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常用的化学元素样例十一篇

时间:2023-08-29 09:19:13

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇常用的化学元素范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

常用的化学元素

篇1

寒铁是一种深埋在地下的铁,因为对精类生物有特别的效果而闻名,并且要保持寒铁的特性就需要进行低温的锻造。所以用寒铁制造的武器一般都需要花费普通武器两倍的费用。

铁是一种化学元素,为晶体,它的化学符号是Fe,原子序数是26,在化学元素周期表中位于第4周期、第VIII族,是铁族元素的代表。是最常用的金属。它是过渡金属的一种,是地壳含量第二高的金属元素。

(来源:文章屋网 )

篇2

文章编号: 1005–6629(2012)5–0003–03 中图分类号: G633.8 文献标识码: B

1 从化学元素观说起

古代哲学家们认为世间的万物都是由为数不多的元素组成的。虽然中外哲学家提出的元素并不相同,但是把复杂的物质归结为有限数目的元素,他们的哲学思想却是一致的,而且实践证明是正确的。尽管如此,古代哲学家们所提出的元素论并不能成为化学科学的基础,因为他们所提出的元素,不仅本身无法量化,而且在解释具体物质的性质及变化时,具有很大的随意性。化学元素则专指组成化学物质的基本单元,本身有着确定的物理意义。因为元素已经成为大众耳熟能详的名词,在学习初等化学时,应当有助于建立化学元素的概念。但是仅仅认识到化学元素是组成物质世界的基本单元是不够的,只有对化学元素的多种存在形式,如自由态―原子、离子态(包括不同价态)、结合态―单质,以及以化学元素在化学变化中的可迁移性、组合方式的可变性和化学元素本身的不变性有所认识,才算是对化学元素有了比较全面地认识。而这种认识,只有通过化学的学习才能形成。虽然初等化学涉及的化学元素不多,涉及的元素形态也不多,但是对于形成比较全面的化学元素概念,却是可以而且应该能够做到的。遗憾的是,我们并没有把握住这个最基本的学科基础。尤其值得反思的是,尽管我们也承认化学是一门实验性科学,化学实验教学是化学教学的重要组成部分,但是在实际教学中,化学实验的作用往往只体现在培养学生动手能力、学习几种简单仪器的基本操作、了解把仪器组合成能够完成某个化学过程的装置时的要点等有限的几个方面。当课时紧张时,实验现象的观察改为多媒体演示,仪器装置改为图示,化学过程被简化为相关的化学反应式等,就成为一种普遍采用的应对方法。考核方式则着重于背诵某些实验事实、名词定义、各式各样的化学计算题、脱离化学本身的推理题、和那些只适合化学专业学习阶段才能够正确回答的所谓探究性试题。

初等化学的任务,不仅在于学习一些基本的化学知识、以元素符号为基础的化学语言体系、以原子相对质量(分子相对质量)为基础的化学计量关系、以及化学常用仪器的使用方法和操作技术,作为化学学科的启蒙和以培育科学素养为首要任务的学段,更为重要的是通过学习,帮助学生把握住核心的化学基本观念,从而能够从化学视角来认识我们周围的物质世界,和恰如其分地评价化学对人类社会的发展与进步所起的作用。

化学元素观是化学学科的核心观念,即使在人们已经知道,于特定条件下,对于为数不多的放射性元素或放射性同位素而言,原子核是可以发生变化的,亦即在这类体系中,化学元素是可以发生变化的。这种认识并没有违背化学元素观,因为就所生成的化学物质而言,化学元素观仍然是认识其变化途径和确定产物的基础,而且都可以从元素周期表中找到它们的归宿。就一般情况而言,在化学变化中,反应体系内化学元素的存在形态和相互作用的方式可以变化,但是化学元素的种类不变(即原子核不变),以各种形态存在于物质体系中的(元素)微粒数量不变,却是经过大量实验证实了的事实,并已成为化学学科的基础。因为原子核不变,所以化学体系中物质总质量不变,化学反应体系必定遵守质量守恒定律,就是不言而喻的了。在这个前提下,化学反应式的完成和化学计量关系的建立,以及依据化学反应式进行化学计算的规则和方法,对于初中学生来说,难道会比一般的四则运算题更难吗?

2 实验体系的特点和应当可以学到的化学

为了便于讨论,先对氧气和二氧化碳的实验室制取与性质实验的原理和有关的化学概念分别加以介绍,然后再把它们整合起来,试图阐明通过这两个实验应当并能够学到什么。

2.1 氧气的实验室制取和性质实验

这是一个利用化学方法从含氧化合物中分离出氧元素并制备氧单质的实验。对大多数学生来说,利用化学变化以制取某种物质为目标的这类科学实验可能是第一次。实验所选择的化学体系和所用到的仪器及基本操都比较简单,但却是最能体现化学特色(可惜过去在这方面没有给以足够的关注)。

从含氧化合物中获取单质氧的实验,是对化学倚为基础的化学元素论的有力佐证。直接加热或同时加入某种催化剂的方法对于其他含氧化合物并非都可以奏效,表明在不同的含氧化合物中,氧所处化学环境不同(即结合的方式和强度不同),所以结果可以不同。它们之间的差别,包含在化学性质不同的含义之中。元素在化合物中存在形态(或环境)的差别,是引申到对化学结构理论的最好铺垫。所以仅仅关注排水集气法的装置原理和相关操作,对实验体系中所包含化学本身的思考和探究的缺失,是值得认真研究和改进的一个重要方面。

为了加深对上述论述的理解,选取一些不能用类似方法制取氧气的化学体系进行对比,这是通过实验学习化学的重要途径。有比较才能有鉴别,其间的相似及差异的发现和比较,是通过实验学习化学的有效方法。这种认知过程虽然偏于感性,但是却生动而具体,更容易引发学生的学习兴趣。最简单的选择莫过于参照实验中用于加热和作为反应容器之用的玻璃仪器,只要想到,以二氧化硅为主要组分的玻璃,其中也包含有氧,却能够经历整个反应过程而安全无恙!二者之间的差别所形成的鲜明对照,可以使得学生在物质性质取决于它的组成与结构,以及物质的变化可以用外界条件来控制这两个方面有了实际的体验,从而体现出初中化学的启蒙作用。如果把探究的视角扩展到水、石英砂和陶瓷,内涵就更丰富了。

在书写反应方程、绘制仪器装置简图、叙述所观察到的实验现象的同时,还可以引导学生思考和研讨以下的问题。

(1)在这个实验中,通过氧气的实验室制取和对氧气性质的探究,你对氧气的性质有了哪些认识?和你此前对氧气的认识相比,是否基本一致?又有了哪些新的认识?

(2)在这个实验中,我们有了把氧从含氧化合物中分离出来,和通过反应(如氧化、燃烧)使氧进入生成的含氧化合物两个方面的体验,你对化学元素论是否有了新的体会?

(3)如果有人说,只要化学物质的组成中含有氧元素,就一定可以从它制得氧气。你同意这种说法吗?为什么同意或不同意?如果不完全同意,请试着给出一个你认为更合理的说法。

(4)带火星的木条、细细的铁丝等在空气中和在纯氧中氧化(或燃烧)时,发生反应的物质相同(化学反应式也相同),为什么现象并不相同?

(5)类似于上面的事例,在日常生活中并不少见,你能够举出几个实例吗?

(6)综合(3)和(4)的事例,你能够得出一个具有普遍性的结论吗?试一试,好吗?

2.2 二氧化碳的实验室制取与性质实验

这是又一个用实验室方法制备气体物质的化学实验。因为气体性质不同,所以收集方法也有所不同。故尔在学习化学时,应当着重于发现和利用物质之间的差异,这种差异无论是基于物理性质或化学性质,都可以成为选取对化学物质进行制取、分离、提纯和鉴别方法的基础。二氧化碳的实验室制取,和氧气制备时相同之处,在于产物取自含有所需元素的反应物;它们之间的不同,则在于所用的大理石或石灰石来自自然界,而非化学试剂(可视为纯净物),组成比较复杂,通常含有钙、碳和氧三种元素(碳酸钙是主要成分)以外的其他元素(如硅、铝等)。如果以它们为原料直接制备二氧化碳气体,需要采用高温焙烧的方法,但是利用一般的化学方法则在常温下就可以制得。从而说明在实现物质转化时,化学可以提供更多的选择性。所用方法可以不同,但是依据的最基本原理却是相通的。因为化学元素在化学反应中不会改变,所以通过物质间元素的转移、交换、或重新组合,就有可能实现所期望的物质转化。如果把实验中二氧化碳的生成和二氧化碳与石灰水的反应,仅仅当成两个孤立的化学事例,而不是引导学生把它们看成是一个整体,体会其中包括的化学元素观和对化学元素观的运用,也就达不到通过实验学习化学的预期。二氧化碳和氧化钙之间的结合和分离,在实验室中用最简单的仪器和普通的试剂就可以实现,充分体现了科学技术的价值,化学难道不是非常有趣吗?

火山喷出的气体中含有大量的二氧化碳,动植物的代谢产物中也含有二氧化碳,但是依靠化石燃料作为动力的生产与生活过程是目前排向大气的二氧化碳的主体。由于二氧化碳是一种重要的温室气体,所以“减碳”成为环境保护的重要措施之一。在现有的措施中,减少化石燃料的使用量和增加地表植被面积已达成共识。因为气体物质在水中的溶解度正比于所承受的压力(你在生活中有此体验吗?),所以在高压下将二氧化碳溶入深层海水中;利用化学反应使二氧化碳转变为有机塑料;利用人工光合作用,使二氧化碳转化为糖类;利用太阳能使二氧化碳和水转化成有机化合物等方案,都成为化学家的热门研究课题。有些设想看来有点匪夷所思,其实它们都有相同的科学依据,那就是化学元素论和物质的性质决定于它们的组成和结构的基本化学原理。所以学了化学你便有了进入复杂的物质世界之门的钥匙,你的奇思妙想将有理可循也将更加符合实际,因而行动更为有效。

通过这个实验还可以引导学生思考或探究以下问题:

(1)实验证明,由石灰石得到的石灰,制成石灰水或石灰浆后,可以很好地吸收二氧化碳,并生成固态沉淀。这个方法可以用于环境保护吗?

(2)这个实验也可以成为由并不纯净的石灰石或大理石为原料,制备纯净的碳酸钙的一种方法。也就是一种可用以提纯碳酸钙的化学方法。从所依据的原理和化学基本概念着眼,和粗盐提纯相比,二者之间有什么差别,又各有什么特点?

(3)二氧化碳中含有氧,也含有碳,为什么反而可以用来灭火?可是镁条不仅能够在空气和氧气中燃烧,也能在二氧化碳中燃烧。从这两件看起来似乎互相矛盾的事实,你能够得出什么结论?

(4)有人建议利用太阳能来实现如下的反应:式中hν代表光子。

2CO2+4H2O+hν---2CH3OH+3O2

2CO2+3H2O+hν--- C2H5OH+3O2

CO2+2H2O+hν--- CH4+2O2

……等等。燃烧产物在吸收光子的能量之后,又可以转化成为燃料,这是多么有趣的设想!但是从原理上看,不过是植物光合作用的另一种模拟方案而已。这是化学家在了解自然现象的化学本质之后受到的启发,向大自然学习,也是一种有益的探究思维方式。

①你认为这些设想合理吗?符合质量守恒定律和能量守恒定律吗?为什么不同于永动机设计(后者被认为是违背科学原理的)?

②通过上面的这个设想,你对在可持续发展中能源的重要性和对科学技术的评价,有了哪些新的认识?

③这是一个利用化学反应式和化学计量关系进行方案可能性探究的例子。有人认为它体现了学习和运用化学语言的必要性和意义,你同意这种看法吗?

3 从这两个化学实验还可以学到什么

上述两个实验有助于初步认识四类基本反应,也有助于初步建立化学元素观和微粒观。这两个实验虽然比较简单,如果加上镁条在二氧化碳中可以燃烧生成碳和氧化镁的演示实验(或多媒体放映),已经涵盖了课标要求的分解、化合、置换和复分解四种基本类型的化学反应。在完成实验报告时,由学生自己分别指认,四类反应的特点和反应式前后有关元素的迁移(石灰石的热分解和加酸后的复分解反应,可以视为组成中CO2的整体迁移)、结合态和自由态的相互转化、镁对二氧化碳中碳的置换,可以使得学生通过化学式和化学反应方程式获得新的体验。因为以化学元素符号组合而成的化学式和化学反应式,可以帮助学生初步建立对物质及其变化的微观视角。只要把化学式中的每个符号视为某个元素的微粒,化学变化的过程与结果看成是有关微粒的迁移、交换、化合和分解,就可以形成这种认识。实验中观察到的反应物和生成物之间的差别(此外,还有严格的化学计量关系)、变化过程中的种种现象(例如气体的产生,发热发光、体系颜色的变化,固体反应物表面的变化等),都可以成为上述微观过程的生动而直接的证明,通过实验学习化学的预期目标由此可以落在实处。

四类基本反应大致概括了利用化学变化实现物质转化和元素迁移的具体思路。亦即利用原料物质制备简单的新物质这一化学合成途径的基本思路。

通过化学途径使氧和二氧化碳由结合态转化为自由态,再通过化学途径使它们由自由态转化为结合态,和学生已经知道的自然界的氧循环和碳循环过程很相似,可以看成体现后者基本特点的最简化学模型。从而更有力地证明了化学就在我们的身边的认识。初中化学的教育价值也由此得到体现。

由于在化学反应中元素保持不变(所以反应前后,化学体系的总质量保持恒定),由此可以想到,所有的化学物质,包括废弃物在内,都有可能视为通过化学转化获取新物质时的资源。虽然由可能性进而成为现实,不仅决定于化学,还要受到能源、环境、成本和技术等方面的制约,但是这种可能性的存在是确切无疑的(已成为纳米科技的理论依据)。这是化学为人们看待和解决环境问题和资源问题时提供的新视角,也是深入理解科学技术的进步和人类社会可持续发展之间关系的一个方面。

篇3

铁是26号元素,铁是一种化学元素,它的化学符号是Fe,原子序数是26,是最常用的金属。它是过渡金属的一种,是地壳含量第二高的金属元素。铁族元素是指元素周期表中第4周期的部分元素,包括:Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni7种元素,属过渡族元素。

在宝石学中对宝石的颜色有重要的影响。它们具有相似的原子结构,在自然界中有相近的存在形式和迁移、沉淀的物理化学条件,而d层电子数的差异又往往导致这组元素在地质作用过程中产生分异,该组元素具有的变价特点也使其对环境的反映非常灵敏,因而可以利用铁族元素特征探讨地质作用过程。其中,铁族元素的丰度、存在形式、铁族元素之间的相关关系、铁族元素与其它元素之间的相关关系等地球化学参数可以提供重要的成因信息。

(来源:文章屋网 )

篇4

从植物分析结果得知,组成植物体中干物质的化学元素有几十种,其中主要的有碳、氧、氢、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铬、硼、铜、锌和钼等15种。植物需要氮、磷、钾元素的数量最多,故-般称氮、磷、钾为肥料三要素,又叫大量元素。其他元素需要量很少,故称微量元素。苗木生长所需的化学元素,即在上述范围之内。这些化学元素中的碳和氧,苗木能从空气中获得,其他化学元素都是苗木通过根系从土壤中吸收的。苗本需要氮、磷、钾的数量较多,但土壤中含量不足,如果长期缺少肥料三要素,就会严重地影响苗木正常生长,使苗木质量下降,合格苗数量大减。所以苗圃必须进行科学施肥,给圃地增加有机肥料和无机肥料来补充土壤中营养元素之不足。施肥对苗木质量的影响是显著的。

1 林木苗圃常用肥料

1.1 有机肥料

以含有机物为主的肥料叫做有机肥,如堆肥、厩肥、绿肥、泥炭、腐殖质、人类尿、家禽粪、海鸟粪、油饼和鱼粉等。有机肥料含多种元素,故称为完全肥料。因为有机质要通过土壤微生物分解,才能被植物吸收利用,肥效慢,故又称迟效肥料。有机肥含大量有机质,改良土壤的效果好,肥效长,能保持2-3年。有机肥料施于粘土中,能改良土壤的通气性;施于沙土中,即增加沙土的有机质,又能提高保水性能;有机肥给土壤增加有机物,利于土壤微生物生活,使土壤微生物繁殖旺盛;有机肥分解时产生有机酸,能分解无机磷,有机物在土壤中利于土壤形成团粒结构。有机肥料所起的这些作用是矿物质肥料所没有的。所以它是提高土壤肥力,提高苗木质量与合格苗产量不可缺少的肥料。

1.2 无机肥料

无机肥料又称化学肥料或矿物质肥料。其大部分是工业产品,不含有机质,营养元素含量高,主要成分能溶于水,或容易变为能被苗木吸收的成分,肥效快。大部分无机肥料用于速效肥,如氮、磷、钾肥等。

(1)氮肥。有硫酸铵(生理酸性)、碳酸氢铵(接近中性)、硝酸铵(中性)、尿素(中性)、氨水(弱碱性)、硝酸铵钙(弱碱性)和石灰氮(碱性)等。(2)磷肥。有过磷酸钙(酸性)、钙镁磷肥(微碱性)、磷矿粉肥(弱酸性)、骨粉等。(3)钾肥。有氯化钾(生理酸性)、硫酸钾(生理酸性)等。(4)颗粒肥料。又叫粒状肥料。用硫酸铵、过磷酸钙和硫酸钾或其他钾盐,与经过干燥粉碎的泥炭土配合,加热而制成。因肥料养分被泥炭的腐殖胶体所吸收,在土壤中养分淋失较少,减少了土壤的固定,提高了肥效而且持久。施在土壤中的养分,如磷酸变成不可给态的少,因而能提高磷的肥效25%-100%。(5)复合化肥。又叫多质化肥或多元化肥。肥料中含有2种或2种以上的化学营养元素。如磷酸铵含有磷和氮2种元素;硝酸钾含氮和钾2种元素,氨化过磷酸钙含磷和氮2种元素。现又有用氮、磷(可溶性磷酸和水溶性磷酸)和水溶性钾等制成各种类型的复合化肥。这种复合化肥有效成分虽然是水溶性的,但是溶解缓慢,具有能长期供苗木吸收利用的效果。使用复合化肥的注意事项有3点:其一,必须与堆肥和绿肥等有机肥料同时使用;其二,复合化肥是水活性的肥料,用作基肥和追肥均可,但追肥不能在苗木生长后期使用,以防引起徒长;其三,对于生理酸性和中性反应的复合化肥,因含氨态氮和水溶性磷酸,不能与碱性肥料,如石灰和草木灰等配合使用,要间隔数日再用石灰等碱性肥科。(6)微量元素肥料。铁、硼、锰、铜、锌和钼等肥料,由于苗木需要量很少,一般土壤中的含量能满足苗木的需要、所以不作为必需的肥料。但是,有些土壤有时也会出现缺少微量元素的症状,故有时需要用微量元素进行施肥。a.硫酸亚铁。又叫皂矾。可溶于水而易氧化,对于防治缺素症,有一定效果。在石灰岩土壤和石灰性冲积土壤上培育刺槐、杨树以及湿地松苗等,有时会因缺铁出现黄化症状,用硫酸亚铁根外追施,都取得良好效果。b.硼、锰、铜、锌和钼。这些微量元素,苗木需要量更小,所以一般用它们的水溶性化合物如硼酸、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、钼酸铵等进行根外追肥。(7)硫黄、石膏和石灰。在碱性土壤中,磷容易被固定,苗木不易吸收。铁大部分也成为难溶性的氧化物,常出现缺元素的失绿症状。除此之外,土壤的通透性不良,也不利于土壤微生物繁殖,使苗木生长不良。在碱土上施用硫黄或石膏有调节土壤酸碱度的作用,能改善土壤的物理性状,再配合其他措施,如选用酸性肥料,大量施有机肥料等改良土壤措施,效果也较好。在酸性土壤中,土壤中的营养元素如氮、磷、钾、钙和镁等的利用率降低,甚至能发生缺乏营养的症状,酸性土壤的物理性状不好,枯而板硬,通气排水不良,不利于苗木的生长和微生物的繁殖。

为改善上述条件,在酸性土壤上施用石灰,能调节土镶的酸度和结构。并配合其他措施,如大量施用有机肥料、选用碱性肥料和接种土壤微生物等改良土壤措施,给土壤微生物和苗木生长创造有利条件,对提高苗木质量与合格苗产量是有效的。

1.3 微生物肥料

微生物肥料是利用土壤中对苗木生长有益的微生物,经过培养而制成的各种菌剂肥料的总称。它包括:固氮菌、根密菌、磷化细菌和钾细菌等各种细菌肥料和菌根真菌照料。

2 林木苗圃选用肥料的原则

选用肥料必须符合苗圃地的土壤条件、气候条件和树种特性。

2.1 坚持以有机肥为主的原则

有机肥料,如厩肥、堆肥和绿肥是维持土壤肥力最好的肥料。为了改良土壤,提高土镶肥力,必须大量施用有机肥料。质地疏松的或粘的土壤,都要以有机肥料为主。如果以化学肥料为主、时间久了会使土壤物理性质恶化,土壤板结而硬化。这样的土壤缺乏有机质.通气不良,肥力下降,将成为不毛之地。育苗地也不例外,应以有机肥为主,有机肥料与无机肥料配合使用。

2.2 根据土壤酸碱度选用肥料

酸性土壤要用碱性肥料,氮素肥料选用硝态氮较好。在酸性土壤中的磷更易被土壤固定,钾、钙和氧化镁等元素易流失,故应施用钙镁磷肥和磷矿粉等磷肥以及草木灰、可溶性钾盐或石灰等。碱性土壤要用酸性肥料,氮素肥料以氨态氮肥如硫酸铵或氯化铵效果较好。在碱性土壤中,碱容易被固定,不易被苗木吸收利用,选用肥科时,选水溶性磷肥,如过磷酸钙或磷酸铵等。

2.3 根据气候条只选用肥料

在气候温暖而多雨地区,有机质分解快,有机养分易淋失。施有机肥时宜用半腐熟的有机肥料;追肥次数宜多,每次用量宜少。在气候寒冷地区,有机质分解较慢,用有机肥料的腐熟程度可高些,但不要腐熟过度,以免损失氮素。因降水量少,无机养分淋失较少,追肥次数可比上述情况少,每次的用量可适当增多。

篇5

地球化学的理论与方法,在许多领域都得到广泛应用,由此形成了许多地球化学的分支学科。

分支学科一:找矿地球化学

人类发展所需的资源90%以上来自自然矿产,矿床的形成就是一个地球化学过程,只不过是多种因素耦合在一起的结果。绝大部分矿床在地表以下,人们不能凭肉眼直接观察到矿床,为了探寻地表以下的盲矿体,就必须采用一些有效的方法技术,而找矿地球化学就是一种有效的方法。它是通过系统地采集样品(包括岩石、土壤、水乃至气体等介质),分析这些样品的地球化学指标(包括元素含量、氧化还原电位、酸碱度等),找出地球化学指标异常地段,进而发现矿体。当今,找矿难度越来越大(主要是找矿深度增大),地球化学找矿所起的作用越来越重要。

在用地球化学方法与理论开展找矿时,有时为了总结找矿规律,需要查明地质体的形成时代,人们常用同位素地球化学技术。该技术是从核物理学领域引进的,它的理论基础是放射性同位素的衰变定理(N=Noe-t ,这里N是放射性元素衰变以后所形成的子体数量,No 是未衰变时母体的原子数,λ是衰变常数,t是衰变的时间),这为我们探索地质体的形成年龄和某些地质事件发生的年龄提供了有效手段。

分支学科二:农业地球化学

农业地球化学主要研究土壤的化学组分与农作物生长发育的关系,它是地球化学与土壤学、农业学的结合。大部分人都知道,农作物的生长主要受气候的影响,不同气候带内,农作物的种类是不同的。但在相同的气候背景条件区域内,有些地段适宜某些农作物生长,而不适宜另外的农作物生长,甚至在很小的范围内,同类作物的果实,其品质有很大差异。例如,各种农特产就是如此。这主要与土壤的性质有关,而土壤的性质又取决于土壤的化学成分。因此,研究土壤的化学成分与农作物的关系,对于改良农作物的品质、提高产量具有重要作用。

当前,由于在农业生产过程中,为了提高产量,往往施放了很多化肥,有些化肥对土壤性质起到一个破坏作用。例如,使土壤酸化、碱化或结板。应用地球化学的方法,查明土壤的化学成分,根据土壤所含元素的贫富“对症下药”,即可起到提高经济效益与改良土壤性质的双重效果。在近代农业规划中,前期进行农业地球化学研究是很有必要的。

分支学科三:生态地球化学

在人类生态环境中,存在一个化学元素的循环系统,而生态系统就是其中重要的一环。有些元素从土壤、水体和空气中进入生物体系,人类在食用生物的过程中又吸收了这些元素,经人体消化,有些元素被人体吸收,转变为人体的组成部分或能量,部分又被排泄出来,然后又进入化学元素的循环体系中。被人体吸收的元素一部分对人体是有益的,也是人体必需的,一部分可能对人体有害,从而引起各种疾病。因此,要采取措施,使人体尽量吸收有益元素、减少有害元素的吸收,就要应用元素的生态地球化学理论与方法,开展环境生态地球化学评价,研究元素对人体的生物作用机理,可改善人类生活环境和促进人类健康。

分支学科四:环境地球化学

环境地球化学是环境科学与地球化学结合而形成的地球化学分支。主要研究人类环境中元素的地球化学行为,为环境保护和治理提供技术支撑。

随着人类活动日益加速与扩大,对环境的影响越来越大,这种影响很多是破坏性的、和人类与自然的和谐共存是相悖的。环境破坏主要的表现形式之一就是环境污染,而环境污染是一些人为的化学元素和化合物叠加在自然界的物质基础之上,而环境地球化学的主要任务就是查明那些对人类健康影响有密切关系的元素在土壤、岩石、水体、空气等介质中的含量与演化规律,查明区域环境地球化学特征,揭示地方性疾病发生的原因,为保护和治理环境提供技术支撑,为城市规划提供科学依据。环境地球化学日趋重要是必然趋势。

分支学科五:宇宙地球化学

按地球化学的定义,研究宇宙的化学成分及特点不属于地球化学的范畴,但生活在地球上的人类要对宇宙进行研究,因此把研究宇宙的化学成分与规律也作为地球化学的一个分支。

宇宙地球化学主要研究天体的化学成分、演化规律和对地球的影响以及探索宇宙的起因。

我国几年前开展的“嫦娥工程”共包含4个系统,其中一个是地面应用系统(即宇宙地球化学),这个系统主要对月球的物质组成(包括矿物组成和化学组成)进行研究,查明月球物质的化学成分及赋存状态,为人类未来开发利用月球资源、探索月球的起因及演化趋势提供依据,也为研究宇宙演化提供线索。由此可见,地球化学理论与方法在近代科学技术领域的重要性。

综上所述,作为与人类生存发展密不可分的地球化学学科,随着人类的发展将起到越来越重要的作用。

随着人类对未知领域探索的不断进展,对地球化学理论与技术的需求也会与日俱增。人类活动空间日益扩大,“上天、下海、进极”就是明显的例证。在探索宇宙、深海资源、极地资源与对人类的影响都离不开地球化学。在这些前缘活动中,地球化学的理论与方法是最重要的支撑。

此外,地球化学还可对某些特定的地质(史)事件研究起到决定性作用,如地球上的恐龙灭绝事件,只能依靠地球化学研究得出结论。

篇6

随着我国科学技术的发展,各种新型管材不断出现,给我国管道建设事业带来了新的发展方向。但是,新材料的质量以及使用效果到底是否适合现在的施工要求,这还需要进行进一步的检验。管材检验是保证管材生产质量的关键性手段,对于合理选择管材、质量改进、工艺完善、工程设计有着重要的意义。管材检验的目的在于保证管材的质量,检验的内容主要包括力学性能检验、化学成分分析、承压参数等。检验人员必须要严格按照相关的检验要求对管材进行检验,要自主创新检验办法,提高检验技术和水平,提高质量检验的准确性,缩短检验工作的时间,保证管材检验工作的效率。目前我国工程建设中主要使用的管材类型有金属管材和塑料管材,针对不同的管材,其检验标准也不同。本文首先对金属管材的检验进行了阐述,然后再对塑料管材的检验进行了阐述,期望通过本文的分析,能够帮助读者对我国管材检验工作有更加深刻的认识。

一、管材的检验项目以及使用条件

针对不同的管材品种,其检验项目也不一致,每种管材都必须要按照规定的检验项目进行检验。同时,不同的管材,其要求的使用条件也存在着不同。因此在实际的应用过程中,必须根据具体情况,选择合适的管材。表1是针对常用的10种金属管材,列举了其需要检验的项目。

二、金属管材的检验

针对金属管材来说,检验方法有很多。不同的检验方法以及检验标准,用于同一检验项目时,其对应的技术指标都有着差异。比如金相组织分析、化学成分分析、热处理检验、力学性能检验等,不同检验项目都有其对应的评定标准。这些标准都是强制性的,不达标便可认定为不合格。检验工作的标准化建设是重要的执行策略,不论是检验方法、工艺规程,还是检验操作,其标准化建设,对于管材检验质量的提升都有着重要的作用。下文对几种常见的检验标准进行阐述:

(一)力学性能检验

力学性能,顾名思义,就是给金属管材的样件施加外力,然后根据所得数据,对管材样件的能力进行分析。其中,拉伸试验是常用到的检验方法,所有金属管材都需要进行拉伸试验来检验其质量。目前,在金属管材检验中,常以拉伸性能来评定管材的质量。

1.钢质管材的拉伸试验

钢质管材的拉伸试验主要是检验钢的塑性以及强度。强度是指抵抗断裂以及变形的能力,塑性是指能够承受变形而不破坏完整性的能力。根据标准的要求,如果钢质管材具有一定的强度,那么就必须同时要具备较好的塑性,只有这样才能够防止钢质管材过硬或是太脆。尤其是对于需要进行变形加工的钢质管材,必须要具备极高的塑性。在进行力学性能检验的过程中,必须要重视对其强度以及塑性的检验,一旦发现不符合要求的情况,就不得使用,否则便会缩短管材的寿命。

2.硬度

硬度是衡量金属管材软硬程度的指标,对于抵抗局部塑性变形有着极其重要的作用。

3.冲击试验

冲击试验是测定管材冲击吸收功的主要手段。冲击吸收功是指管材试样在承受一次冲击并断裂的情况下所吸收的功。管材的冲击吸收功越大,证明其抵抗冲击的能力就越强,反之就越容易折断。一般来说,根据冲击试验的温度而言,冲击吸收功可分为常温冲击吸收功、高温冲击吸收功、低温冲击吸收功。

(二)化学成分分析

化学成分分析的目的是为了测定钢质管材化学元素的含量。要确定管材的化学元素含量是否符合国家的要求,只有这个试验才能达到目的。例如碳钢管材,其主要的化学元素有C、S、Mn、Si、P五种;合金钢管不仅具有C、S、Mn、Si、P五种化学元素,还有Cr、Ti、Ni。

三、塑料管材的检验

随着科学技术的发展,塑料管材在我国的应用范围越来越广。相比于金属管材而言,塑料管材的优点极为突出,首先,塑料管的安装方便快捷,而且经济适用,对环境造成的污染极小。其次,塑料管材的重量轻,某些塑料管材的重量只有铁管的1/8,而且塑料管材不会被锈蚀,安全卫生。第三,塑料管材的保温性能较好,使用寿命极长。第四,不论使用多久时间,塑料管材的内壁都会光滑如初,流阻小,不会如铁质管材那般因为锈蚀,导致内壁出现垢结,流阻增加,水流速度变慢。这些优点使得塑料管材在建材市场上得到了迅速的推广和使用,目前常用的塑料管材有PVC-U管、铝塑复合压力管(PAP)、PP-R管、双壁波纹管等。当然,塑料管材的质量检验工作也是必不可少的,除了要对塑料管材进行力学性能检

验、化学元素分析以外,还要对其进行尺寸测量、坠落试验、扁平试验、烘箱试验、熔体流动速率试验、二氯甲烷浸渍试验、弯曲试验、氧指数检验、密度检测、纵向回缩率检测、承压参数检测等等。

(一)抗冲击性能检验

抗冲击性能检验是塑料管材的重要检验项目,经过对GB/F5836.1-92管材进行落锤冲击试验后得知,一次性便可通过冲击试验的管材不足50%,甚至有些管材仅经过十次冲击之后就会完全破裂。由此可见,我国塑料管材的抗冲击性能相对较差。在今后的塑料管材检验中,必须要重视对这方面的控制,逐渐提高我国塑料管材的抗冲击性能。

(二)承压参数检验

承压参数检验也是塑料管材检验工作中的一项重要指标。根据管材公称直径、检验温度的不同,对管材承压能力的要求也不同。不同管材,其承压参数检验的执行标准有着较大的差异。本文对PP管、PE-X管、PB管、PVC-U管以及铝塑复合管等常用的塑料管材进行承压参数的描述(如表2)所示。

四、结束语

总而言之,管材质量的高低直接影响着工程建设的质量,如果管材质量出问题,就证明质检部没有尽到相应的责任,对于这种情况必须要进行严格的处理。为了保证我国工程建设的质量,我国必须要高度重视管材检验工作。

参考文献:

[1] 王映,乌云.大型装置搬迁工程中旧管材再利用鉴定检验技术研究[J].商品与质量:学术观察,2012,(2):300-300,316.

[2] 方旭东,韩德培,李阳等.热处理对GH625合金热挤压管材组织及力学性能的影响[J].热加工工艺,2013,42(8):204-206,210.

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随着科学技术的不断发展与进步,人们的生活水平也在不断的提高,对于环境的要求也就越来越高了,在这要的条件之下原子吸收分析法应用的也越来越广了。然而,原子吸收分析法的应用也随着时间的推移弊端也越来突出,人们对于该项技术的研究也越来越深刻,下面我们就从原子吸收分析法的定义入手来简要的分析一下原子吸收分析法的干扰因素。

1 原子吸收分析法概述

原子吸收分析法概述原子吸收分析法在环境领域中的应用始于六十年代,随着仪器的发展和商品化以及使用技术水平的提高,七十年达国家已形成原子吸收的环境分析标准监测方法体系。我国自八十年代开始在重金属的标准监测方法中也加入了原子吸收分析法。原子吸收光谱法是以测量气态基态原子外层电子对共振线的吸收为基础的分析方法。该方法是一种成分分析方法,可对六十多种金属元素及某些非金属元素进行定量测定,如用火焰原子吸收法,其检测限可达10-6,而用石墨炉原子吸收法,则可达到10-9,相对标准偏差约1-2%。原子吸收分析法的测定灵敏度高,测定方法简单快速,与某些其它现代仪器分析方法相比,其设备费用较低,应用的范围日益广泛,但是它的干扰因素不是没有,有时甚至是严重的。这些干扰包括光谱干扰和非光谱干扰两大类,其中光谱干扰属于仪器内部因素,通常可以采用减小狭缝宽度、仪器调零以及利用空白溶液扣除等方法来消除其影响。而在实际使用操作中遇到的大多为非光谱干扰因素,即试样中化学、物理、电离等的干扰,这也是原子吸收分析法中最重要的干扰。

2 干扰因素以及解决办法

2.1 化学干扰

化学干扰是原子吸收光谱分析中主要的干扰因素,是指待测元素与它共存组成形成的化合物,在一般条件下未能充分离解,降低了火焰中被测元素的基态原子浓度而造成的干扰。

2.1.1 形成难离解的、稳定的化合物的情况

(1)第一种情况:在溶液中,被测元素与共存元素形成难以离解的化合物,致使参与吸收的基态原子数减少。在这种情况之下一般改变了实验的灵敏度和准确度,主要是由于化学元素之间的助燃比的差异以及各种化学溶液之间浓度的不同而造成的。

(2)第二种情况:在火焰中由于火焰温度的作用,被测原子将形成难溶的氧化物或碳化物,从而造成严重的化学干扰。例如,在空气中在一乙炔火焰中测镁,若有铝存在将产生干扰,使镁的吸光度降低。这主要是因为火焰温度的不同而造成化学对象在反应的过程之中氧化程度不同,使得反应效果不充分而造成的差异。

2.1.2 阴离子的干扰效应

在化学反应之中,一般化学元素分为阴离子与阳离子,而对于原子吸收法而言,阴离子会对该种操作带来一定的干扰作用。因为阴离子的不同会改变实验对象的熔点、沸点,从而使得原子分析方法的结果收到干扰。

2.1.3 消除干扰的措施

(1)改变火焰的温度;由于火焰温度的不同,各个元素的化学反映的发生条件也会发生变化,因此要想减少化学干扰因素就要改变火焰的温度,使之适用于所用原子的发生环境,而背离与干扰元素的发生反映条件,从而减低环境干扰的影响。

(2)加入保护剂;加入保护剂;顾名思义就是在原子吸收分析法的进行之中加入一种对所反应的原子具有保护作用的溶剂,这样就可以减少其的氧化等作用。

(3)加入释放剂(或称抑制剂);这是与加入保护剂类似而有所不同的一种方法,上述方法所加的溶剂主要是针对于反应原子而言的,而该种方法主要是针对于干扰元素而言的,加入这种释放剂之后就会是这种溶剂与干扰元素进行中和反应,这样就会减小化学干扰对于原子吸收分析法的进行了。

(4)加入缓冲剂;这是一种加入保护剂方法与加入释放剂方法的综合运用,该种方法主要是在原子吸收分析法的运行中加入一种化学试剂,是指与元素产生中和反应,减少元素的干扰作用,这样就可以大大的提高原子吸收法的运用,并提高其准确度。

2.2 电离干扰

火焰中一些元素被解高为基态原子后,还可继续电离为正离子和电子,这些离子不产生吸收,而原子吸收分析是测定基态原子对共振线的吸收。部分基态原子的电离,减少了被测基态原子的浓度,是被测元素的吸光率降低。火焰温度越高,元素的电离电位越低,电离度就越大,干扰也就越严重。对于电位低于6eV的元素,容易被电离。碱金属、碱上金属的电离电位越低,在火焰中这些元素的电离干扰就越严重。

电离干扰的消除,常用以下两种办法:

2.2.1 降低火焰温度

火焰温度的不同,电离基态原子的反应程度也就不同,所以根据火焰温度与电离基态原子之间的关系,要想减少电离干扰的程度,就要较低火焰的温度,当然也不能没有下限的降低,对于火焰的最低温度应该把握在原子吸收分析法所要求的最低温度之上,这样就可以提高该种方法的准确度了。

2.2.2 加入消电离剂

加入消电离剂是对于解决电离干扰而言最为普遍的一种方法,也是一种最为便捷的一种方法。该种方法主要是在原子吸收分析法的运行之中加入具有消电离作用的一种溶剂,通过该种溶剂的运用就可以大大的减少阴阳离子的干扰,从而可以大大的提高原子吸收法的准确度。

2.3 物理干扰

溶液中溶质的浓度或溶剂不同时,则溶液的表面张力、粘度等物理性质必然存在差别,所以溶液被雾化的效率及原子化效率都因此而变化,对吸光度的测定造成一定的影响,这就是物理干扰。其中,物理干扰因素的来源主要是标准溶液与样品溶液之间的差异。当样品溶液与标准溶液之间的差异较大时就会出现物理干扰,最终造成原子分析法的不准确,对研究结果造成一定的影响。所以为了提高原子分析方法的准确性就要排除物理干扰因素,经过相关专家以及科研人员的调查,找到了消除物理干扰的方法,其中最为普遍的有两种:配置与样品溶液组成相似的标准溶液或采用标准加入法,是消除物理干扰最常用的方法;如果样品溶液中含盐类或酸类浓度过高时,可用稀释的方法将样品溶液稀释至其干扰可以忽略为止,但应使特侧元素仍能测出为前提。

3 结束语

原子吸收方法对于环境领域是一项较为准确的、科学的方法,为此,要不断的客服它的干扰因素,使其真正的为人们所用,从而使得环境越来越好。因此要不断地发展经济,以提高科学发展水平,以新的技术水平和科学理论成果来改进技术,同时还要不断的革新技术以及干扰因素的研究,不停留在原地,在这一领域一直追求进步,最终使原子吸收分析法技术得到发展与进步,真正为社会所用。

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对于地质工作来说,岩石矿物鉴定是不可或缺的工作环节,其对于地质工作的开展有着基础性的作用。在岩石矿物鉴定过程中选择合适的鉴定方法对于岩石矿物鉴定的效率与准确率有着一定的影响。因此,针对岩石矿物鉴定的意义与方法进行研究具有一定的实际意义。

1 岩石矿物的类别与特点

岩石矿物是地球地壳中一种或多种化学元素结合形成的自然聚合物体,是地壳出现的各种地质活动下而形成的产物。岩石矿物的类别众多,导致这一现象的原因主要是由于自然界中含有不同的化学元素,并且不同的化学元素拥有不同的组合排列方式。同时,复杂多变的地质作用也导致了岩石矿物的多样化。通常来说,岩石矿物可以分为有机矿物以及无机矿物两种类别。其中有机矿物的类别较少,主要为碳氢氧化物,例如琥珀等物质。无机矿物的类别较多,更为常见,每年地球上都会新出现各种不同类型的无机矿物。相关蟮劳臣葡允荆当前已知的无机矿物已经有三四千种。有机矿物的化学成分为碳氢化合物,无机矿物的化学成分较为复杂。门捷列夫所归纳的元素周期表中涵盖了一百余种化学元素,这一百余个化学元素可以相互组合,形成多个不同的元素[1]。其中的单个元素形式的矿物类型也较为多见。铁元素、金元素、铜元素等等都可以形成自然金属矿,而多种不同的元素更加可以搭配组合成为更多的矿物元素。通常来说岩石矿物的形成大多都是由岩浆活动所导致的。岩浆中包含着不同的元素与物质,在经过高温影响下这些元素与物质会进行化学反应,从而形成多种化合物质。然而影响化合物质形成的因素众多。地壳下不同区域岩浆的化学成分都有所差异,并且岩浆在温度下降的过程中会受到外界温度、外界压力等不同因素的影响,从而导致元素出现改变,因此由岩浆形成的岩石矿物拥有众多种类。不同类别的矿物都具有其独特的外形特征以及物理、化学性质。所以,不同种类的岩石矿物同时还可以被使用在不同领域。

2 岩石矿物鉴定的意义

地质工作的开展就是为矿产勘查开发规划、建筑工程建设、生态环境保护以及地质灾害预测提供数据真实、内容全面的信息。其中,岩石矿物鉴定是最为基础的环节,对于我国地质考察工作以及掌握地质基本情况来说有着重要的意义,同时其还可以获得相关地质数据信息,对于地质行业的发展具有基础性、指导性的价值。每一种岩石矿物均为在指定的地质环境与化学物理反应下造就的。往往包括各种类型的矿物。对岩石矿物中的化学元素进行鉴定可以辨别岩石矿物种类,从而得知岩石矿物可以具体被运用在哪些领域,可以实现哪些经济价值。同时,岩石矿物鉴定工作对于找矿工作与地质开采工作来说也十分重要,岩石矿物鉴定可以明确岩矿的类型,预估矿床隐藏的开采量以及潜在的经济性,进而达到提高地质勘探工作效率的目的。同时,岩石矿物在工程地质勘查中也起到了十分关键的作用,其可以为建筑工程的设计与施工提供重要的参考,并且规范工程在施工中合理的使用自然资源,正确的优化改造不良地质情况,尽可能地避免工程对自然生态环境的损害。

3 岩石矿物鉴定的方法

3.1 试样加工

一般情况下被用于鉴定的原始矿物样品会由于种类的不同而出现不同重量,大多数在几公斤或十几公斤。然而在实际的岩石矿物鉴定工作中所使用的岩石矿物样品仅仅需要几克几克。因此,在岩石矿物鉴定工作中第一个步骤就是对岩石矿物进行加工处理,以获取试样。一般来说可以将岩石矿物研磨粉碎到一定程度,以便其分解;另外还可以通过其他经济有效的方式来获取100g为代表重量,成为样品。

3.2 定性分析

在对岩石矿物进行标准处理加工后,还需要对其进行定性与半定量的处理分析。进行定性与半定量处理分析的主要目的在于更加详尽、更加准确地了解样品中包含哪些元素,同时还可以获知元素在组合过程中各自所占据的比例。在经过定性分析后,还需要对每一项待测元素选择最为合适的检测方法以及防护策略。当前岩石矿物成分测定的方法众多,没有一种方法完全适用于全部的岩石矿物测试,因此需要根据不同的演示类型与矿物类别来选择托尼盖的处理方法[2]。目前较为常用的分析法包括色谱法、差热法、元素法、光谱法等。其中,色谱法:色谱法,又被成为色谱分析法,其是一种通过分离来进行分析处理的方法。根据物质潜在的分离机制,色谱法又可以被分为分配色谱、凝胶色谱、亲和色谱等不同类别的方法。差热法:差热分析法主要是处于某种实验温度环境下不出现其他化学反应与物理变化的物质与其相同量的未知物质在同等环境下等速温度变化结果的对比。其中,未知物质出现的任何化学与物理上的变动,都与其处于相同环境的标准物的温度信息对比,必然会出现温度暂时上升或下降的情况,如上升则为放热反应,降低则为吸热反应。元素法:元素法主要是针对特征谱线进行研究。通常来说,元素法的分析流程就是针对分类元素中的源自以及外层的电子进行分析,然后通过独特的方式将标准基态转变成为激发态,同时还需要对物质的温度变化进行详细的观察与记录,然后对所收集到的数据进行全面的分析与处理,从而了解到不同元素中所包含的原子含量以及相对浓度。光谱法:光谱法是物质在受到辐射能的影响时,物质内部所产生变化的情况,光谱法通过对物质内部量子化的变化,吸收、发射或散射辐射判断来进行分析。光谱法分为原子光谱法与分子光谱仪法,其两种鉴定方法的表现形式分别为线光谱以及带光谱[3]。

3.3 草拟鉴定方案

草拟鉴定方案所需要工作内容繁多,是最为关键的步骤。在方案的设计中需要牵涉到各种元素鉴定以及元素分离,需要鉴定人员拥有较为丰富的鉴定经验来完成。

3.4 鉴定结果的核查

在完成上述步骤后,对结果进行核查是最后一个重要环节。在这一环节中要针对岩石矿物鉴定的相关数据进行核查,对各类鉴定信息进行核实,以保证最后鉴定结果的真实性与准确性。

4 结束语

整体来说,我国在岩石矿物成分与性质的鉴定中已经获得了可喜的成绩。但是伴随着社会的进步与技术的成熟,岩石矿物鉴定工作也必须要紧跟时代的步伐,抓住进步的机会,使用先进的鉴定技术,高效、准确地对岩石矿物的成分进行分析,从而提升岩石矿物的利用率,改善岩石矿物的存储与开发。

参考文献

[1]许乃岑,沈加林,张静.X射线衍射-X射线荧光光谱-电子探针等分析测试技术在玄武岩矿物鉴定中的应用[J].岩矿测试,2015(1):75-81.

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针对国际学校学生特点,学生能听懂教师用英语讲解学科内容必须了解化学概念的基本词汇。认识化学元素及化合物的英文表达、化学概念、原理的英文表述。比如,O2(Oxygen)、氧化反应(Oxidation Reaction)等。在高中化学中基本专业词汇包括1~20号元素及其他主族元素的英文名称:常见化合物的名称及高中阶段涉及的一些化学现象的英文名称,例如二氧化碳(carbon dioxide)、氯化钠(sodium chloride)、盐酸(hydrochloric acid)、电解质(elect rolyte);一些常用的数学表达式的读法,如6.02(six point zero two);常用的单位,例如,gram、kilogram、meter等。

二、用英语逐步对化学建立系统概念

在双语学习中要追溯化学概念、原理的起源和意义。例如,原子(Atom)、分子(Molecule)、元素(Element),要对学过的化学知识进行系统的归纳整理,站在一个较高的位置,俯瞰全局,渗透“知识是联系的”概念。例如,氧化还原反应(Redox Reaction)、燃烧(Combustion)等。

三、重视实验

化学是一个以实验为基础,对于在全英授课的情况下,开展形式丰富多样的教学活动就显得尤为重要。应将科学内容应用到问题解决之中,让学生致力于问题解决、决策制定和小组讨论,以讨论、模拟、实验调查等各种丰富多彩的活动代替了简单的阅读和听课,在充满生机与活力的教学过程中获取知识;在课堂教与学中,鼓励学生尽可能利用多种机会进行交流,包括口头交流和书面交流,并且在此基础上锻炼他们小组内协作的能力,交流能力,使学生以更加主动、积极的交流方式,多样性的途径及手段,使课堂气氛更活跃。

四、结束语

化学学习是一个从量变发生到质变的过程,不积跬步,无以至千里,总之,只要学习方法正确,相信你一定会轻松地把化学学好的。

参考文献:

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这层深褐色的液体到底是什么呢?巴拉德决定弄个水落石出。于是,他又对这些液体进行试验。经过几昼夜的反复试验,巴拉德发现这些液体能够与许多金属化合,在47℃时沸腾。

最后,巴拉德终于发现这些深褐色的液体是一种还没有被发现的新化学元素,并把它取名为“muride”(在拉丁文中是“盐水”的意思)――就是现在的溴元素。巴拉德把这一发现立即向法兰西科学院报告,科学院委员会经过讨论研究把它改名为“溴”(在希腊文中是“恶臭”的意思),还将巴拉德的论文《海藻中的新元素》公开发表。

1826年的一天,德国化学家李比希从《物理和化学年报》中看到这篇论文,仔细阅读以后,感到十分懊丧。原来.在几年前,有一家化工厂送来一瓶深褐色的液体(溴),请李比希帮助化验。李比希匆忙中未作仔细地分析,便贸然确定瓶中的物质是氯化碘,随手在瓶上贴上一张“氯化碘”的标签就完事。

就这样,李比希坐失良机,失去了获得这一新元素的发现权。错失机会的李比希由此受到了极大的震动。他深深认识到对待“科学”来不得半点马虎。他决心以此为镜子,改正自己的缺点,特地将那瓶贴有“氯化碘”标签纸的瓶子放在一只他自己称为“错误的玻璃橱”里,时刻警告自己,不断从中吸取教训。

后来,李比希在谈到这件往事时,不无感慨地说道:“从那以后,除非有十分可靠的实验作为依据,否则我再也不凭空杜撰理论了。”正因为如此,李比希在后来的无机化学、有机化学、生物化学和农业化学研究中作出了一系列贡献。

相关链接

溴的价值

溴,99%存在于海洋中,约占海水的0.0065%,人们便叫溴为“海洋元素”。现今,世界上的溴,大多是从海水中提取来的。

溴是一种深褐色液体,比水重两倍多,很容易挥发,气味十分难闻。溴的蒸汽为红棕色,毒性特别大,人的眼粘膜受到刺激后,常泪流不止。因此,在军事上,将溴用作催泪剂,制造催泪弹。

溴,还有许多其他方面的用途.不过很少直接使用,一般应用的是溴的化合物。二溴乙烷加到汽油里,能够提高汽油的防震性能;亚溴酸钠是一种氧化剂,用在纺织物的退浆、染色、氧化等方面,效果比红矾和双氧水优越。溴的有机化合物中,有的有优异的抗氧化性能,具有不燃性,可以用作阻燃剂。在有机化学中,那些溴苯、溴仿、溴萘、溴乙烷等,都是常用的试剂。

溴也是一种贵重的制药原料。制造金霉素、氯霉素和四环素一类抗菌素都离不开溴;消毒用的红药水缺少不了溴;用作镇静剂的三澳片含有溴化物。

灯管中充有溴化合物的溴钨灯。是一种新型的电光源。溴钨灯通电后钨丝被加热,高温的钨丝会蒸发出钨原子,并在温度较低的灯泡壁处与溴化合成溴化钨。呈蒸汽状态的溴化钨,在温度较高的灯丝处又分解为溴和钨。如此不断循环。大大减少了灯泡的发黑和钨丝的蒸发。提高了灯泡的光效和寿命,因而溴钨灯被广泛用于电影的放映和摄影的照明。

科技短波

我国最大容量移相变压器研制成功

篇11

近年来,分析化学领域得到了长足的进步,其中,形态分析作为其中的重要领域,发展迅猛。其中,尤其是联用技术,以色谱分离技术和电感耦合等离子-质谱的联用为典型代表,促进了分析化学的发展,但是,由于多种因素的干扰,联用技术难以在常规实验室推广。因此,较为简单、廉价、易于推广的形态分析方法应运而生,通过其应用,可以有效降低元素形态信息中的费用消耗,样品效率也得到有效提升。虽然其并不完美,但是仍然在水样、食品和环境监测领域发挥着重要作用。

1 液相萃取

1.1 溶剂萃取

溶液萃取是分析化学中的最为历史悠久的富集和分离技术之一,在螯合剂(络合剂)的作用下,对某种化学元素进行选择性螯合(络合),从而获取目标元素。常用的螯合剂主要包括PAN、APDC、DDTP、TAN、5-Br-PADAP等,萃取剂主要包括MIBK、甲苯、苯、二氯甲烷、三氯甲烷等。该方法设备简单、成本低廉、分离效率高,但是手工操作繁重,有机溶剂有毒、易燃、易挥发的性质难以控制。随着技术的进步,有机溶剂的使用率不断降低,避免了对环境的污染,其应用也一直处于重要位置。

1.2 浊点萃取

该技术的原理是非离子型表面活性剂溶液的浊点现象和胶束增溶效应,在这种萃取技术下,金属离子在螯合剂的作用下,与之发生化学反应,生成疏水性的螯合物,与表面活性剂的疏水基团结合,被萃取进入表面活性剂相,经过离心、分离、稀释、溶解,对表面活性剂相进行分析物的分析与测定。在该技术下,根据不同元素的离子化学性质,能够有效实现萃取分离,完成元素形态分析。

1.3 微萃取技术

随着新技术的发展,微型化逐渐成为主流趋势。单滴微萃取和分散液液微萃取均是目前常用的萃取方法。前者在操作过程中需要选择一定量的样品溶液,放置于萃取容器,并用密封膜进行密封,然后用电磁搅拌器进行搅拌,用微量注射器进行萃取剂的吸取,并将其固定在萃取容器的上方位置,注射器将萃取剂推入萃取容器,进行萃取,在萃取过程中加入一定数量的螯合剂能够有效增加萃取效果。而分散液液微萃取是新世纪以来的一项新兴技术,在有机萃取剂的作用下,促使溶液形成微滴,从而使得萃取剂与样品的接触面积大大增加,提高了萃取的富集效果。在该种方法下,可以通过差值法来进一步测定元素的含量,根据不同价态的元素不同的特点,可以获得准确的含量值。

2 固相萃取

在固相萃取中,选择吸附材料对于萃取效果意义重大。在这一过程中,常用的萃取剂往往包括硅胶、有机聚合物等,这些材料具有比表面积大、吸附容量大、化学性质稳定等特点,在元素形态分析中应用广泛。

2.1 螯合型材料

将螯合或络合反应与固相萃取相结合,是常见的固相萃取方法,在螯合基团与金属离子的配位作用下,溶液中的金属离子可以直接得到螯合,通过化学反应在基体上形成螯合基团,并成功与金属离子键合,对于吸附剂的应用选择性具有明显的推动性。在这种方法下,比较容易实现的就是利用硅胶等已有基体进行操作,在表面引入螯合基团,操作更加便捷,在元素形态分析中的实践性更强。

2.2 纳米材料

纳米材料是新兴的材料,是随着科技的进步发展而来的微观结构,该种材料在一维方向具有纳米尺度范围,由于其比表面积大,相邻原子之间缺乏原子的键入,不饱和性十分明显,化学活性突出,因而具有明显的吸附能力和容量。将其应用于固相萃取,比较普遍的材料为碳纳米材料以及纳米ZrO2/B2O3,TiO2等。

2.3 分子印迹技术材料

随着高分子合成、分子识别、分子设计、仿生学等的发展,分子印迹逐渐发展,并逐渐成为了制备分子识别功能材料的核心技术。在这一技术下,能够保证材料按照模板分子进行制作,对于共存元素的消除以及避免对目标物的干扰具有划时代的意义。这一特点也应用于元素形态分析方面,在合成固相萃取吸附剂的过程中,通过印迹技术材料形成印迹聚合物,利用其高选择性实现对目标分子的识别和吸附,国内外很多研究报道已经证明了其效果的显著性。

2.4 生物材料

在固相萃取技术下,生物材料也常常作为吸附剂应用于萃取工作的实践中,这是因为生物吸附材料中一般都会具有氨基、羟基、羧基、酰胺基等多种官能团,这些基团的存在使得生物材料对金属离子具有了明显的吸附性能,因而能够在固相萃取中得到大力推广。目前,应用日渐成熟的该种材料主要有酵母、藻类、纤维素、细菌等。

3 其他萃取方法

在实践中,以氢化物为基础对元素形态进行测定也是常用的方法,其中硼氢化钠或硼氢化钾是常用的还原剂,在气态氢化物的检测中作为常用还原剂应用广泛。将氢化物发生技术与原子荧光光谱相结合,可以轻松实现对元素形态的分析。此外,共沉淀法也是常用的方法,通过共沉淀剂的使用,促进被测对象的共沉淀分离或富集,有效实现萃取结果;而蒸馏法也是形态分析中的常用方法,主要是利用了沸点的不同,对元素进行有选择性地蒸馏和分离,简单可行,但是需要在整个过程中严格控制温度和压力。

4 结语

元素形态分析作为分析化学的重要领域,发展迅猛,其中,尤其以色谱分离技术和电感耦合等离子-质谱的联用技术为典型代表,标志着元素形态分析的现阶段最高成就,但是,却无法克服经济性和普及性方面的问题,因此,需要借助非色谱分离技术进行样品的处理。现阶段,多种元素形态分析方法的使用,实现了对多元素的快速测定,对于提高元素信息准确性、灵敏度等具有重要意义,但是大量有机溶液的使用不符合绿色化学的基本准则,所以离子液体、超临界流萃取等新技术的发展前景更被人们所看好。

参考文献: