銅的化學(xué)分析方法范文

時間:2023-11-13 17:51:02

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銅的化學(xué)分析方法

篇1

關(guān)鍵詞:水泥化學(xué)分析 數(shù)理統(tǒng)計

中圖分類號:TQ172文獻標(biāo)識碼: A

前言:

在水泥生產(chǎn)控制或日常例行分析檢驗中,一般采用快速化學(xué)分析方法。而所用快速方法與標(biāo)準(zhǔn)方法或公認(rèn)是準(zhǔn)確的經(jīng)典方法是否具有相同效果,某一方法有無系統(tǒng)偏差,以及一種分析方法的最大允許誤差的確定等,只有運用數(shù)理統(tǒng)計方法才能得出正確的評價或推斷。

一、關(guān)于異常值的剔除

在化學(xué)分析過程中,誤差總是不可避免的。在一組測定結(jié)果中,有時會出現(xiàn)一兩個與其余數(shù)值相差較大的“離群”的結(jié)果。如果把這樣離群的結(jié)果去掉,便可得到一組更為接近的數(shù)據(jù)。但是,直觀上簡單判斷往往是不符合客觀實際的。從誤差理論的角度來考慮,所謂異常值只有在兩種情況下可以剔除:一是在化學(xué)分析過程中的確是由于粗枝大葉或某種意外事故造成差錯所出現(xiàn)的結(jié)果。這種結(jié)果應(yīng)在發(fā)生差錯后立即予以舍棄,二是在歸納整理試驗結(jié)果過程中發(fā)現(xiàn)離群數(shù)值,按一定規(guī)則進行檢驗后再決定取舍。

剔除異常值的方法很多。在我們的實驗工作中多采用的是格拉布斯((Grubbs)檢驗法。

假如使用同一化學(xué)分析方法分析同一試樣得到一組結(jié)果從小到大地排列為x 1 ,x 2 ... ... Xn,平均值為x,標(biāo)準(zhǔn)偏差為S。則測定值xi(i=1,2,一n)與平均值,的偏差,以標(biāo)準(zhǔn)偏差S為尺度來衡量時就不應(yīng)太大。根據(jù)這一思路得統(tǒng)計量:

式中:

然后由附表1查出對應(yīng)于數(shù)據(jù)個數(shù)n和選定的顯著性水平a的臨界值(在一般化學(xué)分析中通常取5%的顯著性水平,即a = 0. 05),若算得的G1或G2值>臨界值,則被檢驗的數(shù)值x1(最小值(或Xn(最大值)為異常值,應(yīng)予剔除,若G1或G2值

現(xiàn)以硫酸鋇重量法(銀坩堝一氫氧化鈉熔融處理試樣)測定明礬石膨脹水泥中SO3的一組分析結(jié)果(表1)為例,來說明上述方法的具體應(yīng)用。

表1 明礬石膨脹水泥中三氧化硫的測定結(jié)果

由表1所列結(jié)果知:

故得統(tǒng)計量:

如果選擇0.05顯著性水平,則由附表1查得相對于n=10的格拉布斯檢驗臨界值為2.290。今G1=2.367,大于臨界值2.290,應(yīng)判為異常值予以剔除。而G2 = 0.918,小于臨界值2.290,不屬于異常值,應(yīng)予保留。

應(yīng)用格拉布斯檢驗法,可同時剔除一個以上的數(shù)值,但不應(yīng)按剔除后余下的測定結(jié)果的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,再作第二次剔除,

格拉布斯(Grubbs)檢驗臨界值 附表1

二、兩種化學(xué)分析方法是否具有相同效果的檢驗

在水泥生產(chǎn)控制或日常例行分析中,所用快速化學(xué)分析方法與國家標(biāo)準(zhǔn)方法或公認(rèn)淮確的經(jīng)典方法是否具有相同效果,是判斷該快速方法能否代替國家標(biāo)堆方法或經(jīng)典方法的依據(jù)下而介紹數(shù)理統(tǒng)計中比較簡便的成對對比法。

選取n個不同類型的試樣,各用兩種分析方法測定一次或兩次(取平均值)?,F(xiàn)以xi代表方法一測得的結(jié)果,以Yi代表方法二測得的結(jié)果,則每對結(jié)果的差值Di=Xi-Yi,平均

差值

如果兩種分析方法沒有顯著性差異,則平均差值D,與零之差,以平均差值的標(biāo)堆偏差SD為尺度來衡量時就不應(yīng)太大。據(jù)此,提出下式作為檢驗兩種分析方法是否具有相同效果的統(tǒng)計量:

按上式計算的t位,如果小于附表3相當(dāng)于自由度為(n-1)的顯著性水平a為0.05的臨界值時,則認(rèn)為D同零沒有顯著差異,也就是兩種分析方法具有相同效果,可以相互代用;反之,則認(rèn)為兩種分析方法存在著顯著性差異,在不降低分析準(zhǔn)確度的情況下,彼此不能相互代用。

現(xiàn)以測定明礬石膨脹水泥中SO3的燃燒法與硫酸鋇重量法(鎳坩堝一氫氧化鉀熔融處理試樣)是否具有相同效果的檢驗為例,來說明下述公式的具體運用。兩種分析方法測得SO3的結(jié)果列于表2。

由表2所列結(jié)果得統(tǒng)計量:

燃燒法與硫酸鋇重量法測定SO3結(jié)果的統(tǒng)計檢驗 表2

科克倫(Cochran)檢驗l臨界值 附表2

當(dāng)自由度為10-1=9時,由附表3查得t 0. 05=2.262。今t=0.422< to.o5=2.262,所以兩種分析方法具有相同效果,可以相互代用,這在95%的情況下是不會發(fā)生顯著偏差的。

附表3 t值

三、水泥化學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)設(shè)計

1、系統(tǒng)的主要內(nèi)容

該系統(tǒng)主要采用的水泥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》、GB/T 176-2008《水泥化學(xué)分析方法》,實現(xiàn)水泥產(chǎn)品化學(xué)分析檢驗項目實驗數(shù)據(jù)自動采集、自動計算與校核,結(jié)果分析評定。系統(tǒng)主要包括6個通用硅酸鹽水泥化學(xué)分析檢驗項目的數(shù)據(jù)信息處理模塊:燒失量的測定一灼燒差減法;三氧化硫的檢測一硫酸鋇重量法(基準(zhǔn)法);氧化鎂的測定一EDTA滴定差減法(代用法);氯離子的測定一磷酸蒸餾一汞鹽滴定法(代用法);堿含量的測定一火焰光度法(基準(zhǔn)法);不溶物的測定一鹽酸一氫氧化鈉法。

2、實驗數(shù)據(jù)處理流程

首先系統(tǒng)管理員使用系統(tǒng)賬號和密碼,登陸水泥化學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng),完成樣品編號的錄入或根據(jù)樣品編號查詢實驗記錄和進展情況;如果記錄已存在,顯示原始記錄的詳細(xì)信息,如果記錄不存在,系統(tǒng)會提示“暫無信息,請先添加”,系統(tǒng)管理員可向?qū)嶒瀱T發(fā)出檢驗指令。

實驗員使用用戶名和密碼,通過IE瀏覽器登陸水泥化學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng),在選擇的實驗項目界面下,按照實驗流程錄入實驗原始數(shù)據(jù)后,保存成功后,系統(tǒng)提示“保存成功”,刷新原有頁面。點擊“提交”按鈕,點擊“導(dǎo)出W ord”按鈕,系統(tǒng)自動導(dǎo)出W ord文檔的檢驗原始記錄。

3、系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.1用戶登錄系統(tǒng)

系統(tǒng)設(shè)置系統(tǒng)管理員、實驗員兩個角色,用戶按照預(yù)先設(shè)定的用戶名和密碼登錄系統(tǒng),系統(tǒng)管理員可以根據(jù)需求增加、修改或刪除用戶信息,并查詢系統(tǒng)內(nèi)所有角色,管理員可以增加、修改、刪除實驗員信息。

3.2實驗樣品編號信息的錄入與查詢

系統(tǒng)管理員登陸系統(tǒng)界面后,首先完成樣品編號和該編號樣品信息內(nèi)容的錄入。實驗員注冊登錄系統(tǒng)界面后,選擇實驗樣品編號,查詢相應(yīng)的樣品名稱,規(guī)格型號等相關(guān)信息以及該樣品需要檢驗的實驗項目,如圖1所示。按照實驗室管理要求,實驗員無法看到樣品的詳細(xì)信息,例如:生產(chǎn)企業(yè)、委托單位等樣品信息。

圖1

3.3實驗數(shù)據(jù)信息的錄入

實驗員在選擇樣品和檢驗項目后,系統(tǒng)進入實驗數(shù)據(jù)信息錄入界面,以下以水泥氯離子實驗數(shù)據(jù)信息錄入為例,實現(xiàn)了水泥氯離子實驗中實驗環(huán)境、稱樣量、空白實驗消耗硝酸汞標(biāo)液等信息數(shù)據(jù)錄入,系統(tǒng)完成準(zhǔn)確計算和顯示。

3.4實驗數(shù)據(jù)的處理與原始記錄的生成

實驗員按照實驗流程錄入實驗原始數(shù)據(jù)后,保存成功后,系統(tǒng)提示“保存成功”,刷新原有頁面。點擊“提交”按鈕,系統(tǒng)自動處理實驗數(shù)據(jù)并顯示實驗結(jié)果,當(dāng)實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤,系統(tǒng)自動顯示紅色報警。當(dāng)系統(tǒng)自動處理實驗數(shù)據(jù)后根據(jù)GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》各項目標(biāo)準(zhǔn)值,對檢驗結(jié)果進行判定,給出“合格”或“不合格”的結(jié)論。

結(jié)語:

有關(guān)數(shù)理統(tǒng)計的計算方法很多。本文只是結(jié)合工作中的計算實例,向水泥廠化驗室簡單介紹數(shù)理統(tǒng)計方法的某些具體應(yīng)用,以期對提高水泥化學(xué)分析水平和加強質(zhì)量管理方面,起到一點拋磚引玉的作用。

參考文獻:

篇2

本文主要介紹了再生纖維素纖維和棉纖維常用的3種定量分析方法,即手工分離法、纖維投影分析法、化學(xué)分析法,并詳細(xì)分析了3種方法的特點和應(yīng)用局限。

關(guān)鍵詞:紡織品定量分析;再生纖維素纖維/棉;纖維投影法;手工分離法;化學(xué)溶解法

新型再生纖維素纖維屬于綠色無污染的新型纖維,有著良好的物理化學(xué)等性能,特別引人注目的是Model、Tencel、麗賽等新一代再生纖維素纖維,這類纖維既保持了一般纖維素纖維吸濕、透氣、柔軟、舒適的特點,又克服了天然纖維素纖維和傳統(tǒng)再生纖維素纖維生產(chǎn)和使用中的諸多缺點,同時具有一些新性能,因此越來越受到消費者的青睞。市場上再生纖維素纖維與棉的混紡產(chǎn)品居多,由于再生纖維素纖維和棉纖維的相似化學(xué)成分,加上新的染整助劑的加入,使得對其定量分析存在困難和不準(zhǔn)確性,因此相關(guān)的鑒別方法日益受到重視,目前常用的有手工分離法、顯微鏡投影法以及化學(xué)分析法[1]。

1 手工分離法

手工分離法應(yīng)用于多組分混紡紗中纖維的鑒別,通過紗線退捻等手段,將肉眼可見到的多組分紗線剝離出來[2],進而對混紡紗中的不同組分進行定量分析。

取完整組織結(jié)構(gòu)的試樣1g左右,共兩份。用手或借助鑷子等工具將試樣中的纖維完整分離開,分別放在稱量盒中。完全分離的試樣參照平衡法或烘干法進行定重:平衡法參照GB 6529―1998《紡織品的調(diào)濕和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣》將試樣調(diào)濕到吸濕平衡后再稱量定重;烘干法即將試樣放入(105±3)℃的烘箱中進行干燥直至質(zhì)量恒定,放入干燥器中冷卻后稱重。

試驗結(jié)果帶入公式(1)和(2)或(3)和(4)中,計算得到不同組分纖維的百分含量。

平衡法:

(1)

(2)

式中:Pi'――第i組分纖維平衡含量百分率,%;

mi'――第i組分纖維平衡質(zhì)量,g;

n――多組分纖維的組分?jǐn)?shù)。

烘干法:

(3)

(4)

式中:Pi ――第i組分在公定回潮率下的質(zhì)量百分率,%;

Pn――第n組分在公定回潮率下的質(zhì)量百分率,%;

mi ――第i組分干燥質(zhì)量,g;

ai――第i組分的公定回潮率,%。

2 纖維投影分析法

纖維投影法即將試樣放在纖維鏡下,通過計數(shù)一定面積內(nèi)纖維根數(shù),得到具有不同外觀特點的纖維所占的比例。此方法同F(xiàn)Z/T 30003―2000《麻棉混紡產(chǎn)品定量分析方法》[3-4]。

將制好的棉/再生纖維混紡紗的纖維縱向載玻片放在顯微投影儀的載物臺上,根據(jù)棉與再生纖維的縱向結(jié)構(gòu)和表面特征邊觀察識別纖維,并分別以計數(shù)器計算棉和再生纖維素纖維的個數(shù)。當(dāng)載玻片上一個橫列數(shù)完后,將計數(shù)器下移1mm~2mm,從下一行的反向計數(shù),以此類推數(shù)完試樣上所有的纖維根數(shù)。若纖維根數(shù)不足1000,則需要重新制樣再次計數(shù)。

計數(shù)結(jié)果帶入下述公式(5)和(6)換算得到不同纖維的質(zhì)量百分比例:

(5)

(6)

式中:X1――再生纖維素纖維的質(zhì)量含量百分比例,%;

n1――再生纖維素纖維的計數(shù)根數(shù),根;

d1――再生纖維素纖維的直徑,μm;

r1――再生纖維素纖維的密度,g/cm3;

X2――棉纖維含量的質(zhì)量百分比例,%;

d2――棉纖維的直徑,μm;

r2――棉纖維的密度,g/cm3。

3 化學(xué)分析法

目前我國棉/再生纖維素纖維混紡織物定量分析的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)主要有 GB/T 2910.5―2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第5部分:粘膠纖維、銅氨纖維或莫代爾纖維與棉的混合物(鋅酸鈉法)》和GB/T 2910.6―2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第6部分:粘膠纖維、某些銅氨纖維、莫代爾纖維或萊賽爾纖維與棉的混合物(甲酸/氯化鋅法)》。其中鋅酸鈉法的試劑配制比甲酸/氯化鋅法復(fù)雜,甲酸/氯化鋅法適用范圍較廣。檢測方法還包括AATCC20A:2007《紡織品纖維定量分析》和JISL1031.2-2005 《纖維制品的混用率試驗方法》等。

由于再生纖維素纖維都是由纖維素組成的,與天然棉纖維的化學(xué)性質(zhì)具有一定共性,在溶解再生纖維素纖維的同時棉也會受到一定損傷,或者棉的絲光處理破壞了棉纖維結(jié)構(gòu),溶解時棉發(fā)生了部分降解。因此實際檢測工作中經(jīng)常出現(xiàn)溶解殘留物呈糊狀,甚至?xí)氯釄澹y以操作,也給日常檢測工作帶來很大困難。同時現(xiàn)代先進工藝的運用,例如一些染色的處理和助劑的添加,使再生纖維素纖維的溶解性能下降,原來的可溶纖維沒有得到充分溶解,所以常造成測試結(jié)果不準(zhǔn)確。因此對棉/纖維素纖維混紡織物的鑒別需要進一步的研究和改進。

3.1 試樣的預(yù)處理

GB/T 2910.6―2009《紡織品定量化學(xué)分析第6部分:粘膠或銅氨纖維或莫代爾纖維或萊賽爾纖維與棉纖維混合物(甲酸/氯化鋅法)》中明確規(guī)定:當(dāng)混合物中的粘膠纖維、銅氨纖維、萊賽爾纖維或莫代爾纖維中存在活性染料,致使這些纖維不能完全溶解時,不適用本標(biāo)準(zhǔn)。所以在棉與再生纖維素纖維混紡深色面料的定量分析中,織物上染料的含量會對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度造成影響。所以針對這種情況劉艷[5]通過正交試驗法得出用次氯酸鈉加保險粉混合液褪色法,彌補了單獨使用次氯酸鈉法和單獨使用保險粉法褪色的不足,對染料的剝離率較高。找到了再生纖維素纖維與棉混紡產(chǎn)品的定量分析中脫色方法的最佳試驗條件。

3.2 化學(xué)溶解試劑的選擇

化學(xué)分析法中最常用的是溶解法,實驗室一般以采用甲酸氯化鋅法[6]的居多,但該方法也存在一些弊端,甲酸和氯化鋅的濃度對試驗結(jié)果影響顯著,主要的原因是由于甲酸的揮發(fā)性導(dǎo)致甲酸的濃度與標(biāo)簽上的不一致,導(dǎo)致試驗結(jié)果產(chǎn)生偏差,這就需要在配制時先對甲酸的濃度進行標(biāo)定,以確保配制出的溶液不會出現(xiàn)濃度偏差。另外一個原因是由于氯化鋅的吸水性較強,氯化鋅極易受潮,使用的氯化鋅若受潮便會導(dǎo)致配制的溶液濃度出現(xiàn)偏差。另外,甲酸氯化鋅溶液對人體有一定的傷害,而且定量分析時耗時2.5小時,時間比較長,使用時一定要做好防護措施[7]。該方法中規(guī)定,對于溶解溫度的高低由再生纖維素纖維是否是高濕模量纖維來確定,但是在纖維的定性過程中,很難直接確定再生纖維素纖維是否高濕模量纖維,所以溶解溫度高低的確定還是要在定量的過程中進行再次確定。而且在檢測過程中也經(jīng)常發(fā)現(xiàn),樣品中并不是只含有一種再生纖維素纖維,而是粘纖、莫代爾纖維、萊賽爾纖維等多種纖維素纖維同時存在,在這種情況下,溶解溫度的確定更應(yīng)該在溶解的過程中去再次確定。另外,在樣品是織物的時候,需要把織物拆成紗線以后剪成小段(盡可能地短),以便纖維與溶劑的接觸面積盡可能增大,使再生纖維素纖維充分溶解。

3.3 不同化學(xué)分析方法的比較

對于棉/再生纖維素纖維的定量分析,不同的標(biāo)準(zhǔn)采用的方法不同:

在AATCC20A:2007《紡織品纖維定量分析》中,使用59.5%的硫酸作為溶劑,實踐中發(fā)現(xiàn),該方法在溶解棉與莫代爾纖維混紡產(chǎn)品的過程中,殘留物中莫代爾纖維溶解干凈。但是在溶解棉與萊賽爾混紡產(chǎn)品的過程中殘留物中含有未溶解的萊賽爾纖維,試驗過程中容易出現(xiàn)纖維粘結(jié)等情況。說明該方法對棉與莫代爾纖維混紡產(chǎn)品比較適用,對棉與萊賽爾纖維混紡產(chǎn)品的定量還有待進一步進行大量的試驗去確定合適的步驟與方法。

在JISL1031.2-2005 《纖維制品的混用率試驗方法》中,使用37%的鹽酸作為溶劑,在25℃的水浴中持續(xù)振蕩25分鐘,把再生纖維素溶解。實踐中發(fā)現(xiàn),通過該方法檢測溶解的殘留物中,通過顯微鏡觀察再生纖維素纖維溶解干凈,結(jié)果比較準(zhǔn)確,該方法對棉與再生纖維素混紡產(chǎn)品的定量比較適用,而且方法較為簡便。此方法與甲酸氯化鋅相比,溶解時間的控制需要控制準(zhǔn)確,若時間短,纖維溶解不完全;若時間超過,棉纖維又會容易損失。所以,在該方法中37%的鹽酸的濃度、溶解時間和溫度對結(jié)果的影響比較明顯。因此在試驗中必須規(guī)范每一步操作。

除了上述幾種定量分析方法之外,還有其他的分析方法,李燕華、唐莉純等人[8]研究的NMMO法,以無水乙醇改性的NMMO水合物為溶劑,建立了一種溶解法,在含水率為15%的NMMO水溶液中,加入無水乙醇以改善溶液的結(jié)晶性能,以此為溶劑,測定棉與再生纖維素纖維混紡產(chǎn)品的含量。這種方法適用于除天絲外的所有已知再生纖維素纖維與棉的混紡產(chǎn)品。該方法中的核心要素N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)是一種新型環(huán)保溶劑,符合保護環(huán)境的要求。此外,F(xiàn)Z/T 01101―2009《紡織品纖維含量的測定 物理法》也是一種檢測中常用方法。物理法對一些常規(guī)的纖維檢測時結(jié)果比較準(zhǔn)確,如果同一種纖維由于生產(chǎn)工藝的不同,導(dǎo)致外觀形態(tài),包括纖維的橫截面與縱截面不盡相同時會出現(xiàn)結(jié)果不準(zhǔn),且物理法人工效率較低,操作過程復(fù)雜。

4 結(jié)語

混紡纖維中對于不同組分纖維的鑒別常見的有手工分離法、顯微鏡投影法和化學(xué)分析法。3種方法各有其特點:手工分離法方法簡單,但一般用于包纏紗、交織織物、機織物等易于拆紗且可以明確分別出不同組分纖維的情況;顯微鏡投影法實施和計算都較為復(fù)雜,且精度不高,一般用于其他方法不能鑒別的情況(棉/麻織物常用);化學(xué)分析法應(yīng)用范圍廣,可以鑒別大部分混紡織物中的纖維含量,但實施周期較長(一般1~2天),且長期接觸化學(xué)試劑也會對人體健康產(chǎn)生威脅。

對于再生纖維素纖維/棉混紡織物中成分的定量分析目前以化學(xué)分析法為主,但是由于再生纖維素纖維和棉成分的共性給其定量鑒別帶來了困難。目前改善方法主要集中于試樣的預(yù)處理,溶劑的選擇;但是也有文獻提出,同時利用多種鑒別方法將更科學(xué),效率更高:如手工分離和化學(xué)溶解法綜合鑒別,先通過手工鑒別將易于分離的纖維分離出,再利用化學(xué)試劑溶解不易肉眼分別的組分。

參考文獻:

[1] 余序芬. 紡織材料實驗技術(shù)[M]. 北京: 中國紡織出版社,2004.

[2] 鄭躍君,鄭敬峰,任春華,等. 手工分離法在紡織品多組分纖維分析中的應(yīng)用[J]. 中國纖檢,2005,(4):33-35.

[3] 陶麗珍. 棉/再生纖維素纖維混紡產(chǎn)品定量分析方法比較[J]. 上海紡織科技,2012,(4):8-9,24.

[4] 楊元,李永貴,丁志強. 棉/麻纖維混紡紗的定量分析方法探討[J]. 上海紡織科技,2009,(7):48-51.

[5] 劉艷. 棉再生纖維素纖維混紡產(chǎn)品定量分析方法研究[J]. 中國纖檢,2010,(24):55-57.

[6] 劉申瑜. 甲酸/氯化鋅定量分析棉/再生纖維素纖維混紡織物的研究[J]. 中國纖檢,2013,(13):76-77.

[7] 黃健. 棉與再生纖維素纖維混紡產(chǎn)品定量分析的探討[J]. 中國纖檢,2010,(22):52-54.

篇3

關(guān)鍵詞:分析檢測;有色金屬;精密儀器;標(biāo)準(zhǔn)化

隨著中國有色金屬行業(yè)的蓬勃發(fā)展,分析檢測技術(shù)也越來越受到人們的關(guān)注,技術(shù)和水平也越來越標(biāo)準(zhǔn)化。我們要做好有色金屬生產(chǎn)過程的化學(xué)分析和檢測工作,以基本原理和方法為基礎(chǔ),對金屬材料、冶金產(chǎn)品、礦產(chǎn)品、化工產(chǎn)品、再生資源等無機材料成分監(jiān)測檢測,并及時防止遭遇到各種經(jīng)濟、人員和社會損失。

1分析檢測的組成

通過化學(xué)分析和儀器分析,主要研究分析檢測組成的兩個重要部分。儀器分析,使用特殊的工具,測試設(shè)備中的部件和測試樣品相對含量。化學(xué)分析,能夠促進生產(chǎn)過程的科學(xué)管理,能夠及時監(jiān)測和及時有效的反饋有色金屬工業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種問題。分析檢測目的是采用有效,簡單的方法和高靈敏度的設(shè)備,用于有效成分的樣品和有毒有害成分快速測定,并能準(zhǔn)確定量分析或定性分析,提供可靠的試驗數(shù)據(jù)[1]。它對有色金屬行業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率有顯著影響。

2在有色金屬行業(yè)中的重要作用

2.1降低耗能,規(guī)避材料風(fēng)險

在有色金屬產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的實際過程中,為了降低成本,增加生產(chǎn)和設(shè)備保護,這就需要使用化學(xué)檢測儀器對能源燃料、化工原料、金屬材料等進行分析,以合理比例,降低金屬材料和電力不合理損失,提高經(jīng)濟效益。在全球倡導(dǎo)節(jié)能減排的背景下,有效的分析檢測可以反饋到生產(chǎn)過程和程序中,以減少廢品生產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量。金屬元素分析在國內(nèi)有色金屬領(lǐng)域非常常見。實驗室配備一般有原子吸收光譜儀、電位滴定儀、分光光度計、氮氧儀、碳硫儀等各類高精度化學(xué)檢測儀器。金屬材料檢測分析范圍涉及對黑色金屬、有色金屬、機械設(shè)備及零部件等的機械性能測試、化學(xué)分析、物理分析等[2]。

2.2質(zhì)量控制,提高金屬含量運用

完善的質(zhì)量管理體系對有色金屬及稀散元素的原料、礦石、冶金物料的成分分析,以及物理性能檢測和產(chǎn)品性能評價。質(zhì)量控制貫穿到有色金屬行業(yè)化學(xué)分析的各個方面,從樣品收集到反應(yīng)操作,質(zhì)量測量到成分、品位等,嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對檢測儀器進行精密操作。只有化學(xué)儀器和化學(xué)試劑做到精確分析,生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量才會更好,確保產(chǎn)品在使用過程中質(zhì)量安全。通過分析檢測項目,如礦物及再生資源(金屬廢料)中貴金屬的檢測、礦石成分分析等適應(yīng)市場需求的檢測技術(shù),來進行礦石元素化驗、金屬成分分析、礦石品位鑒定等,最終實現(xiàn)有色金屬行業(yè)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)增長、促轉(zhuǎn)型、降本增效[3]。

2.3減少污染,倡導(dǎo)綠色健康

我國有色金屬行業(yè)所帶來的資源和能源的使用數(shù)量逐步減少。精礦中的氟和氯不僅會在冶煉過程中腐蝕管道,并且高溫煅燒后在大氣中會造成污染。大量的污染物,廢水、廢氣、重金屬污染等近年來呈現(xiàn)超過環(huán)境承載能力的跡象。選礦廠通常使用回流法檢測廢水中有機物的含量,用藥劑分離處理廢水分析方法有很多,包括紫外一可見分光光度法、原子吸收光譜法、氣相色譜法等,有效利用化學(xué)和儀器分析檢測技術(shù),將在一定程度上減輕有色金屬行業(yè)污染。在臭氧氧化等化學(xué)分析技術(shù)上,最大限度地吸收水中的污染物,實現(xiàn)廢水的集中處理。近年來,在有色金屬領(lǐng)域治理技術(shù)引入土壤治理過程中,為土壤污染治理研究開辟了新途徑,如磁分離技術(shù)、陰陽離子膜代換法、生物反應(yīng)器等。減少環(huán)境污染倡導(dǎo)綠色化學(xué)是共同的呼吁。

3是化學(xué)分析與測試的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

中國有色金屬產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟水平和科技手段的提升和完善,對于中國目前的發(fā)展建設(shè)階段具有重要意義?,F(xiàn)階段化工分析和化學(xué)檢測作為有色金屬行業(yè)的重要組成部分,現(xiàn)有問題將直接影響有色金屬產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此對化學(xué)檢測技術(shù)進行研究和分析,以確定問題,及時響應(yīng)相應(yīng)措施,使這些問題在短時間內(nèi)有效解決?;瘜W(xué)分析檢測技術(shù)具有良好的發(fā)展前景,并且逐步與國際接軌。由武昌理工學(xué)院崔海容教授負(fù)責(zé),組織中國、澳大利亞、美國、日本、巴西、芬蘭、智利等國的專家和20多個實驗室聯(lián)合攻關(guān),研制的《銅、鉛、鋅精礦中氟和氯的測定-離子色譜法》,將是有色金屬離子色譜分析領(lǐng)域第一項ISO國際標(biāo)準(zhǔn)。是我國在有色金屬礦產(chǎn)領(lǐng)域分析檢測國際標(biāo)準(zhǔn)新的突破。與此同時,環(huán)境問題也越來越受到社會各界更多的關(guān)注,分析檢測技術(shù)自然成為解決問題的根本手段和迫切需求。更重要的是,它已經(jīng)成為一個“我最環(huán)保”的有色金屬行業(yè)理性的分析與應(yīng)用,以促進我國國民經(jīng)濟遵循“綠色”的方向的可持續(xù)發(fā)展[4]。作為分析檢驗人員,不僅要熟練地掌握化學(xué)工藝操作流程和相關(guān)技術(shù)指標(biāo),擴大知識的廣度和深度,還要努力提高自身的專業(yè)素養(yǎng),強化于心外化于行,以科學(xué)、求真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和飽滿的工作激情,把各項工作作為實現(xiàn)自我價值的平臺。以忠誠、干凈、擔(dān)當(dāng)為標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向,努力提高與時俱進的學(xué)習(xí)意識,學(xué)習(xí)新形勢、新任務(wù)、新要求、新技術(shù)。只有通過不斷的學(xué)習(xí),才能建立開闊的人生格局,才能在遇到瓶頸時知難而上,每一次的精益求精換取的將是無限的財富[5]。

4結(jié)語

有色金屬與國民經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的提高息息相關(guān)。分析檢測技術(shù)在有色金屬行業(yè)中占據(jù)著舉足輕重的地位。加強化學(xué)分析人才隊伍的構(gòu)建,培養(yǎng)高質(zhì)量、高水平、高標(biāo)準(zhǔn)的分析檢驗人員,是我們不可推卸的責(zé)任。將先進的、世界的有色金屬分析檢測技術(shù)運用到有色金屬行業(yè)在當(dāng)前和未來的發(fā)展中去,為企業(yè)走“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”綠色發(fā)展保駕護航。

參考文獻:

[1]王霞.化工分析在化工生產(chǎn)過程中的作用和地位[J].黑龍江科技信息,2010(19):41-41.

[2]薛榮珍.化學(xué)分析檢驗工作的質(zhì)量控制保證[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2000(5):118-119.

[3]許芳艷.有色金屬材料的光譜儀檢測分析[J].中國金屬通報,2016)7-0114-2

[4]馬沖先,李莎莎,王巖金屬材料分析[J].分析試驗室,2015(02):104-122.

篇4

關(guān)鍵詞:化工企業(yè);突發(fā)環(huán)境事件;應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.240

0 引言

突發(fā)環(huán)境事件指的是由某些社會活動、經(jīng)濟活動或行為所導(dǎo)致的不可抗拒災(zāi)害,導(dǎo)致地下水、土壤、大氣、環(huán)境等受到嚴(yán)重污染及破壞的惡性事件。突發(fā)環(huán)境事件具有突發(fā)性、高危害性和持續(xù)性的特點[1],若沒有開展有效的應(yīng)急措施,可能導(dǎo)致污染范圍不斷擴大,進而威脅群眾身體健康。當(dāng)前,突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)主要包括光譜法、色譜及質(zhì)譜法、電化學(xué)分析法三個類型,為進一步分析其在應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用效果,本文深入分析了三種方法在化工企業(yè)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測中的內(nèi)容和作用,具體如下。

1 光譜法

光譜法指的是通過污染物的特定光譜來明確其包含的化學(xué)物質(zhì)及含量比例,具有迅速、靈敏的特點,當(dāng)前,以光譜法為基礎(chǔ)的便攜式應(yīng)急監(jiān)測儀器的應(yīng)用最為廣泛,幾乎覆蓋了化工企業(yè)各個類型的環(huán)境介質(zhì)。光譜法主要包括紫外及可見分光光度法、紅外光譜法等。

1.1 紫外及可見分光光度法

常用于化工企業(yè)水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測,化工企業(yè)的水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測項目主要包括化學(xué)需氧量、氨氮、硫化物、磷酸鹽及銅、鐵、鎳、總鉻、六價鉻等污染物,這些物質(zhì)分子或原子吸收特定波長光能量,通過比色測定其水樣中各個污染物的成分及比例,具有智能化高、應(yīng)用方便、抗?jié)B性好的特點[2],但是同時也有著成本高、準(zhǔn)確度不穩(wěn)定、容易產(chǎn)生二次污染等問題。

1.2 紅外光譜法

常用于化工企業(yè)突l環(huán)境事件中的有機物指標(biāo)監(jiān)測,主要指的是紅外光照射有機物時,有機物分子吸收與其分子振動、轉(zhuǎn)動頻率相同的紅外光得到相應(yīng)的紅外吸收光譜,進而確定污染物內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的檢測手段。便攜式紅外分析儀的特點是,無需特殊處理樣品,檢測過程快速、準(zhǔn)確,后期維護成本低等,但由于其更偏向于結(jié)構(gòu)分析,導(dǎo)致檢測結(jié)果的靈敏度不高,同時容易受到空氣中水分的影響,穩(wěn)定性較差。

2 色譜及質(zhì)譜法

氣相色譜法是載氣和樣品氣體一同進入色譜柱后,樣品氣體中的不同組分先后從色譜柱中流出,經(jīng)過檢測器等儀器后得到不同組分濃度的色譜圖,并可以通過峰高和峰面積兩項指標(biāo)進行定量分析。質(zhì)譜法主要鑒別污染物的種類,可對分離后的物質(zhì)進行定性分析,一般作為氣相色譜法的補充技術(shù)應(yīng)用。色譜及質(zhì)譜法目前常用的應(yīng)急監(jiān)測儀器有氣相色譜儀、質(zhì)譜儀及氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀等,廣泛應(yīng)用于化工企業(yè)揮發(fā)性有機物的監(jiān)測分析中。

(1)氣相色譜儀。該儀器具有靈活性高、機動性強的特點。發(fā)生突發(fā)環(huán)境事件后,氣相色譜儀能夠通過對樣品的定性分析,明確事故的污染源,確認(rèn)責(zé)任者。同時,和常規(guī)儀器相比,氣相色譜儀的數(shù)據(jù)庫較為龐大,可將范圍增加到半定量的標(biāo)準(zhǔn)上,準(zhǔn)確率較高。

(2)質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀主要指的是離子質(zhì)荷比測量的分析方法,其原理是樣品中各組分在離子源中電離,生成帶正電荷的離子,然后在加速電場的作用下,生成離子束,在質(zhì)量分析器中將其聚焦,得到質(zhì)譜圖,完成監(jiān)測分析。質(zhì)譜儀的優(yōu)點在于準(zhǔn)確度高,缺點在于對技術(shù)人員的操作能力和經(jīng)驗水平要求較高,容易受其他因素的影響。

(3)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀將氣相色譜法高效分離能力、高靈敏度和質(zhì)譜法強定性能力的優(yōu)點進行了優(yōu)化組合,彌補了兩種方法存在的不足,對突發(fā)環(huán)境事件的監(jiān)測能力更強,應(yīng)用范圍更加廣泛。

3 電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析法指的是通過檢測物的電化學(xué)屬性,進行測量和表征的分析,其優(yōu)點在于靈敏度高、成本低,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在了突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急監(jiān)測中。電化學(xué)分析法主要包括陽極溶出伏安法、離子選擇電極法等。

3.1 陽極溶出伏安法

該方法主要包括了還原、沉積、氧化、溶出4個步驟,其中,還原和沉積指的是通過陽極溶出伏安儀器的作用,將水溶液中的金屬離子還原并沉積在電極上,氧化及溶出指的是將這些金屬離子氧化及溶出,得出峰電位及峰面積,從而進行定性和定量分析。陽極溶出伏安法的特點在于準(zhǔn)確度和靈敏度高、自動化程度高、體積小、費用低等。目前,隨著化工企業(yè)污染物種類的不斷增多,針對其金屬指標(biāo)的監(jiān)測需求也日益增大,各陽極溶出伏安法儀器監(jiān)測能力不斷增強,應(yīng)用效果也在不斷地改善。

3.2 離子選擇電極法

該方法指的是根據(jù)膜電勢來測定溶液中的離子活性,得出化學(xué)成分濃度的電化學(xué)性質(zhì),主要由參比電極、敏感膜、內(nèi)參比液等部分組成。其中,內(nèi)參比液在定性與定量的分析中占據(jù)重要地位,當(dāng)電極與待測離子溶液相互接觸時,敏感膜及內(nèi)參比液中會出現(xiàn)有關(guān)離子活性的膜電勢,這是進行監(jiān)測和鑒定的有效依據(jù)之一。

4 其他方法

除了常見的光譜法、色譜及質(zhì)譜法、電化學(xué)分析法三種類型,突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)還包括了光離子化檢測法、拉曼光譜法、離子色譜法等。另外,除了化學(xué)分析方法及儀器以外,還有檢測試紙、檢測管、發(fā)光菌等技術(shù),這些方法和物品都能對突發(fā)環(huán)境事件進行定性定量檢測,可根據(jù)不同化工企業(yè)的類型、原料、產(chǎn)品等及突發(fā)環(huán)境事件的不同性質(zhì)有選擇的使用。

5 結(jié)束語

化工企業(yè)是突發(fā)環(huán)境事件的高發(fā)地,近年來,隨著社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們對環(huán)境保護所給予的關(guān)注度也在不斷地提升,這要求在發(fā)生突發(fā)環(huán)境事件時,環(huán)境監(jiān)測部門要借助一定的方法和儀器,對污染物的種類和性質(zhì)進行鑒別和分析,為政府相關(guān)部門采取科學(xué)的處理處置措施提供技術(shù)支持,切實保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。

參考文獻:

[1]史綿紅,余晶京,劉靜思等.我國突發(fā)環(huán)境事件現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測儀器技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].化學(xué)通報,2015,05(09):414-420.

篇5

關(guān)鍵詞:腈綸;棉纖維;混紡產(chǎn)品;定量分析

隨著我國人口的增長及人們物質(zhì)消費水平的不斷提高,我國對紡織品的需求不斷加強,推動了我國紡織原材料的高速發(fā)展。聚丙烯腈纖維簡稱腈綸,20 世紀(jì) 50年代初腈綸纖維實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以后,60 年代世界腈綸生產(chǎn)進入高速發(fā)展時期,年增長率高達(dá)22.8%,2000年世界腈綸產(chǎn)量266.85萬噸[1]。

目前我國各個檢測部門對于腈綸/棉纖維二組分混紡產(chǎn)品的定量檢測方法是采用二甲基甲酰胺法[2]溶解掉腈綸,但是該方法需要較高的溫度和較長的時間,對試驗及檢驗員要求也很高。本文根據(jù)腈綸的特性,選用實驗室常用的甲酸/氯化鋅對腈綸纖維進行溶解試驗,再對混紡產(chǎn)品進行試驗,初步得出甲酸氯化鋅對腈綸/棉纖維混紡產(chǎn)品進行定量檢測具有一定的可行性。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器:WNB45恒溫水浴振蕩器,AP-9925真空泵,TP1102電子天平,UFE550強制對流烘箱,干燥器(裝有變色硅膠),具塞三角燒瓶(容量250mL),玻璃砂芯坩堝(容量30mL~50mL,微孔直徑為40μm~120μm),稱量瓶,量筒,燒杯,溫度計,鑷子,抽氣濾瓶等。

試劑:甲酸/氯化鋅試劑:20g無水氯化鋅(質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%)和68g無水甲酸加水至100g(注:此試劑有害,使用時宜采取妥善的防護措施)。稀氨水溶液:取 20mL濃氨水(密度為0.880g/mL),用水稀釋至1L。

1.2 試樣準(zhǔn)備

按照GB/T 2910.1―2009[3]中的要求制備試樣,按照GB/T 2910.6―2009[4]中的步驟處理溶解后的樣品。

1.3 試驗原理

混紡產(chǎn)品的組分經(jīng)定性鑒定后,選擇適當(dāng)?shù)脑噭┤コ唤M分,將不溶解的纖維烘干、稱重,從而計算出各組分纖維的百分含量[5]。

2 結(jié)果與討論

2.1 腈綸纖維的溶解

為驗證甲酸/氯化鋅對腈綸纖維的溶解情況,本文選取色牢度標(biāo)準(zhǔn)貼襯布腈綸面料作為研究對象,按1:100的浴比量取適量甲酸/氯化鋅,在恒溫水浴振蕩器內(nèi)連續(xù)振蕩,觀察不同溫度、不同時間對腈綸纖維的溶解情況,試驗結(jié)果如表1所示。

表1 不同溫度、不同時間對腈綸纖維的溶解情況

由表1可看出,溫度較低時,雖然延長時間,但是腈綸纖維并沒有完全溶解,有結(jié)塊現(xiàn)象存在;隨著溫度的升高至70℃時,僅需0.5小時就能完全溶解腈綸纖維,但是甲酸/氯化鋅屬于強酸弱堿液體,溫度越高其蒸汽濃度就越大,對于水浴裝置的腐蝕性就大;溫度越高時對棉纖維的損傷就更大;同時考慮如果有棉、再生纖維素纖維、腈綸混紡面料時,采用此方法可節(jié)約試驗時間及成本。

2.2 棉纖維質(zhì)量修正系數(shù)

根據(jù)對腈綸纖維溶解性能的研究,測試過程一方面要保證檢測效率,另一方面要最大程度地降低溶液蒸汽對設(shè)備的損傷,因此選取70℃、0.5h作為研究腈綸/棉混紡產(chǎn)品定量的試驗條件。參考GB/T 2910.6―2009中甲酸/氯化鋅在70℃時對棉纖維的d值為1.03,故直接引用。

2.3 不同混紡比的腈綸/棉纖維定量分析

為了驗證甲酸/氯化鋅在70℃、0.5h條件下對于不同混紡比的腈綸/棉纖維定量的影響,采用色牢度標(biāo)準(zhǔn)貼襯布腈綸面料和全棉面料最為原料,手工制作了混紡比為50.0/50.0、40.0/60.0、30.0/70.0、20.0/80.0的4組樣品按試驗條件進行定量分析,結(jié)果如表2所示。

表2 不同混紡比的腈綸/棉纖維定量測試結(jié)果

由表2可知,4組樣品實測含量和實際配比含量均接近,故此方法具有一定的可行性。

3 結(jié)論

對于腈綸/棉纖維混紡產(chǎn)品,用甲酸/氯化鋅溶解腈綸,測量剩余棉纖維質(zhì)量的方法克服了二甲基甲酰胺方法的不足,同時甲酸/氯化鋅溶液為實驗室溶解再生纖維素纖維常用試劑,無需單獨配制,且試驗條件較溫和,時間短,因此此方法具有一定的可行性,本文為此類混紡產(chǎn)品的定量提供了更多的選擇方法。但是由于本試驗所用樣品均為本色布,未能對染色面料進行試驗;同時還存在大量的改性聚丙烯腈纖維,故還需大量的試驗和數(shù)據(jù),進一步完善此方法。

參考文獻:

[1]周文志.淺析腈綸纖維及其原料工業(yè)[J].化工技術(shù)經(jīng)濟,2003,21(2):6-14.

[2]GB/T 2910.12―2009 紡織品定量化學(xué)分析第12部分:聚丙烯腈纖維、某些改性聚丙烯腈纖維、某些含氯纖維或某些彈性纖維與某些其他纖維的混合物(二甲基甲酰胺法)[S].

[3]GB/T 2910.12009 紡織品定量化學(xué)分析 第1部分:試驗通則[S].

[4]GB/T 2910.6―2009 紡織品定量化學(xué)分析 第6部分:粘膠纖維、某些銅氨纖維、莫代爾纖維或萊賽爾纖維與棉的混合物(甲酸/氯化鋅法)[S].

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一、對化學(xué)信息給予題的理解

教材中化學(xué)給予題是一種新形式,也有稱為化學(xué)信息題,或者化學(xué)新情境題。主要形式是利用學(xué)生已有知識,已經(jīng)掌握的技能,對給予的關(guān)于化學(xué)問題的信息進行分析和理解,最終找出解決方法?;瘜W(xué)中的信息題,是初中知識的延伸和拓展,是生活中的問題,但是學(xué)生不容易碰到,所以,這類題對于考查學(xué)生知識掌握情況,解決問題的能力以及接受新知識的思維方面等,都是一個極大的鍛煉,可以提高學(xué)生對新知識的提取,對已有知識的遷移,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、信息給予題的特點

初中化學(xué)信息給予題主要有兩大特點,第一是內(nèi)容上的特點,這類題由化學(xué)用語、化學(xué)實驗、化學(xué)裝置加之物理性質(zhì)等幾方面內(nèi)容構(gòu)成。第二是信息題涉及的知識面不寬,一般只是一個知識點的延伸和拓展,而且信息的提供直接和明顯。在結(jié)構(gòu)上,信息給予題主要由兩部分組成,一個是題干,一個是問題。

三、信息給予題的解答

教材上的選學(xué)內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生解決新問題的重要途徑,不要忽略教材安排的課后閱讀內(nèi)容,這是擴大學(xué)生知識視野的有力支持,而且教師要做個有心人,善于搜集現(xiàn)今社會生活和經(jīng)濟生活中的重要信息適時補充,可以是世界大事,可以是科技新發(fā)展,可以是自然現(xiàn)象。

比如,從含有Cu2S的銅礦石中煉銅的方法有先將礦石通空氣高溫焙燒,生成兩種氧化物;另外一種是將焙燒過的礦石均勻混合比它質(zhì)量少一半的未經(jīng)焙燒過的礦石后真空高溫焙燒,實施后得到金屬銅和一種刺激性氣體。請寫出該反應(yīng)的方程式。

從題目表面看,該題的信息不明顯,但是卻包含兩條信息:第一種方法中產(chǎn)生了氧化銅和二氧化硫;第二種是刺激性氣體。學(xué)生根據(jù)自己掌握的能量守恒定律,可以順利完成該化學(xué)反應(yīng)的方程式。

四、教會學(xué)生建立化學(xué)模型

初中化學(xué)教材中的內(nèi)容,都是十分精練的,高度概括的內(nèi)容具有簡約化的特征,因此,在學(xué)生看來是非常抽象化的。如果教師不注意教學(xué)的方法和方式,很容易泯滅學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。更不要說創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和形成。所以,教師要善于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,利用一切可以利用的資源,包括圖片、多媒體等多種現(xiàn)代化的教學(xué)形式,為學(xué)生建立知識模型,把知識形成的過程清晰地演示出來。為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)更加有力的教學(xué)情境,同時可以降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。利用直觀的教學(xué)方式,為學(xué)生建構(gòu)模型,在具體的情境中學(xué)習(xí)知識,建立化學(xué)知識的圖式。幫助學(xué)生提高分析問題和解決問題的能力。

例如,對于化學(xué)知識最原始的研究過程進行動態(tài)再現(xiàn),幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)分析的模型。比如,我把拉瓦賜當(dāng)年研究空氣組成的過程做成課件,讓學(xué)生感知科學(xué)概念的形成過程,領(lǐng)略知識的形成,了解化學(xué)分析方法。這樣既可以幫助學(xué)生提高分析問題的能力,也有利于化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。

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關(guān)鍵詞:鎢礦石;錫礦石;能力驗證;離群值

礦石的品級直接決定了其開發(fā)、利用的范圍,對于鎢礦石和錫礦石來說,對其進行科學(xué)的評價檢測和促裁測試十分必要。因此,相關(guān)的實驗室應(yīng)具備檢測鎢礦石和錫礦石的成分及含量品級的檢測能力。

1能力驗證計劃設(shè)計和相關(guān)要求

本次能力驗證是由國家認(rèn)監(jiān)委組織對陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)隊實驗室展開的針對鎢礦石和錫礦石的元素檢測能力驗證。相關(guān)驗證項目針對鎢中的銅、錫、鋅、鈿,以及錫礦石中的鎢、錫、鉛、銅、鋅等元素進行檢測,對驗證的標(biāo)準(zhǔn)和方法不做限制,實驗可結(jié)合檢測項目的資質(zhì)情況進行項目選擇,并通過檢測得出相關(guān)的結(jié)果[1]。

2穩(wěn)健統(tǒng)計評價方法和判定標(biāo)準(zhǔn)

穩(wěn)健統(tǒng)計評價方法:與傳統(tǒng)一的經(jīng)典統(tǒng)計方法相比,穩(wěn)健統(tǒng)計技術(shù)受極端值的影響較小。在穩(wěn)健統(tǒng)計方法中,平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差由中位值和標(biāo)準(zhǔn)四分位間距代替進行總體參數(shù)的估計。穩(wěn)健Z比分?jǐn)?shù)的判定標(biāo)準(zhǔn):在評價實驗室能力方面,穩(wěn)健Z比分?jǐn)?shù)是一個重要的技術(shù)參數(shù),該參數(shù)的計算公式為:IQR-X=標(biāo)準(zhǔn)中位值Z根據(jù)Z比分?jǐn)?shù)對實驗室的能力進行判定,它反映的是實驗室數(shù)據(jù)之間的可比性,可依據(jù)Z比分?jǐn)?shù)的數(shù)值得到以下三種結(jié)果:Z≤2,表示結(jié)果滿意;2<Z<3,表示結(jié)果有問題(可疑值);Z≥3,表示結(jié)果不滿意(離群值)。國家認(rèn)監(jiān)委對陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)隊實驗室制定了相應(yīng)的測試方法,具體明細(xì)如下:根據(jù)檢測結(jié)果分析,6個檢測項目的滿意度均達(dá)到了檢測要求。

3鎢礦石和錫礦石離群值原因分析

對鎢礦石和錫礦石離群值原因進行分析顯示,造成離群值的原因主要兩個方面。一方面是由實驗室本身的測度水平存在一定的差異形成的,另一方面則與實驗室采用的檢測方法密切相關(guān)[2]。

3.1鎢礦石實驗室檢測方法和問題及不滿意度分析

W分析一般采取的FM-COL法和FM-UVS法,兩種方法在報出A總數(shù)中占13.2%和2.6%。Sn:FM-POL、FM-ICP-AES、FM-AFS、FM-COL等方法,報出A總數(shù)中占16.2%。Cu:AD-FLAAS和AD-ICP-AES比較常用,部分實驗室也采用AD-ICP-MS和AD-ERAAS法,前者在報出A總數(shù)中占10%,后者為16.7%。Pb:AD-FLAAS和AD-ICP-AES比較多見,部分實驗室會采用AD-ICP-MS和AD-ERAAS法,AD-FLAAS法在報出A總數(shù)中占4.8%,AD-ICP-AES則占到了11.1%。Zn:多數(shù)實驗室采用AD-FLAAS和AD-ICP-AES,部分實驗室會采用AD-ICP-MS和AD-ERAAS法,AD-FLAAS在報出A總數(shù)中占14.3%,AD-ICP-AES為5.6%。Mo:AD-ICP-AES、AD-ICP-MS是較常用的分析法,兩種方法在報出A總數(shù)中占0。

3.2錫礦石實驗室檢測方法和問題及不滿意度分析

在W分析項目分析中,一般采取的FM-COL法和FM-ICP-MS法,F(xiàn)M-COL法在報出A總數(shù)中所占的比例為0。Sn:FM-VOL和FM-POL法比較多見,F(xiàn)M-VOL法在報出A總數(shù)中所占的比例為0。Cu:AD-ICP-AES和AD-FLAAS比較常用,部分實驗室也采用AD-ICP-MS法,AD-ICP-AES在報出A總數(shù)中占6.7%,AD-FLAAS則為0。Pb:AD-FLAAS和AD-ICP-AES比較多見,部分實驗室會采用AD-ICP-MS法,AD-FLAAS和AD-ICP-AES法在報出A總數(shù)中所占的比例均為0。Zn:多數(shù)實驗室采用的方法是AD-FLAAS和AD-ICP-AES,部分實驗室會采用AD-ICP-MS法,AD-FLAAS和AD-ICP-AES法在報出A總數(shù)中所占的比例均為0。Mo:AD-ICP-MS是較常用的分析法,該法在報出A總數(shù)中占13.3%。根據(jù)以上比較結(jié)果,相關(guān)實驗室可對其檢測方法進行更有合理的選擇,以保證其鎢礦石和錫礦石化學(xué)成分分析能力水平。

參考文獻

[1]甘露,羅代洪,吳淑琪.鎢礦石和錫礦石化學(xué)成分分析能力驗證結(jié)果評價和離群值原因[J/OL].巖礦測試,2015(01).

篇8

關(guān)鍵詞: 應(yīng)用型 化學(xué)實驗項目 教學(xué)設(shè)計

由于高校招生人數(shù)規(guī)模擴大,教學(xué)層次提高,不少普通地方高校教學(xué)資源嚴(yán)重不足,在實驗教學(xué)方中普遍存在下列問題:①重理論教學(xué),輕實踐教學(xué);②實驗內(nèi)容驗證理論較多,解決實驗問題的實驗少;③實驗教學(xué)理念落后,只是為了完成實驗學(xué)時,學(xué)生缺乏實驗動力;④在實驗內(nèi)容上,有機、無機、分析等實驗相對獨立,實驗內(nèi)容零散、相互獨立分割;⑤在實驗教學(xué)中,創(chuàng)新能力培養(yǎng)的原動力不夠等;⑥實驗內(nèi)容和生產(chǎn)結(jié)合少,化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)、儀器設(shè)備操作技術(shù)和生產(chǎn)企業(yè)要求聯(lián)系不大。因此,高校畢業(yè)生知識技能儲備不適應(yīng)就業(yè)市場要求。

2014年,有上千萬的大中專畢業(yè)上走上工作崗位,由于沒用合格的技術(shù)技能,一方面某些大學(xué)生找不到合適的工作,畢業(yè)就失業(yè),另一方面發(fā)達(dá)地區(qū)企業(yè)產(chǎn)業(yè)工人月工資待遇達(dá)到四五千元,技術(shù)型人才五六千元,甚至上萬元,但企業(yè)招不到具有實用技術(shù)、技能型人才。每年有很大一部分學(xué)生參加公務(wù)員考試,幾百、幾千、幾萬人參加考試競爭一個工作崗位,而工資只有一兩千元。這種不正常的現(xiàn)象說明:學(xué)生所學(xué)不適應(yīng)勞動力市場對人才的技能技術(shù)的要求,大學(xué)課程設(shè)置和實際生產(chǎn)要求的技術(shù)技能嚴(yán)重脫節(jié)。

化學(xué)實驗教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要平臺,如何改革化學(xué)實驗教學(xué),培養(yǎng)知識型和技能型相結(jié)合的實用型人才,是高校教學(xué)改革的重要課題。

針對目前高校畢業(yè)生就業(yè)時面臨技術(shù)技能知識的嚴(yán)重不足,我校根據(jù)自身的實驗設(shè)備、實驗條件,為培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)用技能進行探究,在化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計、教學(xué)方法的更新方面進行一系列改革。

1.轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,加強生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)技能型實驗教學(xué)

1.1實驗教學(xué)理念上改變。

實驗內(nèi)容提煉生產(chǎn)應(yīng)用化,實驗技能技術(shù)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化,學(xué)生操作技能規(guī)范化。

1.2實驗教學(xué)目標(biāo)改變。

利用化學(xué)實驗教學(xué)平臺,培養(yǎng)出熟練掌握化學(xué)技術(shù)、具有專業(yè)技能、化學(xué)理論淵博的應(yīng)用型人才。

1.3實驗教學(xué)模式改變。

將理論型實驗教學(xué)模式向應(yīng)用實驗型、生產(chǎn)結(jié)合型實驗教學(xué)模式轉(zhuǎn)變,使培養(yǎng)出來的學(xué)生畢業(yè)之后,到企業(yè)、公司、生產(chǎn)單位,馬上就上崗的應(yīng)用型人才。

2.實驗教學(xué)內(nèi)容和實際生產(chǎn)相結(jié)合

在以往的化學(xué)實驗教學(xué)中,實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計,單純?yōu)榱嘶瘜W(xué)技能技術(shù)實驗,與生產(chǎn)實際結(jié)合較少,學(xué)生體會不到所學(xué)知識在實際生產(chǎn)中的重要性,因此對化學(xué)實驗興趣不濃厚,不少學(xué)生只是為了完成實驗而做實驗,實驗完了就忘了。因此,首先在實驗內(nèi)容上改變。具體方法為:

2.1以“小規(guī)?;ぎa(chǎn)品生產(chǎn)”為依托,整合實驗教學(xué)內(nèi)容:有機、無機、分析實驗聯(lián)合設(shè)計。

“小規(guī)?;どa(chǎn)”――相當(dāng)于化學(xué)產(chǎn)品中試,就是選用小型實驗室設(shè)備,生產(chǎn)小規(guī)模數(shù)量的化學(xué)產(chǎn)品。例如利用化工產(chǎn)品制備質(zhì)量較高的化學(xué)試劑產(chǎn)品,生產(chǎn)規(guī)模不大,產(chǎn)品數(shù)量不多,但質(zhì)量要求高,在實驗室條件下就能制備質(zhì)量較高的化學(xué)試劑產(chǎn)品。

以前的無機、有機、分析化學(xué)實驗教學(xué),課程體系相對獨立,但實驗內(nèi)容有不少重復(fù)的地方,只是實驗教學(xué)目標(biāo)不同。因此實驗時,學(xué)生認(rèn)為缺乏新意,實驗積極性不高。我們在實驗教學(xué)中,首先組織實驗老師,全面分析無機、有機、分析實驗的教學(xué)體系、教學(xué)目標(biāo)、重點,從培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)技能技術(shù)出發(fā),對實驗教學(xué)內(nèi)容進行全面整合,實驗項目進行聯(lián)合設(shè)計。具體要求:①實驗項目選題:內(nèi)容符合實驗教學(xué)大綱對人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。②實驗項目設(shè)計思路:“物質(zhì)制備―產(chǎn)品提純――檢驗定級―市場銷售”完整設(shè)計。③實驗項目可行性:儀器、設(shè)備、藥品要求符合實驗室條件。④實驗設(shè)備廉價,實驗藥品等級低,生產(chǎn)的產(chǎn)品價值高,應(yīng)用廣泛,學(xué)生熟悉。⑤實驗安全可靠,沒有安全隱患。

2.2實驗項目教學(xué)連續(xù)性、化工生產(chǎn)系統(tǒng)性、化學(xué)技術(shù)可靠性。

以“小規(guī)模化工生產(chǎn)”為實驗設(shè)計內(nèi)容,設(shè)計出完整的化工生產(chǎn)全過程:產(chǎn)品制備―產(chǎn)品提純――產(chǎn)品檢驗定級―商品市場銷售。一整套完整的化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程,使學(xué)生在實驗教學(xué)中體驗實際生產(chǎn)的全過程:生產(chǎn)、檢驗、包裝、貯備、運輸、銷售、回訪。

3.具體實驗教學(xué)設(shè)計實例

3.1實驗項目一:利用廢銅渣生產(chǎn)硫酸銅(無機化學(xué)實驗)。

硫酸銅是應(yīng)用性很強的化工產(chǎn)品,在機電、化工、電子、農(nóng)藥、醫(yī)藥等方面都有很大的用途。實驗原料(廢銅渣)易得,生產(chǎn)過程簡單,實驗設(shè)備易安裝,產(chǎn)品價值較高,實驗現(xiàn)象顯著。以“以廢銅渣制備硫酸酸銅”實驗教學(xué)為例,具體實驗教學(xué)過程設(shè)計為:

3.1.1由學(xué)生查找資料,設(shè)計出利用廢銅渣生產(chǎn)硫酸銅的實驗路線:①金屬銅渣和稀硫酸反應(yīng),加少量硝酸加快反應(yīng);②反應(yīng)副產(chǎn)物:二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮的吸收;③硫酸銅溶液過濾;④加化學(xué)試劑沉淀硫酸銅溶液中的重金屬離子雜質(zhì)、陰離子雜質(zhì);⑤離心機過濾出純凈的硫酸銅溶液;⑥硫酸銅溶液濃縮、冷卻、結(jié)晶、結(jié)晶硫酸銅和母液用離心機分離、甩干;⑦產(chǎn)品烘干;⑧產(chǎn)品化驗定級;⑨產(chǎn)品包裝。

3.1.2選用合適的實驗室生產(chǎn)設(shè)備:反應(yīng)設(shè)備、過濾設(shè)備、結(jié)晶設(shè)備、離心機甩干設(shè)備,烘干設(shè)備,包裝設(shè)備的選用。

3.1.3實驗教師做指導(dǎo):檢查產(chǎn)品制備方案設(shè)計是否可行,實驗設(shè)備是否合適,實驗安全措施是否得當(dāng)。

3.1.4學(xué)生根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)制備出工業(yè)硫酸銅:在這一實驗中,學(xué)生學(xué)會的知識:①查詢資料的能力。②掌握硫酸銅產(chǎn)品生產(chǎn)的原理。③具體學(xué)會的技術(shù):物料平衡、溶解、過濾;加熱、濃縮、結(jié)晶,烘干等化學(xué)基本操作技術(shù)。④具體學(xué)會的設(shè)備操作:反應(yīng)釜、過濾棒、離心機、烘干機等設(shè)備。

3.2實驗項目二:硫酸銅產(chǎn)品的提純(精細(xì)化工實驗)。

利用實驗項目,以生產(chǎn)出來的硫酸銅為原料,設(shè)計出硫酸銅生產(chǎn)化學(xué)試劑級產(chǎn)品的方法,并指導(dǎo)學(xué)生制備出精細(xì)化工產(chǎn)品。實驗設(shè)計為:

3.2.1稱取一定量的化工產(chǎn)品硫酸銅,溶解。

3.2.2加化學(xué)試劑沉淀溶液中的金屬離子、除硫酸根以外的陰離子,老化、過濾。

3.2.3濃縮、結(jié)晶,過濾、離心機分離、烘干,最后得到硫酸銅精細(xì)化工產(chǎn)品。在這一實驗中,學(xué)生學(xué)會產(chǎn)品中雜質(zhì)的除去方法:化學(xué)沉淀、老化、離子共沉淀、結(jié)晶等,掌握的技術(shù):過濾、抽濾、烘干等化學(xué)技術(shù)。

3.3實驗項目三:硫酸銅含量的測定(化學(xué)分析法)。

引導(dǎo)學(xué)生查閱硫酸銅化學(xué)試劑檢測標(biāo)準(zhǔn)或硫酸銅工業(yè)產(chǎn)品檢測標(biāo)準(zhǔn),然后按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求準(zhǔn)備儀器設(shè)備,在檢測過程中嚴(yán)格遵守中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定,玻儀器設(shè)備的洗滌、安裝、儀器分析實驗的使用條件、操作要求、數(shù)據(jù)記錄等嚴(yán)格按照產(chǎn)品檢測標(biāo)準(zhǔn)進行實驗。在實驗中要求:檢測設(shè)備專業(yè)化、檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)記錄分析規(guī)范化。分析檢驗實驗可設(shè)計為:①硫酸銅含量的測定(化學(xué)分析法),②硫酸銅溶液中其他金屬離子的測定(可設(shè)計成儀器分析實驗)等實驗項目。

在分析實驗中,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,實事求是的工作作風(fēng),遵守產(chǎn)品質(zhì)量法,質(zhì)量第一、安全第一的化工行業(yè)基本素質(zhì)得到大大的提高。

3.4實驗項目四:產(chǎn)品成本核算、銷售、市場推銷報告。

學(xué)生在實驗中生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,通過分析實驗檢驗,符合硫酸銅化學(xué)試劑質(zhì)量要求的產(chǎn)品,按包裝標(biāo)準(zhǔn)包裝成商品,通過銷售公司銷售或作為本實驗室分析化學(xué)試劑使用,不合格產(chǎn)品用于下次實驗的實驗教學(xué)原料。

4.聯(lián)合設(shè)計教學(xué)效果

“實驗內(nèi)容聯(lián)合設(shè)計,實驗項目生產(chǎn)化”教學(xué)方式的探討,在教學(xué)中收到較好的效果:

4.1具體的“小規(guī)模生產(chǎn)實驗”教學(xué),充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題、解決問題的能力和創(chuàng)新意識,使學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力得到充分發(fā)揮和提高。

4.2“生產(chǎn)性實驗項目”的設(shè)計,使教師和學(xué)生都得到鍛煉,教師從親身指導(dǎo)的實驗中學(xué)到許多知識,學(xué)生各方面能力得以鍛煉,實驗興趣也大大提高。

4.3學(xué)生在具體產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量檢測等實驗項目的學(xué)習(xí)中,掌握規(guī)范化的生產(chǎn)實際技能技術(shù)。在“實驗項目連續(xù)化”的教學(xué)中,學(xué)生接觸“產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量檢測、成本核算、環(huán)境保護,市場銷售,產(chǎn)品回訪”等生產(chǎn)管理的全過程,培養(yǎng)學(xué)生的管理能力、商品意識,為學(xué)生將來創(chuàng)業(yè)積累市場經(jīng)驗。

4.4通過與生產(chǎn)實際相結(jié)合的實驗教學(xué)模式的探討,使大學(xué)生在實驗中和商品市場接觸,為將來從事化工產(chǎn)品的銷售提供市場經(jīng)驗,成功的化學(xué)實驗生產(chǎn)項目擴大成為大學(xué)生創(chuàng)業(yè)項目。

參考文獻:

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[5]藍(lán)耀宏.高校化學(xué)類專業(yè)實施創(chuàng)新教育的研究與實踐[J].佳木斯教育學(xué)院學(xué)報,2012(1),總第111期:114.

篇9

關(guān)鍵詞 煙草化學(xué)分析技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展研究

中圖分類號:TS411 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)22-0005-02

煙草學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科的理論和方法,以煙草和制品為研究對象,從大致上可以分成煙草農(nóng)學(xué)和工程學(xué)兩個方面。煙草工程所涉及學(xué)科范圍主要包括煙草化學(xué)、煙用香料、煙草機械和信息等。

卷煙在燃吸的過程中,卷煙中的添加劑和煙絲化學(xué)成分需要經(jīng)過蒸餾、裂解、合成、聚合、冷凝等過程。其中裂解是卷煙燃燒過程中的一個主要環(huán)節(jié),在裂解的過程中,大部分的煙氣也由此而產(chǎn)生。由于煙草的復(fù)雜性,在燃吸的過程中,溫度分布也具有一定的復(fù)雜性。為了能夠進一步探索煙草成分以及煙氣之間的規(guī)律和成因,目前主要對煙草熱解建模和燃燒機理進行研究,并由此開拓成重要的研究領(lǐng)域。本文主要對煙葉和煙氣的化學(xué)成分以及特點進行分析檢測,從而對煙草的微觀世界進行認(rèn)識,通過對煙草化學(xué)進行分析,從而借助相應(yīng)的測定數(shù)據(jù),為生產(chǎn)部門的產(chǎn)品開發(fā)、工藝改進、生產(chǎn)控制以及卷煙安全性的控制提供重要依據(jù)。

1 煙草的化學(xué)成分分析概況

煙草的質(zhì)量主要包括外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、化學(xué)成分、安全性等方面,因此,在進行煙草的質(zhì)量評定時,應(yīng)該要對以上幾個方面進行分析。人們在吸煙的過程中,不可避免吸入各種化學(xué)成分,并對身體造成一定的影響。

由于煙草化學(xué)成分與人們對煙草制品的質(zhì)量意識存在著密切的關(guān)系,因此必須要進行嚴(yán)格的分析,隨著時代的發(fā)展,各樣的分析儀器逐步出現(xiàn),對煙草的化學(xué)成分進行詳細(xì)分析。目前對煙草化學(xué)成分進行分析的主要包括裂解氣相色譜法與近紅外光譜技術(shù)等。下文主要對這兩種方法進行分析。

2 測量方法技術(shù)概況

2.1 熱裂解技術(shù)

目前,從已有的卷煙燃燒中的煙氣可以判定出煙草具有5000余種的化合物,其中一些化合物對人體有著嚴(yán)重的影響和危害。根據(jù)相關(guān)試驗證明:煙草的溫度低于600℃的時候,裂解煙草產(chǎn)物會隨著溫度的升高而變得越來越復(fù)雜,裂解的產(chǎn)物中含有較高的葡萄糖和果糖;當(dāng)煙草的溫度為700℃時,煙草會產(chǎn)生對人體有害的苯系化合物,并隨著溫度的升高不斷明顯增加。此外,在不同的試驗條件下,通過對煙草進行裂解,從而能夠鑒定出不同的化合物。

除了在單體化學(xué)成分中進行裂解,目前的研究還對煙草香料進行熱裂解分析,從而有助于對煙草的香料篩選。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示,煙草香料通過分析,可以有效分解出70多種產(chǎn)物,如薄荷烯、琥珀酸、薄荷醇等產(chǎn)物。

2.2 近紅外光譜分析技術(shù)

除了上述的方法之外,近紅外光譜分析技術(shù)也是重要的檢測工具之一,根據(jù)相關(guān)研究顯示,利用紅外光譜技術(shù)對煙草進行分析,能夠有效發(fā)現(xiàn)煙草樣品的總生物堿,并有效分析出煙草中的15種礦物質(zhì),為煙草配方的鑒定工作奠定堅實基礎(chǔ)。

3 測試技術(shù)

3.1 裂解反應(yīng)

3.1.1 樣品進樣量以及進樣方式

在進行進樣量的選擇時,應(yīng)該要選取質(zhì)量適中的樣品,這樣能讓樣品進行一瞬間的裂解,當(dāng)裂解時候,若氣味較高的話,可以增加二次反應(yīng)的可能性。這樣容易給質(zhì)譜離子源造成影響。在進行液體樣品取樣的時候,應(yīng)該在石英玻璃管當(dāng)中加入少量的石英棉,從而能起固定作用。在石英玻璃管的兩端中填塞少量石英棉,并裝入裂解儀器中進行反應(yīng)裂解。

3.1.2 構(gòu)建裂解反應(yīng)環(huán)境

裂解反應(yīng)的環(huán)境也是影響實驗結(jié)果的重要因素,因此必須要構(gòu)建良好的裂解反應(yīng)氛圍。

根據(jù)相關(guān)調(diào)查人員發(fā)現(xiàn),在進行裂解的過程中,隨著溫度的變化,不同條件下的產(chǎn)物也呈現(xiàn)不同的變化,從而能有效分解出相應(yīng)動力學(xué)條件。因此,必須要對化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境進行考慮。

3.1.3 裂解方式的選擇

根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn),不同溫度下,選擇的裂解方式都應(yīng)該各不相同。相關(guān)研究人員在研究煙堿裂解產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn),在不同的溫度下進行裂解,在700℃左右的煙堿下進行裂解,煙堿的裂解情況達(dá)到80%以上。在進行燃燒的時候,大部分的蒸餾原型通過非裂解釋放出來。

3.2 近紅外光譜常規(guī)分析技術(shù)

關(guān)于近紅外光譜常規(guī)分析技術(shù)主要包括漫反射光譜法和透射光譜法兩種情況,然而在一般情況下,測試人員通常使用透射光譜法,并通過透射法將固定樣品進行分析,如還原糖、水溶性總糖、氮提取物、煙堿提取物、總氮等。

3.2.1 樣品的選擇方式

本次選用的儀器主要是美國制造的自動進樣器和電子天平。試劑和樣品主要包括:甲醇、濃硫酸、甲基苯磺酸等。將煙草的樣品在45℃的溫度下進行烘干和粉碎。

3.2.2 反應(yīng)環(huán)境的選擇

將樣品放入錐形瓶當(dāng)中,并儲存到室溫當(dāng)中,加上約10 mL左右的正己烷振蕩萃取并進行靜止分層。事后,對煙草的揮發(fā)酸和非揮發(fā)酸進行分析測定。

3.2.3 分析條件的選擇

構(gòu)建良好的反應(yīng)環(huán)境,具體包括:在常溫下進行反應(yīng),選擇的進樣口溫度約250℃左右,并持續(xù)進行升溫,以6℃/分鐘的速度,將溫度上升至280℃左右,并停留4 min-5 min,對其進行觀察。

4 試驗的發(fā)展研究

在試驗的過程中,一些參考文獻對于卷煙燃燒過程中的試驗條件均參差不一,并不具備統(tǒng)一性和嚴(yán)謹(jǐn)性,導(dǎo)致了最終的調(diào)查結(jié)果差異性較大,一些試驗過程中的檢驗數(shù)據(jù)也不具備重復(fù)性,彼此之間的數(shù)據(jù)和試驗結(jié)果也相差較大,導(dǎo)致實驗結(jié)果相互矛盾。因此必須要采取合適的試驗方法進行研究。

4.1 研究能為卷煙配方和降焦減害提供科學(xué)指導(dǎo)

傳統(tǒng)煙用香料的篩選主要包括兩種方法:感觀評吸和吸煙機對煙氣進行收集后分析。通過這樣的分析方法,對香煙的有害物質(zhì)進行分析和鑒定,從而為香料的使用以及有害物質(zhì)的降低提供理論依據(jù)。

4.2 定性向定量的轉(zhuǎn)變

目前對煙草成分的研究主要處于粗放型階段。對于一些煙草的分析研究并不全面,比如纖維素、半纖維素。膠質(zhì)、木質(zhì)素等方面的研究進行測評,從深度上來看,大部分的文獻是對樣品進行分析鑒定和歸類。但對于分解環(huán)境、分解時間、加熱速率等情況對煙氣物質(zhì)造成影響等方面并沒有深入研究。這些隨著社會技術(shù)的不斷進步,將會對煙草進行進一步的研究分析,從而為煙草的制造提供合理的建議。

5 結(jié)束語

煙草化學(xué)管理和吸煙問題日益受到人們的重視和關(guān)注,如何減少對煙草產(chǎn)品的危害,工作人員應(yīng)該要對煙草等方面進行管理和調(diào)查。本文主要介紹了兩種不同的化學(xué)分析法,為日后的煙草制造提供幾點合理的建議。

參考文獻

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[2]鄭曉云,王瑞,甘學(xué)文,陳晶波.煙葉銅鋅超氧化物歧化酶的分離、純化與性質(zhì)[J].煙草科技,2007(04).

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篇10

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代有機分析化學(xué);新進展;研究

中圖分類號:O657.7 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 16-0104-01

現(xiàn)代有機分析是現(xiàn)代分析化學(xué)的主要組成部分,是人類利用科學(xué)實驗來認(rèn)識有機世界的手段之一,是一門涵蓋有機化學(xué)和分析的新興邊緣學(xué)科。加上現(xiàn)代科學(xué)儀器和新的技術(shù)在不斷被應(yīng)用,就使現(xiàn)代有機分析化學(xué)的研究范圍不在局限于化學(xué)領(lǐng)域,而是把物理、計算機、數(shù)學(xué)、生物等諸多學(xué)科融合起來,現(xiàn)在已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一門有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景的學(xué)科。

一、在傳感器方面的應(yīng)用

(一)乙酸,俗名醋酸,廣泛存在于自然界,它是一種常見的揮發(fā)性有機化合物,是烴的重要含氧衍生物,是典型的脂肪酸。乙酸被公認(rèn)為食醋內(nèi)酸味及刺激性氣味的來源。所以經(jīng)常以食物、化工生產(chǎn)等方式與人接觸。現(xiàn)在催化發(fā)光氣體傳感器已經(jīng)在揮發(fā)性有機物的鑒定中被廣泛的應(yīng)用,夏卉等科學(xué)家曾經(jīng)成功合成了銅—鋅納米復(fù)合材料,研究了乙酸在其表面的催化發(fā)光現(xiàn)象。并且在溫度、流蘇以及波長等方面進行了優(yōu)化調(diào)試,還對分析特性進行了評估。最終成功構(gòu)建了領(lǐng)命的乙酸傳感方法。

(二)多模式的識別傳感器則是利用傳感材料的多樣性如電、磁、熱、光等開發(fā)的在多個傳感原理上的傳感模式,能夠為傳感器中的傳感材料提供豐富的信息,從而達(dá)到能夠多組同時分析過著區(qū)分不同類型分析無的目的。胡靜等科學(xué)家曾經(jīng)設(shè)計了一款基于紫外光誘導(dǎo)n-Si/TiO2/TiO2:E表面光電壓和表面熒光的二維傳感器,能偶成功區(qū)分20多種揮發(fā)性的物質(zhì),以及市面銷售的5中飲品。這種現(xiàn)行班別分析也成功驗證了二維傳感器的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

(三)酚類化合物是指芳香烴中苯環(huán)上的氫原子被羥基取代所生成的化合物,是芳烴的含羥基衍生物,根據(jù)其分子所含的羥基數(shù)目可分為一元酚和多元酚。根據(jù)其揮發(fā)性分揮發(fā)性酚和不揮發(fā)性酚。自然界中存在的酚類化合物大部分是植物生命活動的結(jié)果,植物體內(nèi)所含的酚稱內(nèi)源性酚,其余稱外源性酚。它還是地殼和地下水中一種重要的污染物,所以能夠準(zhǔn)確的鑒定酚類化合物對于環(huán)保有重大的意義。而基于酪氨酸酶的傳感器則是一盅較為方便的方法,其中性能穩(wěn)定的固定酶分子是關(guān)鍵性因素,石墨烯作為一種全新的納米材料便成了固定酶分子的理想介質(zhì)。

二、大環(huán)化合物的應(yīng)用

(一)大環(huán)化合物的紅外光譜分析。環(huán)蕃是大環(huán)化合物的一種,而二茂鐵環(huán)蕃有不同的種類,為了使它們可能有模擬酶特性,可以將它們有選擇性的進行客體絡(luò)合,這樣就能使生物應(yīng)用得到更好的發(fā)展。目前,西北大學(xué)合成了很多種新型的二茂鐵雙內(nèi)置環(huán)蕃化合物,同時對其中的8種化合物進行了紅外吸收特征和晶體結(jié)構(gòu)的分析研究,從中發(fā)現(xiàn)了如果二茂鐵雙內(nèi)置環(huán)蕃上的苯胺環(huán)與不同的取代基相連,或者是將取代基連到苯胺環(huán)的不同外置,此時的化合物分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生的變化以及紅外吸收的特征,同時還研究出了位阻效應(yīng)的不同給二茂鐵雙內(nèi)酯環(huán)帶來的結(jié)構(gòu)上的影響。與此同時,對這種大環(huán)化合物的紅外光譜構(gòu)效關(guān)系也作了研究。

(二)大環(huán)化合物的分子識別。無論是在生物、化學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)還是藥物科學(xué)等多種領(lǐng)域,手性識別有著極其重要的作用。當(dāng)代,對手性識別和分離已經(jīng)研究出很多方法,例如傳感器、色譜、毛細(xì)管電泳等等,其中,手性傳感器更是被廣泛應(yīng)用,它的主要特點是將傳感器適時、快速、簡單、在線等諸多優(yōu)點與手性識別相結(jié)合。

環(huán)糊精也是大環(huán)化合物的一種,它可以有選擇的對手性分子進行識別。因為β-環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)特點是外親水、內(nèi)疏水,因此,常被作為超分子主體,同時,又因為它安全無毒,所以常常被用于食品、醫(yī)療等領(lǐng)域。中國科學(xué)院在金電極上修飾了β-CD,使之成為一個有β-環(huán)糊精修飾金電極的電化學(xué)的傳感器,由于環(huán)糊精可以選擇性識別手性分子D、L-苯丙氨酸,因此,可以電化學(xué)識別手性分子。將納米金標(biāo)記在D、L-Phe上,然后讓它和修飾電極分別進行手性識別,并分別對其進行銀染,可以得出,在金標(biāo)銀染下改修飾電極可以很好的手性識別D、L-Phe。

(三)對大環(huán)化合物在室溫磷光中的分析。在室溫磷光中,γ-環(huán)糊精鍵合濾紙可以測定土壤的樣品。首都師范大學(xué)研究出了制備γ-環(huán)糊精修飾濾紙的最佳條件,同時研究了修飾濾紙與11中化合物的室溫磷光相結(jié)合所產(chǎn)生的增強效果,所得出的結(jié)果顯示屈、苯并(a)蒽以及苯并(b)蒽這3種化合物與未修飾的濾紙基質(zhì)比較在修飾濾紙基質(zhì)的室溫磷光中信號更強。這項研究用于測定土壤的樣品效果是非常好的。

三、結(jié)束語

在眾多科學(xué)工作者的不斷辛勤工作下,使得現(xiàn)代有機分析化學(xué)能夠飛速發(fā)展起來?,F(xiàn)代有機化學(xué)分析的新技術(shù)不斷被發(fā)明,強力的保證了我們?nèi)祟惖目沙掷m(xù)發(fā)展,尤其在人們生活、生存、生產(chǎn)等方面都做出了巨大的貢獻。當(dāng)然現(xiàn)代有機化學(xué)分析還有很多課題等待人們的研發(fā),但我們要堅信,伴隨著科學(xué)家們的不斷努力開發(fā),現(xiàn)代有機化學(xué)分析這一新興的學(xué)科必將迎來屬于它的時代。

參考文獻:

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