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電化學(xué)分析

時(shí)間:2023-06-02 09:21:04

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電化學(xué)分析,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

電化學(xué)分析

第1篇

關(guān)鍵詞電化學(xué)分析法; 偶氮二甲酰胺; Nafion膜電極; 熱溶液; 面粉

1引 言

偶氮二甲酰胺(ADC)是一種白色或者淡黃色粉末,在工業(yè)中常用其作發(fā)泡劑,用于生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)墊、橡膠鞋底等商品,增加產(chǎn)品的彈性。由于ADC能增強(qiáng)面團(tuán)的柔韌性和強(qiáng)度,兼有漂白的作用,使面食有更好的外觀和口感,可能作為添加劑用于食品工業(yè)[1~3]。美國允許使用ADC作為食品添加劑,規(guī)定面粉中的最大使用量是0.045 g/kg[2]。然而,有研究表明ADC破壞面粉中的維生素,影響人體對(duì)鈣質(zhì)的吸收,其代謝物可能損害人體的重要臟器,從而誘發(fā)癌癥[4,5]。歐盟、新西m、澳洲、英國、新加坡和日本等國家和地區(qū)都已禁止在食品中使用ADC。鑒于ADC可能帶來的危害,我國制定的《GB27602011食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定ADC作為添加劑在面粉中的使用限量是0.045 g/kg[3],因此檢測面粉中的ADC是否超標(biāo)使用具有重要的意義。由于偶氮甲酰胺極性很強(qiáng),微溶于水、醇和丙酮等試劑,致其檢測方法種類偏少且研究進(jìn)展緩慢。現(xiàn)有的高效液相色譜法操作繁雜,而且在反復(fù)洗脫的過程中,ADC 可能復(fù)溶不完全或發(fā)生降解,導(dǎo)致回收率偏低[6]。雖然也有一些其它測定ADC的方法,但基本都是與HPLC聯(lián)用的技術(shù)[1,7],以及毛細(xì)管電泳等方法[8,9],這些方法并沒有很好地解決原有的問題。另外,大型儀器的使用會(huì)增加測試成本,不利于實(shí)時(shí)和現(xiàn)場分析。發(fā)展測定ADC的電化學(xué)分析法,不僅能以低成本、快速、簡便的技術(shù)檢測ADC,也會(huì)給發(fā)展其它檢測ADC的方法帶來新思路。基于此,本研究采用加熱試液的溫度來增加ADC的溶解度,用Nafion膜電極(Nafion/GCE)富集ADC,建立了ADC的電化學(xué)分析法。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1儀器與試劑

TU1901雙光束紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限公司); CS501型超級(jí)恒溫水浴(重慶實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠); CHI 760E和CHI832B型電化學(xué)工作站(上海辰華儀器有限公司)。由玻碳電極(GCE,直徑3.0 mm)為基底電極制備的Nafion膜電極為工作電極,飽和甘汞電極為參比電極,鉑絲為對(duì)電極,組成三電極工作系統(tǒng)。

Nafion(5%乙醇溶液,Sigma公司),用無水乙醇稀釋10倍,作為電極的修飾液; ADC(純度98%)、氨基脲(純度 98%)和呋喃西林(純度98%),購于百靈威化學(xué)技術(shù)有限公司,用磷酸鹽緩沖溶液分別配成濃度為1.0×10

2.4實(shí)驗(yàn)方法

將適量ADC標(biāo)準(zhǔn)品或樣品溶液與PBS (pH 6.0)混合后置于水浴電解池中,控制水溫(80±0.2)℃。連接Nafion膜電極、參比電極和對(duì)電極至電化學(xué)工作站。經(jīng)開路攪拌富集3 min后,靜置30 s。設(shè)定電位掃描范圍0~0.50 V,記錄ADC在Nafion膜電極上的差分脈沖伏安(DPV)曲線,以電流強(qiáng)度定量ADC的濃度。再次測量前,需用PBS清洗電極至空白值。

3結(jié)果和討論

3.1Nafion膜電極的電化學(xué)表征

Nafion膜是一種聚四氟乙烯的陽離子交換膜,具有耐熱、耐腐蝕、強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用在化學(xué)修飾電極和電化學(xué)分析的研究中[10,11]。Nafion膜本身不具有電活性,但是它含有大量SO

3.2溫度對(duì)偶氮二甲酰胺溶解度的影響

ADC是一種極性很強(qiáng)的偶氮化合物,由于在常溫水中溶解度很低,很難觀察到在裸電極上的還原反應(yīng)。但是,加熱溶劑會(huì)提高ADC的溶解度[12]。不同溫度下ADC溶液的紫外吸收曲線(圖3)表明[2],隨著溫度由25℃, 50℃, 80℃和90℃順次升高,其在245 nm處的特征峰隨之增強(qiáng),表明ADC溶解度的溫度效應(yīng)非常明顯。圖4顯示了在不同溫度下,ADC分別在GCE 和Nafion膜電極上的循環(huán)伏安曲線。低溫時(shí),在GCE上觀察不到ADC的伏安響應(yīng); 當(dāng)溫度達(dá)到80℃時(shí),才出現(xiàn)微小的電流響應(yīng)。而在Nafion膜電極上,隨著溫度升高,電流響應(yīng)明顯增大; 80℃時(shí),電流響應(yīng)不再增強(qiáng); 超過90℃時(shí),電流響應(yīng)微降。這是由于Nafion膜在較高的溫度下能保持化學(xué)結(jié)構(gòu)及性能的穩(wěn)定[13],但超過80℃時(shí),Nafion膜內(nèi)部水分蒸發(fā),質(zhì)子傳遞受到較大影響,導(dǎo)致膜的阻抗增大[14]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,ADC在熱溶液中的溶解度明顯提高,合適的溫度既能使ADC充分溶解,又能保持Nafion膜電極對(duì)ADC有較好的響應(yīng)性能。因此,本實(shí)驗(yàn)利用恒溫水浴保持80℃的溫度。

3.3偶氮二甲酰胺在Nafion膜電極上的還原反應(yīng)

單偶氮化合物能在電極表面獲得2個(gè)電子和2個(gè)質(zhì)子而發(fā)生還原反應(yīng)[15]。在以不同掃描速度測得ADC的循環(huán)伏安曲線(圖5)中,ADC在Nafion膜電極上只出現(xiàn)了陰極峰,沒有陽極峰,顯然為不可逆的還原反應(yīng)。從圖5可見,隨著掃描速度的增加,峰電位Ep逐漸負(fù)移,掃速在為10~ 200 mV/s 范圍內(nèi), Ep為0.36~ 0.42 V; 同時(shí),峰電流ip隨著掃速v 的增加而增大。由ip與v的線性相關(guān)性(圖5中的插圖)可知,ADC在Nafion膜電極上的還原為表面吸附控制的電極反應(yīng)。按照Laviron方程計(jì)算[16],此反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移系數(shù)α及速率常數(shù)ks分別為0.52和0.817/s。

修飾電極表面的Nafion膜呈負(fù)電性,因而ADC在Nafion膜電極上的電化學(xué)行為與ADC的荷電狀態(tài)密切相關(guān)。由于ADC是堿性化合物,其荷電狀態(tài)取決于溶液的pH值。分別以pH=5.0, 5.5, 6.0, 6.5和7.0的磷酸鹽緩沖溶液為底液,考察了5.0×10 mol/L ADC在不同pH值緩沖溶液中的伏安響應(yīng)(圖6),發(fā)現(xiàn)ADC在Nafion膜電極上的ip隨底液pH值變化,在pH= 6.0的溶液中, ip強(qiáng)度最大,這是由于ADC的氨基在加質(zhì)子荷正電后,更容易與負(fù)電性的Nafion膜發(fā)生靜電效應(yīng),膜電極富集了ADC。同時(shí),pH 6.0的PBS可作為緩沖溶液的優(yōu)化pH值。另一方面, Ep隨底液pH值的增加而負(fù)移,在pH 5.0~7.0范圍內(nèi), Ep與pH值的線性關(guān)系為Ep=0.056pH +0.032(圖6插圖),進(jìn)一步表明ADC在Nafion膜電極上的還原反應(yīng)為式(1)所示的2質(zhì)子2電子的電極反應(yīng)。

3.5方法的重現(xiàn)性與穩(wěn)定性

盡管Nafion膜極有很好的電化學(xué)穩(wěn)定性[17],但考慮到在測試過程中,Nafion膜電極表面可能鈍化,影響樣品測定的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,所以每次測定后,需將Nafion膜電極在攪拌下置于PBS中清洗,再放入空白底液中進(jìn)行掃描,確認(rèn)洗脫完全,然后再進(jìn)行下一次測定。同一支Nafion膜電極連續(xù)重復(fù)測定3.45 μg/L ADC 7次,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于3.9%。按同樣方法制備的5支工作電極測定相同濃度ADC的RSD

3.6抗干擾性能測試和方法的應(yīng)用

除了強(qiáng)還原試劑,一般無機(jī)化合物不干擾ADC的測定。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下,以測量誤差在5%以內(nèi)為限,考察了面粉中可能存在的物質(zhì)對(duì)ADC伏安響應(yīng)的影響。分別將5.0×10

第2篇

關(guān)鍵詞:化工企業(yè);突發(fā)環(huán)境事件;應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)

突發(fā)環(huán)境事件指的是由某些社會(huì)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)或行為所導(dǎo)致的不可抗拒災(zāi)害,導(dǎo)致地下水、土壤、大氣、環(huán)境等受到嚴(yán)重污染及破壞的惡性事件。突發(fā)環(huán)境事件具有突發(fā)性、高危害性和持續(xù)性的特點(diǎn)[1],若沒有開展有效的應(yīng)急措施,可能導(dǎo)致污染范圍不斷擴(kuò)大,進(jìn)而威脅群眾身體健康。當(dāng)前,突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)主要包括光譜法、色譜及質(zhì)譜法、電化學(xué)分析法三個(gè)類型,為進(jìn)一步分析其在應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用效果,本文深入分析了三種方法在化工企業(yè)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測中的內(nèi)容和作用,具體如下。

1光譜法

光譜法指的是通過污染物的特定光譜來明確其包含的化學(xué)物質(zhì)及含量比例,具有迅速、靈敏的特點(diǎn),當(dāng)前,以光譜法為基礎(chǔ)的便攜式應(yīng)急監(jiān)測儀器的應(yīng)用最為廣泛,幾乎覆蓋了化工企業(yè)各個(gè)類型的環(huán)境介質(zhì)。光譜法主要包括紫外及可見分光光度法、紅外光譜法等。

1.1紫外及可見分光光度法

常用于化工企業(yè)水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測,化工企業(yè)的水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測項(xiàng)目主要包括化學(xué)需氧量、氨氮、硫化物、磷酸鹽及銅、鐵、鎳、總鉻、六價(jià)鉻等污染物,這些物質(zhì)分子或原子吸收特定波長光能量,通過比色測定其水樣中各個(gè)污染物的成分及比例,具有智能化高、應(yīng)用方便、抗?jié)B性好的特點(diǎn)[2],但是同時(shí)也有著成本高、準(zhǔn)確度不穩(wěn)定、容易產(chǎn)生二次污染等問題。

1.2紅外光譜法

常用于化工企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件中的有機(jī)物指標(biāo)監(jiān)測,主要指的是紅外光照射有機(jī)物時(shí),有機(jī)物分子吸收與其分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相同的紅外光得到相應(yīng)的紅外吸收光譜,進(jìn)而確定污染物內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的檢測手段。便攜式紅外分析儀的特點(diǎn)是,無需特殊處理樣品,檢測過程快速、準(zhǔn)確,后期維護(hù)成本低等,但由于其更偏向于結(jié)構(gòu)分析,導(dǎo)致檢測結(jié)果的靈敏度不高,同時(shí)容易受到空氣中水分的影響,穩(wěn)定性較差。

2色譜及質(zhì)譜法

氣相色譜法是載氣和樣品氣體一同進(jìn)入色譜柱后,樣品氣體中的不同組分先后從色譜柱中流出,經(jīng)過檢測器等儀器后得到不同組分濃度的色譜圖,并可以通過峰高和峰面積兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行定量分析。質(zhì)譜法主要鑒別污染物的種類,可對(duì)分離后的物質(zhì)進(jìn)行定性分析,一般作為氣相色譜法的補(bǔ)充技術(shù)應(yīng)用。色譜及質(zhì)譜法目前常用的應(yīng)急監(jiān)測儀器有氣相色譜儀、質(zhì)譜儀及氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀等,廣泛應(yīng)用于化工企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測分析中。(1)氣相色譜儀。該儀器具有靈活性高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。發(fā)生突發(fā)環(huán)境事件后,氣相色譜儀能夠通過對(duì)樣品的定性分析,明確事故的污染源,確認(rèn)責(zé)任者。同時(shí),和常規(guī)儀器相比,氣相色譜儀的數(shù)據(jù)庫較為龐大,可將范圍增加到半定量的標(biāo)準(zhǔn)上,準(zhǔn)確率較高。(2)質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀主要指的是離子質(zhì)荷比測量的分析方法,其原理是樣品中各組分在離子源中電離,生成帶正電荷的離子,然后在加速電場的作用下,生成離子束,在質(zhì)量分析器中將其聚焦,得到質(zhì)譜圖,完成監(jiān)測分析。質(zhì)譜儀的優(yōu)點(diǎn)在于準(zhǔn)確度高,缺點(diǎn)在于對(duì)技術(shù)人員的操作能力和經(jīng)驗(yàn)水平要求較高,容易受其他因素的影響。(3)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀將氣相色譜法高效分離能力、高靈敏度和質(zhì)譜法強(qiáng)定性能力的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化組合,彌補(bǔ)了兩種方法存在的不足,對(duì)突發(fā)環(huán)境事件的監(jiān)測能力更強(qiáng),應(yīng)用范圍更加廣泛。

3電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析法指的是通過檢測物的電化學(xué)屬性,進(jìn)行測量和表征的分析,其優(yōu)點(diǎn)在于靈敏度高、成本低,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在了突發(fā)環(huán)境事件的應(yīng)急監(jiān)測中。電化學(xué)分析法主要包括陽極溶出伏安法、離子選擇電極法等。

3.1陽極溶出伏安法

該方法主要包括了還原、沉積、氧化、溶出4個(gè)步驟,其中,還原和沉積指的是通過陽極溶出伏安儀器的作用,將水溶液中的金屬離子還原并沉積在電極上,氧化及溶出指的是將這些金屬離子氧化及溶出,得出峰電位及峰面積,從而進(jìn)行定性和定量分析。陽極溶出伏安法的特點(diǎn)在于準(zhǔn)確度和靈敏度高、自動(dòng)化程度高、體積小、費(fèi)用低等。目前,隨著化工企業(yè)污染物種類的不斷增多,針對(duì)其金屬指標(biāo)的監(jiān)測需求也日益增大,各陽極溶出伏安法儀器監(jiān)測能力不斷增強(qiáng),應(yīng)用效果也在不斷地改善。

3.2離子選擇電極法

該方法指的是根據(jù)膜電勢(shì)來測定溶液中的離子活性,得出化學(xué)成分濃度的電化學(xué)性質(zhì),主要由參比電極、敏感膜、內(nèi)參比液等部分組成。其中,內(nèi)參比液在定性與定量的分析中占據(jù)重要地位,當(dāng)電極與待測離子溶液相互接觸時(shí),敏感膜及內(nèi)參比液中會(huì)出現(xiàn)有關(guān)離子活性的膜電勢(shì),這是進(jìn)行監(jiān)測和鑒定的有效依據(jù)之一。

4其他方法

除了常見的光譜法、色譜及質(zhì)譜法、電化學(xué)分析法三種類型,突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)還包括了光離子化檢測法、拉曼光譜法、離子色譜法等。另外,除了化學(xué)分析方法及儀器以外,還有檢測試紙、檢測管、發(fā)光菌等技術(shù),這些方法和物品都能對(duì)突發(fā)環(huán)境事件進(jìn)行定性定量檢測,可根據(jù)不同化工企業(yè)的類型、原料、產(chǎn)品等及突發(fā)環(huán)境事件的不同性質(zhì)有選擇的使用。5結(jié)束語化工企業(yè)是突發(fā)環(huán)境事件的高發(fā)地,近年來,隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們對(duì)環(huán)境保護(hù)所給予的關(guān)注度也在不斷地提升,這要求在發(fā)生突發(fā)環(huán)境事件時(shí),環(huán)境監(jiān)測部門要借助一定的方法和儀器,對(duì)污染物的種類和性質(zhì)進(jìn)行鑒別和分析,為政府相關(guān)部門采取科學(xué)的處理處置措施提供技術(shù)支持,切實(shí)保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

作者:張福全 王奉虎 徐國棟 單位:濟(jì)南市環(huán)境監(jiān)測中心站

參考文獻(xiàn):

第3篇

關(guān)鍵詞:水環(huán)境監(jiān)測 污染 分析方法

中圖分類號(hào): X131 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

在水環(huán)境監(jiān)測中,工作人員按照水的循環(huán)規(guī)律(降水、地表水和地下水),對(duì)水的質(zhì)和量以及水體中影響生態(tài)與環(huán)境質(zhì)量的各種人為和天然因素所進(jìn)行的統(tǒng)一的定時(shí)或隨時(shí)監(jiān)測。把握水環(huán)境的質(zhì)量現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)良好把握,對(duì)生活、生產(chǎn)過程中的各類廢水進(jìn)行監(jiān)視和檢測,控制污染,為國家政府部門制定相關(guān)的水資源保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)提供相關(guān)的數(shù)據(jù)和資料等,為全面的開展水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和管理提供依據(jù),對(duì)發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和保障人民健康等具有十分重要的意義。

1 水體污染的分類

1.1 工業(yè)污染源

工業(yè)污染是水體產(chǎn)生污染的最為主要的原因,它是指工業(yè)企業(yè)排出的生產(chǎn)過程中使用過的廢水,種類不但繁多,而且成分復(fù)雜,不同性質(zhì)的企業(yè)由于采用的工藝、原料和藥劑以及生產(chǎn)用水量和質(zhì)等條件的不同差異也很大。比如火力電廠的水力沖灰廢水、造紙廠和染織工業(yè)、食品工業(yè)排出的含有機(jī)物廢水;含毒的化學(xué)性物質(zhì)廢水,比如化工、電鍍和冶煉等產(chǎn)生的廢水;含有放射性物質(zhì)的廢水一般來自放射性礦、原子能發(fā)電廠等。

1.2 生活污染源

城市的生活污染比較嚴(yán)重,由于人口比較密集,所以各種烹飪用水、洗滌衣物,沖洗大小便等排出的廢水較多。農(nóng)業(yè)污染源主要是指農(nóng)藥化肥的不正確使用造成的污染,不僅使得地表水受到污染,而且還會(huì)使得水生生物、魚貝類有較高的農(nóng)藥殘留,食用后會(huì)給人類的生命健康造成威脅。意外的油輪漏油也會(huì)使得大量的水生生物死亡,死亡的軀體分解后會(huì)造成水體污染。

2 水環(huán)境監(jiān)測分析方法

在水環(huán)境監(jiān)測工作中,純物理性質(zhì)測定的工作量是比較少的,絕大部分工作是污染組分的化學(xué)分析。因此下面就分析方法的特點(diǎn)及選擇作概括的介紹。用于水環(huán)境監(jiān)測的分析方法可分為兩大類:一類是化學(xué)分析法;另一類是儀器分析法(也叫做物理化學(xué)分析法)。

2.1 化學(xué)分析法

化學(xué)分析法是以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法,分為稱量分析

法和滴定分析法兩種。

2.1.1 稱量分析法

稱量分析是將待測物質(zhì)以沉淀的形式析出,經(jīng)過過濾、烘干,用天平稱其質(zhì)量,通過計(jì)算得出待測物質(zhì)的含量。稱量分析準(zhǔn)確度比較高,但此法操作繁瑣、費(fèi)時(shí),它主要用于廢水中懸浮固體、殘?jiān)⒂皖惖鹊臏y定。

2.1.2 滴定分析法(又稱容量分析)

滴定分析是用一種已知準(zhǔn)確濃度的溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液),滴加到含有被測物質(zhì)的溶液中,根據(jù)反應(yīng)完全時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積和濃度,計(jì)算出被測物質(zhì)的含量。滴定分析方法簡便,測定結(jié)果的準(zhǔn)確度也較高,不需貴重的儀器設(shè)備,被廣泛采用,是一種重要的分析方法。滴定分析成功的關(guān)鍵,就是要準(zhǔn)確地找到理論終點(diǎn),否則,就會(huì)產(chǎn)生誤差。因此,進(jìn)行滴定分析時(shí),首先要選擇正確的分析方法,即所選用的化學(xué)反應(yīng)本身能夠反應(yīng)完全,并且不發(fā)生副反應(yīng);其次,要選擇合適的指示劑,它應(yīng)能在理論終點(diǎn)附近突然變色;然后,還要能夠正確而熟練地進(jìn)行滴定操作,能夠準(zhǔn)確地判斷顏色的變化,并能及時(shí)停止滴定。

2.2 儀器分析法

儀器分析是利用被測物質(zhì)的物理或物理化學(xué)性質(zhì)來進(jìn)行分析方法,例如,利用光學(xué)性質(zhì)、電化學(xué)性質(zhì)等。由于這類分析方法一般需要較精密的儀器,因此稱為儀器分析。儀器分析的發(fā)展非常迅速,各種新方法、新型儀器不斷研制成功,使監(jiān)測技術(shù)更趨于快速、靈敏、準(zhǔn)確。在儀器分析中使用較多的是光學(xué)分析法,電化學(xué)分析法、色譜分析法和質(zhì)譜分析法,其他方法也有不同程度的應(yīng)用。

2.2.1 光學(xué)分析法

光學(xué)分析法是根據(jù)物質(zhì)發(fā)射、吸收輻射能,或物質(zhì)與輻射能相互作用建立的分析方法。光學(xué)分析法主要有以下幾種:

1)分光光度法。分光光度法是利用棱鏡或光柵等單色器獲得單色光來測定物質(zhì)耐光吸收能力的方法。它的基本依據(jù)是物質(zhì)對(duì)不同波長的光具有選擇性吸收作用。在水環(huán)境監(jiān)測中可用它測量許多污染物,如砷、鉻、鎘、鉛等。盡管近年來各種新的分析方法不斷出現(xiàn),但分光光度法仍與原子吸收分光光度法、氣相色譜法和電化學(xué)分析法成為水環(huán)境監(jiān)測中的4大主要分析方法。

2)原子光譜法。原子光譜法是目前應(yīng)用最多的原子吸收光譜法。該法能滿足微量分析和痕量分析的要求,在水環(huán)境監(jiān)測中被廣泛應(yīng)用。到目前為止它能測定70多種元素,如工業(yè)廢水和地表水中的鎘、汞、砷、鉛、等的測定。由于近年來等離子體新光源的應(yīng)用,使等離子體發(fā)射光譜法發(fā)展很快,已用于清潔水、廢水、底質(zhì)、生物樣品中多元素的同時(shí)測定。

3)分子光譜法。分子光譜法包括紅外吸收,可見和紫外吸收、分子熒光等方法。可見和紫外吸收應(yīng)用最為廣泛,是根據(jù)某些物質(zhì)(分子)被輻射激發(fā)后發(fā)射出的波長相同或不同的特征輻射(即分子熒光)的強(qiáng)度對(duì)待測物質(zhì)進(jìn)行定量分析的一種方法。在水環(huán)境分析中主要用于強(qiáng)致癌物質(zhì)―苯并(a)芘、硒、銨、油類的測定。紅外吸收光譜是以物質(zhì)對(duì)紅外區(qū)域輻射的吸收為基礎(chǔ)的方法,例如,應(yīng)用該原理已制成了CO、SO2、油類等專用監(jiān)測儀器。

2.2.2 色譜分析法色譜分析是一種物理分離分析方法。它根據(jù)混合物在互不相溶的兩相(固定相與流動(dòng)相)中吸收能力、分配系數(shù)或其他親和作用的差異作為分離的依據(jù),當(dāng)待測混合物隨流動(dòng)相移動(dòng)時(shí),各組分在移動(dòng)速度上產(chǎn)生差別而得到分離,從而進(jìn)行定性、定量分析。

第4篇

現(xiàn)代儀器分析主要分析方法有:

1、光學(xué)分析法: 原子光譜法、分子光譜法。

2、電化學(xué)分析法: 電導(dǎo)分析法、電位分析法、庫倫分析法、極譜分析法。

3、色譜分析法:氣相色譜法、高壓液相分析法。

4、核磁共振分析法。

5、質(zhì)譜法。

(來源:文章屋網(wǎng) )

第5篇

【關(guān)鍵字】放射免疫法、化學(xué)發(fā)光免疫法、血清AFP、效果分析

【中圖分類號(hào)】R426 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1004-7484(2014)07-4045-02

臨床檢測血清AFP中,應(yīng)該對(duì)患者采用有效生長激素檢測方式,這樣才可以提高檢測的準(zhǔn)確性,提升患者的身體健康質(zhì)量,提高治病療效【1】。以下針對(duì)我院從2013年1月到2013年12月期間采集的100例住院患者血清標(biāo)本進(jìn)行分析,探討臨床中,采取化學(xué)發(fā)光免疫法與放射免疫法檢測血清AFP的效果。

1 資料與方法

1.1資料

對(duì)我院2013年1月到2013年12月的100例住院患者進(jìn)行血清標(biāo)本收集工作, 本次研究的血清標(biāo)本采集中,均是由經(jīng)驗(yàn)豐富的檢驗(yàn)人員在2小時(shí)內(nèi),對(duì)清晨空腹患者抽取靜脈血3 ml,并排除患者有先天性疾病、心肝重要器官疾病;試驗(yàn)儀器包括德國羅氏公司的檢測試劑盒,以及電化學(xué)分析儀、放射免疫分析儀、深低溫;將患者隨機(jī)分配成對(duì)照組與試驗(yàn)組,且在每組中都具有50例患者的血清標(biāo)本,患者在性別、身體狀況以及年齡等資料方面,相互進(jìn)行比較后,不存在差異,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 方法

對(duì)于對(duì)照組患者血清標(biāo)本檢測中,將會(huì)使用XAKP- 2000A/02 型 γ 計(jì)數(shù)儀【2】,并應(yīng)用中國原子能科學(xué)研究所提供的AFP 試劑盒,對(duì)患者的待檢測樣本進(jìn)行梯度稀釋,使檢測物濃度在12.5~8000umol/L范圍間,進(jìn)行放射免疫法檢測;對(duì)試驗(yàn)組患兒50例血清標(biāo)本檢測中,將會(huì)使用KL1- e411 型全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光儀進(jìn)行檢測【3】,并稀釋其檢測樣本的梯度,可以保持檢測物濃度為12.5~8000umol/L,進(jìn)行電化學(xué)發(fā)光法測定。對(duì)兩組檢測方法比較中,分析比對(duì)其檢測血清AFP水平差異,考察其之間的相關(guān)性;并對(duì)兩組檢測方法中的低值、中值、高值進(jìn)行記錄試驗(yàn),且測定每日測定每份樣本22次,連續(xù)測20天,并考察批內(nèi)CV值。

1.3 統(tǒng)計(jì)處理

對(duì)本次兩組研究結(jié)果,可以應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SSPS 12.0【4】,針對(duì)最后兩組的檢測結(jié)果進(jìn)行處理, 在數(shù)據(jù)處理之中,計(jì)量資料我們將會(huì)用t檢驗(yàn)進(jìn)行比較,技術(shù)資料用x2檢驗(yàn),設(shè)置統(tǒng)計(jì)學(xué)的水準(zhǔn)是a=0.05。

2結(jié)果

兩組檢測結(jié)果,電化學(xué)發(fā)光法檢測血清AFP線性范圍更寬,電化學(xué)發(fā)光法檢測血清AFP精密、靈敏度度更高,其兩組檢測結(jié)果之間差異非常顯著( P

3討論

據(jù)悉,血清AFP是檢測原發(fā)性肝細(xì)胞肝癌的標(biāo)志物,是最靈敏性、特異性的腫瘤標(biāo)志,在臨床腫瘤診斷中發(fā)揮重要作用。針對(duì)血清AFP檢測中,應(yīng)該制定合理的檢測方案,才可以取得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果,提高肝癌患者的生活質(zhì)量。因此在臨床診斷檢測血清AFP中化學(xué)發(fā)光免疫法,較常規(guī)放射免疫法檢驗(yàn)有較好的效果,可以提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、靈敏性、高度特異性。

化學(xué)發(fā)光免疫法檢測血清AFP,在臨床中具有較好的效果,應(yīng)用化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)作為抗原抗體反應(yīng)指示系統(tǒng),定量檢測抗原、抗體,并應(yīng)用發(fā)光劑標(biāo)記抗體,與其它檢測方法相比,具有很高的穩(wěn)定性,采用機(jī)器自動(dòng)加樣,具有準(zhǔn)確性,化學(xué)發(fā)光免疫法檢測的線性范圍較放射免疫法檢測更寬,更適宜于臨床檢測 血清AFP。在血清AFP測定中,應(yīng)用電化學(xué)發(fā)光法進(jìn)行檢查,可以采用高度的特異性抗體【5】,有效起到清除樣本干擾的作用,提高檢測結(jié)果的靈敏度,減少誤差,使用電化學(xué)發(fā)光法測定血清AFP,臨床檢驗(yàn)效果更穩(wěn)定。

由上可知,在臨床中對(duì)血清AFP檢測中,應(yīng)用放射免疫法與電化學(xué)發(fā)光法檢測進(jìn)行檢驗(yàn),電化學(xué)發(fā)光法檢測較放射免疫法更具應(yīng)用優(yōu)勢(shì),具有更好重復(fù)性,精密度高,有很好的臨床效果,值得在實(shí)際在推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[2] 章茂友. 放射免疫法與化學(xué)發(fā)光免疫法檢測血清AFP效果分析[J]. 中國現(xiàn)代醫(yī)生. 2010(36)

[3] 張改英,王耀榮. 化學(xué)發(fā)光免疫法和放射免疫分析法測定血漿腦鈉肽濃度的比較[J]. 疾病監(jiān)測與控制. 2010(10)

第6篇

關(guān)鍵詞:食品 感官檢驗(yàn) 物理分析 化學(xué)分析 綜合分析

中圖分類號(hào):TS207 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5336(2013)16-0019-02

近年來,食品安全問題頻發(fā),嚴(yán)重影響了社會(huì)公眾群體對(duì)食品質(zhì)量檢測部門的認(rèn)可度。2005年“蘇丹紅”事件、2008年三鹿奶粉“三聚氰胺”事件以及2013年中秋前夕煌上煌“鴨脖蛆蟲”事件給中國食品安全敲響了警鐘,加大食品的分析與檢驗(yàn)工作力度已經(jīng)迫在眉睫。食品分析與檢驗(yàn)主要是對(duì)食品中出現(xiàn)的有害物質(zhì)進(jìn)行檢測,保證食品在流入市場后不會(huì)對(duì)公眾群體的身心健康產(chǎn)生危害。農(nóng)獸藥、食品添加劑是食品安全檢測中常見的問題,因此,需要建立起完善的檢測監(jiān)督體系,提升食品分析與檢驗(yàn)部門的工作質(zhì)量。

1 食品質(zhì)量感官檢驗(yàn)法

感官檢驗(yàn)是對(duì)食品進(jìn)行安全分析與檢驗(yàn)的基本手段,不需要依賴專業(yè)的檢驗(yàn)分析設(shè)備,多用于一些無法依靠儀器進(jìn)行檢測的食品,主要包括了水果的味道、食品的風(fēng)味、煙酒與茶葉的氣味等。感官檢驗(yàn)針對(duì)不同的食品特性,有著不同的檢驗(yàn)方法。例如水果一般采用味覺檢驗(yàn)與視覺檢驗(yàn),煙酒則采用嗅覺檢驗(yàn)。部分特殊的食品,還需要進(jìn)行觸覺檢驗(yàn)與聽覺檢驗(yàn)。感官檢驗(yàn)有一定的局限性,受到檢驗(yàn)人員主觀方面的影響較多。感官本身就具有一定的差異性,不同的食品質(zhì)量特性均有差別,檢驗(yàn)的結(jié)果也會(huì)存在一定的差異,而且感官檢驗(yàn)更多的受到檢驗(yàn)人員性格、心理情況、健康情況、生活習(xí)慣的影響,無法較為準(zhǔn)確的確定食品的質(zhì)量優(yōu)劣。

2 食品質(zhì)量物理檢驗(yàn)法

食品質(zhì)量物理檢驗(yàn)法是對(duì)食品的物理性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)與分析,主要包括食品的溫度、沸點(diǎn)、透明度、折射率、密度等一系列指標(biāo)。這樣可以較為準(zhǔn)確的確定食品中某種成分的實(shí)際含量,然后對(duì)照相關(guān)指標(biāo)范圍,分析食品中該成分含量是否在規(guī)定范圍之內(nèi)。

物理檢驗(yàn)法也是目前食品安全分析與檢驗(yàn)主要使用的手段,得到了較為廣泛的應(yīng)用。例如通過分析食品成分的密度,可以測定糖液中的含糖量,也能準(zhǔn)確的分析牛奶是否摻水、是否經(jīng)過脫脂處理等;分析食品的折光率,能夠測定果汁、蜂蜜、糖漿等食品中的固體物質(zhì)含量,也能較為準(zhǔn)確的測定牛乳中的乳糖成分;通過旋光法能夠測定飲品中淀粉含量與蔗糖含量等。

3 食品質(zhì)量化學(xué)檢驗(yàn)法

食品質(zhì)量化學(xué)檢驗(yàn)法主要分為定性分析與定量分析。目前主要使用的是定量分析,針對(duì)新型食品的流入才會(huì)采用定性分析。

定量分析主要是通過對(duì)食品進(jìn)行測重,確定食品中水分、脂肪、纖維、果膠、灰分等一系列固體成分的質(zhì)量,并對(duì)其中關(guān)鍵成分的質(zhì)量進(jìn)行分析,觀察其是否在食品安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。然后依靠酸堿滴定與氧化還原滴定方法,對(duì)食品的酸度、蛋白質(zhì)、還原糖、維生素D等一系列指標(biāo)進(jìn)行測定。

化學(xué)檢驗(yàn)法通過檢驗(yàn)儀器能夠精確的確定食品中水分、脂肪、纖維、果膠、蛋白質(zhì)、維生素D等一系列成分的含量,是食品安全檢驗(yàn)的重要手段。例如在檢驗(yàn)動(dòng)植物油脂品質(zhì)的時(shí)候,一般采用常規(guī)單位體積質(zhì)量的測定方法,在特定溫度下測定比重瓶中單位體積的液體脂肪重量。在測量過程中,采用Jaulmes比重瓶與Gay-lussac比重瓶進(jìn)行分別測量,然后對(duì)比兩次測量的結(jié)果,其中誤差不能超過5%。

4 食品質(zhì)量物理化學(xué)綜合檢驗(yàn)法

食品質(zhì)量物理化學(xué)綜合檢驗(yàn)法主要依靠光學(xué)分析、電化學(xué)分析、色譜分析、質(zhì)譜分析等手段,測量食品的光學(xué)性質(zhì)與電化學(xué)性質(zhì),得出食品相關(guān)成分的質(zhì)量或含量。

光學(xué)分析法主要用于分析食品中的維生素、蛋白質(zhì)、氨基酸、碳水化合物、食品添加劑等成分的含量;電化學(xué)分析法主要用于分析糖類食品中糖分的含量與食品添加劑成分;質(zhì)譜分析法主要用于分析食品中維生素、重金屬、食品添加劑等成分的含量;色譜分析法是我國近年來研發(fā)的新型食品質(zhì)量檢測與分析技術(shù),能夠?qū)κ称分械陌被帷⒕S生素、糖分、食品添加劑、農(nóng)獸藥殘留、黃曲霉毒素等成分進(jìn)行精確的測量。

例如在維生素D的含量的確定中,供試品溶液的制備取該制劑項(xiàng)下制備的供試品溶液A,凈化用色譜柱系統(tǒng)分離維生素D項(xiàng)下的方法處理,至“用氮?dú)饬餮杆俅蹈伞焙螅尤氘愋镣?ml溶解,通氮排除空氣后,密塞,置90℃水浴中,加熱1.5小時(shí)后,立即通氮在2分鐘內(nèi)吹干,迅速精密加入正己烷2ml,溶解后,即為供試品溶液C。對(duì)照品溶液的制備精密量取對(duì)照品貯備溶液適量,加異辛烷定量稀釋制成每1ml中約含維生素D50單位,精密量取2ml置具塞圓底燒瓶中,照供試品溶液制備項(xiàng)下的方法,自“通氮排除空氣后”起,依法操作,得對(duì)照品溶液。含量測定在上述第一法的色譜條件下,取對(duì)照品溶液與供試品溶液C,交替精密進(jìn)樣200μl,量取維生素D的峰值,按外標(biāo)法計(jì)算含量。

5 結(jié)語

食品分析與檢驗(yàn)工作的質(zhì)量關(guān)乎社會(huì)公眾群體的飲食健康安全。針對(duì)我國目前食品安全的現(xiàn)狀,需要加大食品分析與檢驗(yàn)工作的力度,才能有效保障社會(huì)公眾群體的飲食健康安全。筆者通過分析上述四種食品分析與檢驗(yàn)的方法,以供食品安全檢驗(yàn)人員歸納與總結(jié),根據(jù)實(shí)際的工作需要進(jìn)行應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]郟征偉,毛秀紅,陸繼偉,等.食品分析水平測試計(jì)劃農(nóng)藥殘留能力驗(yàn)證中分析方法的選擇及其結(jié)果評(píng)價(jià)[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào),2011(03).

[2]安紅梅,尹建軍,張曉磊,等.同時(shí)蒸餾萃取技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用[J].食品研究與開發(fā),2011(12).

第7篇

1根據(jù)分析原理

化學(xué)分析:用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)作為基本原理進(jìn)行分析,這種方法有著悠久的歷史,是我們分析化學(xué)中的基本,是經(jīng)典的分析方法。它通過物質(zhì)的反應(yīng)情況,來判定物質(zhì)的化學(xué)組成部分。通過在化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)與生成物之間的數(shù)量關(guān)系來鑒別組分的相對(duì)含量。儀器分析:用物質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)為基本的分析方法,可以通過光化學(xué)、電化學(xué)、熱磁、聲等進(jìn)行分析。使用儀器的話分析過程簡單。分析的結(jié)過的準(zhǔn)確度也比較高,但在物質(zhì)的微量、痕量方面的分析準(zhǔn)確度較低。

2化學(xué)分析與儀器分析的共同點(diǎn)

這兩種分析方法都是可以定性或者定量的。化學(xué)分析法主要是作為含量相對(duì)來說高的分析方法,它的準(zhǔn)確性很高,一般情況下可以到千分之幾,而儀器分析而且它的精確度不低,但是精密性很低,因此只可以監(jiān)測出常量還有半微量的含量,一般要高于5%以上,作為一般的常量分析中很不使用。

3化學(xué)分析與儀器分析的差異

兩種方式的使用設(shè)置有不小的差別,化學(xué)分析普遍的監(jiān)測被測分析物為常量或者是半微量,而且它的精確度不低,但是精密性很低,因此只可以監(jiān)測出常量還有半微量的含量,監(jiān)測微量成分的時(shí)候準(zhǔn)確度很差乃至壓根監(jiān)測不到;使用這樣的方法加以監(jiān)測任務(wù)時(shí)需要它的誤差不可以高于百分之零點(diǎn)一。儀器分析經(jīng)常是對(duì)微量甚至痕微量展開分析,它的精確性不高但是精密度很好,可以設(shè)定或定性的準(zhǔn)確監(jiān)測部分,但是誤差不小,通常都會(huì)高于百分之一。

4特點(diǎn)及兩種方法的關(guān)系

儀器分析:儀器分析經(jīng)常是對(duì)微量甚至痕微量展開分析,儀器分析的使用比較快捷靈敏,樣品的需要量也很少,分析速度也很快。但它的精確性不高但是精密度很好,可以設(shè)定或定性的準(zhǔn)確監(jiān)測部分,但是誤差不小,通常都會(huì)高于百分之一。在這兩種分析方法中,儀器分析是建立在經(jīng)典的化學(xué)分析的基礎(chǔ)上,基本的儀器分析方法需要的樣品之前的處理都是用化學(xué)分析的方法,有很多儀器在進(jìn)行分析錢還要用化學(xué)分析的方法進(jìn)行分離物質(zhì),儀器分析方法基本上可以作為相對(duì)的化學(xué)分析方法。大多數(shù)的分析儀器都有很高的靈敏度,但是儀器也有損壞不準(zhǔn)確的適合,在現(xiàn)代社會(huì),科技的進(jìn)步速度越來越快,化學(xué)分析方法也慢慢變得更加現(xiàn)代化和智能化,從分析化學(xué)的可靠性和使用成本中來說,不能確切的說明哪種方法比哪種方法更好,化學(xué)分析有著合適的是使用范圍,它所需的工具價(jià)格也不昂貴,而儀器分析方法也不能離開化學(xué)分析的方法來進(jìn)行改正,所以儀器分析是無法代替化學(xué)分析方法的。在分析儀器的過程中,要選擇合適的儀器進(jìn)行配備是重要的問題。比如,某公司想要生產(chǎn)處高質(zhì)量的產(chǎn)品,就要先建立分析實(shí)驗(yàn)室,才能保障產(chǎn)品質(zhì)量安全,現(xiàn)在有部分企業(yè)因?yàn)橐恍┓治鰞x器價(jià)格比較高昂,貪圖小便宜,沒有經(jīng)過分析研究就上市,這就導(dǎo)致了現(xiàn)代社會(huì)中經(jīng)常出現(xiàn)的“食品安全事故”和“破壞環(huán)境”等問題。所以無論是從一些小的產(chǎn)品還是我們每天的衣食住行中,如果沒有這些分析,社會(huì)就無法進(jìn)步,科學(xué)就無法向前發(fā)[4]。

5結(jié)束語

第8篇

關(guān)鍵詞:火焰噴涂;WC-12Co;耐腐蝕性;電化學(xué)腐蝕

1 概述

由于低碳鋼具有良好的機(jī)械性能,能夠應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的許多方面,因此,如何延長低碳鋼工件的使用壽命,降低腐蝕對(duì)低碳鋼的應(yīng)用有很大的影響,低碳鋼表面火焰噴涂就是其中的一種方法,由于環(huán)境的影響,低碳鋼表面火焰噴涂復(fù)合涂層的耐腐蝕性能就有一定的要求:涂層與基體間的結(jié)合強(qiáng)度要高。涂層易脫落,則使得涂層的壽命減小,涂層脫落后對(duì)基體的防腐蝕就消失了。由于火焰噴涂的火焰溫度范圍較大,能夠適應(yīng)各種溫度要求,能夠噴涂許多的合金粉末,操作簡單,能夠在許多環(huán)境下獨(dú)立完成,因此火焰噴涂廣泛應(yīng)用于低碳鋼表面加工。因此,文章對(duì)利用火焰噴涂技術(shù)在Q235低碳鋼表面制備了不同配比度的Ni基WC-12Co復(fù)合涂層,并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行了研究和分析。

2 實(shí)驗(yàn)材料和方法

試驗(yàn)基體材料為Q235鋼,Q235是碳素結(jié)構(gòu)鋼,與舊標(biāo)準(zhǔn)GB700-79牌號(hào)中的A3、C3鋼相當(dāng),是沿用俄羅斯TOCT的牌號(hào)。其鋼號(hào)中的Q代表屈服強(qiáng)度。Q235鋼是低碳鋼,由于其優(yōu)越的物理性能和化學(xué)性能使的它應(yīng)用于工業(yè)以及生活中的許多方面。在一般的情況下,這種鋼不需要經(jīng)過熱處理就直接進(jìn)行使用。噴涂材料為鎳基WC-12Co,將噴涂材料配比成含WC-12Co為10%,20%,30%的混合粉末進(jìn)行噴涂。

氧乙炔火焰噴涂槍是利用兩根導(dǎo)管,一根連接氧氣一根連接乙炔。粉末罐內(nèi)填裝混合均勻的噴涂粉末材料。利用氧和乙炔氣體的高速流動(dòng)使得材料粉末被吹到噴涂噴頭處,經(jīng)過火焰的加熱熔化或者半熔化,然后粉末顆粒擊打在涂層表面形成涂層。將配置好的粉末材料充分混合后放入粉末罐中,接通導(dǎo)氣管,先開氧氣讓槍體內(nèi)的空氣排凈后,打開乙炔。最后點(diǎn)燃即可進(jìn)行噴涂。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 低碳鋼表面火焰噴涂復(fù)合涂層試樣的宏觀金相的分析

圖1顯示的是三種Ni基WC-12%Co涂層的截面在金相顯微鏡下形貌。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)復(fù)合涂層與基體之間的過渡層很薄,經(jīng)過熱處理后熔化消失。復(fù)合涂層與基體結(jié)合良好沒有出現(xiàn)剝落的現(xiàn)象。涂層的致密度很高、涂層與基體是互相嵌合的結(jié)合方式。交界處不是平整的界面而是為波浪形不平整界面。界面干凈,沒有明顯顆粒物和氧化物夾雜,結(jié)合方式為機(jī)械咬合。涂層組織均勻,內(nèi)部沒有明顯裂紋和孔隙。可以看出雖然經(jīng)過火焰噴涂使得涂層的結(jié)構(gòu)更加緊密,但是仍然有許多細(xì)小的疏松的空洞,而且,WC含量越高涂層的結(jié)構(gòu)越緊密,而且由于火焰噴涂不好控制,使得涂層的性能無法得到最大保障,因此,涂層中可能會(huì)出現(xiàn)一些較大的空洞,使得涂層無法得到最優(yōu)的性能。

經(jīng)過火焰噴涂以后由于火焰的溫度較高使得基體發(fā)生了熱加工過程,基體的組織發(fā)生了變化,由圖1(d)結(jié)合圖(a/b/c)的涂層照片,可以發(fā)現(xiàn)涂層與基體之間的過渡層中有貝氏體,經(jīng)過火焰噴涂后,由于火焰的淬火作用使得基體的組織發(fā)生變化,組織的變化使得基體的性能也發(fā)生變化,基體的強(qiáng)度有所提高。由于組織的變化使得基體得到細(xì)晶強(qiáng)化使得基體的晶粒更加細(xì)小,結(jié)合更加緊密。能夠有效的減小晶間腐蝕的發(fā)生的速度,從而增強(qiáng)工件的耐腐蝕性。

3.2 耐電化學(xué)腐蝕的性能分析

由圖2中試樣的電化學(xué)腐蝕曲線的五個(gè)圖中可以發(fā)現(xiàn)隨著電位的不斷的增加,電流密度也發(fā)生了變化。自腐蝕電位E對(duì)于試件的腐蝕傾向起著決定性的作用,E為負(fù)數(shù)時(shí),它的數(shù)值越大,試件的腐蝕傾向也就越大,當(dāng)E為正的數(shù)值時(shí),它的結(jié)果與E為負(fù)數(shù)時(shí)的結(jié)果相反。自腐蝕電流I與金屬試樣的腐蝕速度成正比的關(guān)系,即隨著I的增大,試件的腐蝕速度也就越快,隨著I的減小,試件的腐蝕速度也就越慢。通過對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)30%WC-12Co的涂層的自腐蝕傾向最小,自腐蝕電流最小,它的耐腐蝕性能較高。

4 結(jié)論

(1)通過觀察涂層與基體的結(jié)合界面的微觀結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)涂層與基體的冶金結(jié)合緊密。

(2)比較三組涂層的微觀結(jié)構(gòu),30%WC-12Co的涂層的裂縫、孔洞較少,具有較好的耐腐蝕性。

第9篇

關(guān)鍵詞:分析化學(xué) 化學(xué)分析 儀器分析

分析化學(xué)是研究物質(zhì)化學(xué)組成的分析方法及有關(guān)理論的一門學(xué)科,主要的任務(wù)是確定物質(zhì)的化學(xué)成分即(由那些元素、離子、官能團(tuán)或化合物組成)的成分分析、結(jié)構(gòu)即(化學(xué)結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、空間分布等)及物質(zhì)的主要含量的多少。在醫(yī)學(xué)高職高專的分析化學(xué)學(xué)習(xí)中,主要分兩大部分:化學(xué)分析與儀器分析。

分析化學(xué)作為高職高專醫(yī)學(xué)院校藥學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)、衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程,著重要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是化學(xué)分析中的定量分析部分,幾乎占整個(gè)內(nèi)容的近三分之二的比重,即定量分析中四大滴定(酸堿滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法)的原理,主要解決包括滴定液的配制、標(biāo)定、滴定(即滴定過程中滴定曲線的繪制、滴定突躍分析、滴定終點(diǎn)的觀察、結(jié)果的計(jì)算、滴定誤差的分析等)。

儀器分析掌握的主要內(nèi)容為:以被測物質(zhì)的物理或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)、需要借助特殊儀器的分析方法,不但要學(xué)會(huì)現(xiàn)代的儀器分析的原理與方法,更要熟練掌握這些儀器的規(guī)范的操作方法。

在現(xiàn)在的分析儀器中,配備相適應(yīng)的儀器分析是一個(gè)非常重要的部分。例如,一個(gè)企業(yè)要想生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品,必須得有分析實(shí)驗(yàn)室,這樣才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量,現(xiàn)在或多或少還有一小部分特別是一些小型企業(yè)的企業(yè)家認(rèn)為這些東西無所謂,因?yàn)橐话愕姆治鰞x器價(jià)格都比較昂貴。這就是為什么這些年來“食品安全事故,環(huán)境問題”等問題屢屢頻出的原因。故無論從一個(gè)小小的產(chǎn)品,還是到我們?nèi)粘I睿浴⒋⒆ ⑿校胶娇蘸教臁⒂钪嫣剿鞯雀叨祟I(lǐng)域,沒有這些分析儀器,科技無法進(jìn)步,文明就無法前行。

在科技水平先進(jìn)的一些國家在生物技術(shù)與食品分析中已基本采用儀器分析方法代替化學(xué)分析方法即手工操作的老方法,氣相色譜儀、氨基酸自動(dòng)分析儀、高效液相色譜儀、紫外分光光度計(jì)等均得到了普遍的應(yīng)用。

分析化學(xué)的研究,是方法和儀器的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究并重。如今分析化學(xué)的研究工作方向明顯向應(yīng)用方面傾斜,而分析儀器則向微型化、智能化發(fā)展。微型化和智能化是分析儀器發(fā)展的主要方向,即“更小、更巧并帶有更好的軟件”。這不僅因?yàn)樗梢蕴岣咝剩?jié)省開支,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,而且排污少,是一種“綠色”技術(shù)。還可以做到便攜式,利于作現(xiàn)場監(jiān)測以至做成穿戴式、植入式儀器,便于隨時(shí)隨地觀測所要的信息。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,儀器分析為什么不能完全取代化學(xué)分析?

一、根據(jù)分析原理來分化學(xué)分析與儀器分析

化學(xué)分析:以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法(歷史悠久,是分析化學(xué)的基礎(chǔ),故又稱經(jīng)典分析方法)。

化學(xué)定性分析:根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象、特征鑒定物質(zhì)的化學(xué)組成。

化學(xué)定量分析:根據(jù)反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物之間的計(jì)量關(guān)系測定各組分的相對(duì)含量。使用儀器、設(shè)備簡單,常量組分分析結(jié)果準(zhǔn)確度高,但對(duì)于微量和痕量(

儀器分析:以物質(zhì)的物理或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法(光化學(xué)、電化學(xué)、熱、磁、聲等)。

二、化學(xué)分析與儀器分析的相同點(diǎn)

兩者都可以定性或定量的分析方法。化學(xué)分析法一般作為常量分析即含量較高的分析方法,準(zhǔn)確度較高,一般可達(dá)到千分之幾左右;而儀器分析方法一般作為微量、痕量分析即含量相對(duì)較低的分析方法,準(zhǔn)確度不高,一般要高于百分之五及以上等,一般的常量分析是無法使用的。

三、化學(xué)分析與儀器分析的不同點(diǎn)

化學(xué)分析和儀器分析的適用范圍不同:化學(xué)分析主要適用于被測分析物含量在常量或半微量中的組分的測定,化學(xué)分析的準(zhǔn)確度較好,但是精密度不好,即對(duì)常量或半微量組分可以準(zhǔn)確測出其含量;但是對(duì)于微量組分效果較差甚至不能檢出,其誤差范圍較小,通常要求控制在0.1%以內(nèi);而儀器分析主要用于微量甚至是痕量組分的分析,儀器分析準(zhǔn)確度較差,但精密度很好,可以定性或定量地測出微量組分,但誤差范圍較大,在1%左右或更大。

例如,某一樣品要求檢測的組分在被檢測物中含量是90%,那么檢測的誤差要求在1%左右就比較大了,即檢出89%-91%,而要求誤差0.1%左右就比較合理,即檢出89.9%-90.1%,此時(shí)適用化學(xué)分析;使用儀器分析顯然誤差很大。而對(duì)于測定某一樣品含量在0.1%左右的組分,誤差1%左右就可以,即檢出0.09%-0.11%,而要求誤差在0.1%則就沒有這個(gè)必要,即檢出0.099%-0.101%,此時(shí)便適用儀器分析。

四、儀器分析方法相對(duì)于化學(xué)分析方法的特點(diǎn)以及兩者的關(guān)系

儀器分析:主要用于進(jìn)行微量、超微量分析。主要有以下特點(diǎn):快速、靈敏,所需試樣量少,操作簡便、分析速度較快、但相對(duì)誤差較大,準(zhǔn)確度就較差,故只能適于微量、痕量組分的分析。但兩者并不是孤立的,還是有密切聯(lián)系的。

首先,現(xiàn)代儀器分析方法是建立在經(jīng)典化學(xué)分析方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,一般的儀器分析方法所用的樣品的前處理都要用化學(xué)分析的方法,儀器分析方法一般可以理解為相對(duì)的化學(xué)分析方法,因?yàn)橛脙x器分析方法測定樣品時(shí)一般都要用標(biāo)準(zhǔn)溶液來校對(duì)的,而標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定本身就是化學(xué)分析的范疇。

其次,隨著科技的飛速發(fā)展,化學(xué)分析方法也逐漸實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和自動(dòng)化,化學(xué)分析有自己的應(yīng)用范圍,所用的儀器價(jià)格上比較低廉,而儀器分析方法也需要化學(xué)分析方法來校正,儀器分析方法是不可能替代化學(xué)分析方法的。

總之,化學(xué)分析方法和儀器分析方法是分析化學(xué)中的兩大重要分支,兩者各有所長,各有所能,相輔相成,缺一不可。

參考文獻(xiàn):

尚爽.淺談分析化學(xué)中兩大重要分支――化學(xué)分析和儀器分析[J].中國科技縱橫,2014(2).

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第10篇

關(guān)鍵詞:化學(xué)需氧量;環(huán)境監(jiān)測;綜述

化學(xué)需氧量(COD)是評(píng)價(jià)水體污染的重要指標(biāo)之一。COD測定的主要方法有高錳酸鹽指數(shù)法(GB11892-89)和重鉻酸鉀氧化法(GTB11914-89)。高錳酸鹽指數(shù)法適用于飲用水、水源水和地面水的測定。重鉻酸鉀氧化法(CODCr)適用于工業(yè)廢水、生活污水的測定,但此法要消耗昂貴的硫酸銀和毒性大的硫酸汞,造成嚴(yán)重的二次污染,且加熱消解時(shí)間長、耗能大,缺點(diǎn)十分明顯,已不適應(yīng)我國環(huán)境保護(hù)發(fā)展的需求。為此,人們從不同方面進(jìn)行了改進(jìn)。

1標(biāo)準(zhǔn)法的改進(jìn)

1.1消解方法的改進(jìn)

為縮短傳統(tǒng)的回流消解時(shí)間,早期進(jìn)行的工作包括密封消解法、快速開管消解法、替代催化劑的選擇等;近期的工作主要包括采用微波消解法、聲化學(xué)消解法、光催化氧化法等新技術(shù)。

1.1.1替代催化劑的研究重鉻酸鉀法所用的催化劑Ag2SO4價(jià)格昂貴,分析成本高。因此,畢業(yè)論文研究Ag2SO4的替代物,以求降低分析費(fèi)用有一定的實(shí)用性。如以MnSO4代替Ag2SO4是可行的,但回流時(shí)間仍較長。Ce(SO4)2與過渡金屬混合顯示出很好的協(xié)同催化效應(yīng),如以MnSO4-Ce(SO4)2復(fù)合催化劑代替Ag2SO4[1],測定廢水COD,不但可降低測定費(fèi)用,還可降低溶液酸度和縮短分析時(shí)間,與重鉻酸鉀法無顯著差異。

1.1.2微波消解法如微波消解無汞鹽光度法測定COD;微波消解光度法快速測定COD;無需使用HgSO4和Ag2SO4測定COD的微波消解法;氧化鉺作催化劑微波消解測定生活污水COD等。Ramon[2]等采用聚焦微波加熱常壓下快速消解測定COD。

與標(biāo)準(zhǔn)回流法相比,微波消解時(shí)間從2h縮短到約10min,且消解時(shí)無需回流冷卻用水,耗電少,試劑用量大大降低,一次可完成12個(gè)樣品的消解,減輕了銀鹽、汞鹽、鉻鹽造成的二次污染[3]。專著[4]對(duì)此作了較全面的總結(jié)。

1.1.3聲化學(xué)消解法盡管微波消解時(shí)間短,但消解完后要等消解罐冷卻至室溫仍需一定時(shí)間。而超聲波消解方便,設(shè)備簡單,且不受污染物種類及濃度的限制,近年來已有一些應(yīng)用研究[5]。鐘愛國[6]使用自制的聲化學(xué)反應(yīng)器對(duì)不同水樣進(jìn)行了聲化學(xué)消解試驗(yàn),提高了分析效率,減少了化學(xué)試劑用量,COD測定范圍150mg·L-1~2000mg·L-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差≤615%,加標(biāo)回收率96%~120%。超聲波消解時(shí),超聲波輻射頻率和聲強(qiáng)是兩個(gè)重要的影響因素。試驗(yàn)表明,超聲波輻射標(biāo)準(zhǔn)水樣30min時(shí),低頻(20kHz)、適當(dāng)高的聲強(qiáng)(80W·cm-2)有利于水樣的完全消化。

1.1.4光催化氧化法紫外光氧化快速、高效,在常溫常壓下進(jìn)行,不產(chǎn)生二次污染,因此對(duì)水和廢水分析的優(yōu)勢(shì)特別突出。近幾年來,半導(dǎo)體納米材料作為催化劑消除水中有機(jī)污染物的方法已引起了人們的廣泛關(guān)注。當(dāng)用能量等于或大于半導(dǎo)體禁帶寬度(312eV)的光照射半導(dǎo)體時(shí),可使半導(dǎo)體表面吸附的羥基或水氧化生成強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(·OH),從而使水中的有機(jī)污染物氧化分解。艾仕云等[7]提出納米ZnO和KMnO4協(xié)同氧化體系,并據(jù)此建立了測定COD的方法,所得結(jié)果的可靠性和重現(xiàn)性與標(biāo)準(zhǔn)法相當(dāng)。他們還使用K2Cr2O7氧化劑、納米TiO2光催化劑測定COD[8]。通過光催化還原K2Cr2O7生成的Cr3+濃度變化,可以獲得樣品的COD值。但反應(yīng)仍需恒溫?cái)嚢?反應(yīng)液需離心過濾。操作煩瑣,且不能在線快速分析。

1.2測定方法的改進(jìn)

1.2.1分光光度法分光光度法測定COD是在強(qiáng)酸性溶液中過量重鉻酸鉀氧化水中還原性物質(zhì),Cr6+還原為Cr3+,英語論文利用分光光度計(jì)測定Cr6+或Cr3+來實(shí)現(xiàn)COD值測定。Inaga等以Ce(SO4)2作氧化劑,加熱反應(yīng)后測定吸光度,計(jì)算出COD值。Konno使用自制的比色計(jì)與PC機(jī)相聯(lián)測定COD,所得結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)法基本一致。光度法測得COD值快速、準(zhǔn)確、成本低等。目前,國內(nèi)外不少COD快速測定儀均是基于光度法原理。如美國HACH公司制造的COD測定儀是美國國家環(huán)保局認(rèn)可的COD測量方法。

1.2.2電化學(xué)分析法

(1)庫侖法庫侖法是我國測定COD的推薦方法,該法利用電解產(chǎn)業(yè)的亞鐵離子作庫侖滴定劑進(jìn)行庫侖滴定,根據(jù)消耗的電量求得剩余K2Cr2O7量,從而計(jì)算出COD。廣州怡文科技有限公司和中國環(huán)境監(jiān)測總站研制的EST22001COD在線自動(dòng)監(jiān)測儀,采用庫侖滴定原理,測量范圍5mg/L~1000mg/L;測量時(shí)間30min~60min,測量誤差≤±5%FS;重復(fù)誤差≤±3%FS,與手動(dòng)分析具有很好的相關(guān)性。

(2)電解法此法既不外加氧化劑,也不加熱消解水樣,而是利用電化學(xué)原理直接測量水中有機(jī)物的含量,是COD測定方法的突破。方法原理基于特殊電極電解產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)具有很強(qiáng)的氧化能力,可同步迅速氧化水中有機(jī)物,較難氧化的物質(zhì)(如煙酸、吡啶等)也均能被·OH氧化。羥基自由基被消耗的同時(shí),工作電極上電流將產(chǎn)生變化。當(dāng)工作電極電位恒定時(shí),電流的變化與水中有機(jī)物的含量成正比關(guān)系,通過計(jì)算電流變化便可測量出COD值。作者在這方面作了一些探索工作,取得了初步的結(jié)果[9,10]。由于水樣不需消解,極大縮短了分析流程,還克服了傳統(tǒng)方法中“二次污染”的問題。目前,這類儀器代表產(chǎn)品是德國LAR公司的Elox100A型COD在線自動(dòng)監(jiān)測儀h[11]。儀器測量范圍從1mg/L~10000mg/L,最大可到100000mg/L,測量周期2min~6min。此儀器在歐美各國已得到較廣泛的應(yīng)用,在我國也獲得國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局計(jì)量器具型式批準(zhǔn)證書。

(3)其他電化學(xué)分析法Dugin[12]提出以Ce(SO4)2為氧化劑,利用pH電極和氧化還原電極直接測定電勢(shì)從而測定COD值的方法。Belius2tiu[13]以兩種不同的玻璃電極組成電池,通過直接測定電池電動(dòng)勢(shì),對(duì)水樣中COD值進(jìn)行測定。趙亞乾[14]以一定比例的反應(yīng)溶液回流10min后,冷卻稀釋,用示波器指示終點(diǎn)進(jìn)行示波電位滴定測定COD。

Westbroek等[15]提出Pt-Pt/PbO2旋轉(zhuǎn)環(huán)形圓盤電極多脈沖電流分析法,通過電化學(xué)方法產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑,碩士論文有機(jī)污染物在圓盤電極表面直接氧化或與產(chǎn)生的氧化物質(zhì)反應(yīng)而間接被轉(zhuǎn)化。伏安計(jì)時(shí)電流法和多脈沖計(jì)時(shí)電流法測COD,可在幾秒中獲得結(jié)果,而且可以在線監(jiān)測。形成的強(qiáng)氧化媒介可使工作電極表面保持清潔。但方法檢測限較高,不適合地表水或輕度污染水的測定。但德忠等[16]提出混合酸消解和單掃描極譜法快速測COD的方法。該法基于用單掃描極譜法測定混合酸(H3PO4-H2SO4)消解體系中過量的Cr6+,從而間接測定COD。混合酸消解回流時(shí)間只需15min。Venkata等[17]使用示差脈沖陽極溶出伏安法(DPASV)進(jìn)行電化學(xué)配位滴定確定有機(jī)金屬絡(luò)合物的絡(luò)合能力,從而測定COD。

.2.3化學(xué)發(fā)光法根據(jù)重鉻酸鉀消解廢水后其最終還原產(chǎn)物Cr3+濃度與COD值成正比關(guān)系,以及在堿性條件下,Luminol-H2O2-Cr3+體系產(chǎn)生很強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光的原理,文獻(xiàn)[18,19]提出一種用光電二極管做檢測器測定水體化學(xué)需氧量的新方法。

1.2.4紫外吸收光譜法紫外吸收光譜法是通過測量水樣中有機(jī)物的紫外吸收光譜(一般用254nm波長),直接測定COD。已有工作表明,不少有機(jī)物在紫外光譜區(qū)有很強(qiáng)的吸收,在一定的條件下有機(jī)物的吸光度與COD有相關(guān)性,利用這種相關(guān)性可直接測定COD。這種方法不像COD、總有機(jī)碳(TOC)方法那樣明確,但在特定水體中有極高的相關(guān)性,也能真實(shí)反映有機(jī)物含量。基于紫外吸收原理測定COD的儀器已有生產(chǎn)。這類方法均不需添加任何試劑、無二次污染、快速簡單,但前提條件是水質(zhì)組成必須相對(duì)穩(wěn)定。此方法在日本已是標(biāo)準(zhǔn)方法,但在歐美各國尚未推廣應(yīng)用,在我國尚需開展相關(guān)的研究。

2自動(dòng)在線分析技術(shù)

流動(dòng)分析(FA)用于水樣COD的測定可將樣品消解和測定實(shí)現(xiàn)一體化,留學(xué)生論文使整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)在線化、自動(dòng)化。Korinaga[20]提出以Ce(SO4)2為氧化劑,采用空氣整段間隔連續(xù)流動(dòng)分析法對(duì)環(huán)境水樣中的COD進(jìn)行測定,采樣頻率達(dá)90次/h,但需特制的閥,且管長達(dá)18m。陳曉青等[21]提出測定COD的流動(dòng)注射停流法,系統(tǒng)以微機(jī)控制蠕動(dòng)泵的啟停,并記錄分光光度計(jì)檢測到的信號(hào)。由于停流技術(shù)的引入,解決了慢反應(yīng)中樣品的過度分散問題。

Cuesta等[22]提出COD的微波消解火焰原子吸收光譜-流動(dòng)注射分析法。用微波加熱消解樣品,未被樣品中有機(jī)物質(zhì)還原的Cr6+保留在陰離子交換樹脂上,Cr6+經(jīng)洗脫后用火焰原子吸收光譜法測定。這種方法在檢測中沒有基體效應(yīng)的影響。

盡管流動(dòng)注射分析的優(yōu)勢(shì)突出,但仍免不了傳統(tǒng)加熱方式。為了提高在線消解效率,不得不加長反應(yīng)管或采用停留技術(shù),這又導(dǎo)致分析周期延長或低的采樣頻率。醫(yī)學(xué)論文微波在線消解效果雖好,但去除產(chǎn)生的氣泡使流路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。但德忠等[23]將流動(dòng)注射和紫外光氧化技術(shù)引入高錳酸鹽指數(shù)的測定中,建立了紫外光催化氧化分光光度法測定高錳酸鹽指數(shù)的流動(dòng)分析體系,并對(duì)多種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(葡萄糖、鄰苯二甲酸氫鉀、草酸鈉等)進(jìn)行了研究,反應(yīng)僅需約115min,回收率8310%~11110%,檢測限為016mg/L。用此方法成功測定了COD質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)(QCSPEX-PEM-WP)和英格蘭普利茅斯Tamar河水樣品。

Yoon-Chang[24]將光催化劑二氧化鈦鋪助紫外光消解與流動(dòng)分析技術(shù)聯(lián)用測定化學(xué)耗氧量,獲得了好的相關(guān)性。李保新等[25]把化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)和流動(dòng)分析法結(jié)合測定高錳酸鹽指數(shù),有機(jī)物在室溫條件下發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng),KMnO4還原為Mn2+并吸附在強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂微型柱上,同時(shí)過量的MnO-

4通過微型柱廢棄。吸附在微型

柱上的Mn2+被洗脫出來使用H2O2發(fā)光體系檢測。若換用職稱論文重鉻酸鐘氧化劑,在酸性條件下,重鉻酸鉀還原生成的Cr(Ⅲ)催化Luminol-H2O2體系產(chǎn)生強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光可測定COD。該方法已用于地表水樣COD的測定。

基于流動(dòng)技術(shù),綜合電化學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代光機(jī)電技術(shù)研制的COD在線監(jiān)測儀,一般包括進(jìn)樣系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)四部分。進(jìn)樣系統(tǒng)由輸液泵、定量管、電磁閥、管路、接口等組成,完成對(duì)水樣的采集、輸送、試劑混合、廢液排除及反應(yīng)室清洗等功能;反應(yīng)系統(tǒng)主要有加熱單元或(和)反應(yīng)室,完成水樣的消解和的反應(yīng);檢測系統(tǒng)包括單片機(jī)(或工控機(jī))、時(shí)序控制和數(shù)據(jù)處理軟件、鍵盤和顯示屏等,完成在線全過程的控制、數(shù)據(jù)采集與處理、顯示、儲(chǔ)存及打印輸

參考文獻(xiàn):

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第11篇

[關(guān)鍵詞] 苯酚 電化學(xué)氧化 SnO2

1 引言

苯酚是一種生物難降解的有機(jī)物,也是當(dāng)前污水處理中影響廣泛、危害較大的污染物之一。電化學(xué)氧化技術(shù)因其能量效率高、便于自動(dòng)控制、利于環(huán)保等特點(diǎn)而成為極具發(fā)展前景的廢水處理技術(shù)之一。苯酚的電催化氧化效率取決于氧化電極的活性物質(zhì),常見活性物質(zhì)有Pt [1~4]、Au[2,3]、Ag[4]和它們的合金如Ni-Nb-Pt-Sn[5]等。近來,鈦基金屬基體表面涂敷導(dǎo)電金屬氧化物電極,如氧化鉛、氧化釕等,具有重要的電催化特性,是用于處理污染物具有發(fā)展前景的電催化電極。但由于貴金屬電極的價(jià)格高昂,成為制約其推廣應(yīng)用的瓶頸。

本論文設(shè)計(jì)的炭載金屬氧化物復(fù)合電催化劑,提高了催化劑的電導(dǎo)與利用率,并從中研究苯酚在其表面上的電化學(xué)行為。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

CHI627b 電化學(xué)測試儀(中國) ; T6雙光束紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器公司) ;IM6電化學(xué)工作站(德國)。

2.2 材料預(yù)處理

本實(shí)驗(yàn)采用Vulcan XC-72 炭黑(美國Cabot 公司)作為載體,研磨過300目篩,用0.02mol/L的NaOH溶液煮沸、過濾、洗滌,再用0.1M硝酸煮沸,用蒸餾水洗滌后備用。

鈦片分別用砂紙打磨、經(jīng)過堿洗除油、15%草酸刻蝕后備用。

2.3 電催化劑制備

計(jì)量稱取四氯化錫和三氯化銻(Sb 5wt%)溶于1M HCl中,再加入適量水和乙醇,超聲波震蕩5min,在35℃-40℃水浴下用1∶10的氨水調(diào)節(jié)至pH=0.7左右,制得二氧化錫膠體。按一定C、Sn比例稱取所需的預(yù)處理過的活性炭,加入到膠體溶液中。攪拌6個(gè)小時(shí)后,抽濾、洗滌至溶液中無氯離子,再進(jìn)行干燥。在氮?dú)夥毡Wo(hù)下,于500℃下熱處理半小時(shí)即得所需的電催化劑。

2.4 電極制備

將電催化劑、6%的PVDF溶液和異丙醇混合,配成0.01mg/uL異丙醇溶液,PVDF占催化劑量的10%,震蕩半個(gè)小時(shí),使催化劑混合均勻。吸取2µl催化劑均勻地涂在處理過的鈦片上(0.25cm× 0.25cm),風(fēng)干后放入烘箱中于180℃下干燥半個(gè)小時(shí),即得SnO2-C/Ti電極。

2.5電催化性能的評(píng)價(jià)

采用三電極體系,上述電極作為工作電極,鉑電極為對(duì)電極,飽和KCl的Ag/AgCl為參比電極,電解質(zhì)為109mg/L的苯酚+0.5M H2SO4溶液,用電化學(xué)分析儀進(jìn)行線性掃描(LSV)及循環(huán)伏安(CV)測試,無特殊說明,掃描速率均為50mV/s。

2.6 XRD測試

X’Pert MPD Pro.(荷蘭Philips公司)型X射線衍射儀,Cu Kα(Kα1=15.4056nm)為線源,在管電壓為40 kV、管電流為40 mA條件下做物相分析,掃描速度4°/min,步長為0.02。

3 結(jié)果與討論

3.1 相分析

圖1 SnO2-C催化劑的XRD譜圖

圖1為所合成的炭載SnO2催化劑的XRD圖,圖中在2θ為26.67、33.79、51.87處出現(xiàn)3個(gè)尖銳的峰,分別為SnO2的(110)、(101)和(211)晶面的衍射峰,對(duì)應(yīng)d值為3.34、2.64、1.76,與金紅石型SnO2的標(biāo)準(zhǔn)衍射峰對(duì)應(yīng)的理論d值3.35、2.64、1.76相吻合,這說明本實(shí)驗(yàn)方法所合成的樣品中,金屬氧化物的相態(tài)是四方晶系金紅石結(jié)構(gòu)SnO2。

3.2 線性掃描分析

圖2是SnO2-C/Ti系列電極在0.6V~1.2V之間的線性掃描圖,在0.75V與1.05V處是苯酚及其中間物的氧化峰。Sb摻雜后,苯酚的氧化峰電流明顯高于未摻雜的電極,這是由于摻雜一定濃度的Sb可減少n型半導(dǎo)體SnO2帶寬,提高電導(dǎo)率和電催化活性,有利于提高SnO2-C/Ti電極性能。

3.3 溫度的影響分析

對(duì)于電化學(xué)反應(yīng)而言,溫度的改變對(duì)催化性能影響很大。考慮到實(shí)際工作環(huán)境,本次實(shí)驗(yàn)溫度在293K~333K之間,苯酚的CV掃描如圖3所示。苯酚在二種電極的氧化峰電流(1.05V處)的對(duì)數(shù)(ln Ip)與1/T的關(guān)系曲線見圖4,從圖中可看到ln Ip與1/T存在很好的線性關(guān)系。對(duì)于SnO2-C/Ti電極,根據(jù)lnIp = C−Ea/RT,可計(jì)算得到苯酚氧化表觀活化能為10.01kJ•mol-1;對(duì)于SnO2(Sb) -C/Ti電極,計(jì)算得到苯酚氧化表觀活化能為9.01kJ•mol-1。這表明Sb摻雜有利于降低電化學(xué)氧化的活化能。

3.4 pH值的影響分析

pH值對(duì)電極的電催化性能具有一定的影響。圖5顯示苯酚的氧化峰電位隨著pH的上升而負(fù)移,峰電流上隨著pH的增大而減小。pH=0時(shí),苯酚的氧化峰電流最大,pH=6的溶液中電流最小。當(dāng)pH=0.8、1.09、2時(shí),峰電流變化不大。

3.5 掃描速率的影響

圖6顯示苯酚氧化峰電位隨著掃描速率的增大而正移,且峰的形狀保持不變,這表明反應(yīng)物種在SnO2(Sb)-C/Ti電極上發(fā)生吸附并累積。掃描速率范圍在1~50(mV•s-1)時(shí),掃描速度的平方根(υ0.5)與峰電流存在很好的線性關(guān)系(見圖7)。該直線并未通過原點(diǎn),表明苯酚氧化過程并非簡單的純擴(kuò)散控制過程或純吸附控制過程。由于炭的多孔結(jié)構(gòu),苯酚氧化從電極表面到內(nèi)部存在著擴(kuò)散,而且直線的斜率是12.40µA/(mV-0.5s0.5),這與受不可逆單電子電荷轉(zhuǎn)移步驟控制的斜率14.60µA/(mV-0.5s0.5)是基本一致的,這表明苯酚降解過程中速率控制步驟是單電子轉(zhuǎn)移控制步驟 [6,7]。

3.6 濃度對(duì)電極性能的影響

圖8顯示苯酚氧化峰電流隨著濃度的增大而增大,這是因?yàn)闈舛却罅耍瑓⑴c電化學(xué)反應(yīng)的分子就多了,總電流就變大,峰電流(Ip)

與濃度(C)的對(duì)數(shù)有較好的線性關(guān)系(見圖9),根據(jù)公式dlgI/dlgC

圖9的直線斜率即為表觀反應(yīng)級(jí)數(shù)Z=0.85≈1,與目前的研究結(jié)果[8]相一致。

4 結(jié)論

所合成的電催化劑的主要相態(tài)為金紅石型SnO2。溫度與濃度的影響分析結(jié)果表明,苯酚氧化表觀反應(yīng)級(jí)數(shù)為1級(jí),Sb的摻雜可以降低苯酚在電極上氧化的表觀活化能,從而提高電極的電催化性能。苯酚的氧化峰電位與峰電流隨這溶液pH值的變化而變化,苯酚在電極上的氧化過程并非簡單的純擴(kuò)散控制過程或純吸附控制過程。

參考文獻(xiàn)

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第12篇

[關(guān)鍵詞]化工分析 化工生產(chǎn) 作用

中圖分類號(hào):C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)22-0286-01

引言

化工分析是以分析化學(xué)的基本原理和方法為基礎(chǔ),完成化工生產(chǎn)過程中化學(xué)成分監(jiān)測和化工產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)任務(wù)的一門學(xué)科。形象點(diǎn)說,就是通過分析產(chǎn)品的成分以及它的含量等,從而來判斷產(chǎn)品的質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn),它可以對(duì)產(chǎn)品起到監(jiān)督的作用。所以,化工分析對(duì)于化工生產(chǎn)過程非常重要,如果在化工生產(chǎn)中,沒有化工分析的話,那么生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就沒有保障性,質(zhì)量也不一定能達(dá)到要求,如果生產(chǎn)出了不符合要求的產(chǎn)品,那么產(chǎn)品一旦上市就會(huì)發(fā)生很多問題,嚴(yán)重的可能會(huì)危及到消費(fèi)者的生命;另外,如果生產(chǎn)的產(chǎn)品被證明不合格,那么在這過程中用于生產(chǎn)的原材料都被浪費(fèi),這會(huì)給企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失,甚至那么就會(huì)影響到企業(yè)的生產(chǎn),從而影響到一個(gè)企業(yè)的名譽(yù)。所以化學(xué)分析是在化工生產(chǎn)中起著非常重要的作用的。

1.化工分析的內(nèi)涵

化工分析就是分析化工生產(chǎn)中的原料、中間產(chǎn)品和成品品,根據(jù)分析方法所用手段,它主要分為化學(xué)分析和儀器分析兩大類。在化工生產(chǎn)過程中,通過化工分析,可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)中的出現(xiàn)的一些問題,并及時(shí)給出調(diào)控方案,避免問題向嚴(yán)重的方向發(fā)展和惡化。下面筆者具體介紹化學(xué)分析和儀器分析的內(nèi)容及其主要特點(diǎn)。

(1)化學(xué)分析,是以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ),通過已知物與待測物的化學(xué)關(guān)系,而測出未知物的各類和含量。。它又分為定性分析和定量分析兩種,較多應(yīng)用的是定量分析,如滴定分析、重量分析。化學(xué)分析法儀器簡單、結(jié)果準(zhǔn)確、應(yīng)用范圍廣泛。

(2)儀器分析,以物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ),通過精密儀器測定物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)而測定待測物含量。它又分為光化學(xué)分析、電化學(xué)分析、色譜分析、質(zhì)譜分析和熱分析。這些分析方法的分析過程需采用一些精密的儀器來完成。在儀器分析中,通常會(huì)用到的儀器有氣相色譜、液相色譜、質(zhì)譜儀等分析儀器,這些儀器的造價(jià)昂貴,但是其精密度高,通常可以準(zhǔn)確地判斷出某種物質(zhì)的存在與否。儀器分析與化學(xué)分析相比,具有很多優(yōu)點(diǎn),不僅靈敏度高,而且其操作簡便、快速,結(jié)果準(zhǔn)確,可應(yīng)用于微量或痕量組分分析。缺點(diǎn)是成本太高了。

化學(xué)分析和儀器分析應(yīng)用方面,測量常量組分常用化學(xué)分析,測量微量或痕量組分時(shí),則常用儀器分析。但儀器分析是依據(jù)化學(xué)分析為基礎(chǔ)的,隨著科學(xué)技術(shù)不斷加強(qiáng)和改進(jìn),化學(xué)分析法也不斷在創(chuàng)新和改進(jìn)自己,爭取和儀器分析共同配合,從而達(dá)到更好的化工生產(chǎn)[1]。

2. 化工分析的作用

如上文所述,化工分析分為化學(xué)分析和儀器分析兩種方法,目的在于分析生產(chǎn)過程中的物質(zhì)的性質(zhì)以及它的量。此外,化工分析還可以根據(jù)其分析結(jié)果來指導(dǎo)整個(gè)生產(chǎn)過程,進(jìn)而有效管理化工生產(chǎn)。但是,化工分析最大的優(yōu)勢(shì)在于它可以減少生產(chǎn)過程中的能源消耗,有利于減少環(huán)境的污染,還可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量,下面筆者就簡要說明一下這幾種作用發(fā)揮的好處。

2.1 于降低生產(chǎn)過程中的能源消耗

化工分析可以準(zhǔn)確具體地分析出在生產(chǎn)過程中的各種原料的用量,在生產(chǎn)過程就可以將原料進(jìn)行合理的利用,做到用多少配置多少,可以減少很多浪費(fèi),節(jié)約成本,創(chuàng)造更大的利潤,為企業(yè)創(chuàng)造最大的效益[2]。同時(shí),通過對(duì)化工生產(chǎn)中的原材料、半成品和成品的質(zhì)量進(jìn)行分析檢測,就可以在過程中控制這些不利因素,不必在產(chǎn)品生產(chǎn)出來之后再進(jìn)行檢測分析,這樣可以及時(shí)地提出調(diào)控和改進(jìn)措施,從而避免生產(chǎn)出不合格的產(chǎn)品,減少原材料的浪費(fèi),提高生產(chǎn)效益。

2.2 有助于降低污染狀況

化工分析可以分析在生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的廢水廢氣廢物,這樣就能夠?qū)⑽廴驹纯刂圃谝欢ǖ姆秶畠?nèi),降低了污染面積。此外,它還可以避免發(fā)生火災(zāi)或者爆炸等災(zāi)難,對(duì)于生產(chǎn)工人的人身安全有保護(hù)作用。在最近幾年,有很多工廠由于各種原因發(fā)生了火災(zāi)或者爆炸事故,這是非常危險(xiǎn)的,不僅會(huì)造成人員的傷亡,還會(huì)把工廠的儀器設(shè)備毀于一旦。所以,化工分析在工廠的生產(chǎn)過程中起到了舉足輕重的作用。比如說,有一些造紙廠,為了盈利,不惜用一些非常劣質(zhì)的材料來進(jìn)行生產(chǎn),在這過程中就會(huì)產(chǎn)生很多對(duì)環(huán)境有極大污染的物質(zhì),而且他們并沒有利用化工分析來將污染控制下去,這就會(huì)給周圍的居民的生活環(huán)境造成很大的污染。

2.3 有助于提高產(chǎn)品的質(zhì)量

化工分析可以對(duì)化工產(chǎn)品進(jìn)行檢測,從而控制其中的一些有害成分,這不僅可以減少污染物,保護(hù)環(huán)境,還有助于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。特別是在食品生產(chǎn)過程,很多對(duì)人體有危害的染色劑、防腐劑等等化學(xué)添加劑都會(huì)對(duì)人的身體造成危害,不過并不是不能將這些食品添加劑應(yīng)用到食品的生產(chǎn)加工過程,而是要將他們的量控制在一個(gè)人們可接受的范圍之內(nèi),具體而言,如果某些添加劑可以合理利用到食品生產(chǎn)過程,那么可以在一定程度上給我國的食品生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來極大好處,它可以提高食品的色香味,讓人們享受到更美味的食品[3]。

3.充分發(fā)揮化工分析作用的具體措施

(1) 加強(qiáng)環(huán)保工作的力度。在化工生產(chǎn)的過程中,一定要加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的工作力度,要充分發(fā)揮化工分析的有效性,減少化工生產(chǎn)給環(huán)境帶來的危害。

(2)培養(yǎng)專業(yè)型人才。隨著我國科技的發(fā)展和進(jìn)步,我國在化學(xué)領(lǐng)域也取得了極大地進(jìn)展,所以專業(yè)型人才也越來越受到重視,為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)化化的需求,企業(yè)應(yīng)該重視專業(yè)人才的培養(yǎng)。通過專業(yè)性的化工分析人才培養(yǎng),從而把我國的化工生產(chǎn)發(fā)展地越來越好。

4.結(jié)語[1]

綜上所述,化學(xué)工業(yè)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著尤為重要的作用,它是我國工業(yè)生產(chǎn)的支柱。只有充分重視化工分析對(duì)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)所發(fā)揮的作用,才能將化學(xué)工業(yè)更好地應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)之中。因此,我國應(yīng)該加大對(duì)于化學(xué)工業(yè)的研發(fā)力度,發(fā)揮化工分析在化工生產(chǎn)中的“眼睛”作用,努力讓我國成為工業(yè)大國,同時(shí)也是經(jīng)濟(jì)節(jié)約型強(qiáng)國。

參考文獻(xiàn)

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