電解質(zhì)范文

時(shí)間:2023-03-28 10:58:12

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電解質(zhì)

篇1

電解質(zhì)是溶于水溶液中或在熔融狀態(tài)下就能夠?qū)щ姷幕衔?。根?jù)其電離程度可分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì),幾乎全部電離的是強(qiáng)電解質(zhì),只有少部分電離的是弱電解質(zhì)。

電解質(zhì)都是以離子鍵或極性共價(jià)鍵結(jié)合的物質(zhì)。化合物在溶解于水中或受熱狀態(tài)下能夠解離成自由移動(dòng)的離子。離子化合物在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電;某些共價(jià)化合物也能在水溶液中導(dǎo)電,但也存在固體電解質(zhì),其導(dǎo)電性來(lái)源于晶格中離子的遷移。

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篇2

醋是混合物,既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。電解質(zhì)的定義是在水溶液里或融溶狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物。而醋的成分是乙酸、、蛋白質(zhì)和氨基酸、碳水化合物、有機(jī)酸 、維生素和礦物質(zhì)、香氣成分,因此食醋是混合物。

電解質(zhì)都是以離子鍵或極性共價(jià)鍵結(jié)合的物質(zhì)?;衔镌谌芙庥谒谢蚴軣釥顟B(tài)下能夠解離成自由移動(dòng)的離子。離子化合物在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電;某些共價(jià)化合物也能在水溶液中導(dǎo)電,但也存在固體電解質(zhì),其導(dǎo)電性來(lái)源于晶格中離子的遷移。

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篇3

【關(guān)鍵詞】血清電解質(zhì);血漿電解質(zhì);電解質(zhì);檢驗(yàn)差異

【中圖分類號(hào)】R446.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1007-8231(2011)11-1881-01

正常人體內(nèi)的電解質(zhì)濃度是相對(duì)恒定的,其能夠維持正常的生命活動(dòng)。例如,血漿鈉能夠維持滲透壓,并受到下丘腦和垂體后葉及腎臟的調(diào)節(jié),一旦血漿鈉有異常,則提示下丘腦、垂體或腎臟有病變[1.2]。因此,檢驗(yàn)血清電解質(zhì)對(duì)臨床診斷各種器官病變、酸堿失衡等具有十分重要的價(jià)值。我院為探尋更好的檢驗(yàn)途徑,現(xiàn)進(jìn)行了本次實(shí)驗(yàn),報(bào)告如下

1 資料與方法

1.1 一般資料

對(duì)我院2011年1月~2011年8月收治的300例進(jìn)行電解質(zhì)檢查的患者作為本次實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象。所有患者均進(jìn)行電解質(zhì)檢查。將患者按照血小板總數(shù)分為三組。

血小板總數(shù)在100×109/L以下,為低血小板組,共84例,其中男性41例,女性43例,患者年齡在16~81歲之間,平均(47.68±13.85)歲。

血小板總數(shù)在100×109/L~300×109/L之間,為中血小板組,共116例,其中男性54例,女性62例,患者年齡在16~84歲之間,平均(47.99±13.26)歲。

血小板總數(shù)在300×109/L以上,為高血小板組,共100例,其中男性48例,女性52例,患者年齡在17~82歲之間,平均(47.84±12.96)歲。

三組患者的性別、年齡等疾病情況無(wú)明顯差異,p>0.05,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具有可比性。

1.2 方法[3]

所有患者均采集清晨的空腹肘靜脈血,采集時(shí)間為早8:00~8:30。

儀器使用BD公司成產(chǎn)的sysmex XE-2000血球分析儀,BD公司產(chǎn)生的強(qiáng)生Vitros-350干式生化分析儀,BS公司的血?dú)忉樶樄?,雷度血?dú)夥治鰞x(ABL-800型)。

將三組中每組患者采集的血液再隨機(jī)分為兩份,其中1組在進(jìn)行離心后,取上層血清進(jìn)行電解質(zhì)檢查。2組放置于抗凝管中,取血漿進(jìn)行電解質(zhì)檢查。

1.3 數(shù)據(jù)處理

將本次試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)錄入SPSS17.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料采用(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示,即(±S),組間對(duì)比采用t檢驗(yàn)。取95%可信區(qū)間,當(dāng)p<0.05時(shí),為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

在檢驗(yàn)結(jié)果中,血清K+與血漿比較,差異明顯,p<0.05,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;血清Na+和Cl―與血漿比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,p>0.05,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。詳見(jiàn)表1.表2表3

3 討論

電解質(zhì)與人體的各器官、細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓、代謝物質(zhì)、神經(jīng)肌肉的正常生理功能均有十分重要的關(guān)系。尤其是血鉀的濃度對(duì)機(jī)體的影響幾乎是致命的。而隨著血?dú)夥治鰞x的使用日趨廣泛,使用血漿或血清對(duì)電解質(zhì)進(jìn)行檢查是否存在差異,已經(jīng)是臨床關(guān)注的重要問(wèn)題[4.5]。

針對(duì)血漿電解質(zhì)與血清電解質(zhì)檢查是否存在差異,我院進(jìn)行了本次實(shí)驗(yàn)。從檢查結(jié)果可看出,血清Na+和Cl―與血漿比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,p>0.05。但是,血清K+與血漿比較,差異明顯。究其原因,我院認(rèn)為,可能是由于在進(jìn)行血清檢查時(shí),進(jìn)行了離心,其血塊在收縮過(guò)程中,血小板出現(xiàn)了聚集和破壞,造成了細(xì)胞內(nèi)的鉀離子釋放,而血漿檢查由于使用了抗凝劑,因此對(duì)血小板無(wú)明顯影響。此外,由于血液中加入了抗凝劑,也會(huì)導(dǎo)致血漿被稀釋,使血漿的鉀離子降低。

而目前臨床使用的標(biāo)準(zhǔn)多根據(jù)血清作為標(biāo)準(zhǔn),參考值也多來(lái)源于血清。但是,我院認(rèn)為,血清并不能夠作為一個(gè)可靠的參照。而血漿檢查電解質(zhì)的優(yōu)勢(shì)卻較大,如血漿不會(huì)受到纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)的感染,其細(xì)胞的下沉速度較快,可以縮短對(duì)患者標(biāo)本離心的時(shí)間,可使用在急診進(jìn)行生化檢驗(yàn)中。此外,進(jìn)行血漿檢查時(shí),能夠避免檢驗(yàn)者在工作中發(fā)生纖維蛋白堵孔、專用針通電機(jī)管道的故障,減少了對(duì)儀器的清洗,降低儀器耗損。

總之,血清電解質(zhì)和血漿電解質(zhì)之間有一定的差異,其會(huì)受到各種因素的影響,檢驗(yàn)者要注意避免兩種存在的差異,以探尋更好的檢驗(yàn)途徑。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃龍,劉志偉,鄭定容等.血清和肝素鈉抗凝血漿電解質(zhì)測(cè)定濃度的比較[J].實(shí)用醫(yī)技雜志,2007,14(33):4547-4548.

[2] 徐克,王小青.肝素抗凝血漿用于急診生化檢驗(yàn)的探討[J].上海醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)雜志,2002,17(1):38-39.

[3] 王建瓊,牛華,鄭瑞等.肝素抗凝血漿鉀與血清鉀測(cè)定對(duì)比分析[J].國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2010,31(5):500-501.

篇4

關(guān)鍵詞:電解質(zhì)溶液;導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

文章編號(hào):1005C6629(2017)5C0073C03 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1 問(wèn)題的提出

高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[1]提出“課程要從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的社會(huì)生活實(shí)際出發(fā)”,因此在化學(xué)課堂教學(xué)中借助生活中常見(jiàn)的資源,能夠加強(qiáng)化學(xué)與生活的聯(lián)系,幫助學(xué)生理解和深化化學(xué)知識(shí)。隨著新課改的實(shí)施,對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行生活化設(shè)計(jì)與改進(jìn)的研究日益增多。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)在初高中課本中均有出現(xiàn),在人教版《化學(xué)(九年級(jí)下冊(cè))》中有實(shí)驗(yàn)10-7試驗(yàn)物質(zhì)的導(dǎo)電性[2],實(shí)驗(yàn)借助低壓電源、燈泡、電極等儀器,對(duì)鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、蒸餾水和乙醇的導(dǎo)電性進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)九年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)中有較復(fù)雜的低壓電源及電極等儀器裝置,且需要外接動(dòng)力電源,此外鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣等強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液均處于敞開體系中。這些對(duì)于好奇心較強(qiáng)的初中學(xué)生來(lái)說(shuō)均有可能成為不安全的潛在因素。

對(duì)此,很多研究者對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)研究。邵玲P[3]將6V交流電源、低壓燈泡(6V 500mA)、2mol/L電解質(zhì)溶液和電流表串接,通過(guò)觀察燈泡亮度和電流表的示數(shù)來(lái)判斷導(dǎo)電性的強(qiáng)弱。雖可測(cè)得各組溶液的電流,但通過(guò)弱電解質(zhì)溶液時(shí)燈泡沒(méi)有發(fā)亮。董金水[4]利用筆式電導(dǎo)率計(jì)下端伸入試液中,通過(guò)記錄顯示器上的數(shù)值來(lái)判斷溶液的導(dǎo)電性。但電導(dǎo)率概念對(duì)中學(xué)生來(lái)說(shuō)較為陌生,還需講解導(dǎo)電率計(jì)的工作原理。譚建紅[5]將電源電焊奈4V,對(duì)相同濃度的不同電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)觀察發(fā)光二極管發(fā)亮的個(gè)數(shù)來(lái)判斷電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性的強(qiáng)弱。但整個(gè)實(shí)驗(yàn)中所需發(fā)光二極管的數(shù)量較多、導(dǎo)線過(guò)多,電路連接繁瑣。陳挺芳[6]利用實(shí)驗(yàn)室中常用的塑料水槽、廢舊電池、舊電線等改進(jìn)實(shí)驗(yàn),能同時(shí)測(cè)定五種電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。該法雖然縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間,但所需廢舊電池?cái)?shù)量較多,拆卸繁瑣,處理麻煩。本文從實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)安全性及簡(jiǎn)易化等方面進(jìn)行改進(jìn),注重實(shí)驗(yàn)的趣味性,充分體現(xiàn)微型化、安全化的思想,起到激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的作用。

2 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)內(nèi)容

2.1 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案與原理

從以下幾方面對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn):(1)電源部分,采用普通干電池(1.5V)替代低壓電源。(2)實(shí)驗(yàn)裝置,教材中將強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液盛裝到燒杯中,把兩根電極伸入溶液中,以燈泡發(fā)亮來(lái)證明電解質(zhì)溶液具有導(dǎo)電性。本實(shí)驗(yàn)是將拉直的回形針蠟封在輸液管兩側(cè)充當(dāng)電極,將不同待測(cè)溶液注入到輸液管中,以音樂(lè)芯片替代燈泡。整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。合上開關(guān)后整個(gè)裝置形成閉合回路,當(dāng)有電流通過(guò)時(shí),音樂(lè)芯片會(huì)發(fā)出聲音。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱不同,電路中的電流大小也不盡相同,因此可借助音樂(lè)芯片發(fā)出聲音的大小來(lái)判斷電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性的強(qiáng)弱。(3)利用手機(jī)下載的測(cè)聲軟件對(duì)聲音大小的分貝值進(jìn)行測(cè)定,為實(shí)驗(yàn)討論提供了定量化的參考。

2.2 實(shí)驗(yàn)用品

儀器:音樂(lè)芯片(取自荷花生日音樂(lè)蠟燭)、輸液管、回形針、蠟燭、注射器、干電池(1.5V)、智能手機(jī)(用其測(cè)聲軟件)

藥品:NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、NH3?H2O溶液、HNO3溶液、H2SO4溶液、CH3COOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、蔗糖溶液(濃度均為1mol/L)及自來(lái)水、蒸餾水和無(wú)水乙醇

2.3 實(shí)驗(yàn)操作步驟

(1)智能手機(jī)聯(lián)網(wǎng)后,打開“應(yīng)用寶軟件”,在搜索框內(nèi)輸入“分貝儀”,搜索結(jié)果中有很多免費(fèi)的小軟件可供下載使用。本文選擇“分貝計(jì)(Sound Meter)”軟件下載并安裝使用。

(2)截取輸液管,將回形針用蠟封在輸液管兩端。用注射器吸取10mL不同待測(cè)液從輸液管支管處注入。

(3)將手機(jī)放置在距離音樂(lè)芯片1cm處,打開手機(jī)中“分貝計(jì)”軟件,連接閉合回路,測(cè)量三次,記錄數(shù)據(jù)。

(4)依次對(duì)其他幾種溶液、液體按上述步驟進(jìn)行測(cè)定。記錄數(shù)據(jù),比較各電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性的強(qiáng)弱。

2.4 實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)果討論

不同溶液、液體的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表1中。從數(shù)據(jù)中可以得出以下結(jié)論:

(1)NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、HNO3溶液、H2SO4溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液的導(dǎo)電性較強(qiáng)或強(qiáng),聲音分貝值分別在27~38或42~50分貝,故強(qiáng)堿、強(qiáng)酸及大多數(shù)鹽通常為強(qiáng)電解質(zhì)。

(2)NH3?H2O溶液、CH3COOH溶液、自來(lái)水也顯示出一定程度的導(dǎo)電性,聲音分貝值處于15~27分貝之間,小于強(qiáng)電解質(zhì)溶液的分貝值,所以弱堿、弱酸及自來(lái)水導(dǎo)電性較弱。

(3)蒸餾水、乙醇溶液、蔗糖溶液的分貝值均為0,故蒸餾水、絕大多數(shù)有機(jī)物導(dǎo)電性極弱。

2.5 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

(1)利用生活中常見(jiàn)的事物來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將化學(xué)和手工制作結(jié)合在一起,無(wú)形中體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的生活化,拉近了學(xué)生與實(shí)驗(yàn)之間的距離,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

(2)用普通干電池替代低壓電源,體現(xiàn)了安全化思想,簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn),方便組裝,便于攜帶。

(3)將電解質(zhì)溶液封閉到輸液管中,能避免學(xué)生直接接觸強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液,降低了意外事故發(fā)生的概率。

(4)借助音樂(lè)芯片聲音的大小及分貝值來(lái)判斷電解質(zhì)導(dǎo)電性的強(qiáng)弱,既增加了趣味性,又體現(xiàn)了將抽象知識(shí)具體化的思想,便于學(xué)生記憶和掌握。

(5)實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)后在很大程度上減少了藥品用量,且能夠重復(fù)使用,達(dá)到了實(shí)驗(yàn)綠色化和微型化的目的。

2.6 實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為“電解質(zhì)”知識(shí)的課堂教學(xué)提供了便利,提高了教學(xué)效率。但教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中還需注意:

(1)組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),在組裝前要求學(xué)生穿好實(shí)驗(yàn)服,戴好手套、護(hù)目鏡再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)密封輸液管端口時(shí)用到熱的蠟燭液,要叮諮生小心操作,避免燙傷,待蠟燭融化后要及時(shí)熄滅酒精燈。

(3)在移液操作環(huán)節(jié),由于輸液管支管較細(xì),用膠頭滴管移液不易控制溶液用量,也可用注射器來(lái)移液。

3 知識(shí)的遷移運(yùn)用

濃度是影響電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱的因素之一,從表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,濃度相同的不同溶液可表現(xiàn)出不同的導(dǎo)電性。NaOH、HNO3、NaCl與Ca(OH)2、H2SO4、Na2CO3均屬?gòu)?qiáng)電解質(zhì),但NaOH、HNO3、NaCl溶液的分貝值小于Ca(OH)2、H2SO4、Na2CO3溶液的分貝值。原因是濃度均為1mol/L的上述各溶液中離子的總濃度不同,前3種溶液中離子總濃度均為2mol/L;后3種溶液中離子總濃度均為3mol/L。溶液中離子的總濃度越大,電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng),音樂(lè)芯片的聲音分貝值越大。因此,利用本實(shí)驗(yàn)也可以探究濃度對(duì)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性的影響。

4 結(jié)論

以普通干電池代替低壓電源、回形針代替電極、音樂(lè)芯片代替燈泡、輸液管代替燒杯的電解質(zhì)溶液導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)可應(yīng)用在初、高中化學(xué)教學(xué)中,既能作為演示實(shí)驗(yàn)也能作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,通過(guò)測(cè)定音樂(lè)芯片發(fā)出聲音的大小可快速判斷出電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性的強(qiáng)弱,達(dá)到實(shí)驗(yàn)安全化和趣味化的目的,能很好地幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和掌握電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱的基本原理。聯(lián)系生活的化學(xué)實(shí)驗(yàn)既符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,也適宜學(xué)生發(fā)展的需要,能讓學(xué)生深刻體會(huì)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣,為學(xué)生快樂(lè)學(xué)習(xí)化學(xué)開拓了新思路、提供了新方法。在教學(xué)中要充分利用生活中的資源多設(shè)計(jì)一些趣味化、環(huán)?;踩幕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn),為學(xué)生提供更多體驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),讓學(xué)生真正愛(ài)上化學(xué)課堂和化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]中華人民共和國(guó)教育部制定.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2011.

[2]人民教育出版社課程教材研究所化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?化學(xué)(九年級(jí)下冊(cè))[M].北京:人民教育出版社,2012:57.

[3]邵玲P.新課程電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力比較實(shí)驗(yàn)的探究[J].科技信息(科學(xué)教研),2007,(19):279~324.

[4]董金水,閆蒙鋼.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性測(cè)定的簡(jiǎn)易儀器――筆式電導(dǎo)率計(jì)[J].化學(xué)教學(xué),2008,(5):14~16.

篇5

關(guān)鍵詞:固體聚合物電解質(zhì);膜電極;水電解;制備方法

1引言

固體聚合物電解質(zhì)(Solid Polymer Electrolyte,SPE)水電解制氫技術(shù)是由美國(guó)通用電氣公司(GE)于1966年開創(chuàng),最初用于航天領(lǐng)域[1,2]。相比傳統(tǒng)的堿性水電解槽而言,固體聚合物電解質(zhì)水電解槽由于具有很高的電流密度及電流效率,歐姆極化損失較小,氣體純度高,安全可靠無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)備受世界矚目[3]。

膜電極(Membrane Electrode Assembly,MEA)是膜和電極的結(jié)合體,是固體聚合物電解質(zhì)水電解池的核心部件,因而也是SPE水電解研究的熱點(diǎn)。膜電極是由固體聚合物電解質(zhì)膜及其兩邊的電催化劑組成,如圖1所示,它不但是水電解反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所,也是電子和質(zhì)子傳遞的通道[4]。關(guān)于膜電極的研究主要集中在固體聚合物電解質(zhì)膜、水電解電催化劑以及膜電極的制備工藝和方法3個(gè)方面,本文僅對(duì)膜電極的制備工藝和方法加以評(píng)述。

圖1膜電極示意

2膜電極制備方法

膜電極的制備方法根據(jù)催化層支撐體的不同可歸納為兩種模式[5]:以擴(kuò)散層為催化層支撐體的制備模式,即先把催化層載在擴(kuò)散層的表面,形成氣體擴(kuò)散電極(Gas Diffusion Electrode,GDE),然后將氣體擴(kuò)散電極與聚合物電解質(zhì)膜進(jìn)行熱壓得到膜電極,此類方法稱為GDE法;以聚合物電解質(zhì)膜為催化層支撐體的制備模式,即通過(guò)某種特定方式直接將催化劑負(fù)載在聚合物電解質(zhì)膜兩側(cè),形成催化劑覆蓋的電解質(zhì)膜(Catalyst Coated Membrane,CCM),這樣制備膜電極的模式稱為CCM法。

在膜電極中,電極催化層與SPE膜的接觸電阻是歐姆電阻的主要來(lái)源,它們之間粘接的足夠緊密可以有效降低接觸電阻,提高能量轉(zhuǎn)化效率。此外,由于SPE水電解池工作在高電流密度下,電解過(guò)程中產(chǎn)生的大量氣體會(huì)對(duì)電極產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖刷,導(dǎo)致電極產(chǎn)生很大的機(jī)械張力,這也要求催化層與膜的結(jié)合必須牢固。本文根據(jù)電極催化層與SPE膜兩者結(jié)合工藝的不同,將SPE水電解膜電極的主要制備方法歸納如下。

2.1熱壓法

熱壓法[6,7](Hot Press Method)制備SPE膜電極是由美國(guó)通用電氣公司(GE)所首創(chuàng),具體方法是將催化劑、溶劑和粘結(jié)劑(如Teflon)按適當(dāng)?shù)呐浔瘸浞只旌希賹⒒旌弦褐瞥纱呋瘎┠?,然后通過(guò)熱壓的方法將催化劑層與SPE膜緊密結(jié)合在一起。Nakanore等人[8]曾經(jīng)用該方法將IrO2(4mg/cm2)和Pt(3mg/cm2)分別作為陽(yáng)極催化劑和陰極催化劑熱壓到SPE膜Nafion上制備了面積為200cm2的膜電極。Lawrance等人[9]則將Ir黑和Pt黑粉末作為催化劑熱壓到經(jīng)過(guò)打磨粗糙處理的Nafion膜上,制備了效果不錯(cuò)的膜電極。

熱壓法制備的膜電極具有催化劑與膜結(jié)合牢固不易脫落、容易控制沉積量和可規(guī)?;a(chǎn)的優(yōu)點(diǎn),但制備工藝較復(fù)雜,且在熱壓過(guò)程中會(huì)使膜部分失水,影響膜的性能。此外,粘結(jié)劑的加入會(huì)降低催化劑的暴露面積和表面活性,從而使催化劑利用率降低,用量增加。

2.2化學(xué)沉積法

在GE公司開創(chuàng)了熱壓法制備膜電極的技術(shù)后,日本的一些研究者又提出了一種將貴金屬沉積到SPE膜表面的無(wú)電鍍法[10](Electroless Method),即化學(xué)沉積法(Chemical Deposition Method)。采用這種方法的膜電極制備過(guò)程如圖2所示。將膜放入兩極池中,一室中裝有金屬鹽溶液,另一室裝有還原劑溶液(如N2H4或NaBH4)。還原劑溶液不斷滲透穿過(guò)膜,將金屬絡(luò)離子還原,還原所得的催化劑在膜的表面及靠近表面的膜內(nèi)部均有分布。當(dāng)一側(cè)催化劑達(dá)到擔(dān)載量之后,可用同樣的方法在膜的另一側(cè)沉積相同或不同種類催化劑。在化學(xué)沉積過(guò)程中,催化劑的沉積量、晶型及表面狀態(tài)直接影響膜電極的性能,控制工藝條件如貴金屬溶液及還原劑類型、濃度、操作溫度、操作時(shí)間及溶液pH值可以優(yōu)化膜電極的性能。

這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單,陰陽(yáng)兩極緊貼于離子膜的兩面形成膜電極,催化層與SPE膜結(jié)合牢固,界面電阻值很低,電解時(shí)能達(dá)到較高的電流密度。Takenaka等人利用這種方法制備的SPE膜電極在500mA/cm2,90℃條件下,槽電壓僅為1.55~1.59V。它的缺點(diǎn)是催化劑顆粒較大,主要分布在膜表面,貴金屬利用率不高。此外,沉積到膜內(nèi)部的催化劑會(huì)降低水電解的法拉第電流效率,甚至可能導(dǎo)致電解池短路。

圖2化學(xué)沉淀法制備膜電極過(guò)程示意

2.3浸漬-還原法

1989年美國(guó)人Fedkiw等[11]對(duì)化學(xué)沉積法進(jìn)行了改進(jìn),在其基礎(chǔ)上提出了浸漬還原法(Impregnation-Reduction Method)。這種方法的膜電極制備過(guò)程分兩步:將SPE膜在NaCl溶液中浸泡使Na+與膜內(nèi)的H+充分交換,然后將Na+型SPE膜放入貴金屬絡(luò)合離子溶液中與金屬絡(luò)離子進(jìn)行交換。浸漬后的SPE膜再放入到還原劑溶液中,這時(shí)已交換在膜內(nèi)的金屬絡(luò)合離子向界面擴(kuò)散被原位還原,結(jié)果使金屬催化劑沉積在膜的內(nèi)表面層形成金屬/SPE復(fù)合型膜電極。

與化學(xué)沉積法相比,這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于浸漬-還原后形成的貴金屬催化劑顆粒微細(xì),結(jié)構(gòu)致密,從而具有較高的催化活性,制備的膜電極中貴金屬擔(dān)載量較低。由于此法形成的催化劑明顯滲入到SPE膜內(nèi),完全與膜形成接觸,因而膜與電極的接觸電阻更小,電極壽命更長(zhǎng)。浸漬-還原法在各種SPE膜電極制備技術(shù)中最具技術(shù)開發(fā)潛力,但目前此法尚處于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模階段,有待于進(jìn)一步研究走向工業(yè)化。

2.4噴涂法

噴涂法[12](Spraying Method)是將催化劑漿料噴射到膜的表面,然后干燥處理形成膜電極的方法。具體過(guò)程是將催化劑、溶劑以及粘接劑(如Teflon或Nafion乳液)超聲混合形成分散均勻的催化劑漿料,把催化劑漿料裝入氣動(dòng)噴槍的料斗中,打開氣動(dòng)噴槍使料斗內(nèi)的催化劑漿料均勻噴射到SPE膜的表面,然后烘干處理。在制備出一側(cè)的催化層之后,用同樣的方法再制備另外一側(cè)的催化層,最后形成完整的膜電極。

Egil Rasten等[13]報(bào)道利用噴涂法制備SPE水電解膜電極,IrO2用作陽(yáng)極催化劑,Pt/C用作陰極催化劑,總的貴金屬擔(dān)載量為2.4mg/cm2,催化層中Nafion樹脂含量為20wt%,在80℃和1A/cm2常壓電解時(shí),電解槽電壓為1.65V。

噴涂法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,催化劑用量容易控制,特別適宜于制備大面積膜電極以及膜電極的批量生產(chǎn)。此外,用于實(shí)驗(yàn)室小面積膜電極的制備時(shí),該法相對(duì)于上述其他方法來(lái)說(shuō)催化劑的損失量小,因此也更適合實(shí)驗(yàn)室的操作。

2.5轉(zhuǎn)拓法

轉(zhuǎn)拓法(Decal Transfer Method)是由美國(guó)能源部Los Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Wilson等人[14]于20世紀(jì)90年代初所開創(chuàng)的一種新的膜電極制備方法,又稱轉(zhuǎn)印法或貼花轉(zhuǎn)移法。首先將制備好的催化劑漿料(ink)噴涂或刷涂到PTFE模板上并烘干,然后把兩塊帶有催化層的PTFE模板和SPE膜疊加在一起,在一定條件下熱壓使它們結(jié)合,最后揭去PTFE模板,就把催化層從PTFE模板轉(zhuǎn)移到SPE膜上,形成了薄層膜電極。該法最初是用于PEM燃料電池膜電極的制備,后來(lái)也被逐漸應(yīng)用到SPE水電解技術(shù)中。

邵志剛等[15]報(bào)道利用轉(zhuǎn)拓法制備SPE水電解膜電極,陽(yáng)極催化劑IrO2和陰極催化劑Pt黑的擔(dān)載量都為0.5mg/cm2,催化層中Nafion樹脂含量為25wt%,使用Nafion115膜,電解池(5 cm2膜電極)在80℃和1A/cm2常壓電解時(shí),電解電壓為1.8V。

Yamaguchi等[16]利用轉(zhuǎn)拓法制備面積為2500cm2的SPE水電解MEA,陽(yáng)極催化劑IrO2擔(dān)載量為4mg/cm2,陰極催化劑Pt黑的擔(dān)載量為3mg/cm2,使用Nafion 112膜,電解池在80℃和1A/cm2常壓電解時(shí),電解電壓為1.58V。

在采用轉(zhuǎn)拓法制備膜電極的過(guò)程中,大多使用PTFE薄膜作為催化劑漿料(ink)的轉(zhuǎn)拓材料。但Bender等[17]研究發(fā)現(xiàn),由于聚酰亞胺Kapton薄膜材料比PTFE更加親水,化學(xué)穩(wěn)定性好,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高(大于300℃),在熱壓過(guò)程中與Nafion無(wú)相互作用等優(yōu)點(diǎn),用聚酰亞胺作為轉(zhuǎn)拓材料制備出的膜電極重現(xiàn)性好,性能提高了25%。

2.6其他方法

除了上述5種膜電極制備方法,在PEM燃料電池的研究中還出現(xiàn)一些膜電極制備的其他方法,如篩網(wǎng)印刷法[18-22](Screen Printing)和噴墨印刷法(Ink Jet Printing)[23,24]。這些方法較為少用,但也可以為SPE水電解膜電極制備所借鑒。

3結(jié)語(yǔ)

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的膜電極制備和研究來(lái)說(shuō),各種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。但是,在各種膜電極制備方法中,由于噴涂法具有操作簡(jiǎn)單、催化劑用量容易控制、特別適宜于制備大面積膜電極等優(yōu)點(diǎn),因而該制備方法適合膜電極的批量生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn):

[1] Davenport R J,Schubert F H.Space water electrolysis:space station through advanced missions[J].Journal of Power Sources,1991(36):235~250.

[2] P Millet,R Durand,M pinerl.Preparation of new solid polymer electrolyte composite for water electrolysis[J].International Journal of Hydrogen Energy,1990,15(4):245~253.

[3] L J Nuttall and J H Russell.Solid polymer electrolyte water electrolysis development status[J].International Journal of Hydrogen Energy,1980(5):75~84.

篇6

關(guān)鍵詞:鋁電解槽;下料;電解質(zhì);溫度場(chǎng);影響

一、鋁電解全過(guò)程分析

鋁電解過(guò)程是一個(gè)十分高能耗的工業(yè)過(guò)程,不僅僅需要技術(shù)人員在實(shí)際工作過(guò)程中給予其有效的認(rèn)知,也要針對(duì)氧化鋁電解過(guò)程中能耗問(wèn)題進(jìn)行有效處理,確保電流生成熱量能有效維系電解溫度,確保極性熱量符合實(shí)際需求。技術(shù)人員在研究過(guò)程中,要著重關(guān)注電解質(zhì)溫度場(chǎng),只有保證鋁電解溫度適中,才能一定程度上保障電流效率,從根本上提高工程項(xiàng)目的有效性。另外,鋁電解質(zhì)問(wèn)題的升高還是降低,都需要技術(shù)人員在管理層級(jí)上進(jìn)行進(jìn)一步處理。電解質(zhì)每降低10攝氏度,電力的整體運(yùn)行效率就會(huì)上升1%到1.5%之間。因此,需要技術(shù)人員針對(duì)氧化鋁的實(shí)際顆粒對(duì)流動(dòng)電解質(zhì)進(jìn)行全面分析和解構(gòu),若是溫度加熱到950攝氏度左右,技術(shù)人員就要利用相應(yīng)技術(shù)運(yùn)用后電解質(zhì)顆粒流動(dòng)能使內(nèi)部保持平衡。

二、鋁電解槽電解質(zhì)濃度和熱場(chǎng)計(jì)算模型

(一)鋁電解槽下料中電解質(zhì)濃度和熱場(chǎng)簡(jiǎn)化模型

鋁電解槽在實(shí)際應(yīng)用和運(yùn)行過(guò)程中,內(nèi)部熔體的流動(dòng)以及氧化鋁的擴(kuò)散過(guò)程非常復(fù)雜,需要技術(shù)人員給予必要重視,并且,擴(kuò)散過(guò)程會(huì)受到諸多因素的影響,需要對(duì)其進(jìn)行有效的計(jì)算簡(jiǎn)化模型,才能得出相應(yīng)的結(jié)論。第一,在鋁電解槽中,可以將電解質(zhì)看作是冰晶石以及氧化鋁兩種物質(zhì)的組分的均相結(jié)構(gòu),且具有不可壓縮的流體性質(zhì)。另外,正是基于其特殊的性質(zhì),導(dǎo)致其魯棒形狀較為固定。第二,在鋁電解槽內(nèi),整體熱場(chǎng)簡(jiǎn)化模型的陽(yáng)極底掌較為平整。第三,由于鋁電解槽內(nèi)最關(guān)鍵的就是電解質(zhì)物質(zhì),因此,在進(jìn)行簡(jiǎn)化模型建立的過(guò)程中,依據(jù)電解質(zhì)層物質(zhì)的結(jié)構(gòu),適當(dāng)?shù)暮雎凿X液層結(jié)構(gòu)參數(shù)。第四,技術(shù)人員要對(duì)陽(yáng)極氣體進(jìn)行集中分析,將其視為直徑固定的氣態(tài)顆粒物質(zhì),且整體氣態(tài)顆粒中氣泡的直降視為6毫米左右。

(二)鋁電解槽下料中氧化鋁消耗以及下料模型

在對(duì)鋁電解槽進(jìn)行分析的過(guò)程中,技術(shù)人員也要對(duì)氧化鋁消耗模型進(jìn)行綜合分析,確保整體管控結(jié)構(gòu)和處理參數(shù)符合實(shí)際需求。第一,根據(jù)實(shí)際情況建立氧化鋁消耗模型,主要是依據(jù)法拉第定律以及氧化鋁電解方程,對(duì)其物質(zhì)的能量消耗進(jìn)行集中的數(shù)據(jù)化表達(dá)。在分析過(guò)程中,我們不難發(fā)現(xiàn)氧化鋁作為電解質(zhì)在實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中,局部消耗速率和電流的密度分布息息相關(guān),并且需要借助相應(yīng)的算式能有效判斷。正是基于此,需要在電磁場(chǎng)模型中對(duì)底面的電流密度分布結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度分析和解構(gòu),再根據(jù)消耗量和物料平衡要求對(duì)氧化鋁的下料量進(jìn)行集中評(píng)估。第二,氧化鋁的下料模型。在制作基本模型的過(guò)程中,技術(shù)人員要首先形成一個(gè)料堆漂浮在電解質(zhì)表層結(jié)構(gòu),確保其能實(shí)現(xiàn)有效的反應(yīng)環(huán)境。然后,要對(duì)陽(yáng)極氣泡進(jìn)行集中的擊碎和攪動(dòng),只有保證整體結(jié)構(gòu)有序推進(jìn),才能提升分散并沒(méi)入電解質(zhì)的效率,進(jìn)一步優(yōu)化管理和有效性。只有保證這樣,才能在氧化鋁進(jìn)入電解質(zhì)后有一定的時(shí)間和空間產(chǎn)生滯后性,氧化鋁溶入電解質(zhì)的時(shí)間約為10秒。

(三)鋁電解槽下料中物理模型

除了建構(gòu)熱場(chǎng)模型外,也要結(jié)合基本結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)創(chuàng)設(shè)物理模型,有效劃分結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,確保在陽(yáng)極間縫和中縫位置進(jìn)行局部加密,提升其整體質(zhì)量和數(shù)量參數(shù)。

三、鋁電解槽下料過(guò)程對(duì)電解質(zhì)溫度場(chǎng)的影響

在實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中,能實(shí)現(xiàn)氧化鋁顆粒添加定量化,從一定程度上分析電解質(zhì)內(nèi)部溫度的變化結(jié)構(gòu)。結(jié)合數(shù)據(jù)以及實(shí)際運(yùn)行情況,能得出結(jié)論,本文模型計(jì)算得到的氧化鋁濃度呈現(xiàn)出很好的周期性穩(wěn)定變化,同時(shí),技術(shù)人員要集中計(jì)算氧化鋁的實(shí)際濃度分布系數(shù),確保整體管理結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)化參數(shù)符合預(yù)期。只有保證計(jì)算過(guò)程符合實(shí)際,并且具有較高的計(jì)算精度。只有提升整體管理結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)參數(shù)的穩(wěn)定性,才能綜合分析氧化鋁下料過(guò)程,電解質(zhì)溫度場(chǎng)的影響也會(huì)有更優(yōu)化的精度。

在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的過(guò)程中,技術(shù)人員要保證溫度控制在10攝氏度左右,需要在下料期間保證最小溫度控制在10攝氏度以下,需要對(duì)電解質(zhì)的表面區(qū)域進(jìn)行集中處理,然后借助有效措施提高設(shè)備有效性,盡量將整體溫度結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為正常溫度。技術(shù)人員也要對(duì)極距層電解質(zhì)溫度黿行集中分析,確保電解槽正常運(yùn)行。特別要注意的是,在極距層溫度控制在5攝氏度左右時(shí),按照正常范圍進(jìn)行計(jì)算和管理,不會(huì)影響電解槽常規(guī)化運(yùn)行。

參考文獻(xiàn):

篇7

1統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差,組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料的組間比較和多分類資料關(guān)聯(lián)性分析均采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1電解質(zhì)紊亂在各類手術(shù)病人中的發(fā)生比例及其關(guān)聯(lián)性分析不同類型電解質(zhì)紊亂在各類手術(shù)病人中的發(fā)生比例不一,依次為婦科>胃腸>肝膽>其他手術(shù)。其中以低鉀血癥和低鈣血癥的發(fā)生較為常見(jiàn)。卡方檢驗(yàn)提示血鉀、血鈣紊亂類型與手術(shù)類型相關(guān),差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而血鈉紊亂與手術(shù)類型則無(wú)明顯相關(guān)(P>0.05)(表1)。

2.2電解質(zhì)紊亂在不同年齡患者中的發(fā)生比例及其關(guān)聯(lián)性分析我們進(jìn)一步將全部病例分為60歲以上和小于60歲年齡組,進(jìn)行多分類資料關(guān)聯(lián)性分析,結(jié)果提示各類電解質(zhì)紊亂類型雖在不同年齡組段所占比例不同,但結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

3討論

體液中的電解質(zhì)一般以離子形式存在,其中以Na+、K+、Ca2+含量最高,對(duì)維持細(xì)胞外液滲透壓、體液的分布和轉(zhuǎn)移起著決定性作用。臨床上電解質(zhì)代謝紊亂十分常見(jiàn),嚴(yán)重者可極大地影響手術(shù)安全及效果,甚至危及生命。導(dǎo)致電解質(zhì)紊亂的原因復(fù)雜多樣,手術(shù)病人病情不同,其發(fā)生水電解質(zhì)紊亂的種類和傾向也不一樣。究竟哪類手術(shù)容易發(fā)生哪種電解質(zhì)紊亂,手術(shù)類型與電解質(zhì)紊亂類型是否存在密切關(guān)聯(lián),目前尚未見(jiàn)明確報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn),在婦科、胃腸、肝膽類手術(shù)患者中其鉀、鈣代謝紊亂較為常見(jiàn),尤以低鉀血癥和低鈣血癥多發(fā)。低鉀血癥和低鈣血癥在婦科手術(shù)的發(fā)生比例最高(分別為75.2%和83.9%),胃腸、肝膽類手術(shù)發(fā)生比例次之,依次分別為60.1%、51.3%和81.2%、80.5%。其他手術(shù)如骨科、甲血、乳腺、小兒外科等類手術(shù)中則較少出現(xiàn)。

血鈉紊亂以及高鉀血癥、高鈣血癥在各種手術(shù)中出現(xiàn)比例較低。這可能與胃腸、肝膽、婦科等較大手術(shù)術(shù)前禁食時(shí)間較長(zhǎng)、攝入減少有關(guān)。特別是胃腸類手術(shù)病人常常伴有惡心嘔吐、腹瀉、胃腸減壓及灌腸治療,肝膽類病人常有發(fā)熱、嚴(yán)重感染和凝血異常,而婦科較大手術(shù)還常常伴有機(jī)體內(nèi)分泌的紊亂如醛固酮、兒茶酚胺等的分泌增加,導(dǎo)致血鉀等電解質(zhì)丟失或再分布,出現(xiàn)低鉀血癥。而機(jī)體能量代謝紊亂、鈣泵活性下降、細(xì)胞通透性增加、受體依賴性鈣離子通道激活等因素可造成鈣內(nèi)流,從而導(dǎo)致血鈣下降。血鈉紊亂與手術(shù)類型關(guān)系不大,而且在各類手術(shù)中出現(xiàn)的比例均較少,可能因?yàn)閲中g(shù)期多種補(bǔ)液均含有氯化鈉溶液成分,多數(shù)藥物也都用生理鹽水溶解配制,補(bǔ)充了機(jī)體內(nèi)血鈉的含量,共同協(xié)調(diào)并維持血鈉水平基本正常。此外,本研究結(jié)果顯示,電解質(zhì)紊亂類型均與年齡無(wú)明顯相關(guān),與以往結(jié)果有所不同。以往結(jié)果認(rèn)為老年人更易發(fā)生電解質(zhì)紊亂,這可能與本組病例的術(shù)前準(zhǔn)備和干預(yù)措施有關(guān)。

篇8

【關(guān)鍵詞】新生患兒;換血療法;重癥新生兒黃疸病

doi:10.3969/j.issn.1006-1959.2010.09.130文章編號(hào):1006-1959(2010)-09-2415-02

通過(guò)智能輸液泵自動(dòng)控制外周動(dòng)靜脈同步換血療法是目前在治療重癥新生兒黃疸、新生兒高膽紅素血癥、新生兒溶血病等行之有效的方法之一。通過(guò)換血可以有效迅速地?fù)Q出血液中的膽紅素、致敏的紅細(xì)胞以及抗體,從而就減輕了溶血癥狀,并大大地降低了血清膽紅素濃度,同時(shí)可以改善貧血、有效地防止心力衰竭[2]。在以往通常方法為采取臍靜脈單管相互交替抽注法,但因抽注過(guò)程不能同步進(jìn)行,從而就導(dǎo)致了血壓強(qiáng)烈波動(dòng)影響了患兒各個(gè)臟器的供血平衡。故此采用外周動(dòng)靜脈同步換血療法,通過(guò)換血治療后,觀察患兒血清電解質(zhì)還有心肌酶譜的變化,發(fā)現(xiàn)此治療方法行之有效,無(wú)并發(fā)癥,且安全可靠,取得顯著效果,現(xiàn)報(bào)告如下:

1.資料與方法

1.1一般資料:本文根據(jù)我院自2009年12月-2010年3月所收治重癥新生兒黃疸男嬰4例,其體重均達(dá)到2400g以上。有黃疸體征。其中Rh溶血病(抗D)1例,其余皆為原發(fā)病葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G-6-PD)缺乏癥3例。經(jīng)過(guò)皮膽紅素指數(shù)(TCB)平均達(dá)到36.9U,血清膽紅素平均達(dá)到518.9μmmol/L,Hb平均為85g/L,其中存在2例伴隨有血紅蛋白尿。

1.2治療方法:①術(shù)前準(zhǔn)備:血液選擇,RH血型不合溶血者,采用和母親相同的RH血型、而ABO血型與新生兒同型的全血;ABO血型不合溶血者,采用O型紅細(xì)胞懸液加新鮮AB型血漿;非母嬰血型不合者,采用與新生兒同型新鮮全血。②換血量及其應(yīng)予速度:對(duì)于換血量的要求,務(wù)必要為新生兒全部血容量的2倍,而新生兒的血容量在通常的情況下多為82ml/kg,因此一般來(lái)說(shuō)換血量在148-179ml/kg,其速度為1.45ml/(kg.min)。③換血手術(shù)療法:需采用ZNB-500型智能輸液泵,出廠產(chǎn)家為深圳康福特醫(yī)療技術(shù)有限公司。操作過(guò)程需2部,分為A泵和B泵,其需要具體地顯示速度、累積量等等。而對(duì)于留置針則需要采用22G蝶翼Y型及其三通各兩個(gè),還要小兒輸液器、一次性的輸血管、100ml裝量筒1個(gè)、廢血瓶1個(gè)以及排血管。同時(shí)需要配備500ml肝素生理鹽水(含肝素52mg)數(shù)量為1瓶。④操作方法:首先要進(jìn)行靜脈穿刺,使用1個(gè)三通、利用輸液管經(jīng)過(guò)A智能輸液泵來(lái)連接上血袋,輸液泵速度暫定為4ml/h,一定要保持通暢,此過(guò)程為換入回路。之后再進(jìn)行動(dòng)脈穿刺,然后通過(guò)三通來(lái)接入排血管,小心自然地滴入100nl量筒,同時(shí)將準(zhǔn)備好的肝素生理鹽水,經(jīng)B泵在三通處連接,泵速需要設(shè)定為32ml/h,這一過(guò)程為換出回路,一切就緒可將A泵的換血速度提升為210ml/h,從而在換血開始時(shí)可以計(jì)時(shí),同時(shí)要注意調(diào)節(jié)量筒內(nèi)的出血量,要令其不超過(guò)5ml/min,預(yù)計(jì)為244ml/h,再通過(guò)減少匯入的肝素生理鹽水31m/h,約為213ml/h,要求與輸血速度應(yīng)該保持平衡,到此時(shí),換血將在智能泵的運(yùn)作下自動(dòng)進(jìn)行,只需要在旁監(jiān)護(hù),記錄和做調(diào)節(jié)[3]。之后要開始記錄從泵A泵B上讀取的累積量a、b數(shù)值,然后按一定公式換算,如出入差距顯著,就需要進(jìn)行調(diào)節(jié),以保持血壓的正常穩(wěn)定。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:對(duì)換血前后患兒血清電解質(zhì)與心肌酶的變化進(jìn)行比較分析,統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法采用t檢驗(yàn)。(p

2.結(jié)果

2.1療效:4例重癥新生兒黃疸男嬰換血均順利成功,換血操作時(shí)間約為145min,換血后,血清電解質(zhì)正常,心肌酶有所變化,顯著降低。(見(jiàn)表1和表2)平均血清膽紅素為285.7μmmol/l。下降達(dá)到46.7%,TCB24.6U,下降到29.8%;Hb138g/l,上升了59.6%。術(shù)后無(wú)并發(fā)癥,僅有1例出現(xiàn)了輕微的低鉀血癥、低鈣癥等,隨后在出院一段時(shí)間后隨訪發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)發(fā)育無(wú)不良現(xiàn)象發(fā)生。

2.2相關(guān)因素:注意保暖。換血過(guò)程中因身體暴露、大量換血,可使體溫降低,因此要注意保暖。換血時(shí)常規(guī)將患兒置遠(yuǎn)紅外保暖床,連續(xù)監(jiān)測(cè)皮膚溫度,使體溫維持在正常范圍。

表1患兒在換血前后血清電解質(zhì)變化(mmol/l)

注:(換血后電解質(zhì)相對(duì)恢復(fù)正常)。

表2患兒在換血前后心肌酶變化分析(U/l)

注:(心肌酶顯著降低,P

3.討論

本文通過(guò)在同步外周動(dòng)靜脈換血的基礎(chǔ)上,采用兩個(gè)輸液泵從而進(jìn)行控制換入換出回路,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)換血過(guò)程,通過(guò)對(duì)4例患兒在換血前后的表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)都接近正常,電解質(zhì)正常,心肌酶下降等[4]。從而可以得出采用智能泵自動(dòng)控制外周動(dòng)靜脈換血療法是安全可靠療效顯著的,具備臨床價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]金漢珍,黃德珉,官希吉.實(shí)用新生兒學(xué),第3版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2008:310-318.

[2]馮澤康.中華新生兒學(xué).南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社,2008:793-795.

篇9

解決離子濃度大小的比較要能靈活運(yùn)用電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒.解題時(shí),首先要分析溶液中存在哪些電離、水解平衡,抓住溶液中實(shí)際存在哪幾種粒子,再結(jié)合水解規(guī)律、守恒規(guī)律,得出正確的大小或守恒關(guān)系.

一、離子濃度大小的判斷

首先要明確絕大部分可溶鹽完全電離,電離出的弱離子部分水解(電離強(qiáng)烈、水解微弱);其次要知道多元弱酸分步電離,故其對(duì)應(yīng)鹽的水解也是分步進(jìn)行的,以第一步水解為主;最后還要考慮水的電離.

1.多元弱酸溶液,根據(jù)分步電離分析.如H3PO4溶液:

c(H+)>c(H2PO-4)>c(HPO2-4)>c(PO3-4)

2.多元弱酸正鹽溶液,根據(jù)弱酸根分步水解分析.如Na2CO3溶液:

c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)

3.不同溶液中同一離子濃度大小的比較,要看溶液中其它離子對(duì)其產(chǎn)生的影響.

如在相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中:①NH4Cl ②NH4HSO4 ③CH3COONH4 ④NH3?H2O

c(NH+4)由大到小的順序?yàn)棰?①>③>④

4.混合溶液中離子濃度大小的比較,首先要分析混合過(guò)程中是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng),若發(fā)生反應(yīng),則要進(jìn)行過(guò)量判斷(注意混合后溶液體積的變化);然后再結(jié)合電離、水解等因素進(jìn)行分析.如0.2 mol/L的HCl和0.4 mol/L NH3?H2O等體積混合后離子濃度大小順序?yàn)椋?/p>

c(NH+4)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)

等體積的兩溶液充分反應(yīng)后,相當(dāng)于0.1 mol/L NH3?H2O和0.1 mol/L的NH4Cl的混合溶液,NH3?H2O的電離與NH+4的水解相互抑制,NH3?H2O電離強(qiáng)于NH+4的水解,所以溶液呈堿性,c(OH-)>c(H+),且c(NH+4)>c(Cl-)

二、三個(gè)重要的守恒關(guān)系

1.電荷守恒

電解質(zhì)溶液中,無(wú)論存在多少種離子,溶液總呈電中性,即陽(yáng)離子所帶的正電荷總數(shù)一定等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù).

如,Na2CO3溶液:

Na2CO3=2Na++CO2-3 H2O H+ + OH-

CO2-3+H2OHCO-3+OH-

篇10

題目:將amol?L-1的Na2CO3溶液與bmol?L-1的NaHCO3溶液等體積混合,所得溶液中粒子濃度間的關(guān)系及相關(guān)判斷不正確的是( )

A. c(Na+)+c(H+)>c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)

B. c(Na+)>c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)

C. 若c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),則

一定a

D. 若c(CO32-)+2c(OH-) = 2c(H+)+c(HCO3-)+3c

(H2CO3), 則可確定a=b.

分析:對(duì)于電解質(zhì)溶液中粒子濃度的大小與等量關(guān)系的分析,通常用三大守恒的思想去處理,即“物料守恒”、“電荷守恒”和“質(zhì)子守恒”,對(duì)此,筆者曾在《中學(xué)化學(xué)》[1]上作過(guò)歸類分析。對(duì)于本題,由“電荷守恒”知c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),A正確;由物料守恒知:Na+的總量應(yīng)介于含碳粒子之和的一倍至兩倍之間,即2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]>c(Na+)>c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),B正確;由假設(shè)法: 若a=b,即Na2CO3與NaHCO3 1:1組成的混合液,因CO32-的水解程度遠(yuǎn)大于HCO3-的水解程度,混合液中符合c(Na+)>c(HCO3-) >c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)這一關(guān)系,故C錯(cuò)誤。

本題對(duì)D項(xiàng)的認(rèn)識(shí),則一眼難辨,不同于一般等式關(guān)系的判斷與理解,它不是“電荷守恒”,也不是“物料守恒”,那是不是就考慮“質(zhì)子守恒”呢?單獨(dú)考慮Na2CO3溶液中的質(zhì)子守恒有:

c(OH-) =c(OH+) + c(HCO3-) + 2c(H2CO3) …… ①

單獨(dú)考慮 NaHCO3溶液中的“質(zhì)子守恒”有:

c(CO32-)+c(OH-) = c(H+)+c(H2CO3)……②,

①+②即得出c(CO32-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HCO3-)+3c(H2CO3)

若能這樣相加的話, D項(xiàng)中假定的等式就為恒等式了, 與a、 b大小無(wú)關(guān),但現(xiàn)在是混合溶液,這種相加顯然毫無(wú)道理,無(wú)法直接應(yīng)用質(zhì)子守恒。那應(yīng)作何考慮分析呢?下面筆者介紹兩種方法:

1 直接分析法

在amol?L-1的Na2CO3與bmol?L-1的NaHCO3等體積混合的溶液中存在以下的水解和電離關(guān)系

CO32-+H2OHCO3-+OH-

xx x

HCO3-+H2OH2CO3+OH-

y yy

HCO3-H++CO32-

w ww

H2O H++OH-

z zz

為了方便,省去單位,將混合時(shí)CO32-的總濃度視為a,HCO3-的總濃度視為b,混合后設(shè)水解的CO32-總濃度為x,水解的HCO3-總濃度設(shè)為y,電離的HCO3-總濃度設(shè)為w,由H2O電離且仍以離子形式存在的 H+ 和 OH-總濃度均設(shè)為z,則不難得出溶液中 c(CO32-) =a-x+w;c(OH-)=x+y+z;c(H+)=z+w; c(HCO3-)=b+x-y+w, c(H2CO3)=y,代入D項(xiàng)的等式,即(a-x+w)+2(x+y+z)=2(z+w)+(b+x-y-w)+3y, 整理即得a=b, 故D正確。

2 間接推理法

套用“物料守恒”和“電荷守恒”去尋求答案:若c(CO32-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HCO3-)+3c(H2CO3)……①, 結(jié)合“電荷守恒” c(Na+)+c(H+) = 2c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(OH-)……②, ①+2×②可推出2c(Na+)= 3[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]……③, 又由“物料守恒”知:c(Na+)=2a+b,含碳粒子總濃度 c(H2CO3) + c(HCO3-)+ c(CO32-)=a+b, 兩項(xiàng)代入③即3(a+b)=2(2a+b),得a=b,D正確。

參考文獻(xiàn):

[1]羅華榮,彭曉玲.電解質(zhì)溶液中粒子濃度的大小與等量關(guān)系[J].中學(xué)化學(xué),2006,(7):35~36.