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水蒸氣蒸餾研究論文

發布時間:2023-04-04 04:52:04

Ⅰ 化學綜述性論文

綠色化學是20世紀末崛起的一門新興學科,相對於傳統化學,它是未來化學化工發展的主要方向之一。下面是我為大家整理的化學綜述性論文,供大家參考。

化學綜述性論文範文一:有機化學實驗教學改革

1改革措施

1.1加強課前預習

隨著中國高校培養水平的逐步提高,目前在對學生的培養中設置了大量的實驗課,每周學生都要進行兩到三次的實驗課學習,學生對實驗課已經不存在太多的新鮮感,再加上不同的實驗課基本採取的都是同一模式的教學方法,從而導致學生對實驗的積極性普遍不高,實驗應付差事。以往在做實驗之前,通常是由教師組織安排,介紹實驗目的、實驗原理和儀器設備;對易出現的問題提出注意事項,對實驗中出現的現象提出理論解釋,學生按教師的講解按部就班的重復實驗,獲取數據,驗證規律。使用實驗規定的儀器設備,按照規定的實驗方法和步驟完成規定的實驗內容,然後按規定的格式完成實驗報告;這樣可以培養嚴謹、認真、規范的學習態度,有利於學生掌握有機化學實驗的操作要領。但也往往會使學生由於缺少獨立解決問題的意識,而挫傷學生的創造性和積極性,完全把他們放在了被動接受的位置上,嚴重地束縛了學生的創新性,缺少創新思想,缺少學習興趣,導致記憶不牢,認識不深,做實驗則只為拿學分,走形式,實驗操作過而忘,更不會掌握扎實的基礎。學生不經過預習,同樣可以根據老師的講解了解實驗內容,能夠按老師的講解完成實驗,但這樣學生對預習報告就會流於形式,照抄教材,敷衍了事,對實驗內容了解不深,從而不能真正掌握實驗的知識要點[3]。為改變此現狀,採用要求學生提前預習的措施。在上課之前,要求學生先交預習報告,否則不能進行實驗。實驗預習的具體內容要求明確實驗目的和要求、了解反應機理、熟悉各種化學試劑的物理常寬耐數、畫好裝置圖、列出實驗步驟和注意事項。為了杜絕學生應付差事,只是將教材一字不落的抄襲下來的現象,要求預習報告中的實驗步驟部分必須細化成一個個步驟,每個步驟必須有簡明扼要的標題,標題下寫明該步驟的具體內容。預習報告最後要求學生根據教材的注釋和網上查找的資料寫出注意事項。在對實驗講解時,設置若干問題,對學生進行提問,檢驗預習效果,同時對學生起到督促作用。通過這些措施,使得學生不得不認真預習,從而提高學習效果。

1.2培養過硬的基本操作能力

有機化學實驗包括許多的基本操作,在某種意義上我們可以說有機化學實驗就是由若干個基本操作構成的一個復雜的操作體系。若要使實驗達到理想的效果,學生必須具備扎實的基本功,具備過硬的基本操作技能[4]。有機化學實驗課一般設置了基本操作實驗(如熔點的測定、蒸餾和沸點的測定、分餾、減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、萃取、重結晶、色譜等)和有機化合物的合成實驗(如乙醯乙酸乙酯的制備、肉桂酸的制備、呋喃甲醇和呋喃甲酸的制備、1-溴丁烷的制備、乙醚的制備、苯乙酮的制備、己二酸的制備、苯甲酸乙酯的制備等)。基本操作粗消實驗是後續合成實驗的基礎,也是今後學生從事工作和科研的基礎,打好這個基礎對學生具有重要意義。在教學過程中,經常出現課程已經進行了大半部分,而學生的基本操作過程依然錯誤百出的現象。如在做蒸餾時,不知道溫度計水銀球的正確位置、冷凝管如何選用等種種實驗細節問題。這種問題的出現客觀上是基礎實驗操作要注意的細節很多,主觀上是學生學習態度不夠認真造成的。為使學生打下堅實的基礎,掌握基本的實驗技能,在基本操作實驗的教學中應該注意要求學生在實驗報告中劃出實驗裝置圖,在畫圖的過程中,學生會注意儀器意見的連接關系,儀器的選用、溫度計的位置等各種細節,從而使實驗裝置深深的引入腦海。學生實驗過程中老師要及時指出學生的實驗裝置和實驗操作存在的問題。

1.3提高平時成績權重

為督促學生平時認真實驗,應提高平時成績的權重。將平時成績的比重設置為60%,考試成績佔40%。這樣如果學生平時不認真做實驗,綜合成績不可能理想。將平時成績細化為預習報告成績、實驗操作成績、實驗報告成績和考勤。其中實驗操作成績為主要考察內容,所佔比重最大。學生每次的預習報告,實驗報告都給與相應的量化成績,督促學生不斷改進自己的報告,慎凳春養成良好的習慣。而對於學生在操作工程中出現的問題,在指正的同時,要及時給與扣分的處罰,鞭策學生去認真改正錯誤。這樣在學期末評定學生平時成績的時候有據可依,成績更加公正:而在以往的評定中,因為沒有詳細的評分細則和平時量化分數,教師只能根據主觀判斷給出一個籠統的分數,成績評定往往不夠理性。而期末考試不但要考察學生的動手能力,(如:裝置搭建順序、儀器選用、裝置拆卸、儀器保養、實驗操作、熟練程度等);還應設置相應的問題對學生進行考核,考核內容主要是有機化學實驗的重要知識,包括實驗室規則及安全常識,化學儀器的使用和養護方法,基礎操作的原理及適用范圍等。

1.4開設綜合設計性實驗

二十一世紀高素質創新人才的要求和社會主義市場經濟對人才的需求,確定了化學實驗教學的目標和基本要求,要求我們建立起從接受型到培養綜合型的教學體系。過去,驗證性實驗占的比例過大,綜合性、設計性實驗很少,甚至沒有。學生做實驗幾乎成了“照方抓葯”,實驗所需的儀器、試劑均已由實驗員准備好,並擺在試架上,加什麼試劑,先後順序,甚至加幾滴都照書本步驟學生毫無主動性可言,只是機械地操作,定時觀察預計現象,記錄實驗數據,不能動手配製試劑,不能獨立動手安裝儀器,離開書本實驗步驟,就無法下手[5]。因此,有機化學實驗有必要對實驗內容進行調整,使之適應新形勢的需要。為了拓寬基礎實驗的內容,強化學生的綜合能力訓練,在實驗教學改革中注重加強綜合實驗。取消一些單獨的驗證性實驗,增加了綜合性實驗,開設了一些設計性實驗。採用綜合設計實驗的方式,使學生成為實驗方案的制定者和實驗的完成者,使其成為絕對的主角。具體做法是,教師負責擬定多個實驗題目,並分配給每個實驗小組,要求各小組到資料庫查找文獻資料,自行擬定實驗方案並完成實驗。採用這種方式不但提高了學生學習的積極性,而且培養了學生查閱文獻與參考書的能力、綜合分析資料設計實驗的能力和一定的科研素養。

2結語

通過改革,學生的學習積極性、綜合素質、動手能力和創新能力得到了很大的提高。學生普遍認為通過綜合設計性實驗學到了很多知識,包括資料的獲取、實驗方案的擬定、數據的處理等。由於設計性實驗能夠充分發揮學生自己的聰明才智,而不是按部就班的做驗證實驗,學生表現出了較高的興趣。科學、合理的考核方法使得學生注重實驗課程的每一個環節,其素質得到了全面的發展。

化學綜述性論文範文二:化學工程專業高等分離工程課程建設

國家、社會、經濟的發展需要人才的發展,人才是國家發展的第一要素。《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》指出,我國人才的總體發展目標為:到2020年,培養一支規模宏大、結構完善、布局合理、素質優良的人才隊伍,全面確立國家人才競爭優勢,實現加入世界人才強國行列的目標,為社會主義現代化建設奠定人才基礎,並且強調高技能人才要佔技能勞動者比例的28%。研究生教育在高等教育中佔有非常大的比重,其培養目標是為現代社會輸送高科技人才、高級管理、技術人才和研究型、應用型人才,這就要求高等學校在加強全日制研究生培養質量的同時,針對在職人員開展非全日制專業學位研究生的培養,使培養目標呈多樣化的發展態勢,形成高素質人才隊伍,全面提高創新型科技人才、領軍人才、復合型人才的培養比重,加大培養各個重點領域急需緊缺專門人才的力度。我國非全日制專業學位研究生教育制度始於1991年,主要培養對象為相關專業的在職人員,採用“進校不離崗”的方式進行學習,不影響學生平時的正常工作。在職工程碩士研究生來自於生產第一線,一般畢業3年以上,長期的工作實踐,積攢了一定的實踐經驗和解決實際問題的能力,企業對他們賦予了較高的期望值,但他們由於畢業時間較長,基礎知識的陳舊率和遺忘率較高,專業理論並不能滿足企業發展需要,從而在某種程度上限制企業的發展。我國國有大中型企業的快速發展決定了現代工程技術人員應該是高層次應用型和復合型人才。化學工程領域工程碩士的培養目標主要是為本領域所覆蓋范圍內的工業企業和工程建設部門、工程設計和研究院所等有關單位培養基礎扎實、素質全面、工程實踐能力強且具有一定創新能力的應用型、復合型高級工程技術人才和工程管理人才。對在職工程碩士進行工程應用和實踐能力的培養,其目的就在於使化學工程領域工程碩士學位獲得者能夠勝任企業要求,促進企業發展,推進企業技術進步,所以各個高校一方面要強化他們的基礎知識、專業理論,另一方面要培養他們的實踐、操作能力,實現發現、分析、處理企業現實問題的目的。因此,對於非全日制專業學位研究生的培養,要根據企業實際生產需求來設置教學內容,優化教學方法、手段、途徑,因此改變傳統的教學模式,結合工業生產實例進行高等分離工程課程改革,具有重要的意義。

一、引進綠色化學和綠色分離工程的概念

綠色化學又稱為環境無害化學,是一門從源頭上消除污染的化學,即利用高選擇性的化學反應,提高反應原子的利用率,達到100%選擇性,實現零排放。綠色分離工程指的是分離過程綠色化,主要包括兩種途徑進行實現:第一,優化傳統分離過程,降低甚至消除分離過程對環境的影響;第二,開發和使用新的技術,例如,膜分離技術。分離技術貫穿於整個化工產品生產過程,分離過程綠色化對於未來環境保護和污染治理具有重大意義,是社會現代化可可持續發展的關鍵性問題之一。分離技術是提高產品競爭力的關鍵技術,對於降低產品生產成本、提高產品質量等發揮著重要作用。教師要讓學生明白經濟發展在滿足當代社會發展的同時,又不能威脅子孫後代的未來。根據現有發展基礎、條件,在不損害地球生態系統的前提下,合理有效地利用和開發有限的資源並產生足夠的財富,以滿足社會合理的經濟需求。綠色分離工程等新型分離技術在高等分離工程課程中的引入,必將引領學科的健康和可持續性發展。

二、改進教學方法

與全日制研究生不同,在職研究生來自於化工企業,一般為單位的技術骨幹或相關崗位的管理者,有些甚至已經是高層次的專業人才和項目負責人等,具有一定的實踐經驗和解決實際問題的能力,他們的學習目的很明確,致力於知識轉化,用專業知識解決現實問題。對於在職工程碩士來說,他們既要增加自己的知識積累,更要培養自己應用知識的能力,學習的核心就是提高知識的有用性和實效性。因此,教學內容不能過於理論化,如果課程內容理論性過強,將會給學生的學習帶來困難,影響學生的學習效果。另外,教學一定要做到理論與實際相結合,例如,教師通過工程中的實際案例解釋相關的原理或者理論,側重理論與應用的結合。教師還要合理安排教學內容,課程結構要緊湊,做到重點突出、難點明確、層層遞進、詳細透徹,通過這種方式提高學生思考、處理問題的能力。例如,課堂上使用啟發式教學法、現場教學法、案例教學法等多種教學方法,實現對教學內容的詮釋;綜合運用多媒體、網路平台及模擬模擬系統等多種教學手段,使教學內容形象化,最終實現該課程教學質量及教學效果的根本性提高,使其達到培養專業型人才的綜合要求,建成學而有用、學而會用的核心課程。針對該課程的特點,結合高等分離工程課程教學的特性以及教學中存在的問題,應對該課程教學進行一定的改革.

1.優化教學方案、完善多媒體課件。教師要根據目前國內外的新技術、新工藝、新設備的發展,在現有課程體系基礎上,適當加入新的教學內容,制定出合理的教學方案。多媒體課件是目前高校授課的必備工具,目前該課程主要採用理論教學方法,沒有系統的模擬模擬系統和實踐設施,因此為提高授課效果,應對該多媒體課件進行進一步的完善,加入基本原理的動畫和實際生產的視頻,以保證該課程理論教學與實踐的有機結合,提高學生的理解能力。

2.採用研討式的教學方式。由學生提出本單位現場分離設備中存在的問題,根據所學的理論知識和工作經驗,找出解決問題的方法,並在各自的實際生產過程中進行驗證。

3.為了使學生能夠更好地學習、理解和掌握課程的理論技術和方法,採用AspenPlus、Pro/II等化工流程模擬軟體,對化工分離過程進行設計和模擬,建立典型案例庫,模擬化工分離的過程、分離過程中物質之間的相互作用以及分離工藝中相關設備的直觀演示,開發相關的計算軟體以解決分離工程中大量計算的問題。

4.讓學生提出工廠實際中分離設備存在的問題,並收集現場數據,進而設計程序,得出計算結果,提高學生處理實際問題的能力和素質。

5.充分利用互聯網資源。二十一世紀是信息時代,技術人員需要廣泛了解科技發展動態,了解學科的前沿性技術並掌握其發展趨勢。在職研究生平時在單位工作,只有節假日才能到學校上課,因此建立師生互助平台和網路信息庫勢在必行,不僅能加強學生與教師的溝通,還能加強學生與學生的聯系。教師在學校將專業的最新信息錄入信息庫內,為研究生開辟獲取信息的渠道,學生將遇到的技術困難提交到平台,教師與同學一起通過討論和研究,提出解決方案,再用於實際生產進行驗證。

三、注重教學環節

教學過程是影響研究生教育質量的關鍵,同時也是保證研究生教育質量的重要因素。高雙林等對影響研究生培養質量的可控因素進行了系統分析,主要包括學科建設、教學環節和管理體系三大部分,其權重系數分別為0.33、0.53、0.14,說明教學環節是研究生教育質量保證體系中的重要部分。在職研究生雖然參加工作一段時間,社會經驗和工程經驗比較豐富,但是回到學校後,往往會存在些許的陌生和拘謹,尤其是在教室內安靜的聽老師講課,往往很難。因此,對於這些學生的授課方式,要以互動交流為主,鼓勵學生提出生產中的實際問題,例如石油化工過程中針對硫含量過高的問題,鼓勵學生結合自己的工作去查閱文獻,以化學法和物理吸附法為基礎,設計出脫硫的方案,大家以基本理論為依據進行討論,提出解決方案,並到相關的企業進行驗證。

四、優化教師隊伍

Ⅱ 關於水處理技術論文

水處理是指為達到成品水的水質要求而對原水的加工過程。下面是我整理的關於水處理技術論文,希望你能從中得到感悟!

關於水處理技術論文篇一

關於水處理技術的分析

摘要:本文作者介紹了水處理的概念,對水處理技術進行了分析介紹,供大家參考借鑒。

關鍵詞:水處理;技術;分析

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:

簡單講,“水處理”便是通過物理、化學手段,去除水中一些對生產、生活不需要的物質的過程。是為了適用特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝,以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。由於社會生產、生活與水密切相關,因此,水處理領域涉及的應用范圍十分廣泛,了解水處理的基本常識對於人們的生活具有非常重要的意義。近年來,隨著我國經濟的高速發展,水污染也在不斷惡化,隨著水質污染而引起的各種疾病,帶來的各種行業危害日趨嚴重,水處理到如今就突顯出其不可忽視的重要性。然而,真正對水處理方面的知識有些許了解的民眾卻並不多見。

1 水處理的概念

水處理是指為達到成品水的水質要求而對原水的加工過程。在循環用水系統以及水的再生處理中,原水是廢水,成品水是用水,加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還包括對處理過程中所產生的廢水和污泥的處理及最終處置,有時還有廢氣的處理和排放問題。

2 水處理工藝

2.1 一級處理是機械處理工段,它通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。機械處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。機械處理是所有污水處理工藝流程必備工程,城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質特注的後續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。

2.2 二級處理是污水生化處理,生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。在污水生化處理過程中,影響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類:

2.2.1 基質類包括以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質及一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。

2.2.2 環境類影響因素指污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是20-30℃,活性污泥系統微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5,曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜。

2.3 三級處理是污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。三級處理是對水的深度處理,現在的我國的污水處理廠投入實際應用的並不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。

3 水處理方法

3.1 沉澱物過濾法的目的是將水源內懸浮顆粒物質或膠體物質清除乾凈。這些顆粒物質若沒有清除,會對透析用水其它精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的凈水法,所以這個步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多,例如網狀濾器,沙狀濾器或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小,就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子,就無法阻攔下來。

3.2 硬水的軟化需使用離子交換法,它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,*此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。通常的離子交換樹脂為球狀的合成有機物高分子電解質。樹脂基質內藏氯化鈉,在硬水軟化的過程中,鈉離子會逐漸被使用耗盡,則交換樹脂的軟化效果也會逐漸降低,這時需要作還原的工作,也就是每隔固定時間加入特定濃度的鹽水,一般是10%,如果水處理的過程中沒有陽離子的軟化,不只是逆滲透膜上會有鈣鎂體的沉積以致降低功效甚至破壞逆滲透膜,同時人也容易得到硬水癥候群。硬水軟化器也會引起細菌繁殖的問題,所以設備上需要有逆沖的功能,一段時間後就要逆沖一次以防止太多雜質吸附其上。

3.3 活性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下乾餾炭化而成,製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性碳的表面呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多小的毛細管,1g的活性碳內部表面積高達700-1400m2,而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳清除有機物能力的因素有活性碳本身的面積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性,它主要依物理的吸附能力來排除雜物,當吸附能力達飽合之後,吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質,所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。

3.4 去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水。

3.5 逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處理中最重要的一環。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作滲透壓,如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方,這種現象就叫作逆滲透。逆滲透的純化效果可以達到離子的層面,對於單價離子的排除率可達90%-98%,而雙價離子可達95%-99%左右。

3.6 超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無法控制離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間。只能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌污染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上游的水在管路中被細菌污染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以逆沖法來清除附著其上的雜質。

3.7 蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法,它可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發性的污染物。

3.8 紫外線消毒法是目前常使用的方法之一,它的殺菌機轉是破壞細菌核酸的生命遺傳物質,使其無法繁殖,其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體。一般是使用低壓水銀放電燈的人工253.7nm波長的紫外線能量。

4 結束語

本文闡述了水處理的基本概念,介紹了水處理的工藝及處理方法,使人們了解到水處理實際上就是對水源水或不符合用水水質要求的水,採用物理、化學、生物等方法改善水質的過程。

參考文獻:

[1] 吳弼人.水處理-城市的命脈[J].華東科技,2009,(06).

[2] 戴建強,鄭敏.城市中水回用於電廠循環冷卻水的處理技術實例[J].環境科學與管理,2011,(08).

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Ⅲ 水蒸氣蒸餾的原理

分類: 教育/科學 >> 科學技術
問題描述:

有機化學試驗中的水蒸氣蒸餾的原理是什麼呢?

解析:

如果兩種液體物質彼此互相溶解的程度很小以至可以忽略不計,就可以視為是不互溶混合物。

在含有幾種不互溶的揮發性物質混合物中,每一組分i 在一定溫度下的分壓pi等於在同一溫度下的該化合物單獨存在時的蒸氣壓pi0 :

pi = pi0

而不是取決於混合物中各化合物的摩爾分數。這就是說該混合物的每一組分是獨立地蒸發的。這一性質與互溶液體的混合物(即溶液)完全不同,互蔽知仿溶液體中每一組分的分壓等於該化合物單獨存在時的蒸氣壓與它在溶液中的摩爾分數的乘積〔Raoult定律]。

根據Dalton定律,與一種不互溶混合物液體對應的氣相總壓力p總等於各組成氣體分壓的總和,所以不互溶的揮發性物質的混合物總蒸氣壓如方程式所示:

p總 = p1 + p2 + …… + pi

從上式可知任何溫度下混合物的總蒸氣壓總是大於任一組分的蒸氣壓,因為它猛御包括了混合物其它組分的蒸氣壓。由此可見,在相同外壓下,不互溶物質的混合物的沸點要比其中沸點最低組分的沸騰溫度還要低。

水蒸汽蒸餾中冷凝液的組成由所蒸餾的化合物的分子量以及在此蒸餾溫度時它們的相應蒸氣壓決定。水蒸氣蒸餾效果要優於一般蒸餾和重結晶:

m表示氣相下該組分的質量

M表示該組分物質摩爾質量

p表示純物質的蒸氣壓

m(s)/m(水)=p0(s)M(s)/宏纖p(水)M(水)

鑒於通常有機化合物的分子量要比水大得多,即使有機化合物在100攝氏度只有5mmHg的蒸氣壓,用水蒸氣蒸餾亦可獲得良好的效果。

對於水和溴苯的混合物,在 95°C時溴代苯和水的混合物蒸氣壓分別為p溴苯= 16kpa和p水= 85.3kpa,分子相對質量分別為M溴苯=157、M水=18,其餾出液的組成可從方程式(1)計算獲得:

m溴苯:m水 =(16×157)/( 85.3×18)=1.635/1

由此,在餾出液中,溴苯的質量分數為

1.635/( 1+ 1.635 )=62 % 。

結果,盡管在蒸餾溫度時溴苯的蒸氣壓很小,但由於其相對分子質量大,按質量計在水蒸氣蒸餾液中溴苯要比水多。

Ⅳ 求文檔: 化學論文

這是一篇綜述性關於化學痕量分析的論文。如果沒有自己做試驗,那綜述性論文是很好的選擇,因為不需要做試驗,查一些資料,就可以自己整理出來。

氣相色譜有機痕量分析進展

摘要對氣相色譜有機痕量分析的進展進行了評述,共引用文獻63篇。
關鍵詞氣相色譜;有機痕量分析;前處理;綜述

前言
痕量分析是指樣品中低含量物質的測定,這些低含量物質通常被稱為痕量組分。所謂痕量分析這個概念是一個動態的概念,是隨著科學技術的發展而變化的。梁漢昌[1]認為,現代痕量分析是指檢測純物質或混合物中所含濃度為10-9-100×10-6,或者更低的組分。朱明華[2]認為,含量在100 ppm以下的組分的分析,稱為痕量分析(TraceAnalysis)。
隨著國民經濟的發展和高新技術的不斷出現,各行業各領域對物質純度和質量的要求越來越高,環境及生命體中的痕量組分也會對自然界及生物體造成很大影響,從而促進和推動了痕量分析技術的發展。因此,研究並建立更加靈敏、更加准確的痕量分析方法具有重要的現實意義。
諸多分析方法,如氣相色譜法[3]、液相色譜法[4],質譜法、紅外光譜法、拉曼光譜法[5],毛細管電泳法[6],電化學法[7]、毛細管電色譜法一電噴霧質譜測定法[8]、導數分光光度法[9]等都可以用於有機痕量分析。氣相色譜法由於具有分離效率高,選擇性好,靈敏度高,分析速度快,直接進樣樣品用量少,一次進樣可以同時分析多種組分等突出優點,特別適用於有機痕量物質的分析。但是有機痕量分析是一項面大、面廣、難度大、要求高的工作,不僅包括儀器本需要解決的檢測靈敏度和分離的問題,還包括極為關鍵的內容,如樣品採集、運輸、存儲、制備等。

1.1氣相色譜有機痕量分析樣品預處理
環境中有機污染物(包括環境激素),食品中某些成分,葯物中的雜質等的分析大都涉及痕量水平的檢測,必須適應不同基體和大量共存物等復雜因素,是一項系統的痕量分析工作。在早期,人們把注意力集中於發展高靈敏和高選擇性的色譜分析方法上。通過二十年來的實踐,人們認識到在這些分析中,樣品的前處理是整體分析方法中不可忽略的一個環節,而且往往還是影響分析成敗的關鍵。我國在樣品前處理技術方面已有一定的發展,但不平衡。現就近年來國內外對樣品前處理技術的進展作一簡要介紹。

1.1.1溶劑萃取
溶劑萃取是各類樣品最常用的處理技術之一。液-固萃取(LSE)和液-液萃取(LLE)一直是應用最為廣泛的樣品前處理方法,如索氏提取,兼有富集和排除基體干擾的效果,過去美國EPA500,600,800系列方法大都採用這個方案,其缺點是皮陸要耗用較大量的有機溶劑(數10 mL)並易引入新的干擾(溶劑中的雜質等),還需要費時的濃縮步驟,易導致被測物的損失,造成空氣污染,效率也較低。
微量溶劑萃取和連續萃取在方法和設備上均作了改進,前者每次萃取只需耗用100-1000μL的溶劑,靈敏度有所提高;連續萃取法結合氣相色譜測定海水中的痕量有機物,檢測限可達10 ppt水平(辛烷)[10]。
快速溶劑萃取(ASE)是由Bruce等自1995年以來介紹的一種萃取技術[11],適用於固體和半固體樣品的前處理技術是在加壓(7-12 MPa,最高可達20 MPa)和加熱坦乎(50-200℃)條件下進行萃取,適用於固體樣品(10-30 g),溶劑用量15-45mL,全程約15 min。ASE在飄塵、底泥、食品和魚肉中的除草劑、含磷農葯,多氯二苯呋喃和多氯聯苯的監測中已得到廣泛應用,回收率和相對標准偏差(RSD)均優於一般萃取法12]。

1.1.2微波萃取
微波萃取是指在微波能的作用下,用有機溶劑將樣品基體中的待測組分萃取出來的過程。以往微波處理僅用於無機分析,自20世紀80年代末期逐漸擴展到有機分析。微波萃取的萃取速度快,溶劑用量少,回收率高,可以同時處理多個樣品。主要適用於固體或半固體樣品。微波萃取的原理是:利用極性分子吸收微波能量來加熱具有極性的溶劑,如:甲醇、乙醇、丙酮和水等等。由於萃取過程是在密封罐中進行,內部壓力可達1 MPa以上,因此,溶劑沸點比常壓下的溶劑沸點提高了許多。這樣用微波萃取可以達到常壓下使用同樣的溶劑所達不到的萃取溫度,可以提高萃取效率。對有機氯農葯的微波萃取試驗表明,萃取溫度120℃時可獲得最好的回收率。微波萃取技術已應用於土壤、沉積燃信頃物、海洋生物、食品和蔬菜中的多環芳烴、農葯殘留、有機金屬化合物、重金屬及有毒元素的萃取測定,回收率一般優於索氏提取和超聲波萃取法[13],該法易於實現自動化[14]。但微波萃取技術在應用時可能出現微波泄露的問題,作為一種新興技術,有待進一步研究。

1.1.3液相微萃取
液相微萃取或溶劑微萃取是1996年發展起來的一種新型的樣品前處理技術,最初是由Jeannot和Cantwell提出的[15]。此技術是將有機液滴掛在氣相色譜(GC)微量進樣器針頭上對物質進行萃取。微量進樣器,既用作GC進樣器,又用作微量分液漏斗。LPME分動態和靜態兩種,靜態LPME,用10μL微量進樣器抽取1μL溶劑,浸入到水樣中,水樣中有機物通過擴散作用分配到有機溶劑中,一定時間後,將溶劑抽回進樣器中,進GC分析。與靜態LPME操作不同,動態LPME用微量進樣器抽取1μL溶劑,將微量進樣器浸入到樣品中,抽取3μL樣品進入進樣器中,停留一定時間,推出3μL樣品,如此反復,取有機溶劑進行GC分析。該技術是在液-液萃取的基礎上發展起來的,與液-液萃取相比,LPME可以提供與之相媲美的靈敏度,甚至更佳的富集效果,同時,該技術集采樣、萃取和濃縮於一體,靈敏度高,操作簡單,而且還具有快捷,廉價等特點。另外,它所需要的有機溶劑也是非常少的(幾至幾十μL),是一項環境友好的樣品前處理新技術,特別適合於環境樣品中痕量、超痕量污染物的測定。另外,LPME技術在處理樣品時只需一個攪拌器、一支普通的微量進樣器或多孔性的中空纖維,這些特點使液相微萃取與攜帶型的氣相色譜儀很容易聯用,可望對環境污染物進行簡單、快捷的現場分析,因此更具有較廣泛的應用前景[16]。

1.1.4微蒸餾
蒸餾包括簡單蒸餾,分餾,減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾等。蒸餾技術是揮發性和半揮發性有機物樣品精製的第一選擇。但是在進行色譜分析樣品制備時,蒸餾通常不是第一選擇技術。具有蒸餾時間短,能夠制備多種樣品、可進行小體積樣品蒸餾等優點的微蒸餾技術可以成功的用於色譜分析前樣品的精製或者混合樣品的預分離。Tim Mansfeldt曾用微蒸餾技術測定了土壤中的氰化物[17],得到了很好的效果。

1.1.5固相萃取(SPE)
固相萃取是70年代初發展起來的樣品前處理技術,固相萃取主要用於復雜樣品中微量或痕量目標化合物的分離和富集。例如,生物體液中(如血液,尿等)葯物及其代謝產物的分析,食品中有效成分或有害成分的分析,環境水樣中各種污染物的分析都可使用SPE進行樣品預處理。該技術利用固體吸附劑將液體樣品中的目標化合物吸附,與樣品的基體和干擾化合物分離,然後再用洗脫液洗脫或加熱解吸附,達到分離和富集目標化合物的目的。據統計,現在將近有50%的環境樣品採用這個方法。固相萃取是凈化和富集相結合的方法,特別適用於水樣樣品,樣品量不受限制,少到幾毫升多至幾十升都可適應。從實驗技術上講,SPE接近於一般的頂替色譜,樣品藉重力或加壓通過萃取床層,除去基體,富集待測物,然後用少量(若干毫升)適當的溶劑洗脫回收待測物。
SPE所用固定相主要有硅膠、反相C18固定相(RP-C18)、石墨化碳黑、苯乙烯-二乙烯基苯系列聚合物、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等。這些固定相對不同有機物的選擇性不同,SPE可利用固定相的選擇性來萃取樣品中各種有機物,從而提高目標物的分析靈敏度。固相萃取的萃取床層有兩種形式,一是柱狀,商品預裝柱的裝填量約100~500 mg,另一是以較細的顆粒混於聚四氟乙烯纖維中形成狀(disc),裝填量約30 mg-10 g,其優點是層薄而緊,不易發生滲漏,樣品通過速度可較快(~1 L/min)。當用氣相色譜一電子捕獲檢測器(GC-ECD)測定有機氯等非極性農葯殘留時,一般採用氧化鋁一銀鹽吸附柱,硅膠吸附柱的凈化分離效果不如氧化鋁柱。
SPE主要用於痕量分析中,其最大優點是減少了高純溶劑的使用,易於自動化,當它與熱脫附裝置聯用時可避免使用溶劑,降低實驗成本及溶劑後處理費用。SPE與LLE相比,避免了LLE中易出現的乳化問題。但對有些樣品,SPE空白值較高,靈敏度比LLE方法差,極性化合物的萃取也存在一些問題。後來逐漸發展了SPE-GC/GC-MS18]在線分析方法。在線方法的優點是自動化分析,分析物損失少,外來污染少,方法精密度高,適於大批量樣品的分析,但缺點是順序操作,程序不靈活,導致不同步驟的優化較復雜,甚至不能優化。

1.1.6固相微萃取
近年來,在SPE的基礎上發展出了固相微萃取(SPME)樣品前處理技術,但它不是把待測物全部分離出來,而是通過樣品(例如水樣)與萃取劑(固相)之間的平衡分配來實現分離。該法的基本技術是將一附著有適當塗層的彈性石英絲(絲徑100-150μm)浸入樣品(浸入方式)或置於樣品上部空間(頂空方式),待平衡一段時間(2-30 min)後,樣品中的待測物即被吸附於塗層上,吸附量與樣品中待測物的原始濃度成正比,並與待測物的物化性質和平衡條件有關,然後將石英絲導入氣相色譜進樣室,待測物受熱揮發進入色譜系統。SPME保留了SPE的優點,避免了SPME中樣品高空白的缺點,完全避免使用溶劑。該法對水中揮發性有機物的測定取得了較好的效果,以聚硅氧烷為塗層,達到了飲用水中揮發性有機物的檢測要求(EPA524.2法)。此法也已成功地應用於排放水中氯苯、PCB、PCDD、除草劑、農葯、酚等的監測,數據與液液萃取法基本平行,RSD稍低[19]。應用聚丙烯酸塗層,結合GC-MS,對水中氯酚用SPME方法進行預處理,效果也令人滿意[20]。
把塗層石英絲懸置於水樣的頂端空間中,藉氣相中的待測物與塗層平衡分配,開發了頂端空間的SPME技術。適當提高平衡溫度或縮小頂端(氣相)空間的體積,此法甚至可適用於水中沸點稍高物質的分析,縮短了樣品萃取時間,易於測定各種介質中揮發性有機物[21]。頂空-固相微萃取(HS-SPME)在重現性上可與靜態頂空方法相比,在靈敏度上可以與動態頂空方法相比,是目前應用最為廣泛的頂空分析方法。

1.1.7頂空樣品制備技術
頂空氣相色譜不是一種新技術,此技術從氣相色譜出現初期就一直在應用著。頂空分離技術廣泛用於把揮發性物質從液體或固體樣品中的基體中分離出來[22]。它的原理是:在恆溫的條件下,樣品中揮發性物質在氣-液(或氣-固)兩相間分配,達到平衡時,取液上蒸氣相進行GC分析。因此,平衡溫度和平衡時間是影響分析靈敏度的主要因素。而分析的准確度主要取決於良好的恆溫狀態和分析環境,另外要注意樣品瓶和瓶密封塞不能對樣品有吸附效應。頂空分離有以下特點:(1)可用於測定不能直接汽化的試樣(液體、固體)中的微量揮發性組分,不需對樣品進行特殊處理;(2)色譜柱不會由於直接注入水樣或高沸點物質或非揮發性組分而污染;(3)由於在氣相中,揮發性組分的濃度比其它組分的濃度高,因此,可以提高揮發性組分的檢測靈敏度。(4)不使用試劑,操作簡單,可與氣相色譜聯用。

1.1.8吹掃-捕集法(動態頂空法)
吹掃-捕集法可看作是一個連續的頂空技術,主要用於樣品中揮發性物質的分析,該方法在理論上可測定水中全部揮發性有機物。吹掃-捕集的原理是依據許多有機化合物具有揮發性的特點,利用氣體將揮發性物質從樣品中吹掃出來,吹掃出來的組分被捕吸附的化合物吹脫出來,直接用色譜儀進行分析。這樣可以將水體中的痕量有機物富集到足以用色譜能夠檢測的濃度。此法不但克服了色譜分離中溶劑主峰掩蓋其它峰的問題,而且比靜態頂空有更高的檢測靈敏度,更適於痕量和超痕量分析,美國環保局實驗室應用吹掃-捕集技術測定公共飲用水和各種環境樣品中揮發性有機物。利用吹掃捕集-氣相色譜分析法時,最好使用大口徑(0.54 mm)毛細管色譜柱;如用填充柱時,應選擇冷柱頭進樣方式,以便使各組分得到很好的分離。另外吹掃流量、吹掃和捕集時間是影響分析靈敏度的主要因素,最好用標准樣品在已知的條件下通過實驗獲得。國內已開展了一些氣提法富集水中痕量有機物研究,但揮發性有機物回收率低,不夠穩定,其應用面亦窄。許麗娟[23]等人改進了氣提裝置,深入、系統地研究了氣提法的實驗條件對揮發性有機物收率的影響,並確定了最佳富集條件。在進行了合成樣品實驗的基礎上以氣提法富集GC-MS聯用方法對多個水樣進行定性定量分析,取得了令人滿意的結果。

1.1.9超臨界流體萃取(SFE)
超臨界流體萃取(SFE)是近幾年出現的一種特殊分離技術。SFE主要使用超臨界狀態的C02作萃取劑,兼有氣體的滲透能力和液體的分配作用。超臨界流體對物質的溶解能力接近於液體,但其粘度接近於氣體,擴散系數介於液體和氣體之間,即它既有良好的溶解能力,又有高效的傳輸能力。目前最常用的流體CO2,臨界溫度31.3℃,臨界壓力7.38 MPa)。流出液中的C02在常壓下揮發,待測物用溶劑溶解後進行分析。與傳統的溶劑提取方法相比,SFE有很多優點。首先可以避免使用大量溶劑,提高萃取效率,減少了分析時間,降低對樣品污染的可能性,特別適合於環境、生物等方面的組成復雜、組分易變的樣品[24],而且可以自動化。SFE是近幾年才發展起來的,很多實驗參數和條件還有待進一步優化和明確。萃取液的壓力、溫度已能很好的控制,但其它一些問題,如細胞組織的萃取、萃取液通過細胞時的速度、滯留時間、樣品物質的干擾等還需要進一步的研究[25]。

1.1.10膜分離技術
膜分離是近年來新發展起來的可用於分析化學領域中的新技術之一。利用待測物與溶劑或待測物與大分子物質(如蛋白質或其他高聚物)的傳遞速度的差異而使彼此得以分離。膜萃取是用膜將目標分析物從樣品溶液(給體)萃取到萃取劑(受體)中。如果系統保持較長時間,相間可建立平衡。在樣品處理過程中,盡可能將目標分析物從給體轉到受體上。膜萃取可與反相-液相色譜(RP-HPLC)[26]、GC[27,28]和毛細管電泳(CE)等在線聯用。膜萃取克服了水本身的干擾、選擇性較高,然而低極性膜不適合極性有機污染物分析。膜萃取成功地測定了水樣中許多有機污染物[29],有些膜對水中低濃度物質有較高的富集倍數。

1.1.11超聲懸浮技術
超聲懸浮技術是利用聲輻射力將物體懸浮在超聲駐波場聲壓結點處的無容器處理技術,該技術能夠以非接觸的方式處理體積為幾μL甚至幾十pL的樣品,避免因容器壁的不確定性吸附、記憶效應和污染而引起的分析物的損失,排除由於容器壁與樣品間的相互作用對細胞反應的干擾以及容器壁引起的光學干擾,且對被懸浮物體的物理化學性質無特殊要求,是基於單顆粒或小液滴研究的強有力工具,特別適合於材料的深過冷(遠離凝固平衡狀態)研究和小體積痕量分析,可使檢測極限降低1-3個數量級。超聲懸浮技術在生物科學與生物技術中的應用越來越引人注目,展示了誘人的前景。盡管如此,它還處於初始階段,國內基本是一個空白。

回顧樣品前處理技術已取得相當的成就,但有機痕量分析的科學家們仍在不斷努力發展更有效、更合理、更簡便可靠的新技術和新方法。由於各種樣品來源和存在形式比較復雜,待測物也多種多樣,不太可能找到一個統一的或「萬能」的前處理方法,要根據檢測要求和樣品情況,因地制宜地制訂出適當的方案。在所有已知的方法中,固相萃取法、固相微萃取法將繼續發展,應用面將更廣,方法將更趨於自動化。在固體樣品方面,除改進的液固萃取(快速、微波協助等)外,超臨界流體萃取將隨著對其機理認識的深化,得到更好的選擇性和處理效果。膜技術,特別是微透析和支持液膜的應用是值得注意的發展動向。色譜技術的聯用,如GC/GC,LC/GC以及LC/CE(毛細管電泳)將為樣品分析,特別是有機痕量分析提供更為廣闊的應用領域。樣品中的揮發性有機物將仍以頂端空間法(包括吹掃-捕集)為主要的前處理方式。其他的樣品前處理技術,如電化學富集,免疫化學色譜也是值得注意的發展內容。藉助於計算機技術的智能化的樣品前處理方案也將是一個研究方向。

Ⅳ 初中生物論文 1200字

通過資料的查閱、收集了解植物精油的實用價值與功效。搜集工業化及實驗室提取精油的有效方法,選擇最適合的實驗方法訂立實驗方案並加以實施。根據實驗結果調整實驗方案,總結經驗,加以改進,進行第二次實驗。最終分析兩次實驗的結果,得出關於精油提取最佳方案的結論。 關鍵詞:精油 玫瑰 水蒸氣 蒸餾 萃取 植物精油為花朵芳香味的來源,具有醫療功效,同時也十分昂貴。 我組組員經過討論後認為通過對植物精油提取資料的收集,了解可以加深我們對這門提取工業的認識。通過親自選擇,擬定實驗方案,可以提高我們的科學探究水平。實驗帶來的種種不可預測的變化又能夠使我們親身感受到科學實驗成功的來之不易。最終決定,把題目定為:植物精油的提取方法的選擇與實驗探究。 訂立研究性學習的題目後,我們首先收集了關於植物精油提取方法的有關資料。 主要提取方法有:水蒸氣蒸餾法,化學溶劑萃取法,油脂分離法(脂吸法),冷凍壓縮法(壓榨法),二氧化碳萃取法。此五種方法各有特色:水蒸氣蒸餾法:操作最簡單,成本較低,是最常用的萃取方法。化學溶劑(有機物)萃取法:是花類精油的常用萃取方法。油脂分離法(脂吸法):是花朵精油的昂貴和銀的萃取方法。冷凍壓縮法(壓榨法):專門用來萃取貯藏在果皮部分的精油,如柑橘類的果實。二氧化碳萃取法:是一種十分昂貴的方法,所萃取的精油品質近乎完美,價格也非常昂貴。 我們經過對實驗成本與實驗難度等多方面的考慮並結合學校現有實驗條件後最終決定選用了水蒸氣蒸餾法與有機物萃取法提取精油。 第二步,我們選取了實驗材料(植物的品種):在眾多的植物中(檸檬香茅,薰衣草,迷迭香,天竺葵,茶樹,檀香,佛手柑,尤加利,松樹,玫瑰,月季,薄荷等)最終從實驗材料的價格,運輸難易程度,與對實驗效果的預測出發,選擇了玫瑰花瓣作為我們的實驗材料。實驗的准備工作就緒以後,我們著手開始實驗: 經過討論,我們決定按照課本擬定了第一次實驗的方案: 材料及用具: 提取物,蒸餾水,酒精,苯酚,NaCl, 導管,錐形瓶,蒸餾設備,燒杯,膠塞,細玻璃管,溫度計,鐵架台,研缽,酒精燈,玻璃棒等 實驗步驟: 如圖組裝好提取設備後,將玫瑰花瓣均等的分成兩組(α,γ)。 將α組花瓣放入燒瓶,加入蒸餾水致1/2處後點燃酒精燈。 水沸騰後,蒸發出來的氣體會在冷凝管處凝集,從牛角管流出進入錐形瓶。收集 提取液。待收集約20ml提取液後停止收集。熄滅酒精燈。將提取液分為4組: a1,a2,a3,a4,裝入試管。將a1組內放入一小勺NaCl, a2組內放入苯酚,a3組內 放入NaCl與苯酚,a4為對照組。將燒瓶中沸騰以後的溶液(黃色)過濾後收集, 分為相等的4組b1,b2,b3,b4,實驗步驟與前者對應相同。將γ組花瓣研碎放入燒 杯中,加入乙醇,用玻璃棒將花瓣在乙醇溶液中攪勻,靜置,待乙醇溶被被染成 玫瑰色後將所得溶液分成4組r1, ,r4,實驗步驟與a組相同。全部試管蓋上橡皮 塞後封存。 理論根據: 精油提取出來之後會形成 混濁液,因為密度與溶液 密度相近所以不易沉澱。 加入NaCl的目的為增加 溶液密度,使精油漂浮於 液體上層從而利用分液漏 斗加以分離,得到精油。 加入苯酚與酒精的目的為 利用精油易溶於有機溶劑 的性質達到提純目的。 實驗說明: a,b組互為對照精油在實驗裝置中的含量的高低,判斷從實驗裝置的那部分提取 精油更高。橫向為比較裝置相同位置的液體應選用何種提取方法更加理想。 a2,b2,r4可以對照酒精與苯酚溶液對不同裝精油的萃取效果。 實驗結果:靜置1周之後 ,a組與1周前狀態相同,未出現任何現象。通過對b組的認真觀察發現b3組底部存有極少量絮狀沉澱,其他組內鄭困為初始的淡黃色,但都具有淡淡的植物香味。r1,r4試管上層漂浮著薄膜似的不明物質。打開試管口後有嗅有喊棚念濃重的酒精氣味。也許是沖淡了精油的芳香,我們沒有聞到芳香氣味。 第一次實驗結果大大出乎我們的意料。這幾乎宣布了實驗的失敗。我們立即著手 檢查問題, 認真分析了每一步驟可能存在的缺陷。主要有如下4點: 1, 加入燒瓶的花瓣未經研碎,或許對精油的萃取產生影響。導致效果不明顯。 2, 精油未溶於蒸餾水中,導致蒸餾後所得溶液近乎於蒸餾水。 3, 酒精氣味過於濃烈,導致精油物質的芳香氣味無法聞到。 4, 無法提取與測定「可疑物質」是否確實是玫瑰精油。 我們針對第一次實驗產生的問題,自行設計了實驗方案2: 材料及用具: 提取物,酒精,NaCl, 導管,錐形瓶,蒸餾設備,膠塞,溫度計,鐵架台,水浴鍋,研缽等 實驗步驟: 如圖組裝好提取設備後,將研磨好的花瓣放入燒瓶中,加入酒精緻1/2處。點燃 酒精燈,控制酒精溫度於攝氏78度左右。持續收集10ml蒸餾液。將其分為2 組:D1,D2組。D1組放入NaCl溶液,D2 組為對照組。分別裝入錐形瓶中用 保鮮膜覆蓋瓶口,紮上小孔,使酒精能夠揮發出來,而塵土不易進入。 實驗說明:在本次試驗中,我們將花瓣研碎避免了問題1的出現。由於上一實驗已經證實精油確實溶於酒精(酒精顏色發生改變,有薄膜狀物質產生),我們決定用酒精對玫瑰花瓣進行有機溶劑萃取的同時進行蒸餾,讓酒精蒸汽帶出精油。精油溶於酒精從而避免了問題2的出現。由於酒精的沸點為攝氏78度,為避免由於瓶內液體溫度過高(高於精油沸點)導致精油自行逸出而無法收集的後果,我們決定將液體溫度控制在酒精的沸點。從而使精油與酒精「協同」蒸餾而出。針對最後的酒精氣味濃烈與精油成分判定的問題,我們決定用酒精易揮發的性質使酒精自行揮發完成最終的提純工作。 實驗結果與備註:從錐形瓶液體中能夠聞到明顯的植物香味。這說明蒸餾液中已經含有了精油成分(重大突破)。靜置一周後發現D,E組無明顯差異,液體透明,無色。有淡淡的植物香味。截止至今日為止,D,E組的酒精尚未揮發完成。未發現有明顯的精油跡象(絮狀沉澱)。 兩次實驗的總結:第一次實驗我們按照書本所敘述的設計了實驗方案。第一次存在的問題在第二次自主設計的實驗中得到了較好的解決。直接效果便是提取出了(與第一次實驗比)擁有較濃芳香氣味的液體。雖然至今無法嘗試使用我們自己提取出來的精油,我們的收獲卻遠遠不止那10支試管與2瓶具有芳香氣味的液體。 在研究性學習的兩次試驗的准備,計劃與實施中,我們對真正的探究性實驗有了清晰的認識。主要收獲有如下3點: 切身感受到了書本的非萬能性:書本僅僅局限於敘述實驗的大體步驟,許多關繫到實驗成功與否的重要細節卻欠詳細。而這些細節的發現者卻往往是那些親身體驗到實驗失敗的人們。我們得到的經驗便是不能盲目相信課本教授的知識。實踐才是檢驗真理的唯一標准。 擁有了科學實驗的實踐經驗:通過對課本實驗的再現與改進,我們自行設計並執行了實驗方案。而實驗的結果直到最後一刻才展現在我們面前。這如同是在進行一次真正的科學發現實驗。如此從始至終自主的探究性實驗是在原來從未經歷過的。我們從中體會到來作為一個真正的科研工作者的艱辛歷程。我們從中體驗到的遠遠不止精油宜人的香味…… 懂得了成功的實驗成果的來之不易:2次實驗的設計,實施與分析,組員們無一不投入了大量的時間與精力。但實驗成果卻不那麼盡如人意。在失望的同時,冷靜下來想想,世界上又有哪個重大的科技成果憑借僅僅憑借2次實驗就能夠獲得成功呢?科學的發展就是一個不斷發現與完善的過程,失敗的淚水始終伴隨著成功的微笑。我們要想獲得實驗的成功只有不斷總結經驗教訓,不斷完善方案,經過多次的失敗後成功才可垂青於我們。而對實驗始終執著的精神是萬不可動搖的。 結論:我們達到了了解精油提取業的預期目標,完成了兩次實驗,從中收獲了書本中無法獲得的實踐經驗;從中體驗了自主性探究的發現過程;從中懂得了科學成果的來之不易……達到了課程目的,圓滿地完成了高一學年的研究性學習課題。

C4植物或碳四植物。 CO2同化的最初產物不是光合碳循環中的三碳化合物3-磷酸甘油酸,而是四碳化合物蘋果酸或天門冬氨酸的植物。又稱C4植物。如玉米、甘蔗等。而最初產物是3-磷酸甘油酸的植物則稱為三碳植物(C3植物)。許多四碳植物在解剖上有一種特殊結構,即在維管束周圍有兩種不同類型的細胞:靠近維管束的內層細胞稱為鞘細胞,圍繞著鞘細胞的外層細胞是葉肉細胞。葉肉細胞里的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)經PEP羧化酶的作用,與CO2結合,形成蘋果酸或天門冬氨酸。這些四碳雙羧酸轉移到鞘細胞里,通過脫羧酶的作用釋放CO2,後者在鞘細胞葉綠體內經核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,進入光合碳循環。這種由PEP形成四碳雙羧酸,然後又脫羧釋放CO2的代謝途徑稱為四碳途徑。已經發現的四碳植物約有800種 ,廣泛分布在開花植物的18個不同的科中。它們大都起源於熱帶。 因為四碳植物能利用強日光下產生的ATP推動PEP與CO2的結合,提高強光、高溫下的光合速率,在乾旱時可以部分地收縮氣孔孔徑,減少蒸騰失水,而光合速率降低的程度就相對較小,從而提高了水分在四碳植物中的利用率。這些特性在乾熱地區有明顯的選擇上的優勢。 C4植物與C3植物的一個重要區別是C4植物的CO2補償點很低,而C3植物的補償點很高,所以C4植物在CO2含量低的情況下存活率更高。 C4類植物 在20世紀60年代,澳大利亞科學家哈奇和斯萊克發現玉米、甘蔗等熱帶綠色植物,除了和其他綠色植物一樣具有卡爾文循環外,CO2首先通過一條特別的途徑被固定。這條途徑也被稱為哈奇-斯萊克途徑。 C4植物主要是那些生活在乾旱熱帶地區的植物。在這種環境中,植物若長時間開放氣孔吸收二氧化碳,會導致水分通過蒸騰作用過快的流失。所以,植物只能短時間開放氣孔,二氧化碳的攝入量必然少。植物必須利用這少量的二氧化碳進行光合作用,合成自身生長所需的物質。 在C4植物葉片維管束的周圍,有維管束鞘圍繞,這些維管束鞘案由葉綠體,但裡面並無基粒或發育不良。在這里,主要進行卡爾文循環。 其葉肉細胞中,含有獨特的酶,即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶,使得二氧化碳先被一種三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化,形成四碳化合物草醯乙酸鹽,這也是該暗反應類型名稱的由來。這草醯乙酸鹽在轉變為蘋果酸鹽後,進入維管束鞘,就會分解釋放二氧化碳和一分子甘油。二氧化碳進入卡爾文循環,後同C3進程。而甘油則會被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此過程消耗ATP。 該類型的優點是,二氧化碳固定效率比C3高很多,有利於植物在乾旱環境生長。C3植物行光合作用所得的澱粉會貯存在葉肉細胞中,因為這是卡爾文循環的場所,而維管束鞘細胞則不含葉綠體。而C4植物的澱粉將會貯存於維管束鞘細胞內,因為C4植物的卡爾文循環是在此發生的。 C4型植物有:玉米、茼蒿、白莧菜、小白菜、空心菜

Ⅵ 水蒸氣蒸餾法的優缺點



優點:該法適用於具有揮發性、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞、在水中穩定且難溶或不溶於水的植物活性成分的提取。
缺點:水蒸氣蒸餾法只適用於具有揮發性的,能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞,與水不發生反應,且難溶或不溶於水的成分的提取。水蒸氣蒸餾法需要將原料加熱,不適用於化學性質不穩定組分的提取。

水蒸氣蒸餾法:是指將含揮發性成分葯材的粗粉或碎片,浸泡濕潤後,直火加熱蒸餾或通入水蒸汽蒸餾,也可在多能式中葯提取罐中對葯材邊煎煮邊蒸餾,葯材中的揮發性成分隨水蒸氣蒸餾而帶出,經冷凝後收集餾出液,一般需再蒸餾1次,以提高餾出液的純度和濃度,最後收集一定體積的蒸餾液;但蒸餾次數不宜過多,以免揮發油中某些成分氧化或分解。本法的基本原理是根據道爾頓定律,相互不溶也不起化學作用的液體混合物的蒸汽總壓,等於該溫度下各組分飽和蒸氣壓(即分壓)之和。因此盡管各組分本身的沸點高於混合液的沸點,但當分壓總和等於大氣壓時,液體混合物即開始沸騰並被蒸餾出來。

Ⅶ 試述水蒸氣蒸餾的原理,舉一例說明在葯學中的應用.

1、蒸餾的原理:利用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化專並隨之使屬蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。是一種屬於傳質分離的單元操作。廣泛應用於煉油、化工、輕工等領域。
2、液體蒸餾例子:
(1) 分離相互混溶的不同沸點的液體。例如:乙醇+水混合體系,要分離出乙醇,要用蒸餾的方法;
(2) 純化溶有不同雜質的液體。例如:利用自來水蒸餾制備蒸餾水(純水)等。

希望幫助到你,若有疑問,可以追問~~~
祝你學習進步,更上一層樓!(*^__^*)

Ⅷ 由於寫論文需要了解薄荷油薄荷腦的提取方法 誰能告訴我,要詳細的,謝謝!

工業上從薄荷中提取薄荷油和薄荷腦採用水蒸汽蒸餾法和有機溶劑提取法,前者提取效率低,後者存在有機溶劑殘留的毒性。採用超臨界二氧化碳從薄荷中提取的薄荷腦(薄荷醇),則可消除上述兩種方法所產生的弊端。
跟你講下水蒸汽蒸餾法:
水蒸氣蒸餾有水中蒸餾,水上蒸餾,水氣蒸餾三種。
蒸餾用裝置和蒸餾水的裝置一樣。在蒸餾燒瓶中放入薄荷和清水,然後就開始蒸啦。水蒸氣蒸餾後,錐形瓶中就收集到乳白色的乳濁液(油水混合物),往裡面加NaCl,它就會出現明顯分層。然後用分液漏斗將兩層分開,分離後分離物裏海有少許水分,可用無水硫酸鈉吸水,靜置,然後過濾掉固體硫酸鈉就可以了。這只是原理,你可以在家裡試試。
提取出薄荷油後,就要提取薄荷腦了。
將薄荷油冷凍後析出結晶,離心所得結晶用低沸溶劑重結晶得純左旋薄荷醇。除去結晶後的母液仍含薄荷醇40%~50%,還含較大量的薄荷酮,經氫化轉變為左旋薄荷醇和右旋新薄荷醇的混合物。將酯的部分皂化,經結晶、蒸餾或製成其硼酸酯後分去薄荷油中的其他部分,可得到更多的左旋薄荷醇。
其實製造薄荷腦還有別的方法:
從香茅醛中製造

利用香茅醛易環化成異胡薄荷醇的性質,將右旋香茅醛用酸催化劑(如硅膠)環化成左旋異胡薄荷腦,分出左旋異胡薄荷腦,氫化生成左旋薄荷。其立體導師構體經熱裂解可部分地遭到轉變成右旋香茅醛,再循環使用。

從百里酚中製造

在間甲酚鋁存在,對間甲酚進行烷基化反應生成百里酚。經催化加氫得所有四對薄荷腦立體異構體(即消旋薄荷腦;消旋新薄荷腦;消旋異薄荷醇和消旋新異薄荷腦)。將其進行蒸餾,取消旋薄荷醇餾分,製造酯後反復重結晶,進行異構體的分離和光學拆分。分離出來的左旋薄荷醇酯,經皂化後得薄荷腦

Ⅸ 水蒸汽蒸餾的原理及其應用

為了將混合液中的某種難溶於水的有機物分離出來,會採用此法.
水與此有機物回形成共答沸物,沸點較低(低於100度),在通入的水蒸氣加熱下與水共同餾出.
在冷凝管中冷卻後被收集起來.
收集到的餾出液中含有水和此有機物.例如白酒製造,將發酵好糧食放入鍋中加熱,糧食中的酒精成份變成蒸汽然後冷卻,就變成酒了。

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