有色金屬和無(wú)色金屬范文
時(shí)間:2024-01-04 17:45:21
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇有色金屬和無(wú)色金屬,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
1 生產(chǎn)物流的含義
生產(chǎn)物流,就是指原料從進(jìn)廠開(kāi)始,按照一定的工藝流程,以在制品的形式經(jīng)過(guò)各個(gè)車(chē)間或者各道工序進(jìn)行加工,通過(guò)某些運(yùn)輸機(jī)械或者設(shè)備進(jìn)行裝卸、運(yùn)輸,最終實(shí)現(xiàn)成品出廠的過(guò)程。
有色金屬加工企業(yè)的生產(chǎn)一般都有一些共同特點(diǎn),通常體現(xiàn)在:
2.1 生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜多變
有色金屬加工往往伴隨著熱加工和壓力加工同時(shí)進(jìn)行。在制品在生產(chǎn)過(guò)程中有著復(fù)雜的金屬性能變化,是復(fù)雜的物理和化學(xué)變化,所以像銅、鋁鑄錠在生產(chǎn)中對(duì)溫度的控制要求就很高,這就要求在制品在物流流轉(zhuǎn)的過(guò)程中效率要高,盡可能減少熱損失。
2.2 生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)化和自動(dòng)化
隨著工藝技術(shù)、機(jī)械加工能力的提高,我國(guó)有色金屬加工生產(chǎn)的連續(xù)化和自動(dòng)化也在不斷提高。企業(yè)擁有的大型設(shè)備和自動(dòng)控制設(shè)備越來(lái)越多,這就要求在制品在生產(chǎn)的過(guò)程中運(yùn)送到下一個(gè)車(chē)間、下一道工序的時(shí)間要掌握得比較準(zhǔn)確,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)化、效率化。
2.3 生產(chǎn)過(guò)程的信息量大
有色金屬加工需要原材料、中間合金、生產(chǎn)輔助材料同時(shí)在生產(chǎn)的過(guò)程中進(jìn)行物料的流轉(zhuǎn)和在制品形態(tài)的變化,以保證產(chǎn)品的按時(shí)、按量產(chǎn)出。
3 有色金屬加工企業(yè)生產(chǎn)物流中存在的問(wèn)題
通過(guò)對(duì)有色金屬加工企業(yè)生產(chǎn)物流的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查與研究,發(fā)現(xiàn)總體上我國(guó)有色金屬加工企業(yè)生產(chǎn)物流正逐步向現(xiàn)代化物流方向前進(jìn),但仍然存在諸多問(wèn)題。具體情況如下:
3.1 工藝流程
在生產(chǎn)中工藝流程應(yīng)該是順暢、連續(xù)的,但是在實(shí)際中,有許多車(chē)間、工序中存在很多不科學(xué)、不合理的情況。如:工藝流程在流轉(zhuǎn)中物料折返嚴(yán)重、物料運(yùn)輸?shù)木€路過(guò)于迂回、安排不合理導(dǎo)致運(yùn)輸線路過(guò)長(zhǎng)。這些都體現(xiàn)了在工藝設(shè)計(jì)中對(duì)物流沒(méi)有經(jīng)過(guò)充分的考慮。
3.2 工廠布置
工廠的總平面布置就是在滿足各種要求的前提下,確定企業(yè)各功能分區(qū)和功能區(qū)之間互相合理位置的工作,但工廠的實(shí)際生產(chǎn)中存在的問(wèn)題,都反映了在進(jìn)行總圖設(shè)計(jì)時(shí)缺乏物流的考慮。隨著企業(yè)發(fā)展,在不斷改建、擴(kuò)建中無(wú)法完全遵循物流合理化的原則,導(dǎo)致平面布置上形成一定的缺陷,物流流量大、運(yùn)輸方式復(fù)雜、運(yùn)輸不合理現(xiàn)象較為嚴(yán)重。
另外,物流基礎(chǔ)設(shè)施落后、庫(kù)存管理水平不高、生產(chǎn)物流管理分散化等。這些問(wèn)題都會(huì)影響到有色金屬加工企業(yè)的效益和物流的效率。
4 發(fā)展有色金屬加工企業(yè)合理化物流的措施
4.1 工藝流程的合理布局
有色金屬加工企業(yè)應(yīng)按照其自身的工藝要求,合理安排原料從進(jìn)廠到成品出廠的工藝流程。各個(gè)車(chē)間或者工序的裝卸點(diǎn)、作業(yè)點(diǎn)和存貯點(diǎn)之間的線路物流短捷、合理,避免折返、迂回,減少不必要的運(yùn)輸環(huán)節(jié),以提高整體的生產(chǎn)運(yùn)輸效率。
4.2 總平面布置中的物流
4.2.1 廠址選擇。廠址的選擇應(yīng)根據(jù)資源分布和消費(fèi)地點(diǎn),靠近主要原理、燃料基地或者產(chǎn)品主要銷(xiāo)售地。同時(shí)也要把壓縮運(yùn)距、力求外部運(yùn)輸總費(fèi)用最少作為重要考慮因素。和廠外公路、鐵路、港口的連接應(yīng)最短捷,具有經(jīng)濟(jì)合理、便捷通順的交通運(yùn)輸條件。
4.2.2 總平面布置??偲矫娌贾玫膬?nèi)容是根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)性質(zhì)、規(guī)模和生產(chǎn)工藝等要求,合理布置生產(chǎn)車(chē)間、輔助生產(chǎn)設(shè)施和生活輔助設(shè)施等。設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合建廠地區(qū)的具體條件,按照原料進(jìn)廠到成品出廠的整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程,經(jīng)濟(jì)合理地布置廠區(qū)內(nèi)的建、構(gòu)筑物,組織好廠內(nèi)外的交通運(yùn)輸。
4.2.3 合理總平面布置對(duì)企業(yè)物流的影響。
第一,生產(chǎn)使用要求。在進(jìn)行有色金屬加工企業(yè)總平面布置時(shí),首先要了解企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程,了解組成企業(yè)的各個(gè)建、構(gòu)筑物的形式、體量和功能,合理布置建、構(gòu)筑物的相對(duì)位置,盡量做到運(yùn)輸線路短捷通順。(1)在廠區(qū)中心位置布置主要生產(chǎn)區(qū),同時(shí)將與生產(chǎn)有關(guān)的輔助設(shè)施布置在生產(chǎn)區(qū)周?chē)@樣不僅使輔助設(shè)施靠近主要負(fù)荷,可以減少能耗損失,減少運(yùn)輸環(huán)節(jié);(2)生產(chǎn)性質(zhì)類似或者生產(chǎn)聯(lián)系緊密的車(chē)間要靠近或集中布置,這樣使生產(chǎn)工藝流程更加順暢,同時(shí)減少相應(yīng)的物料運(yùn)輸量,以提高生產(chǎn)效率;(3)運(yùn)輸量大的車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)要結(jié)合生產(chǎn)工藝要求,布置在主要的干道或者貨運(yùn)出入口,這樣就可以使物料盡快投入到流轉(zhuǎn)過(guò)程中,提高運(yùn)輸效率;(4)人流量較大的車(chē)間及生活輔助設(shè)施區(qū)應(yīng)接近主要的人流出入口布置,同時(shí)應(yīng)盡量避免人、貨流交叉。
第二,建、構(gòu)筑物的合理布局。工藝流程雖然是影響總平面布置的重要因素,但在合理布置廠區(qū)建、構(gòu)筑物時(shí),更要注意用地緊湊,合理劃分廠區(qū),妥善布置生活設(shè)施,這些都是影響企業(yè)總平面布置的重要因素。
第三,合理縮小建、構(gòu)筑物之間間距。廠區(qū)用地中,建、筑間距、道路等用地往往占用很大比重。所以在滿足衛(wèi)生、防火、安全等要求下,應(yīng)合理緊縮建、構(gòu)筑物的間距。通過(guò)這樣的布置,可以有效地減少各個(gè)車(chē)間運(yùn)輸車(chē)輛的行駛距離,縮短員工往返于各個(gè)車(chē)間的時(shí)間,提高全廠的生產(chǎn)勞動(dòng)效率。
第四,廠房集中布置或加以合并。由于生產(chǎn)、運(yùn)輸、防火、衛(wèi)生及敷設(shè)管線等的要求,壓縮建筑間距是有限度的。實(shí)踐證明,廠房集中布置或車(chē)間加以合并則可以更大限度地減少在制品在物料流轉(zhuǎn)中的時(shí)間及費(fèi)用。車(chē)間的合并必須充分了解其性質(zhì)和要求,一般同類型的車(chē)間可以考慮合并;成品庫(kù)盡可能和最后一個(gè)生產(chǎn)工序相合并、為主車(chē)間服務(wù)的輔助生產(chǎn)設(shè)施用房盡可能與主車(chē)間合并。如在有色金屬加工企業(yè)的布置中,小型的有色金屬加工企業(yè)就往往可以把熔鑄車(chē)間和板帶車(chē)間、熔鑄車(chē)間和擠壓車(chē)間、板帶車(chē)間和箔材車(chē)間,聯(lián)系緊密、生產(chǎn)工藝相同或相似的下游深加工車(chē)間,在設(shè)計(jì)中布置成聯(lián)合大廠房。這樣的設(shè)計(jì)不僅可以使在制品在生產(chǎn)過(guò)程中流轉(zhuǎn)的時(shí)間減少,甚至如果是熔鑄工段到下一工段,如擠壓工段、軋制工段,還可以有效減少熱損失,節(jié)約能耗,大大提高生產(chǎn)效率和能源利用率。
第五,合理劃分廠區(qū),滿足使用要求,留有發(fā)展余地。平面布置中要根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)及管理要求合理地劃分廠區(qū)用地界線,使近期建設(shè)盡可能集中。有些企業(yè)盲目占地,在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)廠房過(guò)多、產(chǎn)品過(guò)全。后期實(shí)施中,只有部分生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行生產(chǎn),生產(chǎn)車(chē)間又因?yàn)榍捌谝?guī)劃時(shí)布置較為分散,導(dǎo)致生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中,工藝流程折返,在制品在各生產(chǎn)車(chē)間之間的運(yùn)輸線路混亂。同時(shí)也給該企業(yè)后期的擴(kuò)大生產(chǎn)帶來(lái)了不利影響,企業(yè)的未來(lái)發(fā)展是一個(gè)目標(biāo)明確,但思路和過(guò)程動(dòng)態(tài)變化的進(jìn)程,而且由于市場(chǎng)的不斷變化,有可能企業(yè)的產(chǎn)品和定位也在不斷發(fā)生變化,前期規(guī)劃過(guò)早、過(guò)全、過(guò)于分散,使得企業(yè)前期規(guī)劃的預(yù)留場(chǎng)地?zé)o法使用或者制約因素較多影響使用。
第六,因地制宜、結(jié)合地形??偲矫娌贾眉纫紤]廠區(qū)所在地的地形地貌,又要滿足生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)囊?,安全可靠,?jīng)濟(jì)合理。
某些地區(qū)地形高差大,給前期的建設(shè)帶來(lái)一定難度,但如果在平面布置中認(rèn)真思考,布置合理得當(dāng),就可能將不利因素適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)化為有利條件,反而還會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)很大便利。如在重慶地區(qū)的某有色金屬加工企業(yè),建于坡度幾乎為18%的坡地上,但該廠在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合工藝特點(diǎn),充分利用地形條件,使整個(gè)企業(yè)的工藝流程從高處往低處,隨著部分在制品按物體自重下送和生產(chǎn)用量大的循環(huán)水重力自流,有效替代了部分運(yùn)輸設(shè)備。同時(shí)利用高差,還可以設(shè)置高位水箱、運(yùn)量大的車(chē)間按地形設(shè)置裝卸貨平臺(tái)等。
4.2.4 廠內(nèi)外合理運(yùn)輸方式的選擇。有色金屬加工企業(yè)的物流是否合理,很大程度上就反映在企業(yè)運(yùn)輸線路的組織是否合理。企業(yè)的運(yùn)輸設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮工藝流程和廠區(qū)所在地的具體情況,正確選擇企業(yè)運(yùn)輸方式和運(yùn)輸線路,盡可能做到運(yùn)輸線路短捷,沒(méi)有往返和交叉現(xiàn)象的出現(xiàn)。
第一,運(yùn)輸方式的選擇。無(wú)論選用哪種運(yùn)輸方式,都要結(jié)合廠區(qū)所在地的地形條件、廠區(qū)的用地、廠內(nèi)建、構(gòu)筑物之間的布置關(guān)系和間距,企業(yè)的貨物運(yùn)輸量及貨物特點(diǎn)來(lái)考慮。同時(shí)在進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和分析之后,來(lái)確定經(jīng)濟(jì)合理、便捷順暢的運(yùn)輸方式。
運(yùn)輸方式一般分為道路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸和其他運(yùn)輸方式。
道路運(yùn)輸是企業(yè)中采用最多的方式。在場(chǎng)地平坦的地區(qū),道路只要考慮橫坡平順連接,保證廠內(nèi)運(yùn)輸路線的順暢、運(yùn)輸?shù)缆返谋憬?。但在?chǎng)地起伏較大、地形復(fù)雜地區(qū),還要考慮道路的縱坡要求,某些地區(qū)甚至還要利用當(dāng)?shù)馗卟钍褂眠m當(dāng)?shù)臋C(jī)械運(yùn)輸設(shè)備。
鐵路運(yùn)輸一般用于運(yùn)輸量大的大型有色金屬加工企業(yè),廠內(nèi)鐵路應(yīng)盡可能連接到廠區(qū)的邊緣地帶,便于原料進(jìn)廠和產(chǎn)品出廠。
水路運(yùn)輸量大、費(fèi)用低,但局限性也很大,一般僅限于廠外運(yùn)輸。
第二,合理組織貨流與人流的交叉。在進(jìn)行廠內(nèi)貨物運(yùn)輸設(shè)計(jì)時(shí),也要充分考慮人行線路。在保證貨物可以按時(shí)按點(diǎn)地進(jìn)行正常運(yùn)輸時(shí),也要充分考慮員工生產(chǎn)生活的安全性及便利性。
廠內(nèi)運(yùn)輸以道路或者鐵路為主,在進(jìn)行總平面布置時(shí),貨流與人流的方向最好可以相反并且平行布置,同時(shí)盡可能將貨運(yùn)出入口與人流出入口分開(kāi),以減少相互的交叉。對(duì)于小型企業(yè),一般廠內(nèi)道路的交叉口為平面交叉。但是對(duì)于某些大型有色金屬加工企業(yè),如果交叉口的流量較少還可以平面交叉,如果流量過(guò)大還應(yīng)該考慮立體交叉。
5 結(jié)語(yǔ)
篇2
主要用于冶煉行業(yè):有色金屬和無(wú)色金屬的冶煉以及電石、磷化工企業(yè)。有時(shí),也用于醫(yī)療上,如醫(yī)用碳素材料作為修復(fù)或替代受損骨組織的材料。
炭素是以高純度優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤,經(jīng)過(guò)深加工改變煤的一些性質(zhì)得出的燃料物質(zhì)。炭素制品按產(chǎn)品用途分為石墨電極類、炭塊類、石墨陽(yáng)極類、炭電極類、糊類、電炭類等。
拓展資料我國(guó)碳素制品的國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和部頒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是按產(chǎn)品不同的用途和不同的生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行分類的。這種分類方法,基本上反映了產(chǎn)品的不同用途和不同生產(chǎn)過(guò)程,也便于進(jìn)行核算,因此其計(jì)算方法也采用這種分類標(biāo)準(zhǔn)。下面介紹炭素制品的分類及說(shuō)明。
碳素行業(yè)的上游企業(yè)主要有:無(wú)煙煤的煅燒企業(yè);煤焦油加工生產(chǎn)企業(yè);石油焦生產(chǎn)及煅燒企業(yè)。
(來(lái)源:文章屋網(wǎng) )
篇3
中國(guó)人到底從什么時(shí)候開(kāi)始收藏古鏡,雖然是一個(gè)很難考證的問(wèn)題,不過(guò)應(yīng)當(dāng)不會(huì)晚于南北朝時(shí)期,因?yàn)樘拼送醢痢豆喷R記》中記述了個(gè)收藏古鏡的故事。故事的主人是北魏明元帝時(shí)的秦、涇、梁、益、雍五州都督,征伐赫連昌和蠕蠕著有戰(zhàn)功,此王度都督得一寶鏡,屢次以鏡制服精魅。其弟王鋨也憑借此鏡之力,降服鬼怪,數(shù)年后,鏡即化去。古鏡有神異,是古代傳奇常見(jiàn)的題材,像什么照妖鏡等故事,都明白指出了長(zhǎng)遠(yuǎn)以來(lái),鏡鑒在傳統(tǒng)中國(guó)人心目中的特殊地位。
近年來(lái)考古中,出土年代最早的鏡子,是相當(dāng)于中原夏王朝時(shí)期的青海齊家文化青銅七星鏡。另外,我們從商代甲骨文中已經(jīng)有象形文字的“鑒”字來(lái)看,當(dāng)時(shí)的人們理妝照容工具的發(fā)展,也是很多元的,既有人工打磨的青銅鏡面,也有利用水平面映照的專門(mén)器皿。其后隨著技術(shù)進(jìn)步,新的金屬材料不斷出現(xiàn),像鏡面的處理不只是磨平而已,更有鉛粉、水銀等等加涂在表面,作為反光劑。至于鏡體的作法和材質(zhì),除了般的銅鏡外,還有銅鎏金、螺鈿、金銀平脫,甚至在漢、魏、兩晉時(shí)期,貴族社會(huì)之間,還流行過(guò)一陣鐵鏡。譬如河南洛陽(yáng)的東漢建安三年墓、燒溝漢墓、陜西臨潼漢代楊震墓,以及浙江上虞東晉墓中就都出土過(guò)不少鐵鏡。至于琺瑯鏡,雖然出現(xiàn)的時(shí)間較晚,但由于工藝技術(shù)最為復(fù)雜,傳世品自然就少。
琺瑯,是一種以硼酸鹽為主體的玻璃質(zhì)低溫涂料,它的燒成溫度約在攝氏六百五十度到七百五十度之間。從已知的考古資料來(lái)看,它始于古埃及時(shí)代。當(dāng)時(shí)主要是作為金飾的鑲嵌物,也就是作為有色寶石的仿冒品。后來(lái)這種工藝技術(shù)傳到地中海東部,在愛(ài)琴文化里與掐絲金工結(jié)合,發(fā)展成為掐絲琺瑯器。到了東羅馬時(shí)期,在今天土耳其和希臘帶,這種工藝甚至成為希臘正教中最華麗也最具代表性的金屬工藝品。
雖然,中國(guó)于春秋戰(zhàn)國(guó)和西漢早期這段時(shí)間,在低溫的鉛釉和鉛玻璃的研究制造上,都已經(jīng)取得了很高的成就,同時(shí)金屬鑲嵌工藝,像錯(cuò)金銀技術(shù)也已經(jīng)非常成熟,但這兩種工藝卻并沒(méi)有像在西方一樣,融合成另一種新的產(chǎn)品。從現(xiàn)存日本正倉(cāng)院的件“唐代銀胎鎏金琺瑯寶相花紋鏡”來(lái)看,一直要晚到中國(guó)的唐代,這種金工與琺瑯料結(jié)合的工藝才在中原地區(qū)出現(xiàn)。由于那個(gè)時(shí)代流行使用半透明的仿寶石琺瑯,因此為了保留琺瑯面平滑的光亮度,所以燒好琺瑯后是不需要打磨的,這和今天掐絲琺瑯的做法有所不同。
現(xiàn)今中國(guó)掐絲琺瑯的做法,是蒙古人征服中亞之后,帶回中原來(lái)的新技術(shù)。本來(lái)唐代的琺瑯器坯體制作工藝源之于唐代的金銀器技術(shù)。從傳世的唐代琺瑯鏡來(lái)看,鏡背紋飾是用壓模再加剔花技術(shù)做出來(lái)的。所以無(wú)論從琺瑯質(zhì)料和坯體工藝來(lái)看,唐代的琺瑯鏡,都應(yīng)當(dāng)稱為“內(nèi)填琺瑯”、或者是“壓琺瑯”器才對(duì)。而元代傳入的琺瑯作法,則是在完成的金屬素胎表面先用掐出的黃銅絲圖案粘在坯面上,再依圖案需要填八各色琺瑯進(jìn)窯燒成的。不過(guò),由于填入的琺瑯?lè)墼谌廴诤螅w積會(huì)縮小很多,所以為了填滿紋飾的空隙,這樣來(lái)來(lái)回回必須要填燒好幾次,琺瑯才能把掐絲圖案的空隙填滿。于是有些多余的琺瑯面就會(huì)鼓起來(lái),所以燒好后還要經(jīng)過(guò)一個(gè)打磨的工序,把掐絲和琺瑯面完全磨平,再鍍金上光,作品才算完成。由于這種工藝結(jié)合了掐絲和琺瑯兩種技術(shù),因此叫做“掐絲琺瑯”器。不過(guò)現(xiàn)今可以確認(rèn)的掐絲琺瑯器,大概只能早到元末明初,元代早期的產(chǎn)品還很難見(jiàn)到。
明代的銅胎掐絲琺瑯器和清代及近代掐絲琺瑯器在科技檢測(cè)上,有以下幾點(diǎn)重大的區(qū)別:
1、胎體制作工藝的不同:
明代的銅胎坯面,都是用薄銅片捶打或嵌接而成的。只有口沿、底座或是器耳附件等等,才是鑄造而成的。
清代的坯體除了金銀胎是捶打嵌接而成的之外,銅胎多數(shù)是用模鑄的,所以顯得比較厚重。
2、掐絲的材質(zhì)和作法不同
明代掐絲材質(zhì)以扁平的青銅為主,這種用來(lái)掐圖案的銅絲,是用捶打扁平的銅線做成的。由于青銅絲較脆硬,經(jīng)捶打過(guò)的掐絲,常在顯微鏡下可以看到在掐絲線條中出現(xiàn)的裂縫。
清代的掐絲,因?yàn)槭窍葔撼珊鼙〉你~片,然后就像是用面皮切面條似的,把掐絲條一條的切出來(lái),所以成品在顯微鏡下看不到掐絲上有任何的裂縫。
3、固定掐絲的方法不同:
明代掐絲用Z錫來(lái)把掐絲焊接在坯面上,結(jié)果在燒琺瑯的時(shí)候,焊劑也同時(shí)熔化,但焊劑的熔融溫度較低,等琺瑯燒成后,焊劑已經(jīng)揮發(fā)掉了,原來(lái)有焊劑的地萬(wàn),就變成一個(gè)空洞。所以在打磨好作品之后,明代的掐絲琺瑯器一定要用色蠟來(lái)填補(bǔ)這些色釉中的空洞。但因清初改用植物膠來(lái)粘掐絲,植物膠在琺瑯尚未熔化時(shí)早就已汽化,所以燒成后的琺瑯面上,不會(huì)有空洞現(xiàn)象,當(dāng)然表面就沒(méi)有色蠟的填補(bǔ)痕跡。
4、琺瑯色釉研磨粒子不同,
我們都知道,純琺瑯是透明無(wú)色的,為了要制造五彩繽紛的美麗色彩,就必須先把有色金屬,加入純琺瑯釉中,先燒出一塊塊紅琺瑯、綠琺瑯、白琺瑯、藍(lán)琺瑯、黃琺瑯、黑琺瑯、褐琺瑯等等這些熔塊,我們稱這種用來(lái)配色的塊狀琺瑯釉料為“料石”。所有需要的釉色,都是用這些料石磨成細(xì)粉,調(diào)配后再熔融而成的。因此研磨技術(shù)和燒成狀況也因時(shí)代不同而有不同的情形。
篇4
[關(guān)鍵詞] EDTA修飾的殼聚糖;磁性吸附劑;當(dāng)歸;去除重金屬;吸附
[收稿日期] 2013-07-16
[基金項(xiàng)目] 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(HUST-2012QN142);武漢市科技攻關(guān)項(xiàng)目(201160923290)
[通信作者] *彭紅,副教授, Tel:(027)87543032,E-mail:penghong811@163、com 近年來(lái),中藥中重金屬的污染問(wèn)題已日益嚴(yán)重,因而各種去除重金屬的新技術(shù)研究受到了人們的廣泛關(guān)注[1-3]。殼聚糖是一種天然氨基多糖,分子中含有的氨基和羥基對(duì)重金屬有很好的結(jié)合能力;而磁性吸附劑在水溶液中分散性好,在外加磁場(chǎng)作用下容易從水溶液中分離出來(lái),它與傳統(tǒng)的離心、過(guò)濾等分離技術(shù)相比更方便、快捷及節(jié)省能源[4-5]。最近,作者成功合成了一種交聯(lián)殼聚糖包覆的磁性硅球吸附劑,同時(shí)在其表面還進(jìn)一步修飾了乙二胺四乙酸(EDTA)螯合劑,這種新型的磁性吸附劑(EDTA-modified chitosan/SiO2/Fe3O4,簡(jiǎn)稱EDCMS),對(duì)水溶液中的重金屬如銅、鉛、鎘等具有很強(qiáng)的螯合去除能力[6],因此,本文將其應(yīng)用于當(dāng)歸提取液中超低濃度的重金屬的去除,以探討EDCMS對(duì)中藥提取液中超標(biāo)重金屬脫除的可行性。
1 材料
Sirion 200型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM),荷蘭FEI公司;ELAN DRC-e型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS),美國(guó)PerkinElmer公司;ETHOS E型微波消解儀,意大利milestone公司;1100型高效液相色譜儀(HPLC),美國(guó)Agilent公司;Kromasil C18柱(4、6 mm ×250 mm,5 μm),瑞典AKZO NOBEL公司。
當(dāng)歸飲片,湖北金新龍中藥飲片有限公司,經(jīng)華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院韓定獻(xiàn)研究員鑒定為傘形科植物當(dāng)歸Angelica sinensis(Oliv、)Diels的干燥根,在使用前用研磨機(jī)研成粉狀待用;硝酸鉛、銅、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg?L-1),國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心;阿魏酸對(duì)照品(批號(hào)110773-201313),中國(guó)食品藥品檢定研究院;電子級(jí)硝酸(70%)及半導(dǎo)體級(jí)雙氧水(30%),阿拉丁試劑有限公司;色譜純乙腈、甲醇,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;其他試劑均為分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
EDCMS磁性吸附劑參照文獻(xiàn)方法[6]合成,其中熱重分析結(jié)果表明EDTA修飾的交聯(lián)殼聚糖在EDCMS上的接枝率為62、6%,EDCMS的飽和磁化強(qiáng)度為18、2 emu?g-1, 其場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微圖見(jiàn)圖1。EDCMS形狀不規(guī)則,粒徑在50 μm以下。磁性硅球的粒徑大約為300~500 nm,被包埋在交聯(lián)殼聚糖的凝膠中。
2 方法與結(jié)果
2、1 含重金屬的當(dāng)歸提取液的制備
首先按照2010年版《中國(guó)藥典》[7]制備當(dāng)歸流浸膏:取當(dāng)歸粉1 000 g,用70%乙醇浸漬48 h后滲漉,收集初漉液850 mL另器保存,繼續(xù)滲漉至無(wú)色,續(xù)漉液在60 ℃下濃縮至稠膏狀,與初漉液混勻,并用70% 乙醇定容至1 000 mL。
圖1 EDCMS的場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微圖
Fig、1 FE-SEM image of EDCMS 將制得的當(dāng)歸流浸膏靜置3 d后,取若干份100 mL的上清液,分別加入不同濃度及不同體積的銅(Cu),鎘(Cd),鉛(Pb)重金屬溶液(注:各重金屬溶液的pH已分別調(diào)節(jié)至5、27, 與當(dāng)歸流浸膏上清液的pH一致),再分別用70%乙醇定容至1 000 mL,即得到若干份含有不同濃度的重金屬的當(dāng)歸藥液,分別稱為藥液II及藥液III,這2種藥液中的各種重金屬濃度見(jiàn)表1;不外加重金屬的當(dāng)歸藥液被稱為藥液I,其制備方法是取100 mL的流浸膏上清液,直接用70%乙醇定容至1 000 mL,藥液I中的各種重金屬濃度見(jiàn)表1。
表1 EDCMS對(duì)當(dāng)歸提取液中重金屬的去除
Table 1 Removal of heavy metals from the extracts of Angelica sinensis by EDCMSμg?L-1
不同重金屬濃度的當(dāng)歸藥液當(dāng)歸藥液中重金屬含量CuCdPbZnMn藥液I 去除前151、752、847、74190、0176、34 去除后39、301、802、62113、5013、78藥液II 去除前324、5061、3598、39207、3282、28 去除后72、256、2821、76111、3110、87藥液III 去除前590、3869、95623、72191、5269、94 去除后86、156、6133、25109、6512、28
2、2 重金屬含量的測(cè)定
將各種脫除重金屬前后的當(dāng)歸藥液濃縮至稠膏,然后參照文獻(xiàn)[8]所述方法微波消解至無(wú)色,濃縮至1~2 mL后加去離子水定容至25 mL,用ICP-MS測(cè)其重金屬含量。
2、3 當(dāng)歸提取液中重金屬的靜態(tài)吸附去除
精密稱取1 g EDCMS分散于200 mL上述當(dāng)歸藥液中,在25 ℃恒溫水浴搖床內(nèi)振搖24 h,磁性分離EDCMS,得上清液;磁性分離出的EDCMS用70%乙醇洗滌數(shù)次,合并上清液和洗滌液,將其濃縮至稠膏后按2、2的方法測(cè)定脫除重金屬前后,當(dāng)歸藥液中重金屬的含量見(jiàn)表1。
結(jié)果表明,沒(méi)有外加重金屬的當(dāng)歸藥液(藥液I)中,各種重金屬的含量是很低的,特別是Cd的濃度只有約2、84 μg?L-1,EDCMS對(duì)它的去除效率較低,但對(duì)濃度較高的Cu,Pb的去除效率相對(duì)較高。通過(guò)在提取液中外加重金屬,進(jìn)一步提高藥液中Cu,Cd,Pb的濃度(即為藥液II和藥液III)后,EDCMS對(duì)它們的去除效率也繼續(xù)增大,特別是對(duì)重金屬濃度較高的藥液III, Cu,Cd,Pb的去除效率分別達(dá)到85、4%,90、6%及94、7%。此外,從表1還可以看出,EDCMS對(duì)藥液中原有的一些其他重金屬元素如鋅(Zn)和錳(Mn)等也有一定的脫除作用,但與其他重金屬相比,Zn的去除效率明顯較低(只有40%左右),這可能與EDCMS表面修飾的EDTA螯合基團(tuán)與Zn的絡(luò)合常數(shù)較低有關(guān)。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[9]報(bào)道,EDTA與Cu,Pb及Zn形成的絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)(lgK)分別為18、8,18、0,16、5。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明EDCMS對(duì)重金屬的脫除具有一定的選擇性。
與傳統(tǒng)的吸附劑相比,EDCMS吸附重金屬時(shí),可均勻分散在當(dāng)歸藥液中,見(jiàn)圖2。 吸附過(guò)程結(jié)束后,將小瓶靠近磁鐵,在半分鐘內(nèi)吸附了重金屬的EDCMS迅速與藥液分離,溶液變得澄清,這說(shuō)明EDCMS在當(dāng)歸藥液中具有非常好的磁分離性能。
2、4 藥液脫除重金屬前后化學(xué)成分的變化
2、4、1 含固量 以藥液II為研究對(duì)象,將脫除重金屬前后的藥液分別置于已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中,在沸水浴上蒸干,隨后轉(zhuǎn)移至真空干燥箱,于100 ℃下真空干燥3 h,冷卻30 min后,稱重即得。脫除重金屬前后藥液的含固量分別為1、233 9,1、228 7 g,回收率為99、6%,說(shuō)明當(dāng)歸藥液在用EDCMS脫除重金屬前后含固量無(wú)明顯差別。
圖2 當(dāng)歸藥液中EDCMS的磁性分離
Fig、2 Magnetic separation of EDCMS from the extract solution of Angelica sinensis
2、4、2 阿魏酸含量 以藥液II為研究對(duì)象,精密移取脫除重金屬前后藥液各1 mL,分別置于10 mL量瓶中,用甲醇定容至刻度,分別得到脫除重金屬前后2種供試品溶液。阿魏酸(10 mg?L-1)對(duì)照品按照2010年版《中國(guó)藥典》[7]的方法制得,并進(jìn)行HPLC分析。色譜條件參照2010年版《中國(guó)藥典》[7],流動(dòng)相甲醇(含0、4% 醋酸,A)-0、4%醋酸水溶液(B);梯度洗脫(0~15 min,38% A;15~20 min,38%~70% A;20~40 min,70% A;40~45 min,70%~38% A);檢測(cè)波長(zhǎng)323 nm;柱溫35 ℃;流速1 mL?min-1;進(jìn)樣量0、01 mL。HPLC圖見(jiàn)圖3。
a、脫除重金屬前藥液;b、脫除重金屬后藥液;c、阿魏酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。
圖3 重金屬脫除前后當(dāng)歸藥液的HPLC圖
Fig、3 HPLC determination of ferulic acid in the extracts of Angelica sinensis before and after removal of heavy metals by EDCMS
結(jié)果表明,在該測(cè)定條件下,重金屬脫除前后,當(dāng)歸藥液中阿魏酸的質(zhì)量濃度分別為31、84,31、80 mg?L-1,阿魏酸回收率為99、9%。這說(shuō)明EDCMS對(duì)當(dāng)歸藥液中的阿魏酸沒(méi)有明顯的吸附作用。
2、4、3 HPLC指紋圖譜 以藥液II為研究對(duì)象,脫除重金屬前后的藥液即為供試品溶液。將其進(jìn)行HPLC分析,色譜條件參照文獻(xiàn)[10]。流動(dòng)相1%乙酸水溶液(A)-乙腈(B);梯度洗脫(0~18 min,8%~13% A;18~20 min,13%~18% A;20~28 min,18%~20% A;28~50 min,20%~49%A;50~55 min,49% A)。檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm;柱溫35 ℃;流速1 mL?min-1;進(jìn)樣量5 μL。HPLC圖見(jiàn)圖4。
a、脫除重金屬前藥液;b、脫除重金屬后藥液。
圖4 重金屬脫除前后當(dāng)歸藥液的HPLC指紋圖譜
Fig、4 Comparison of the HPLC fingerprints of the extracts of Angelica sinensis before and after removal of heavy metals by EDCMS
從圖4可以看出,當(dāng)歸藥液在用EDCMS脫除重金屬前后的指紋譜圖對(duì)比中,各吸收峰的數(shù)量和面積都沒(méi)有明顯變化。將這2個(gè)HPLC圖導(dǎo)入“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)2004版A”(國(guó)家藥典委員會(huì))中,并選取“時(shí)間窗”寬度為0、5 min進(jìn)行相似度處理[10],經(jīng)過(guò)比對(duì),發(fā)現(xiàn)脫除重金屬前后各個(gè)吸收峰相互匹配,且指紋圖譜相似度為99、1%。這說(shuō)明EDCMS對(duì)當(dāng)歸藥液中的成分沒(méi)有明顯的吸附或脫除作用。
3 討論
近年來(lái),國(guó)內(nèi)學(xué)者廣泛采用超臨界流體萃取[2]、大孔吸附樹(shù)脂柱[3]等方法對(duì)中藥中的重金屬進(jìn)行脫除,但這些方法都存在一些缺陷如需要昂貴的儀器設(shè)備,或容易產(chǎn)生柱堵塞等問(wèn)題。通常在中藥藥液中,不僅重金屬含量很低,而且重金屬還會(huì)與各種中藥成分產(chǎn)生絡(luò)合作用,使得高效去除低濃度的重金屬難度增大。本實(shí)驗(yàn)采用一種新型的磁性吸附劑EDCMS,其表面修飾有大量的EDTA螯合基團(tuán),對(duì)各種重金屬離子都具有高效的螯合作用,因此特別適用于中藥中低濃度重金屬的去除。此外,EDCMS在較低的pH條件下對(duì)重金屬仍有很高的去除效率[6],因此,對(duì)pH較低的中藥提取液可以直接應(yīng)用,不需要再調(diào)節(jié)藥液的pH。另一方面,由于EDCMS具有較高的飽和磁化強(qiáng)度,與傳統(tǒng)的分離方法相比,在外磁場(chǎng)作用下,能快速方便地與處理后的藥液分離,而不會(huì)產(chǎn)生柱堵塞等現(xiàn)象。
作者利用EDCMS對(duì)pH 5、2左右的當(dāng)歸藥液中的重金屬進(jìn)行了脫除實(shí)驗(yàn)。本研究表明,即使在各種重金屬的濃度都很低時(shí),EDCMS也能對(duì)藥液中的重金屬進(jìn)行高效脫除,且在脫除重金屬前后,藥液的總含固量、主要藥效成分-阿魏酸的含量以及HPLC指紋圖譜等均沒(méi)有顯著變化。這說(shuō)明EDCMS在脫除重金屬的同時(shí),對(duì)當(dāng)歸藥液中的主要藥效成分不會(huì)起吸附作用或者破壞其有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 趙良, 王智民, 高慧敏, 等、 γ-巰丙基鍵合硅膠脫除金銀花提取液中的鉛離子[J]、 中國(guó)中藥雜志, 2011, 36(9): 1179、
[2] 孔春燕、 超臨界法及夾帶劑超臨界法去除黃芪中的重金屬離子的效果研究[J]、 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥, 2009, 20(8): 2017、
[3] 吳聰俊, 余以剛, 劉欣欣, 等、 中藥提取物中重金屬離子的去除方法研究[J]、 現(xiàn)代食品科技, 2011, 27(10): 1268、
[4] Zhang Yong-Xing, Yu Xin-Yao, Jin Zhen, et al、 Ultra high adsorption capacity of fried egg jellyfish-like γ-AlOOH(Boehmite)@SiO2/Fe3O4 porous magnetic microspheres for aqueous Pb(Ⅱ) removal[J]. J Mater Chem, 2011, 21: 16550、
[5] Yan Han, Li Haijiang, Yang Hu, et al、 Removal of various cationic dyes from aqueous solutions using a kind of fully biodegradable magnetic composite microsphere[J]、 Chem Eng J, 2013, 223: 402、
[6] Ren Yong, Abbood Hayder A, He Fengbo, et al、 Magnetic EDTA-modified chitosan/SiO2/Fe3O4 adsorbent: Preparation, characterization, and application in heavy metal adsorption[J]、 Chem Eng J, 2013, 226: 300、
[7] 中國(guó)藥典、 一部[S]、2010: 377、
[8] 羅艷, 黃文琦, 龍智翔, 等、 ICP-MS測(cè)定中藥煎制前后8種重金屬元素的含量及溶出率[J]、 光譜實(shí)驗(yàn)室, 2012, 29(2): 925、
[9] Schmid R W, Reilley C N、 A rapid electrochemical method for the determination of metal chelate stability constants[J]、 J Am Chem Soc, 1956, 78: 5513、
[10] 吳燕燕, 尚明英, 蔡少青、 當(dāng)歸的化學(xué)成分指紋圖譜[J]、 藥學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 43(7): 728、
Removal of heavy metals from extract of Angelica sinensis by
EDTA-modified chitosan magnetic adsorbent
REN Yong, SUN Ming-hui, PENG Hong*, HUANG Kai-xun
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of
Science and Technology, Wuhan 430074, China)
[Abstract] The concentrations of heavy metals in the extracting solutions of traditional Chinese medicine are usually very low、 Furthermore, a vast number of organic components contained in the extracting solutions would be able to coordinate with heavy metals, which might lead to great difficulty in high efficient removal of them from the extracting solutions、 This paper was focused on the removal of heavy metals of low concentrations from the extracting solution of Angelica sinensis by applying an EDTA-modified chitosan magnetic adsorbent (EDTA-modified chitosan/SiO2/Fe3O4,abbreviated as EDCMS)、 The results showed that EDCMS exhibited high efficiency for the removal of heavy metals, such as Cu, Cd and Pb, e、g、 the removal percentage of Cd and Pb reached 90% and 94、7%, respectively、 Besides, some amounts of other heavy metals like Zn and Mn were also removed by EDCMS、 In addition, the total solid contents, the amount of ferulic acid and the HPLC fingerprints of the extracting solution were not changed significantly during the heavy metal removal process、 These results indicate that EDCMS may act as an applicable and efficient candidate for the removal of heavy metals from the extracting solution of A、sinensis、
篇5
懸浮顆粒物污染
空氣中可自然沉降的顆粒物稱降塵,而懸浮在空氣中的粒徑小于100微米的顆粒物通稱懸浮顆粒物,其中粒徑小于10微米的稱可吸入顆粒物。可吸入顆粒物因粒小體輕,能在大氣中長(zhǎng)期飄浮,飄浮范圍從幾公里到幾十公里,可在大氣中造成不斷蓄積,使污染程度逐漸加重??晌腩w粒物成份很復(fù)雜,并具有較強(qiáng)的吸附能力。例如可吸附各種金屬粉塵和強(qiáng)致癌物苯并芘、吸附病原微生物等。
可吸入顆粒物隨人們呼吸空氣而進(jìn)入肺部,以碰撞、擴(kuò)散、沉積等方式滯留在呼吸道不同的部位,粒徑小于5微米的多滯留在上呼吸道,滯留在鼻咽部和氣管的顆粒物,與進(jìn)入人體的二氧化硫等有害氣體產(chǎn)生刺激和腐蝕黏膜的聯(lián)合作用,損傷黏膜、纖毛,引起炎癥和增加氣道阻力。持續(xù)不斷的作用會(huì)導(dǎo)致慢性鼻咽炎、慢性氣管炎。滯留在細(xì)支氣管與肺泡的顆粒物也會(huì)與二氧化氮等產(chǎn)生聯(lián)合作用,損傷肺泡和黏膜,引起支氣管和肺部炎癥。長(zhǎng)期持續(xù)作用,還會(huì)誘發(fā)慢性阻塞性肺部疾患并出現(xiàn)繼發(fā)感染,導(dǎo)致肺心病死亡率增高。
當(dāng)大氣處于逆溫狀態(tài)時(shí),污染物便不易擴(kuò)散,懸浮顆粒物濃度會(huì)迅速上升。1952年12月英國(guó)倫敦發(fā)生煙霧事件時(shí),大氣中懸浮顆粒物的含量比平時(shí)高5倍,引起居民死亡率激增,四天內(nèi)較同期死亡人數(shù)增加4000余人。由此可見(jiàn)大氣中可吸入顆粒物濃度突然增高,對(duì)人類健康能造成急性危害,對(duì)患有心肺疾病的老人和兒童威脅更大。
懸浮顆粒物還能直接接觸皮膚和眼睛,阻塞皮膚的毛囊和汗腺,引起皮膚炎和眼結(jié)膜炎或造成角膜損傷。此外,懸浮顆粒物還能降低大氣透明度,減弱地面紫外線的照射強(qiáng)度。紫外線照射不足,會(huì)間接影響兒童骨骼的發(fā)育。有的城市的天空總是灰蒙蒙的,這與全市懸浮顆粒物污染嚴(yán)重有著緊密關(guān)系。
氮氧化物污染
氮氧化物中的二氧化氮毒性最大,它比一氧化氮毒性高4~5倍。大氣中氮氧化物主要來(lái)自汽車(chē)廢氣以及煤和石油燃燒的廢氣。
氮氧化物對(duì)呼吸器官有刺激作用。由于氮氧化物較難溶于水,因而能侵入呼吸道深部細(xì)支氣管及肺泡,并緩慢地溶于肺泡表面的水分中,形成亞硝酸、硝酸,對(duì)肺部組織產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激及腐蝕作用,引起肺水腫。亞硝酸鹽進(jìn)入血液后,與血紅蛋白結(jié)合生成高鐵血紅蛋白,引起組織缺氧。在一般情況下,當(dāng)污染物以二氧化氮為主時(shí),對(duì)肺的損害比較明顯;當(dāng)污染物以一氧化氮為主時(shí),高鐵血紅蛋白癥和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害比較明顯。汽車(chē)排出的氮氧化物有95%以上是一氧化氮,一氧化氮進(jìn)入大氣后逐漸氧化成二氧化氮。當(dāng)二氧化氮的量達(dá)到一定程度時(shí),在遇上靜風(fēng)、逆溫和強(qiáng)烈陽(yáng)光等條件,便參與光化學(xué)煙霧的形成。
二氧化硫污染
二氧化硫是一種常見(jiàn)的和重要的大氣污染物,是一種無(wú)色有刺激性的氣體。二氧化硫主要來(lái)源于含硫燃料(如煤和石油)的燃燒:含硫礦石特別是含硫較多的有色金屬礦石的冶煉;化工、煉油和硫酸廠等的生產(chǎn)過(guò)程。
二氧化硫?qū)θ梭w的危害包括:刺激呼吸道。二氧化硫易溶于水,當(dāng)其通過(guò)鼻腔、氣管、支氣管時(shí),多被管腔內(nèi)膜水分吸收阻留,變成亞硫酸、硫酸和硫酸鹽,使刺激作用增強(qiáng);二氧化硫和懸浮顆粒物的聯(lián)合毒性作用。二氧化硫和懸浮顆粒物一起進(jìn)入人體,氣溶膠微粒能把二氧化硫帶到肺深部,使毒性增加三至四倍。此外,當(dāng)懸浮顆粒物中含有二氧化二鐵等金屬成分時(shí),可以催化二氧化硫氧化成酸霧,吸附在微粒的表面,被吸入呼吸道深部。硫酸霧的刺激作用比二氧化硫約強(qiáng)10倍;二氧化硫還有致癌作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明10毫克/立方米的二氧化硫可加強(qiáng)致癌物苯并芘的致癌作用。在二氧化硫和苯并芘的聯(lián)合作用下,動(dòng)物肺癌的發(fā)病率高于單個(gè)致癌因子的發(fā)病率。
此外,二氧化硫進(jìn)入人體時(shí),血中的維生素便會(huì)與之結(jié)合,使體內(nèi)維生素C的平衡失調(diào),從而影響新陳代謝。二氧化硫還能抑制和破壞或激活某些酶的活性,使糖和蛋白質(zhì)的代謝發(fā)生紊亂,從而影響機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育。
一氧化碳污染與人體健康
一氧化碳是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)刺激性的有毒氣體,幾乎不溶于水,在空氣中不容易與其它物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),故可在大氣中停留很長(zhǎng)時(shí)間。如局部污染嚴(yán)重,可對(duì)健康產(chǎn)生一定危害。一氧化碳屬于內(nèi)窒息性毒物??諝庵幸谎趸紳舛鹊竭_(dá)一定高度,就會(huì)引起種種中毒癥狀,甚至死亡。
隨空氣進(jìn)入人體的一氧化碳,在經(jīng)肺泡進(jìn)入血液循環(huán)后,能與血液中的血紅蛋白等結(jié)合。一氧化碳與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力大200~300倍,因此,當(dāng)一氧化碳侵入機(jī)體后,便會(huì)很快與血紅蛋白合成碳氧血紅蛋白,阻礙氧與血紅蛋白結(jié)合成氧合血紅蛋白,造成缺氧形成一氧化碳中毒。當(dāng)吸入濃度為0.5%的一氧化碳,只要20~30分鐘,中毒者就會(huì)出現(xiàn)脈弱,呼吸變慢,最后衰竭致死。這種急性一氧化碳中毒,常發(fā)生在車(chē)間事故和家庭取暖洗澡等不慎的時(shí)候。長(zhǎng)時(shí)間接觸低濃度的一氧化碳對(duì)人體心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)乃至對(duì)后代均有一定影響。
光化學(xué)煙霧污染與健康
光化學(xué)煙霧是排入大氣的氮氧化物和碳?xì)浠锸芴?yáng)紫外線作用產(chǎn)生一的一種具有刺激性的淺藍(lán)色的煙霧。它包含有臭氧、醛類、硝酸酯類等多種復(fù)雜化合物。這些化合物都是光化學(xué)反應(yīng)生成的二次污染物,主要是光化學(xué)氧化劑。當(dāng)遇逆溫或不利于擴(kuò)散的氣象條件時(shí),煙霧會(huì)積聚不散,造成大氣污染事件,使人眼和呼吸道受刺激或誘發(fā)各種呼吸道炎癥,危害人體健康。這種污染事件最早出現(xiàn)在美國(guó)洛杉磯,所以又稱洛杉磯光化學(xué)煙霧。
光化學(xué)煙霧對(duì)人體最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜。引起眼睛紅腫和咽喉炎,這可能與產(chǎn)生的醛類等二次污染物的刺激有關(guān)。光化學(xué)煙霧對(duì)人體的另一些危害則與臭氧濃度有關(guān)。當(dāng)大氣中臭氧的濃度達(dá)到200~1000微克/立方米時(shí),會(huì)引起哮喘發(fā)作,導(dǎo)致上呼吸道疾病惡化,同時(shí)也刺激眼睛,使視覺(jué)敏感度和視力降低:濃度在400~1600微克/立方米時(shí),只要接觸兩小時(shí)就會(huì)出現(xiàn)氣管刺激癥狀,引起胸骨下疼痛和肺通透性降低,使機(jī)體缺氧;濃度再高,就會(huì)出現(xiàn)頭痛,并使肺部氣道變窄,出現(xiàn)肺氣腫。接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),還會(huì)損害中樞神經(jīng),導(dǎo)致思維紊亂或引起肺水腫等。臭氧還可引起潛在性的全身影響,如誘發(fā)淋巴細(xì)胞染色體畸變、損害酶的活性和溶血反應(yīng),影響甲狀腺功能、使骨骼早期鈣化等。
篇6
關(guān)鍵詞:粗煤泥 TBS 入料 精煤 尾煤
一、前言
氣焊利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合燃燒生成的火熱為熱源,熔化焊件和焊接材料使之達(dá)到原子間結(jié)合的一種焊接方法。 助燃?xì)怏w主要為氧氣,可燃?xì)怏w主要采用乙炔、液化石油氣等。所使用的焊接材料主要包括可燃?xì)怏w、助燃?xì)怏w、焊絲、氣焊熔劑等。設(shè)備主要包括氧氣瓶、乙炔瓶(如采用乙炔作為可燃?xì)怏w)、減壓器、焊槍、膠管等。由于所用儲(chǔ)存氣體的氣瓶為壓力容器、氣體為易燃易爆氣體,所以該方法是所有焊接方法中危險(xiǎn)性最高的之一。因此掌握氣焊的有關(guān)常識(shí),熟悉氣焊的安全操作規(guī)程有重要的意義。
二、氣焊技術(shù)的基本概念
1.氣焊的概念
氣焊是利用可燃?xì)怏w燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接的方法,最高溫度可達(dá)3150℃左右,熱量比較分散,主要用于焊接薄鋼板和黃銅、補(bǔ)焊鑄鐵、焊接有色金屬及其合金、釬焊刀具、熱處理加熱等,也可以在對(duì)焊件進(jìn)行焊前預(yù)熱和焊后緩冷。
2.氣焊所用氣體及危險(xiǎn)性分析
氣焊最常用的方法是氧乙炔焊,常用的氣體有乙炔、液化汽油和氧氣。
2.1乙炔
乙炔屬于可燃性氣體,是無(wú)色可燃易爆氣體,純乙炔具有醚的味道工業(yè)用乙炔含有硫化氫(H2S)及磷化氫(PH3)等雜質(zhì)因而有難聞的臭味。當(dāng)乙炔溫度達(dá)到30℃~450℃或壓力超過(guò)0.15MPa時(shí)乙炔分子能產(chǎn)生”聚合”發(fā)熱而引起自燃。在純氧中燃燒的火焰溫度可以達(dá)到3150℃,乙炔是易爆氣體,具有以下幾個(gè)方面的特征:
乙炔溫度超過(guò)300℃或壓力超過(guò)0.15MPa時(shí),遇到火就會(huì)爆炸;
乙炔與空氣混合,乙炔按體積計(jì)算比例占2.2~81%時(shí),乙炔與氧氣混合,乙炔按體積計(jì)算比例占2.8~93%時(shí),混合氣體中任何部分達(dá)到自然溫度(乙炔和空氣混合氣體的自然溫度是305℃,乙炔與氧氣混合氣體的自然溫度是300℃)或遇到明火時(shí),在常壓下也會(huì)爆炸;
貯存乙炔的容器直徑越小,越不容易爆炸,當(dāng)貯存在有毛細(xì)管狀物質(zhì)的容器時(shí),即使壓力增高到2。65MPa時(shí)也不會(huì)爆炸。
2.2液化石油氣
液化石油氣屬于可燃?xì)怏w,由丙烷、丙烯、丁烷和丁烯等氣體混合組成在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)味的氣體。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,液體石油氣的比重比水和汽油輕。它不但極易揮發(fā),而且閃點(diǎn)很低,在常溫常壓下?lián)]發(fā)其體積要膨脹250倍。當(dāng)降溫或加壓到0.8MPa~1.5MPa時(shí)則成液態(tài)。在空氣中的爆炸極限為5~33%。不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生一氧化碳,易使人中毒。丙烷在純氧中燃燒的火焰溫度可以達(dá)到2800℃,與空氣混合,丙烷以體積計(jì)算比例占2.3~9.5%時(shí),遇到明火也會(huì)爆炸。
2.3氧氣
氧氣是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體,比空氣略重二它本身不能燃燒但是一種活潑的助燃?xì)怏w,幾乎能與所有可燃的氣體和液體的蒸氣混合成爆炸性混合物。氣焊用氧純度達(dá)99.2%,這種壓縮純氧是強(qiáng)烈氧化劑與油脂、有機(jī)物和細(xì)微分散的可燃物質(zhì)接觸時(shí).會(huì)因劇烈氧化反應(yīng)和積熱升溫而引起自燃。液氧是藍(lán)色的液體在常溫常壓下能迅速氣化,體積擴(kuò)大798倍。用于氣焊時(shí)在進(jìn)入工具之前需預(yù)先使其蒸發(fā)變?yōu)闅怏w。液氧濺落在皮膚上能引起嚴(yán)重凍傷。
3.根據(jù)氧和乙炔的比例不同,氣焊火焰可分三種:
3.1中性焰
氧與乙炔容積的比值為1~1.2。焰心因剛從噴嘴高速流出的氣體來(lái)不及燃燒,熾熱的分子發(fā)出光和熱,特別明亮。內(nèi)焰顏色較焰心暗,呈淡白色,其溫度最高。焊接碳鋼時(shí)都將工件放在距焰心尖端2~4mm處的內(nèi)焰進(jìn)行。外焰溫度較低,呈淡藍(lán)色。中性焰應(yīng)用廣泛,一般常用來(lái)焊接碳鋼、紫銅和低合金鋼。
3.2氧化焰
氧與乙炔的比例大于1:1.2。因氧氣較多,氧化反應(yīng)劇烈,溫度很高,一般用于黃銅的焊接。
3.3碳化焰
氧與乙炔的容積比小于1:1,燃燒不完全,焰心較長(zhǎng)呈藍(lán)色,內(nèi)焰呈淡藍(lán)色,外焰呈橘紅色。適用于焊接高碳鋼、鑄鐵及硬質(zhì)合金等。
4.焊絲與焊粉
焊低碳鋼時(shí)常用H08和H08A作焊絲。焊粉主要是用于除去焊接過(guò)程中產(chǎn)生的氧化物,因此焊低碳鋼時(shí)不用焊粉。目前的焊粉有:粉101,用于不銹鋼、耐熱鋼的焊接;粉201,用于鑄鐵的焊接;粉301,用于銅及銅合金的焊接;粉401用于鋁及鋁合金的焊接
三、氣焊技術(shù)的設(shè)備和工具
1.乙炔發(fā)生器
是將電石和水接觸產(chǎn)生乙炔的裝置。
2.回火防止器
是防止火焰倒流乙炔發(fā)生器而發(fā)生爆炸的安全裝置。
3.氧氣瓶
是貯存氧氣的高壓器,貯氧的最高壓力為15MPa,氣瓶漆成天藍(lán)色。
4.減壓閥
用來(lái)將氧氣瓶中的高壓氧降低到工作壓力,并保持焊接過(guò)程中壓力穩(wěn)定。
5.焊矩
使乙炔和氧氣按一定比例混合,并獲得氣焊火焰的工具。
四、氣焊技術(shù)的操作
1.點(diǎn)火時(shí),先微開(kāi)氧氣閥門(mén),然后再開(kāi)乙炔閥門(mén),火源從焊嘴側(cè)面點(diǎn)燃火焰,然后逐漸開(kāi)大氧氣閥門(mén),對(duì)碳化焰調(diào)整.成正常焰進(jìn)行焊接,滅火時(shí),應(yīng)先關(guān)閉乙炔閥門(mén),后關(guān)氧氣閥門(mén)。
2.焊嘴角度。開(kāi)始焊接時(shí),因工件溫度低,焊嘴應(yīng)與工件垂直,使熱量集中而很快加熱工件。正常焊接時(shí),焊嘴與工件的夾角均為40~50度左右,焊至工件末端時(shí),應(yīng)將夾角減小。焊接薄板時(shí),夾角應(yīng)相應(yīng)減小,以防燒穿工件,焊接厚件時(shí),夾角應(yīng)加大,使熱量集中,焊絲與工件的夾角應(yīng)為40~50度。
3.焊接速度,焊接速度應(yīng)首先保證工作溶化良好為前提,焊距應(yīng)盡快前移,以免燒穿工件,速度合適時(shí),熔池輪廊為連續(xù)的橢圓形。
4.送絲。待工件加熱溶化后,才可加入焊絲。焊絲應(yīng)點(diǎn)在熔池內(nèi),同時(shí)被火焰加熱溶化。如工件未溶即加入焊絲,或?qū)⒑附z點(diǎn)在溶池外面,以及先溶化后滴入溶池,都是不正確的。
五、氣焊技術(shù)的安全問(wèn)題
1.電石的防火與防爆。因電石遇水分解產(chǎn)生C2H2和Ca(OH)2,并放出熱量,易燃燒爆炸,故電石應(yīng)首先防潮;其次是防火,電石貯存時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火源,搬動(dòng)時(shí)應(yīng)輕,不能滾動(dòng),不能用可引起火星的工具開(kāi)啟電石桶。
2.乙炔發(fā)生器的防爆與防火。發(fā)生器不能摩擦、沖擊;電石分解應(yīng)有足夠的水,并保證有良好的冷卻條件;發(fā)生器應(yīng)有足夠容積容氣室,以便收集過(guò)剩的乙炔氣;中壓乙炔發(fā)生器應(yīng)裝有安全閥、泄壓膜、壓力表等。并有預(yù)防回火的安全裝置,回火防止器有水封式和干式兩種,水封式回火防止器以水作為阻火介質(zhì)必須保持器內(nèi)的水位符合安全要求。干式回火防止器以粉末冶金片或陶瓷管作為阻火介質(zhì)時(shí)應(yīng)定期清洗并用壓縮空氣使非直線微孔保持通暢;
3.氧氣瓶在運(yùn)輸和貯存中應(yīng)防碰撞和直接受熱,避免陽(yáng)光曝曬,氧氣瓶中的氧氣不能用完,氧氣瓶不能與油脂接觸。
4.作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)保持良好通風(fēng);高濃度環(huán)境中,應(yīng)穿戴防護(hù)服戴防化鏡和面罩,避免長(zhǎng)期接觸引起中毒;如發(fā)生泄漏須穿戴防護(hù)用具進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng);排除一切火情隱患:若泄漏氣罐無(wú)法堵漏時(shí),可將其移到室外安全處修補(bǔ)或放空;不能將液化石油氣排入下水道,以免爆炸。
六、結(jié)論
本文在經(jīng)過(guò)對(duì)氣焊技術(shù)基本的常識(shí)、設(shè)備工具以及操作等方面調(diào)研的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)的介紹了氣焊技術(shù),通過(guò)以上的了解,在對(duì)氣焊技術(shù)的應(yīng)用上用重要的指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn)
篇7
關(guān)鍵詞:活性炭;苯酚;酚鐵配合離子;吸附
文章編號(hào):1005–6629(2013)9–0042–03 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
含酚廢水是一種污染范圍極廣的工業(yè)廢水,煤氣廠、焦化廠、石油化工廠等在其生產(chǎn)過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生,若未經(jīng)處理直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境等帶來(lái)嚴(yán)重危害。蘇教版《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(選修)》教材在“酚的性質(zhì)和應(yīng)用”中設(shè)置了“含酚廢水處理”的活動(dòng)與探究實(shí)驗(yàn)以及拓展視野欄目,旨在進(jìn)一步讓學(xué)生認(rèn)識(shí)含酚廢水的處理方法,培養(yǎng)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為化學(xué)技術(shù)解決工業(yè)實(shí)際問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。其中,“活動(dòng)與探究”的實(shí)驗(yàn)2為活性炭吸附苯酚方案,主要操作為:向6 mL含有苯酚的廢水中滴加幾滴FeCl3溶液……加入少量活性炭,振蕩后靜置,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)后的酚鐵鹽溶液紫色變淺(或褪去),現(xiàn)象對(duì)比明顯,教材欲以此說(shuō)明活性炭對(duì)廢水中的苯酚具有吸附作用。但實(shí)際教學(xué)中學(xué)生有質(zhì)疑,把酚鐵鹽溶液的褪色原因只簡(jiǎn)單歸為活性炭吸附苯酚——這樣的認(rèn)識(shí)不嚴(yán)謹(jǐn),可能的解釋包括:(1)因吸附苯酚而褪色;(2)因吸附Fe3+而褪色;(3)因吸附酚鐵配合離子而褪色;(4)前面幾種可能性的綜合結(jié)果。為此,進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)證探討。
1 實(shí)驗(yàn)用品
含苯酚的廢水(8000 mg·L-1),F(xiàn)eC13溶液(0.1 mol·L-1),稀鹽酸(0.1 mol·L-1),NaOH溶液(0.01 mol·L-1),濃溴水,活性炭,KSCN溶液(0.1 mol·L-1),K4[Fe(CN)6]溶液,15×150的試管數(shù)支,直徑3 cm的空氣過(guò)濾器(見(jiàn)圖1,網(wǎng)上有售,市場(chǎng)價(jià)一般3~10元/個(gè)),橡膠管(或輸液軟管),20 mL的注射器。
2 實(shí)驗(yàn)部分
[實(shí)驗(yàn)1] 活性炭吸附溶液中的Fe3+
步驟:
(1)向試管中加入一滴管0.1 mol·L-1的FeCl3溶液和8 mL蒸餾水,振蕩均勻,溶液呈淡黃色。然后等量分裝于兩支試管,分別編號(hào)為①、②。
(2)按圖2,將過(guò)濾器與注射器用橡膠管(或輸液軟管)連接好。拔出推桿,往注射筒中預(yù)加少量活性炭,并將試管①中溶液倒入。然后裝上推桿,充分振蕩FeCl3溶液與活性炭的混合物。
(3)緩緩內(nèi)壓推桿,經(jīng)過(guò)濾器分離出活性炭,將得到的澄清液(接近無(wú)色)盛放于試管③。與試管②對(duì)照,褪色效果明顯。
(4)繼續(xù)向試管②、③各加幾滴K4[Fe(CN)6]溶液,試管②溶液變?yōu)樯钏{(lán)色,試管③也明顯變藍(lán),但較②要淺。
(5)取少量步驟(3)過(guò)濾器中的活性炭,先用5 mL蒸餾水洗,得洗滌液A;再用5 mL 0.1mol·L-1的稀鹽酸浸泡并加熱煮沸,分離出活性炭得洗滌液B。向A、B中各滴2滴K4[Fe(CN)6]溶液,B溶液的藍(lán)色較A明顯深得多。
結(jié)論:對(duì)比步驟(3)、(4)的現(xiàn)象,以及通過(guò)滴加K4[Fe(CN)6]溶液檢測(cè)步驟(5)中活性炭用鹽酸、加熱等方式解吸附后的濾液,都說(shuō)明了活性炭對(duì)FeCl3溶液中的Fe3+ 具有一定的吸附效果。[實(shí)驗(yàn)2]活性炭吸附溶液中的苯酚步驟:
(1)取4 mL 含苯酚的廢水(8000 mg·L-1),逐滴滴加濃溴水,開(kāi)始無(wú)明顯,加至28滴后觀察到有白色沉淀生成,但又立即溶解。
(3)向上述濾液中逐滴滴加濃溴水,立刻有白色沉淀產(chǎn)生,但隨之又溶解,至加入25滴后沉淀不再消失。
(4)取少量步驟(2)分離得到的活性炭,依次用5 mL蒸餾水和5 mL 0.01mol·L-1的NaOH溶液浸泡、充分振蕩,分別得濾液A、B。濾液A中滴加FeC13溶液不顯色,濾液B用鹽酸酸化后再加FeC13溶液出現(xiàn)明顯的紅色。
結(jié)論:通過(guò)步驟(1)、(3)現(xiàn)象的對(duì)比,綜合步驟(4)對(duì)活性炭表面苯酚解吸后的檢驗(yàn)結(jié)果,證明活性炭對(duì)溶液中的苯酚具有很好的吸附效果。
[實(shí)驗(yàn)3]活性炭使苯酚-FeCl3混合液褪色
步驟:
(1)A、B兩試管中分別加入6 mL蒸餾水、6 mL含苯酚的廢水(8000 mg·L-1),然后各加10滴FeC13溶液。A中溶液為極淺的黃色,B中溶液變?yōu)樽仙?/p>
(2)向試管B加入少量活性炭,充分振蕩后將液體轉(zhuǎn)移至注射筒,按圖2裝置分離出活性炭,得無(wú)色澄清的濾液。
(3)將上述濾液等量分裝于C、D、E、F四支試管,向C、D試管中分別滴加幾滴FeC13溶液和含苯酚的廢水,無(wú)明顯現(xiàn)象;向E試管滴加K4[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀;向F試管滴加濃溴水,立即出現(xiàn)白色渾濁,振蕩后又消失。
結(jié)論:苯酚-FeCl3混合液紫色褪去,濾液中剩余的苯酚、Fe3+ 只有在加入更靈敏的檢測(cè)劑濃溴水和K4[Fe(CN)6]溶液時(shí)才能表現(xiàn)出強(qiáng)陽(yáng)性[1][2],而常用試劑FeC13、苯酚溶液已無(wú)法定性檢測(cè),說(shuō)明經(jīng)活性炭吸附后,溶液中的苯酚、Fe3+濃度均顯著下降。
3 探討分析
活性炭為黑色固體,比表面積巨大,一般可達(dá)500到1500 m2·g-1,具有豐富的內(nèi)部微孔結(jié)構(gòu)。據(jù)文獻(xiàn)介紹,活性炭的表面性質(zhì)很大程度上由其表面的官能團(tuán)類別和數(shù)量決定,最常見(jiàn)的官能團(tuán)是含氧官能團(tuán)(見(jiàn)圖3);受制備活性炭的原料和方法的差異,還可能存在一些含氮官能團(tuán)(如圖4)[3]。
這些不同種類的基團(tuán)是活性炭上的主要活性位,它們能使活性炭表面呈現(xiàn)微弱的酸性、堿性、氧化性、還原性、親水性和疏水性?;钚蕴磕芗@些完全對(duì)立的性質(zhì)于一身,促成了其性能上的多樣性,因此對(duì)廢水中的很多有機(jī)物和無(wú)機(jī)污染物質(zhì)都會(huì)表現(xiàn)出良好的吸附性能。上述實(shí)驗(yàn)1說(shuō)明活性炭對(duì)Fe3+也有一定的吸附能力,但對(duì)其吸附機(jī)理迄今仍說(shuō)法各異[4]。有研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)e3+的吸附量與活性炭表面羧基含量間成正比例關(guān)系,由此推測(cè)可能是在靜電影響下主要通過(guò)與羧基等表面基團(tuán)絡(luò)合作用形成。
4 教學(xué)建議
筆者建議可對(duì)教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作如下改進(jìn):
向6 mL含苯酚的廢水(8000 mg·L-1)中加入約0.5 g活性炭,振蕩、靜置后用試管取3 mL上層清液,再用另一試管取等量未處理過(guò)的廢水。然后向兩試管中各滴加2滴FeCl3溶液,觀察溶液的顏色變化并對(duì)照。
改進(jìn)后的方案在保證探究實(shí)驗(yàn)科學(xué)性和嚴(yán)密性的同時(shí),實(shí)驗(yàn)對(duì)比效果也很明顯,能充分地展示出活性炭對(duì)苯酚良好的吸附性能,從而讓學(xué)生更真切地感悟工業(yè)上吸附法處理含酚廢水的原理。
參考文獻(xiàn):
[1]陸燕海.審視KSCN、K4[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)Fe3+實(shí)驗(yàn)[J].化學(xué)教學(xué),2011,(7):52~70.
[2]陸燕海,許治洪.重新審視FeCl3溶液檢驗(yàn)苯酚的實(shí)驗(yàn)[J].化學(xué)教學(xué),2010,(3):11~12.
[3]冒愛(ài)琴,王華,談玲華等.活性炭表面官能團(tuán)表征進(jìn)展[J].應(yīng)用化工,2011,(7):1266~1270.
篇8
大氣中主要的污染物,概括起來(lái)可分為兩類,即顆粒狀污染物和有害氣體。
懸浮顆粒物污染與人體健康
空氣中可自然沉降的顆粒物稱降塵,而懸浮在空氣中的粒徑小于100微米的顆粒物通稱總懸浮顆粒物,其中粒徑小于10微米的稱可吸入顆粒物??晌腩w粒物因粒小體輕,能在大氣中長(zhǎng)期飄浮,飄浮范圍從幾公里到幾十公里,可在大氣中造成不斷蓄積,使污染程度逐漸加重??晌腩w粒物成份很復(fù)雜,并具有較強(qiáng)的吸附能力。例如可吸附各種金屬粉塵和強(qiáng)致癌物苯并芘、吸附病原微生物等。
可吸入顆粒物隨人們呼吸空氣而進(jìn)入肺部,以碰撞、擴(kuò)散、沉積等方式滯留在呼吸道不同的部位,粒徑小于5微米的多滯留在上呼吸道。滯留在鼻咽部和氣管的顆粒物,與進(jìn)入人體的二氧化硫等有害氣體產(chǎn)生刺激和腐蝕黏膜的聯(lián)合作用,損傷黏膜、纖毛,引起炎癥和增加氣道阻力。持續(xù)不斷的作用會(huì)導(dǎo)致慢性鼻咽炎、慢性氣管炎。滯留在細(xì)支氣管與肺泡的顆粒物也會(huì)與二氧化氮等產(chǎn)生聯(lián)合作用,損傷肺泡和黏膜,引起支氣管和肺部炎癥。長(zhǎng)期持續(xù)作用,還會(huì)誘發(fā)慢性阻塞性肺部疾患并出現(xiàn)繼發(fā)感染,導(dǎo)致肺心病死亡率增高。
當(dāng)大氣處于逆溫狀態(tài)時(shí),污染物便不易擴(kuò)散,懸浮顆粒物濃度會(huì)迅速上升。1952年12月英國(guó)倫敦發(fā)生煙霧事件時(shí),大氣中懸浮顆粒物的含量比平時(shí)高五倍,引起居民死亡率激增,四天內(nèi)較同期死亡人數(shù)增加4000余人。由此可見(jiàn)大氣中可吸入顆粒物濃度突然增高,對(duì)人類健康能造成急性危害,對(duì)患有心肺疾病的老人和兒童威脅更大。
懸浮顆粒物還能直接接觸皮膚和眼睛,阻塞皮膚的毛囊和汗腺,引起皮膚炎和眼結(jié)膜炎或造成角膜損傷。此外,懸浮顆粒物還能降低大氣透明度,減弱地面紫外線的照射強(qiáng)度。紫外線照射不足,會(huì)間接影響兒童骨髂的發(fā)育。有的城市的天空總是灰蒙蒙的,這與全市懸顆粒物污染嚴(yán)重有著緊密關(guān)系。一個(gè)城市最浮顆粒物污染的主要原因有兩方面:一是地面揚(yáng)塵,二是燃煤排放的煙塵。因此,在緊急措施當(dāng)中,關(guān)于控制揚(yáng)、塵就有四條措施。一是加強(qiáng)對(duì)施工工地和拆遷工地的揚(yáng)塵的管理,市區(qū)所有工地必須做到圍檔、路面硬化、灑水、密閉運(yùn)輸、防治料堆揚(yáng)塵等措施。同時(shí),要加大道路遺灑的檢查力度。二是擴(kuò)大道路的噴水清潔措施。三是加強(qiáng)市區(qū)料堆、煤堆、灰堆的防治措施。四是完成已建成道路、地面的綠化和鋪裝。
除外,發(fā)展區(qū)域集中供暖,《減少分散煙囪,也可以減低煙塵對(duì)大氣的污染;改造鍋爐、改進(jìn)燃料的燃燒方法,安裝凈化除塵設(shè)備,可達(dá)到消煙除塵的目的;利用一切空地種植花草樹(shù)木使城市綠化等均可達(dá)到防治塵污染的效果。
氮氧化物污染與人體健康
一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常見(jiàn)的大氣污染物質(zhì),能刺激呼吸器官,引起急性和慢性中毒,影響和危害人體健康。
氮氧化物中的二氧化氮毒性最大,它比一氧化氮毒性高4―5倍。大氣中氮氧化物主要來(lái)自汽車(chē)廢氣以及煤和石油燃燒的廢氣。
氮氧化物主要是對(duì)呼吸器官有刺激作用。由于氮氧化物較難溶于水,因而能侵入呼吸道深部細(xì)支氣管及肺泡,并緩慢地溶于肺泡表面的水分中,形成亞硝酸、硝酸,對(duì)肺組織產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激及腐蝕作用,引起肺水腫。亞硝酸鹽進(jìn)入血液后,與血紅蛋白結(jié)合生成高鐵血紅蛋白,引起組織缺氧。在一般情況下,當(dāng)污染物以二氧化氮為主時(shí),對(duì)肺的損害比較明顯,二氧化氮與支氣管哮喘的發(fā)病也有一定的關(guān)系;當(dāng)污染物以一氧化氮為主時(shí),高鐵血紅蛋白癥和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害比較明顯。
汽車(chē)排出的氮氧化物有95%以上是一氧化氮,一氧化氮進(jìn)入大氣后逐漸氧化成二氧化氮。二氧化氮是一種霉性很強(qiáng)的棕色氣體,有刺激性。當(dāng)二氧化氮的量達(dá)到一定程度時(shí),在遇上靜風(fēng)、逆溫和強(qiáng)烈陽(yáng)光等條件,便參與光化學(xué)煙霧的形成。
空氣中二氧化氮濃度與人體健康密切相關(guān),曾發(fā)生過(guò)因短時(shí)期暴露在高濃度二氧化氮中引起疾病和死亡的情況。如1929年5月15日,在克里夫蘭的克里爾醫(yī)院發(fā)生的一次火災(zāi)中,有124人死亡,死亡的直接原因就是由于含有硝化纖維的感光膠片著火而產(chǎn)生大量的二氧化氮所致。
城市中氮氧化物的47%來(lái)自汽車(chē)尾氣,因此治理汽車(chē)尾氣刻不容緩。
二氧化硫污染與人體健康
二氧化硫是一種常見(jiàn)的和重要的大氣污染物,是一種無(wú)色有刺激性的氣體。二氧化硫主要來(lái)源于含硫燃料(如煤和石油)的燃燒:含硫礦石特別是含硫較多的有色金屬礦石的冶煉;化工、煉油和硫酸廠等的生產(chǎn)過(guò)程。
二氧化硫?qū)θ梭w的危害是:
1 刺激呼吸道。二氧化硫易溶于水,當(dāng)其通過(guò)鼻腔、氣管、支氣管時(shí),多被管腔內(nèi)膜水分吸收阻留,變成亞硫酸、硫酸和硫酸鹽,使刺激作用增強(qiáng)。
2 二氧化硫和懸浮顆粒物的聯(lián)合毒性作用。二氧化硫和懸浮顆粒物一起進(jìn)入人體,氣溶膠微粒能把二氧化硫帶到肺深部,使毒性增加三至四倍。此外,當(dāng)懸浮顆粒物中含有三氧化二鐵等金屬成分時(shí),可以催化二氧化硫氧化成酸霧,吸附在微粒的表面,被吸入呼吸道深部。硫酸霧的刺激作用比二氧化硫約強(qiáng)十倍。
3 二氧化硫的促癌作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明10毫克/立方米的二氧化硫可加強(qiáng)致癌物苯并芘的致癌作用。在二氧化硫和苯并芘的聯(lián)合作用下,動(dòng)物肺癌的發(fā)病率高于單個(gè)致癌因子的發(fā)病率。
此外,二氧化硫進(jìn)入人體時(shí),血中的維生素便會(huì)與之結(jié)合,使體內(nèi)維生素c的平衡失調(diào),從而影響新陳代謝。二氧化硫還能抑制和破壞或激活某些酶的活性,使糖和蛋白質(zhì)的代謝發(fā)生紊亂,從而影響機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育。
城市大氣中的二氧化硫90%來(lái)自于燃煤。因此,在治理大氣污染緊急措施中,應(yīng)采取了推廣使用低硫低灰份優(yōu)質(zhì)煤、大力推廣和強(qiáng)制使用清潔燃料等措施。
一氧化碳污染與人體健康
一氧化碳是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)刺激性的有毒氣體,幾乎不溶于永,在空氣中不容易與其它物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),故可在大氣中停留很長(zhǎng)時(shí)間。如局部污染嚴(yán)重,可對(duì)健康產(chǎn)生一定危害。一氧化碳屬于內(nèi)窒息性毒物。空氣中一氧化碳濃度到達(dá)一定高度,就會(huì)引起種種中毒癥狀,甚至死亡。
一氧化碳是煤、石油等食碳物質(zhì)不完全燃燒的產(chǎn)物。一些自然災(zāi)害如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、礦坑爆炸和地震等災(zāi)害事件,也能造成局部地區(qū)一氧化碳的濃度增高。吸煙也被認(rèn)為是一氧化碳污染來(lái)源之一。
隨空氣進(jìn)入人體的一氧化碳,在經(jīng)肺泡進(jìn)入血液循環(huán)后,能與血液中的血紅蛋白等結(jié)合。一氧化碳與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力大200―300倍,因此,當(dāng)一氧化碳侵入機(jī)體后,便會(huì)很快與血紅蛋白合成碳氧血紅蛋白,阻礙氧與血紅蛋白結(jié)合
成氧合血紅蛋白,造成缺氧形成一氧化碳中毒。當(dāng)吸入濃度為0.5%的一氧化碳,只要20-30分鐘,中毒者就會(huì)出現(xiàn)脈弱,呼吸變慢,最后衰竭致死。這種急性一氧化碳中毒,常發(fā)生在車(chē)間事故和家庭取暖不慎的時(shí)候多見(jiàn)。
長(zhǎng)時(shí)間接觸低濃度的一氧化碳對(duì)人體心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)乃至對(duì)后代均有一定影響。
光化學(xué)煙霧污染與健康
光化學(xué)煙霧是排入大氣的氮氧化物和碳?xì)浠锸芴?yáng)紫外線作用產(chǎn)生的一種具有刺激性的淺藍(lán)色的煙霧。它包含有臭氧、醛類、硝酸酯類等多種復(fù)雜化合物。這些化合物都是光化學(xué)反應(yīng)生成的二次污染物,主要是光化學(xué)氧化劑。當(dāng)遇逆溫或不利于擴(kuò)散的氣象條件時(shí),煙霧會(huì)積聚不散,造成大氣污染事件,使人眼和呼吸道受刺激或誘發(fā)各種呼吸道炎癥,危害人體健康。這種污染事件最早出現(xiàn)在美國(guó)洛杉磯,所以又稱洛杉磯光化學(xué)煙霧。近年來(lái),光化學(xué)煙霧不僅在美國(guó)出現(xiàn),而且在日本的東京、大板、川崎市,澳大利亞的悉尼、意大利的熱那亞和印度的孟買(mǎi)等許多汽車(chē)眾多的城市都先后出現(xiàn)過(guò)。
大氣中的氮氧化物和碳?xì)浠镏饕獊?lái)自汽車(chē)尾氣、石油和煤燃燒的廢氣、及大量使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑等。在太陽(yáng)紫外線的作用下,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成臭氧和醛類等二次污染物。在光化學(xué)反應(yīng)中,臭氧約占85%以上。目光輻射強(qiáng)度是形成光化學(xué)煙霧的重要條件,因此在一年中,夏季是發(fā)生光化學(xué)煙霧的季節(jié):而在一日中,下午2時(shí)前后是光化學(xué)煙霧達(dá)到峰值的時(shí)刻。光化學(xué)氧化劑可由城市污染區(qū)擴(kuò)散到100公里甚至700公里以外。在汽車(chē)排氣污染嚴(yán)重的城市,大氣中臭氧濃度的增高,可視為光化學(xué)煙霧形成的信號(hào)。
光化學(xué)煙霧對(duì)人體最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛紅腫和咽喉炎,這可能與產(chǎn)生的醛類等二次污染物的刺激有關(guān)。光化學(xué)煙霧對(duì)人體的另一些危害則與臭氧濃度有關(guān)。當(dāng)大氣中臭氧的濃度達(dá)到200-1000微克/立方米時(shí),會(huì)引起哮喘發(fā)作,導(dǎo)致上呼吸道疾患惡化,同時(shí)也刺激眼睛,使視覺(jué)敏感度和視力降低;濃度在400-1600微克/立方米時(shí),只要接觸兩小時(shí)就會(huì)出現(xiàn)氣管刺激癥狀,引起胸骨下疼痛和肺通透性降低,使機(jī)體缺氧;濃度再高,就會(huì)出現(xiàn)頭痛,并使肺部氣道變窄,出現(xiàn)肺氣腫。接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),還會(huì)損害中樞神經(jīng),導(dǎo)致思維紊亂或引起肺水腫等。臭氧還可引起潛在性的全身影響,如誘發(fā)淋巴細(xì)胞染色體畸變、損害酶的活性和溶血反應(yīng),影響甲狀腺功能、使骨骼早期鈣化等。長(zhǎng)期吸入氧化劑會(huì)影響體內(nèi)細(xì)胞的新陳代謝,加速衰老。
篇9
關(guān)鍵詞:氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法;測(cè)定;玉米;砷
砷及砷的化合物在食品衛(wèi)生監(jiān)督檢驗(yàn)中,被列為重點(diǎn)監(jiān)督檢測(cè)元素,由于測(cè)定原理不同,其靈敏度也各不相同。在食品分析中常用比色法、分光光度法、原子吸收法、極譜法等,但均有其不足之處。
原子熒光光譜法作為一種獨(dú)特的痕量分析技術(shù),兼有原子發(fā)射和原子吸收光譜法的優(yōu)點(diǎn)。將氫化物發(fā)生與原子熒光光譜法有機(jī)結(jié)合起來(lái)則是近年來(lái)發(fā)展較快的一種新技術(shù)該技術(shù)靈敏度高,基體干擾少,在砷、汞等揮發(fā)性元素的測(cè)定中表現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。關(guān)于砷的原子熒光光譜法測(cè)定已有報(bào)道,但多用于冶金、生化、環(huán)保等領(lǐng)域,未見(jiàn)在玉米中的應(yīng)用。本文用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法對(duì)玉米中微量砷的測(cè)定進(jìn)行了研究,以鹽酸作氫化物發(fā)生的介質(zhì),斷續(xù)流動(dòng)方式進(jìn)樣,濕法(硝酸-高氯酸-硫酸)或壓力消解罐消解法消解樣品。方法靈敏度高,線性范圍寬,準(zhǔn)確度、精密度、選擇性好,所用儀器為國(guó)產(chǎn)儀器,操作方便。
1 試驗(yàn)部分
1.1儀器與試劑
AFS-230E原子熒光光度計(jì)(北京海光儀器公司)
砷編碼空心陰極燈(北京有色金屬研究總院)
可調(diào)式電熱板(可調(diào)式電爐)
電熱鼓風(fēng)干燥箱
壓力消解罐
砷標(biāo)準(zhǔn)使用液(1μg/ml);吸取1ml濃度為1mg/ml的砷(As)的標(biāo)準(zhǔn)溶液置于100ml容量瓶中,用5%(V/V)的鹽酸稀釋至刻度,混勻,此溶液每毫升相當(dāng)于10μg砷;再吸取10ml上述溶液置于100ml容量瓶中,用5%(V/V)的鹽酸稀釋至刻度,混勻,此溶液每毫升相當(dāng)于1μg砷,以上兩種溶液冰箱中保存。
氫氧化鉀溶液[0.5%(W/V)]:稱取5g氫氧化鉀,溶于1000mL去離子水中,混勻,若有沉淀過(guò)濾后使用。
硼氫化鉀(KBH4)溶液[2%(W/V)]:稱取20g硼氫化鉀,溶于1000ml 0.5%的氫氧化鉀溶液中,臨用現(xiàn)配。此液于冰箱可保存2周。
硫脲與抗壞血酸混合溶液:分別稱取5g硫脲和5 g抗壞血酸溶于同一100mL容量瓶中,用去離子水定容,用時(shí)現(xiàn)配。
鹽酸(優(yōu)級(jí)純)、硝酸(優(yōu)級(jí)純)、高氯酸、硝酸-高氯酸混合溶液[4:1(V/V)]量取80ml硝酸,加20ml高氯酸,混勻。
試劑均為分析純以上,水為去離子水。
1.2樣品預(yù)處理
1.2.1壓力消解罐消解法:將玉米用水洗凈,在60℃溫度下烘干,用不銹鋼磨磨成均勻粉末,密封防止吸潮。稱取0.5000~1.0000 g樣品于聚四氟乙烯內(nèi)罐,加硝酸4ml浸泡過(guò)夜.蓋好內(nèi)蓋,旋緊不銹鋼外套,放入恒溫干燥箱,100℃保持1小時(shí),再升溫至155-175℃3-4小時(shí),在箱內(nèi)自然冷卻室溫,用滴管將消化液洗入或過(guò)濾入25ml容量瓶中,用水少量多次洗滌罐,洗液合并于容量瓶中,加入硫脲與抗壞血酸混合溶液5ml,并加入1.25ml濃鹽酸,用水定容至刻度,混勻備用;同時(shí)做兩個(gè)試劑空白.
1.2.2濕解法:將玉米用水洗凈,在60℃溫度下烘干,用不銹鋼磨磨成均勻粉末,密封防止吸潮。稱取0.5000g-2.0000g,置入50~100ml錐形燒瓶中加數(shù)粒玻璃珠、10~15ml硝酸-高氯酸混合液,放置片刻,小火緩緩加熱,待作用緩和,放冷。沿壁加入5ml或10ml硫酸,再加熱,至瓶中液體開(kāi)始變成棕色時(shí),不斷沿瓶壁滴加硝酸-高氯酸混合液至有機(jī)質(zhì)分解完全。加大火力,至產(chǎn)生白煙,待瓶口白煙冒凈后,瓶?jī)?nèi)液體再產(chǎn)生白煙為消化完全,該溶液應(yīng)澄明無(wú)色或微帶黃色,放冷在操作過(guò)程中應(yīng)注意防止爆沸或爆炸。加20ml水煮沸,除去殘余的硝酸至產(chǎn)生白煙為止,如此處理兩次,放冷。將冷卻后的溶液移入25ml容量瓶或比色管中,其間加入硫脲與抗壞血酸混合溶液5ml, 并加入1.25ml濃鹽酸, 用水定容至刻度,混勻備測(cè);同時(shí)做兩個(gè)試劑空白.
1.3儀器工作條件
光電倍增管電壓(負(fù)高壓):280V;砷空心陰極燈電流:50mA;爐高8mm;氬氣流速:載氣600ml/min,屏蔽氣1000ml/min;測(cè)量方式:標(biāo)準(zhǔn)曲線法;讀數(shù)方式:峰面積;延遲時(shí)間:1.0s讀數(shù)時(shí)間:11.0s.
1.4樣品測(cè)定
開(kāi)機(jī)后設(shè)定好儀器條件并預(yù)熱30min,輸入必要參數(shù),先測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線,然后轉(zhuǎn)入樣品空白及樣品溶液的測(cè)定。
2 結(jié)果與討論
2.1氫氧化鉀濃度的影響
本文在配制硼氫化鉀溶液時(shí)加入氫氧化鈉以提高其穩(wěn)定性,但氫氧化鉀加入過(guò)多會(huì)降低反應(yīng)時(shí)的酸度。選擇氫氧化鉀濃度為0.5%[(W/V)]。
2.2硼氫化鉀濃度的選擇
以砷標(biāo)準(zhǔn)系列在儀器參數(shù)條件下,改變硼氫化鉀溶液的濃度,測(cè)得溶液的空白熒光值及曲線相關(guān)系數(shù),測(cè)定結(jié)果表明,硼氫化鉀溶液的用量對(duì)測(cè)定靈敏度有一定影響,當(dāng)用量少時(shí),由于還原能力弱,靈敏度低;當(dāng)用量過(guò)多時(shí),則因大量氫氣的產(chǎn)生導(dǎo)致靈敏度下降,精密度變差。本法采用2%(W/V)]硼氫化鉀溶液,標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)0.9996。
2.3 酸度的選擇
酸度增大,溶液熒光強(qiáng)度增強(qiáng),鹽酸在0.5~1.2mol?L-1范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度基本穩(wěn)定。本文選擇鹽酸濃度為0.60 mol?L-1。
2.4 硫脲與抗壞血酸的影響
由于樣品消解后大部分的砷以高價(jià)態(tài)存在,加入硫脲使五價(jià)砷還原為三價(jià)砷,適量抗壞血酸的加入使還原能力進(jìn)一步增強(qiáng),同時(shí)掩蔽部分干擾離子的影響。本文所用硫脲與抗壞血酸的濃度均為5%[(W/V)]。
2.5 載氣和屏蔽氣的影響
載氣流量對(duì)砷測(cè)定的靈敏度有較大的影響。載氣的作用是將反應(yīng)生成的砷的氫化物帶入原子化器室。為保證砷的氫化物在激發(fā)區(qū)有足夠密度和停留時(shí)間,載氣流量要適當(dāng)。流量過(guò)大會(huì)沖稀砷的氫化物并使其在光路上停留時(shí)間較短,使靈敏度降低;而流量過(guò)小則難以迅速將砷的氫化物帶入原子化器室,同樣降低靈敏度。在選定的儀器工作條件下,改變載氣流量,測(cè)定相應(yīng)的熒光強(qiáng)度。結(jié)果表明載氣流量在600ml/min時(shí)最佳。
2.6 線性范圍與檢出限
試驗(yàn)結(jié)果,線性范圍為0.0478~200ng?mL-1,r=0.9996。按測(cè)試方法平行進(jìn)行11次空白試驗(yàn),以三倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以工作曲線的斜率求得檢出限為0.0478ng?mL-1。
2.7 在選定的試驗(yàn)條件下,至少200倍鉛、500倍銅不干擾10ng?mL-1砷的測(cè)定,大量的鈣、鐵、鋅不影響砷的測(cè)定。
2.8回收率和精密度試驗(yàn)
測(cè)定了3種玉米中微量砷,樣品分析結(jié)果的回收率在90.88%~109.30%內(nèi)。玉米樣品及10ng?mL-1砷標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品進(jìn)行11次平行測(cè)定,相對(duì)相差在2.7%以下。結(jié)果證明本法準(zhǔn)確、可靠。
參考文獻(xiàn):
[1]劉晶,微波消解-冷原子熒光法測(cè)定煤中痕量汞,光譜學(xué)與光譜分析2004.(9)1133.
篇10
關(guān)鍵詞:原子熒光法;六味地黃丸;砷
六味地黃丸是中藥方劑和中成藥的統(tǒng)稱。因由六位中藥材組成,其中熟地黃為君藥,故名為六味地黃丸。六味地黃丸具有補(bǔ)瀉并用、平和甘淡、不燥不溫,補(bǔ)而不滯、滋而不膩的特點(diǎn),如今仍廣泛用于神經(jīng)衰弱、高血壓、甲亢、糖尿病[1,2]、前列腺炎及腎炎、腎臟綜合癥等慢性病患者。最常見(jiàn)的是用于治療亞健康狀態(tài)、提高免疫力、延緩衰老,所以很多人把它當(dāng)作保健藥品在長(zhǎng)期服用[3,4]。
砷為劇毒物質(zhì),可通過(guò)消化道,呼吸道以及皮膚接觸方式進(jìn)入人體并在體內(nèi)蓄積,其潛伏期可高達(dá)幾十年。砷是具有很強(qiáng)蓄積性的有毒有害元素,甚至損傷人體內(nèi)臟,體內(nèi)砷蓄積危害巨大,它可以引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,消化系統(tǒng)癥狀,皮膚病變以及各種癌癥。隨著環(huán)境污染的加劇,食品安全問(wèn)題被廣泛關(guān)注。測(cè)砷的常用方法有:二乙基二硫代甲酸銀分光光度法[5,6](銀鹽法)、氫化物原子吸收分光光度法、硼氫化物還原比色法、氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法[7—9]等。
重金屬檢測(cè)樣品前處理常用方法有濕法消解、干法消解及微波消解。本文采用硝酸—高氯酸混合酸體系消解樣品,試樣經(jīng)酸加熱消解后,在酸性介質(zhì)中,經(jīng)硫脲—抗壞血酸預(yù)還原處理,從而使高價(jià)態(tài)的砷都轉(zhuǎn)化為正三價(jià),再以硼氫化鉀還原形成砷化氫,以特種空心陰極燈作激發(fā)光源,激發(fā)被測(cè)元素原子發(fā)出熒光,熒光強(qiáng)度值在一定范圍內(nèi)與被測(cè)元素的濃度成正比。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1主要儀器與試劑
雙道原子熒光光度計(jì):AFS—920型(北京吉天儀器有限公司),砷的特種空心陰極燈:北京有色金屬研究總院;砷標(biāo)準(zhǔn)溶液 [GBW 08611]:100μg·mL—1,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心,使用時(shí)用體積分?jǐn)?shù)為 5% 的鹽酸溶液稀釋成10ng·mL—1砷標(biāo)準(zhǔn)工作液;硝酸、鹽酸、高氯酸、硼氫化鉀:優(yōu)級(jí)純;硝酸—高氯酸混合酸:按體積比4:1混合;硼氫化鉀溶液:16 g·L—1;硫脲—抗壞血酸混合液:硫脲、抗壞血酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為5% ;其它試劑:分析純;實(shí)驗(yàn)用水:蒸餾水。
1.2儀器條件
通過(guò)對(duì)儀器實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化,得到儀器最佳工作條件。選定儀器條件為:光電倍增管負(fù)高300 V,燈電流60mV,原子化器高度8 mm,載氣流量400 mL/min,屏蔽氣流量800 mL/min;測(cè)量條件為:讀數(shù)時(shí)間8s,延遲時(shí)間2s,測(cè)量方法為Std.Curve,讀數(shù)方式用Peal(Area,重復(fù)次數(shù)1次。
1.3操作步驟
(1)標(biāo)準(zhǔn)系列配制
吸取100μg·mL—1的砷標(biāo)準(zhǔn)工作液1mL于干燥、潔凈的100mL容量瓶中,用5% 的鹽酸溶液稀釋至刻度,搖勻后,在吸取次溶液10mL于100mL干燥潔凈的容量瓶中,用5% 的鹽酸溶液稀釋至刻度,搖勻使之成為砷含量為100.00μg·L—1的標(biāo)準(zhǔn)使用溶液。因?yàn)锳FS—920雙道原子熒光光度計(jì)具有自動(dòng)進(jìn)樣稀釋功能,故只需要在標(biāo)準(zhǔn)配制最高點(diǎn)濃度,由儀器對(duì)砷標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行自動(dòng)稀釋即可得到1.0、2.0、4.0、8.0、10.00μg·L—1的標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線方程。
(2)樣品的處理
市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)六味地黃丸樣品,用組織搗碎機(jī)處理樣品。稱取1.00~2.50g均勻樣品于三角瓶中,同時(shí)做兩份試劑空白,加入10mL硝酸—高氯酸混合酸,蓋上表面皿,放置過(guò)夜,次日,將放有樣品的上述三角瓶置于電熱板上緩慢升溫、消煮,并及時(shí)補(bǔ)加硝酸,待有機(jī)質(zhì)消解、試樣變?yōu)榍辶翢o(wú)色并產(chǎn)生白色濃煙時(shí),再繼續(xù)加熱至剩余體積2 mL左右(切不可蒸干),冷卻至室溫,用水沖洗容器壁將內(nèi)容物定量轉(zhuǎn)入至25mL比色管中,加入5%硫脲和5%抗壞血酸的混合液5mL,定容至25mL刻度的比色管中混勻待測(cè),以同樣步驟制備試劑空白。
2 結(jié)果與討論
2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍及回歸方程
取砷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,吸取5.00mL于50mL容量瓶中, 各加入2.5mL 鹽酸和10mL 硫脲—抗壞血酸混合溶液(抗壞血酸消除Zn2+、Ca2+、Mg2+、Sb2+、Ge4+和Cr6+等離子的干擾,硫脲消除全部離子平衡干擾),用去離子水定容至刻度,可配制成砷含量為10.00μg·L—1的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,放置30min以上(保證高價(jià)砷全部還原為三價(jià)砷),按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得其熒光強(qiáng)度If,砷濃度c在0~10.00μg·L—1范圍內(nèi)與If的線性方程為If=135.8729c+36.7552,相關(guān)系數(shù)r=0.9991。
2.2載液酸度的選擇
保持其它條件不變,改變載流鹽酸溶液的濃度,測(cè)定相應(yīng)的熒光強(qiáng)度。當(dāng)鹽酸溶液的濃度大于或等于5% (體積分?jǐn)?shù))時(shí),熒光強(qiáng)度趨于穩(wěn)定,考慮到對(duì)儀器管路及測(cè)定系統(tǒng)的腐蝕影響,故載流鹽酸溶液的濃度確定為5% (體積分?jǐn)?shù))。
2.3還原劑硼氫化鉀濃度的選擇
硼氫化鉀作為還原劑直接影響熒光強(qiáng)度,其濃度過(guò)低不能產(chǎn)生足夠的氫氣和砷元素形成砷的氫化物,濃度過(guò)高時(shí),反應(yīng)生成的氫氣量過(guò)大,稀釋了砷的氫化物,靈敏度降低,重現(xiàn)性變差。保持其它條件不變,改變硼氫化鈉溶液的濃度,測(cè)定相應(yīng)的熒光值,結(jié)果如圖1所示,當(dāng)硼氫化鉀濃度為16g·L—1時(shí)出現(xiàn)了平臺(tái),本試驗(yàn)采用的硼氫化鉀溶液的濃度為16 g·L—1。
2.4硫脲和抗壞血酸的影響
單獨(dú)用硼氫化鉀不能將As(V)定量還原為砷化物,此時(shí)還原率只有60~80%;而加入硫脲還原反應(yīng)后便能達(dá)到完全,加入適量的抗壞血酸還原能力進(jìn)一步增強(qiáng),同時(shí)掩蔽部分干擾離子對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響,加入后放置30min。
2.5 載氣流量的選擇
通過(guò)選擇不同的載氣流量,同時(shí)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù),試驗(yàn)表明:載氣流量在300 ~600 mL·min—1內(nèi)熒光值較大且保持穩(wěn)定,本法選用400 mL·min—1。
2.6檢出限、精密度實(shí)試驗(yàn)
在1.1儀器工作條件下,對(duì)空白樣品進(jìn)行了11次平行測(cè)定,計(jì)算得砷和硒測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差,以3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的斜率,得砷的檢出限分別為0.16μg·L—1。對(duì)大米樣品連續(xù)測(cè)定6次,計(jì)算測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(見(jiàn)表2)。由表2可知,砷含量測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.82% ( n =6),表明該方法的精密度良好。
2.7加標(biāo)回收試驗(yàn)
在樣品中加入不同量的砷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,樣品的加標(biāo)回收率在91.0%~107.7%之間,表明本法測(cè)量準(zhǔn)確度較高。
3 結(jié)論
氫化物—原子熒光光譜法測(cè)定六味地黃丸中微量砷含量,精密度和準(zhǔn)確度均較好,同時(shí)操作過(guò)程中自動(dòng)化程度較高,受人為因素的影響少,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,適合氫化物—原子熒光光譜法測(cè)定六味地黃丸中微量砷。
參考文獻(xiàn)
[1]陳美芬.六味地黃丸加味治療糖尿病[J]. 中醫(yī)中藥,2012,44(2):146
[2] 劉齊林,張靜術(shù).六昧地黃丸治療糖尿病的臨床療效觀察[J]. 中醫(yī)中藥,2011, 33 (9):167—168
[3] 胡新穎. 六味地黃丸臨床應(yīng)用綜述[J]. 實(shí)用中醫(yī)藥雜志,2012,28(3):244—245
[4] 李羅德,葉俊玲,晏子友.六味地黃丸(湯)治療腎臟病臨床研究概況[J].江西中醫(yī)藥,2012,43(2):69—71
[5] 曾琦斐. 銀鹽法測(cè)定飲用水中砷的含量[J]. 廣東微量元素科學(xué),2011,18(7):54—58
[6]王寧偉, 朱登峻, 朱金連等. 二乙基二硫代氨基甲酸銀光度法測(cè)定磷礦石中砷[J].理化檢驗(yàn)—化學(xué)分冊(cè), 2008, 44(5):476—477.
[7] 趙昌平. 氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法同時(shí)測(cè)定環(huán)境水中砷和汞[J].理化檢驗(yàn):化學(xué)分冊(cè) ,2011,47(12):1452—1454
[8] 趙銀寶,楊春霞 . 微波消解樣品—?dú)浠锇l(fā)生—原子熒光光譜法測(cè)定枸杞中砷[J].理化檢驗(yàn):化學(xué)分冊(cè),2011,47(12):1305—1306
[9] 孫琦,蘇秀娟,張吉芬.氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法測(cè)定海產(chǎn)品中總砷[J].理化檢驗(yàn):化學(xué)分冊(cè),2011,47(10):1170—1172