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化学实验的优点

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化学实验的优点

化学实验的优点范文第1篇

关键词: 苏教版高一化学实验 优点 缺点 建议

苏教版高中化学教材在浙江实施已经有两年多,在教学实践中教师自然而然地将其与人教版教材比较,发现苏教版教材有很多的优点,但也存在很多的缺点。我根据自己的教学过程中的体会,对苏教版高一化学实验的优缺点进行了简单的总结。

一、苏教版高一化学实验的优点

(一)实验图像优点多。

苏教版教材的颜色更丰富,不再是人教版教材中的黑、白、粉红三色调,多数图片都是实物拍摄,比如配制一定物质的量浓度的溶液中就添加了6张图。用图片比较生动直观,适合传递具体、形象的事物,增强了教材的直观性、趣味性和可读性,具有启发和教育功能,尤其能激发学生对化学美的感受,有助于情感、态度和价值观的形成和培养。而且图片能使学生更容易了解实验的正确现象与规范操作,比如部分焰色反应(特别是钾)在高中实验室很难做出一个理想的效果,而新教材增加了图片,使学生通过课本上的实验图片更直观地了解现象。

(二)实验数目、种类多。

化学是以实验为基础的科学,化学实验教学的质量将直接影响学生对化学的学习。旧版高中高一化学教材中实验共有38个演示实验,学生实验共有8个,另外还有5个选做实验(由于实验条件和教学时间的限制,很多学校没有涉及);新教材高一化学必修1共有实验51个,其中观察与思考(演示实验)有27个,活动与探究(学生实验)有24个。(1)化学家眼中的物质世界:10个实验,其中观察与思考3个,活动与探究7个。(2)从海水中获得的化学物质:20个实验,其中观察与思考10个,活动与探究10个。(3)从矿物到基础材料:7个实验,其中观察与思考2个,活动与探究5个。(4)硫、氮和可持续发展:14个实验,其中观察与思考12个,活动与探究2个。新教材中增加了大量的学生探究实验,教师的演示实验也是以探究为中心,还增设了学生实验设计方案课题,我们通过这些探究性实验,不仅能帮助学生理解化学基本概念、基本理论,掌握化学知识和基本实验技能,而且能培养学生的实验能力、观察能力、分析能力,以及科学的研究态度,有利于培养学生自主学习、探究学习和合作学习,激发学生学习化学的兴趣。

(三)强调学生的主体性。

旧教材很少涉及实验的探究性,大都是教师的演示性实验,学生的参与性大打折扣,课堂上学生就好像是观众,看着教师在讲台上表演,表演到精彩部分的时候给点喝彩和欢呼,整个实验做下来,学生丝毫感觉不到实验的乐趣,只能瞪大眼,干着急。在新教材中,实验已经成为课堂的主导,从根本上改变了过去的不足,学生由被动、机械的操作变为主动、探究的实验,活跃了学生思维,开发了学生潜能,使学生成为了实验教学的主体,从实验中去发现、去感受、去探究,学生的潜力在实验的过程中得以挖掘。

(四)实验编排更合理,效果更明显。

在旧教材中学生实验基本上是在学习完新课知识后,以巩固知识、验证性质为目的安排设置的。学生一般是在学完本章知识以后再去做这些实验。这时,学生已经形成了思维定势,认为实验结果就一定要符合所学的知识点。如果在实验过程中出现了和书上不同的现象,学生就会认为是自己在实验过程中出现了偏差,而不去深入地探索实验与理论不符的地方。教师也无从发现实验中的问题,不能及时改进实验,从而不能拓展学生的思维。而且学生已经学过这些知识点,对实验过程中出现的现象不再感觉到新鲜和陌生,因此就没有了成就感,从而自然而然地就降低了做实验的兴趣。而在新教材中实验成为课堂的主导,学生从实验中去发现、去感受、去探究物质的性质,学生的潜力在实验的过程中得以挖掘和体现。

(五)实验现象更加明显。

新教材对部分实验做了改进,使实验现象更加明显。比如电解氯化铜溶液的实验,旧教材用电解槽,而电解槽透明度不高,学生难以观察到现象;新教材用U型管代替了电解槽,使学生很容易观察到铜和氯气的产生。

(六)部分实验注重了环保意识。

随着工业和生活污染物的大量排放,全球环境污染和生态破坏越来越严重,环境保护已成为人们所关注的重大课题。化学是以实验为基础的学科,化学实验室是学生学习化学知识、掌握化学技能、探索化学奥秘的场所。然而,化学实验也是一个较为严重的污染源。因此,在化学实验教学中,教师要不断渗透“保护我们的地球要从我做起,从小事做起”的环保意识。新教材部分实验体现了这个原则。比如必修1的电解饱和食盐水的装置中将阳极产生的氯气用氢氧化钠吸收,铜与浓硫酸的反应的实验装置中也添加了尾气处理装置。

二、苏教版高一化学实验的缺点

(一)环保意识并没有全面贯彻。

新教材的绝大部分实验都没贯彻环保观念。比如在电解实验中电解饱和食盐水的装置中将阳极产生的氯气用氢氧化钠吸收,但电解氯化铜溶液的实验就没有尾气处理装置,而且生成的氯气未作任何处理,直接逸散到空气中,对学生可能会造成危害,并污染环境。有关氯、溴、碘的实验都没有考虑挥发造成的危害。再如铜和浓硝酸的实验中,由于采用是开放的装置,二氧化氮易泄露污染环境和危及师生健康。理论上可用封闭的装置来完成实验,防止二氧化氮外泄,从而控制污染。但多少学校有封闭的装置?即使该学校有封闭的装置,如果多位教师同时上这一课该如何解决?在现实中又有多少教师会使用封闭的装置呢?

(二)该改的没改。

新教材中的部分实验和旧教材完全相同,并没有对旧教材中的问题进行改进。比如用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气的实验装置,在使用旧教材时练习中很多题目会讲到用一个倒置漏斗防止尾气处理的倒吸问题,但新教材的实验依然没有改进。又如潮湿氯气的漂白作用,新教材中的图片和旧教材一样用鲜花做实验材料,但鲜花被漂白的速度非常慢,我们做该实验一般都是前一天处理鲜花,而且鲜花也不能完全被漂白(课本中的图中的鲜花也没有完全被漂白)。再如钠的性质实验中将钠放在石棉网上加热燃烧,结果只在石棉网上看到黑糊糊的一块斑,很难看到黄色的过氧化钠产生。如果将该实验改成:把钠放在两端开口的玻璃管中燃烧,这样燃烧的过程学生可以很清楚地观察,并且燃烧后生成的过氧化钠有一部分粘在玻璃管上,学生可以较好地观察到它的颜色。或者把钠放在坩埚里加热效果也不错。

(三)莫名其妙的更改。

新教材中部分实验的更改让教师感到莫名其妙。比如必修2中乙醇的催化氧化实验,旧教材中的现象已经非常明显,但新教材将该实验中的无水乙醇浸入50℃的热水中,教师都不明白课本这样更改的目的,而且这使实验变得繁琐,结果不少教师上课做实验时依然采用老教材的实验。部分教师猜测这样改的目的是使乙醛挥发,使气味的变化更加明显。但通过实验对比发现这样更改作用并不明显,因为乙醇的气味把乙醛的气味给盖住了。希望编者以后改进实验时最好在教参中加以说明。

(四)失败的改进。

新教材中部分实验的更改是完全失败的,更改的结果是使实验无法实现。比如氯气的性质实验2,旧教材将金属钠放在玻璃燃烧匙中加热再放入氯气中。该实验操作简单,现象明显,但缺点是玻璃匙很多学校都没有,因为这个原因新教材对该实验做了改动。新教材描述的是先在集气瓶中放一团玻璃棉,再将两小块钠放在玻璃棉上,立即通入氯气,结果根本就没反应。一开始我们以为是自己的原因使该实验无法实现,但后来在我市的一次公开课上我们询问了其他学校的教师,发现没有一个学校能将该实验现象做出来。这就明显地说明该实验的更改有问题,而且玻璃棉到底是什么,大家也不清楚。旧教材次氯酸的漂白作用实验装置图,比较繁琐,而新教材中改成了将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中。改动后的实验操作简便,但在布条的选择上有困难,增加了教师的工作负担,而且根据实际操作结果来看,布条的褪色也不明显。

三、几点建议

(1)新教材是完全建立在有一定教学经验的基础上编写的,对于一位只有几年教龄的教师来说使用新教材会出现很多问题,所以我建议编者能从新教师的角度出发,对课本的实验中的描叙尽量详细,即使由于版面的原因课本不能很详细地描述,也要在教参中说明。

(2)对于一些实验希望编者从普通学校的普通实验室出发,实验设计时尽量做到仪器要求简单、设备要求简单,并能统一提供实验材料,以减轻教师负担(比如布条的问题)。

(3)2009的新教材和最初的新教材比较有部分改动,说明编者发现了新教材存在缺点,而发现缺点并能改正缺点的最佳人选就是教师,所以希望编者在改编时能向工作在第一线的教师征求意见,使新教材更加完善。

参考文献:

[1]程正福.苯酚与金属钠反应的实验设计[J].中小学实验与装备,2003,(02).

化学实验的优点范文第2篇

一、发挥电教媒体优势,创造活泼课堂气氛

教师如何运用各种手段为学生创设生动、活泼、愉悦、融洽的学习氛围,是关系到学生能否在课堂上不断产生新知的欲望,集中自己的注意力,并能掌握化难为易的学习方法,是教师施教能力的集中体现。因此,在端正学生思想态度的同时,教师应借助于教学手段来达到创造教学环境,完成教学任务的目的。如在教“学圆周长”时出示一个“实物圆”,让学生用尺子沿圆周量一量,接着问:一个花池怎样量出它的周长?接着,再在实物展示台上画了一个圆,投影到屏幕上,提问:屏幕上的圆你能用尺子沿圆周量出它的周长吗?这时学生相互讨论,没法量。“今天,我们来一起学习圆周长的计算方法,你们想学吗?”一下子把学生注意力集中到怎样求圆周长这个问题上来,充分调动了学生学习的积极性,提高了学生学习的兴趣,引发了学生健康向上的学习动机。学生的求知欲望随之得到激发,课堂气氛特别活跃。

二、发挥电教媒体优势,培养学生观察理解能力,拓展学生创新思维

小学生要认识一种事物,总是从观察开始。观察是认识的基础,观察目的能激起学生的兴趣,唤起学生的注意力,从而为深入地揭示事物的本质特征或联系打下基础。观察的目的是得到结论,掌握本质。而观察中得到的只是感性认识,要把感性认识上升到理性认识,必须经过思维(思考)。如在教“学角的初步认识”时,为了让学生直观建构出抽象的角,可以利用多媒体课件的动画闪烁光点闪动实物(如红领巾)的角的形状,既而把实物(红领巾)的表象去掉,只剩下图形的轮廓,从而抽象出几何角。然后闪烁角的顶点和角的两边,帮助学生抽象概括出:角都有一个顶点和两条边。学生接受起来特别容易。这种由感性到理性,再由理性到感性,在学生的头脑里形成一个完整角的印象,学生不仅有一种身临其境的感觉,而且是通过观察,得出的结论,巩固率远远比传统教学巩固率高,同时也很容易激发学生的学习兴趣和学习动机,拓展学生的思维能力。

三、发挥电教媒体优势,化抽象为具体

要使学生在有限的时间内掌握更多更新的知识,做到既增加教学内容和知识容量,又不增加教学时间和学生负担,只有依据现代化教学方法和手段才能实现。计算机辅助教学,可根据教学的需要,把教学内容在大与小、远与近、动与静、快与慢、虚与实、部分与整体、外表与内观之间相互转化,把许多抽象的难以理解的概念转化成看得见、摸得着的知识,把事物之间的联系形象而清晰地呈现出来,从而缩短认识过程,起到化难为易、化抽象为具体的重要作用。如教“学圆”时,采用计算机辅助教学,荧屏上首先闪动一“个点(”指圆点),

然后顺时针方向哒、哒、哒……地(伴着音响)闪动出圆圈。通过动态演示,使学生形象地感到“圆就是平面上的一种曲线图形”,于是,发现“圆心决定圆的位置,半径决定圆的大小”的道理,从而大大激发学生的学习兴趣,拓宽学生视野,缩短教学时间,达到事半功倍的效果。这种模拟是其他手段所不能代替的。

四、发挥电教媒体优势,有利于教学质量和效率的提高

课堂上利用多种媒体,可以引起学生的注意力和提高学生的学习兴趣,增强学习效果,活跃学生的思维。也可以向学生提供生动、形象的语言,烘托气氛,把学生带到课文的情境之中,帮助学生对课文的理解。对于教师来说,就是在一定的时间内完成比原先更多的教学任务;对学生来说,就是在一定的时间内学到比原先更多的知识。

五、发挥电教媒体优势,深化情感,指导行为

化学实验的优点范文第3篇

关键词:有效教学 教学观念 化学实验

化学实验是化学课程中的重要组成部分,一方面可以验证化学原理,通过对实验现象的观察,掌握基本原理,告别死记硬背的模式,加深对知识的理解和记忆。另一方面学生通过实验操作,提高了动手能力,促进了综合能力的发展。深入教学改革,加强高中化学实验有效教学迫在眉睫。

1.有效教学的内涵及特征

1.1有效教学的内涵

有效教学是一种现代教学理念,主要强调过程评价和目标管理,能够提高教师工作效率,加强学生对知识的吸收和理解。有效教学的关注点在于学生的进步和发展,要求教师提升教学的综合效益,即通过尽可能少的时间、精力和物力的投入,获取更好的教学效果:同时要求教师具备自我反思的意识,善于解决教学过程中遇到的问题。

1.2有效教学的特征

有效教学要求教师具备专业的教学精神和科学的教学观念,保证教学质量:提倡以目标为导向开展教学,教师应根据课程内容有计划地制定教学目标,重视教学的方法和教学设计;在学生的管理上提倡关注学生的学习方式,给予学生高度关怀,营造良好的学习环境,鼓励学生创新和自主学习,促进学生全面发展。

2.高中化学实验教学的现状

2.1地区差异。我国作为发展中的国家,在教育方面还有很长的路要走,就高中化学实验教学而言,不同地区的实验教学发展参差不齐,同一地区的实验教学水平也有很大差别。教育水平发展较快的城市和地区,在教学资源配置方面水平较高,相反,教育水平发展较慢的城市和地区,甚至连最基本的实验教学也无法完成,这些问题需要各地方教育部门加强重视,优化实验教学水平,缩小地区差异。

2.2教学形式。目前高中化学实验教学不够完善,受各种条件限制,严重阻碍了学生的全面发展,影响了学生的学习兴趣。

在教材的设计上,实验课程比重较小、数量不足;实验内容缺少探究性实验,演示实验所占比重较大,学生动手操作的机会非常少,更没有机会自己设计实验:创造性不足,教材中很多实验都是最基础的操作实验,不够贴近日常生活,学生在学习中很难理解和掌握,将课本中的知识与生活中的各种现象相结合;实验后缺少沟通交流、深入思考,探究式学习最重要的意义在于,教师只是提供积极引导和支持,学生应自主寻求答案和信息,理解实验目的和意义;最后在实验测评中,仍以传统卷面测试为主,对提高学生的实验积极性没有任何帮助。

2.3教学观念。科学的教学观念能够促进教学水平的提升,研究显示,目前很多教师没有给予实验教学足够重视,教材中以演示实验为主,缺少探究性实验和拓展性实验,很多教师完全照搬课本上的实验,敷衍了事,没有给学生自己动手操作的时间,缺乏对学生自主设计实验方案的鼓励:此外,多媒体等技术手段也没有得到有效利用,对化学课程的教学观念还停留在传统教育层面。

一些高校领导自身的教学观念落后,不支持和鼓励一些教师去实验,只追求高分和升学率。这主要是由于高校领导面临来自社会及学生家长的压力,对于学生家长来说,唯一的目标就是让子女有个好成绩,考个好的大学,学校出于这些考虑,为了维持较高的升学率,得到社会的认可,只能采用传统的教学方法,放弃实验,增加理论知识的学时。

3.高中化学实验有效教学的建议

3.1改变传统的教学观念。领导的支持是开展有效教学的前提,在这方面,学校应起到积极的组织、宣传作用,为教师提供便利的学习途径和广阔的学习平台,督促教师树立正确的教学观念,丰富专业知识,提高教学水平。教师通过学习开阔自己的眼界,反思自己在教学过程中的不足之处加以改进,理清教学思路,形成自己的教学特色。传统教学观念的改变不是一朝一夕的事,需要社会的支持和理解,只有从根本上消除高校领导的重重顾虑,才能使学校、教师真正为提高学生的综合素质,促进学生全面发展而努力。

3.2优化教学资源配置。在实验装置和器材上,很多学校面临着资源匮乏的问题,主要表现在,实验室和实验设施比较少,无法开展有效的实验教学:实验药品和实验仪器只能满足基本的演示实验,不具备探究实验教学的条件:缺乏经过正规培训的实验员,很多实验无法开展,等等。针对这些问题,相关教育部门及学校应加大对教学资源的投入,为提供全面的化学实验教学提供资源上的支持和帮助。

此外在化学实验教学中,应尽量采用绿色的环保型药品或可再生资源,在源头上减少污染物的产生,促进高中化学实验教学的可持续发展。

3.3改变教学方法。在化学实验有效教学中,应以学生为主体,提高学生的动手能力。教师要能够充分利用教材,激发学生的学习兴趣,引导学生进行深入思考探究,如果一味采用教师演示,学生总结现象得出结论的方法,就会打击学生学习的积极性,学的知识不能融会贯通,容易遗忘。改变传统的教学方法,改变学生被动接受的地位,通过教师引导,使学生学会独立思考,发现问题并解决问题,最大限度地发挥学生潜能。将演示实验转变为探究式实验,给学生自由发挥的空间,在实验的设计、选择、操作和总结分析中,得到最大的锻炼。

3.4加强实验课堂管理。有效的课堂管理取决于教师对课堂秩序及效益的掌控。在化学实验课堂教学中,教师应发挥主观能动性,协调时间、精力、物力的投入及学生收获之间的关系。充分利用课堂时间,提高教学效率,做好充分的课前准备,包括准备实验器材,设计实验环节和教学的流程,保证课程紧凑有效地进行,减少不必要的时间浪费。突出实验的中心思想,围绕实验的主题,把控有价值的信息,提高学生的学习效率。

化学实验的优点范文第4篇

关键词:新课程; 实验; 启发性; 趣味性; 探究性

中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2012)06-066-001

小学科学教材中的实验,有的具有模式化、程式化的特点,实验的启发性不够强,趣味性不够浓,探究性不够深,不能很好地激发学生对实验过程的兴趣,也不能很好地培养学生探究问题的能力。为此,我们在实验教学中,要对实验认真深入地研究,设计一些具有启发性、趣味性、挑战性的问题,引导学生在兴奋状态下主动思考实验,完成实验。

一、重视实验过程的启发性

启发性实验,是在给出课题、提出要求、准备多种仪器用品等材料的基础上,由小学生自行设计实验方案和操作步骤,并创造性地独立完成实验任务的实验方法。这种实验方式集增长科学知识、提高实验技能、培养科研能力于一体,使小学生重在参与,在探究实验结论过程中发展小学生智力,而这种实验方法的掌握,将使小学生获益终身。其实验的一般步骤是:教师创造情境(或从录像、报刊、网上查询),启发小学生思维-提出有探究价值的问题及有针对性的假设-正确设计科学性、可行性方案(常有对照组)-按要求操作实验(常多次进行,以保证数据的可靠性)-通过实验得出与假设相关的结论-进一步引申到实践中应用,同时检验整个实验的正确性。

二、增强实验过程的趣味性

一个巧妙的科学实验设计,可以使枯燥乏味的实验变得有趣味,使比较复杂的实验变得相对简单容易操作,能使学生在实验过程中顺利地解决教学的重点和难点,学生也会感受到实验的乐趣,从而大大提高实验效果。

例如:在讲《液体的热胀冷缩》时,如果按照教材上的实验方法操作,在试管中装满红色水,把带有橡皮塞的细玻璃管,塞住试管竖立放入热水中,虽然最后实验效果也能达到,但是实验整个过程相对比较复杂,操作比较麻烦,稍有不慎实验会失败,而且还存在着一定的安全隐患。我们让学生用手握住酒精温度计的下方红色玻璃泡,问:会发现什么呢?学生会看到红色的液面直往上升,并引导学生继续探究:液面上升的原因是什么?学生觉得实验简单有趣味性,乐意去探究其中原因。用酒精温度计操作这个实验,简单巧妙,安全新颖,实验一目了然,效果非常好。

三、注重实验过程的探究性

“科学课程要以探究为核心”,实验探究是学生获取知识、进行知识创新的重要手段,是培养学生的科学兴趣、科学态度、提高学生科学素养的重要途径。探究既是小学生科学学习的主要方式,也是科学学习的目标。

探究实验要求教师要改变以往的教学策略,构建新型的教学模式。打破“明确问题、实验操作、验证结论”的框框,采用“提出问题、猜想假设、实验探究、得出结论”的模式。探究过程中,教师与学生一起提出问题、作出假设、设计实验方案(包括方案可行性的论证)、实验研究、综合分析现象、解释和交流、作出结论、反思与评价等。

在教学《怎样加快溶解》一课时,我们课题组设计了这样的实验过程:

(1)提出问题:老师到你家做客,想喝一杯冰糖水,怎样才能让冰糖尽快溶解,让老师解解渴呢?

(2)学生根据以往经验提出各种方法:把冰糖碾碎、用热水溶解、用筷子搅拌等方法。

(3)实验探究方法:

①实验条件控制:教师引导学生探讨此对比实验的变量和不变量:水量的多少、水的温度、冰糖块的大小、搅拌情况的控制、放入水中的时间……

②学生分组操作,自由选择实验器材,得出实验事实(如表1所示):

表1:溶解的快慢与哪些因素有关

③总结分析:为什么水的多少不影响溶解速度呢?

④结论。通过实验发现,搅拌、用热水、研成粉末能加快溶解,在水没过冰糖块时,水的多少不影响溶解速度。

⑤探索性实验操作:你能用最快的速度溶解一杯冰糖水吗?全班同学开展溶解冰糖比赛活动,此活动学生不仅要考虑加快溶解的方法选择,还要考虑溶解冰糖时的操作顺序。

此例探究性实验表明:学生对加快溶解的方法的认识更全面,记忆更深刻,知识掌握更牢固,理解更透彻,探索能力与思维的发展同步到位。

这样,学生在自行设计实验的过程中,丰富了想象力,促进了自我发展,激发了学习科学的兴趣,了解了科学探究的基本过程和方法,培养了学生的科学探究能力,同时也让学生证实了自己猜想的是与非,扩展了知识视野,提高了创新思维能力,增强了科学协作精神和学术研讨气氛,有效培养了学生的科学素养。

参文考献:

[1]科学(3~6年级)课程标准(实验稿)[M].北京师范大学出版社.2003

[2]鞠勤,叶禹卿.经典教学案例与创新课堂设计(小学科学)[M].世界知识出版社.2006

[3]张绪培,俞伯军.小学科学教学案例专题研究[M].浙江大学出版社.2005

化学实验的优点范文第5篇

关键词:溶解氧 腐蚀行为 电化学

中图分类号:O646

文献标识码:A

文章编号:1007-3973(2012)006-001-02

某采出水处理厂的处理设备自投运以来,按现有污水处理工艺,处理后回注水腐蚀率约为0.2650mm/a,比0.076mm/a标准达到的要求更严重,污水腐蚀。从国内外油气田对油田腐蚀问题的现有认识,以及对注水水质分析结果来看,该联合站注水溶解氧超标为主要腐蚀因素之一。为了弄清楚该联合站注水系统溶解氧对管材的腐蚀机理,笔者进行了油田注水了一系列的电化学试验研究。

不同氧浓度极化曲线:检索从外地油田采出水的氮气,依照通风时间来算出氧气的浓度范围,再依靠管内氧浓度的测量,测试出极化曲线,从而研究出来不同氧含量对腐蚀反应过程的影响。

不同氧的塔菲尔曲线:调节输出的溶解在水中的氧气,开路电位稳定后,塔菲尔曲线试验,极化曲线如图1。

从测量不同氧的塔菲尔曲线,阴极区的腐蚀电位about50mv塔菲尔趋势曲线变得非常的陡峭,此种情形下,反应离子传输缓慢的反应控制步骤,反应塔菲尔公式的形式转让离子的前提下,提出忽略了浓差极化,根据Tafelmathematical曲线计算,选择无腐蚀电位处理软件处理数据数据范围在50~118mv area263a,从而计算出腐蚀率的计算结果,对油田污水腐蚀速度与氧气浓度降低的解决方案。

1 溶解氧塔菲尔曲线分析

观察图1中氧塔菲尔变化曲线,从图1中很容易得出,不论是阳极或阴极极化曲线形状的观察,许多形状都非常相似,开路电位稳定后范围漂浮为810?0mv。由于电极反应的塔菲尔曲线的形状是具体体现,因此,调节氧含量是由电极反应速率的影响,但不会改变电极反应这么多。输出水的成分相对比较复杂,所以其电极反应也非常有可能更为复杂。为了进行分析过程中,笔者在相同的条件下测试的A3钢在3.5%的钠在比较分析的塔菲尔氯化物溶液。由于不同的氧气浓度极化曲线形状差异并不大,所以可以选择氧气浓度废水在3.5%钠氯化物溶液中的Tafel曲线测量Tafel曲线进行了比较,并不会影响比较分析的结果,测量a3steel在3.5%的钠氯化物溶液中的Tafel曲线,2个红色的曲线是在A3钢在氧含量0.7mg的/L的污水Tafel曲线测量系统。

图2中1号曲线的测量3.5%氯化钠溶液中A3钢的tafel曲线、二个红曲线在含氧量A3钢0.7毫克/升的污水处理系统的测量tafel曲线。

质量分数为3.5%,氯化钠中性溶液、PH=7,一开始,阴极过程氧反应液两极分化,潜在负面的改变方向的潜在析氢阴极也开始发生氢极化反应。

从图2能够看到,即使氯化钠溶液的污水的构成比较复杂,但是其表现出来的系统极化曲线,大概在58mv到150mv面积之内腐蚀,阳极极化曲线呈现平行的状态,斜率相同的极化曲线,这可以解释污水处理系统,阳极反应和3.5%氯化钠溶液中的阳极反应,其中主要呈现的是铁的溶解过程。从而能够得出,斜坡的阴极区基本类似,阴极反应过程也都非常相同。

污水处理系统的阴极极化曲线也是特别复杂,但其阴极曲线根据不同的控制过程分为如下几个曲线(对应a-d曲线):

(a)当阴极极化电流密度小,表面的氧气供应充足,阴极在这个时候,氧电位和电流密度的线性关系,阴极极化电流密度的增加,强极化,氧还原反应电位和极化电流密度测井服从tafel关系。在这个阶段,电极过程的速度主要取决于氧气在阴极电离率。

(b)当阴极极化电流密度的增加,因为氧气浓度极化,离子氧阴极电位的反应与氧扩散过程混合控制。在这个时候,极化曲线变陡。

(c)极化电流密度的增加,造成氧气浓度极化的氧扩散控制毕竟会不断强化,使极化曲线下降陡峭,腐蚀速率得到足够的氧气扩散速率也得到控制。

(d)电位负移到一定值时,氢离子还原反应条件感到满意,在去极化去极化反应的氢气和氧气的阴极过程。

2 不同含氧量的交流阻抗测试

2.1 交流阻抗图谱分析

为了使氧腐蚀的机理得到深入的分析,进一步研究这一部分的交流阻抗技术在污水系统在不同氧含量的反应过程。准备测试和测量塔菲尔曲线的开路电位,包括系统的稳定性,从10KHz扫描到10mHz处结束。不同氧阻抗图显示如图3。试验后的试样表面,发现在工作电极面积由一层黑色的腐蚀产物膜覆盖,但产品松散。

从Q235(A3)钢交流阻抗谱(图3)可以看出,污水系统在不同的氧气测量阻抗通常包括两个时间常数,分别对照于高频端的容抗弧,低频端的不完整的感抗弧,和圆弧半径的容抗在油田污水水消费量增加。高端的容抗弧是由电荷转移反应的物质转移的电阻,电阻的大小直接关系到腐蚀电流的大小,在碳钢电极表面直接溶解高频容抗弧,象征电极表面和解决电双电层对电荷弛豫过程,弛豫过程的电极表面的双电层电容器用三角洲扰动充电后,电荷转移电阻放电恢复到原始状态的过程,因此,高端电容弧半径反应碳钢腐蚀速率。因此,腐蚀碳钢与油田污水的氧含量降低。低频的感抗弧过程中可能产生的反应中间体,腐蚀产物,溶液中的离子在电极表面的吸附和解吸过程有关。电极过程不但由于电极电位的影响,而且还应该通过中间吸附产品覆盖这个状态变量的影响。当然油田污水中含有阴离子表面出现钢解吸过程,这些离子在电极表面的吸附解吸过程将使碳钢交流阻抗谱在感抗弧。

2.2 等效电路模拟

从测量阻抗圆图的低频的感抗弧知识,采埃孚构成,一部分是电荷转移电阻,并是一个中间反应的吸附,解吸过程引起的总的阻抗和感抗阻抗复合r0l,如果可以用符号((Rt(R0L)),电极符号系统遥感Rs(QRt(R0L),等效电路如图4所示。

交流阻抗谱等效电路的R(QR(RL)的拟合,拟合结果表明,在高频区,装修完好,低频区域容易发生偏离,其中最重要的理由是,依据不同的氧含量,实际电极的电极结构的系统接口比较复杂,参数的变化,随着时间的推移和低频区域的测试时间长,电极表面的阻抗偏差变化。

从表1可以看出,转移电阻Rt与油田污水的氧含量增加值表来看,电荷转移电阻逐渐下降。当溶解氧含量比0.2mg/L时,电荷转移电阻和溶解氧含量降低,增加的幅度是小,对于阴极还原反应物的浓度的氧气浓度其决定因素不单单是电极反应控制步骤,可能是阳极反应铁Fe2 + 2的反应控制步骤,当然可能是混合控制污水处理系统;但是当氧含量低于在低浓度上升时,阴极还原反应性能增加显著,再一个因素是氧气浓度电极反应速率。电荷转移电阻和解决方案的大小,直接关系到氧浓度。和反向值和并联电容和电感值相对较小,因此整个电极系统密切相关的大小和电荷转移电阻的阻抗值,逆转录值越大,腐蚀电流密度小的电极系统。