化学分析研究篇1
一、綠色化学应用的概念
绿色化学是以绿色思想为基础，通过化学分析理论和研究原则，分析绿色化学研究的相关内容，明确绿色未来的发展趋势和方向。加强绿色化学产业技术人才的培养，配置良好的技术研发团队，不断提升绿色化学应用发展效果，尽可能的提升绿色化学的应用，改善化学技术的研发过程，提升绿色化学应用效果，完善资源的循环理论标准，提升污染物的排放和绿色处理，加强与国外技术的相互交流水平，向优秀的绿色化学研究技术方式学习，引进优秀的绿色化学研究技术方法，实现本国中绿色化学生产工业水平的快速提升。[2]
绿色化学是以化学反应、溶剂、催化剂等反应技术，通过绿色方式，提升新合成技术的研究效果。特别是催化过程。新化学研究中包含生物资源的转化、新反应条件的利用，无公害介质资源的研究等等。根据绿色化学产品的设计，逐步提高研制技术水平。
二、绿色化学的研究趋势对象
1.原材料的绿色化研究
绿色化工研究生产是降低产品中的毒性问题，改善安全环保效果，完善人类的安全生活环境，提升化工产品的无公害生产水平。
2.化学反应绿色化应用
化学绿色反应的管理需要服务绿色需求标准，根据经济原子性标准，即最大限度的提升废物的排放效果，改善周围环境水平，以良好的选择标准价值，提升选择规范性效果，实现在绿色化学选择上的立体规范性。[3]
3.生产产品的绿化发展
生产产品需要绿化发展模式，逐步提升人身基本安全建设，完善化工产品的安全水平。例如，采用降解剂、除垢剂、杀虫剂等，使用可以降解的塑料制品，绿色燃料、绿色涂料等。随着现代科技的快速发展水平，越来越多的存在污染性化工产品被取代，绿色产品受到现代绿色环保化工发展的需求。目前，化工生产中，常常使用具有腐蚀性的化学材料作为催化剂，催化效果较好，但会对环境产生严重的腐蚀性问题。而采用仿酶催化剂、水溶催化剂可以有效地达到催化的目标，减少催化后造成的各种腐蚀问题。
4.溶剂的绿化作用
溶剂的绿化发展是以有效分离为技术标准，通过介质作为分离，提高溶剂的有机合成效果。但在反应过程中会产生有机化合物，引发臭氧的形成，造成水资源污染环境的产生。需要对溶剂进行研究，加强绿化溶剂的研究分析。
5.化学绿化的设计
利用计算机应用完成化学绿化的辅助设计，首先需要建立良好的化学反应资料库标准，利用计算机化学反应组合方式，确定实际原材料使用方式和标准，搜寻产物的目标反应结果，利用计算机模拟分析化学绿色反应结果，确定适合的化学绿色反应效果。根据目标产品的基本原则，准确的分析产物实际的化合原料，确定预定的原料标准内容，对相关反应路线和实际环境效应进行准确的分析，从中选取最佳途径进行分析。
6.绿化技术的合成
根据实际绿色化学合成技术，准确的分析有毒害物质的有效使用效果。采取合理的非物质化学方式，利用多环境效应，逐步改善化学产品的实际选择效果，降低产品的整体能耗。按照实际常温水平，常压标准，分析电化学实际洁净中的各种优势，确定绿化技术合成效果。
三、绿化技术的新技术和新工艺方式
1.催化技术
催化技术是不断加强实际有效反应效果，大力加强化学反应的高效应用选择性，对实际的转化率水平进行合理的分析，逐步提升产品的整体质量，降低成本的同时消除产品的副作用，减少可能出现的各种污染，最大限度的完善各种资源的保护水平，实现对生态有效环境的保护作用，这是绿色化学整体研究的重要方向。
2.生物化学技术
生物化学技术利用现代生物科学技术应用，逐步提升高新技术水平，大力开展生物技术的食品、药品、能源、化工技术的整体应用效果。按照最大有效特征性水平进行综合生物资源的快速利用，实现生物化学的有效节能，改善清洁生产水平，实现化工技术的整体生物化工过程。生物化工过程中包含基因化工技术、细胞化工技术、酶化工技术和微生物加工技术。
3.超声化工技术的研究
超声化工是利用现有的化学试剂，准确的分析声学、化工学的相互融合效果。通过分析声学技术的变化原理，准确的分析实际有效提升整体反应的选择过程，增加化学整体反应速度，加强化学反应速率和生产率，实现能好的有效降低，实现整体废物的快速排放，改善化工绿色的多元化技术分析，实现化学超声技术的广泛性应用。
4.膜工程化工技术
膜工程化工是利用膜分离技术、膜催化技术，通过分离的方式，实现成本低的化工工程，工程能耗较低，效率较高，污染小，有良好的回收效果。膜催化反应往往是超出整体平衡的反应，可以有效地提升整体反应的选择效果，提升原材料的实际转化作用，节约了资源成本，降低了污染。磨技术的快速应用是具有广泛应用价值的。在化工产业、石油产业、环保产业、电子产业、医药技术产业等多种行业中进行发展和分析，提升高新化工绿色产业的快速发展。
结语
化学分析研究篇2
【关键词】远志；化学成分；分析方法
advancesontheanalyticaltechnologiesofchemicalcomponentsinradixpolygalae
abstract：themodernanalyticaltechnologiesusedinradixpolygalaeanditspreparationsaresummarized,andusefulreferencesforqualitycontrolofradixpolygalaeanditspreparationsareprovided.
keywords：radixpolygalae;chemicalcomponents;analyticaltechnologies
远志为远志科(polygalaceae)植物远志polygalatenuifoliawilld．或卵叶远志p．sibirical．的干燥根。现代研究证明远志具有镇咳祛痰、镇静催眠、降压、改善脑功能、促进体力和智力、抗炎、抗诱变等作用，临床应用于心肾不交，失眠多梦，吐痰不爽，健忘，惊悸，乳房肿痛等。www.133229.Com远志中主要化学成分有皂苷类、呫吨酮类、寡聚糖类、生物碱类、挥发油类以及金属元素等［1～3］。远志为大宗常用药材,近年来由于市场需求猛增,而野生资源急剧减少［4］,栽培品供应有限,商品质量明显下降,直接影响到远志的临床疗效。因此,远志药材及其炮制品的质量控制研究就成为行业急待解决的问题，本文就远志及其制剂中有效成分分析方法进行综述。
1皂苷类化合物
远志皂苷是远志的主要成分之一，这些皂苷均为五环三萜类皂苷，基本母核为齐墩果酸型，其含量很高，目前分析该类成分的方法有紫外－可见分光光度法、薄层色谱及薄层扫描法、高效液相色谱法。
1.1紫外-可见分光光度法（uv-vis法）
由于远志皂苷类成分在紫外－可见区仅有末端吸收，采用直接法测定，对结果影响较大，因此文献均采用比色法，即与显色剂显色后在可见光区测定吸收度做为定量方法。梁戈亮等［5］采用超声提取远志总皂苷，以远志皂苷元为对照品，香草醛-冰醋酸-高氯酸为显色剂，在585nm处测定远志总皂苷含量。结果表明对照品在28～63μg范围内线性良好（r=0.9992），平均回收率为100.45%，rsd=1.59%（n=5）。夏厚林等［6］以远志皂苷元为对照品，采用香草醛-高氯酸显色法于560nm波长处分别测定生远志和蜜远志中远志总皂苷的含量。结果表明生远志中的远志总皂苷含量为2.096%，蜜远志中的远志总皂苷平均含量为2.207%。该类方法简便灵敏，重复性好，可用于远志及远志复方制剂中总皂苷的含量测定方法。
1.2薄层色谱法（tlc法）与薄层扫描法（tlcs法）
薄层色谱法是鉴别中药及其制剂的最主要的方法。薄层扫描法是薄层色谱技术与光密度计和计算机结合起来的一种先进的仪器分析方法。应用薄层扫描法可对复杂的样品进行分离和测定，它简便快速，灵敏，准确，专属性好，在医药学领域中得到广泛应用。夏厚林等［6］以远志皂苷元为对照品，硅胶g为吸附剂，三氯甲烷-甲醇-水(65∶35∶10)10℃以下放置的下层溶液为展开剂，5%香草醛硫酸无水乙醇溶液为显色剂的薄层色谱法鉴别了生远志和蜜远志。结果表明远志蜜炙后其tlc图谱并未发生改变。李成网等［7］采用薄层色谱法对远志滴丸制剂中的远志进行鉴别。缺远志的模拟制剂制成阴性对照溶液，取远志对照药材制成对照药材溶液，硅胶g为吸附剂，以石油醚-氯仿-冰醋酸(10∶10∶2)为展开剂，2%香草醛硫酸溶液为显色剂，供试品色谱中,在与对照药材相应的位置上,显相同颜色的斑点,而阴性对照色谱中无此斑点。刘友平等［8］采用薄层扫描法进行测定远志中远志皂苷元的含量。结果表明远志皂苷元在1～5μg之间线性关系良好，相关系数r＝0.9984，回收率为100.93%，测定的rsd＝3.14%（n=5）。
1.3高效液相色谱法（hplc法）
高效液相色谱法是目前测定远志及其制剂中皂苷类化合物含量的最主要方法。李军等［9］和董晓兵等［10］以细叶远志皂苷为对照品、色谱柱为alltimac18（4.6mm×250mm，5μm）、流动相为甲醇-0.05％磷酸溶液（65∶35）、流速1.0ml/min和检测波长202nm的色谱条件测定了远志药材中总皂苷以及天王补心丸和归脾丸中细叶远志皂苷的含量。徐荣初等［11］建立复方海蛇胶囊中远志酸的含量测定方法。方法：色谱柱为calesilods-100柱（250mm×4.6mm,5μm），流动相为甲醇-水-磷酸（70∶30∶0.05），流速为1.0ml/min，检测波长为210nm。结果平均回收率为99.21％，rsd=1.97％（n=6）。唐波等［12］采用hplc测定脑力宝颗粒中远志皂苷元的含量。方法：以c18化学键合硅胶柱为固定相,乙腈-水-冰醋酸（40∶60∶0.2）为流动相,检测波长210nm。赵云生等［13］采用高效液相色谱法测定了晋产远志种质资源皂苷元含量。以上结果均表明高效液相色谱法也是对单个皂苷成分进行分离后再测定，其结果与紫外－可见分光光度法相比较，具有准确、可靠、重复性和专属性好的优点，与薄层扫描法比较，具有操作简便、快速、重复性好等的优点。该方法可作为远志药材及含远志复方制剂质量控制方法。
1.4极谱法
张慧芳等［14］在硼砂与d2＋介质中采用单扫描极谱法测定远志中总皂苷元的含量,检出限为0.342mg/l。所建立的电化学分析方法灵敏、简便、快速、经济、重复性好，可用于远志药材中总皂苷元的含量测定。
2挥发油类
目前挥发性成分的分析方法主要采用气相色谱法或者气相色谱法-质谱联用法。李萍等［15］采用气相色谱-质谱-计算机联用技术，分析了远志药材中的挥发性成分。气相色谱条件：色谱柱为se-5e型石英弹性毛细管柱(25m×0.22mm)，膜厚0.33mm，柱温50～250℃，程序升温4℃/min，载气he，流速0.5ml/min，汽化室温度260℃，进样口温度280℃。质谱条件：电离方式：ei，电离电压：70ev，离子源温度：200℃，扫描范围：20～500amu。气相色谱共分离出55种化合物，经与质谱标准图谱比较，检索出18种化学成分，含量较高的为己酸、苯乙酸、n-十六烷酸、硬脂酸、甲氧基-4-乙烯基苯酚和十六烷酸-1,1-二甲羟基甲酯，相对百分含量分别为21.52%，6.19%，4.00%，3.09％，1.94％和1.40％。
3糖类化合物
远志中含有多糖和寡聚糖类化合物，并且蜜远志中添加有单糖—葡萄糖，但是目前文献研究方法未能分别各类糖，而是采用紫外-可见分光光度法测定总糖的含量。裴瑾等［16］以葡萄糖为对照品，采用苯酚-硫酸比色法建立远志多糖的含量测定方法。结果表明葡萄糖在0.025～0.125mg/ml线性范围内平均回收率为96.67%，rsd=3.78%（n=6），远志根多糖含量为4.84%，地上部分为6.86%。赵云生等［17］应用苯酚-硫酸显色法测定山西道地药材晋产远志品种资源多糖类含量。大部分远志药材的总糖含量达22%以上，其中可溶性多糖含量一般在12%以上，粗多糖含量大都在10%以下。表明不同资源的多糖含量有显著性差异。王光志等［18］初以葡萄糖含量为指标，以3,5－二硝基水杨酸为显色剂，在（540±1）nm处测其吸光度，测定炼蜜及不同用蜜量蜜远志中的葡萄糖含量。表明蜜炙品中葡萄糖含量随炮制时加蜜量的增加而依次增加，且二者存在良好的线性关系。
4无机金属元素
无机金属元素的含量测定方法主要是原子吸收光谱法。该法是基于样品中的基态原子对该元素的特征谱线的吸收程度来测定待测元素的含量。乔俊缠等［19］将细叶远志和卵叶远志根经硝酸－高氯酸消化处理，用空气－乙炔火焰原子吸收光谱法测定了zn，cu，fe，mn，k，ca，mg等7种金属元素的含量。结果显示二者富含ca，k，mg，fe，且除mg外，卵叶远志根中其它6种金属元素的含量均高于细叶远志。
5其他化学成分
夏厚林等［6］采用药典方法测定和比较远志蜜炙前后70％乙醇浸出物的含量。蜜远志的浸出物为50.50%，生远志的浸出物为36.53％。
6讨论
文献主要通过测定远志皂苷类、挥发油、糖类、无机金属以及浸出物的量来控制远志药材及含远志复方制剂的质量。采用的质量控制方法有紫外－可见分光光度法、原子吸收光谱法、薄层色谱法及薄层扫描法、高效液相色谱法法、气相色谱－质谱联用方法等。鉴于远志药材及其制剂成分的复杂性，我们在选定质量控制方法时应根据以下两个原则：①根据临床用途选定相应的指标成分；②根据待测样品的复杂性及对各分析方法的优缺点选定不同的分析方法。
【参考文献】
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化学分析研究篇3
关键词：煤炭；化学研究；热分析技术
中图分类号：tQ531文献标识码：a文章编号：1009-2374（2013）21-0045-02
为了合理使用煤炭，提高能源的利用效率，各国都大力开展煤炭化学研究，其中热分析技术发挥了重要作用，热分析技术能够研究化学反应的机理以及物质的物理变化，在变温和等温的条件下均可进行，具有速度快、样品需求量少、操作简洁等特点，研究热分析技术在煤炭化学研究中的应用具有重要意义。
1试验部分
1.1试验目的
本次研究主要采用热分析仪器来检测新鲜煤在不同变质程度下的失重量、氧化阶段、吸氧量等温度特征。
1.2试验设备
本次研究中，采用tGa/SDta851型热分析仪（瑞士mettLeR-toLeDo公司开发研制）来测定煤在不同变质程度下的放热量以及吸氧量，该设备控制温度的精确度为±0.1℃，热流精确度为±0.1μw，可以同时对样品进行tGa以及DSC热分析。
此外本次研究采用热天平来记录热重曲线，天平精确度为±0.01mg，热天平中含有微量电天平、温度程序器、炉子、输出信息记录装置、气氛控制器等单元。采用分样筛（上海黄埔区顺兴厂生产）来控制煤样的粒径，分样筛20目、40目、60目、80目、100目、120目的孔径分别为1mm、0.5mm、0.25mm、0.2mm、0.15mm、0.1mm，本此研究中主要采用120目分样筛孔径。采用wS-YG400型分析仪（长沙瑞翔科技有限公司生产）对煤炭样品进行工业分析。
1.3样品处理
本次研究中，为了确保煤炭样品具有代表性，分别收集气煤、褐煤、贫瘦煤、肥煤、无烟煤、焦煤等煤种，无烟煤容易发生自燃，褐煤的自燃发火期较短。
首先剥去新鲜煤样的外层部分，获得煤芯，之后立即进行研磨处理，采用分样筛来收集粒径为0.1mm（120目）的煤粉，将其放入玻璃瓶，封盖瓶塞并采用石蜡封口。
1.4试验条件
本次研究中，为了分析低温氧化条件下煤的氧化放热性能，煤样加热采用高温快、低温慢的变升温速率，当温度为30℃～300℃时，升温速率为2℃·，当温度为300℃～800℃时，升温速率为10℃·，煤炭样品重量为20mg，以tG检测值作为样品含水量的标准，基于tGa/SDta851型热分析仪的特点，试验时空气流量为50mL·，保护性气体的流量为20mL·。
1.5试验结果
本次研究中，选取11份煤炭样品，采用工业分析仪对其进行工业分析，具体分析结果如表1所示。
对不同变质程度下11份煤炭样本的氧化特征进行分析，水分蒸发脱附阶段、吸氧增重阶段的氧化特征如表2所示。
11份样品的受热分解失重范围、燃烧阶段温度、最大放热温度、最大失重速率如表3所示。
由此可见，通过热分析技术可以检测新鲜煤在不同变质程度下的失重量、氧化阶段、吸氧量等温度特征。
2结语
当今社会，能源形势越来越紧张，为了应对能源危机，全球各国都在积极研发新能源，尽管如此，现阶段以及未来很长一段时间内，煤炭仍然是社会发展中不可缺少的资源，本文以煤氧化动力学试验为例，分析了热分析技术在煤炭化学研究中的应用，在以后的发展中，如何进一步提高煤炭化学研究的水平，还需要我们继续探索。
参考文献
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化学分析研究篇4
关键词：《化学分析技术》课程改革企业要求
分析化学是最早发展起来的化学分支学科之一[1]，随着学校应用型人才培养目标的提出，传统的课程体系和教学已经不能满足人才培养的需要[2]，难以激发学生的兴趣，参与度低，其结果是学生掌握的知识难以满足企业的需求。
本文通过企业调研，了解企业需求，结合学院的实际情况，将实验贯穿整个教学，体现企业的真实分析过程，激发学生学习兴趣。
1.调研分析
通过对淄博永大化工有限公司等二十多家企业的走访和调研，分析研讨，确定化学分析技术岗位群的岗位职责：负责对原料、产品的质量管理及品质检验，并出具检验报告；负责化验室的安全管理和定期检查。
通过对岗位职责分析，对应毕业生应该具备的职业能力：具有规范、熟悉的化学分析基本能力；具有熟练使用常见仪器操作基本能力；具有选择分析方法，准确提供分析数据及书写分析报告的能力；具备分析技术应用的基本能力。
2.具体实施
根据能力需求进行课程体系重构，具体内容分配如下表：
3.教学方法
3.1“教、学、做”一体教学法。
对于化学分析技术授课内容要点，尤其是实验部分，通常先由教师提出疑问，学生思考，而后演示过程，并提出操作注意事项，然后学生具体操作，边做边思考学习，强化操作及思考能力的培养。
3.2“参与式”教学法。
化学分析技术课程全程采用“参与式”教学法，在不同的教学阶段运用问题讨论法，实现师生的互动交流，密切师生关系，使教师真正掌握学生学习的脉搏，有利于教学质量的提高。
3.3“单元教学法”，全面培养学生的创新精神与动手能力。
教学中模拟科研管理模式，研究了一整套行之有效的教学方法――“单元教学法”，创建了“基本操作技能训练、综合技能训练设计与应用能力训练”三级教学平台，让学生自愿组织研究小组，基本技能训练以教师的讲解为主，综合技能训练由师生共同完成，综合技能训练由学生独立完成选题、查阅文献、准备仪器药品、撰写总结报告等。
3.3“兴趣小组”教学法。
积极支持鼓励学生根据兴趣爱好组织各类兴趣研究小组，充分发挥开放实验室资源优势，进行一些与化学分析技术相关的研究，提高学生的基本操作技能和发散思维能力。在科学研究活动中，学生开阔了视野，提高了学习兴趣，为下一步的学习养成了良好的学习习惯。
4.课程考核
传统的“一刀切”考核方式已经不适应于新的教学模式，它不能真实反映学生专业知识的运用能力及综合能力。课程考核注重学生的综合能力与素质，一是考核学生的课下自学能力、查阅利用参考资料能力和在实践中获取知识能力；二是考核学生的理论联系实践能力，即利用本课程所学知识进行分析问题、解决问题的能力，通过理论和实践操作等方式进行；三是学习项目完成效果，由学生自评、小组互评、教师评价三部分组成。另外，考核过程也注重多元化、过程化和知识化。
5.结语
通过企业调研，进行课程体系重构，将理论知识贯穿到实验过程中，采用多种教学方法和考核方式后，学生的参与度明显提高，教学效果大大增强。然而在教学改革过程中，需要教师付出的精力要远远大于传统教学，同时也需要学生利用课下时间积极参与，才能达到预期的效果，对于教师和学生的要求都有所提高。因此，后期如何让个别自制力弱的学生积极参与课改，是我们要重点研究的问题。
参考文献：
[1]高职高专化学教材编写组编.分析化学（第三版）[m].北京：高等教育出版社.
化学分析研究篇5
铊是一种银白色、高度分散的稀有金属元素，广泛应用于化工、电子、航天和超导材料等行业[1]。自然环境中铊的含量很低，但由于矿山开采、金属冶炼、工业生产等原因，大量的铊等毒害元素进入表生环境，对生态本文由收集整理系统造成极大的威胁。目前，铊已成为我国《重金属污染综合防治“十二五”规划》兼顾防治的重金属污染物之一。在对铊的环境监测实际工作中，需要高灵敏度且简便快速的分析方法。在众多分析方法中，铊的电化学分析由于响应快、灵敏度高、准确性好、便于仪器微型化的特点，一直以来是国内外研究的热点。电化学分析方法是根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法。用于铊的电化学分析主要有离子选择性电极电位分析法、极谱法、溶出伏安法等[2]。
笔者总结了国内外铊电化学分析方法的研究进展，从而为铊的研究工作提供一些分析和研究思路。
1离子选择性电极电位分析法
离子选择性电极（ion-selectiveelectrode，ise）电位分析法利用专用指示电极把被测物的浓度变为电极电位值，再按能斯特方程计算被测物的量，其使用仪器简单，便于连续的自动化测定[2-7]。根据敏感膜材料、性质和形式的不同，ise主要分为玻璃电极、晶体电极、液膜电极。miloshova等[3]通过将含tl的硫化物玻璃放在真空石英管中、以1100～1200k加热8～12h后用环氧树脂涂层，再将薄膜覆盖在pvc管上制作了测定铊的硫化物玻璃电极。实验表明，电极的反应不受ph变化的影响（ph2～9），对天然水和工业废水中铊的检测限大约是0.1μmol/l，且不受碱、碱土和重金属离子的干扰。烯丙基杯芳烃lb膜电极对铊和镉的线性响应范围分别为5～250μg/l和10～300μg/l，检测下限分别为1.0μg/l和2.2μg/l[4]。
测定铊的液膜电极可分为中性载体电极和带电荷的载体电极[5]。中性载体电极的敏感膜主要由冠醚类化合物组成，如双冠醚、15-冠-5等。带电荷的载体电极主要是通过测定季胺类的阳离子或碱性染料类阳离子与铊络阴离子间接得到铊离子浓度，如丁基罗丹明b—tlbr4-、乙基紫—tlbr4-、结晶紫—tlbr4-等[6]。hassanien等[7]制作的新型四氯铊（iii）传感器由一种pvc膜构成，膜内浸渍有四氯化铊（iii）-2，3，5-三苯基-2-h-四唑离子对，并由邻苯二甲酸二辛酯塑化。该电极响应稳定，在ph3～6，tl（iii）在1×10-3～4×10-6mol/l范围内呈线性关系，检测限为2×10-6mol/l，响应时间为30～60s。除了碘离子和溴离子严重干扰外，其他阳离子和阴离子的干扰均可忽略不计。
2极谱分析法
极谱法和溶出伏安法二者工作原理基本相同，均是利用微电极电解被测物质的溶液，通过研究工作电极上电流与电位的关系获得有关溶液组成的信息。但极谱法的工作电极是液态电极（如滴汞电极），其电极表面作周期性的更新；而溶出伏安法的工作电极则是固态电极，如悬汞电极、石墨、铂电极等等，且溶出伏安法包括电解富集与溶出2个步骤。经典极谱法的研究表明，tl（i）在一般支持电解质中都有很好的可逆还原波，而且不容易络合。一价铊离子（tl+）能在滴汞电极（dme）上还原成tl0，并与汞生成汞齐，形成良好的阴极峰，其峰电流与铊的浓度在一定范围内呈线性关系，半波电位（e1/2）约为-0.5v（vs.sce）[8]。至今除经典的普通极谱法外，还有一系列的近代极谱方法和技术，如交流极谱、脉冲极谱、极谱催化波法等。
2.1差示脉冲极谱法对铊的测定hoeflich等[9]使用差示脉冲极谱法（differentialpulsepolargraphy）同时测定了不同缓冲体系中（ph分别为4、7、10）溶液中的tl+和（ch3）2tl+，其检测下限的平均值分别为130μg/l和250μg/l，电极反应分别在-0.5v，-1.1v（vs.sce）出峰，峰形良好，其中pb（ii）、zn（ii）、cd（ii）用edta掩蔽。何为等[10]用微分脉冲极谱（dpp）法测定痕量的铊（i）也取得了很好的效果，分析方法的检测限达到0.025μg/ml。
2.2吸附催化极谱法对铊的测定通过极谱法除直接测定底液中tl的方法外，还能通过测定铊金属离子络合物从而测定铊离子浓度，即铊的吸附催化极谱测定。由于该方法使用某种络合离子对铊进行选择性吸附，其灵敏度一般比经典极谱法高2～4个数量级。研究者发现在3.5mol/lkf和0.01mol/lki的碱性底液中，该方法的灵敏度比tl+的扩散还原波提高10倍，在单扫描示波极谱上可测tl+至5×10-7mol/l[11]。将此种方法应用于矿石分析，采用h2so4、kf分离a1、fe等元素，用mno2共沉淀tl，使铜、锌、镉等大部分被分离出去，避免用有机溶剂反复萃取。该方法适用于铅、锌、铜、铁等硫化物矿中微量铊的测定[11]。使用向红菲罗啉作为络合剂，可测定工厂废水中的痕量铊，峰电流与铊（i）浓度在2.0×10-8～9.0×10-7mol/l范围内呈线性关系，检出限1.0×10-10mol/l[12-13]。
3溶出伏安法
溶出伏安法包括电解富集和电解溶出2个过程。电解富集是将工作电极固定在产生极限电流电位上进行电解，使被测物质富集在电极上。溶出过程是在经过一定时间的富集后，逐渐改变工作电极电位，使电极反应与富集过程相反的方向进行[5]。由于工作电极的表面积很小，通过电解富集，使得电极表面中金属的浓度相当大，起了浓缩作用，其溶出时产生的电流也就很大，因此溶出伏安法灵敏度较高，可达到10-7～10-11mol/l[5]。
铊的阳极溶出伏安法可用薄汞膜电极和玻碳电极，其溶出峰电位分别约为-0.67v（vs.sce）和-0.9v（vs.1mol/lag-agcl电极）[14]。目前，阳极溶出伏安法被广泛应用于检测天然海水、工业废水、自来水、地面水、岩石矿物、废渣和尿液、头发、内脏、烟叶一些生物材料等多种环境样品中铊含量与形态的分析测定[12，14-21]。
与极谱法相似，溶出伏安法测定铊也容易受到一些基质的干扰，如铅、镉、铜、铋、铟、钛、铁等。研究表明，加入络合剂，如edta，dcta，dtpae等，可有效消除基质干扰。
曹小安等[16]在0.050mol/lnaac、0.025mol/lhac缓冲溶液（ph=4.5±0.2）和0.20mol/ledta、0.01%聚乙二醇20000和0.02mol/l抗坏血液溶液中，该体系能消除相当于铊10000倍的pb（ii）、cd（ii）、cu（ii）、fe（iii）、zn（ii）、as（iii）、in（iii）和ni（ii）以及1000倍的co（ii）的干扰，并应用该法测定了硫酸厂废渣中各化学提取液中的铊。王世信等的研究表明[22]，tl（i）在0.04mol/lnaoh-0.06mol/l柠檬酸三钠底液中，能给出明晰的半微分阳极溶出峰，峰电位约为-0.53v（vs.sce）。tl（i）离子的浓度在8～200ng/ml范围内，峰电流与tl（i）离子浓度呈线性关系，检测限为40pg/ml。实验结果表明，大量常见金属离子对铊的测定没有干扰，且加适量edta可掩蔽ag+、ca2+、cu2+、fe3+、pb2+、sn2+、zn2+等离子对铊测定的影响，加三乙醇铵则可掩蔽fe3+。
溶出伏安法与化学修饰电极（chemicallymodifiedelectrode）的结合也可大大提高测定的选择性和灵敏度。近年来，萘酚修饰汞膜电极、八羟基喹啉修饰的碳糊电极对环境样品中铊的测定都得到了一定程度的运用[23-24]。由于溶出伏安法检测下限低、仪器简便，已在地质、冶金、生物样品分析中得到了广泛应用。
化学分析研究篇6
摘要：可视化是当前计算机领域发展的重点。本文对可视化的发展现状、发展中的难点以及可视化技术在不同领域的应用进行分析、综合，并展望了可视化发展的前景。
关键词：计算机科学可视化技术应用
可视化这一概念自1986年提出以来，在自然科学领域得到了快速发展，它是帮助自然科学研究者理解复杂现象和分析处理大规模数据的重要工具。目前可视化研究成果广泛被应用在了航天技术、石油勘探、天气预报、医学等多个领域。随着图形、图像等传输设备的性能日益提升，可视化已成为计算机领域发展不可或缺的必备条件。
一、可视化概念
可视化是将符号转化成几何形状，使研究者能够观察到他们研究工作的一种计算技术，其改变了科学家原有的工作方式，提供给了科学家发现事物的最新途径，并且不断带给人们惊喜。
在计算机领域实现可视化的基本途径一般都包括三个方面：首先，将计算数据进行采集、组织、交换和压缩；其次，将处理过的计算数据进行几何图元的提取，并且对几何图元构建可视模型；最后，将图形绘制并显示。
二、可视化发展的难点
在计算机中实现图形的可视化，首先是要将需要可视化的系统组建模型，其次分析寻找描绘组建好的模型的最佳方案，最终呈现可视化效果。
但在现实中面临的难点就是很难组建需要可视化对象的模型，例如很多抽象的概念就无法进行物理模型的组建，在计算机中也无法对其进行模拟。
三、可视化研究成果
1.流体可视化软件
流体可视化软件是在多个相联系的模型下，在交互分布环境下研究暴风雨的形成规律。这是美国国家超级计算机应用中心研制出来的，其工作原理是将安装在nCSa的超级计算机CRaY-Ymp与VGX工作站之间进行网络连接，其中超级计算机CRaY-Ymp复杂模型计算，而VGX则提供用户可接入口，进行二维图形和三维图形的显示。
2.可视化技术在地质勘探中的应用
计算机可视化研究成果已被广泛应用到地质学研究中，实现地质可视化。地球物理勘探过程中应用到了可视化技术。美国SGi公司的油田开发、油藏数值模拟、石油地质等方面都引进可视化技术，并遥遥领先于世界同行业中的其他竞争者。
3.可视化技术在人体胚胎学中的应用
这主要是依据美国卫生和医学博物馆的胚胎数据进行人类胚胎模型的重构，并将结果以三维数据的形式展现，这是医学史上的一大进步，预示着人类可以远程访问人类形态数据，并且可以对其进行分布式计算，将医学研究推向一个新的高度。
4.可视化技术在医学上的应用
近代在医学领域广泛使用的Ct、mRi以及pet都是医学数据的可视化技术。这些设备能够扫描产生人体病灶进行多个方位多个剖面的图像，使得医生能够清晰地判断病人病灶的大小、位置，帮助医生准确诊断病因。而且Ct与传统的胶片感光成像不同的是，能够借助计算机直接对人体器官或者组织图像进行重构，帮助医学图像实现二维向三维的迈进，方便医生直接从体外观察病人病灶的内部结构。
5.可视化技术在数字博物馆的应用
数字博物馆就是依靠虚拟技术对藏品进行建模，实现三维可视化，在真实反应事物数据的同时，达到传递信息的目的。数字博物馆为不同区域院校师生提供了学习平台，并且有利于全国各地的学者之间的信息互换以及信息资源共享。
6.还原修复可视化技术
这主要应用于考古工作中，例如对于已经破坏的古建筑场景以及出土的破损文物，可以通过虚拟修复进行还原。这一过程需要将可视化技术与数字图像处理、计算机图形学、模式识别等技术综合应用。
四、小结
目前，国际上可视化研究的权威机构就是美国的国家超级计算应用中心（nCSa）。早在19世纪80年代美国就进行了大量的可视化技术研究，取得了可喜的研究成果，并且致力于将可视化技术推向更高的发展阶段。随着我国加快国际交流的脚步，国内的清华、北大以及中科院软件所等单位也相继进行可视化技术的研究。但目前，可视化发展程度较低，更高阶段的可视化研究尚处于探索阶段，因此，不断完善更新计算机硬件设施是促进可视化技术快速发展的保证。
参考文献：
[1]韩祯祥,吕捷,邱家驹.科学计算可视化及其在电力系统中的应用前景[J].电网技术,2012(2).
[2]韩丽娜.计算机科学领域的可视化技术研究[J].计算机光盘软件与应用,2013(20).
化学分析研究篇7
关键词:锗煤矿;金属元素;化学特性
中图分类号:tn253文献标识码:a文章编号:1009-2374(2009)22-0055-02
锗是现代高科技产业重要的基础原材料,是发展半导体工业的战略性物资,随着社会科技的不断发展和经济的不断进步,锗将扮演越来越重要的角色。然而我国锗的保有储量,却是已发现的168种矿产中资源短缺最严重的矿种。
一、锗(Ge)煤矿金属元素
锗(Ge)相对原子质量72.59,是一种浅银灰色金属密度(25℃)为5.323g/cm3熔点937.4℃,沸点2830℃。其晶体属立方晶系,具有金刚石晶格,所以质脆而硬。锗在元素周期表中的位置正好处在金属与非金属之间,所以它虽然属于金属,但却有许多非金属的性质,在化学上也常常被称为“半金属”。就导电的本领而言,它优于一般非金属,又劣于一般金属,这样它就成为“半导体”。锗在室温条件下,在空气中十分稳定,不受氧、盐酸、氢氟酸和稀释的强碱所侵蚀,但能溶解于王水、浓硝酸或硫酸中,硝酸一氢氟酸混合液、焙融碱都能很快将锗溶解。锗原子与4个有机碳原子联结的有机化合物称为有机锗烷。有机锗化合物还有:有机锗卤(氧)化合物、有机锗氧醚、烃基锗有机醚配合物、含Ge-S键有机锗化合物、螺锗等。
众所周知,煤中富含芳环结构,如果能够找出一种不燃煤而直接从褐煤中提取锗的方法,不仅能大大减少锗的损失和避免环境污染,而且还可以进一步对提锗残煤进行处理,从中获得高附加值的有机化学品,从而实现对含锗褐煤的综合经济利用。因此为了今后能尽快展开这项综合开发利用锗煤的工作,尽快实现该煤及其锗的经济价值,本论文对锗煤种金属元素的化学特性进行了分析研究,从而间接测定了煤样中金属元素含量。
二、金属元素化学特性分析
金属元素是煤的重要组成部分,直接影响到煤的性质和煤的综合利用,因而受到高度重视。煤中金属元素的分布可能成为煤成因和矿化元素来源的标志。我们利用XRF即(X射线荧光光谱)定性及半定量的分析方法调查了该锗煤中金属元素的分布情况,并同地壳克拉克值及同一地区无锗煤进行对比以研究其富集特征。
(一)实验方法
1.XRF定性及半定量的分析方法介绍。XRF法是对各种各样材料进行元素测定的一种现代化的通用分析方法,具有分析谱线简单、干扰少、测定元素范围广、分析范围宽、测定精度高、重现性好、样品制备简单、分析速度快等一系列引人注目的优点,同时该方法还是一种非破坏、非损伤性分析,固体、粉末、液体试样均可。
对于煤样来说,它的成分非常复杂,标样很难获得。如果能用XRF定性及半定量方法快速分析其元素,对于了解煤的性质、元素分布以及进一步开发煤、合理使用煤都是非常有用的。但是煤的主成分是C,所以不能直接用XRF定性与半定量方法对其进行分析,只能先将其灰化,再用XRF定性与半定量方法分析煤灰中的元素,然后结合灰分产率及原子量数据计算出煤中相应元素的含量。这种间接测定的方法虽稍显复杂,但好处是不但可以使C燃掉,而且还可使其它元素进一步得到富集,从而提高了煤中元素的检出限。为了能正确的测出煤中元素,特别是易挥发元素Ge、Ga、V的含量,灰化时必需合理控制温度,并保持在整个灰化过程中通空气。
2.样品特征。实验所用的5个样品均采自新鲜钻孔岩芯,其中1,2、3、4为矿化高锗样品,5为未矿化无锗样品。我们将高锗样品之一1送国家煤炭质量监督检验中心检验,将挥发分、固定碳、发热量及碳氢元素含量的数值与“中国煤炭分类”国家标准进行对照,确定该样品为褐煤。含锗褐煤一般煤化程度低,褐煤以半亮型煤、半暗型煤为主,其次为光亮型煤和全暗型煤。矿石呈黑色,具晦暗光泽,条带结构,层状或块状构造,疏松易破碎,断面粗糙,断口呈不规则状,常混入大量矿物碎屑。煤以镜质组为主,含少量半镜质组。煤中富含腐殖体,一般大于75%。腐殖体主要由团块腐殖体和碎屑腐殖体组成,少见明显的植物结构。另外,含锗煤富含藻类体和菌类体,常见渗出沥青体和类脂体。与有机组分相比,煤中的无机物质在数量上处于次要位置,以粘土和石英岩屑为主,黄铁矿微量,偶见方解石、白云母、石膏、重晶石等。
3.分析测定。将原始煤样进行破碎、缩分处理后置于玛瑙研钵中进行研磨直至完全通过100目筛,将过筛后的煤样摊成薄层,在室温下于空气中连续放置lh以达到空气干燥状态,最后将制好的煤样装入带磨口玻璃塞的玻璃瓶中备用。
准确称取分析煤样平铺于灰皿中,然后置于马弗炉中,半开炉门,用30分钟左右的时间从室温逐渐升温到550℃,并在此温度下保温2小时,然后再升到625℃左右,灰化2小时以上,至无黑色煤粒为止。灰份冷却至室温后准确称量并计算灰分产率。
采用粉未直接压片法将上述灰样放入钢模中(下衬硼酸)置于液压压片机上以30mpa的压力制备成测试样片准备测定。
(二)结果与讨论
用本法对该煤矿的5个褐煤样品1、2、3、4、5灰化后的灰样1-aSH、2-aSH、3-aSH、4-aSH、5-aSH进行了测定。灰分产率和灰中所含金属元素(以氧化物形式表示)及其含量列于表1。
同地壳克拉克值相比(表1),该锗煤矿中的金属元素具有如下特征:
1.K严重亏损,其他造岩元素na、mg、al也明显亏损,这可能归因于K质来源不足。也表明当时的沉积水体为淡水环境。
2.亲铁元素ti、mn强烈亏损,Fe、Cr明显亏损,Co稍有亏损,亏损的次序与温带条件下花岗岩中元素风化的迁移率基本吻合,表明它们具有花岗岩风化来源特征,并且是在温暖气候条件下发生的。
3.亲硫元素Zn、Cu、pb、ni稍有亏损,Cd有相当程度的富集。
4.微量元素Rb、Zr亏损严重,Ca、Ga、Sr、Y、Ba有一定的亏损。
5.Ge发生最强烈的富集,与Ge共同富集的还有w、aS,它们的共同富集可能表明它们与矿产地西部附近出露的含锗相当高的花岗岩和闪长岩有关。此外,Ge-w-aS的共同富集暗示了一种氧化的表生迁移条件。
同无锗煤金属元素组成相比,除Ge、aS、w、Cd在含锗煤中富集外,矿床中无锗煤和富锗煤所含金属元素的总体变化特征相似,其中除Co、Rb、pb为富锗煤高于无锗煤外,其它元素均为无锗煤稍高于或基本等于富锗煤。说明富锗煤与无锗煤中大多数金属元素来源一致,均来自基底的花岗岩和闪长岩。
参考文献
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[3]尤金p.伯廷著,高新华译.X射线光谱分析导论[m].北京:地质出版社,1981.
化学分析研究篇8
蛋白质直接电化学是生物化学的主要组成部分，其主要是通过在电极界面对蛋白质定向组装、层层吸附、共价键合、分子包埋、聚合掺杂等技术手段，获得蛋白质直接或间接的电化学响应，从而完成相关的生物学乃至其他方面的功能[1]。同时可通过酶催化及电化学催化所获得的信号，以及在电极界面或测试体系引入的信号标记物，并采用一些信号放大策略，在生物传感与通讯中获得很好的效果。本文为此具体探讨了蛋白质直接电化学的总体研究进展。现报告如下。
一、蛋白质-纳米修饰电极
当前碳纳米管直径在5-50nm，由于具有特殊的机械性能和电性质已成为一种广为重视的新材料。纳米粒子hrp固定于金纳米粒子表面，制得hrp.au胶粒修饰电极，不需媒介体便能催化还原h202，说明金微粒与hrp作用，缩短了酶活性中心与电极表面的距离，实现了直接电子传递过程。用纳米憎水au颗粒、亲水au颗粒、憎水si02颗粒以及au和si02颗粒混合与聚乙烯醇缩丁醛（pvb）构成复合固定酶膜基质，用溶胶-凝胶法固定god制备纳米增强型葡萄糖传感器。实验表明，纳米颗粒可以大幅度提高固定化酶的催化活性，认为是通过au颗粒的作用，葡萄糖氧化酶的辅基fad与铂电极间直接进行电子传递。而纳米ti02膜电极不仅具有生物亲和性和相容性，而且能加快氧化还原蛋白质的电子传递速度。而利用hb/ti02电极的光电特性，可研究蛋白质光氧化还原现象，检测水溶液中微量的一氧化碳。在磁性纳米粒子表面修饰媒介体，可作为酶与电极之间电子传递的开关，制备由磁场控制的生物电化学传感器。
二、蛋白质膜修饰电极
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蛋白质膜伏安法（pfv）具有许多优点：蛋白质膜电极的制备简单，需用蛋白质的量较小；克服了溶液体系中蛋白质的扩散系数较小的限制；能使用快速扫描伏安法研究电子传递过程；通过电化学数据分析可获得丰富的生物化学信息。
在制备中，经过抛光的棱面裂解石墨电极表面产生较多的亲水含氧基团。在低温、低离子强度和共吸附剂）的存在下，通过静电吸附作用，在电极表面形成一层蛋白质膜。共吸附剂在荷电的蛋白质和电极之间起着促进电子传递的作用。蛋白质中的铁-硫簇是电子传递中心，但铁-硫簇缺乏特征光谱，难以实时监测氧化还原过程中铁-硫簇组成和结构的变化。
三、蛋白质-双层类脂膜修饰电极
双层类脂膜在结构上与天然生物膜相似，能将生物分子嵌入其中同时保持其生物活性。利用各种固相载体支撑的自组装双层类脂膜或混合层类脂膜的高度有序且稳定性良好的特点，作为仿生膜，可以模拟氧化还原蛋白质生物代谢过程的特性。将cyt-c氧化酶固定在双层类脂膜中，与金电极之间直接传递电子，且能氧化溶液中的cyt-c；将hrp固定于盐桥支撑的双层类脂膜中，实现了直接电化学反应及对h202的催化还原。
四、蛋白质-dna膜修饰电极
dna和氧化还原蛋白质同存在于线粒体内，研究氧化还原蛋白质与dna的作用，对理解生物呼吸链能量转换具有极其重要的意义。dna在金电极和碳电极表面能形成稳定的薄膜，可用于基因杂交指示剂的选择和dna损伤检测。有学者采用逐层组装的方法，将dna-mb和dna-cytp450固定在电极表面，得到fe（iii）/fe（ii）电对的可逆电化学反应，应用于环境污染物的检测与转化。用dna固定hrp于石墨电极表面，加快了hrp与电极的直接电子传递速度，用于h202的检测。表面活性剂膜、双层类脂膜和dna膜具有独特的类生物结构和生物相容性，为电化学模拟氧化还原蛋白质的生物功能创造了条件。寻找适当的载体和基体电极以形成稳定的蛋白质膜层应该是今后努力的方向。而当前的自组装单层膜固定蛋白质技术的主要优点有易制作，性能稳定，有统一的固定化界面；能阻止生物物质与电极表面的直接接触，防止其失活；可以避免电极表面的沾污对分析测定的影响；末端基团可以根据需要裁剪、组合，为修饰电极功能的多样化、检测灵敏度和选择性的提高、活性基团的再生等提供可能。自组装单层膜固定蛋白质技术的种类繁多，其中含硫化合物如硫醇、巯基化合物在金表面的sam非常成熟，是最有代表性和研究最多的体系。
五、蛋白质-表面活性剂修饰电极
近年来，模拟生物膜修饰电极的出现为蛋白质的直接电化学研究开辟了一个新的方向。从仿生的角度看，如果使蛋白质处于制备蛋白质-表面活性剂修饰电极有两种方法：在电极表面蘸涂含表面活性剂的氯仿溶液，氯仿挥发后，形成表面活性剂膜电极，该电极可从溶液中吸附蛋白质；将蛋白质与表面活性剂的微囊分散混合，取混合液蘸涂到电极表面，自然晾干。基体电极以棱面裂解石墨、金、铂电极为佳，而膜在掺锡氧化铟和银电极上的稳定性较差。在表面活性剂膜中，蛋白质保持着原始构象不变，与电极之间的电子传递速度大大加快。蛋白质-表面活性剂复合膜易于制备，且十分稳定，是研究蛋白质与电极之间电子传递和催化机理的一种较通用的方法，但仅限于一些小分子蛋白质，进一步的研究仍在进行中。当前的hiv-1型蛋白酶的电化学检测方法是利用自己合成的二茂铁-抑肽素加合物为探针构建了基于印刷电极的传感器，成功实现了hiv-1型蛋白酶的快速、方便的电化学检测。
六、氧化还原蛋白质修饰电极
对于大多数蛋白质而言，由于电化学活性中心深埋于非导电性的肽链结构中，电子隧道距离相当大，因而电子转移速率常数非常小，在通常条件下，难以观察到蛋白质与电极之间的直接电子转移。，氧化还原蛋白质结构复杂且各向异性，它们的活性中心并不正好位于蛋白的中心，而且蛋白质分子表面电荷分布不均匀。在生物体系中，一些氧化还原蛋白质之间具有较大的电子传递速度，这归功于围绕电子传递活性中心的氢基酸残基的作用，这些氨基酸残基能够调节蛋白质的相对位置，使蛋白质的氧化还原中心之间的距离尽可能地缩短，从而提高电子传递速率。
化学分析研究篇9
关键词：化学工程；化学工艺；发展趋势
前言：
简要的说，物质发生化学变化的反应过程为化学过程，而化学工程则是研究化学工业和其他过程工业生产中有关化学过程以及物理过程的一般原理、规律。这些工业不仅仅包括了传统化工制造，同时也包括了现代化工制造，像向生物工程、生物制药以及以及相关的纳米技术等。化学工艺是以化学方法以化学方法、改变物质组成与组织结构合成新物质为主的一种生产过程与技术。而化学工程与工艺就是一种优化产品加工、生产的过程。在化学工程领域之内与之相关联的行业特别多，同时也与许多现代高新科技领域具有一定程度上的相互影响作用，在很大程度上推动着我国科技的发展、进步，增强了我国的综合国力。
1.化学工程与工艺对环境保护的意义
现阶段，“绿色”这一词汇已经逐渐被人们所熟悉，而环保也逐渐成为了人们普遍所追求的一种生活方式以及生活态度。实现环保节能这一生活方式、生活理念重要途径之一便是对化学工程与工艺的研究。化学工程与工艺相对程度上而言是一门比较具有显著工业特色的学科，其所研究的范围相对程度上也比较广，同时应用范围也特别宽。对于化学工程与工艺的研究，一方面需要降低污染、节约资源，另一方面需要实现人类利益的最大化。据调查数据显示，很多国内外的企业都在进行一些与绿色环保方面的相关研究。
2.相关新兴化学工程与工艺的技术研究
2.1绿色化学工程
绿色工程即无污染、无化学、无害物质。绿色化学就是研究、利用原理在一定程度上在化学产品的设计、开发以及加工生产过程中尽量减少、消除会对人类健康以及环境的影响的一门科学。因此，在一定程度上尽可能的运用化学工程与工艺去减少一些有害的原料、催化剂的产生与使用，尽可能的从根本上阻隔污染源的产生。绿色化学的主要作用就是从源头上对污染物进行有效的减少或者消除，同时可以利用绿色化学生产出来一些对环境的保护有利的材料，然后经过回收废物进行循环利用，在最大限度上保证化学工程与工艺的“绿色化”。
2.2化学工程与工艺的分离过程
在现代社会，蒸馏法是最主要也是用的最多的一种分离工程方法。相对而言，我国在蒸馏分离工程方法方面的研究已经有了相对程度上相比较丰富的理论依据以及实践经验，但是在很多方面依旧需要进行完善。现阶段，有许多国家的科学家认为膜分离技术（就是吸附分离——运用一些气体的干燥、废水等污染物的处理等等）是现在最具有发展潜力的一项分离工程技术。它具有节能、高效以及易于清理等特点，但是同时它也具有一些问题需要去防治、改善。
2.3超临界流体（SupercriticalFluid，SCF）
超临界流体是一种温度还有压力，都在临界点之上的无气体液体的相界面。最近几年，超临界水氧化法（SCwo）在环境治疗以及保护方面的应用、研究在相对程度上较多，而在化学工程与工艺方面相对研究比较少，依旧处于研究实验期。
2.4提高反应选择
化工生产过程的重要组成之一是化学反应，原料由反应得到产物，因此，便可以选择相对程度上更为合理的反应途径去实现提高生产效率以及产品质量的效果。影响化学反应的因素有很多，像反应温度、反应条件以及反应时间等。比如在氧化反应过程中往往会产生大量的热，因此原料就会因为受热而发生质变，进而导致产品的质量降低。
3.总结
现阶段，世界不仅面临着资源的短缺的问题，同时也面临着能源短缺的问题，全球国家都认为社会经济的发展需要建立在绿色环保的基础上，提出了资源的节约以及保护环境的要求。因此，这在一定程度上就要求在化学工程和工艺的配合上要紧密，发展上应该实现协同性发展。就这一方面，我国实现了可持续发展理念和化学工程工艺的融合，这样，将化学工程和工艺技术相关的联系在一起，重视其发展的绿色化，推动了传统的化学工艺和工程的发展，降低了其发展给环境带来的压力，实现了资源的节约，环境污染的降低，综上所述，开发新的能源对我国未来化学工程与工艺的发展是极为重要的一条道路，同时也是增强我国综合国力的一条道路。
参考文献
[1]杜春.化学工程与工艺专业认识实习的探索与实践[J].石油化工应用，2008（27）：136
[2]姜兆华，赵力，宋英等.面向国家需求的化学工程与工艺特色专业课程体系构建与实践[J].中国大学教学，2013（11）53-55
化学分析研究篇10
关键词：中小学教师；信息化教学能力；研究现状
中图分类号：G451文献标志码：a文章编号：1673-8454（2015）10-0072-03
一、引言
以教育信息化带动教育的深刻变革，是当前国际教育发展的重要方向。近年来，随着我国对教育信息化环境及教学资源建设力度的加强，如何提升教师的信息化教学能力迅速引起一些研究者的关注，成为教育领域研究的热点。在中国知网（CnKi）数据库中，相关论文有二百余篇。这些研究主要讨论了哪些内容，重要观点或结论有哪些，还存在哪些不足？这些问题正是本文所关注的。
二、文献情况
在中国知网全文数据库中，以“中小学教师+信息化教学能力”为主题关键词进行模糊检索，经主题相关人工筛选后确认相关研究论文194篇。其中，期刊论文69篇、研究生学位论文125篇。
从被下载情况来看，次数在100以上的文献有145篇，占总文献数的75.9%，说明大家对该问题十分关注。从引用情况看，引用超过10次的有8篇，占4.2%；未被引用的有68篇，占35.6%，说明研究者之间缺少深入对话，尚未形成明显的研究共识。文献时间分布情况见图1。
从图1可看出，中小学教师信息化教学能力的研究存在四个变化显著的时间点。2001年从无到有，2006年和2011年的显著增长点以及2013年的显著下降点。其中，前三个点分别发生在三个重要事件之后：2000年10月，全国中小学信息技术教育工作会议召开；2005年4月，全国中小学教师教育技术能力建设计划以及2010年7月《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》的颁布与加快教育信息化进程任务的提出，这说明国家的重要举措和相关文件出台对该领域的研究影响较大。从2013年开始，文章数量有下降趋势。
三、研究的主要内容及其进展
在教育信息化大背景下，研究者从本世纪初开始研究中小学教师信息化教学能力问题。从检索到的文献来看，相关研究主要集中在信息化教学能力的“内涵与构成”、“现状与影响因素”以及“发展与提升策略”等方面。下面分别就其研究的主要内容和进展予以分析。
1.信息化教学能力的内涵与构成
（1）信息化教学能力的内涵
随着问题研究的深入，人们越发意识到对信息化教学能力内涵与构成的清晰界定与合理使用，对研究工作的科学开展、教师信息化教学能力的有效提升等至关重要。但目前尚没有对中小学教师信息化教学能力概念和构成进行独立分析的专文，比较有代表性的理解有以下几种：①李娟（2011）将信息化教学能力定性为“理论和实践”：教师为适应教师专业化发展需要所具备的信息化教学态度、信息化教学理念、信息化教学技能以及信息化教学实施和信息化教学研发的理论与实践。②马若明（2005）将信息化教学能力指向“优化教学”：教学人员充分利用现代信息技术和信息资源，科学安排教学过程的各个环节和要素，实现教学过程全优化的能力。③李欣（2012）将信息化教学能力纳入“课堂教学”范畴：教师在信息技术环境下，综合利用各种信息资源设计并开展教学活动，优化课堂教学的能力。④赵健（2010）将信息化教学能力理解为“利用信息技术的水平”：教师利用信息与传播技术通过教学设计、教学实施和教学评价等方式促进学生学习方式转变和促进学生信息素养过程中对学习资源和学习环境的综合利用水平。⑤王卫军（2009）将信息化教学能力界定为“综合能力”：以促进学生发展为目的，利用信息资源、从事教学活动、完成教学任务的综合能力。
（2）信息化教学能力的构成
关于信息化教学能力构成的研究，目前大体有以下三种方式：①直接表述。这类研究大都先罗列其它研究者的观点，再采用“综合以上……，我认为……”的句式陈述自己意见，并作为立论起点展开讨论或研究。②理性思辨。这类研究通常是从“能力、教学能力、信息化教学……”等基本概念分析为起点，以一定理论模型（如tpaCK模型）为基础，通过分析归纳，对信息化教学能力的构成进行分析，通常具有一定创新性。③要素提取型，对现有文献资料分析，识别出各文献涉及的关键要素，提取“交集”部分，作为教师信息化教学能力的构成要素。
总体上看，目前对信息化教学能力构成的研究采用第一种方式的文献较多，采用第二、三种方式的相对要少。在具体构成上，多数研究者关注或比较赞同的要素主要是：信息技术操作能力、教学设计能力、教学实施能力、教学监控能力、教学评价能力和研究创新能力。
2.信息化教学能力的现状与影响因素
信息化教学能力的现状、影响因素的研究与培训实施、政策制订等具体工作密切相关，当前教师信息化教学能力的整体水平和实际效果还无法令人满意，促使更多研究者关注这方面的问题。
（1）信息化教学能力的现状
关于信息化教学能力现状，大多数研究集中在“信息化教学意识、态度，信息化教学知识与信息技术技能以及信息化教学设计与应用”等方面的调研，主要结论如下：①多数教师认为信息技术对课程教学有积极影响，愿意利用多媒体技术辅助课程教学，但一些学校没有足够的条件来实施信息化教学，许多教师心有余而力不足。②在信息技术使用方面，基本上具备了简单处理图文信息的能力以及上网检索相关教学资源、利用信息技术工具备课等能力，但在音频、视频、动画资源处理以及二次加工上还有待提高。③大部分教师还不能将信息技术与日常教学活动有效结合，信息技术主要用在备课和辅助讲授等方面，在实施信息化教学新模式、与学生交流、促进学生学习、调控教学等方面还很薄弱。
也就是说，目前中小学教师具有较强的信息化教学意识，掌握了基本的信息技术操作技能，但信息化教学设计能力及实施能力还有待提高。
（2）信息化教学能力的影响因素
不同学者关注的角度和切身体验不同，对教师信息化教学能力影响因素有不同理解和认识。有学者（王卫军，2012；王燕，2012）在分析相关研究后指出，教师信息化教学能力是在内部与外部、学校与社会、职前与职后等不同张力中向前发展的，其影响因素有教师个人内部因素，也有学校、社会等外部因素；有教师信息化教学能力发展水平的动态性因素，也有教师专业发展的情境性因素。
3.信息化教学能力的发展与提升策略
当前大量研究集中在内涵、现状、影响因素以及提升策略等方面，关于信息化教学能力的发展阶段、发展模式等理论层面的研究则相对较少。
（1）信息化教学能力的发展阶段
从教师专业发展的视角看，教师教学能力发展是动态的过程，呈现一定的阶段性。有学者指出，教师教学能力发展可以划分为四个阶段：模仿性教学阶段、独立性教学阶段、创造性教学阶段和形成独特教学艺术风格阶段（谢利民，2010）。关于教师信息化教学能力发展阶段的划分，国内研究比较深入和成熟的首推郭绍青教授及其团队，将教师信息化教学能力发展过程划分为“迷茫、准备、模仿、积累、熟练和创新”六个阶段，具有重要的理论意义和实践指导价值。
（2）信息化教学能力的提升策略
在提升策略上，研究者批评和建议最多的是培训。批评的原因主要是培训效果不理想，培训内容、组织和方法不合理，培训缺乏连续性，培训受益面有限。主要建议有：加强培训过程监管和绩效评价，将培训“场”下移到学校和日常课堂；培训开展前，对培训模式、过程、内容和方式进行科学设计；开展区域协作、校际协同，建立教师专业发展共同体；建立培训长期与阶段性目标，保证培训连续性。让教师进行问题研究、教学反思和自主学习，建立促进教师信息化教学能力发展的动力机制，也是研究者们比较关注的。
（3）信息化教学能力的培养模式
关于培养模式，人们提出了“职前在职一体化、培训应用研究一体化以及城乡互动协同发展”等模式。郭绍青（2010）等提出了城乡互动教师信息化教学能力协同发展模式；郭炯（2013）等在总结多年教师培训成果和经验的基础上，在英特尔未来教育项目推进过程中实施了“培训、应用、研究一体化”教师发展思路和模式，取得了较好的效果。
四、研究的问题与建议
1.关于内涵与构成研究的共识、问题与建议
研究形成的共识：信息化教学能力是从事信息化教学活动的主体完成教学任务的能力，是信息化教学活动任务被完成的条件和方式的反映，是新时代教师专业发展的核心能力。它是由若干项具体能力构成的综合能力，信息化教学能力不仅是“如何教”的能力，更是“促进学”的能力。
研究中存在的问题：①信息化教学能力的性质问题。在教育学中，通常把教师能力分为基础能力、一般能力和学科教学能力等层次。信息化教学能力属于一般能力还是学科教学能力或是兼而有之，目前对这一问题缺乏深入讨论。②信息化教学能力研究的内容问题。当前的研究过于注重“操作、设计、实施、评价”等，对信息化教学能力的大小及其程度缺乏系统研究和权威成果。③能力结构问题的研究，科学的方法是“文献分析、建立理论假设――实际调查、探索主要因素――验证性分析、确定组成结构”，当前研究没有完全满足上述科学方法的要求。
关于信息化教育能力的性质、内容、关系和方法等基本议题的研究，均不同程度地存在问题，还需要进行科学系统、专门深入的研究。
2.关于现状与影响因素研究的共识、问题与建议
研究形成的共识：在国家大力推进教育信息化的背景下，我国中小学教师的信息化教学能力显著提高，具有较强的意识，掌握了基本的信息技术操作技能，但仍有很多不足；影响其发展的因素呈现一定的复杂性；农村教师的信息化教学发展需要重点关注和支持。
关于现状与影响因素研究，主要问题是研究手段和研究方法单调。目前，大量研究采用的手段是基于“填答”的调查问卷，采用的方法是基于“数字”的描述性分析。为此，本研究提出如下建议：①转移研究“阵地”。把从问卷上发现问题，转移到信息化教学现象和规律发生的实践场域――学校和课堂。②研究范式转型。从定量研究向质性研究转型，从“宏观”走向“微观”，再回到“宏观”；从基于行为科学的研究到阐释学转型，从“计算”走向“观察、对话、纪录、描述和解释”。③综合使用多种研究方法。除了调查统计，还要综合使用个案研究、现场勘察、参与观察、视觉分析以及论述分析等质性方法。
3.关于发展与提升策略研究的共识、问题与建议
重要研究结论：信息化教学能力发展是循序渐进的动态过程，可划分为不同阶段；加快教师信息化教学能力发展，需要多种机制的支持，目前其发展的主要障碍是动力不足、条件限制以及持续支持不够；重视系统培训和理论知识的学习，重视教师个体实践经验积累和信念的形成，保证培训的针对性、连续性和实效性，提升教师研究问题能力、教学反思水平和自主学习质量，是全面提升教师信息化教学能力的基本策略；职前、在职一体化，培训、应用、研究一体化以及城乡互动协同发展是全面提升教师信息化教学能力的有效模式。
存在问题：教师能力的提升是个人经验的建构和信念的形成，某些研究却认为是意识态度与理论知识的提升，是信息技术水平的提升；是对教师应该具有能力的探讨和回答，忽略了教师实际需要；教师能力发展需要学校文化和制度的支持，当前的研究并没有给予足够重视。
针对以上问题，我们提出如下建议：①针对不同能力阶段教师，研究具体评价标准、培养策略和发展模式。②借鉴教师实践性知识的研究视野和理论，对中小学教师信息化能力和实践性知识的形成机制进行研究。③重视建立有利于信息化教学能力发展的学校文化和制度的研究，重视实践共同体形成和发展的研究。
参考文献：
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