1. 如何除掉酯中異辛醇的氣味很難用加水抽真空減壓蒸餾把異辛醇洗干凈,氣味很難聞,活性炭等物理吸附效果
高級脂肪酸異辛酯中還含有少量異辛醇,依你所述應是液體狀態、對水也相對內穩定,要除去干凈,有兩種試驗容方法:
(1)選擇合適型號的分子篩吸附除去,因為兩者的分子大小不同,分子篩可以加熱再生使用;
(2)酯在水中溶解度通常低於醇,因為醇有氫鍵作用,多次水洗,會獲得一定的效果,或者適當提高水溫,洗後的水可以用活性炭吸附處理,重復使用。
2. 初中化學實驗總結和實驗的操作步驟 要全初中的
(一)實驗知識點提要
1、常用化學儀器的名稱、用途及使用時的注意事項
針對考核的基本要求,可根據儀器的用途及功能進行分類,在分類中進行比較,在比較中加深印象.
能加熱的儀器:試管、蒸發皿、燒杯(間接加熱).
用於計量的儀器:托盤天平、量簡.
用於夾持的儀器:鐵架台、試管夾.
用於加熱的儀器:酒精燈.
用於滴加少量液體的儀器:膠頭滴像
用於收集和貯存少量氣體的儀器:集氣瓶,
用於分離少量物質的儀器:漏斗.
用於攪拌和引流的儀器:玻璃棒.
2.八項重要的基本操作
八項重要的基本操作是:葯品的取用、物質的加熱、儀器裝置的連接、裝置氣密性的檢查、過濾、蒸發、玻璃儀器的洗滌、溶液的配製等.復習時,應重點掌握每項操作的方法、涉及到的儀器及操作的注意事項,特別要注意對操作失敗原因的分析.
3.實驗室規則和安全常識
安全意識是公民科學素質的重要組成部分.實驗室所用的葯品,很多是易燃、易爆、有腐蝕性或有毒的,因此在使用時一定要嚴格遵照有關規定和操作規則,保證安全.為此,要注意以下三類.
嚴格遵守實驗室「三不準」原則;
注意葯品的用量;
對可燃氣體(H2、CO、CH4)的性質實驗,一定要注意可燃氣體的純度,以防發生爆炸;有毒氣體(CO)的實驗應在通風櫥中進行,尾氣應用適當的方法處理,以防污染空氣.
4.氣體的制備
實驗室製取氣體及其性質實驗,是屬於基本操作的簡單綜合實驗.復習時,可從所需葯品、反應原理、選用的儀器裝上、收集方法、驗滿或驗純以及注意事項等方面進行歸納總結.通過對比制氣裝置和收集裝置,突出氣體的個性及幾種氣體的共性,提高記憶效果.
有關氣體制備.
(1)氣體的發生裝置
根據所用反應物的狀態和反應條件,可分為兩類:
(2)氣體的收集裝置
根據氣體的溶解性及密度,選擇用排水法(氣體難溶於水)或向上排空氣法(氣體密度比空氣大)、向下排空氣法(氣體密度比空氣小)進行收集.
(說明:排空氣集氣法中的「向上」或「向下」不是指瓶口的取向,而是指空氣從瓶中被排出的流向)
(3)集氣瓶的多種用途
①集氣瓶:收集密度比空氣大的氣體,氣體流向是。長進短出。
比空氣輕的氣體氣體流向為「短進長出」.若瓶中盛滿水,則由短管進氣排出水,收集難溶於水的氣體.
②量氣瓶:定量收集量取氣體體積的實驗裝置,氣體「短進長出」.
③儲氣瓶:先排水集氣後,使用氣體時,用高位水(或接水龍頭)將瓶內氣體壓出,水從長管進,氣體從短管出.
④洗氣瓶:瓶內放適量液體試劑(約l/3)用於氣體的乾燥(除去水蒸氣)、凈化(吸收雜質)或性質實驗(檢驗某氣體存在或驗證某氣體性質),則應「長進短出」.
(4)裝置氣密性的檢查
不論是何種氣體的制備,都要先檢查裝置的氣密性.
(5)防倒吸
用排水集氣法將氣體集滿後,應先從水槽中取出導管,再熄滅酒精燈.
(6)棉花團的作用
用 KMnO4分解製取O2時,應將棉花團置於大試管口處,以防止 KMnO4粉末從導管口噴出。
5、物質的檢驗
物質的檢驗涉及對物質的鑒定、鑒別和推斷等多個方面.其主要內容包括:幾種氣體(O2、H2、CO2、CO、CH4)的檢驗;碳酸鹽(或CO32-)的檢驗,鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣的鑒別等.復習時一定要熟悉有關物質的性質,尤其對一些有色特徵溶液、特徵沉澱及有關反應產生的特徵現象要有清楚的認識,這是解答這類問題的基礎和關鍵.
6.物質的分離和提純
物質的分離和提純方法,可分為物理方法和化學方法兩大類.物理方法主要包括:過濾、蒸發、結晶等.化學方法主要有:直接加熱法(如除去KCl中混有的少量K2CO3),鹼化法(如用NaOH溶液除去CO中混有的少量CO2),酸化法(如用稀鹽酸除去NaCl中混有的少量Na2CO3),置換法(如用鐵粉除去FeSO4中混有的少量CuSO4),沉澱法(如用BaCl2除去鹽酸中混有的少量硫酸)等.
對於物質的提純和分離,不論用何種方法都應遵循以下原則:除去雜質的過程中不能引人新的雜質;
所選試劑一般只能跟雜質起反應;反應後的生成物必須容易分離(最好是轉化為沉澱或氣體).
(二)典型的題解析
〔例1〕(1)實驗室要製取並收集得到較純凈的氧氣和氫氣,有兩項操作是完全相同的兩項操作是 和
(2)甲、乙兩同學在實驗室分別製取氨氣和硫化氫氣體.甲同學用加熱氯化控和熟石灰的固體混合物製取氨氣,乙同學用固體硫化亞鐵和稀硫酸反應製取硫化氫氣體.又知:氨氣極易溶於水,密度比空氣小;硫化氫氣體可溶於水,密度比空氣大.請回答:
①甲、乙兩同學選取的氣體發生裝置 (填「相同」或「不同」),理由是
②氨氣用 法收集,硫化氫用 法收集.
【解析】(1)製取任何氣體時,首先要檢查裝置的氣密性.要收集得較純凈的氣體,根據O2和H2在溶解性上的相似性,都能用排水集氣法收集.
(2)氣體發生裝置的選取,需根據反應物的狀態和反應條件來考慮,製取氨氣的反應物都是固體,且需加熱;而製取硫化氫氣體所用的硫化亞鐵是固體,稀硫酸是液體,且反應在常溫下即可進行.所以,甲、乙兩同學選取的氣體發生裝置不同.由於氨氣易溶於水,硫化氫可溶於水,故兩種氣體都不能用排水集氣法收集,只能用排空氣集氣法收集.
答案:(1)檢查裝置氣密性和排水集氣法收集氣體.(2);①不同.理由是,所用反應物的狀態及反應條件不同;②向下排空氣。向上排空氣.
[例2]有一瓶氣體,它由H2、CO2、CO、CH4中的一種或幾種組成.用它進行以下實驗:
將氣體通過足量澄清石灰水,未見出現沉澱.在導管口將氣體點燃,氣體安靜燃燒;用一個冷而乾燥的燒杯罩在火焰上,燒杯壁上出現水珠;把燒杯迅速翻轉,注人少量澄清石灰水,石灰水變渾濁.用化學式填空回答:
(1)氣體中一定沒有
(2)氣體的組成可能是
[例3]要除去下列物質中混有的少量雜質(括弧內物質為雜質),選擇適當的試劑和方法填人橫線內.
(1)KOH(K2CO3)_;
(2)BaCl2(CuCl2)_;
(3)CuO(KNO3)_;
(4)MnO2(C粉)
【解析】混合物的分離必須遵循:除雜中不能引人新的雜質,所造試劑一般只和雜質起反應,且反應後最好轉化為易分離的沉澱或氣體.試劑的選擇:以雜質為出發點,結合雜質物質與主要成分物質在組成、性質上的差異即可篩選出所用試劑.要順利完成混合物的分離,往往是物理、化學方法等多種方法並用.
[例4] 現有稀硫酸、稀鹽酸、氫氧化鋇、碳酸鈉四瓶失去標簽的溶液.分別編號為A、B、C、D.為了鑒別它們.分別取樣兩兩混合.實驗結果如圖所示.「一」 表示無明顯現象;「↓」 表示有沉澱生成,「↑」表示有氣體生成,推斷:
(1)B、D溶液中的溶質(寫化學式)B .D
(2)寫出下列物質反應的化學方程式:
A十B ,
C十D
[解析]這是一道物質性質型的實驗推斷題.熟悉並記某些有色特徵溶液,特徵沉澱及有關反應產生的特徵現象是解答此類問題的基礎和關鍵.只要以這些特徵現象或特徵物質為突破口,各個擊破,就能迅速、准確地解決此類問題.本題以圖表給出信息,為便於分析可結合圖表內容寫出以下6個簡要反應式:①A+B——↑,②A+C——↓,③A+D——無現象(無現象不等於不反應),④B+C——↓,⑤B+D——↑。③C+D——無現象.分析6個反應並結合四種溶液的組成可知:①、⑤兩個反應必是鹽酸與NaCO3溶液、稀硫酸與NaCO3溶液反應產生CO2方氣體,共同的反應物是B所以B應是NaCO3溶液.從④可推出能與NaCO3溶液反應生成沉澱的只能是Ba(OH)2溶液,C是Ba(OH)2溶液.再從②推出A應是稀硫酸,餘下的③、③能證明D是稀鹽酸.
[例5]實驗室用鐵、氧化鋼、硫酸為原料製取銅,某同學設計了兩個實驗方案:
A:Fe H2SO4—→ H2CuO—→Cu
B:CuO H2SO4—→ CuSO4 Fe—→ Cu
兩個實驗方案中,最好的是,理由是 .
[解析]這是一道實驗方案的評價性試題.方案的評價主要從三方面考慮:①方案的可行性:主要指理論上是否科學合理,操作是否簡便易行.經濟角度:主要看是否節約試劑.環保角度:主要看是否有利於環保.此題中的A、B兩種方案從原理上看都是可行的.但A方案中用Fe和H2SO4反制H2消耗的Fe、H2SO4等原料較多,其次H2還原CuO 需加熱,裝置和操作較復雜,而B方案中的反應都是在常溫下即可進行的,操作要容易得多
【例7】設計一個簡單的家庭小實驗,證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽.
[解析]這是一道解決實際問題的簡單實驗設計題,源於教材第五章的一個家庭小實驗.設計實驗首先要弄清化學原理,然後根據條件選擇葯品和實驗裝置,擬定操作步驟,最後動手進行實驗.證明雞蛋殼含碳酸鹽比較容易,只要用雞蛋殼與酸作用,有二氧化碳放出(用澄清石灰水檢驗)便能證明.但要證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽,便有一個量的問題.因此,在實驗中蛋殼取量不能多,加人的酸則必須足量,直至反應不再有氣體產生,反應完全後,若殘留的固體量很少,才能充分證明.其次要考慮家裡不易找到規范實驗儀器,要選擇代用品,用玻璃杯代替試管作反應器,用蘸有澄清石灰水的玻璃片作檢驗二氧化碳的裝五,並注意操作程序,確保安全.
答案:(1)取少量潔凈的碎雞蛋殼放人小玻璃杯中,然後加人一些鹽酸,立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片蓋住,可以看到雞蛋殼上有大量氣泡生成,玻璃片上的澄清石灰水變渾濁,可見生成的氣體是二氧化碳,證明雞蛋殼中合碳酸鹽.(2)取下玻璃片,繼續加人鹽酸,直至不再有氣體產生,此時看到玻璃杯中殘留固體很少,可以證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽.
[例7]訪完成鑒別稀硫酸、稀鹽酸、氯化鈉三種溶液的實驗報告.
供選試劑有:紫色石蕊試液、無色酚酞試液、硝酸銀溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液
實驗內容與步驟
觀察到的現象
結論、化學方程式
(1)用三支試管分別取適量的三種溶液,各
滴入幾滴紫色石蕊試液,振盪,觀察現象
(2)
【解析】這是一道考查學生對物質鑒別和實驗報告的書寫能力的綜合試題.實驗報告的填寫,敘述要簡練,所用試劑要明確,操作步驟盡可能簡捷,結論應與實驗現象相對應.本題待鑒別物質中:硫酸和鹽酸的鑒別要以硫酸的鑒別為出發點選擇試劑.(如先考慮用AgNO3鑒別鹽酸將會出現干擾現象,從而影響硫酸的鑒別).
實驗內容與步驟
觀察到的現象
結論、化學方程式
1.(略)
一支試管中溶液呈紫色另兩支試管中溶液呈紅色
溶液呈紫色的試管中原溶液是NaCl溶液
2.另取二交試管分別取餘下兩
種溶液適量,各滴入少量BaCl2
溶液,振盪
一支試管中出現白色沉澱,另一支試管中無明顯現象
有白色沉澱生成的原溶液是稀硫酸
H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl
無明顯現象的原溶液是稀鹽酸
[例10]某校化學課外興趣小組的同學,用廢墨水瓶、單孔膠塞、T型玻璃管、醫用一次性輸液管(帶針頭及控液問)、小氣球等用品製作了一個「多功能」氣體發生器.如圖所示.該裝置不但能進行某些氣體的製取,而且還能進行氣體的某些性質實驗.根據以上所述,請思考並回答:如何用該裝置完成N重要性質的實驗阿燃性、還原性、密度),寫出操作步驟及現象.
[解析]這是一道以實驗原理為依託,代用品實驗裝置為載體考查學生思維能力、實驗動手能力、靈活應用知識能力的實驗題.解答這類問題的關鍵是掌握實驗原理(反應原理、裝置原理、操作原理),並結合現有實驗環境及條件去考慮,即可順利解答.
答案:(1)檢查裝置氣密性後,往T型玻璃管右端放人少量CuO粉末 (CuO粉末兩端可放少許耐熱的玻璃絲或石棉,以防CtlO被氫氣流吹走),墨水瓶中放人適量的鋅粒和稀硫酸並用膠塞塞緊.
(2)打開控氣閥通氫氣一段時間後,在針頭處點燃氫氣 並可看到產生淡藍色火焰(金屬針頭無干擾成分又能防止回 火,避免H2不純而引起爆炸).
(3)將針頭火焰移至玻璃管下方CuO粉處加熱,一段時後玻璃管內黑色的 CuO粉末逐漸變為光亮的紅色(實驗操作裝置圖如圖30).
(4)關閉控制閥,氣體進人小氣球並逐漸膨脹變大,取 下氣球用線系住放飛,即可順利完成H2可燃性、還原性、密度等性質的驗證.
(4學實驗)
1.選擇題(每小題只有一個答案符合題意)
(1)下列儀器中,可與燒瓶、試管、蒸發皿歸為一類的是()
A、漏斗 B、量筒 C、集氣瓶 D、燒杯 2、有四瓶無色氣體,分別是空氣、氫氣、氧氣和二氧化碳,一次就能鑒別出它們的物質是
A、帶有火星的木條 B、澄清的石灰水
C、燃燒著的木條 D、紫色石蕊試液
3、描述鋅和鹽酸反應的現象較貼切的是()
A、有大量氫氣生成 B、溶液劇烈沸騰
C、鋅表面放出大量氣泡,鋅逐漸溶解
D、有大量氣泡從溶液里逸出後變成氫氣
4、氫氣還原氧化鋼的實驗步驟有:①向氫氣發生裝置裝人葯品;②往盛有CuO的試管中通 入H2;③停止通H2;④停止加熱;⑤加熱試管;⑥檢查裝置的氣密性;⑦檢驗N的純度.下列表示操作順序正確的一組是()
(A)⑥①⑦②⑤④③ (B)①⑥⑦②③④⑤
(C)⑥①⑤⑦②③④ (D)①⑥⑦⑤②③④
5、用托盤天平稱量葯品,右盤上的硅碼為5克,游碼在0.4克的位置上,指針指向最右端,所稱葯品質量是()
A、5.4克 B、不足5.4克 C、超過5.4克 D、4.6克
6、玻璃儀器內壁附著的下列物質,不能用稀鹽酸浸泡除去的是()
A、盛石灰水後留下的白膜 B、試管內壁上附著的鐵銹
C、用氫氣還原氧化鋼後留下的紅色固體
D、氯化鐵與氫氧化鈉溶液反應後留下的紅褐色固體
7、某學生的實驗報告冊中有以下實驗數據,其中正確的是()
A、用 10mL量筒量取 6.25mL稀硫酸
B、用廣泛pH試紙測得溶液的pH為3.5
C、用托盤天平稱取7.9g氧化銅粉
D、溫度計上顯示的室溫讀數為25.68℃
8、在實驗室做化學實驗,發生下列事故時,處理方法正確的是()
A、衣服沾上大量濃氫氧化鈉溶液,需將此衣服浸沒在盛有水的面盆中
B、皮膚上濺上濃硫酸,用水沖洗
C、不慎將酸液濺到眼中,應立即閉住眼睛,流出眼淚將酸液帶出
D、實驗桌上酒精燈傾翻,酒精流在桌面上並著火,立即用濕抹布撲滅
9、食醋是醋酸的稀溶液.某同學准備在家中進行驗證食醋具有酸的某一條通性的實驗,他選擇了下列物質,其中不能達到目的的是()
A、木炭 B、大理石 C、鐵釘 D、鐵銹
二、填空題
(1)實驗室里所用的葯品很多是有腐蝕性或有毒的.在使用葯品時為了保證安全,必須注意做到「三不準」,不準 , 不準 ,不準 .
(2)液體葯品通常存放在、瓶里,取用時先把瓶塞拿下、在桌面上;傾到葯液時,瓶子的標簽應,其原因是 .
(3)某同學用托盤天平稱取乾燥的固體葯品2.3g,稱量完後才發現,葯品和破碼的位置放顛倒了,此時,所稱葯品的實際質量是
(6)實驗室欲配製 50g質量分數為 5%的 NaCl溶液,請回答下列問題
①該實驗的操作步驟為
②甲同學在用托盤天平稱量食鹽時,食鹽和祛碼的位置放顛倒,這將導致所配製溶液的質量分數.(填「偏大」、「偏小」、「不變」,下同);乙同學用量筒量取水的體積時仰視讀數,這將導致所配製溶液的質量分數
三.筒答題
(1)如果用滴管取1/3mL的液體於試管中,應如何操作?
(2)「氧氣的製取和性質」實驗課里,某學生取一根紗窗細鐵絲在自己收集到的氧氣中做鐵絲在氧氣里燃燒的實驗,結果沒有觀察到「火星四射」等實驗現象.此實驗失敗的原因之一可能是 .
3. 急求:高中生物選修課本《生物技術實踐》的知識梳理(考點梳理),山東用的,謝謝了。
課題1 果酒和果醋的製作
一、實驗原理
1.酵母菌的細胞呼吸
酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖,表達式為:C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量
酵母菌進行無氧呼吸產生酒精和二氧化碳,表達式為:C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量
2.酵母菌發酵的最佳環境
酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活:在有氧時,酵母菌大量繁殖,但是不起到發酵效果;在無氧時,繁殖速度減慢,但是此時可以進行發酵。在利用酵母菌發酵時最好是先通入足夠的無菌空氣在有氧環境下一段時間使其繁殖,再隔絕氧氣進行發酵。20℃左右最適合酵母菌繁殖,酒精發酵的最佳溫度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。
3.醋酸菌好氧性細菌,當缺少糖源時和有氧條件下,可將乙醇(酒精)氧化成醋酸。表達式為:C2H5OH→CH3COOH+H2O;當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。
醋酸菌生長的最佳溫度是在30℃~35℃
二、實驗步驟
1.對發酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁的器皿等實驗用具進行清洗並消毒。先用溫水反復沖洗幾次,再用體積分數為75%的酒精擦拭消毒,晾乾待用。
2. 取葡萄500 g,去除枝梗和腐爛的子粒。
3. 用清水沖洗葡萄1~2遍除去污物,注意不要反復多次沖洗。
4. 用榨汁機榨取葡萄汁後,將其裝入發酵瓶中或將葡萄打成漿後,用潔凈的紗布過濾至發酵瓶中,蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發酵裝置,可以用500 mL的塑料瓶替代,但注入的果汁量不要超過塑料瓶總體積的2/3。
5. 將發酵瓶置於適宜的溫度下發酵。
6. 由於發酵旺盛期CO2的產量非常大,因此需要及時排氣,防止發酵瓶爆裂。如果使用簡易的發酵裝置,如瓶子(最好選用塑料瓶),每天要擰松瓶蓋2~4次,進行排氣。
7. 10 d以後,可以開始進行取樣檢驗工作。例如,可以檢驗酒味、酒精的含量、進行酵母菌的鏡檢等工作。
8. 當果酒製成以後,可以在發酵液中加入醋酸菌或醋曲,然後將裝置轉移至30~35 ℃的條件下發酵,適時向發酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲,可嘗試自然接種,但效果不是很好。如果沒有充氣裝置,可以將瓶蓋打開,在瓶口蓋上紗布,以減少空氣中塵土等的污染。
三、注意事項
請分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什麼排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接?結合果酒、果醋的製作原理,你認為應該如何使用這個發酵裝置?
充氣口 排氣口
出料口
答:充氣口是在醋酸發酵時連接充氣泵進行充氣用的;排氣口是在酒精發酵時用來排出CO2的;出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接,其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制酒時,應該關閉充氣口;制醋時,應將充氣口連接氣泵,輸入氧氣。
課題2 腐乳的製作
一、 實驗原理
1.參與豆腐發酵的微生物有青黴、酵母、麴黴、毛霉等多種,其中起主要作用的是毛霉。
2.毛霉是一種絲狀真菌,常見於土壤、水果、蔬菜、穀物上,具有發達的白色菌絲。
3.毛酶等微生物產生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪酸。
二、實驗步驟
1.將豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70%左右,水分過多則腐乳不易成形。
2.將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤內,粽葉可以提供菌種,並能起到保溫的作用。每塊豆腐等距離排放,周圍留有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。氣候乾燥時,將平盤用保鮮膜包裹,但不要封嚴,以免濕度太高,不利於毛霉的生長。
3.將平盤放入溫度保持在15~18 ℃的地方。毛霉逐漸生長,大約5 d後豆腐表面叢生著直立菌絲。
4.當毛霉生長旺盛,並呈淡黃色時,去除包裹平盤的保鮮膜以及鋪在上面的粽葉,使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散失,同時散去霉味。這一過程一般持續36 h以上。
5.當豆腐涼透後,將豆腐間連接在一起的菌絲拉斷,並整齊排列在容器內,准備腌制。
6.長滿毛霉的豆腐塊(以下稱毛坯)與鹽的質量分數比為5∶1。將培養毛坯時靠近平盤沒長直立菌絲的一面統一朝向玻璃瓶邊,將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽,並隨層加高而增加鹽量,在瓶口表面鋪鹽厚些,以防止雜菌從瓶口進入。約腌制8 d。
〔注〕用鹽腌制時,注意鹽都用量。鹽的濃度過低,不足以抑制微生物生長,可能導致豆腐腐敗變質;鹽的濃度過高,會影響腐乳的口味。
7.將黃酒、米酒和糖,按口味不同而配以各種香辛料(如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等)混合製成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12%左右為宜。
〔注〕酒精含量的高低與腐乳後期發酵時間的長短有很大關系。酒精含量越高,對蛋白酶的抑製作用也越大,使腐乳成熟期延長;酒精含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質的水解,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成塊。
8.將廣口玻璃瓶刷干凈後,用高壓鍋在100 ℃蒸汽滅菌30 min。將腐乳咸坯擺入瓶中,加入鹵湯和輔料後,將瓶口用酒精燈加熱滅菌,用膠條密封。在常溫情況下,一般六個月可以成熟。
三、注意事項
1.釀造腐乳的主要生產工序是將豆腐進行前期發酵和後期發酵。前期發酵所發生的主要變化是毛霉在豆腐(白坯)上的生長。發酵的溫度為15~18 ℃,此溫度不適於細菌、酵母菌和麴黴的生長,而適於毛霉慢慢生長。毛霉生長大約5 d後使白坯變成毛坯。前期發酵的作用,一是使豆腐表面有一層菌膜包住,形成腐乳的「體」;二是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶,有利於豆腐所含有的蛋白質水解為各種氨基酸。後期發酵主要是酶與微生物協同參與生化反應的過程。通過腌制並配入各種輔料(紅曲、面曲、酒釀),使蛋白酶作用緩慢,促進其他生化反應,生成腐乳的香氣。
2.毛霉是一種低等絲狀真菌,有多個細胞核,進行無性繁殖。毛霉是食品加工業中的重要微生物,它可以產生能夠分解大豆蛋白的蛋白酶,常用於製作腐乳和豆豉。
課題3 探討加酶洗衣粉的洗劑效果
一、實驗原理
1.加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉,目前常用的酶制劑有四類:蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶和纖維素酶,其中,應用最廣泛、效果最明顯的是鹼性蛋白酶和鹼性脂肪酶。
2.鹼性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、澱粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、澱粉和纖維素水解為小分子物質,使洗衣粉具有更好的去污能力。
3.在本課題中,我們主要探究有關加酶洗衣粉的三個問題:一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有什麼不同;二是在什麼溫度下使用加酶洗衣粉效果最好,三是添加不同種類的酶的的洗衣粉,其洗劑效果有哪些區別。
二、實驗步驟
1探究用加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌的效果的不同
①在2個編號的燒杯里,分別注入500mL清水。
②取2塊大小相等的白棉布,用滴管在每塊白布上分別滴上等量的墨水,分別放入燒杯里,用玻璃棒攪拌。
③將2個燒杯分別放入同等溫度的溫水中,保溫5分鍾。
④稱取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份,分別放入2個燒杯中,用玻璃棒均勻攪拌。保溫10分鍾。
⑤觀察並記錄2個燒杯中的洗滌效果
2探究用加酶洗衣粉洗滌的最佳溫度條件
①在3個編號的燒杯里,分別注入500mL清水。
②取3塊大小相等的白棉布,用滴管在每塊白布上分別滴上一滴食用油、雞血、牛奶,分別放入燒杯里,用玻璃棒攪拌。
③將3個燒杯分別放入50攝氏度的熱水、沸水和冰塊中,保溫5分鍾。
④稱取5克加酶洗衣粉3份,分別放入3個燒杯中,用玻璃棒均勻攪拌。保溫10分鍾。
⑤觀察並記錄3個燒杯中的洗滌效果。
3探究不同種類的加酶洗衣粉洗滌的效果
污染物 蛋白酶洗衣粉 脂肪酶洗衣粉 復合酶洗衣粉 普通洗衣粉
油漬
汗漬
血漬
觀察並記錄四種洗衣粉分別洗滌三種污染的洗滌效果。
三、注意事項
1.變數的分析和控制
影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質、洗衣粉的用量,衣物的質料、大小及浸泡時間和洗滌的時間等。在這些因素中,水溫是我們要研究的對象,而其他因素應在實驗中保持不變。選擇什麼樣的水溫進行實驗需要實驗者根據當地一年中的實際氣溫變化來確定水溫,通常情況下,冬季、春季、秋季和夏季可分別選取5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水溫,因為這4個水溫是比較符合實際情況的,對現實也有指導意義。
2.洗滌方式和材料的選擇。
在洗滌方式中有機洗和手洗兩種方式,應考慮其中哪一種比較科學?哪一種更有利於控制變數?再有,洗衣機又可以分為半自動和全自動兩種,相比之下,採用全自動洗衣機比較好,並且應該盡量使用同一型號小容量的洗衣機,其機械攪拌作用相同。關於洗滌材料的選擇也有一些講究。用衣物作實驗材料並不理想,這是因為作為實驗材料的衣物,其大小、顏色、潔凈程度等應該完全一致,而這並不容易做到;此外,人為地在衣物上增加污物,如血漬、油漬等,也令人難以接受。因此,選用布料作為實驗材料比較可行。在作對照實驗時,可以控制布料的大小、顏色以及污物的量,使其相同;同時,也便於洗滌效果的比較。
3.水量、水質和洗衣粉用量的問題。
水的用量和布料的大小是成正比的。做實驗用的布料不易過大,水量不易過多,但應該讓布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以參考下表。實驗時可根據表中的數據換算出實際用量。如果在實驗中使用手洗的方法,如課本中圖4-4所示,使用1 000 mL的燒杯作為容器,可以用500 mL的水,洗衣粉的用量可以用1 g或1.5 g。
洗滌方式 機洗 手洗
水量 0.5 L 0.5 L
洗衣粉量 0.5 g 1 g或1.5 g
其他相關問題簡述如下。實驗中可以用滴管控制污物的量,待污物乾燥後再進行實驗;布料應放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時間;採用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過程;模擬攪拌的時間、次數和力量應基本相同。
課題4 酵母細胞的固定化
一、實驗原理
1.使用固定化酶技術,將這種酶固定在一種顆粒狀的載體上,再將這些酶顆粒裝到一個反應柱內,柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通過篩板的小孔,而反應溶液卻可以自由出入。生產過程中,將葡萄糖溶液從反應柱的上端注入,使葡萄糖溶液流過反應柱,與固定化葡萄糖異構酶接觸,轉化成果糖,從反應柱的下端流出。反應柱能連續使用半年,大大降低了生產成本,提高了果糖的產量和質量。
2.固定化酶和固定化細胞是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術,包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。一般來說,酶更適合採用化學結合法和物理吸附法固定,而細胞多採用包埋法固定化。這是因為細胞個大,而酶分子很小;個大的難以被吸附或結合,而個小的酶容易從包埋材料中漏出。
固定化酶優點:使酶既能與反應物接觸,又能與產物分離,還可以被反復利用。
固定化細胞優點:成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化學反應。
二、實驗步驟
1。細胞的活化
稱取lg乾酵母,放入50 mL的小燒杯中,加人蒸餾水10 mL,用玻璃棒攪拌,使酵母細胞混合均勻,成糊狀,放置1h左右,使其活化。
【注】活化:讓處於休眠狀態的微生物重新恢復正常的生活狀態
2。配製物質的量濃度為0.05mo1/L的CaCl2溶液
稱取無水CaCl2 0.83g。放人200mL的燒杯中,加入150mL的蒸餾水,使其充分溶解,待用。
3。配製海藻酸鈉溶液
稱取0.7g海藻酸鈉,放入50mL小燒杯中。加人10mL水,用酒精燈加熱,邊加熱邊攪拌,將海藻酸鈉調成糊狀,直至完全溶化,用蒸餾水定容至10 mL。注意,加熱時要用小火,或者間斷加熱,反復幾次,直到海藻酸鈉溶化為止。
4。海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合
將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫,加人已活化的醉母細胞,進行充分攪拌,使其混合均勻,再轉移至注射器中。
【注】冷卻至室溫的目的:防止殺死酵母菌
5。固定化酵母細胞
以恆定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配製好的CaCl2溶液中,觀察液滴在CaCl2溶液中形成凝膠珠的情形。將這些凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右。
【注】CaCl2溶液的作用:使膠體聚沉
6 使用固定化酵母細胞發酵
a) 將固定好的酵母細胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2-3次。
b) 將150mL質量分數為10%的葡萄糖溶液轉移到200mL的錐形瓶中,再加入固定好的
酵母細胞,置於25℃下發酵24h。
三、注意事項
1.配製海藻酸鈉溶液:小火、間斷加熱、定容,如果加熱太快,海藻酸鈉會發生焦糊。
2.海藻酸鈉溶液與酶母細胞混合:冷卻後再混合,注意混合均勻,不要進入氣泡
3.制備固定化酵母細胞:高度適宜,並勻速滴入
4.剛形成的凝膠珠應在CaCL2溶液中浸泡一段時間,以便Ca2+與Na+充分交換,形成的凝膠珠穩定。檢驗凝膠珠是否形成,可用下列方法:用鑷子夾起一個凝膠珠放在實驗桌上用手擠壓,如果不容易破裂,沒有液體流出就表明成功地製成了凝膠珠,還可以用手將凝膠珠在實驗桌上用力摔打,如果凝膠珠很容易彈起,也表明制備的凝膠珠是成功的。
5.凝膠珠的顏色和形狀
如果製作的凝膠珠顏色過淺、呈白色,說明海藻酸鈉的濃度偏低,固定的酵母細胞數目較少;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,則說明海藻酸鈉的濃度偏高,製作失敗,需要再作嘗試。
課題5 DNA的粗提取與鑒定
一、實驗原理
提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學方法分離具有不同物理或化學性質的生物大分子。對於DNA的粗提取而言,就是要利用DNA與RNA、蛋白質和脂質等在物理和化學性質方面的差異,提取DNA,去除其他成分。
1.DNA的溶解性
DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,利用這一特點,選擇適當的鹽濃度就能使DNA充分溶解,而使雜質沉澱,或者相反,以達到分離目的。
此外,DNA不溶於酒精溶液,但是細胞中的某些蛋白質則溶於酒精。利用這一原理,可以將DNA與蛋白質進一步的分離。
2.DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性
蛋白酶能水解蛋白質,但是對DNA沒有影響。大多數蛋白質不能忍受60—80oC的高溫,而DNA在80oC以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解細胞膜,但對DNA沒有影響。
3.DNA的鑒定
在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍色,因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。
二、實驗設計
1. 實驗材料的選取
凡是含有DNA的生物材料都可以考慮,但是使用DNA含量相對較高的生物組織,成功的可能性更大。
2. 破碎細胞,獲取含DNA的濾液
動物細胞的破碎比較容易,以雞血細胞為例,在雞血細胞液中加入一定量的蒸餾水,同時用玻璃棒攪拌,過濾後收集濾液即可。如果實驗材料是植物細胞,需要先用洗滌劑溶解細胞膜。例如,提取洋蔥的DNA時,在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽,進行充分的攪拌和研磨,過濾後收集研磨液。
注意:
①為什麼加入蒸餾水能使雞血細胞破裂?
蒸餾水對於雞血細胞來說是一種低滲液體,水分可以大量進入血細胞內,使血細胞脹裂,再加上攪拌的機械作用,就加速了雞血細胞的破裂(細胞膜和核膜的破裂),從而釋放出DNA。
②加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什麼?
洗滌劑是一些離子去污劑,能溶解細胞膜,有利於DNA的釋放;食鹽的主要成分是NaCl,有利於DNA的溶解。
③如果研磨不充分,會對實驗結果產生怎樣的影響?
研磨不充分會使細胞核內的DNA釋放不完全,提取的DNA量變少,影響實驗結果,導致看不到絲狀沉澱物、用二苯胺鑒定不顯示藍色等。
④此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細胞成分?
可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質。
3. 去除濾液中的雜質
方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質,不分解DNA;方案三的原理是蛋白質和DNA的變性溫度不同。
注意:
①為什麼反復地溶解與析出DNA,能夠去除雜質?
用高鹽濃度的溶液溶解DNA,能除去在高鹽中不能溶解的雜質;用低鹽濃度使DNA析出,能除去溶解在低鹽溶液中的雜質。因此,通過反復溶解與析出DNA,就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質。
②方案二與方案三的原理有什麼不同?
方案二是利用蛋白酶分解雜質蛋白,從而使提取的DNA與蛋白質分開;方案三利用的是DNA和蛋白質對高溫耐受性的不同,從而使蛋白質變性,與DNA分離。
4. DNA的析出與鑒定
將處理後的溶液過濾,加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液,靜置2~3min,溶液中會出現白色絲狀物,這就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個方向攪拌,捲起絲狀物,並用濾紙吸取上面的水分。
取兩支20ml的試管,各加入物質的量濃度為2mol/L的NaCl溶液5ml,將絲狀物放入其中一支試管中,用玻璃棒攪拌,使絲狀物溶解。然後,向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑。混合均勻後,將試管置於沸水中加熱5min,待試管冷卻後,比較兩支試管溶液顏色的變化,看看溶解有DNA的溶液是否變藍。
三、實驗步驟—以洋蔥為實驗材料
1.稱取30克已切碎的洋蔥,放入研缽中,加入少量石英砂助研,倒入10mL 2mol/L的氯化鈉溶液,充分研磨。
洋蔥含有揮發性刺激物,有效減少刺激,才能使實驗順利進行。上課前,教師可先將洋蔥放入冰箱冷凍一會兒,使其涼透但又不能結冰;或將洋蔥切成幾大塊,放入清水泡一會兒,讓其揮發性刺激物溶於水,可以減輕刺激。然後將洋蔥切碎備用。研磨的目的主要是使洋蔥細胞破裂,使DNA溶於2mol/L的氯化鈉溶液,沒必要將洋蔥研成粥糊狀,後者既浪費時間又影響實驗效果。研磨時,切忌使用攪拌器(榨汁機)。使用攪拌器雖可以提高研磨效率,但攪拌器將洋蔥切成極細小的顆粒,無法通過過濾將洋蔥顆粒剔除。只能將酒精直接倒入濾液中,許多洋蔥小顆粒因為輕會漂浮起來,DNA藏在其中,無法分辨。學生看不到白色纖維狀粘稠物的DNA。
2.研磨後,用漏斗和紗布將汁液過濾到小燒杯中,得到濾液。
3.向濾液中加入95%的酒精溶液20mL,沿燒杯壁緩緩倒入,不要震動或攪拌。
此時,燒杯中的液體分為上、下兩層,下層較渾濁,上層澄清,很快上層溶液中就會有白色纖維狀粘稠物析出,用玻璃棒可將其輕輕捲起。這就是記錄生命遺傳信息的重要物質——DNA。DNA析出的過程中,切忌震動和攪拌(不震動易於分層,我們就能很容易觀察到上清液中的絲狀物;攪拌會使非常柔軟的DNA斷裂成小段,不易取出)。如果用玻璃棒DNA不易捲起,可改用表面打毛的牙簽,DNA提取物就纏繞在牙簽上了。
4.鑒定:取兩支試管,編為1、2號,各加入2mol/L的氯化鈉溶液2mL,向1號試管中加入一些白色纖維狀物,振盪使其溶解,然後向兩支試管中各加入2mL二苯胺試劑,沸水浴加熱5分鍾。
四、注意事項
1.以血液為實驗材料時,每100ml血液中需要加入3g檸檬酸鈉防止血液凝固。
2.加入洗滌劑後,動作要輕緩、柔和,否則容易產生大量的泡沫,不利於後續步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時,動作要輕緩,以免DNA分子的斷裂,導致DNA分子不能形成絮狀沉澱。
3.二苯胺試劑要現配現用,否則會影響鑒定的效果。
4.DNA的溶解度與NaCl溶液濃度的關系:
當NaCl溶液濃度低於0.14mol/L時,隨濃度的升高,DNA的溶解度降低;當NaCl溶液濃度高於0.14mol/L時,隨濃度升高,DNA的溶解度升高。
5.盛放雞血細胞液的容器,最好是塑料容器。
雞血細胞破碎以後釋放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由於細胞內DNA的含量本來就比較少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就會更少。因此,實驗過程中最好使用塑料的燒杯和試管,這樣可以減少提取過程的DNA的損失。
課題6 血紅蛋白的提取和分離
一、實驗原理
蛋白質的物化理性質:形狀、大小、電荷性質和多少、溶解度、吸附性質、親和力等千差萬別,由此提取和分離各種蛋白質。
1.凝膠色譜法(分配色譜法):
(1)原理:分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙,路程短,流動快;分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內部,路程長,流動慢。
(2)凝膠材料:多孔性,多糖類化合物,如葡聚糖、瓊脂糖。
(3)分離過程:
混合物上柱→洗脫→大分子流動快、小分子流動慢→收集大分子→收集小分子
* 洗脫:從色譜柱上端不斷注入緩沖液,促使蛋白質分子的差速流動。
(4)作用: 分離蛋白質,測定生物大分子分子量,蛋白質的脫鹽等。
2.緩沖溶液
(1)原理:由弱酸和相應的強鹼弱酸鹽組成(如H2CO3-NaHCO3, NaH2PO4/Na2HPO4等),調節酸和鹽的用量,可配製不同pH的緩沖液。
(2)緩沖液作用:抵制外界酸、鹼對溶液pH的干擾而保持pH穩定。
3.凝膠電泳法:
(1)原理:不同蛋白質的帶電性質、電量、形狀和大小不同,在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同,導致不同蛋白質在電場中的運動方向和運動速度不同。
(2)分離方法:瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯醯胺凝膠電泳等。
(3)分離過程:在一定pH下,使蛋白質基團帶上正電或負電;加入帶負電荷多的SDS,形成「蛋白質-SDS復合物」,使蛋白質遷移速率僅取決於分子大小。
二、實驗步驟
1.樣品處理
① 紅細胞的洗滌
洗滌紅細胞的目的是去除雜蛋白,採集的血樣要及時採用低速短時間離心分離紅細胞,然後用膠頭吸管吸出上層透明的黃色血漿,將下層暗紅色的紅細胞液體倒入燒杯,再加入五倍體積的生理鹽水,緩慢攪拌10min,低速短時間離心,如此重復洗滌三次,直至上清液中沒有黃色,表明紅細胞已洗滌干凈。
②血紅蛋白的釋放
在蒸餾水和甲苯作用下,紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。
註:加入蒸餾水後紅細胞液體積與原血液體積要相同。加入甲苯的目的是溶解細胞膜,有利於血紅蛋白的釋放和分離。
2.粗分離
①分離血紅蛋白溶液
將攪拌好的混合溶液離心後,試管中的溶液分為4層。第一層為無色透明的甲苯層,第2層為白色薄層固體,是脂溶性物質的沉澱層,第3層是紅色透明液體,這是血紅蛋白的水溶液,第4層是其他雜質的暗紅色沉澱物。將試管中的液體用濾紙過濾,除去之溶性沉澱層,於分液漏斗中靜置片刻後,分出下層的紅色透明液體。
②透析
取1mL的血紅蛋白溶液裝入透析袋中,將透析袋放入盛有300mL的物質的量的濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液中,透析12h。透析可以去除樣品中分子量較小的雜質,或用於更換樣品的緩沖液。
3.純化
調節緩沖液面:打開色譜柱下端的流出口,使柱內凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝
↓ 膠面平齊,關閉出口。
加入蛋白質樣品:用吸管將透析後的樣品沿管壁環繞移動加到色譜柱的頂端。加樣後,
∣ 打開下端出口,使樣品滲入凝膠床內,等樣品完全滲入凝膠層後,
↓ 關閉出口。
調節緩沖液面:加入20mmol/L的磷酸緩沖液到適當高度
↓
洗脫:連接緩沖液洗脫瓶,打開下端出口,進行洗脫。
↓
收集分裝蛋白質:待紅色的蛋白質接近色譜柱底端時,用試管收集。
4.純度鑒定------SDS聚丙烯醯胺凝膠電泳(選做)
三、注意事項
1. 電泳技術
電泳技術就是在電場的作用下,利用待分離樣品中各種分子帶電性質以及分子本身大小、形狀等性質的差異,使帶電分子產生不同的遷移速度,從而達到對樣品進行分離、鑒定或提純的目的。
2. 紅細胞的洗滌
如果分層不明顯,可能是洗滌次數少、未能除去血漿蛋白的原因。此外,離心速度過高和時間過長,會使白細胞和淋巴細胞一同沉澱,也得不到純凈的紅細胞,影響後續血紅蛋白的提取純度。
3.如何檢測凝膠色譜柱的裝填是否成功
由於凝膠是一種半透明的介質,因此可以在凝膠柱旁放一支與凝膠柱垂直的日光燈,檢查凝膠是否裝填得均勻。
此外,還可以加入大分子的有色物質,觀察色帶移動的情況。如果色帶均勻、狹窄、平整,說明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現紋路或是氣泡,輕輕敲打柱體以消除氣泡,消除不了時要重新裝柱。
4.為什麼凝膠的裝填要緊密、均勻?
如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻,就會在色譜柱內形成無效的空隙,使本該進入凝膠內部的樣品分子從這些空隙中通過,攪亂洗脫液的流動次序,影響分離的效果。
5.沸水浴處理加入洗脫液的濕凝膠的目的
不但節約時間,還能除去凝膠中可能帶有的微生物和排除凝膠內的空氣。
6.G-75
「G」代表凝膠的交聯程度,膨脹程度及分離范圍,75表示凝膠得水值,即每克凝膠膨脹時吸水7.5g。
7.裝填完後,立即用洗脫液洗脫的目的:使凝膠裝填緊密
8.加入檸檬酸鈉有何目的?為什麼要低速、短時離心?為什麼要緩慢攪拌?
防止血液凝固;防止白細胞沉澱;防止紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。
9.與其他真核細胞相比,紅細胞的特點及這一特點對進行蛋白質的分離的意義
哺乳動物及人的成熟的紅細胞是雙面凹圓餅狀,沒有細胞核和細胞器。其含有的血紅蛋白是有色蛋白,因此在凝膠色譜分離時可以通過觀察顏色來判斷什麼時候應該收集脫液。這使血紅蛋白的分離過程非常直觀,大大簡化了實驗操作。
10.如何檢測血紅蛋白的分離是否成功
如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話,能清楚地看到血紅蛋白的紅色區帶均勻、狹窄、平整,隨著洗脫液緩慢流出;如果紅色區帶歪曲、散亂、變寬,說明分離的效果不好,這與凝膠色譜柱的裝填有關
4. 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
5. MBBA是一種液晶材料,化學式為C18H21NO,問1摩爾MBBA含有幾個分子1摩爾MBBA含有多少摩爾原子
1.(3分)寫出下列物質的化學式: (1)金 ,(2)甲烷 ,(3)燒鹼 .
2寫出下列反應的化學方程式 (1)點燃氫氣: (2)濕法冶金煉銅的原理:
3.(4分)目前,一些發達國家已基本採用新一代飲用水消毒劑ClO2,有的國家還頒布了強制使用ClO2的法律和法規.請回答下列有關ClO2的問題: (1) ClO2讀作 ,它是由 (幾種)種元素組成的; (2) ClO2中氯元素的化合價為 ,氧元素的質量分數為 .
4.(3分)為預防"非典"等傳染病,可用過氧乙酸消毒液對公共場所進行消毒.過氧乙酸是一種殺菌能力強的高效消毒劑,具有酸的性質,腐蝕性強,易揮發,易分解.因此,過氧乙酸應放在 處保存,用過氧乙酸消毒時,必須按比例稀釋後使用.稀釋過氧乙酸時,—般 (用或不用)金屬容器配製;若不慎將葯液沾到皮膚上,要立即 .
5.(2分)現有A,B兩個塑料軟瓶,A瓶內裝有CO和O2的混合氣體,B瓶內裝有CO2氣體.某同學從野外捉來了兩只活蝗蟲,分別放人兩個塑料軟瓶中,擰緊瓶蓋.結果,兩只蝗蟲很快都死了.請根據下面所給選項回答,造成蝗蟲死亡的主要原因是: A瓶 ,B瓶
①沒有食物 ②氣體不能供給呼吸 ③氣體有毒 ④活動空間太小
6.(2分)某氯化鉀溶液中含有少量雜質硫酸鉀,可用一種試劑 除去雜質;
還可用兩種試劑除去雜質,若先加一種試劑有沉澱生成,則後加的一種試劑是 .
7.(3分)某學習小組的同學,欲在不使用酸鹼指示劑的條件下,通過添加試劑的方法將含有硝酸的硝酸鈣溶液變為中性.甲同學提出選用石灰石粉末,乙同學提出選用澄清的石灰水.比較甲,乙兩同學所選試劑,你認為 同學的選擇不可行;理由是:該試劑雖然能除去原混合液中的 ,但
8.(3分)2003年,武漢市政府堅決取締正三輪摩托車(俗稱"電麻木"),原因之一是正三輪摩托車產生的大量尾氣嚴重污染城市生態環境.據有關專家介紹,每輛正三輪摩托車產生的尾氣遠遠超過小汽車的排放量.某同學通過查閱資料,發現機動車尾氣是由汽油等燃料燃燒或不完全燃燒產生的,含有CO2,CO,SO2,氮氧化物,揮發性有機物,固體顆粒等物質.由此,該同學推測:汽油中含有碳以及少量的氮,硫等物質,汽油在燃燒過程中發生了如下化學反應: 2C+ O2=點燃=2CO(不完全燃燒) C + O2=點燃=CO2(完全燃燒) S + O2=點燃=SO2
(1)該同學的推測 (正確或不正確).理由是: .
(2)請提出一條用化學手段治理汽車尾氣的合理化建議:
9.用符號和數字表示:(1)2個銅離子 (2)3個二氧化氮分子
10.液晶是一類新型材料,廣泛用於電子,儀表產品等.MBBA是一種研究較多的液晶材料,其化學式為C18H21NO.(1)MBBA的相對分子質量為 .
(2)MBBA中含有 種元素;1個MBBA分子中含有 個原子.
11.在C,O2,H2,CO,Ca(OH)2五種物質中:可用作高能燃料,且燃燒產物不污染環境的是 ;能使帶火星的木條復燃的是 ;既有可燃性又有還原性的固態單質是 ;具有毒性的是 ;農業上用於降低土壤酸性的是 .(填化學式)
12.根據下列要求,選擇H,O,C,S,Na五種元素中的兩種或多種組成相應的物質,用化學式填空:(1)打開汽水瓶時,大量逸出的氣體 (2)一種常用的強鹼
(3)含氧50%的氧化物 (4)一種最簡單的有機化合物
13.按要求完成化學方程式:(1)除去KNO3溶液中混有的少量K2SO4 .
(2)熱水瓶膽壁上沉積的水垢(主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂),可加入適量的鹽酸把它除掉.發生的化學反應方程式
14廚房中的食醋,也可除水垢,這主要是利用食醋中含有的乙酸(CH3COOH)具有酸性,CH3COOH可用HAc表示,如:與氫氧化鎂的反應可表示為2HAc+Mg(OH)2==Mg(Ac)2+2H2O.則醋酸與水垢中CaCO3反應的化學方程式
(3)已知含-1價的氫的化合物[如氫化鈉(NaH)]與水接觸生成相應的鹼和氫氣.則氫化鈣與Na2CO3水溶液反應的方程式 .
14,我市某中學的同學自製成一種黃色的花汁,加入到不同試劑中,觀察到的現象如下:
試劑
稀鹽酸
食鹽水
蒸餾水
草木灰水
石灰水
顏色
紅
黃
黃
綠
綠
小強同學依據上表信息進行如下實驗:
(1)用該花汁去檢驗附近小化工廠排放廢水的酸鹼性,顯淺紅色,則此廢水顯 性.
(2)用該花汁測知家中花盆土壤顯酸性,打算加入上表中的 來改良.
16,"萬眾一心,眾志成城,科學預防,戰勝非典".為此,我市中小學校每天用過氧乙酸(化學式為CH3COOOH)稀溶液給校園消毒.(1)過氧乙酸中含有 元素.
(2)過氧乙酸和雙氧水一樣不穩定,能分解生成乙酸(CH3COOH)和一種單質氣體.這個反應的化學方程式為 15 .(3)配製600 g質量分數為0.5%的過氧乙酸消毒液,需用20%的過氧乙酸溶液 16 g.
20,小新用在空氣中燃燒鎂帶的實驗來探究質量守恆定律:(1)鎂帶燃燒的化學方程式為 28 .(2)完全燃燒後,稱量留下固體的質量比反應前鎂帶的質量還輕,聯系實驗過程分析,其原因可能有: ; ;……
23.用數字和化學符號表示:氮氣 5個鐵離子 碳酸鈉晶體 地殼中含量最多的元素
24.將下列加點元素的化合價寫在題後的括弧 : MnO42— NH4NO3 ( )
25.現有① 膽礬 ② 純鹼 ③ 食鹽 ④ 過氧乙酸 ⑤ 無水硫酸銅 ⑥ 熟石灰 6種物質,試選擇相關物質的序號填空: ⑴ 家庭中用作調味品和防腐劑的是 ⑵ 抗非碘消滅SARS病毒的消毒劑是 ⑶ 用來改良酸性土壤的是 ⑷ 用來檢驗無水酒精中是否含水的是 .
26.為測定空氣中氧氣所佔的體積分數,某同學設計了如右圖實驗,在一個耐熱活塞的底部放一小塊(足量)白磷,然後迅速將活塞下壓,可以觀察到的現象 ;冷卻至原來溫度時,慢慢松開手,活塞最終將回到刻度 處,試回答白磷燃燒的原因
27.固體氫氧化鈉必須密封保存,是因為它在空氣中不僅易 ,而且還能跟 發生反應,該反應的化學方程式為 ;檢驗該固體是否變質可選用的試劑化學式為 ;除去該雜質的化學方程式為
28.右圖為A,B,C,三種物質的溶解度曲線圖,試回答下列問題:
(1)溫度為t1℃時,A,B,C 三種物質溶解度由大到小的順序為 ;(2)t2℃時A 和B 兩物質的 相等 ;(3)若A中混有少量的B,欲從此混合物中分離出A可採取的方法是 .
29.有一包白色固體A,可能含有FeCl3 ,CaCO3 ,NaOH ,Ba(OH)2 ,BaCl2 ,Na2SO4 中的幾種,取少量A做如下實驗,現象如圖所示.試用化學式填空 :
(1)白色沉澱B是
D是 ;
(2)白色固體A中一定不存在的
物質為 ;
(3)若白色固體A中只含二種物質,它們是 (4)白色固體A還有哪些可能的組成: ① ②
③ ④ .(答對3種得3分,答對4種加1分)
30.某課外化學學習興趣小組發現向盛有澄清石灰水的試管中,不斷吹入CO2先生成白色沉澱,再不斷吹入CO2沉澱溶解,將變澄清的溶液用酒精燈加熱又出現白色沉澱 .沉澱溶解生成物是什麼 具有什麼化學性質 請你提出假設並設計實驗加以驗證.(老師提供給學生的信息為:生活中蒸饅頭所用的小蘇打(NaHCO3)是由純鹼,水和CO2反應製得的).可供使用的試劑和儀器為:CaCl2溶液 ,NaHCO3溶液 ,澄清石灰水,稀HCl,酒精燈,試管,燒杯,導管,玻璃棒.(4分)
對新物質化學式,化學性質的假設
驗證假設的實驗方案和實驗現象
31,(3分)三瓶試劑瓶分別盛有稀鹽酸,澄清石灰水,食鹽水,為了鑒別它們,可各取少量於試管,向三支試管中滴加紫色的石蕊試液,顯藍色的是________,顯紅色的是_________,仍顯紫色的是
32,(6分)在我們的生活中,許多現象與化學有著密切的聯系,請用CO2,SO2,CO,CH3OH(甲醇),CaCO3等物質填空:(1)飲用假酒引起中毒失明,原因是假酒中含有____________;
(2)用煤爐取暖時易發生中毒,主要是由於室內_______排放不暢而引起的.
(3)煤中含有硫元素,燃燒時會產生污染空氣的____________;
(4)久未開啟的菜窖中因含有大量的_______,故進入前必須要做燈火實驗;
(5)用做建築材料的大理石,其主要成分是___,它同時也是實驗室中_____氣體的製取原料之33,(4分)某同學在一次家庭小實驗中發現,在放有雞蛋的水中加入生石灰後,過了一會兒,雞蛋就熟了.試解釋雞蛋熟了的原因______________,該過程中發生反應的化學方程式為_.
34,(8分)燒烤是一種風味獨特的小吃.但是,燒烤過程中如果肉被燒焦,人吃後會引發疾病.這是因為在燒焦的肉類中含有一種叫3,4—苯並芘的物質,其化學式為C20H12,該物質是由_____種元素組成,每個分子中有____個原子,其相對分子質量是____,其中碳元素的質量分數為
35,(2分) 在運送飛船的火箭推進器中盛有液態肼(N2H4)和液態雙氧水(H2O2),當它們混合反應時即產生氮氣和水蒸氣.該反應的化學方程式為: 6,(9分)有A,B,C三種物質,已知A為鉀鹽,B為鈉鹽,C是鹼.經下列實驗操作,其結果分別是: a,A和B的溶液混合後無沉澱或氣體產生; b,B和C的溶液混合後出現白色沉澱,加入硝酸沉澱不溶解; c,A和C的溶液混合後也出現白色沉澱,加入硝酸沉澱溶解,並放出無色無氣味的氣體.由此可知:A為___,B為___,C為___寫出上述過程中發生反應的化學方程式①___②______③______
36,按要求完成下列各題(1)用相應的化學符號表示:氖氣 ,兩個氮分子 ,三個硝酸根離子 .(2)最新科技報導,夏威夷聯合天文中心的科學家在宇宙中發現了氫元素的一種新粒子,它的組成可用H3+表示.1個H3+粒子中含有 個質子, 個電子.(3)露天燒烤不僅產生大量有客氣體污染環境,而且燒焦的肉類中還含有強烈的致癌物質;3,4一苯並芘,其化學式為C20H12,該物質中碳元素與氫元素的質量比為 ,該物質的一個分子里共含有 個原子.
37,生活中的許多現象與化學有著密切的聯系;在CO,CO2,NaOH,Na2CO3,甲醇,乙醇,活性炭等物質中.選擇正確的填入空格內:(1)飲用假酒引起中毒導致眼睛失明,是由於假酒中含有 的原因.(2)用煤火取暖或使用燃氣熱水器時,如果排氣不良,易發生煤氣中毒事件,即 中毒.(3)人們在進入乾涸深井前必須做燈火實驗,這是因為深井中可能積存有大量的
(4)做饅頭時,面團經過發酵後形成一些酸,此時可加入一些 ,用力揉和.
(5)可用於除去冰箱中異味的是
38,硒元素具有抗衰老,抑制癌細胞生長的功能,它的元素符號為Se,相對原子質量為79,它的一種化合物的化學式為H2SeO4,由它的化學式(H2SeO4),你可以知道哪些信息(即化學式的涵義)(任寫三項均可) , , .
39,人體血液中缺乏亞鐵離子,就會造成缺鐵性貧血,這里的"鐵"是指 (填"鐵單質"或"鐵元素").常見的補鐵劑里含有精製的鐵粉,寫出補鐵劑在人體胃液(胃液中含鹽酸)的作用下發生轉化的化學方程 ,其反應類型是 .
40,某氣體由SO2,H2,CO2中的一咱或幾種組成.現測知該氣體中氧元素的質量分數為50%,則該氣體組成可能為
41,A,B,C,D,E是初中化學中常見的五種無色氣體,其中兩種是單質,另三種是化合物,它們之間右圖所示的轉化關系(圖中未註明反應條件,X在常溫下不是氣體).
①寫出C,D氣體的化學式: C D
②寫出A和E反應的化學方程式:
42,已知某混合液由HCl,Na2CO3,H2SO4,CuCl2中的兩種混合而成,向該混合液中加Ba(OH)2溶液,產生沉澱量與加的Ba(OH)2體積關系如圖:
(1)該混合液是由 和 組成.(2)不含 ,理由是 (3)不含 ,理由是
43.(6分)按下列要求寫化學式: (1)在4Fe(OH)2+O2+2X=4Fe(OH)3↓化學反應中,反應物X的化學式是 . (2)寫出五個分別代表酸,鹼,鹽,單質,氧化物的化學式(順序不限,要求含有氧原子且個數不同): ; ; ; ; .
44.(8分)用化學方程式解釋下列問題: (1)點燃氫氣和氧氣的混合氣體發生爆炸 (2)用鹽酸除去水壺中的水垢[主要含CaCO3和Mg(OH)2]
(3)氯化鈉溶液中滴加硝酸銀溶液有白色沉澱生成
45.(1分)俗語說,酒香不怕巷子深.這句話體現了分子的哪一點性質
46.(5分)今年我市決定開工建設紅廟嶺垃圾焚燒發電廠,以改善目前填埋方式處理垃圾對環境產生的不良影響.其建成後既能利用垃圾,也能利用前期填埋垃圾產生的沼氣,做為焚燒的原料. (1)你認為這樣做的好處是 .(至少答兩點)
(2)前期填埋的垃圾中易腐敗的有機物在一定條件下被細菌分解為沼氣,沼氣的成分是 (填名稱).寫出沼氣燃燒的化學方程式:
47.(3分)某碳酸氫銨化肥的外包裝袋上部分說明如圖所示,請仔細閱讀並回答下列問題:
(1)保存該化肥時應注意 (2)這袋化肥中氮元素的質量為 ㎏.
48,實驗室常用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物製取氧氣,如果在氯酸鉀混有某些雜質,加熱時就可能發生爆炸.近年來,有些學校改用雙氧水製取氧氣,其反應方程式為:
該實驗具有安全,簡便,環保的特點.不同質量分數的雙氧水反應現象如下表.請問:
(l)實驗室用 H2O2分解製取氧氣的裝置應選用右圖中的 (選填"甲"或"乙")
(2)用H2O2製取氧氣時,H2O2溶液的質量分數最好在 范圍.
49.美國PPG公司生產的"自凈玻璃"的神奇之處全在於它穿上40納米厚的二氧化鈦(TiO2)"納米膜外套".其"納米膜外套"可與太陽光線中的紫外線作用,分解落在玻璃上的有機物,使有機物化為烏有;還能使玻璃表面的雨點或霧氣變成一個薄層而使玻璃表面濕潤,並洗掉表面的臟物.工業上二氧化鈦可用下列方法製得:2FeTiO3+7Cl2+3C=2X+2FeCl3+3CO2,X+O2=TiO2+2Cl2,則X的化學式為 ▲ .
50.痕檢是公安機關提取犯罪嫌疑人指紋的一種重要方法,硝酸銀顯現法就是其中的一種:人的手上有汗跡,用手動用白紙後,手指紋線就留在紙上.如果將硝酸銀溶液小心地塗到紙上,硝酸銀溶液就跟汗跡中的氯化鈉作用,生成氯化銀,其反應的化學方程式是 ▲ .氯化銀在光照條件下分解生成銀粒和另一種單質,其反應的化學方程式是 ▲ .銀粒呈灰褐色,隨著反應的進行,銀粒逐漸增多,由灰褐色逐漸變成黑色,從而顯現出黑色的指紋線.
51.課題式學習是研究性學習的一種方式,其基本學習模式為:
提出問題 → 確定研究方案 → 解決問題 → 總結和評價
某校研究性學習小組的同學在"一氧化碳的化學性質"的學習中,設計了證明CO具有還原性的實驗裝置(如圖甲),根據其研究過程請你回答下列問題:
(1)實驗過程中,洗氣瓶A中的實驗現象 ▲ .
(2)小余同學認為此裝置有待優化,如尾氣可先儲存在瓶內,然後再處理.如圖乙是他設計的貯氣瓶,尾氣應從 ▲ (選a,b填空)口通入.
(3)小徐同學質疑:CO能否使澄清石灰水變渾濁 因此進行設計:在CO通入CuO之前先通過澄清石灰水(即在盛CuO的硬質玻璃管的左端再接入一個盛澄清石灰水的洗氣 瓶),來確定CO能否使澄清石灰水變渾濁.請判斷小徐的設計是否有必要,並說明理由
52.下圖甲是一氧化碳還原氧化銅的實驗裝置.
(1)反應過程中,觀察到的實驗現象是 ,
(2)寫出二氧化碳使澄清石灰水變渾濁的化學反應方程式 .
(3)從保護環境角度看,下圖甲存在的缺陷是尾氣中的一氧化碳未進行處理.為此,某同學設計了許多解決方法.你認為不可取的是__________(只有一個選項)
(A)將尾氣燒掉 (B)將尾氣通過濃氫氧化鈉溶液
(C)通過圖乙裝置將尾氣收集於廣口瓶中(D)排凈裝置內氧氣後,將尾氣與原CO入口連通循環利用
53,目前,人類對煤和石油的過度使用,使空氣中二氧化碳含量增大,溫室效應增強.科學家們對二氧化碳增多帶來的負面影響較為擔憂,於是積極尋求解決良策.如提高能源利用率,減少煤和石油的用量,深埋二氧化碳,開發風能和太陽能等可再生能源.請回答下列問題:
(1)請舉一例說明溫室效應的增強對環境和人類生活造成的影響.
( 例:海平面的升高,將會對沿岸低窪地區及海島造成嚴重的經濟損害.)
(2)煤與天然氣都是常用的能源.它們的主要成份分別是C和CH4.12克碳充分燃燒放出44克二氧化碳.請通過化學反應方程式計算,比較相同質量的C和CH4充分燃燒後產生二氧化碳的量.判斷哪種燃料對環境造成的負面影響較小
(3)有人設想將二氧化碳通過管道泵入到足夠深度的海底(約1000米以下),以減緩大氣中二氧化碳的增加.以下觀點你認為錯誤的是__________
(A)海底壓強很大,二氧化碳通入後,可能呈液態或固態
(B)二氧化碳會緩慢反應生成碳酸,使海水底部的酸性增加,從而影響海洋生態環境
(C)在足夠深度的海底,由於二氧化碳含量增大,有利於海底生物的光合作用
(D)海底已溶解的二氧化碳,回到海洋表面需數百年時間,也許那時人類已有了處理二氧化碳的更好辦法
54.右圖是甲,乙,丙三種物質(均不含結晶水)的溶解度曲線.現有t2℃時甲,乙,丙三種物質的飽和溶液(無固體存在),請根據右圖回答:
(1)t2℃時,將三種飽和溶液分別恆溫蒸發相同
質量的水,析出晶體最多的是 ;
(2)將三種飽和溶液分別從t2℃降溫到t1℃時,
所得溶液中溶質的質量分數由大到小的順序
為 .
55.在化工生產中,原料往往不能全部轉化為產品.工業上常用電解純凈的飽和食鹽水的方法來製得燒鹼溶液,再經過濃縮,蒸發等步驟,最後得到固體燒鹼.請推測在空氣中放置一段時間的燒鹼樣品中,可能含有的雜質是: .
56.某同學發現他家菜園中的蔬菜生長遲緩,便施用了一種氮肥,右圖是氮肥包裝標簽的部分文字.這種氮肥的相對分子質量是 ,其純度(即化肥中硝酸銨的質量分數)是 .
57.(3分)請用學過的化學知識,解釋下列生活中的現象.
要求:從(1)(2)中任選一題回答;若都答,以(1)題得分計入總分.
(1)槐花開了,漫步槐樹林中能聞到濃郁的花香.
(2)盛水的鐵鍋與水面接觸的位置有明顯的銹漬.
58.(4分)在牙膏和一些葯品中,常用輕質碳酸鈣粉末作為填充劑或載體.工業上通常將石灰石煅燒製得氧化鈣,再將氧化鈣加水製成石灰乳[主要成分是Ca(OH)2],然後將凈化後的石灰乳與二氧化碳作用得到純凈的碳酸鈣粉末.請用化學方程式表示上述反應的原理.
59.(3分)通常情況下,氨氣(NH3)是一種無色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣
小,極易溶於水,形成的溶液是氨水.實驗室用加熱氯化氨和消石灰的固體混合物製取氨氣.下圖是實驗室常用的裝置.請回答:
(1)實驗室製取氨氣的發生裝置,可選用 (填裝置編號);(2)收集氨氣,應採用的裝置為 (填裝置編號);(3)實驗室製取氨氣時,為防止多餘的氨氣逸散到空氣中,可用 吸收.
22.(4分)某純凈氣體通過下圖裝置時,可觀察到:A中紫色石蕊試液不變色,C中澄清石灰水變渾濁.據此判斷:氣體和黑色粉末可能的組合是什麼
23.(7分)現有鹽酸,氫氧化鈣,碳酸鈉三種溶液,請你從中選擇兩種溶液,用化學方
法進行鑒別.要求:①選擇試劑時,同類物質在鑒別中只能使用一次;②每次鑒別一步完成;③有微溶物生成的,不按沉澱處理.請回答:
(1)你認為鑒別方法最多的兩種溶液是
(2)鑒別上述兩種溶液,你所選擇的試劑分別是:
(3)填寫用上述任意一種試劑鑒別這兩種溶液的實驗報告:
實驗步驟
實驗現象
實驗結論
24.(3分)實驗室常用石蕊試紙檢驗物質的酸鹼性:酸性物質使藍色的石蕊試紙變紅,
鹼性物質使紅色的石蕊試紙變藍.某學生欲探究碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性,按下圖進行實驗.
請回答:(1)該學生通過上述實驗能否得出滿意的結論
(2)若能,請說明理由;若不能,請你設計還需進行的實驗,以得出滿意結論.
(用語言敘述或圖示均可)
30.有一包白色固體A,可能含有FeCl3 ,CaCO3 ,NaOH ,Ba(OH)2 ,BaCl2 ,Na2SO4 中的幾種,取少量A做如下實驗,現象如圖所示.試用化學式填空 :
(1)白色沉澱B是
D是 ;
(2)白色固體A中一定不存在的
物質為 ;
(3)若白色固體A中只含二種物質,它們是 ;
(4)白色固體A還有哪些可能的組成: ① ②
③ ④ .(答對3種得3分,答對4種加1分)
31.某課外化學學習興趣小組發現向盛有澄清石灰水的試管中,不斷吹入CO2先生成白色沉澱,再不斷吹入CO2沉澱溶解,將變澄清的溶液用酒精燈加熱又出現白色沉澱 .沉澱溶解生成物是什麼 具有什麼化學性質 請你提出假設並設計實驗加以驗證.(老師提供給學生的信息為:生活中蒸饅頭所用的小蘇打(NaHCO3)是由純鹼,水和CO2反應製得的).可供使用的試劑和儀器為:CaCl2溶液 ,NaHCO3溶液 ,澄清石灰水,稀HCl,酒精燈,試管,燒杯,導管,玻璃棒.(4分)
對新物質化學式,化學性質的假設
驗證假設的實驗方案和實驗現象
31.(4分)請你在A.食鹽,B.活性炭,C.濃硫酸,D.熟石灰,E.乾冰,F.二氧化錳等物質中,按要求選填(填序號):
(1)_______用作氯酸鉀分解的催化劑;(2)_________用作某些氣體的乾燥劑;
(3)_______用作冰箱除臭劑; (4)_________用作保藏食品的致冷劑.
32.(8分)嚴聰等同學以"串場河水污染情況調查"為研究性課題,請你參與他們的研究,回答以下(1)~(4)小題.
(1)為較准確地測定河水樣品的酸鹼度,你建議使用________(填序號).
A.紫色石蕊試液 B.藍色石蕊試液
C.無色酚酞試液 D.pH試紙
(2)通過網上查詢得知,用於測定磷含量的試劑是鉬酸銨[化學式為],請問鉬酸銨中鉬(Mo)元素的化合價是_______.
(3)以下幾種研究方案中,你認為不恰當的是________(填序號).
A.請教專家,老師後,進行氮,磷,鉀等元素含量的測定
B.考慮到沿河建有硫酸廠,擬用氯化鋇和稀硝酸檢驗河水中是否含有硫酸根離子
C.只到串場河上游取水樣進行研究
D.調查沿河生活污水,工廠廢水及化肥農葯的使用情況
(4)研究報告里提出了以下設想,你認為不合理的是________(填序號).
A.禁止沿河工廠將未經處理的污水向河流中直接排放
B.城市生活污水要經凈化處理達標後才能排放
C.指導農民科學合理地使用化肥,農葯
D.在河流中投放化學試劑使氮,磷,鉀轉化為不溶物沉降
33.(7分)有一包粉末,可能由NaC1,,,,中的一種或幾種組成.現做如下實驗①取少量粉末,加水溶解,得無色透明溶液;②取①中所得溶液少許加入氫氧化鈉溶液,無明顯現象;③另取少量粉末,滴加稀鹽酸,也無明顯現象.請問:
(1)由實驗①可知,原粉末中沒有_____;實驗②可證明原粉末中沒有______;實驗③證明原粉末中沒有_______.
(2)根據上述實驗,可得出原粉末中可能有的物質是___________.
(3)為進一步確定原粉末的成分,按下圖所示進行實驗:
(在,,中選擇二種作為A,B試劑,且A,B的陽離子不同)
用化學式填寫:粉末的成分______;試劑A______;試劑B______.
34,(4分)江西省第三屆科技活動周於從今年5月17日正式撇開帷幕,大會的主題是"依靠科學,戰勝非典".請回答下列問題:
佩戴五種含有活性炭的口罩可以預防"非典",這是利用了活性炭的__________作用;
預防"非典"的措施已總結出了很多,在下列各種措施中沒有科學 道理的是(填序號)______________.
①戶內經常通風換氣,促進空氣流通;②勤洗手,不隨地吐痰,養成良好個人衛生;③加強體質鍛煉,增強身體的抵抗力;④燃放鞭炮,燒香拜佛.
適量噴灑消毒劑是預防"非典"的一種有效措施.過氧乙酸(CH3COOOH) 是一種常用的消毒劑,其相對分子量為___________,其中碳,氫,氧元素的質量比為______________.
35,(2分)在使用體溫計測量體溫時,若不慎將體溫計打破,散落出來的汞產生汞蒸氣會對人體產生危害.此時可以撒一些硫粉在止面,使硫與汞發生化合反應生成固體硫化汞(HgS).寫出硫和汞反應的方程式________________________________________;
用分子,原子的觀點解釋體溫計測量體溫時汞柱上升的現象____________.
36,(7分)現有下列實驗儀器:
寫出儀器名稱:a______________;g_____________________;
(1)給儀器b中的液體加熱時,液體的體積不能超過其容積的__________;
用所給儀器組成過濾裝置時還缺少的玻璃儀器是(填名稱)____________;
利用上述儀器製取氧氣時:
①不需要的儀器是(填序號)________________________________;
②如何檢查裝置的氣密性__________________________________;
③在用排水法收集氧氣的過程中,判斷集氣瓶已集滿的方法是_____
_______________________________.
37,(4分)我國四川,新疆等地的地下深處蘊藏著大量的天然氣,天然氣的主要成分是甲烷.試回答:
甲烷中碳元素的質量分數為________________;
甲烷燃燒的化學反應方程式是________________________________;
完全燃燒16g甲烷,最少需要氧氣_________g,標准狀態下________L空氣可提供這些氧氣.
38,(2分)鉛筆為什麼有軟和硬的差別呢 這是由於石墨太軟,光用石墨做筆芯,既易斷又易磨損,因此,生產上常在石墨粉末中摻進一些粘土粉末以增加硬度.粘土摻得越多,鉛筆就越硬.下表為部分普通鉛筆的標號及筆芯原料的配比:
2H
H
HB
2B
石墨(質量分數)%
74.0%
75.2%
81.3%
85.5%
粘土(質量分數)%
26,0%
24,8%
18,7%
14,5%
試回答下列問題:
(1)上表中硬度最大的鉛筆是(填標號) ;
(2)請列舉石墨的另一種用途 .
39,(2分)右圖為氯化鈉和硝酸鉀固體的溶解度曲線.根據該圖可知:氯化鈉的溶解度受溫度影響變化不大.此外由該圖你還能獲得的信息有 (1) ;
(2) .
10,(3分)有A,B,C三種物質,已知A為一種氯化物,B為一種鈉鹽,C為一種鹼.右圖表示的是A,B,C的溶液兩兩反應的實驗現象.
請根據有關實驗現象回答:
(1)A的化學式 ;
(2)B與C反應的化學方程式 ;
(3)A溶液與潔凈的鐵釘反應的化學方程式: .
尾氣
→
溶
解
度
/g
t1 t2
甲
乙
丙
溫度/℃
0
硝酸銨
(NH4NO3)
凈重:50kg
含氮量:34.3%
×××化學工業公司
A
B
C
D
E
C
B
A
澄清石灰水
黑色粉末(純凈物)
石蕊試液
氣體
(純凈物)
注入水
通入CO2
乾燥試管
不變色
變紅色
乾燥藍色
石蕊試紙
(Ⅲ)
(Ⅱ)
(Ⅰ)
+CO2
白色沉澱D
無色溶液C
全部溶解
白色固體A
白色沉澱B
+H2O
+HNO3
標
號
原
料
配比
白磷
1
2
3
4
5
O
t1
t2
溫度℃
A
B
C
溶
解
度
+CO2
白色沉澱D
無色溶液C
全部溶解
白色固體A
白色沉澱B
+H2O
+HNO3
6. 為什麼提高溫度才能使蒸氣壓增大(詳細概述請見問題補充)
你好,甲醚
【中文名稱】甲醚;二甲醚;氧代雙甲烷
【英文名稱】dimethyl ether;methoxymethane
【CAS 登錄號】115-10-6
【結構或分子式】
CH3-O-CH3
所有C、O原子均以sp3雜化軌道形成σ鍵。
【相對分子量或原子量】46.07
【分子式】C2H6O
【密度】相對密度1.617(空氣=1)
【熔點(℃)】-138.5
【沸點(℃)】-24.5
【閃點(℃)】-41.4
【蒸氣壓(Pa)】663(-101.53℃);8119(-70.7℃);21905(-55℃)
【性狀】
無色可燃性氣體或壓縮液體,有乙醚氣味。
【溶解情況】
溶於水和乙醇。
【用途】
用作溶劑、冷凍劑等。
【制備或來源】
由甲醇脫水而得,也可由原甲酸在三氯化鐵的催化下分解而得。
【其他】
臨界溫度128.8℃。臨界壓力5.32兆帕。凝固點-138.5℃。液體密度0.661
第三部分:危險性概述 -
危險性類別:
侵入途徑:
健康危害: 對中樞神經系統有抑製作用,麻醉作用弱。吸入後可引起麻醉、窒息感。對皮膚有刺激性。
環境危害:
燃爆危險: 本品易燃,具刺激性。
第四部分:急救措施 -
皮膚接觸:
眼睛接觸:
吸入: 迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:
第五部分:消防措施 -
危險特性: 易燃氣體。與空氣混合能形成爆炸性混合物。接觸熱、火星、火焰或氧化劑易燃燒爆炸。接觸空氣或在光照條件下可生成具有潛在爆炸危險性的過氧化物。氣體比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇火源會著火回燃。若遇高熱,容器內壓增大,有開裂和爆炸的危險。
有害燃燒產物: 一氧化碳、二氧化碳。
滅火方法: 切斷氣源。若不能切斷氣源,則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:霧狀水、抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。
第六部分:泄漏應急處理 -
應急處理: 迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業覆蓋層或吸附/ 吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方,防止氣體進入。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。
第七部分:操作處置與儲存 -
操作注意事項: 密閉操作,全面通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩),戴化學安全防護眼鏡,穿防靜電工作服,戴防化學品手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類、鹵素接觸。在傳送過程中,鋼瓶和容器必須接地和跨接,防止產生靜電。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
儲存注意事項: 儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、酸類、鹵素分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。
第八部分:接觸控制/個體防護 -
職業接觸限值
中國MAC(mg/m3): 未制定標准
前蘇聯MAC(mg/m3): 未制定標准
TLVTN: 未制定標准
TLVWN: 未制定標准
監測方法:
工程式控制制: 生產過程密閉,全面通風。
呼吸系統防護: 空氣中濃度超標時,建議佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護: 戴化學安全防護眼鏡。
身體防護: 穿防靜電工作服。
手防護: 戴防化學品手套。
其他防護: 工作現場嚴禁吸煙。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業,須有人監護。
第九部分:理化特性 -
主要成分: 純品
外觀與性狀: 無色氣體,有醚類特有的氣味。
pH:
熔點(℃): -141.5
沸點(℃): -23.7
相對密度(水=1): 0.66
相對蒸氣密度(空氣=1): 1.62
飽和蒸氣壓(kPa): 533.2(20℃)
燃燒熱(kJ/mol): 1453
臨界溫度(℃): 127
臨界壓力(MPa): 5.33
辛醇/水分配系數的對數值: 無資料
閃點(℃): 無意義
引燃溫度(℃): 350
爆炸上限%(V/V): 27.0
爆炸下限%(V/V): 3.4
溶解性: 溶於水、醇、乙醚。
主要用途: 用作致冷劑、溶劑、萃取劑、聚合物的催化劑和穩定劑。
其它理化性質:
第十部分:穩定性和反應活性 -
穩定性:
禁配物: 強氧化劑、強酸、鹵素。
避免接觸的條件:
聚合危害:
分解產物:
第十一部分:毒理學資料 -
急性毒性: LD50:無資料
LC50:308000 mg/m3(大鼠吸入)
亞急性和慢性毒性:
刺激性:
致敏性:
致突變性:
致畸性:
致癌性:
第十二部分:生態學資料 -
生態毒理毒性:
生物降解性:
非生物降解性:
生物富集或生物積累性:
其它有害作用: 無資料。
第十三部分:廢棄處置 -
廢棄物性質:
廢棄處置方法: 處置前應參閱國家和地方有關法規。建議用焚燒法處置。
廢棄注意事項:
第十四部分:運輸信息 -
危險貨物編號: 21040
UN編號: 1033
包裝標志:
包裝類別: O52
包裝方法: 鋼質氣瓶;磨砂口玻璃瓶或螺紋口玻璃瓶外普通木箱;安瓿瓶外普通木箱。
運輸注意事項: 採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛,禁止在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
第十五部分:法規信息 -
法規信息 化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標志 (GB 13690-92)將該物質劃為第2.1 類易燃氣體。
第十六部分:其他信息 -
參考文獻:
填表部門:
數據審核單位:
修改說明:
其他信息:
【補充】
二甲醚又稱甲醚,簡稱DME,在常壓下是一種無色氣體或壓縮液體,具有輕微醚香味。相對密度(20℃)0.666,熔點-141.5℃,沸點-24.9℃,室溫下蒸氣壓約為0.5MPa,與石油液化氣(LPG)相似。溶於水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多種有機溶劑。易燃,在燃燒時火焰略帶光亮,燃燒熱(氣態)為1455kJ/mol。常溫下DME具有惰性,不易自動氧化,無腐蝕、無致癌性,但在輻射或加熱條件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物,但與用作麻醉劑的乙醚不一樣,毒性極低;能溶解各種化學物質;由於其具有易壓縮、冷凝、氣化及與許多極性或非極性溶劑互溶特性,廣泛用於氣霧製品噴射劑、氟利昂替代製冷劑、溶劑等,另外也可用於化學品合成,用途比較廣泛。
二甲醚作為一種新興的基本化工原料,由於其良好的易壓縮、冷凝、汽化特性,使得二甲醚在制葯、燃料、農葯等化學工業中有許多獨特的用途。如高純度的二甲醚可代替氟里昂用作氣溶膠噴射劑和致冷劑,減少對大氣環境的污染和臭氧層的破壞。由於其良好的水溶性、油溶性,使得其應用范圍大大優於丙烷、丁烷等石油化學品。代替甲醇用作甲醛生產的新原料,可以明顯降低甲醛生產成本,在大型甲醛裝置中更顯示出其優越性。作為民用燃料氣其儲運、燃燒安全性,預混氣熱值和理論燃燒溫度等性能指標均優於石油液化氣,可作為城市管道煤氣的調峰氣、液化氣摻混氣。也是柴油發動機的理想燃料,與甲醇燃料汽車相比,不存在汽車冷啟動問題。它還是未來製取低碳烯烴的主要原料之一。
二甲醚還可以替代柴油作為燃料,目前需要解決的問題主要有二甲醚對塑料物質的腐蝕和柴油發動機油路的改裝。
目前二甲醚(DME)的主要用途是用作拋射劑、製冷劑和發泡劑。其次是用作化工原料,生產多種有機化學品。如硫酸二甲酯、烷基鹵化物、N,N-二甲基苯胺、乙酸甲酯、醋酐、碳酸二甲酯、二甲基硫醚、乙二醇二甲醚系列醚化物等。
二甲醚易壓縮、易貯存、燃燒效率高、污染低,可替代煤氣、LPG作民用燃料。同時,二甲醚具有較高的十六烷值,可直接用作汽車燃料替代柴油。二甲醚作為清潔燃料方面的發展前景潛力巨大,已經得到了國內外的廣泛關注。
1 國內外市場分析
1.1 國外市場分析
目前世界上二甲醚的生產主要集中在美、德、荷蘭和日本等國,2002年世界(不包括中國,下同)總生產能力為20.8萬噸/年,產量為15萬噸,開工率為72%。國外二甲醚的主要生產廠家有美國Dopnt公司、荷蘭AKZO公司、德國DEA公司和United Rhine Lignite Fuel公司等,其中德國DEA公司的生產能力最大,生產能力為6.5萬噸/年。
世界二甲醚的主要生產廠家
序號 廠家名稱 生產能力(萬噸/年)
1 Dopnt (美國) 3.0
2 DEA (德國) 6.5
3 United Rhine Lignite Fuel (德國) 3.0
4 AKZO (荷蘭) 3.0
5 Sumitomo (日本) 1.0
6 DEA(澳大利亞) 1.0
7 Mitsui toatsu (日本) 0.5
8 Kang Sheng (日本) 1.8
9 NKK (日本) 1.0
合計 20.8
由於二甲醚的市場需求潛力十分巨大,在世界范圍內,二甲醚的建設已經成為熱點,一些大型二甲醚裝置已在籌建之中。
二甲醚開發公司(由道達爾菲納埃爾夫公司和日本8家公司組成的財團)計劃建設能力為2500噸/天的商業化二甲醚裝置。日本東洋工程公司完成了在中東建設單系列250萬噸/年二甲醚裝置的可行性驗證,預計該裝置可望於2005-2006年建成。BP公司、印度天然氣管理局、印度石油公司將投資6億美元建設180萬噸/年商業化二甲醚生產廠,用以替代石腦油、柴油和LPG,建設工作已於2002年開始,定於2004年投產。日本財團(三菱瓦斯化學公司、日揮公司、三菱重工公司和伊藤忠商事)組成的合資公司將在澳大利亞建設140-240萬噸/年的大規模二甲醚裝置,定於2006年投產。
目前二甲醚的主要消費領域是作溶劑和氣霧劑的推動劑,其它方面的消費不多。2002年全世界二甲醚的消費量為15萬噸/年,預計到2005年需求量在20萬噸/年左右。
二甲醚是一種性能優良、安全清潔的化工產品,發展前景被普遍看好。更為重要的是,作為一種新型、清潔的民用和車用燃料,被看作是柴油或LPG/CNG的優秀替代品,其作為燃料的市場需求增長將會是非常驚人的。
2000年全世界有400萬輛LPG汽車、400萬輛乙醇汽車、1百萬輛CNG汽車,還有部分甲醇汽車。以美國為例,2000年美國使用替代燃料的汽車為42萬輛,預計,到2005年美國使用代用燃料(LPG和CNG)的汽車將達到110萬輛,2010年為330萬輛,2015年達到550萬輛。
目前美國替代燃料的消費量摺合為當量汽油的話大約為100萬噸(352×106加侖當量汽油),約占當年全部燃料消費量的0.2%。如果美國代用燃料的比例提高到5%的話,其需求量將達到2500萬噸,可見代用燃料的市場前景是相當可觀的。
亞洲地區是世界上柴油消費增長最快的地區,據國外研究機構預測,二甲醚作為替代燃料,2005年亞洲地區的年需求量達3000萬噸。可見,由於二甲醚具有其它代用燃料不可比擬的優勢,將會成為柴油的主要替代燃料,具有難以估量的市場前景。
1.2 國內市場分析
近年來,我國二甲醚的生產發展迅速,目前共有十幾家生產企業,2002年總生產能力為3.18萬噸/年,產量約為2萬噸左右,開工率較低,約為63%。
我國二甲醚主要生產廠家及能力(單位:噸/年)
序號 廠家名稱 生產能力
1 江蘇吳縣合成化工廠 2000
2 廣東中山凱達精細化工有限公司 5000
3 成都華陽威遠天然氣化工廠 2000
4 上海石油化工研究院 800
5 江蘇崑山 1000
6 陝西新型燃料燃具公司 5000
7 安徽省蒙城縣化肥廠 2500
8 浙江諸暨新亞化工公司 1000
9 廣東江門氮肥廠 2500
10 浙江義烏光陽化工實業有限公司 2500
11 上海申威氣霧公司 1000
12
山東久泰化工科技股份有限公司 5000
13 湖北田力實業股份有限公司 1500
合計 31800
近年來國內二甲醚的建設已經形成熱潮,有數家公司擬通過合資合作等方式引進技術建設大型二甲醚生產裝置。
主要在建或擬建項目如下:
2001年4月份陝西新型燃料燃具有限公司與美國兆運資源有限公司簽訂聯合開發「煤基一步法合成20萬噸/年二甲醚超潔凈燃料」工程協議書,工程總投資20.3億元,美方投資90%。
寧夏83萬噸/年煤基二甲醚項目,計劃投資47.8億元,計劃利用國外資金,已與加拿大麥耐特聯合公司簽訂了合作協議書,並依託美國空氣動力公司的技術。
四川瀘州天然氣股份有限公司採用兩步法工藝已經建成1萬噸/年二甲醚裝置,第二套10萬噸/年二甲醚裝置,也已經開工建設。
山東臨沂魯明化工有限公司正在建設3萬噸/年二甲醚裝置,採用自主開發的液相兩步法工藝技術。
山東華星集團年產3萬噸/年二甲醚項目於2004年8月開始動工,該裝置採用兩步法工藝。
山東兗州礦業集團公司計劃建設60萬噸二甲醚裝置,擬引進國外一步法二甲醚工藝技術。
另外,國內還有很多地方提出建設二甲醚裝置,如:西南石油天然氣管理局、新疆、黑龍江雙鴨山、大慶油田、陝西、蘭州、安徽等。
國內二甲醚的主要用途是作為氣溶膠、氣霧劑和噴霧塗料的推動劑,每年消耗二甲醚 1.8萬噸。由於我國氣霧劑行業的發展較快,預計到2005年需二甲醚約3萬噸,2010年為4萬噸左右。另外我國二甲醚用於合成硫酸二甲酯等多種化工產品的消費量約為1.1萬噸。
由於二甲醚的性質與液化氣相近,易貯存、易壓縮,因而可替代天然氣、煤氣、LPG作民用燃料。2002年我國LPG的表觀消費量為1620萬噸,同時中國自1990年開始大量進口LPG,2002年LPG進口量為626萬噸。如果二甲醚的價格合適,假設二甲醚替代進口的LPG,以目前的進口量計算,需要燃料級二甲醚約1000萬噸。隨著人民生活水平的不斷提高,對民用燃料的需求量將會有較大的增長,特別是對天然氣、二甲醚、LPG等清潔能源的需求一定會有很大的增長,因此,二甲醚作為民用燃料的發展前景十分光明。
由於二甲醚具有優良的燃料性能,方便、清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少、稍加壓即為液體易貯存,作為車用柴油的替代燃料,有液化汽、天然氣、甲醇、乙醇等不可比擬的綜合優勢。
2002年我國柴油的消費量為7662萬噸,柴油消費的增長很快,預計2005年消費量將達到8290萬噸左右,2010年將達約10100萬噸。二甲醚作為良好的柴油替代燃料,按其對柴油的替代率為5%計算,2005年約需二甲醚約553萬噸左右,2010年需674萬噸左右。
綜上所述,預計2005年我國二甲醚作為氣霧劑和化工等方面的需求量將達到的需求量約為5-6萬噸。二甲醚作為代用燃料方面的消費主要取決於二甲醚的供應,如果二甲醚的價格降到能與柴油或LPG相競爭的水平,相信二甲醚作為燃料的消費增長速度會很快,市場規模也是相當驚人的。
2 工藝技術分析
二甲醚的生產方法有一步法和二步法。一步法是指由原料氣一次合成二甲醚,二步法是由合成氣合成甲醇,然後再脫水製取二甲醚。
● 一步法
該法是由天然氣轉化或煤氣化生成合成氣後,合成氣進入合成反應器內,在反應器內同時完成甲醇合成與甲醇脫水兩個反應過程和變換反應,產物為甲醇與二甲醚的混合物,混合物經蒸餾裝置分離得二甲醚,未反應的甲醇返回合成反應器。
一步法多採用雙功能催化劑,該催化劑一般由2類催化劑物理混合而成,其中一類為合成甲醇催化劑,如Cu-Zn-Al(O)基催化劑,BASFS3-85和ICI-512等;另一類為甲醇脫水催化劑,如氧化鋁、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、絲光沸石等。
● 二步法
該法是分兩步進行的,即先由合成氣合成甲醇,甲醇在固體催化劑下脫水制二甲醚。國內外多採用含γ-Al2O3/SiO2製成的ZSM-5分子篩作為脫水催化劑。反應溫度控制在280~340℃,壓力為0.5-0.8MPa。甲醇的單程轉化率在70-85%之間,二甲醚的選擇性大於98%。
一步法合成二甲醚沒有甲醇合成的中間過程,與兩步法相比,其工藝流程簡單、設備少、投資小、操作費用低,從而使二甲醚生產成本得到降低,經濟效益得到提高。因此,一步法合成二甲醚是國內外開發的熱點。國外開發的有代表性的一步法工藝有:丹麥Topsφe工藝、美國Air Procts工藝和日本NKK工藝。
二步法合成二甲醚是目前國內外二甲醚生產的主要工藝,該法以精甲醇為原料,脫水反應副產物少,二甲醚純度達99.9%,工藝成熟,裝置適應性廣,後處理簡單,可直接建在甲醇生產廠,也可建在其它公用設施好的非甲醇生產廠。但該法要經過甲醇合成、甲醇精餾、甲醇脫水和二甲醚精餾等工藝,流程較長,因而設備投資較大。但目前國外公布的大型二甲醚建設項目絕大多數採用兩步法工藝技術,說明兩步法有較強的綜合競爭力。
2.1 國外主要工藝技術
(1)Topsφe工藝
Topsφe的合成氣一步法工藝是專門針對天然氣原料開發的一項新技術。該工藝造氣部分選用的是自熱式轉化器(ATR)。自熱式轉化器由加有耐火襯里的高壓反應器、燃燒室和催化劑床層三部分組成。
二甲醚合成採用內置級間冷卻的多級絕熱反應器以獲得高的CO和CO2轉化率。催化劑用甲醇合成和脫水制二甲醚的混合雙功能催化劑。
二甲醚的合成採用球形反應器,單套產能可達到7200噸/天二甲醚。Topsφe工藝選擇的操作條件為4.2MPa和240~290℃。
目前,該工藝還未建商業裝置。1995年,Topsφe在丹麥哥本哈根建了一套50kg/d的中試裝置,用於對工藝性能進行測試。
(2)Air procts的液相二甲醚(LPDMETM)新工藝
在美國能源部的資助下,作為潔凈煤和替代燃料技術開發計劃的一部分,Air procts公司開發成功了液相二甲醚新工藝,簡記作LPDMETM。
LPDMETM工藝的主要優勢是放棄了傳統的氣相固定床反應器而使用了漿液鼓泡塔反應器。催化劑顆粒呈細粉狀,用惰性礦物油與其形成漿液。高壓合成氣原料從塔底噴入、鼓泡,固體催化劑顆粒與氣體進料達到充分混合。使用礦物油使混合更充分、等溫操作、易於溫度控制。
二甲醚合成反應器採用內置式冷卻管取熱,同時生產蒸汽。漿相反應器催化劑裝卸容易,無須停工進行。而且,由於是等溫操作,反應器不存在熱點問題,催化劑失活速率大大降低了。
典型的反應器操作參數為:壓力2.76~10.34MPa,推薦5.17MPa;溫度200~350℃,推薦250℃。催化劑量為礦物油質量的5%~60%,最好在5%~25%之間。該工藝用富CO的煤基合成氣比天然氣合成氣更具優勢。但以天然氣為原料也可獲得較高收率。 Air procts公司已在15噸/天的中試工廠對該工藝進行了測試,結果令人滿意,但還沒有建設商業化規模的大型裝置。
(3)日本NKK公司的液相一步法新工藝
除Air procts公司外,日本NKK公司也開發了用漿相反應器由合成氣一步合成二甲醚的新工藝。
原料可選用天然氣、煤、LPG等。工藝的第一步首先是造氣,合成氣經冷卻、壓縮到5~7MPa,進入CO2吸收塔脫除CO2。脫碳後的原料合成氣用活性炭吸附塔脫除硫化物後換熱至200℃進入反應器底部。合成氣在反應器內的催化劑與礦物油組成的淤漿中鼓泡,生成二甲醚、甲醇和CO2。出反應器產物冷卻、分餾,將其分割為二甲醚、甲醇和水。未反應的合成氣循環回反應器。經分餾,從塔頂可得到高度純凈的二甲醚產品(95%~99%),從塔底則可得到甲醇、二甲醚和水組成的粗產品。採用NKK技術已在新潟建成1萬噸/年合成氣一步法生產二甲醚的半工業化裝置。
2.2 國內工藝技術及科研情況
我國90年代前後開始氣相甲醇法(兩步法)生產二甲醚工藝技術及催化劑的開發,很快建立起了工業生產裝置。近年來,隨著二甲醚建設熱潮的興起,我國兩步法二甲醚工藝技術有了進一步的發展,工藝技術已接近或達到國外先進水平。
山東久泰化工科技股份有限公司(原臨沂魯明化工有限公司)開發成功了具有自主知識產權的液相法復合酸脫水催化生產二甲醚工藝,已經建成了5000噸/年生產裝置,經一年多的生產實踐證明,該技術成熟可靠。該公司的第二套3萬噸/年裝置也將投產。
山東久泰二甲醚工藝技術已經通過了山東省科技廳組織的鑒定,被認定為已達國際水平。特別是液相法復合酸脫水催化劑的研製和冷凝分離技術,針對性地克服了一步法合成和氣相脫水中提純成本高、投資大的缺點,使反應和脫水能夠連續進行,減少了設備腐蝕和設備投資,總回收率達到99.5%以上,產品純度不小於99.9%,生產成本也較氣相法有較大的降低。
2003年8月由瀘天化與日本東洋工程公司合作開發的兩步法二甲醚萬噸級生產裝置試車成功。該裝置工藝流程合理,操作條件優化,具有產品純度高、物耗低、能耗低的特點,在工藝水平、產品質量和設備硬體自動化操作等方面均處於國內先進水平。
近年來,我國在合成氣一步法制二甲醚方面的技術開發也很積極,而且一些科研院所和大學都取得了較大進展。
蘭化研究院、蘭化化肥廠與蘭州化物所共同開展了合成氣法制二甲醚的5mL小試研究,重點進行工藝過程研究、催化劑制備及其活性、壽命的考察。試驗取得良好結果:CO轉化率>85%;選擇性>99%。兩次長周期(500h、1000h)試驗表明:研製的催化劑在工業原料合成氣中有良好的穩定性;二甲醚對有機物的選擇性>97%;CO轉化率>75%;二甲醚產品純度>99.5%;二甲醚總收率為98.45%。
中科院大連化物所採用復合催化劑體系對合成氣直接制二甲醚進行了系統研究,篩選出SD219-Ⅰ、SD219-Ⅱ及SD219-Ⅲ型催化劑,均表現出較佳的催化性能,CO轉化率達到90%,生成的二甲醚在含氧有機物中的選擇性接近100%。
清華大學也進行了一步法二甲醚研究,在漿態床反應器上,採用LP+Al2O3雙功能催化劑,在260-290℃,4-6MPa的條件下,CO單程轉化率達到55%~65%,二甲醚的選擇性為90-94%。
目前,國內的浙江大學、山西煤化所、西南化工研究院、華東理工大學等單位也都致力於合成氣一步法制二甲醚的研究工作。
杭州大學採用自製的二甲醚催化劑,利用合成氨廠現有的半水煤氣,在一定反應溫度、壓力和空速下一步氣相合成二甲醚。CO單程轉化率達到60%~83%,選擇性達95%。該技術現巳在湖北田力公司建成了年產1500噸二甲醚的工業化裝置。該裝置既可生產醇醚燃料,又可生產99.9%以上的高純二甲醚,CO轉化率70%-80%。這是國內第一套直接由合成氣一步法生產高純二甲醚的工業化生產裝置。
對於兩步法二甲醚工藝技術,無論是氣相法還是液相法,國內技術均已經達到先進、成熟可靠的水平,完全有條件建設大型生產裝置。
由國內開發的合成氣一步氣相法制二甲醚技術基本成熟,並已建成千噸級裝置。但對於建設大型二甲醚裝置,國內技術尚需實踐驗證。
3 結論及建議
二甲醚作為清潔的替代燃料已經得到國內外廣泛的關注,特別是其替代煤氣、LPG和柴油方面所具有的巨大的市場潛力,對我國能源結構的調整、環境保護等方面有著重要的現實意義。
二甲醚工藝技術是國內外工藝技術開發的熱點之一,一步法工藝流程簡單、設備少、投資小、操作費用和生產成本較低,但由於合成反應和分離過程復雜,目前尚未完全工業化。二步法工藝是目前國內外二甲醚生產的主要工藝,產品純度高,工藝成熟,裝置適應性廣,綜合競爭力強,但也有流程較長,設備投資較大的弱點。
目前推廣和應用是二甲醚發展的關鍵,二甲醚作為清潔替代能源需要政府的大力扶持和幫助。建議國家應統籌規劃,在沒有油氣資源而煤炭資源豐富的地區,建設大型二甲醚生產基地。以二甲醚替代煤氣、LPG作為市場推廣的先導,同時大力加強二甲醚替代柴油方面的研究,全面促進二甲醚的生產和使用,預計在不久的將來,二甲醚必將成為我國能源結構中重要的組成部分. 3905希望對你有幫助!
7. 怎樣把海水變成淡水
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1985年1月16日,《人民日報》報道了我國第一個海水淡化工程——西沙海水淡化站在西沙群島永興島建成投產的消息。這個工程是利用我國自行設計製造的海水淡化裝置安裝的,日產淡化水兩百噸。那麼,你知道海水是如何淡化成可以飲用的淡水的嗎?
人類的生存離不開水,地球上雖然有大量的水,可惜能為人類所利用的淡水卻少得可憐。當人類為缺水感到困惑時,毫無疑問會將目光投向總量遠比淡水多得多的海水。海水中含有3.5%的鹽類化合物,如何低成本地把這些化合物從水中除去,一直是化學家孜孜以求的目標。目前,常用的海水淡化方法有以下幾種。
蒸餾法。將海水加熱,使其中的水變成蒸汽,再讓蒸汽冷凝下來。由於海水中所溶的鹽類不會隨著蒸汽出來,因此得到的水就是幾近純水的蒸餾水。然而,無論是加熱還是冷凝,都需耗費能源。每蒸發1克水就需要2.3千焦的能量。所以這種方法救急可以,卻不是一個長久之計。
離子交換法。溶解在水中的鹽分,都是以陽離子和陰離子的形式存在。如果有一種東西可以把這些離子移走,那麼水也就得到純化了。離子交換樹脂就具有這樣的能力。離子交換樹脂是一種具有網狀結構的不溶於水的高分子材料。它猶如一棵大樹,上面有很多樹枝,每個樹枝上都有一個口袋。當海水通過的時候,陽離子會把陽離子交換樹脂「口袋」中的氫離子交換出來,陰離子會把陰離子交換樹脂「口袋」里的氫氧根離子交換出來,而氫離子和氫氧根離子相遇就變成了水。不過,離子交換樹脂在使用了一段時間後會達到飽和狀態,怎樣使離子交換樹脂可以持續使用呢?由於離子交換是可逆的,因此可以分別用酸和鹼進行反交換來更新,這樣就能使離子交換樹脂可以反復使用了。但離子交換法處理能力有限,並需要大量的酸和鹼來使樹脂「再生」,如果大量用於海水淡化,成本太高,因此目前這種技術主要應用在水的進一步純化方面。
反滲透法。滲透是大自然中一個非常普遍的自然現象。例如,植物就是靠根部的滲透來吸取水分的,滲透平衡對人的生命活動也極為重要。滲透是依靠一種稱為半透膜的材料來實現的。半透膜可以讓水自由通過,而水中的其他化學物質是通不過的。如果半透膜的左邊是純水,右邊是溶液的話,從純水這邊通過半透膜的水就會比溶液右邊通過半透膜的水多得多。這是因為,純水上方的飽和蒸汽壓比溶液上方的飽和蒸汽壓大。當純水和溶液上方均處於1.01×105帕(1?個標准大氣壓)的壓力下,驅動水分子運動的動力決定於飽和蒸汽壓。於是,純水這邊液面下降,溶液那邊液面上升,到一定的液位差就達到平衡,這就是滲透現象。植物根部的表皮就是這樣一種半透膜。
如果在溶液上方加壓,使溶液上方的總壓大於純水上方的大氣壓,情況就會發生逆轉。此時驅動水分子通過半透膜的動力就決定於兩邊的壓力差。壓力差大,溶液中就會有更多的水通過半透膜流向純水。
用反滲透法將海水製成淡水的方法又稱為「膜技術」。它的關鍵在於半透膜。這層膜要有一定的強度,因為首先處理過程是要加壓的;其次它必須具有百分之百的選擇性,只能讓水通過,而任何其他化學物質是不能通過的;最後它還應該有較大的通過量,以加快制備過程。目前半透膜所存在的問題是成本高、壽命短。處理的溶液濃度愈高,膜的壽命愈短。如果這兩個問題能解決的話,膜技術將會成為海水淡化最有前途的一種方法。
8. 在四氫呋喃體系中點板需要萃取嗎
專利摘要】本發明公開一種以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法,即首先在20~30℃時,將聚合反應所得的含有水溶性聚合物的反應溶液的pH值調節到中性,再向其中加入硫酸鹽,形成硫酸鹽溶液;再向上述所得的硫酸鹽溶液中加入四氫呋喃,按體積比計算,即硫酸鹽溶液:四氫呋喃為1:0.25~2的比例;振盪後靜置分層,上層為有機相四氫呋喃相,下層為水相硫酸鹽水溶液,然後用分液漏斗中將上述所得的四氫呋喃相分離出來,得到富含水溶性聚合物的四氫呋喃溶液,再採用旋轉蒸發儀在50~70℃水浴進行減壓蒸餾,蒸干四氫呋喃溶劑後得到水溶性聚合物,即實現了以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明屬於水溶性聚合物的分離與提純【技術領域】,特別涉及一種以四氫呋喃為萃 取劑的水溶性聚合物的分離方法。 一種以四氫映喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法
【背景技術】
[0002] 水溶性聚合物在制備過程中通常以水為溶劑,反應過程中添加的引發劑、穩定劑、 分子量調節劑等小分子物質也多能溶於水。另外,在聚合前後調節pH值也將引入鹽類等水 溶性小分子物質。因此在聚合反應結束後,反應溶液中除了存在大分子產物外還會存在小 分子雜質如引發劑或催化劑的殘留物、表面活性劑、穩定劑以及未反應的單體等。
[0003] 大分子產物與小分子雜質均為水溶性物質,此類水溶性聚合物的分離提純較為困 難。大分子產物從制備反應溶液中的分離通常採用沉澱分離法、制備色譜法或者膜分離法 等方法。這些方法存在成本較高,操作較復雜或效率低等問題。
[0004] 萃取技術是有機化學、葯物化學中常見的一種分離提純方法。它主要利用被提純 物在兩種互不相溶的溶劑中的溶解分配比例不同而完成分離提純過程。隨著萃取技術的發 展,在葯物有效成分分離提取方面提出的雙水相萃取技術也得到了大量應用。雙水相萃取 技術主要利用水溶性高分子(常用聚乙二醇、葡聚糖等)與無機鹽(硫酸鈉、硫酸銨等)對水 的親和能力不同,從而使得水溶性高分子的水溶液與無機鹽水溶液在某濃度下可以出現相 分離的現象,以此作為兩相來萃取葯物中的有效成分,在一定程度上避免了葯物在有機溶 劑中發生變性或失活等現象。在萃取分離之後水溶性高分子需要用超濾或透析的辦法回收 以便循環利用。目前此方法的成本較高、且水溶性高分子與萃取目標物的分離也有一定難 度。
[0005] 採用雙水相萃取技術來分離和提純在水溶液中制備的水溶性高分子,具有一定的 可行性,但有時為了促進雙水相的形成需要另外添加其他水溶性高分子(常用聚乙二醇、葡 聚糖等),造成制備所得水溶性高分子與後添加的水溶性高分子難以分離。因此本發明改進 了雙水相萃取技術,將添加水溶性高分子變為添加四氫呋喃溶劑來分離和提純水溶性高分 子產物。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的為了解決上述的水溶性高分子產物的分離與提純過程中存在的成 本高,操作復雜等技術問題而提出一種對水溶性聚合物進行萃取的分離提純方法。
[0007] 本發明的技術原理 四氫呋喃對聚合物具有較好的溶解性能,同時與水可以任意比例互溶。當水溶液體系 中存在水溶性聚合物(例如聚羧酸等)、四氫呋喃以及硫酸鹽(如硫酸鈉、硫酸銨)等小分子 雜質時,調節硫酸鹽達到一定濃度(通常為接近或達到飽和狀態)、四氫呋喃與水達到一定 比例後,由於四氫呋喃對水溶性高分子具有一定的溶解性,四氫呋喃富集水溶性高分子形 成有機液相,而硫酸鹽具有較好的親水性,使水相形成硫酸鹽溶液,從而使原溶液很快發生 相分離成為兩相,上層為四氫呋喃相,下層為水相。分相後,分離出四氫呋喃相在旋轉蒸發 儀上進行減壓蒸發,其中四氫呋喃和少量水可以除去,即可使水溶性聚合物得到分離純化。
[0008] 本發明的技術方案 一種以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法,具體包括如下步驟: 首先,在2(T30°C時,將聚合反應所得的含有水溶性聚合物的反應溶液的pH值調節到 中性,再向其中加入硫酸鹽,形成硫酸鹽溶液,其中硫酸鹽的質量百分比濃度為1(Γ 35%; 所述的硫酸鹽為硫酸鈉或硫酸銨; 所述的聚合反應所得的含有水溶性聚合物的反應溶液為檸檬酸聚合反應母液或含硫 酸的聚乙二醇水溶液; 所述的檸檬酸聚合反應母液中聚檸檬酸的分子量為10, 〇〇(Γ 1,〇〇〇, 〇〇〇 ; 含硫酸的聚乙二醇水溶液中聚乙二醇的分子量為3, 00(Γ20, 000 ; 然後,向上述所得的硫酸鹽溶液中加入四氫呋喃,振盪後靜置分層,上層為有機相四氫 呋喃相,下層為水相硫酸鹽水溶液; 上述所加入的四氫呋喃的量,按體積比計算,即硫酸鹽溶液:四氫呋喃為1 :〇. 25~ 2 ; 最後,用分液漏斗中將上述所得的四氫呋喃相分離出來,再採用旋轉蒸發儀在5(T70°C 水浴中進行減壓蒸餾,蒸干四氫呋喃溶劑後得到水溶性聚合物,即實現了以四氫呋喃為萃 取劑的水溶性聚合物的分離。
[0009] 上述的一種以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法,水溶性聚合物收率 可達50?80%,純度可達86?92%。
[0010] 本發明的有益技術效果 本發明的一種以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法,由於水溶性聚合物的 四氫呋喃溶液與硫酸鹽水溶液可以發生相分離,便於使用分液漏斗及相似裝置進行分離。 [0011] 進一步,本發明的以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法中,由於以常 用溶劑四氫呋喃作為萃取劑,其具有與水互溶,對水溶性聚合物溶解性好,容易除去等優 點。
[0012] 進一步,本發明的以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法中,所使用的 硫酸鹽為常見的硫酸鈉和硫酸銨,且對於待分離母液而言適當選擇硫酸鈉或硫酸銨不會造 成引入的新雜質。
【具體實施方式】
[0013] 下面通過具體實施例對本發明進一步闡述,但並不限制本發明。
[0014] 實施例1 硫酸催化檸檬酸聚合反應母液中提取聚檸檬酸 在檸檬酸聚合反應母液中除含有聚檸檬酸外還含有四氫呋喃、檸檬酸、硫酸等小分子 雜質。
[0015] 在2(T30°C時,將10mL檸檬酸聚合反應母液用質量百分比為10%的氫氧化鈉水溶 液45mL調節pH值為中性,再向溶液中添加5mL水及5克硫酸鈉固體,形成硫酸鈉溶液,其 中硫酸鈉的質量百分比濃度為20% ; 然後,向上述所得的硫酸鈉溶液中加入40mL四氫呋喃,振盪後靜置5min,溶液分為兩 層,上層為有機相一四氫呋喃相,下層為水相一硫酸鈉水溶液; 上述所加入的四氫呋喃的量,按體積比計算,即硫酸鈉溶液:四氫呋喃為1 :1 ; 最後,將上述所得的四氫呋喃相採用分液漏斗進行分液,再將分離出的四氫呋喃溶液 採用旋轉蒸發儀在5(T70°C水浴進行減壓蒸餾,蒸干四氫呋喃溶劑後得到黃色膏狀物即為 聚檸檬酸,收率為70%,純度為91%。
[0016] 經檢測上述分離出來的聚檸檬酸的分子量為15, 000? 980,000。
[0017] 實施例2 硫酸催化檸檬酸聚合反應母液中提取聚檸檬酸 在2(T30°C時,將10mL檸檬酸聚合反應母液用質量百分比為10%的氫氧化鈉水溶液 45mL調節pH值為中性,再向溶液中添加35mL水及1克硫酸鈉,形成硫酸鈉溶液,其中硫酸 鈉的質量百分比濃度為10%。
[0018] 然後,向上述所得的硫酸鈉溶液中加入10mL四氫呋喃,振盪後靜置lOmin,溶液分 為兩層,上層為有機相--四氫呋喃相,下層為水相--硫酸鈉水溶液; 上述所加入的四氫呋喃的量,按體積比計算,即硫酸鈉溶液:四氫呋喃為1 :〇. 25 ; 最後,將上述所得的四氫呋喃相採用分液漏斗進行分液,再將分離出的四氫呋喃溶液 用旋轉蒸發儀在5(T70°C水浴進行減壓蒸餾,蒸干四氫呋喃溶劑後得到黃色膏狀物即聚檸 檬酸,其收率為50%,純度為92%。
[0019] 經檢測上述分離出來的聚檸檬酸的分子量10, 00(Tl,000, 000。
[0020] 實施例3 硫酸催化檸檬酸聚合反應母液中提取聚檸檬酸 在2(T30°C時,將10mL檸檬酸聚合反應母液用質量百分比為10%的氫氧化鈉水溶液 45mL調節pH值為中性,再向溶液中添加16克硫酸鈉,形成硫酸鈉溶液,其中硫酸鈉的質量 百分比濃度為35%。
[0021] 然後,向上述所得的硫酸鈉溶液中加入80mL四氫呋喃,振盪後靜置lOmin,溶液分 為兩層,上層為有機相--四氫呋喃相,下層為水相--硫酸鈉水溶液; 上述所加入的四氫呋喃的量,按體積比計算,即硫酸鈉溶液:四氫呋喃為1 :2 ; 最後,將上述所得的四氫呋喃相採用分液漏斗進行分液,再將分離出的四氫呋喃溶液 用旋轉蒸發儀在5(T70°C水浴進行減壓蒸餾,蒸干四氫呋喃溶劑後得到黃色膏狀物即聚檸 檬酸,其收率為80%,純度為86%。
[0022] 經檢測上述分離出來的聚檸檬酸的分子量10, 00(Tl,000, 000。
[0023] 實施例4 含硫酸的聚乙二醇水溶液中分離提純聚乙二醇 在2(T30°C時,將30mL聚乙二醇的含硫酸水溶液用質量百分比濃度為10%的氨水溶液 調節pH值為中性,再添加硫酸銨固體,形成硫酸銨溶液,其中硫酸銨的質量百分比濃度為 35% ; 然後,向上述所得的硫酸銨溶液中加入30mL四氫呋喃,振盪後靜置lOmin,溶液分為兩 層,上層為有機相--四氫呋喃相,下層為水相--硫酸銨水溶液; 上述所加入的四氫呋喃的量,按體積比計算,即硫酸銨溶液:四氫呋喃為1 :1 ; 最後,將上述所得的四氫呋喃相採用分液漏斗進行分液,再將分離出上層四氫呋喃溶
【權利要求】
1. 一種以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法,其特徵在於具體包括如下步 驟: 首先,在2(T30°C時,將聚合反應所得的含有水溶性聚合物的反應溶液的pH值調節到 中性,再向其中加入硫酸鹽,形成硫酸鹽溶液; 所述的聚合反應所得的含有水溶性聚合物的反應溶液為檸檬酸聚合反應母液或含硫 酸的聚乙二醇水溶液; 然後,向上述所得的硫酸鹽溶液中加入四氫呋喃,振盪後靜置分層,上層為有機相四氫 呋喃相,下層為水相硫酸鹽水溶液; 上述所加入的四氫呋喃的量,按體積比計算,即硫酸鹽溶液:四氫呋喃為1 :〇. 25~2 ; 最後,用分液漏斗中將上述所得的四氫呋喃相分離出來,再將分離出的四氫呋喃溶液 採用旋轉蒸發儀在5(T70°C水浴中進行減壓蒸餾,蒸干四氫呋喃溶劑後得到水溶性聚合物, 即實現了以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離。
2. 如權利要求1所述的一種以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法,其特徵 在於所形成的硫酸鹽溶液中硫酸鹽的質量百分比濃度為10-35%。
3. 如權利要求1所述的一種以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法,其特徵 在於所述的硫酸鹽為硫酸鈉或硫酸銨。
4. 如權利要求1所述的一種以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法,其特徵 在於所述的朽1檬酸聚合反應母液中聚朽 1檬酸的分子量為10, 〇〇〇~ 1,〇〇〇,〇〇〇; 所述的含硫酸的聚乙二醇水溶液中聚乙二醇的分子量為3, 00(Γ 20,000。
5. 如權利要求1所述的一種以四氫呋喃為萃取劑的水溶性聚合物的分離方法,其特徵 在於所述的含有水溶性聚合物的反應溶液的pH值調節至中性所用的是質量百分比為10% 的氫氧化鈉水溶液或質量百分比為10%的氨水溶液。
【文檔編號】C08G63/06GK104056466SQ201410157242
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月21日 優先權日:2014年4月21日
【發明者】趙玉增, 劉快迎, 馬利納, 葛紅花, 朱雁萍, 胡信雅 申請人:上海電力學院
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