工厂和发电厂的烟囱及其排放的气体

\r 每个地方的马铃薯都因疫病而死掉或腐烂——除了几个地方以外。在那几个 地方,马铃薯正常生长。没人知道是什么原因。因为天气非常潮湿,很多人认为疫 病菌是湿潮腐烂的一种。然而人们注意到,这些未受影响的马铃薯总是生长在炼铜工厂的顺风一面。在1852年,法国科学家米亚尔代发现喷洒了硫酸铜和石灰混合物的葡萄可以避免受到一种十分类似病害——霜霉病的侵袭。1885年,米亚尔代发表了一篇科技论文,论文里提出硫酸铜也可以预防马铃薯晚疫病菌。\r 工厂会排出一些铜化合物。这些污染物质由空气传播,滞留在顺风方向的植 物上。在这种情况下,污染物质反而保护了植物,这一发现促进了铜基杀真菌剂的 开发。因为它杀死了大多数的真菌,包括一些无害真菌,所以现在这种杀真菌剂已 被淘汰。\r 不含铁的金属\r 工业污染物很少能起到有益的效果。事实上,“污染”这个词明确指的是有害 物质。对很多有机体而言,铜化合物是有毒的,除非剂量很小时才不会产生什么影 响。它能毒死鱼,剂量大时会危害大多数植物,持续高剂量也能毒害包括人在内的 哺乳动物。19世纪炼铜厂排出的物质毒死了真菌。类似真菌的有机体严重地损害了重要的农作物,这不是幸运的巧合。\r 炼取金属是应用热能从矿石中分离金属的过程,这是获得铜的主要途径之一。\r 矿石是含有化合物形式金属的矿物质,通常发现在岩石内部。它从岩石中分 离后浓缩,再与能使金属迅速熔化的助熔剂混合,加热到足以使金厲熔化的温度。 在炼铜过程中,石灰岩经常被用作助熔剂。纯铜的熔点是1 982. 12TC1 083. 4°C), 所以矿石一定要加热到高于这个温度。矿石中与金属结合的一些元素彼此反应, 形成化合物,以熔渣的形式附在熔化的金属上。冰铜是熔化的铜、铁、硫以及熔渣 的混合物,从熔炉底部排出。冰铜还可以加热,第二次分离出铜。\r 任何一个高温熔炉都能迅速向上释放热气和颗粒。而且我们可以很容易地看 见气体如何从熔化铜的过程中释放出来,还夹杂了一些含有金属铜、硫酸铜和氧化 铜颗粒的灰尘。\r 另外,尽管该气体对真菌不起作用,可其中却含有燃料燃烧的产物。焦炭作为\r 燃料,是通过把煤在真空状态下加热到1 600—2 300T(871—1 260°C),散出易挥 发成分后得到的。它在高温下燃烧,释放出二氧化碳、氮氧化物和少量的二氧化 硫。硫是降低金属质量的杂质,所以炼金属选用的焦炭含硫量应在1%以内。\r 铜还可以通过电解获得。当电流通过硫酸铜溶液时,从由铜矿石制成的正电 极(阳极)流向纯铜制成的负电极(阴极)。溶液中的铜离子移到阴极,硫酸根离子 移到阳极。\r 氟\r 我们使用的铝几乎都是通过电极获得。金属与氧之间有很强的吸引力,所以 要通过加热矿石从氧化铝中分离金属是很难的,而且成本很高。当纯铝暴露于空 气时,立刻形成薄薄的一层氧化物,完全涩盖着表面。所以通常在铝中加些其他金 属以防止氧化发生。\r 三氧化二铝(A1203)用来制作电池的一列,叫做电解电池列,含有熔化的铝、钠 化合物和冰晶石.冰晶石是含有钠、铝和氟的矿物质(Na3AlF6)。三氧化二铝加热 至1 75(TF(950°C)时,内含的水分全部排出.电流在电池底部从碳阳极流向碳阴 极,三氧化二铝与碳反应: 2AL203 3C—4AL 3C02。熔化的铝从底部流出, 过程中会损失一些氟,所以通过加入氟化铝(A1F3)来替换。损失的氟以气体的形 式释放出去,里面主要成分为氟化氢(HF)。\r 空气运载着氟的化合物顺风而下,停留在植物上。它们堆积在植物上并产生破 坏作用。浓度微小的氟就可以使草地上吃草的牛中毒。过量吸入氟会引起氟中毒。 氟代替了骨头中的钙,骨头变厚了,但同时变得既软又脆,而且在以前没有骨头的地 方也会长出骨头。在炼铝厂顺风方向草地上吃草的牛过去就曾遭遇过氟中毒。\r 树也会受到影响,华盛顿的斯波坎铝矿提炼厂排出的氟化氢曾在1943年损坏 了美国黄松的针叶,到1952年时,50平方英里(129. 5平方公里)以内的树都受到 了影响。\r 该受谴责的不仅是铝生产厂家,由于用来制作砖的黏土也含有氟?所以砖窑也 释放氟。磷酸盐岩石通常也含有氟的化合物,所以在生产过磷酸盐肥的过程中也 释放氟化氢,同时生成可用于建筑工业和大ffl制造业的副产品石裔(硫酸钙水合 物,CaSO., ? 2H20)0\r

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