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化学研究方法范文1
中图分类号:G424.31 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2012)26-0201-05
实验是化学这一学科的基础,全日制义务教育明确规定了化学学科的课程标准,即让学生有更多的机会积极主动地体验探究的过程。在初中化学的教学中,探究式教学发挥着举足轻重的作用。探究性实验教学有利于学生更好地理解学科知识,掌握基本实验技能;有利于增强学生在教学活动中的主体地位;有利于提高学生分析以及解决问题的能力;还有利于培养学生实事求是的可贵品格。在实际教学过程中,针对如何充分发挥实验作为教学载体的优点问题,笔者提供以下几点对策。
一、创设化学问题情境,引导实验探究学习
发现问题是探究的最初动机,但教师结合学生的心理特征,创设适当的问题情境,从而引发学生进行探究学习的动机[1]。教师在进行教学活动时,可以把晦涩难懂的新知识和以往的旧有知识建立一定的联系,使得学生的知识框架具有稳定性和连贯性,同时,学生对新知识也会更加容易理解和把握。如在讲解CO2这一气体时,可以联系氧气的特征和实验制取过程。此外,教师还应当把化学和日常生活联系在一起,让学生学以致用。又如在进行空气中的气体教学中,教师可以提问让学生进行探究实验:大家都知道空气中CO2的含量占总气体体积的0.03%,那么这个数值会改变吗?在什么情况下会发生改变?又如,在教学“澄清石灰水变浑浊”这一实验中,教师可以发问:CaCO3与HCL的化学反应产生的CO2会使石灰水变浑浊,那么生活中常见的水垢主要成分是碳酸盐吗?有什么妙招可以去除水垢吗?在小组探究交流后,学生们的答案会是丰富多彩的,通过这种教学方式,学生的学习能力会进一步提升,发现和解决问题的能力也会更上一层楼。
教师还应当结合教学实际,不断革新教学方式,突破传统教学的枷锁。实践是检验真理的唯一标准,教师要鼓励学生质疑教师或课本。在质疑中引导学生大胆推测尝试并进行自主探究,然后对实验结果学生交流经验感想,最后教师作出总结并肯定实验中的闪光点,指出实验中需要改进的不足之处。这种开放式的教学会使得学生的思维活跃、兴趣浓厚,为学生形成科学的求知态度打下了良好的基础。
二、充分利用教材,培养学生发散思维
首先,教材是不可或缺的根源,教师要善于结合实验挖掘教材,让学生在理解课本知识的同时探寻新的知识领域。初中学生正处于身体和心理发育期,教师要注重培养学生的发散思维和创新能力,从而有效提高学生对实验的兴趣和锐意探索的求知精神。在实验教学中,教师还应当注重因材施教,适当表扬在实验中有创新想法的学生并鼓励学生发散思维,多方位多角度地思考实验的路径,引导学生探寻更深层次的知识[2]。如针对教学中“CO2的制取”这一实验时,教师可以设置几个问题引发学生的思考和进一步的动手实验:(1)你认为CO2的装置设备可以用来制取哪些气体?试着用实验证明你的猜想。(2)在整个实验过程中,我们需要注意哪些事项?实验关键的步骤是什么?(3)在实验室如果没有石灰石,我们该用什么代替,才能保证实验的顺利进行?(4)对于制取CO2,你有什么更好的想法?
最后,在实验教学的过程中,要注重发挥学生的主体地位,教师应减少演示实验的时间,留更多的时间让学生进行分组实验。通过小组合作探究,为学生提供了发散思维和创新的空间,充分调动了学生的积极主动性,又可以提高学生的团队合作能力和探究问题的能力。如在“溶液的导电性”这一实验中,教师可以这样安排教学活动:首先,给每个小组分发相应的仪器和药品。其次,教师在讲解相应的注意事项后让各个小组拟定各自的实验方案。第三,让各个小组按照拟定的方案操作实验,教师给予学生一定的指导帮助。第四,各个小组共同讨论交流实验成果,教师进行最后总结,对于疑难问题可让学生进一步实验操作,探究出答案。
三、注重氛围的营造,引发学生探究兴趣
兴趣是学生学习不可缺少的动力源泉,实验探究性学习的出发点是要发挥学生在教学活动中的主体地位,把“要我学”转换为“我要学”,这对于教学过程将会是一种质上的改变。实验探究就是要激发学生求知的欲望,充分发挥自身的主观能动性,进行自主探究、合作探究等多种形式的实验探究模式[3]。此外,实验探究还应当注重化学知识的整体性,把各个分散的知识点有机融为一体,成为知识链条。
当然,探究氛围的营造对实验探究教学有着至关重要的作用,它能激起学生探究的欲望,保证探究实验的效果。如在教学“燃烧的条件”时,可以实行以下实验步骤。(1)教师在教学中可以首先提出问题:日常生活中燃烧是很常见的,那么你认为燃烧的条件有哪些呢?(2)学生会根据生活经验和所学知识进行猜想,可分为三类。第一类:认为要有能够燃烧的物体。第二类:认为要达到一定温度才能燃烧。第三类:认为要有足够的氧气。教师这时可引导学生动手实验,探究燃烧的条件是否必须具备以上三个要素,是否还有其他必备条件。(3)让学生分小组解决问题,教师应当在旁指导。(4)小组相互讨论实验的现象和结果并交流心得,相互指出纰漏和不足的地方,教师最后总结:燃烧的条件必须具备可燃物、空气或氧气、温度达到着火点,三者缺一不可[4]。教师还应当利用学校的资源,如图书馆、多媒体等,确保实验探究的顺利进行。
化学研究方法范文2
一、组织小组合作学习
新课改提倡学生进行自主、探究、合作的学习方式。合作学习是相对于班级授课制而言的。很多时间,在课堂上都是教师讲,学生听,即便让学生发言,也只能针对个别的同学,多数学生都没有参与教学活动的机会。教师的教占了主动,学生学习被动,不能获得最大的教学反馈。教师组织学生进行小组合作学习,让全体学生参与进来,布置一个学习任务,大家集体来解决。在小组学习中,学生没有任何心理顾忌,即使说得不对也不会担心在全班学生面前出错,大家你一言、我一语,每个人的思维角度不同,互相取长补短,从中能看到自己学习中的差距和不足。在思维碰撞中激发灵感的火花,激发了学习的兴趣,课堂学习气氛活跃,提高了学习效率。
学生进行合作学习时,教师要把尽可能多的宝贵的课堂时间用于学生间的互动,而不是宣读书本内容。教师凭借对学生的了解,把学生分成合适的学习小组之后,需要重新组织教学内容,以打破传统的教学顺序,这个目标也可以通过选择与教学内容相关的其他知识来实现。学生在小组合作学习的同时,教师不能袖手旁观,要参与到学生中去,听听他们的发言,及时发现他们对知识的掌握程度和存在的问题。
二、指导学生养成良好的学习习惯
教师在教学中总是一味地把知识灌输给学生,学生学到的是死知识,离开教师和书本就手足无措,遇到考试中的新题型,就不知如何作答,学习成绩自然不好。因此,教师要从教知识转为教学生学知识,让学生具备自主学习的能力,达到教是为了不教的目的。让学生学会学习,教师就要给予学法的指导,培养学生良好的学习习惯。
1.养成课前预习的习惯
课前预习对于学生来说是非常重要的,尤其是对新课的预习,是必不可少的环节。教师要指导督促学生做好课前预习,包括教材预习,学案使用等。有效的预习可以使学生在听课时有的放矢,能抓住重点,从而达到攻克难点的目的,提高了学习效率。在预习中,学生要对教材内容全面地了解,弄清知识的大概,找出自己的不懂之处,也可以自己试着去解决。这样,在课上听讲时,就能有的放矢,根据预习的掌握情况,选择听讲的重点,提高听课的效率。预习是学习的准备,为学生在课上学习打好了心理基础,学生不会因为忙着听讲,顾不上记笔记,或者忙着记笔记,跟不上教师的讲,缺乏了课上对知识的理解过程。相反,学生对知识进行了预习,课上就能集中注意力听讲,及时探究思考,跟上教师的思路,当堂就能掌握知识。课前预习锻炼了学生的自学能力,让学生知道如何预习。预习不是盲目地把教材内容过一遍,而是让学生学会梳理知识,学会思维。这就培养了学生的自主学习能力,相应的阅读、质疑、分析等综合能力得到提高,使他们学会学习。
对学生的预习情况,教师要做好指导和调控,这样才能起到督促、引导的作用,让学生的预习有实效。例如,教师给学生列出预习提纲,让学生按照提纲进行预习,教师课上检查预习效果,渐渐地培养了学生的预习习惯。对于预习中的问题,学生能看得懂,就提倡学生先自己解决,如果有不理解的,教师要给予点拨。例如,学生刚学习化学时,对分子的性质会感觉很抽象,教师就适当给予点拨及深入浅出的讲解。对于课本上没有涉及的隐形知识,学生无法看透的内容,教师在课上要加以补充。
2.课堂学习的好习惯
课堂上指导学生要力争做好“五到”,即“眼到”“耳到”“手到”“口到”“脑到”。一个会学习的学生必须要用好课堂有效的时间,只有将知识理解于课内,才能灵活应用于课外。
3.养成课后巩固的好习惯
复结是对课堂学习的巩固和提高,是学习的重要环节。复习包括两方面的内容。一是记忆性的复习,即对基础知识的回顾;二是应用性的复习,即课后练习题。第二种类型的复习是建立在记忆的基础之上的,是对基础知识的应用。所以,教师应要求学生在复习时要做到从基础着手,一步一个脚印,踏踏实实地搞好自己的学习。
三、重视实验教学
化学是一门以实验为基础的学科,教师在教学中要搞好实验教学。化学的教材内容不是靠教师讲就能让学生明白的,一些化学现象、定理只有通过实验让学生自己感受、自己看到,才能真正地把知识内化理解。
在现实的教学实际中,许多学生对实验很感兴趣,觉得好奇,但在观察实验时不够仔细和深入,甚至于停留在看热闹的低级阶段,没有形成良好的观察品质。因此,在化学实验过程中,教师要注意适时引导学生,激励他们设疑,引发想象,在条件允许的情况下,尽可能改演示实验为学生实验,引导激发学生多做实验,开放实验室,适当布置家庭小实验等等,使学生多实验、多体验、多观察。
化学实验的原理、装置、操作等方面总有规律可循。因此,教师在讲解实验时,向学生分析每一类实验的设计原理和内容要求,再指导学生进行“想象实验”,然后做演示实验或观看实验录像。在此基础上,师生通过分析、对比,共同总结出这类实验的规律,以期达到触类旁通、举一反三的目的。通过对实验进行总结,阐明化学实验规律和注意事项,来指导学生解题。
化学研究方法范文3
关键词:地球化学勘查;基本原理;应用;
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:
当前,地球化学不仅成功解决了特殊景观区的找矿勘查,而且促进了我国地球化学勘查朝着环境调查方向的发展,同时开创了资源勘查与环境地球化学勘查的新局面。
1 地球化学勘查技术的基本原理
所谓的“地球化学勘查”指的是通过测量某些地区的自然物质中的不同元素的含量,研究其地理分布的规律,然后进行找矿,对矿产进行预测,进而给其他领域提供地球化学基础资料。地球化学勘查的最主要的方法是测量水系沉积物,水系沉积物的测量能够以少数采样点上的信息为基础,遥测到汇水域中的矿产信息,进而给地质研究和资源勘查提供可靠的地球化学勘查信息,最终实现寻找到新矿产的目的。
2 地球化学勘查新技术在森林沼泽区的应用
在我国的森林沼泽区,广泛存在的有机质是影响地球化学勘查的主要因素。森林沼泽区的有机质对元素有着非常大的吸附作用,导致很多元素都发生了地表富集的状况。同时,由于不同地区、不同位置的有机质的分布情况是不一样的,水系沉积物中的地球化学规律在一定程度上非常容易发生畸变,最终误导了地质找矿工作。地球化学勘查的新技术不仅能够有效消除有机质对水系沉积物测量的干扰,而且能够给景观区的找矿工作提供可靠的地球化学资料。与此同时,地球化学勘查的新技术操作简单,很容易在不同地区得到广泛的推广。
3 地球化学勘查新技术在半干旱、干旱地区的应用
我国的干旱、半干旱地区主要分布在青藏高原的边缘地带,地势陡峻,高差较大,区内水系发育良好,常见具有地表径流,其中地表径流的水源主要来自山体的冰雪融化。干旱、半干旱地区的沉积物多是较粗的沙砾。
水系沉积物的测量工作虽然能够通过采样来控制汇水区的矿产资源信息,但是在干旱、半干旱地区,由于沉积物中混入了大量的风积物,因此需要首先截取粒级,将风积物的影响排除,然后才能够得到科学的、可靠的地球化学信息。在我国的干旱、半干旱地区,地球化学勘查新技术的应用经历了数年的经验,实践证明,这项新技术是一项符合景观特点的行之有效的勘查方法。当前,有的地区受到河流剧烈的切割和强烈的冲刷,通常会出现几米到十几米的基岩河道,在这样的条件下,矿物的采样工作的难度会非常大,如果将采样的密度降低,以此来控制汇水区,能够有效达到区域化学勘查工作的各项要求。
4 地球化学勘查新技术在湖沼丘陵区的应用
湖沼丘陵区的水系多是树枝状和羽状,这样的水系分布特点给地球化学勘查的采样奠定了坚实的基础。我国的湖沼丘陵区的降水具有阵发性,而且水系沉积物有着水流冲刷的接力性,通过研究水系沉积物中矿元素的迁移规律得知,在中小型的矿床下形成的水系沉积物发生异常的可能性较差,而且规模相对较大。因此,地球化学勘查取样的介质使用水系沉积物最为合适,不仅能够遥测到采样控制点在区域的矿产信息,而且能够给地质研究和资源勘查提供有用的地球化学信息。
地球化学勘查新技术在湖沼丘陵区的应用,可以有效的消除风成砂,或者是有机质对水系沉积物测量的干扰,而且能够反映出相关区域的矿质元素分布规律,给其他区域的矿产资源勘查提供可靠的矿产信息。地球化学勘查新技术不仅操作简单,而且非常适用于大面积的推广。
5 多目标地球化学勘查技术在覆盖区的应用
我国的地质覆盖区主要集中在中东部的经济相对发达的地区,比如东北平原、华北平原、四川盆地、河套平原等。多目标地球化学勘查是基础地质调查的工作之一,其研究对象主要是平原、湖泊、盆地,以及各种生态系统,比如森林生态系统、浅海生态系统、道路生态系统等。多目标地球化学勘查,首先要获取高精度的地球化学数据,查清楚被测区的矿元素的化学分布特点,及分布规律;其次,相关工作人员要精心绘制被测区的的相关地球化学图,要及时对重要异常进行科学有效的处理;最后要为环境、生态等各个领域的矿产开发提供相关的资料信息,为其发展奠定坚实的基础。
多目标地球化学勘查是把土地圈视为核心来对地球系统进行评价,是将岩石、土壤、大气、生物等汇成一个整体。土地圈是地球系统中的一个部分,不仅记录岩石圈、水圈等信息,而且能够为多目标地球化学勘查的发展奠定基础。多目标地球化学勘查以元素的循环原理为基础,以土壤圈和生物圈等的矿元素分布为分析任务,对地球系统进行科学周密的研究。地球化学勘查能够发现影响社会经济发展的重要生态问题,而且能够运用新技术解决其存在的问题,为经济与社会的发展提供地球化学的方式方法。
例如,周庵铜镍矿位于河南省南阳市唐河县南部。含矿超基性杂岩侵位于中新元古代变质地层,蚀变强烈。铂族一铜镍矿体呈似层状产于超基性岩体之内接触带的强蚀变壳内,并主要位于岩体顶部和底部,属岩浆期后热液作用形成。岩体埋藏较深,被第四系农田土壤所覆盖,岩体顶界距地表400m以下。使用微粒分离和活动态提取,在含矿隐伏岩体与围岩接触带获得清晰的环状异常,与矿体分布相对应(图1)。这种环状异常可以解释为:C1)矿体环绕岩体与地层的接触带分布;(2)地气流在岩体与围岩接触带部位具有最大的气体通量,气体携带矿石中纳米铜微粒垂直向地表迁移,迁移至地表后一部分纳米颗粒仍然滞留在气体里,另一部分被土壤地球化学障所捕获形成环状异常。
图1河南南阳周庵隐伏铜镍矿环状异常
6 深穿透地球化学技术在隐伏区的应用
当前,随着我国勘查技术的发展,以及矿产勘查程度的不断提高,找到新矿床的几率越来越小,因此,隐伏区成为发现矿床的可能性最大的地方。广义上的深穿透地球化学勘查技术主要包括物理分离技术、电化学测量技术、选择性提取技术、气体的测量技术、水化学测量技术,以及生物测量技术。狭义上的深穿透地球化学勘查技术指的是选择性的化学提取技术。
深穿透地球化学是对隐伏区矿产资源进行勘查,获取有效信息的理论方法,具体指通过对隐伏区的矿元素分布特征、元素迁移规律等研究,发现矿物信息的存在形式和富集规律,运用采集、提取、分析等技术,实现在覆盖区对隐伏区的寻找。深穿透地球化学勘查技术在隐伏区的应用,不仅仅是科学技术在其投入的表现,更是矿产资源勘查的需要,势必会促进我国地球化学勘查的发展。
近十几年来,深穿透地球化学已被证明是有效寻找隐伏矿的方法。其被定义为研究能探测深部隐伏矿体发出的直接信息的勘查地球化学理论与方法技术。这些方法技术包括瑞典Kristiansson与Malmqvist ( 1984)首先提出的地气(geogaa)方法,美国Clarke等人(1990)提出的酶提取方法,前苏联的电地球化学方法(CHIM)、元素有机态法(MRF),澳大利亚Mann等人提出的活动金属离子法(MMI),以及中国提出的金属活动态法(MOMEO)。利用深穿透地球化学技术,我国的地球化学工作者在已知矿体上方及大面积的空白区域做了一系列实验研究,特别是在戈壁荒漠区域取得了很好的指示矿体的效果,验证了该方法技术的有效性,并圈定了一批隐伏矿找矿靶区。
7 总结
当前,地球化学勘查已经发展成为我国矿产勘查和环境调查的重要技术。科学合理的选择地球化学勘查技术是掌握地球化学资料,保证矿产资源勘查的关键。地球化学勘查新技术的应用不仅解决了特殊景观区的矿物测量干扰因素,而且促进了多目标区域地球化学勘查体系的建立与完善,同时还开创了我国资源勘查与环境调查的新局面,进而促进了我国矿产资源开采业的持续发展。
参考文献:
[1] 张莹,张超宇.加快勘探新技术应用 推进深部找矿大突破[J].中国国土资源经济,2012(11)
化学研究方法范文4
在学习高中化学的时候要用科学的方法。科学的方法是认识和改变客观世界的有效途径,我国教育教学中把化学作为重要的学习科目,通过近些年的教学实践,科学地学习化学知识已经成为教育工作者主要研究的内容,教师要通过对化学知识的研究和对教学方法的讨论不断地提高化学教学能力,找到学生学习化学的有效方法。
一、研究化学科学教育方法的教学模式
教学中,在高中化学课上教师首先要运用自然的科学方法来研究化学知识,把学生当作课堂的主人,让他们在课堂上充分发挥想象,激发他们自主学习化学的兴趣,通过化学特有的教学方式,进行化学科学实验,在实验中研究化学知识。这就是我们说的科学的实践教学,下面我分析一下科学实践教学的教学模式。
1.要让高中生认识化学知识,高中化学中的化学定义、化学原理、化学元素等都是学生需要了解的,只有掌握了这些基本知识才可以学好化学,这也就要求教师在学生还未学习化学知识的时候,先设置悬念,激发他们学习的兴趣,让他们更好地了解化学知识,在让他们认识化学知识的时候也可以采用实践教学,通过实践让学生很轻松地了解化学基础知识。
2.要想学好化学就要培养学生对化学实验的掌握能力,在化学中做实验是最高效的学习方法之一,加强对化学学习的实验教学有利于培养学生的实践能力,也有利于培养学生的科学思维能力。
二、解决化学科学教育中遇到的问题
1.在高中化学课上实验和创新活动不足,化学知识的了解就是要进行实验,通过实验使学生了解化学,产生化学兴趣,通过实验达到他们创新能力的发展,让他们个个都是小化学家。高中教学面临着升学压力,学校在教育过程中往往忽略了实验,大多数学生学习化学知识还是在课堂上,比起初中化学知识的学习,压力大了很多,乐趣也少了许多。掌握化学知识内容的操控能力,才可以在不同阶段让学生更好地学习,在化学教学中有些教学方法偏重对感性认知方法的教育,对学生理性思维能力的培养较少,不利于学生创新思维能力的发展。
2.要壮大教师队伍,首先要从高校入手,在教学中需要提高化学教师的教学水平,高等师范院校要注重培养优秀的化学教师,通过培养他们的综合素质,提高他们的科学文化,通过高中教师在大学期间的学习积累,使他们在日后的工作中能够顺利地完成工作任务,做一名合格的化学教师。
3.在教学过程中有部分高中教学设备的不足也会导致无法科学教学,化学知识是需要用化学工具清晰明了地体现出来的。
科学方法在化学教学中意义重大,化学作为科学素质教育的一部分,科学方法是高中化学教学必须要掌握的,只有充分地分析高中化学在科学教学中的不足,才可以使科学学习化学得以实现,这样才能发挥科学化学教学的最大效用,所以高中生在化学学习中必须要用科学的方法。让学生在教师的指导下顺利地完成化学实验,完成化学知识的积累,使他们在学习和日后生活中能运用自如。
化学研究方法范文5
【关键词】超滤装置;跨膜差压;清洗
【Abstract】Ultrafiltration device is an important chemical water filtering device appears membrane fouling in the use of the process, how to do well the work of chemical cleaning of ultrafiltration, has very important significance to ensure water treatment equipment safety, stability, economic operation.
【Key words】Ultrafiltration device;Transmembrane differential pressure;Cleaning
0 引言
近年来,随着水处理技术行业的快速发展,超滤装置在电力、化工、食品等行业使用越来越广,同时超滤装置的跨膜压差升高、产水量下降也就成为影响超滤装置安全、稳定、经济运行的一个重要问题。如何做好超滤装置的化学清洗工作,保证超滤装置正常运行也就成为化学监督的一个重要课题。本文以宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司(以下简称公司)化学制水超滤装置的化学清洗为案列,分析和研究了超滤装置化学清洗的方法,对指导其它企业的超滤装置化学清洗工作,具有一定的参考价值。
1 超滤情况简介
公司有四套国产UF-10B超滤装置,每套装置出力为50t/h,系统设置为4个系列单元,每系列都能单独运行,也可同时运行。每套膜组件为10只,采用并联排列。滤元选用由美国KOCH公司的V1072 -035-PMC膜元件,其切割分子量为10万,对生水进行预处理,系统采用PLC控制。
表1 主要技术参数一览表
同时超滤装置设有一套氧化剂加药装置。每套超滤装置设备运行30分钟进行一次设备反冲洗,冲洗期间加药装置自动启动,为系统投加约15-30mg/L的氧化剂,以强化超滤装置的反冲洗效果。
化学制水的流程为:黄河水混合式生水加热器生水箱纤维过滤器清水箱清水泵自清洗过滤器(130μm)超滤装置超滤水箱超滤水泵保安过滤器(5μm)高压泵RO装置除碳器淡水箱淡水泵阳离子交换器阴离子交换器混合离子交换器除盐水箱除盐水泵主厂房。
2 超滤装置膜元件污堵原因分析
2.1 纤维过滤器出水浊度高,对超滤膜的污堵
超滤装置前安装有纤维过滤器,用于过滤黄河来水的杂质,由于该过滤器经常发生设备拉紧装置故障和纤维束松弛、脱落等情况,造成出水浊度的不合格。
2.2 反冲洗效果不好,对膜元件的污堵
超滤装置反冲洗的效果决定于反冲洗的间隔时间、水量的大小和药剂的加入量,特别是当药剂选择不对、加药量不足或药剂质量出现问题时均会造成反洗效果的不好。
2.3 进水含铁量高,对膜元件的污堵
超滤装置进水来源主要是黄河水,而黄河水前置预处理用的是铁盐作为絮凝剂,当出现絮凝剂加入过量时,其进水的还铁量就得以上升。另一方面公司黄河水在进到系统前要进行加热,而加热器为混合式加热器,由于加热的热源为暖气疏水,其含铁量很高,也会造成膜元件的污堵。
2.4 设备停运期间,对膜元件的污堵
超滤装置在停运期间,由于膜元件在水中长时间浸泡,会产生盐类沉积和微生物的污堵。
3 超滤装置化学清洗的步序
3.1 超滤装置的清洗工艺
超滤装置的化学清洗采用化学清洗药剂循环清洗方式进行,清洗前首先停止超滤装置运行,将超滤装置电磁阀箱上的就地/远方开关切换到就地位置,打开超滤的上、下排水门,正冲反洗排水门,手动浓水排放门排水,待超滤装置的水放干净,关闭所有进水门,排水门。开启清洗系统各个阀门即可启动清洗泵对系统进行清洗,清洗结束后,打开上述阀门进行放水,将系统冲洗干净即可。
3.2 超滤装置的化学清洗
3.2.1 超滤装置碱洗
超滤装置的碱洗可以有效去除超滤膜表面沉积在其表面的泥沙、油脂等污物,从而降低膜表面的跨膜差压,碱洗过程关键是要将药箱内的氢氧化钠溶解均匀,防止未溶解的氢氧化钠进入系统内导致局部PH严重超标,造成膜元件的损坏。在正常情况下,碱洗碱液浓度的控制是根据设备主要技术参数的PH适用范围进行确定,其PH控制在11以内,为保证清洗效果可以在碱洗溶液中加入0.5%的十二烷基磺酸钠作为表面活性剂,以增强杂质的去除速度,同时还对油脂类的沉积物起到很好的去除作用,清洗采用循环清洗和浸泡两种方式进行。先进行循环清洗20分钟,在浸泡30分钟,再循环清洗10分钟,这样的清洗方式有助于膜元件的清洗效果。
3.2.2 超滤装置的碱氯洗
超滤装置的碱氯洗就是在碱洗的溶液中加入适量的次氯酸钠溶液进行的化学清洗。当超滤膜碱洗结束后,要向药箱中加入活性氯在10%的次氯酸钠溶液,将其浓度控制在0.05%左右,其目的是要杀死膜表面的细菌和微生物,同时次氯酸钠在碱性溶液中具有较强的剥离效果,可提高化学清洗效果,减少杂质在膜表面的残留,碱氯洗结束后要对系统进行水冲洗,当冲洗至出水透明,溶液的PH在7-8之间可停止进行冲洗,即可转入酸洗阶段。
3.2.3 超滤装置的酸洗
超滤装置的酸洗可以除去膜表面沉积的微生物、钙、镁水垢等物质。酸洗酸液的PH控制在2-4之间。正常情况下,酸洗使用的酸应使用有机弱酸,如柠檬酸和草酸等,其中采用柠檬酸做清洗药剂时,建议使用食品级药剂,它对清除钙、镁水垢的清洗效果要好于草酸,而草酸适合于清洗铁的氧化物化合物污染较重的膜元件。设备清洗时首先要对膜元件的污染性质作一个初步判断,以确定药剂使用的类型。酸洗过程中要每15分钟进行一次化学实验,以检测药液的PH在控制范围内,当PH升至4以上时要及时补加药剂,整个酸洗过程应采用循环清洗的方式,这样可将清洗过程产生的气体带出带出系统,促进化学反应速度,缩短清洗时间。
3.2.4 化学清洗过程的温度控制
化学清洗液的温度对化学清洗效果的好坏至关重要,温度高对膜元件造成损坏,温度低清洗效果较差,特别要注意的是温度变化对超滤膜的清洗效果有着重要影响,不单单是提高温度就可以降低跨膜差压,在升温过程中还要考虑膜元件的本身特性,清洗中要提高水温必须在循环清洗开始之后进行加热,加热的速度不能太快,应该每分钟温度的变化速率不超过0.5℃,最高温度不超过30℃,只有这样清洗后的错膜差压才会下降较多,如果直接将清洗液的温度升高,由于膜的孔径发生收缩变化,从而造成膜元件的损坏和运行差压的上升。
4 超滤装置清洗的注意事项
1)超滤装置在清洗过程中,把清洗泵出口压力控制在50~100 kPa,即与膜筒正常运行时进口压力相当,防止超过膜筒承受最大压力而对膜筒造成挤压。
2)碱洗配碱过程中,首先要将溶药箱用除盐水冲洗干净,将药箱内加入需要的除盐水量,启动溶药泵泵进行打循环,同时将溶药箱排污门稍开一点,目的是防止氢氧化钠颗粒在没有溶解的情况下堵塞排污门,造成化学清洗的中断,然后慢慢将需要量的氢氧化钠倒入药箱中溶解,溶解完毕后,可加入阴离子表面活性剂,循环5分钟后,停止打循环,测定药液的PH符合要求后,就可导通超滤装置清洗系统进行化学清洗。
3)碱、氯清洗时,次氯酸钠必须是在中性或微碱性溶液中加入,不允许在酸性溶液中加入。
4)酸洗过程中,控制清洗液的pH值在2-4之间。清洗液的颜色会出现红褐色,这表明超滤膜中有铁污染,这种情况最好使用草酸进行化学清洗,如果清洗液只出现泡沫,水比较澄清,这说明是钙、镁盐类的污染,清洗也易选用柠檬酸。
5)酸洗后的水冲洗是确保超滤装置清洗效果的关键一环,在酸洗结束后,在溶药箱内加入除盐水,对系统进行水冲洗,一般第一次和第二次冲洗水的浊度不是最高的,但从第三次开始冲洗水的浊度开始上升较快,然后冲洗水的浊度开始下降,如果不认真进行水循环冲洗而采用投运超滤装置进行水冲洗,其清洗效果达不到预期的目的。
6)超滤装置进行化学清洗时,在表面活性剂的选择上建议选用阴离子表面活性剂,同时要考虑该活性剂属于低泡型,否则在化学清洗中会产生大量的泡沫影响到清洗工作的进行。
7)设备清洗完毕后,不要急于投运,要将系统的水温降至和进水水温相近的时候,在投运设备,这样超滤装置的膜元件会得到很好的保护,跨膜差压也会得到明显的下降。
5 结束语
1)超滤装置的化学清洗最关键的是要控制清洗液的升温速度和清洗液的温度,只有这样才能保证膜元件在化学清洗过程中不发生损坏和清洗效果不理想的问题。
2)清洗液的PH也很关键,不管是酸洗还是碱洗,清洗液的PH都要满足超滤装置运行参数的要求,这也是防止造成设备损坏或缩短设备寿命的重要一环。
3)表面活性剂的选择很关键,重要的是要了解设备污染的类型和表面活性剂的特性,最终找到一个适合该系统使用的活性物质。
4)化学清洗的最后一步是水冲洗,水冲洗时水的温度一次要比一次低,但也不能下降太快,适当的时候也要对冲洗水进行适当的加热,使膜元件接触水的温度缓缓降至和进水相同的温度。
5)超滤装置的冲洗次数是要采取少量多次的冲洗方法,这样既可以节约用水,也可以提高清洗速度。
化学研究方法范文6
关键词:高二;化学;开放性教学方式;方法
高中教学活动的开展,作为整个教育体系中的重要阶段,教学活动的开展因此受到广泛的关注。化学作为一门重要的学科,贯穿于高中教学体系的始终,受到高考应试教育的客观影响,提升化学课堂教学效果十分重要,也成为广大教育工作者教学实践中重点探究的一项内容,与此同时也逐渐意识到创新教学方法的积极意义,从而实现学生化学学习成绩的提升。
一、高二化学教学活动开展的现状
高中教学活动的开展在近些年中获得广大教育工作者的高度关注,化学作为一门重要的学科,在高考中占据相当大的比重,因此,对于高中化学教学效果的提升研究是广大教育工作者所不能忽视的基本课题之一。在高二阶段化学学科教学活动的开展实际当中看,广大教育工作者虽然能够意识到转变教学方法的重要性,但是教学效果依旧不甚乐观[1]。课堂教学较为枯燥无趣,教师作为课堂中的主体,往往忽视了与学生之间的互动交流,单一进行课堂教学内容的展开,不利于学生对于知识的消化以及吸收,学生学习效率不高,逐渐丧失了对于化学学科学习的兴趣。
二、高二化学开放性教学方式应用的具体举措
想要在根本上提升高中化学学科教学效果,高二作为高中阶段教学活动开展的重要一年,是学生打下学科学习基础的关键时期,对于化学学科而言,在高二阶段的教学中,转变教学方式尤为重要,应用开放性教学方式成为高二化学教学活动开展的重中之重。
1.教学目标的设置需要彰显开放性
高二化学教学活动的开展想要更好的应用开放性教学方式,将此种教学方法的积极优势发挥出来,因此需要广大高中化学教育工作者能够意识到教学目标设立的重要性,并能够彰显教学目标的开放性。教學目标的开放性主要是针对教学中的显性以及隐性两种目标而言的,其中显性的范畴主要包括知识技能等等,隐性的范畴主要有教学方法、态度以及情感。例如,在进行高二化学学科《石油、煤和天然气的综合利用》相关知识内容的学习中,教师教学活动的开展不仅需要对石油、煤和天然气的使用条件进行探析,同时也可以增设石油、煤和天然气的开采条件,同时教师需要引导学生能够联系实际生活进行研究,了解石油、煤和天然气的主要成分,并使学生能够意识到石油、煤和天然气作为不可再生资源,应当合理加以使用,在明确教学目标的基础上提升开放性,以此确保课堂教学效果能够达到理想的状态[2]。
2.提高课堂教学内容的开放性
想要贯彻开放性教学方式在高二化学教学中的实际应用,因此需要广大教师能够提升课堂教学内容的开放性,基于传统教学理念的基础之上,课堂教学活动的开展应当借助教材开展,并能够对课程资源加以充分的整合,同时教师需要在教学中能够联系实际,并学生的思维加以锻炼,结合学生成长阶段对于知识水平的实际需要,对知识内容加以完善。高中阶段化学学科教学内容的开展需要教师能够联系生活实际,例如在进行高二化学《金属材料》相关内容的学习中,为有效提升开放性教学方式的有效性,因此需要教师能够引导学生进行学习内容的预习,使学生能够明确金属材料的相关定义,引导学生对金属材料的内容展开分析,并通过对问题的设置,层层递进,为学生开展教学内容,教师可以向学生提问了解金属材料的腐蚀性,并让学生能够对化学性质进行总结,教师需要为学生展开提问,让学生能够主动参与进课堂的讨论中,增强学生的课堂学习参与度,从而激发学生化学学习的兴趣。
3.创设开放性的互动课堂
在高二化学学科教学活动的开展之中,需要创新教学方法,对开放性教学方式加以合理的利用,从而在根本上题设课堂教学效果。为此,需要广大教师能够重视起提升课堂教学的互动性,改善传统的教学方法,增强学生与教师之间的交流,并能够提升学生学习的主观能动性,以此确保课堂教学效果的提升[3]。例如,在进行高二化学《爱护水资源》相关内容的学习中,教师可以组织学生对当地的水资源信息进行收集整理,了解水资源的污染情况,了解水资源的使用现状,并让学生能够提出一些节水措施。在开放式教学方法的引领之下,课堂教学内容的开展需要注重开放性,能够将问题的探讨带进课堂当中,并组织学生进行实验专题研究,推动学生完成开放性学习任务,从而实现教学效果的提升。