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化学耗氧量的测定范文1
【摘要】
目的 观察中药冠心舒对犬急性缺血性心肌的保护作用。方法 实验犬36只随机分为6组。通过结扎麻醉犬冠状动脉左前降支的方法,造成急性心肌缺血模型。经消化道给药后,测定心率、平均动脉压和冠脉血流量以及动静脉血氧含量,计算心肌耗氧量。免疫组化测定冠心舒对心肌组织中超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛 (MDA)的影响。结果 与模型组相比,中药冠心舒能降低心肌缺血犬的心率,使心肌耗氧量下降,增加其平均动脉压及心肌冠脉血流量,增加血供(P<0.05,P<0.01)。冠心舒能提高心肌SOD的含量,降低MDA的量(P<0.05,P<0.01)。结论 冠心舒能增加缺血心肌血供、降低氧耗,并有抗氧化作用。
【关键词】 冠心舒;犬;冠脉结扎;心肌缺血;心肌耗氧量
冠心舒主要成分为三七、丹参、黄芪等,具有益气活血、养心止痛等功效。本实验通过冠状动脉分支结扎法,复制麻醉犬心肌梗死模型,观察其对缺血心肌的保护作用。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 动物
杂种犬36只,体重(12.98±1.97)kg,雌雄各半。自由饮食,实验室温度控制在22℃~25℃,通风良好,湿度55%~60% ,正常饲养3 d后供实验用。
1.1.2 药品与试剂
冠心舒由郑州高新区义康药物研究所提供,批号:041125,每支含生药4.872 g。复方丹参滴丸(每丸27 mg)天津天士力制药股份有限公司出品,批号20040603;戊巴比妥钠,上海国药集团化学试剂有限公司出品,批号 F20041117;肝素钠,上海国药集团化学试剂有限公司出品,批号 F20040924。
1.1.3 仪器
可控人工呼吸机(上海);MP150数据采集系统(美国BIOPAC公司);JR6F心脏造影导管(美国Coydis公司)。
1.2 方法
1.2.1 分组
36只犬随机分为假结扎组、模型组、复方丹参滴丸(阳性对照药物)组、冠心舒大、中、小3个剂量组。
1.2.2 给药方法〔1〕
除假结扎组和模型组只喂食、水外,冠心舒按生药计算,大、中、小剂量组分别灌胃给予2.92、1.4、0.73 g·kg-1·d-1,复方丹参滴丸给药量按0.04 g·kg-1·d-1计算,药物每日量分2次喂服,连续5 d。
1.2.3 犬心肌缺血模型制备〔2〕
给药后各组犬静脉注射戊巴比妥钠(30 mg/kg),麻醉固定于手术台上。 连续监测肢体Ⅱ导联心电图和心率(HR);分离右侧股动脉、股静脉,0.5%肝素钠体内抗凝:股动脉插管连续监测动脉血压(BP),股静脉建立输液通道。分离气管并插管,行人工呼吸机正压呼吸(频率16~18次/min,吸气∶呼气比1∶1.5,潮气量350~550 ml);于胸骨左缘第3、4肋间开胸,打开心包膜,暴露心脏。分离左冠状动脉左旋支,连接血流量计,测定冠脉血流量;分离左冠脉前降支第一分支下方2 mm,除假结扎组只穿线不结扎外,其余各组均穿入两条1号丝线,一期结扎前5 min,静脉滴入利多卡因2 mg/kg。一期结扎时将一根直径为1 mm的9号针头置于结扎线和血管之间,结扎后将针头抽出,造成血管狭窄;30 min后,用第二条丝线进行血流阻断的二期结扎,完成模型的制备。
1.3 HR、平均动脉压(MAP)及冠状动脉血流量(CBF)测定
分别于结扎前、一期结扎10 min、二期结扎即刻、15 min、30 min、60 min、120 min测定并记录。
结扎前和二期结扎120 min时分别于冠状窦(静脉血)、颈总动脉各取血1 ml,测定血氧饱和度,按公式计算各组心肌耗氧量:心肌耗氧量(ml·min-1·100 g-1)=冠状动脉血流量(ml/min)×〔动脉血氧(ml%)-冠状窦血氧(ml%)〕÷100 g心肌重量。
1.5 心肌组织抗氧化酶测定
二期结扎120 min后立即取出心脏,用冰生理盐水冲洗、吸干、称重后取左心室心尖部心肌组织1 g,以生理盐水为介质,用匀浆器制成10%心肌组织匀浆,测定超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。
1.6 统计学处理
计量资料以x±s表示,采用统计软件SPSS 10.0进行方差齐性检验及两样本间的t检验。
2 结果
2.1 冠心舒对犬HR、MAP及CBF的影响
冠脉左前降支结扎前各组HR、MAP和CBF均无明显差异。冠脉结扎120 min后模型组与假结扎组相比,HR明显增快、MAP降低、CBF降低(P<0.01)。与模型组相比,冠心舒大、中剂量组心率均变慢、小剂量组无变化;冠心舒各剂量组MAP、CBF均较模型组增加(P<0.05,P<0.01)。见表1。表1 冠心舒对犬HR、CBF、MAP的影响(略)
2.2 冠心舒对心肌耗氧量的影响
与假结扎组相比,模型组心肌耗氧量显著升高(P<0.01);而丹参滴丸与冠心舒大、中、小各剂量组心肌耗氧量均显著低于模型组。见表2。
2.3 冠心舒对心肌组织中SOD及MDA的影响
模型组与假结扎组相比心肌组织中SOD含量显著降低(P<0.01),MDA含量显著升高(P<0.01),而丹参滴丸与冠心舒大、中、小各剂量组心肌组织中SOD含量显著高于模型组(P<0.05,P<0.01),MDA含量显著降低(P<0.05,P<0.01)。见表2。表2 冠心舒对心肌耗氧量、SOD、MDA的影响(略)
3 讨论
心肌缺血的最根本防治措施仍是改善冠状动脉血流,改善心脏供血,减少心脏的负荷和心肌耗氧量。本研究发现:结扎麻醉犬冠脉前降支后,犬心肌局部缺血、缺氧,组织供氧量减少。冠心舒能升高血压,扩张冠状动脉、增加冠状动脉血流量,使缺血心肌的供血增加。研究也发现冠心舒能使心率下降,心肌耗氧量降低,从而改善缺血心肌供氧/需氧失衡状态,达到改善心肌缺血缺氧的作用。
目前已知心肌缺血的发病机制与氧自由基大量产生、脂质过氧化等因素有关〔5〕。本研究表明,冠心舒能明显提高自由基清除剂SOD 的含量,增强内源性氧自由基清除系统的功能,并明显减少脂质过氧化产物MDA 水平,保护缺血心肌组织免遭自由基损害,是其保护心肌细胞的机制之一。
参考文献
1 陈奇.中药药理研究方法学〔M〕.北京:人民卫生出版社,1996:4069.
2 徐叔云,卞如濂,陈修.药理实验方法学〔M〕.第3版.北京:人民卫生出版社,2002:9651058.
3 周乐全,陈静平,罗荣敬,等.心痛乐对犬实验性心肌缺血及心肌氧代谢的影响〔J〕.现代中西医结合杂志,2001;10(11):100911.
化学耗氧量的测定范文2
关键词:废水处理工艺;废水检测方法;关系
人类对环境资源、能源的过度开采,致使我国的自然环境遭受到重要的破坏和污染,环境保护逐渐得到广泛的重视,推动可持续发展战略得到社会各界的一致认可。其中,针对废水污染水资源、土资源的问题,需要我们加强对废水的处理和检测,不同的废水需要选择不同的处理工艺,对于成分较为复杂的生活废水,要想充分检测其中的污染成分,则应该选取合理的处理工艺,有效降低废水中的污染成分含量。
1废水处理工艺的选择
对废水进行处理,目的在于采用某种方法,或将废水中的污染物从中分离出来,或将废水中的污染成分分解、转化,从而达到防止病菌传染、避免异味、净化污水的结果。根据废水的不同种用途,采用不同废水处理效果标准。在选择废水处理工艺时,需要考虑以下因素。第一,需要考虑到废水处理规模、水质特性,考虑当地的实际情况和要求,对照技术经济各项指标,同时,还要考虑废水处理过程中残渣利用和二次污染问题等;第二,应切合实际地确定污水进水水质,必须对污水的现状水质特性、污染物构成进行详细调查或测定,作出合理的分析预测。废物处理有物理、化学、生物等方法。其中,上述三种方法或单独或配合使用,来去除废水中的有害物质,废水处理过程十分复杂,常用的废水处理基本方法可以分为以下几种:(1)物理法。主要利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如利用物质密度的沉淀法和浮选法,沉淀法能够除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒,与此同时还能回收这些颗粒物,浮选法能够除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物。(2)化学法。利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质,例如,利用酸碱中和反应的中和法能够中和酸性或碱性废水,从而减轻废水污染,利用物质可溶性的萃取法,能够处理可溶性废物,回收酚类、重金属等。(3)生物法。利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。例如,生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水,使有机物转化降解成无机盐而得到净化。
2废水常见检测方法
不同的废水有不同的检测方法,其实质还是立足于水质特征以及废水处理工艺的结果。本文主要以工业废水为对象,介绍两种工业废水的常见检测方法,以下两种检测,都是测定废水中有机物含量,主要利用水中有机物容易被氧化的特点,从而将水中组成复杂的有机物逐渐分辨,定量。(1)BOD检测,即生化耗氧量检测。生化耗氧量是对衡量水中有机物等需氧污染物质含量的指标,它的指标越高,这说明水中的有机污染物质越多,污染越严重。制糖、食品、造纸、纤维等工业废水中有机污染物,可经好气菌的生物化学作用而分解,由于在分解过程中消耗氧气,故亦称需氧污染物质。若这类污染物质排人水体过多,将造成水中溶解氧缺乏,同时,有机物又通过水中厌氧菌的分解引起腐败现象,产生甲烷、硫化氢、硫醇和氨等恶臭气体,使水体变质发臭。(2)COD检测,即化学耗氧量检测,它利用化学氧化剂通过化学反应,将水中可氧化的物质进行氧化分解,然后通过残留氧化剂量来计算耗氧量,化学需氧量(COD)又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。它的数值越大,这说明水质污染程度越重。化学需氧量(COD)的测定,随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同,其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。两者相互补充,存在不同。COD检测更能精确地把握废水中的有机物含量,测定时,花费的时间也较少,测定只需要几个小时,不受水质限制,但是和BOD检测相比,却很难反映微生物氧化的有机物,从卫生学的角度直接阐释污染程度,另外,废水中还含有一些还原性无机物,它们在氧化时也需要消耗氧气,所以COD还是会存在误差。两者之间存在联系。BOD5的数值小于COD,两者的差值大致等于难生物降解有机物量。相差越大,说明难生物降解的有机物含量越多,这种情况下,便不应当生物处理法。因此,可以将BOD5/COD的比值来判别该废水是否适合采用生物处理法。一般BOD5/COD的比值,被称为可生化指标,比值越小,越不适合采用生物处理;适合采用生物处理法的废水,其BOD5/COD的比值一般认为大于0.3。
3废水处理工艺和废水检测方法的关系
废水处理工艺和废水检测方法之间存在紧密的联系,废水处理工艺和废水检测方法有着共同的基础,废水处理工艺和废水检测都关系到废水处理的最终效果,两者的关系具体表现在以下几个方面;一方面,两者都需要对废水中的污染物质的成分进行判定,根据水质特征来选择合适的废水处理工艺和废水检测方法,分析废水中的污染物质的物理特征、化学特性及生物特性等在废水处理工艺和检测上都十分重要,从上面的两个部分可以知道,废水处理的基本方法基本是按照废水水质特征来进行划分和进行,而在进行废水检测时,也需要弄清并消除其中物理、化学等干扰因素,在分析水质的基础上,再结合其他相关要素,进行废水的处理和检测,从而达到净化水质的目的。另一方面,废水检测需要选择合适的处理工艺,废水的处理工艺关系到废水检测结果,与此同时,废水的检测结果也影响到选择的废水处理工艺,例如,BOD5/COD的比值可以用来判别废水是否适用于生物处理法。合理正确的废水处理工艺能够有效地降低废水中的污染成分,废水的处理质量得到保证,废水检测的结果也更容易达标,两者之间的有效结合最终达到净化水质,减轻环境污染的效果。
作者:李超 单位:谱尼测试集团江苏有限公司
参考文献:
[1]周新.废水处理工艺对废水检测影响的探讨[J].山东工业技术,2016(10).
[2]李青.白酒生产废水处理工艺方案的选择[J].酿酒科技,2014(09).
化学耗氧量的测定范文3
[关键词]化学需氧量、重铬酸盐法、风冷消解、便捷、准确
中图分类号:F407.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0630-02
《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》(GB11914-1989)是目前公认的测定结果较为准确可靠地检测方法。但水样的回流消解过程是一个温度、时间控制较为严格的过程,掌握不好会使分析结果产生偏差。风冷消解法实现了各种水样COD需加热过程的化学分析消解功能,可根据需要自行调节各加热孔的温度和消解时间。
一、重铬酸钾法测定COD的方法原理
在强酸性溶液中,用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴。根据硫酸亚铁铵的用量算出水样中还原性物质消耗氧的量[2]。
二、 仪器
三、 试剂
称取预先在120℃烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000mL容量瓶,稀释至标线,摇匀。
㈡试亚铁灵指示剂:称取1.485g邻菲啉(C12H8N2・H2O),0.695g硫酸亚铁(FeSO4・7H2O)溶于水中,稀释至100ml,贮于棕色瓶内。
㈢硫酸亚铁铵标准溶液(c≈0.1mol/L):称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸,冷却后移入1000ml容量瓶中,加入稀释至标线,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。
标定方法:准确吸取10.00ml重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中,加入稀释至110ml左右,缓慢加入30mL浓硫酸,混匀。冷却后,加入3?滴试亚铁灵指试液(约0.15mL),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。
式中:C-------硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);
V-------硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml)。
㈣硫酸一硫酸银溶液:于500mL浓硫酸中加入5g硫酸银。放置l-2d,不时摇动使其溶解。
㈤硫酸汞:结晶或粉末。
㈥待测样品
四、测定及计算
㈠取20.00?mL混合均匀的水样(或适量水样稀释至20.00mL)置于300mL磨口的消解瓶中,准确加入10.00mL重铬酸钾标准溶液及数颗小玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地沿壁加入30mL硫酸-硫酸银溶液,轻轻摇动消解瓶,使溶液摇匀,将连接好的消解瓶和冷凝管放入加热孔,设置加热回流时间为120min,加热温度为170℃,并按下对应的加热控制按键(按键灯长亮),加热孔通电进入加热状态,待温度升至设定的温度后,加热控制按键灯呈闪烁状态,加热孔开始对样品进行恒温消解,同时按照设定的回流时间进行倒计时,直至倒计时为零,加热孔自动停止加热。
1.对于化学需氧量高的废水样,可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂于15×150mm硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否成绿色。如溶液显绿色,再适当减少废水取样量,直至溶液不变为止,从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时,所取废水样量不得少于5ml,如果化学需氧量很高,则废水样应多次稀释。
2.废水中氯离子含量超过30mg/L时,应先把0.4g硫酸汞加入回流消解瓶中,再加20.00mL废水(或适量废水稀释至20.00mL),摇匀。
㈡消解仪通过智能消解120min后自动降温,冷却后,用90ml水冲洗冷凝管壁,取下消解瓶。溶液总体积不得少于140mL,否则因酸度太大,滴定终点不明显。
㈢溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
㈣测定水样的同时,取20.00mL重蒸馏水,按同样操作空白实验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
计算
式中:
C――硫酸亚铁标准溶液的浓度(mol/L);
V0――滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量(mL);
V1――滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(mL);
V――水样的体积(mL)
8――氧(l/2)摩尔质量(g/mL)。
五、测定结果与分析
在同一实验室,通过风冷和水冷两种消解方法测定同一水样中化学需氧量(见表1)10次,某地表水测定值的相对标准偏差(RSD)分别为2.4%、2.5%,某废水测定值的相对标准偏差(RSD)分别为1.2%、1.0%。又对三个不同浓度标准样品分别进行5次测定(见表2),测定结果均在标准样品的控制范围之内,标准样品测试合格。由此可见,风冷法消解的精密度和准确度均达到GB11914-1989的相关要求。
六、注意事项
㈠对于化学需氧量小于50mg/L的水样,应改用0.025mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。
㈡应在仪器升温之前加入硫酸-硫酸银溶液,否则在溶液温度过高时加入会引起消解瓶内试液飞溅,影响测定结果。
㈢由于仪器冷凝管较细,加入硫酸-硫酸银溶液时可借助玻璃漏斗进行加液,但加液时应使硫酸-硫酸银溶液沿冷凝管壁流下,防止直接滴入引起溅射,影响测定结果。
㈣设定加热孔温度为170℃,能使一般样品在回流过程中保持微沸状态。
㈤回流时蒸汽不超出冷凝管总长度的1/3为宜,否则测定结果偏低,可适当降低消解温度。
㈥消解过程应在通风橱或通风柜中进行,可提高风冷效果。
㈦消解瓶为直筒型,可直接进行滴定(无需转移至锥形瓶),滴定时应充分摇匀,但不能剧烈摇动防止瓶内试液溅出水花影响测定结果。
七、风冷消解的特点和局限性
㈠节约了回流消解时的用电量
SXJ-01型COD智能消解仪采用单孔控温、独立加热的模式进行回流消解,且每个加热孔的最大功率仅150W,较传统及类似装置将极大的降低用电量,可有效的节约实验成本。
㈡自动倒计时功能
仪器具有的自动倒计时功能,可有效的避免因忘记计时而造成结果的偏差,保证了对消解过程的严格控制,极大的提高了实验的工作效率。
㈢气冷代替水冷,节约水资源
SXJ-01型COD智能消解仪采用空气冷凝方式进行冷凝,而传统装置则采用自来水进行冷凝,每分钟冷凝用自来水约1500mL,消解两小时约用水180L;若每天做一次COD测定,每年将消耗自来水约66吨,极大的浪费了宝贵的水资源。
㈣消解时间长,试剂用量大,二次污染较严重
风冷消解测定水中化学需氧量的方法相较于采用反相流动注射停流法[3]、原子吸收法、电化学法、化学发光分析法等[4]一些先进的分析方法,其消解时间长、试剂用量大、二次污染较严重的弊端依然存在。
八、总结
风冷智能消解仪集加热、消解、冷凝、回流于一体,具有单孔控温、空气冷凝、省电节水、时间和温度可自行调节、自动计时等优点,其实际地表水、废水样的分析结果和质控样的分析结果与国标法基本一致,有较高的准确度和精密度。风冷法消解是测定水中COD的一种更为方便、节能、高效的方法。
参考文献
[1] 《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》(GB11914-1989)日期1989.12.25.
[2]《水和废水监测分析方法(第四版增补版)》,2012.12.
化学耗氧量的测定范文4
【关键词】露天煤场;损耗;自燃
1、概述
本公司煤场为露天煤场,从南至北分为四个条形布置,每个煤场有效堆煤长度340m,宽度35m,有效堆存面积共计47600m2,煤场理论总储量为35万吨,可以满足3×650MW机组锅炉设计煤种最大连续蒸发量时26天的耗煤量。201号斗轮堆取料机轨道南侧设置一座干煤棚,长117.5m,宽80m,可储存干煤约6万吨,可以满足3×650MW机组锅炉最大连续蒸发量时4.5天的耗煤量。
2、煤场自燃损失及控制措施
据有估计,我国煤炭贮存过程中,因风损,雨损,自燃损失及管理不善造成的损失,每年达3000万吨以上,直接经济损失几十亿元。所以减少存煤损失,是燃料管理中一个很重要的课题。
2.1煤场自燃损失
煤场自燃损失是煤炭在煤场储存过程中发生热值损失最大的,本文重点介绍煤炭自燃的各个影响因素,并针对各影响因素采取措施,减少煤炭自燃的发生。
2.2燃煤自燃机理
煤的一种自燃属性就是在储存的过程中的氧化放热。煤的自燃过程就是煤表面分子中各种活性结构物与氧发生物理吸附和化学反应,并放出热量。如果该热量不能及时散发,在煤堆中越积越多使煤的温度升高,当温度升高到一定值时就引发了煤的自燃。
2.1.2煤自燃的影响因素
煤自燃与煤的成分有很大关系,其中以煤的水分Mt、挥发份Vdaf、含硫S及颗粒度尤为重要。
1)煤的水分影响
通过试验作出了煤中水分含量与吸氧量的关系图(图a、b、c、d)。图a、b是烟煤的水分含量和吸氧量的关系图,两张图中煤样水分分别为3%~5%和10%~12%,图c是褐煤的水分含量和吸氧量的关系图,图d是无烟煤的水分含量和吸氧量的关系图。
从上图可以看出,不同煤种出现吸氧量的高峰值对应含水量不同,但每个煤样都会有两个吸氧量的高峰点,主要因为在在较低含水量时煤的孔隙表面被水分子占据的面积小,有利于煤吸氧;而当含水量较高时有利于在煤的表面形成自由基2氧2水络合物,吸氧量增加。说明干煤和湿煤都是比较容易自燃的。
2)煤的挥发份影响
采用油浴式煤低温氧化实验系统,利用液体比热大、对流换热系数大以及温度分布更均匀的特点,对制备5种不同挥发份的煤样(各煤样挥发份如下表所示)以不同的速率加热,测得的出口O2,得出各煤样在各温度下的耗氧速率,如图所示:
可以看出,高挥发份与低挥发份煤样之间的耗氧速率差值越大;图 (b)则表明4,5号煤样它们的挥发份相接近,其耗氧速率差距较小且变化趋势相同。根据化学的能量守恒定律建立煤的放热强度的计算公式可以推出,煤的挥发份越低,其放热强度也越小;挥发份降低后,放热强度随温度上升的变化会趋于平缓。
3)煤的硫份影响
绝大部分煤矿所产的煤中都含有硫元素,而煤体中硫元素多以FeS2的形式存在〔1-3〕,对煤的氧化都有一定的促进作用。
随着温度的升高煤样的氧化反应越剧烈。当煤温超过50℃,各煤样的耗氧速率差距开始变大,煤样含硫量的越高,相同温度条件下耗氧速率越大,即氧化反应越剧烈。
4)煤的颗粒度的影响
实验时先将煤样在空气中破碎,并筛分出粒度为0.025~0.09cm(d50≈0.06cm)、0.09~0.3cm(d50≈0.20cm)、0.3~0.5cm(d50≈0.40cm)、0.5~0.7cm(d50≈0.60cm)、0.7~1.0cm(d50≈0.88cm)5种粒度的煤样,然后进行不同粒度煤样的程序升温实验。
根据各种粒度煤样在不同温度时的氧气体积分数,采用线性插值法,可得:煤温分别为50℃、80℃、90℃、和110℃时,不同粒度煤样耗氧速度和同温度下混合煤样实测的耗氧速度之比V0(T)/V0(T)ref与煤样粒度和无量纲参考粒度之比d50/dref的关系为煤的粒度越大,其耗氧速度越小,也就是氧化反应越小,越不容易发生自燃。
2.1.3预防自燃措施
根据以上对于煤场自燃的影响因素的分析,制定相应的预防措施,控制燃煤在堆放过程中发生自燃。1)煤场堆取料主要原则是“分类存放、分区管理”,优先取用高硫低、高挥发份煤。根据季节控制在煤场堆放时间。2)高硫煤、褐煤、印尼煤等煤种开辟独立堆放区域,以便取配煤时能合理安排;原则上二、三号场尾部为褐煤堆放区域。3)高挥发份、高硫煤种堆放时,控制堆煤高度和宽度,不宜过高过宽。4)严格执行煤场测温制度,每班组负责一个煤场,每天对煤场各煤堆进行测温,发现温升变化较快煤种,优先安排取用。5)煤场排水系统应保持畅通,防止煤场严重积水,引发煤场自燃发生。
3、结束语
通过不断探讨研究,控制燃煤在煤场存储过程中的自燃,不断提高煤场的管理水平,创造更大的经济效益。
参考文献
[1]华润电力火电事业部《燃料管理包》
[2]赵雪,于喜.煤的自燃与露天煤场的安全运行.中国
[3]何启林,王德明.煤水分含量对煤吸氧量与放热量影响的测定.中国矿业大学学报
化学耗氧量的测定范文5
有机物完全燃烧的两个通式:
一. 有机物的质量一定时:
1.等质量的烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与y/x 成正比。
2.有机物不论按何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧后有关量的讨论
⑴当两种有机物最简式相同时有机物不论按何种比例混合,只要总质量一定
生成CO2的量总为恒量;
完全燃烧后 生成H2O的量总为恒量;
耗氧的量总为恒量。
⑵有机物不论按何种比例混合,只要总质量一定
当两种有机物含C%相同时,完全燃烧后生成CO2的量总为恒量;
当两种有机物含H%相同时,完全燃烧后生成H2O的量总为恒量.
⑶燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为:⑴同分异构体 或 ⑵最简式相同
例1:分别取等质量的甲烷和A(某饱和一元醇)、B(某饱和一元醛),若它们完全燃烧,分别生成了物质的量相同的CO2 .则:
⑴A的分子式为_______;B的分子式为_______,
⑵写出符合上述要求时,CH4和A、B的分子组成必须满足的条件是__________(以n表示碳原子数,m表示氧原子数,只写通式)。
解析:A、B中的碳的质量分数与甲烷中相同,⑴中A、B的分子式只要结合醇、醛的通式就可以求出答案。⑵的通式推导抓住每少16个氢原子增加一个氧原子即可。
答案:(1)A.C9H20O B.C8H16O (2)CnH4n-16mOm
二.有机物的物质的量一定时:
1..比较判断耗氧量的方法
⑴.烃类物质(CxHy),由(x+ )大小决定。
⑵.若属于烃的含氧衍生物,先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成H2O或CO2的形式,即将含氧衍生物改写为CxHy・(H2O)n或CxHy・(CO2)m或CxHy・(H2O)n・(CO2)m形式,再按⑴比较CxHy的耗氧量。
2.有机物不论按何种比例混合,只要混合物总物质的量一定
当两种有机物中碳原子个数相同时,完全燃烧后生成CO2的量总为恒量;
当两种有机物中氢原子个数相同时,完全燃烧后生成H2O的量总为恒量。
例2:1molCxHy(烃)完全燃烧需要5molO2,则X与Y之和可能是
A.X+Y=5 B.X+Y=7 C.X+Y=11 D.X+Y=9
解析:根据烃燃烧通式可知,1molCxHy的耗氧量为(x+ ) mol,则x+ =5即:y=20-4x讨论可知,当x=3,y=8时合理,答案为C。
例3:有机物A、B只可能是烃或烃的含氧衍生物,等物质的量的A和B完全燃烧时,消耗氧气的量相等,则A和B的分子量相差不可能为(n为正整数)
A.8n B.14n C.18n D.44n
解析: A中的一个碳原子被B中的四个氢原子代替,A和B的分子量相差8的倍数,即答案A. 如果A和B的分子组成相差若干个H2O或CO2 ,耗氧量也不变,即分别对应答案C和D。答案为B。
三.有机物完全燃烧前后气体体积的变化
1. 气态烃(CxHy)在100℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律为 y=4,燃烧前后体积不变,V=0
烃分子中氢原子数 y>4,燃烧前后体积增大,V0
y
2.气态烃(CxHy)完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积减小了(1+ )
例4:120℃时,1体积某烃和4体积O2混和,完全燃烧后恢复到原来的温度,压强体积不变,该烃分子式中所含的碳原子数不可能是
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
解析:要使反应前后压强体积不变,只要氢原子个数可以等于4并保证能使1体积该烃能在4体积氧气里完全燃烧即可。答案:D
例5:两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L.下列各组混合烃中不符合此条件的是
(A)CH4 C2H4 (B)CH4 C3H6 (C)C2H4 C3H4 (D)C2H2 C3H6
解析:反应前后气体体积不变,则原混合物平均分子组成中H原子个数为4,因烃以任意比混合,所以每种烃分子中H原子个数均为4。
答案:B、D
3.液态有机物(大多数烃的衍生物及碳原子数大于4的烃)的燃烧,如果燃烧后水为液态,则燃烧前后气体体积的变化为:氢原子的耗氧量减去有机物本身提供的氧原子数目 。
例6:取3.40只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L的氧气中,经点燃,醇完全燃烧.反应后气体体积减少0.560L ,将气体经CaO吸收,体积又减少2.8L(所有体积均在标况下测定)。则:3.4醇中C、H、O的物质的量分别为:C____; H______; O_______;该醇中C、H、O的原子个数之比为___________。
解析:设3.40醇中含H、O原子的物质的量分别为x和y 则:
x+16y=3.40-2.80L/22.4L・mol-1×12・mol-1 …………方程①
x/4 y/2 =0.560L/22.4L・mol-1 …………方程②
⑴、⑵联解可得:x=0.300mol y=0.100mol 进而求得原子个数比。
化学耗氧量的测定范文6
一、黑白瓶测实际光合量的原理
黑白瓶法,即氧气测定法,多用于水生生态系统初级生产量的测定。用三只玻璃瓶,其中一只用黑胶布包上,再包以锡箔,从待测的水体深度取水,保留一瓶(初始瓶)以测定水中原来的溶氧量,其余两瓶(黑、白瓶)再放回待测深度的水中。黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能进行呼吸作用,因此黑瓶中的溶氧量就会减少。而白瓶完全被曝晒在光下,瓶中的浮游植物可进行光合作用,因此白瓶中的溶氧量一般会增加。根据初始瓶、黑瓶、白瓶溶氧剩余量,即可求得净初级生产量(=净光合量)、呼吸量、总初级生产量(=实际光合量)。一般适用于湖泊、水库、池塘等静水水体以及水流缓和的河流水域中初级生产量的测定。
二、考查视角归类分析
视角1:以图表为载体,考查图文转化及数据处理能力
例1 采用黑白瓶法(黑瓶外包黑胶布和锡箔以模拟黑暗条件;白瓶为透光瓶)测定池塘各深度24小时内的平均氧气浓度变化,结果如下表,则该池塘一昼夜产生氧气的量是( )
A.8g/m3 B.14g/m3
C.22g/m3D.32g/m3
【解析】本题以表格为载体考查考生对净光合作用、呼吸作用、实际光合作用的理解以及数据的分析能力。池塘一昼夜产生氧气的量,实质上指的是各水层一昼夜产生的氧气量的总和。产生的氧气量,就是光合作用总量=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。对于水深5m至水底范围内的生物来说,无论有无光照,黑瓶和白瓶中氧气的变化量都是相同的,说明此范围水域内的生物不进行光合作用。故该池塘一昼夜产生的氧气量为水深在1~4m范围内的生物产生的氧气量。由题表可知,水深在1~4m范围内生物产生的氧气量分别是9g/m3、7g/m3、4g/m3、2g/m3,总计22g/m3。
【答案】C
变式1 某同学研究甲湖泊某深度的水体中生物的光合作用和有氧呼吸。具体操作如下:取三只相同的透明玻璃瓶a、b、c,将a玻璃瓶瓶体先包以黑胶布,再包以锡箔。然后,用a、b、c三只玻璃瓶从待测深度的水体中取水,测定瓶中水的氧气含量。将a瓶、b瓶密封再沉入待测深度的水体中,经24小时取出,测定两瓶中水的氧气含量,结果如下图所示。则24小时待测深度的水体中,生物光合作用和有氧呼吸情况的有关描述正确的是( )
A.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是Vmol/瓶
B.24小时待测深度水体中生物光合作用实际产生的氧气量是Kmol/瓶
C.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(K-V)mol/瓶
D.24小时待测深度水体中生物光合作用实际产生的氧气量是(K-V)mol/瓶
【解析】本题以柱状图为载体考查考生数形结合及图文转化能力。由题干及柱状图分析可知,c瓶中的氧气含量W为初始氧气量,a瓶中的氧气量V为进行24小时有氧呼吸后剩余氧气量,b瓶中氧气量K为24小时经过光合作用和呼吸作用后瓶中的氧气量,即呼吸消耗氧气量=W-V,K-W=净光合量,24小时待测深度水体中生物光合作用实际产生的氧气量是(K-V)mol/瓶。
【答案】D
变式2 用等体积的三只玻璃瓶甲、乙、丙,同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样,立即测定甲瓶中的氧气含量,并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶,分别测定两瓶中的氧气含量,结果如下表(不考虑化能合成作用)。有关分析合理的是( )
A.丙瓶中浮游植物细胞产生[H]的场所是线粒体内膜
B.在一昼夜内,丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1mg
C.在一昼夜后,乙瓶水样的pH比丙瓶的低
D.在一昼夜内,乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为0.4mg
【解析】本题考查光合作用和细胞呼吸的相关知识,意在考查考生能否运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,进而做出合理的判断或得出正确结论的能力。本实验中氧气含量甲瓶-丙瓶=1.1mg,可表示一昼夜该瓶中生物细胞的呼吸量;乙瓶-甲瓶=0.7mg,可表示一昼夜乙瓶中生物释放的氧气量,因此乙瓶中生物实际光合作用产生的氧气量=1.1+0.7=1.8mg,B项正确,D项错误;丙瓶中浮游植物细胞产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体基质,A项错误;一昼夜后,乙瓶水样中的CO2含量下降,因此其pH上升,而丙瓶中只进行细胞呼吸,CO2含量上升,pH下降,乙瓶水样的pH比丙瓶的高,C项错误。
【答案】B
【备考建议】上述变式都是以数学模型的形式考查考生图文转化能力和提取信息以及数据处理和分析能力。在每年的高考题中,都会涉及光合作用与细胞呼吸这一主干知识的考查,一方面要加大该部分内容的复习力度,另一方面要变换形式加以强化训练,帮助考生掌握解题技巧以攻破这一难点。考生遇到表格题或柱状图,一定不能着急,先找到题干中的重要信息进行转化,如:“黑瓶=只呼吸”“白瓶测得量为光合产生量与呼吸消耗量的差值”,再将具体数值代入即可得出答案。即黑瓶测得的数据=呼吸作用消耗的氧气剩余量;白瓶测得的数据=净光合作用;对照瓶用来消除实验误差;放置于同一水样深度一定时间后,测得各瓶的氧气含量变化,求初级生产量,即真光合作用量(光合作用总量)=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。
视角2:以探究实验为依托,考查实验设计及推理分析能力
例2 测定水生生态系统的总初级生产量可采用黑白瓶法,方法如下:
第一步:用化学滴定法或电子检测器测定池塘中某一水层的溶氧量,记为a。
第二步:从池塘的同一水层取水样,装在一黑一白一对样瓶中并密封。白瓶是透光瓶,黑瓶是不透光瓶。将这对样瓶放回原水层。
第三步:24h后取出样瓶,再次用化学滴定法或电子检测器测定黑瓶和白瓶中的溶氧量,分别记为b和c。
第四步:数据分析。
(1)请用上述字母回答,总初级生产量为。
(2)在一次实验中,早春季节测量某温带落叶林中的一个淡水池塘的净初级生产量(总初级生产量除去生产者自身的呼吸量,即为净初级生产量),结果如右图所示:
从曲线可以看出,随水深增加,净初级生产量呈下降趋势,A~B段数值大于0,表明该段;若一个生态系统较长时间处于C点所示状态,则该系统(填“能”或“不能”)处于稳定状态。
(3)取水样2L,摇匀后等量分装在黑、白两只瓶中。测得12h内黑瓶氧气下降量为2mg,1天内白瓶氧气增加量为6mg,不计温度影响,则一天内藻类实际产氧量为 mg/L。
【解析】本题以黑白瓶测氧量的实验设计及曲线呈现形式考查光合作用与细胞呼吸的原理及相互关系,难度较大。(1)(a-b)为呼吸消耗氧气量;(c-a)为净光合量;总初级生产量=净光合量+呼吸消耗量=(c-a)+(a-b)=c-b。(2)曲线中随水深增加,光照强度减弱,净光合量减少;当水深为25m时净光合量为0(C点时),即光合作用产生的氧气量等于呼吸消耗的氧气量;若长期处于净光合量为0的状态,则不利于生态系统的稳定。水深浅于25m,即A~B段光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量。(3)呼吸消耗氧气的速率为2/12mg/L・h,白瓶中氧气增加速率即净光合速率为6/24mg/L・h;实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=6/24+2/12=10/24mg/L・h,即24小时(1天)内藻类实际产氧量为10mg/L。
【答案】(1)c-b (2)光合作用大于呼吸作用 不能 (3)10
变式1 某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样,分装于六对黑白瓶中,剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10mg/L,白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下,24小时后实测,获得六对黑白瓶中溶解氧的含量,记录数据如下:
(1)黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是;24小时内该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为mg/L。
(2)当水层光照强度为c时,24小时内白瓶中植物产生的氧气量为mg/L。光照强度至少为(填字母)时,该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。当光照强度为(填字母)时,再增加光照强度,瓶中溶解氧的含量也不会增加。
【解析】由于初始氧气量为10mg/L,黑瓶溶氧量一直为3mg/L,随着光照强度的增加呼吸消耗氧气量不变均为7mg/L;在其他各光照强度下根据白瓶中净光合生成量可求得真光合生成氧气量,见下图:
【答案】(1)黑瓶中植物不能进行光合作用产生氧气,而生物呼吸消耗氧气 7 (2)21 a d
变式2 为了调查太湖是否有自养生物存在,及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需,可用黑白瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶,其水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的O2与呼吸消耗的O2的差值(以WDO表示);黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,瓶中水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的O2(以BDO表示)。请完成下列实验。
(1)实验步骤:
①用采样器取该层水样,分别注满500mL黑、白瓶并密封,剩余水样测;
②将黑、白瓶;
(2)设计记录所测数据的表格。
(3)预测实验结果并分析。
【解析】实验的检测指标是密封在黑、白瓶中水体的溶氧变化值,而要得出此值就必须先测得水体的初始溶氧量和24小时后瓶中溶氧量,设计实验步骤和数据记录表格如下。要探究的问题即反应指标有两个:该水层是否有自养生物,若有自养生物,其产氧量能否满足本层水体生物呼吸作用消耗的氧气量。
【答案】(1)①初始溶解氧浓度 ②挂回原水层 ③24h后取出黑、白瓶并测量溶解氧浓度
(2)黑、白瓶溶解氧浓度变化记录表(mg/L)
(3)若WDO-BDO>0,则有自养生物;若WDO-BDO=0,则无自养生物;若WDO≥0,则该水层产氧量能维持生物耗氧量所需。
【备考建议】上述习题都是以实验设计形式考查考生实验探究及推理分析能力。《考试说明》中明确指出要注重实验探究以及获取信息能力的考查。在平时的备考中,教师一方面要多角度精心挑选试题,训练考生熟练的应试能力;另一方面在讲解习题时要更加注重“解题切入点”“解题技巧”的渗透。考生首先要熟练掌握光合作用及细胞呼吸的基本原理,始终把握“净光合量=总光合量-呼吸量”这一基本解题策略;其次在遇到此种类型的习题时,在认真分析题意的基础上,将题干中的有效信息进行有机结合;最后将探究实验中测得的数据进行归纳整理,找出哪些是总光合数据,哪些是呼吸作用的数据,代入即可求得。
同步训练
1.采用黑白瓶法测定池塘群落各深度一昼夜代谢的平均氧浓度变化,结果如下表。请据表分析,该池塘单位体积内一昼夜制造的氧气量和消耗的氧气量分别是( )
A.7,11B.13,11
C.7,6D.13,6
2.某同学为研究某池塘(溶氧充足)中2米深处生物的光合作用和有氧呼吸,设计了黑白瓶实验:取三只大小相同、体积适宜的透明玻璃瓶,分别标号1、2、3,其中1号瓶用锡箔纸包住遮光。用三只瓶子在池塘2米深的相同位置取满水,测3号瓶的溶氧量,记为a。然后将1、2号瓶放回取水处,24h后取出,测1、2号瓶的溶氧量记作b、c。下列不正确的是( )
A.c-b可用来表示该处植物24h的光合作用净值
B.c-b可用来表示该处植物24h的光合作用总值
C.如果没有3号瓶,不能测出该处生物24h内呼吸作用氧气的消耗量
D.如果没有3号瓶,也可以计算出该处生物24h内光合作用产生的氧气量
3.生态学家研究了美国Mendota湖的能量流动,得到如下表数据(单位:kJ/cm2・y)。
以下是获得表中数据的某些测定方法。
黑白瓶法:取水样分2等份,密封在可透光瓶子内。1份遮光,1份透光。将样本放回取样处水层中。一定时间后,测其O2和CO2含量的变化,以数据推算样本中生物的光合作用量和呼吸作用量。
叶绿素测定法:取一定体积水样,过滤获得浮游生物,用丙酮提取其中叶绿素,用分光光度计测定叶绿素浓度,以此计算得浮游植物生物量。
在获取表中数据时,以下做法能得到准确数据的是( )
A.黑白瓶法测各水层光合作用和呼吸作用量,据此推算浮游植物生物量和呼吸量
B.叶绿素测定法直接测得各水层浮游植物生物量,取其平均值为浮游植物生物量
C.两法合用测得各水层光合作用量和植物生物量,据此推算动物摄食量
D.黑白瓶法测得CO2产生量,据此推算分解者分解量
4.下图是采用黑白瓶法测定某池塘夏季各深度24小时内的平均氧浓度变化曲线,纵轴表示水池深度,横轴表示瓶中O2的变化量(g/m2・h),请回答下列问题。
(1)光照适宜时,水深2m处每平方米的生产者一小时制造的O2约为g。
(2)水深3m时,该层自养生物产生的氧气为g/m2・h;水深1m时光合作用产生的氧气为g/m2・h。
【参考答案】
1.B
2.A 【解析】3号瓶溶氧量a为3只瓶中的初始溶氧量。1号瓶遮光只进行细胞呼吸,故(a-b)表示24h细胞呼吸耗氧量,故C项正确。2号瓶进行光合作用和细胞呼吸,其呼吸强度和1号瓶相同,由于24h后2号瓶溶氧量为c,则1号瓶和2号瓶的溶氧量的差代表24h光合作用的实际产氧量,为(c-b),故B项正确,A项错误。3号瓶起到计算细胞呼吸耗氧量作用,该处生物24h内光合作用产生的氧气量可直接通过1、2号瓶就能计算,故D项正确。