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化学科学概论（大作业）
题目：
化学科学概论
大作业
化学与生活 学 院：机 械 工 程 学 院
班 级： 2016级 六 班
学 号：201602070609 学生姓名：林敏 任课老师：张玮
提交日期： 2017年 4 月 27 日
化学科学概论（大作业）
生活中的化学
学生姓名：林敏 学号：201602070609
浙江工业大学机械工程学院
前言：化学与生活息息相关，譬如厨房中的各种调味品，你知道食盐，小苏打，食醋，白糖等常见调味品是从何而来的吗？又是如何制取与提纯的吗？这些都离不开化学，正是因为这些化学原理才使得我们的菜肴更加鲜美可口。
生活中的化学制品
一、盐的制取
盐的制取主要有以下几种方法： 1.日晒法生产原盐
2.对流法，压裂法生产井矿盐
3.采掘法或滩晒法生产原生盐或再生盐
1.1日晒法生产原盐
我国的海盐生产，一般采用日晒法，也叫“滩晒法”，就是利用滨海滩涂，筑坝开辟盐田，通过纳潮扬水，吸引海水灌池，经过日照蒸发变成卤水，当卤水浓度蒸发达到波美25度时，析出氯化钠，即为原盐。日晒法生产原盐，具有节约能源，成本较低的优点，但是受地理及气候影响，不可能所有的海岸滩涂都能修筑盐田，所有的季节都能晒盐。空气干燥，日照长久，蒸发量大，盐的产量就高，反之，产：量就低。在我国的北方盐场，只有3月至11月才是晒盐季节。
日晒法生产原盐，其工艺流程一般分为纳潮、制卤、结晶、收盐四大工序。1．纳潮
实际上是生产原盐的原料提取过程。海水是盐业生产的原料，为确保生产的正常进行，必须千方百计地保证原料的供应。目前，采用的纳潮方式有两种，一是自然纳潮，二是动 力纳潮。自然纳潮是在涨潮时让海水沿引潮沟自然流人；动 力纳潮一般采用轴流泵将海水引入，其特点是不受自然条件限制。
2．制卤
制卤是在面积广阔的蒸发池内进行的，根据每日蒸发量适当掌握蒸发池走水深度，使卤水浓度逐步提高，最后浓缩成饱和卤。
3．结晶
海水在不断蒸发浓缩过程中，盐类浓度不断增大，当盐类浓度达到饱和时，以晶体形式析出，在过饱和溶液中，不断维持溶液过饱和度，晶体就能继续生长。
4．收盐
就是将长成的盐，利用人工或机械将盐收起堆坨。
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1.2井矿盐的生产
井矿盐生产主要分为采卤和制盐两个环节。不同的矿型 采用不同的采卤方法。提取天然卤的方法有提捞法、气举法、抽油采卤、深井潜卤泵、自喷采卤等方法。在岩盐型矿区大多 采用钻井水溶开采方法，有的采用单井对流法，有的采用双井水力压裂法。
对流法生产井矿盐是目前国际国内开采岩盐矿床比较普遍采用的方法之一，机械化程度较高，成本较低。它利用了岩盐矿具有溶解于水的特点进行开采，具体方法是：打一口井到盐层，下两层套管，外层套管用油升水泥固好井，从其中一层管注入水，溶解盐层，由另一根管子把卤水抽上来。
压裂法生产井矿盐是在地面打两口钻井，下入套管，将井管与井壁封固，从一口井压入高压水，在盐层形成通道，溶解盐层，形成饱和卤水，由另一口井压出地面，交付生产。制盐是在厂区进行的，将蓄卤池净化后的卤水输入罐中，利用蒸汽加热，使水分不断蒸发。卤水经过蒸发后即成为半盐半水的盐浆，再经离心机脱水，输入沸腾床干燥即为成品盐；如果卤水含芒硝较多，可采用冷冻母液或热法提出芒硝；江西盐矿引进瑞士苏尔寿公司的盐硝联产工艺，具有领先的代表性。如果卤水含石膏较多，则提出石膏以保证盐品质量。
1.3湖盐的生产
湖盐分为原生盐和，再生盐，主要采用采掘法或滩晒法。采掘而言，有些湖经过长期蒸发，氯化钠沉淀湖底，不需经过加工即可直接捞取。如柴达木盆地的盐湖，历经数千万年变化；形成了干湖，其盐露于表面。各地目前以采盐机或采盐船进行生产，它的工艺流程大致是：剥离覆盖物——采盐——管道输送(或汽车输送)——洗涤、脱水一皮带机输送一成品盐人坨。至于滩晒法与海盐生产工艺相类似。
制盐是连续生产的，刚生产出来的盐是还是一种盐浆。要用离心胶水的方法甩去多余的盐水，返回到蒸发罐中回收利用。脱水后的盐还是湿盐，要用干热的压缩空气吹干。干燥后的盐如果是用于工业生产的，就可以包装发运了。如果是用来食用的，还得有一个关键的工序――“加碘”。人如果缺碘就会患上“碘缺乏症（IDD）”，大脖子病，智力损害什么的。加碘后的食盐经过包装，运输，然后才走进千家万户，走进我们的生活。
二、小苏打是怎么来的（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3（2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，这是第一步。第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。
三、食醋是怎么来的食醋的工艺流程：原料处理——泡米——磨浆——蒸煮——液化——糖化——酒精发酵——醋酸发酵——取醋——陈酿——过滤——精制——灭菌——包装——检验——成品 生产工艺分固态法及液态法两类。
固态发酵醋是一种传统工艺，产品质量高、风味好，酸味柔和、回味绵长等，这与所用原料精良、参与酿造的微生物种类较多、酶系较全、生产周期较长、经过陈酿等因素有关。但
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也存在缺点，即淀粉利用率低、生产周期长、劳动强度大、机械化程度低等。
液态发酵醋，尤其是液态深层自吸发酵食醋，是近几年发展较快的一种食醋工 艺，其优点是原料利用率高，机械化程度高，劳动强度小，单位产能占地面积小，全封闭发酵生产工作环境较好，但风味与传统食醋相比较，有一定差异，风味纯正、清香等。
3.1传统的固态法酿醋工艺
1、用大曲制醋：以高粱为主要原料，利用大曲中分泌的酶，进行低温糖化与酒精发酵后，将成熟醋醅的一半臵于熏醅缸内，用文火加热，完成熏醅后，再加入另一半成熟醋醅淋出的醋液浸泡，然后淋出新醋。最后，将新醋经三伏一冬日晒液与捞冰的陈酿过程，制成色泽黑裼、质地浓稠、酸味醇厚、具有特殊芳香的食醋。著名的有山西老陈醋。
2、用小曲制醋：以糯米和大米为原料，先利用小曲（又称酒药）中的根霉和酵母等微生物，在米饭粒上进行固态培菌，边糖化边发酵。再加水及麦曲，继续糖化和酒精发酵。然后酒醪中拌入麸皮成固态入缸，添加优质醋醅作种子，采用固态分层发酵，逐步扩大醋酸菌繁殖。经陈醋酿后，采用套淋法淋出醋汁，加入炒米色及白糖配制，澄清后，加热煮沸而得香醋。著名的有镇江香醋。
3、以麸皮为主料，用糯米加酒或蓼汁制成醋母进行醋酸发酵，醋醅陈酿一年，制得风味独特的麸醋。著名的有四川保宁（今阆中县）麸醋及四川渠县三汇特醋。
固态发醋法酿醋，由于是利用自然界野生的微生物，所以发酵周期长，醋酸发酵中又需要翻醅，劳动强度大。目前已采用纯种培养麸曲作糖化剂，添加纯种培养酵母菌制成的酒母，进行酒精发酵，再用纯种培养醋酸菌制成的醋母，进行醋酸发酵而制得食醋。也有采用酶法液化通风回流法，将原料加水浸泡磨浆后，先添加细菌α-淀粉酶加热液化,再加麸曲糖化,糖化醪冷却,加入酒母进行酒精发酵,待酒精发酵结束,将酒醪、麸皮、砻糠与醋母充分混合后，送入设有假底的醋酸发酵池中，假底下有通风洞，可让空气自然进入，利用自然通风及醋回流代替翻醅，并使醋醅发酵温度均匀，直至成熟。酶 法液化通风回流法的产量，出醋率和劳动生产率均比传统法高。
3.2液态法酿醋工艺
传统的液态法酿醋工艺有多种。
1、以大米为原料，蒸熟后在酒坛中自然发霉，然后加水成液态，常温发酵3-4个月。醋醪成熟后，经压榨、澄清、消毒灭菌，即得色泽鲜艳、气味清香、酸味不刺鼻、口味醇厚的成品。著名的有江淅玫瑰米醋。
2、以糯米、红曲、芝麻为原料，采用分次添加法，进行自然液态发酵，并经3年陈酿，最后加白糖配制而得成品。著名的有福建红曲老醋。
3、以稀释的酒液为原料，通过有填充料的速酿塔内进行醋酸发酵而成，如辽宁省丹东白醋。
液态发酵法制醋也渐采用深层发酵新工艺。淀粉质原料经液化、糖化及酒精发酵后，酒醪送入发酵罐内，接入纯粹培养逐级扩大的醋酸菌液，控制品温及通风量，加速乙醇的氧化，生成醋酸，缩短生产周期。发酵罐类型较多，现已趋缶使用自吸式充气发酵罐。它于50年代初期被联邦德国首先用于食醋生产，称为弗林斯醋。
化学科学概论（大作业）
四、白糖是怎么来的目前世界上食糖的主要原料是甘蔗和甜菜。尽管制糖原料不同，但甘蔗糖和甜菜糖在品质上没有差别，白砂糖国家标准对两者同样适用。工厂利用甘蔗、甜菜榨取糖汁，经过沸腾浓缩，中心分离形成糖结晶，这种结晶称为粗糖（或原糖），呈浅棕色。粗糖经过提炼后，成为日常消费的白砂糖。除糖料甘蔗、甜菜外，白砂糖也可由原糖、粗糖等其他含蔗糖分较高的食糖类加工而成。
目前世界各国采用的制糖法或澄清法，主要有石灰法、亚硫酸法和碳酸法三大类。石灰法只能生产出颜色较深的粗糖，而用亚硫酸法却能制出直接消费的白糖(生产的白砂糖称硫化糖)。虽然用这种方法比用碳酸法生产的白糖在洁白度和产糖率等方面都要差，但由于亚硫酸法具有工艺流程较短，设备较少和澄清剂用量较省等优点，所以在国内大、中、小型甘蔗糖厂仍被广泛采用。
生活中化学的感悟
一、未来的化学
在谈到未来化学发展的趋势时，环境问题已经成为世界各国面临的重大挑战。世界各国可获得的自然资源和所拥有的环境容量，与越来越大的需求相比，变得越来越紧缺。从源头上消除污染、节省资源为核心的绿色化学，必将引起化学化工生产方式的变革。与先污染后治理的传统做法截然不同，绿色化学是从源头上消除污染、与生态环境协调发展的更高层次的化学，它要求合理地利用资源和能源、降低生产成本，符合经济可持续发展的要求。
二、化学的感悟
从食用调味品方面我们就可以看出化学与生活息息相关，两者密不可分，化学源于生活并高于生活。化学是一门无处不在的学问，需要我们花费更多的时间去学习和探索。我相信，不久的将来我会发现更多有趣和有用的化学现象，我也会把我学到的化学知识用于实践，在探索中不断的提高自己的化学水平。
参考文献
[1]知乎，百度文库。
