
lubricate ['lu:brikeit] vt.使润滑, 加润滑油
reflux ['ri:flʌks] n.回流加热; 分馏
flash n.闪蒸,一级气液平衡
rectification [‚rektifi'keiʃən] n.精馏, 净化, 清除
soluble ['sɔljubl] adj.可溶的, 可溶解的
inert [i'nə:t] adj.无活动的, 惰性的
solute ['sɔlju:t] n.溶解物, 溶质
centrifuge ['sentrifju:ʤ] n.离心分离机
thermally ['Өə:məlli] adv.热(量)的, 由热造成的
raffinate ['ræfineit] n.(石油)残油液, 剩余液
diluent ['diljuənt] n.稀释剂
solvent ['sɔlvənt] n.溶剂, 溶媒
aromatic [‚ærəu'mætik] adj.芬芳的
hydrocarbon ['haidrəu'ka:bən] n.烃, 碳氢化合物
kerosene ['kerəsi:n] n.煤油
uranium [juə'reiniəm] n.铀
copper ['kɔpə] n.铜
filtration [fil'treiʃən] n.过滤, 筛选
hydrate ['haidreit] n.水合物; 水合(作用)
equilibrium [‚i:kwi'libriəm] n.平衡;【复数】 equilibriums或 equilibria
differential distillation
微分蒸馏;又称“简单蒸馏(simple
distillation)”
utilize [ju:'tilaiz] vt.利用
disintegrate [dis'intigreit] vt.(使)分解, (使)碎裂
pulp [pʌlp] n.(水果的)果肉, 纸浆
non-aggregate [nʌn
'ægrigeit] adj.合计的, 集合的, 聚合的
三、参考译文
一组混合物的分离操作(分离序列),是基于物质从一相转移到另一相。有三种方法,不想单纯的机械分离,利用了气相压力或溶解性的差异而不是密度或粒径。传递的驱动力是浓度差或溶度梯度,就像温差或温度梯度提供了传热的驱动力一样。这三种方法,涵盖了质量传递这一术语,包括这样一些技术,如精馏、气体吸收、除湿、液相萃取、过滤、结晶及其它。
精馏的功能是通过汽化去分离互溶的液相混合物,把易挥发物质分离为单独的组分或在某些情况,分离为组分组(侧线产品)。酒精与水的混合物分离为各自组分;液化空气分离为氮气、氧气和氩;原有分离为汽油、煤油、燃油和润滑油,以上这些都是精馏的实例。实际上,精馏操作依据下列两个原理中任一个。第一个原理是将被分离的混合物通过再沸产生汽化,并冷凝该蒸汽,不让冷凝液回流到加热釜中与蒸汽接触。第二种方法是基于让部分冷凝液返回加热釜中,同时,这些回流的冷凝液与走向冷凝器的蒸汽紧密接触。这些方法可采用连续或间歇的过程。在化学工程中,经常采用到微分精馏,水汽精馏,一级无回流的部分汽化(闪蒸)和带回流的连续蒸馏(精馏)。
在气体吸收中,与惰性气体混合的可溶性气体,利用它在液体中或多或少的溶解性而从混合物中被吸收出来。用水在氨气与空气的混合物中洗氨是一个典型的例子。溶质随后通过精馏回收,吸收液或弃之或返回使用。当溶质从溶剂液体中返回到气相中,这步操作就是解吸或汽提。
湿润或除湿涉及了纯液体与一固定的不溶于液体的气体之间的物质传递.这些操作多少要比吸收和汽提简单,因为液体只含一种组分,在液相中无浓度梯度,也没有传递阻力。另一方面,传热与传质都很重要,两者相互影响。在除湿过程中,液相是单一组分的液体,其组份与气体物料中去除的组分一样,即溶剂与溶质是同种物质。通常,惰性物质或载气在液体中不溶。通过冷却(器)表面的冷凝去除空气中的水分,(通过)冷凝,从氮气中脱除象CCl4这样的有机蒸汽;这些都是除湿的实例。在润湿的操作中,物质传递方向是从液相到气相。
通常,干燥固体是指从固体物质中去除相对少量的水或其它液体,直到残留的液体含量减少至一个可接受的低值。干燥通常是一系列操作的最后步骤,从干燥器出来的产品通常准备包装。水和其它液体可以通过机械的压力或离心或加热蒸发,从固体中脱除。机械脱水通常比加热脱水便宜,在物料进干燥器之前进行机械脱水减少水份(湿组分)的含量更切实可行。干燥物料的湿组分含量随产品不同而不同,干燥是一个相对概念,仅指湿组分从起始值减少至某一指定的最终值。
在液液萃取中,有时也叫溶剂萃取,一个多组分混合物由(与之不相溶的)溶剂进行选择性的溶解一种或几种组分。萃取后的混合物称为萃余相,富含溶剂的相称为萃取相。从萃余相到萃取相的组分称为溶质,萃余相中剩下的组分称为稀释剂。萃取相离开萃取器后,其中的溶剂(萃取剂)通常进行回收和重复使用。液相萃取一直是实验室中强有力的分离技术。它在大规模工业分离上的应用追溯到20世纪30年代早期,当时,需要一种方法从原油炼制的煤油中脱除芳烃,萃取满足了这种需要。液相萃取作为一种分离和提纯技术已经广泛的应用与化学工业,包括冶炼、核工业、化学品、石油化工、食品、制药和环境污染治理,即范围从铀或铜到抗生素的生产。
通过液体溶剂对固体萃取或浸润,可溶性的物质从它与惰性固体组成的混合物中溶解出来。溶解的物质或溶质,可以通过结晶或蒸发回收。(固体的)浸润和滤饼的水洗相似,浸润装置也装有过滤器装的水洗部件。在浸润中,可溶物质的量通常比普通过滤洗涤的量要大得多,并且,在浸润操作过程中,固体物性也随之改变,当其中的可溶性物质脱除后,(本来)粗糙的坚硬的或颗粒状的固体进料可能会变成浆糊状。
结晶用来获得引人注目的物质和高纯度的均质的催化剂。因为晶体的形成把溶质从熔融体或溶液中分离出来,把杂质留下,所以它是一种分离操作。许多重要的无机物结晶时含结晶水,在某些体系中,形成几种不同的水合物,取决于浓度和温度,这样体系中的相平衡十分复杂。显然,高收率和高纯度是结晶中的重要目标,但是结晶产物的外观和尺寸范围也非常重要。
如果晶体要进一步加工,那么晶体的洗涤、过滤、与其它化学品反应,运输并储存都需要合适的尺寸和统一的尺寸。如果晶体作为销售的最终产品,顾客需要晶体颗粒结实,不结块,尺寸统一,在包装袋中不结饼。因此,晶体尺寸分布必须加以控制。
质量传递的定量处理是基于物质和能量平衡,热量和质量的传递速率和平衡。
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