化学改良技术范例6篇

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化学改良技术

化学改良技术范文1

传统的教学平台一般都是采用实验箱的方式,包括很多仿真软件的使用,基本上都是验证性实验,实验的环境与在企业岗位的环境相差甚远,导致很多学生觉得在学校学的东西毕业之后基本用不上。对于这一尴尬局面,又考虑到实验室的资金和空间的局限性,我们这门课程的实验平台分为三个部分。第一部分是展板,数量比较少,例如当前用得比较多的出租车显示屏、全彩屏、护栏管等,可以拆装,主要是以参观的形式使学生了解当前一些亮化的应用实体,也可以作为教学的扩展内容。第二部分是32×64的双色LED点阵屏单元板和实验箱等,数量比较多,主要是作为LED屏的开发实验平台。通过这一部分的开发使学生对LED屏的显示原理有一个深刻的了解。第三部分是一些散件,例如双色发光二级管、8×8单色点阵、双色点阵等。通过对散件的认识测试,进一步加深学生对LED屏的硬件结构的理解。通过这三个部分的教学平台,学生既能学会理论又能锻炼实践,既能立足学校又能接轨企业。

2教学模式的改革

传统的教学组织是由学校的一位专职教师担任,在教室对学生进行讲授、答疑、解惑。理论课和实践课分开,在教室上一章节的理论课,然后再到实验室做一次验证性的实验,在理论课上以教师为主体学习理论知识,在实验课上以学生为主体做验证性的实验,理论和实践相分离,导致学生在理论课上觉得枯燥无味,在实验课上常常又忘了实验的原理,老师还要再次重复理论课上的内容。学生对单一的听和单一的做感到枯燥无味,教师也很难根据学生的差异对进度进行调整,导致教学的效率太低。随着科技的发展,这种单一的教学模式受到很多因素的制约,已经跟不上高职教育的脚步,我们采取了多元化的教学模式。1)校企合作:由于高职教育的知识跟随企业更替得非常快,而我们老师在实践方面又很难与企业同步,所以我们可以从校外邀请一些优秀的工程师,为我们学生讲解工程方面的新知识,弥补我们在校教师的不足。我们这门课的第六章就由兼职教师来讲,工程师娴熟的组装技术对学生的触动很深,对以后的工作更有自信。2)网络教学:由于上课的时间有限,我们教师面对的又是一个班级的同学,所以对于一些比较优秀的同学增加扩展内容的互动和答疑就比较紧张,所以我们充分利用网络,把一些扩展的内容到网上,学生可以不受时间和空间的限制,随时随地学习,还可以在网络平台上和老师进行互动,真正做到“因材施教”。3)项目化教学:“项目化教学”把整个学习过程分解为几个具体的项目,再按照每次教学的时间把每个项目又分解为几个任务设计出项目教学方案,把整个知识和技能的学习都贯穿于项目的执行过程中。在项目的执行过程中融入了一些新的教学手段,比如启发式教学、分组式教学、讨论式教学、提问式教学、演讲式教学等多种教学手段,充分调动学生的积极性,加强了师生之间的互动,培养了学生的团体协作能力。充分体现了以学生为主体,教师为引导的作用,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。

3教学考核的改革

传统的考核方式基本都是终结性考核,对学生的评价单一,仅仅是考核学生对知识的掌握情况。但随着一大批“90后”毕业生走向社会,很多企业都抱怨连连,留不住人,感觉“用工荒”来了。而另一边是毕业生不断地换工作,抱怨待遇低。究其原因很大程度上是我们的毕业生对自己的职业定位不准确,缺乏职业素养造成的。所以我们专业课的老师不单单要注重学生知识的培养,还要注重职业素质的培养,使学生毕业的时候能够以积极、慎重的态度对待自己的工作,以长远的眼光看待自己的职业。基于以上原因我们改用“过程性考核”。不再把终结性考核作为评价学生的唯一标准,而是把学生在整个项目执行过程当中的职业素质和职业能力也纳入到考核评价体系当中。

4结语

化学改良技术范文2

关键词:药物质量检测技术综合实训;项目化;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)09-0238-02

高等职业教育发展的现阶段,主要的任务就是提高教学质量,提高人才培养质量。要实现这一目标,就必须抓好实践教学,而实训是实践教学中非常重要的环节,也是相对薄弱的环节。项目课程是以任务为课程设置和内容选择的参照点,以项目活动为学习的主要形式的课程模式。它按照工作过程中的知识组织方式去组织课程,也在组织工作中人与人的职业关系。高职教育是以就业为导向,以职业能力培养为目标的教育,教学活动的各个环节都为这一目标服务,最终是要培养面向生产、建设、管理、服务第一线的高技能应用型人才。项目课程是目前比较适合我国高职教育特点的一种课程模式[1]。

一、改革的背景与意义

长期以来,实训教学并不被重视。在实际工作中,对其改革只是单纯的增加实训的课时,实训内容上与实验内容重复,并且没有针对性,加上仪器配备不够、实训场地紧张、师资不足及缺乏行之有效的教学手段与教学方法等问题,实训的效果无法达到;此外,实训课程没有有效地考核手段,学生不重视,积极性不高,态度不认真。学生很难在实训课程中提高职业能力,增强其就业竞争力。如何通过合理改革实训教学方式、科学设置教学内容及合理的教材建设,推行“双证书”制度,实现专业课程内容与职业标准对接,深化专业教学改革,创新课程体系和教材,提高学生职业能力和竞争力是亟待解决的问题。为了建立完善的实践训练体系,与药物质量检验专业调整后的人才培养目标相匹配,与社会职业资格证书制度接轨,进一步推进药物质量检测技术实训课程改革与教材建设,我们以企业需求为导向,以职业岗位能力培养为主要目标,将现有的药物质量检验专业课程《药物质量检测技术实训》与中级药物检验工考前技能培训结合,组成新的课程《药物质量检测技术综合实训》,改革原有的教学内容,实行项目化教学,改革考核方式。

二、实训内容实施

1.到企业调研,充分了解目前制药企业对于药品检测岗位的要求。高职教育的核心目标是要实现高职学生的高就业率,要想实现这一点,就必须了解企业的需求,并以此为导向,进行教学改革、课程改革。我们去校企合作的制药企业调研,与这些企业负责人、药物检测岗位的主管、检验人员等座谈,发放调查问卷,与企业中本校毕业生谈话,充分了解目前制药企业对于药品检测岗位的要求,对于从事药品检测的人员的需求,以及毕业生在企业的工作表现等情况。充分了解药品生产企业对于药品检测岗位的需求。

2.编写项目化教材,实施项目化教学。我们对企业调研所得结果进行分析,据此设置实训教学的内容,编写课程标准,设计单元教学方案,并且邀请生产企业中经验丰富的专家参与编写具有本校特色的实训教材,以弥补专任教师在药品质量检测实践与管理方面的欠缺,加强教材的应用性;同时与药物检测技术、仪器分析、中药制剂分析和医药基础化学等课程内容相衔接,配合“药物质量检测技术”课程一体化教学改革和仪器分析项目化教学改革。我们根据药品检测岗位的要求,同时注重可行性与实用性,设计包括原料药、中间体、药用辅料、药用包装材料等的检测内容;同时增加中级药物检验工的相关技能鉴定实践内容;增强学生对不同检验对象间检验标准与方法不同的理解,掌握理化测试的基本操作技能,处理数据与计算,并书写检验报告;在仪器操作模块中以紫外—可见分光光度计、红外分光光度计和高效液相色谱仪为重点设计不同的实验项目,使学生可熟练操作精密分析仪器,使用工作软件采集、处理、分析数据和打印检测报告。基于项目的学习强调以学生为中心,强调小组合作学习[2]。我们一改以往的“教师讲,学生做”的传统教学模式,采用项目教学法,增加学生的自主性。即教师导入案例,引出任务,学生可以根据任务进行项目选择,而后自行分组,并配成组对;每个小组分析项目后,制定相应计划方案,查阅资料文献,准备相关玻璃仪器、试剂、试药,各组学生根据所查资料配制试剂、药品溶液,再与配对组进行交换,用对方所配试剂、药品溶液进行实验,完成任务,然后进行数据处理、整理检验记录、并出具检验报告。

3.引入技能鉴定考试,举办药品检测大赛。实训的目的是提高学生的职业素质,它是高职教育一个重要组成部分,但长期以来,实训课程不受重视,导致学生只是将其当作实验课的重复或延续。为了让学生能在实训阶段增加实践经验,提高自身职业素质,增加就业机率,我们在本课程中引入技能鉴定考试,让学生重视实训课程;在此基础上举办药品检测大赛,并进行评奖,激励学生努力提高操作技能水平,争取荣誉。

4.建立新的考核方式。以往实训只是为了加强训练学生操作技能的目的,往往不要求考核。因此,学生对实训并不积极,实验过程也不认真,甚至敷衍了事。我们建立新的考核方式,实训成绩由平时成绩与技能鉴定考试成绩组成,二者各占50%。其中,平时成绩由学生评分与教师评分共同组成。此前学生实验所用试剂、药品溶液均由他组学生配制,实验成功与否很大程度上取决于其配制的试剂、药品溶液是否正确,再由使用试剂、药品溶液的学生为配制组的学生打分,构成学生之间的互评。教师再根据其平时表现、实验结果等进行评分。技能鉴定考试成绩则由笔试与操作考试两部分组成,该成绩将决定学生是否能取得药品检验中级工证书。采用此考核方式,可以增强学生的自觉性、责任心,树立团队意识,在实训阶段能真正强化药品检验操作技能,快速适应实习阶段的工作。

5.建立用人反馈机制。与已经毕业的药物质量检测技术专业学生保持联系,了解他们在企业的工作情况,如工作岗位、是否适应企业对岗位的要求、所学的知识与技能是否有用等;定期与用人企业,尤其是参与校企合作的单位联系,调研企业对于每年毕业生的评价。反馈机制的建立有助于我们适时调整实训课程的课程标准、教材内容,以适应企业对药品检验岗位的要求。

三、实践效果

我校2008和2009级药品质量检测技术专业的《药物质量检测技术综合实训》课程项目化教学实践取得了良好的成效,学生通过本课程的学习,提高了兴趣、增加了团队意识和责任心,能自主解读药品检验质量标准和仪器操作标准规程,同时加深了对药品质量检测理论知识的理解,理化测试与常用仪器操作技能明显提高。在药物质量检验中级工的技能鉴定考试中,2008和2009级药检专业学生平均通过率为96.75%。通过对药品质量检测技术专业的《药物质量检测技术综合实训》课程项目化改革,不仅使学生提高了药品检验的操作技能,还掌握了独立分析问题、解决问题的能力。我们将不断深化本课程的项目化改革,继续研究基于建构主义学习理论的项目化教学对本课程的影响。

参考文献:

[1]黄陈.基于建构主义理论的高职《动物药物分析》课程项目化探索[J].网络财富·职教论坛,2009,(7):58-59.

[2]刘景福,钟志贤.基于项目的学习(PBL)模式研究[J].外国教育研究,2002,29(11):18-22.

化学改良技术范文3

盐渍化土壤由于盐分多.碱性大,使土壤腐殖质遭到淋失,土壤结构受到破坏,表现为湿时黏,干时硬,土表常有白色盐分积淀,通气和透水不良,严重的会造成植物萎蔫、中毒和烂根死亡,所以必须对盐碱地进行土壤改良。

1盐碱地的形成原因

土壤盐渍化分为原生盐渍化和次生盐渍化两类。其中不受人为影响,自然发生的土壤盐渍化为原生盐渍化;而由于人类活动引发的土壤盐渍化为次生盐渍化。其形成的实质是各种易溶性盐类在地面作水平方向与垂直方向的重新分配,从而使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来。在干旱和半干旱地区,底层土和地下水中所含的盐分,由于地面蒸发作用,随着土壤毛细管作用使所含盐分的水上升到地表层,水分蒸发后,使盐分停留在土壤表层.聚积而形成盐碱地;合理的灌溉等人为措施也能使地下水位上升,使易溶盐类在地表层积聚,从而形成次生盐渍化,人为的形成盐碱地;在海滨地区,由于常驻海水侵渍.形成盐碱地含盐的地表径流。也能形成盐碱地。

2盐碱地对植物的危害

2.1引起植物的生理干旱

盐土中含有过多的可溶性盐类,可提高土壤溶液的渗透压,从而引起植物的生理干旱,使植物根系及种子发芽时不能从土壤中吸收足够的水分,甚至还导致水分从根细胞外渗,使植物萎蔫甚至死亡。

2.2伤害植物组织

土壤含盐量过高,尤其是在干旱的季节,盐类集聚表土常伤胚轴,其伤害能力以碳酸钠和碳酸钾为最大。在高pH值下,还会导致氢氧根离子对植物的直接伤害。有的植物体内集聚过多的盐,而使原生质受害,蛋白质的合成受到严重的阻碍,从而导致含氮的中间代谢物的积聚,造成细胞受害。

2.3影响植物的正常生长

由于钠离子的竞争,使植物对钾、磷和其它营养元素的吸收减少,磷的转移也会受到抑制,从而影响植物的营养状况。

2.4影响植物的气孔关闭

在高浓度盐类的作用下,气孔保卫细胞的淀粉形成受到阻碍,致使细胞不能关闭,因此,植物大面积推广。“禾康”土壤改良剂是一种棕红色略带酸味且无毒无害的有机液体肥料,可以直接作用于土壤,因此,它广泛适用于巾、低产田改造、盐碱地的治理及荒漠绿化等。容易干旱枯萎。

3盐碱地改良的国内外情况

早在150多年前,俄国就开始营造农田防护林,其主要目的是防止风蚀,抵御干旱,保持水土,其中一部分农田防护林就营造在盐碱土上,自20世纪40年代以来。前苏联对盐碱地造林的植物选择、造林技术、选育耐盐植物、地下水位与盐碱地的关系,以及树木对盐碱土壤的改良作用和土壤滋生盐渍化问题进行了比较深入的研究,并取得一系列研究成果。匈牙利也进行了相关研究。美国科学家在盐害和植物盐机理方面提出了原初盐害和次生盐害的理论,并从分子生物学水平探讨了植物耐盐机制。巴基斯坦、印度、埃及、以色列以及澳大利亚等国的科学家在作物耐盐性方面做了不少工作。

我国的耐盐改良研究起步较晚,总的来说,我国的盐碱地改良经历了生物改良.生物与工程改良、综合改良三个过程。1949年以前,金陵大学的科研人员在苏北盐碱地的治理、改良和利用方面做了一些工作,而大规模的改良利用则是从1949年开始的。20世纪50-60年代,在盐碱地治理中侧重水利措施,以排为主。重视浇灌冲洗。由此,陈恩风教授提出了以排水为基础,以培肥为根本的观点,水利工程、农业耕作和生物培肥措施相互结合.综合治理。在这种改造盐碱地的思想指导下,盐碱地的改良利用跨上新的台阶。目前,我国学者对盐碱地的研究已经全面展开。邹长明等研究认为:盐分主要聚集在0—150m土层,尤其是0-5cm土层。马献发等认为0—10cm土层的盐分积累远远高于其它各土层。总之,表层耕作土是主要的改良对象.对不同盐碱化程度的盐碱土应该有针对性的治理措施进行改良。从广义上来讲,改良盐碱地的技术可分为水利改良、农业耕作改良和化学以及生物改良。此外,还应考虑人为因素,如应制定科学合理的耕作制度。范佑民认为旱水轮作可以有效改良盐碱地。此外,旱作物的灌溉采用膜下灌溉.可有效地减少水分蒸发,节约灌溉用水,从而减少盐分的积累。周和平等研究了在淡水和微咸水交替灌溉条件下,灌溉制度的优化设计、合理的模型及管理方法,实施节水控盐可显著提高经济和环境效益。

4盐碱地土壤改良措施

4.1物理改良措施

物理改良主要是对土层的修改。有平整地面、深耕晒垡、客土抬高地面、微区改土及大穴整地等方法。对于平整地面应当注意留一定的坡度,挖排水沟,以便灌水洗盐。凡质地粘重,透水性差的土地,特别是盐碱荒地,在雨季到来之前要进行翻耕,疏松表土,增强透水性,阻止水盐上升。四周不具备排水条件的小型绿地,采用客土抬高地面下设隔离层,利用高差排水滞#,丛到_改土的目的。土壤临界深度减去地下水位深度即为抬高高度。还有就是事先将塑料薄膜隔离袋置人树穴中添以客土。有时在树穴内铺隔盐层,强过铺粗沙、炉灰沙及植物秸秆等,然后添以客土,有效控制土壤次生盐渍化,并通过采取适地适树、小苗密植、适时栽植、合理灌溉、及时松土及多施有机肥等一系列栽培措施,改良土壤结构,减少盐碱和大风对树木的危害,有效的抑制客土发生次生盐渍化,从而保证栽培植物正常生长和发育。

4.2化学改良模式及土壤改良剂的应用

化学改良盐碱土是使用化学改良剂,利用酸碱中和原理来改良土壤化学性质的方法。化学改良剂有两方面的作用:一是改良土壤结构,加速洗盐排盐的过程;二是改变可溶性盐基成分,增加盐基代换容量。调节土壤酸碱度。化学改良包括施用石膏、磷石膏、过磷酸钙、腐植酸、泥炭及醋渣等。例如:通过增施化学酸性肥料过磷酸钙,可降低pH值,提高树木的抗性。施人适当的矿物化肥,补充土壤中氮、磷、钾及铁元素含量,有明显的改土效果。施用大量的有机质,如腐叶土凇针、木屑、树皮、马粪、泥炭、醋渣及有机垃圾等,可增加土壤有机物质,达到改良土壤的目的。常见的土壤改良剂有以下几种类型。

4.2.1营养型酸性土壤改良(NPK增效剂)

该改良剂根据酸性土壤肥力状况和作物营养特点,采用蒙脱石、橄榄石及硫矿等多种天然矿物为原料,在改良酸性土壤、平衡作物养分及提高化肥利用率等方面有显著功效。

4.2.2“禾康”盐碱良剂

目前已在山东、内蒙、新疆、东北及天津等地。

4.2.3康地宝

利用盐土植物(盐蒿、海莲子等)及作物El身通过根系分泌物改良根际微环境,来适应逆境的机制,通过生物络合、置换巨应及清除土壤团粒上多余的N旷,活化盐碱地土壤中难利用的P5+、Fe2+、Ca2+等离子及微量元素,使其转变为可利用状态被植物吸收.改变植物生理缺索症状。同时通过降低Na+,活化Ca2+和M2+等离子之后。可以使土壤水传导能增高,使土壤水分更容易流动,从而改善作物的根系环境,促进根系生长。

4.2.4钠离子吸附剂

该吸附剂具有很强的交换能力,对盐土中的Na+和CL-等有吸附能力,改良后的土壤可以降低pH值和碱化度,吸附铵离子和钾离子并提高土壤阳离子交换量,从而达到改土和脱盐的目的,使土壤向有利于植物的生长方向发展。另外,钠离子吸附剂交换性能好,可用来提高阳离子交换能力,调整pH值,交换土壤中有害金属离子,降低土壤含盐量,脱盐率可达18.6%-29.3%。

4.3盐碱地改良的生物措施

国内外相关研究表明,生物措施是改良、开放和利用盐碱地的有效途径。通过生物改良的盐碱地具有脱盐持久、稳定且有利于水土保持以及生态平衡的效果。早在20世纪30年代,美国\原苏联、日本、以色列及澳大利亚的学者就开始关注土壤盐碱化及植物的耐盐性研究,而我国则在盐生植物筛选和培育方面占有一定的优势。生物改良土壤利用的主要方法:一是选用耐盐树种,树木可以防风降温,调节地表径流,树冠可蒸发大量水分,使地下水位降低,减轻表面积盐;二是种植抗盐性较强的绿肥和牧草,如田及紫花苜蓿等,对盐土有积极的改良作用,且有投资小和无污染等特点;三是利用高抗盐植物;四是提高植物的抗盐能力。

在微生物方面,土壤中存在的固氮微生物能通过固定空气中的氮素来提高根际矿质元素的有效性,也能通过有效抑制土壤病原菌繁殖等作用来改善土壤条件和促进植物生长。

5小结

经过改良的盐碱地具有以下几个特点。

5.1复杂性

盐碱地的发生受自然条件如气候、土壤、水文及水文地质方面的影响。也受人为活动,如土地利用方式、农业耕作技术及水利工程设施等因素的影响。在同一类型盐碱地上,危害程度往往不同。改良利用的方式也有所不同。

5.2不稳定性

经过改良的盐碱地,由于土体仍保豁部分可溶性盐类,如果灌溉和排水措施不当,遇内涝积水,又会造成次生盐碱化。

5.3地域性

各地自然条件,土壤含盐量与盐分组成也有差异,改良利用必须因地制宜。

5.4综合性

因为盐碱地的发生与发展是各种因素综合影响的结果,所以对其改良利用也必须采取综合措施。

化学改良技术范文4

[关键词] 盐碱地 水利 农艺 化学

一、地理位置

衡水市位于河北省东南部,界于东经115°10′~116°34′,北纬37°03′~38°23′之间。东部与沧州市的东光县、吴桥县和山东省德州市毗邻,西部与石家庄市的深泽县、辛集市接壤,南部与邢台市的新河县、南宫市、清河县以及山东省武城县相连,北部同保定市的安国市、博野县、蠡县和沧州市的肃宁县、献县、泊头市交界。南北长125.25km,东西宽98.13km。总面积8815km2。全市有3个辖区,2个县级市,8个县。共设57个镇,57个乡,4个街道办事处,下辖4994个村委会。

二、盐碱地资源

据统计,全市总土地面积为1266万亩。现有耕地面积857.98万亩,占全市总土地面积的67.8%。在耕地面积中盐碱地面积为32.56万亩,其中轻度盐碱地面积25.804万亩,占盐碱地总面积的79.2%,中度盐碱地面积6.571万亩,占盐碱地总面积的20.1%,重度盐碱地面积0.73万亩,占盐碱地总面积的0.7%,主要分布在桃城区、冀州市、武邑县、深州市、武强县、饶阳县、故城县、阜城县。

三、盐碱地及形成原因

盐碱地是指土壤含盐量太高(超过0.3%),而使农作物低产或不能生长。形成盐碱土要有两个条件:一是气候干旱和地下水位高(高于临界水位);另一个是地势低洼,没有排水出路。地下水都含有一定的盐份,如其水面接近地面,而该地区又比较干旱,由于毛细作用上升到地表的水蒸发后,便留下盐分:日积月累,土壤含盐量逐渐增加,形成盐碱土。如是洼地,且没有排水出路,则洼地水份蒸发后,留下盐份,即形成盐碱地。

四、土壤盐碱化的不利影响

1.土壤板结与肥力下降。

2.不利于农作物吸收养分,阻碍作物生长。

五、盐碱地的治理

1.水利措施

频繁的旱涝气候变化强烈地影响着水盐运动,因此科学地调控土壤中的水盐运动,使土壤脱盐是治理盐碱地的关键;治理以治水为中心,完善排灌系统,是调控水盐运动的基本方法。在水利改良措施上,搞好排水工程的配套,是水利改造盐碱地的首要条件。有了健全的排水系统,在排的基础上进行灌溉,既可防旱又可压盐。

2.农艺措施

(1)平整土地。土地不平是形成土壤盐渍化的重要原因之一,在高洼不平的地面上,稍高处由于暴露面积大积盐就多。平整土地,可以改善微地形土壤中水盐的运行状况,使土壤蒸发趋于一致,不会产生局部积盐,并有利于盐斑改良。

(2)精耕细作保墒防盐。盐碱地耕作主要掌握一个“干”字,具体说就是“干耕、干耙出坷垃,干锄养坷垃”。在盐碱地面培养出一层大小适当的坷垃覆盖层,这层坷垃可以阻断土壤毛细管,抑制土壤盐分向上运行,起到保墒防盐作用。

(3)增施有机肥改土治碱。增施有机肥料,除提高土壤肥力外,又是土壤改良剂,可以促进土壤钙素活化,置换钠离子起改盐作用,有利于土壤形成团粒结构,提高土壤保水保肥能力,减少土壤蒸发,抑制返盐,促进淋盐,加速脱盐。

(4)开沟播种是盐碱地防盐保苗的一项重要措施。其作用是:①能防盐、躲盐、借墒、保苗。②集中施肥,肥料效益高。

(5)植树造林,发展绿肥。在90年代,我市大部分的盐碱地是次生盐碱地。有的盐碱地拿苗2~6成,有的光板,尤其重度盐碱地无法耕种,任其发展,更加重盐碱。20几年来,我市在盐碱土区,老盐河道大种田菁、紫穗槐等绿肥。大种树木,增加地面覆盖率,减少地面蒸发,然后把绿色植物做压绿肥,改良了大部分盐碱地。

3.化学措施

施用石膏、硫酸、硫磺、腐植酸肥料等改良碱土和碱化土。

六、存在问题

2000年以后由于盐碱地已经不是农业部门的工作重点,所以越来越被忽视,加上盐碱地的农作物产量较低,人们对盐碱地的开发利用未引起足够的重视,开发利用以农民自主开发为主,投入低,开发利用的进度比较缓慢;农田道路、灌溉设施、排灌设施遭到了不同程度的破坏,制约了对盐碱地的有效改造;缺乏鼓励企业和农民改良盐碱地的优惠政策;盐碱地的利用与改造,没有国家和地方政府加大投入力度,完善田间基础设施,充分发掘盐碱地的生产潜力。

七、几点建议

1.多方努力,协同配合,推动盐碱良工作。各级政府要提高认识,加强领导,制定优惠政策,调动技术部门提供技术指导和农户积极参与改土的积极性。

2.加大盐碱地改良培训力度。把农业技术人员作为教师来培训,再由这些教师进一步培训农民,实现改良土壤项目区每村至少有一名既掌握改土技术原理、又会实际操作的技术人员,提高改良土壤工作效率。

3.政府加大投入,支持盐碱良事业。政府拨专款支持盐碱地改良,把改良盐碱土壤的项目作为省级和国家级土地开发整理项目单独立项,并加强项目管理。

化学改良技术范文5

【关键词】多晶硅;光伏;太阳能电池;高纯

1.引言

当前,我国太阳能光伏产业正处于高速发展时期,太阳能电池,尤其是多晶硅电池,对高纯多晶硅的产量和质量要求越来越高,目前,我国多晶硅产能、产量不断扩大,2010年太阳能光伏电池产量已高达21GW。根据有关统计数据,从2005年开始,我国多晶硅产量、产能出现爆发式增长,2008年的产量已接近4500吨,产能超过一万吨;2010年,国内多晶硅产量达到4.5万吨,投产企业多达28家。

在目前的太阳能电池材料中,重心已由单晶向多晶方向发展,主要有以下几个原因:

1)可供太阳能电池使用的单晶头尾料越来越少。

2)利用浇铸法和直熔法制备的高纯多晶硅,为方形形状,省去了圆形单晶硅片的划片工艺,节省了原材料。

3)近年来,多晶硅工艺不断进步,全自动浇铸炉没次可生产200kg以上多晶硅锭,晶粒尺寸更大,达到厘米级。

多晶硅制备,综合了多项相对复杂的高技术,涉及化工、电子、电气、机械和环保等多个学科。当前,太阳能级多晶硅的制备,主要采用物理和化学的方式。目前,国内外最常用方法是“改良西门子工艺”,此工艺占据了全球太阳能级多晶硅产量的85%以上。但是,“改良西门子工艺”对原材料、技术的要求很高。国内从80年代后期开始引进此工艺,虽然经过了近30年的不断发展和改进,但整体的制备工艺、关键核心设备仍依赖引进。

2.高纯石英砂制备

石英砂(SiO2 99.9%)是制备多晶硅的基本原材料,主要用作半导体工业、光伏工业的原材料。石英砂的纯度和杂质元素含量直接决定了所制备产品的好坏。

传统石英砂的制备工艺为:粗选破碎焙烧水碎粉碎除铁酸浸泡浮选去离子水冲洗干燥等工序。这种工艺,其生产和提纯都比较简单,但不能有效去除石英的金属杂质、表面杂质,且在生产过程中会引入新的杂质,其提纯效果并不好,特别是在晶体内部残留有大量的的硼和磷等杂质,很难去除,对晶体质量影响很大。

水碎:通过水萃取,以除去砂粒表面和内部的矿异物和石英砂中的可溶性杂质。

酸浸:通过酸洗,去除绝大多数的矿异物,得到高纯石英砂。

再次焙烧和水碎:石英砂细颗粒与氧气反应,生成能够气化或升华的物质。将焙烧后的样品再次放入水中,可以将可溶性的一些物质去除,水碎后的物料再次通过焙烧,可以大大增加生成的可溶性杂质在水中的溶解度,提高脱杂效果。

3.金属硅制备

经提纯后的高纯石英砂,利用碳还原,可制备金属硅,也叫冶金级硅,其纯度在90%以上,有的可高达99.8%。化学反应式为:

SiO2+CSi+CO2 (3.1.1)

冶金级硅由于纯度较低,并无实际用处,仅仅是作为制备高纯多晶硅的原材料,其产能一直处于过剩状态,且是一种高能耗、高污染的资源性行业,国家一直采取限制的态度。

4.高纯多晶硅制备

高纯多晶硅制备方法很多,主要有四氯化硅氢还原法(也叫西门子工艺)、硅烷热分解法、改良西门子工艺等方式,现就上述几种工艺进行简要介绍。

4.1 四氯化硅氢还原法

行业中早期制备高纯多晶硅所采用的方法就是四氯化硅氢还原法,此工艺材料利用率较低,且能耗大,故现在已很少采用。该方法利用金属硅和氯气发生反应,生成四氯化硅及相关中间产物,其反应式为:

Si+2Cl2SiCl4 (4.1.1)

通过多级精馏,利用各种挥发性物质的沸点不同,对四氯化硅进行提纯,可将四氯化硅中含有的铁、硼、铝、钛等金属杂质去除,然后将提纯后的四氯化硅和高纯氢气在1100~1200℃还原,生成高纯多晶硅,其反应式为:

SiCl4+2H2Si+4HCl (4.1.2)

此工艺不仅能耗大,而且硅发生氯化的时间也较长,所以,目前行业中,大都采用改良西门子工艺来进行高纯多晶硅的制备。

4.2 三氯氢硅氢还原法(改良西门子法)

三氯氢硅氢还原法是德国西门子(Siem-ens)公司于1954年发明的,又称改良西门子法,是目前国内外广泛采用的高纯多晶硅制备技术,国际上生产高纯多晶硅的主要大公司都采用该技术,包括瓦克(Wacker)、海姆洛克(Hemlock)和德山(Tokoyama)公司。国内主要有保利协鑫、赛维LDK、四川新光硅业、宜昌南玻硅业等多晶硅企业采用此方法。

改良西门子法生产流程如下:

(1)将之前所制备的金属硅粉碎,和无水氯化氢(HCl)与在流化床反应器发生氯化反应,生成可溶解的三氯氢硅(SiHCl3)。其化学反应式为:

Si+HClSiHCl3+H2 (4.2.1)

反应温度为300度,同时形成气态混合物(H2,HCL,SiНCL3,SiCl4,Si)。

(2)上述反应中所产生的气态混合物还需要进一步提纯,首先通过冷凝将SiНCL3,SiC14冷凝为液态物,而气态H2,HCL则返回到反应中或排放到大气中。然后利用多级分馏,分离SiHCL3和SiC14,以得到纯净的三氯氢硅经过粗馏和精馏两道工艺,三氯氢硅中间化合物的杂质含量大大降低,可以降到10-7~10-10数量级。

(3)净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺,以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成多晶硅。其化学反应式为:

SiHCl3+H2Si+HCl (4.2.2)

实际操作如下:

(1)将置于还原炉反应室硅池中的原始高纯多晶硅细棒(直径7~10mm,一般有4对棒、6对棒、12对棒等,可高达80根)通电加热到1100℃以上。

(2)通入提纯后的三氯氢硅和高纯氢气,发生还原反应。

(3)通过化学气相沉积,生成的新的高纯硅沉积在硅棒上,使硅棒不断长大,一直到硅棒的直径达到150~200mm,制成半导体级高纯多晶硅。

其反应式为:

SiHCl3+H2Si+3HCl (4.2.3)

或者为:

2(SiHCl3)Si+2HCl+SiCl4 (4.2.4)

在此过程中,大约只有三分之一的三氯氢硅发生反应,并生成多晶硅。剩余部分同H2,HCL,SiCl4等气体,从反应容器中分离。这些混合物进行低温分离,或再利用,或返回到整个反应中。气态混合物的分离是复杂的、耗能量大的,从某种程度上决定了多晶硅的成本和该工艺的竞争力。

流化床还原法是另一种改良西门子法,具体做法是将高纯多晶硅粉末置于加热流化床上,通入精馏后的三氯氢硅和高纯氢气,生成的多晶硅沉积在硅粉上,形成颗粒状的高纯多晶硅。瓦克公司最近建立的太阳电池用颗粒多晶硅生产线利用的就是流化床技术。

除了上述技术外,日本的Tokoyama公司近年来还提出了新的气液沉积技术(VLD,vapor liquid deposition),即在加热的垂直高纯石墨管中,通入三氯氢硅和高纯氢气,直接形成硅液滴,最后凝固成高纯多晶硅。

改良西门子法相对于传统西门子法的优点主要在于:

1)节能:改良西门子法采用多对棒、大直径还原炉,可有效降低还原炉消耗的电能。

2)降低物耗:改良西门子法对还原尾气进行了有效的回收。改良西门子法将尾气中的各种组分全部进行回收利用,这样就可以大大低降低原料的消耗。

3)减少污染:由于改良西门子法是一个闭路循环系统,多晶硅生产中的各种物料得到充分的利用,排出的废料极少,相对传统西门子法而言,污染得到了控制,保护了环境。

利用西门子改良法所生产的高纯多晶硅,目前已占多晶硅全球产量的85%以上,但这种提纯技术的核心工艺我国还没有掌握,仅仅掌握在德国、美国、日本等少数国家中,并且他们形成企业联盟,对技术进行封锁,而且这种技术垄断局面,短期内不会改变。所以,对于我国的相关企业来讲,一定要用于探索,鼓励技术创新,掌握核心技术,这样才能打破国外技术的垄断,使得企业更具有竞争力。

4.3 硅烷热分解法

用硅烷作为中间化合物有特别的优点,首先是硅烷宜于提纯,硅中的金属杂质在硅烷的制备过程中,不易形成挥发性的金属氢化物气体,硅烷一旦形成,其剩余的主要杂质仅仅是B和P等非金属,相对容易去除;其次是硅烷可以热分解直接生成多晶硅,不需要还原发应,而且分解温度相对较低。但是,硅烷法制备的多晶硅虽然质量好,综合生产成本却很高。

制备硅烷的方法很多,一般利用硅化镁和氯化铵在0℃以下反应,这是由日本小松电子公司(Komatsu)发明的,具体反应式是:

Mg2Si+4NH4Cl2MgCl2+4NH3+SiH4(4.3.1)

美国联合碳化物公司(U nion Carbide)提出另一种重要的硅烷制备技术,其主要反应式为:

3SiCl4+Si+2H24SiHCl3 (4.3.2)

2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4 (4.3.3)

3SiH2Cl2SiH4+2SiHCl3 (4.3.4)

利用精馏技术将硅烷提纯,然后通入反应室,将多晶硅硅棒通电加热到850℃以上,硅烷分解,生成的多晶硅沉积在硅棒上,美国REC公司采用此方法,其化学反应为:

SiH4Si+2H2 (4.3.5)

同样,硅烷的最后分解也可以利用流化床技术,能够得到颗粒高纯多晶硅。

4.4 新硅烷法

由于传统的硅烷法是一种含氯工艺,对环境有污染,因此,美国的MEMC采用铝氢化纳(NaAlH4)与四氟化硅(SiF4)反应来制备硅烷,其反应式如下:

NaAlH4+SiF4SiH4+AlF3+NaF (4.4.1)

相比较能耗高达120kW·h/kg的改良西门子法,新硅烷法的能耗可以低至75kW·h/kg,所以是一种低能耗的高纯多晶硅制备方式。同时,新硅烷法采用闭环工艺,不对环境造成影响,在生产过程中,不会产生四氯化硅等毒性物质,并且通过三种回收手段,可分别将副产物进行回收,并将回收料作为原材料投入再产,最终生产高纯多晶硅和硫酸盐两种产品。跟传统工艺相比,新硅烷法具有低能耗、环保等优势,且生产成本大大低于行业的平均水平。

5.结束语

高纯多晶硅是制备集成电路和太阳能光伏电池的原材料,每年国内外对高纯多晶硅的需求是巨大的。从去年以来,受欧洲经济危机及美国反倾销影响,我国光伏产业正经历前所未有的低潮期,国内众多高纯多晶硅企业也面临着减产或倒闭的危险,但是,光伏产业是具有周期性的,低潮过去后,必将引来新一轮的发展,预计在未来10年内,采用改良西门子法工艺投产多晶硅的资金将超过1,500亿美元,产能将达到10万吨,太阳能级多晶硅的生产将仍然以改良西门子法为主,改良西门子法依然是目前生产多晶硅最为成熟、最可靠、投产速度最快的工艺。尤其对于中国的企业,由于技术来源的局限性,选择改良西门子法仍然是最现实的作法。在目前高利润的状况下,发展多晶硅工艺有一个良好的机遇,如何改善工艺、降低单位能耗、减少污染,是我国多晶硅企业未来所面临的挑战。

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化学改良技术范文6

关键词 烤烟;白云石粉;生产应用;江西峡江

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)17-0018-02

烤烟对土壤pH值适应范围较广,但土壤的pH值对烤烟的产量和品质有明显的影响,酸性过强对烤烟生长有明显的抑制作用,有研究表明植烟土壤适宜pH值为5.5~6.5[1-2]。峡江县是江西省主产烟县之一,年种植烤烟1 666.67 hm2左右,种烟土壤类型均为水稻田,主要土壤质地为潮砂泥田、鳝泥田、黄泥田等,经对全县54个典型植烟土壤样品检测分析结果表明,土壤pH值平均为4.82,且pH值低于5.50的占90%以上。近年来,参照同类烟叶产区,利用生石灰、白云石粉等碱性物质作为土壤调酸改良剂,一定程度上提高了烟叶生产水平,但对烟叶产质量改善效果缺乏理论依据[3-4]。因此,本试验选用当地的生石灰和白云石粉作为植烟土壤pH值调节剂,从应用成本、田间表现、抗逆性、产值效益、外观质量及评吸质量等方面综合分析,为生产上推广应用经济有效的土壤改良剂提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验选择在桐林乡流源村委孔元组进行,试验田为灰潮沙泥田,前茬水稻,地势较平坦,排灌方便。试验材料为有机肥、烟草专用肥、钙镁磷肥、硝酸钾、硫酸钾及当地市购的生石灰、白云石粉等。供试烤烟品种为K326,株行距为55 cm×120 cm。

1.2 试验设计

试验采取大区试验,共设2个处理,分别为施生石灰1 125 kg/hm2、白云石粉1 500 kg/hm2(施用量均为当地推荐用量)。

1.3 试验方法

试验田均为12月5日翻耕起垄,生石灰及白云石粉均于翻耕前均匀撒施。试验田施有机肥1 500 kg/hm2、烟草专用肥825 kg/hm2、钙镁磷肥750 kg/hm2、硝酸钾225 kg/hm2、硫酸钾225 kg/hm2,氮肥的60%、钾肥的40%用作基肥,于移栽前20 d开沟条施,追肥于移栽后35 d内分3次施完。田间农事操作均按当地烟叶生产技术要求操作。

1.4 调查内容及方法

调查单位面积施用成本;通过对不同生育期土样检测(pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性镁、交换性钙),研究2种土壤改良剂的改良作用;调查2个处理的大田生育期、农艺性状,观察各处理对烤烟田间生长的影响;按42级制分级计产,调查各处理的单位面积产量、上等烟比例、均价及单位面积产值,比较各处理的经济效益;通过对烟叶样品的外观质量比较、化学成分检测、感官评吸质量对比等,分析2种土壤改良剂的改良效果。

田间记载项目由实验员全程跟踪记载,烤后烟叶外观质量评价由县烟叶收购总检、主检和分级骨干组成的评价组在自然光的条件下进行,土壤检测送至江西省农科院土壤肥料与资源环境研究所检测,化学成分检测及评吸质量鉴定由福建中烟技术中心完成[5-6]。

2 结果与分析

2.1 施用成本

白云石粉货源采购是由峡江县烟办牵头,组织县烟草公司、主要产烟乡镇代表组成采购小组,通过询价谈判方式进行采购,提货价为120元/t,按用量1 500 kg/hm2计算,施用成本为180元/hm2;生石灰由烟农自购,购买价为280~300元/t,按施用量1 125 kg/hm2计算,施用成本为315.0~337.5元/hm2,较白云石粉高135.0~157.5元/hm2。

2.2 土壤改良情况

为了解白云石粉和生石灰对土壤改良的作用情况,分别于团棵期、采收结束期取各处理土样进行化验分析。由表1可知,施用白云石粉调节pH值的效果较生石灰差,到采收结束期2个处理的pH值均下降;钙、镁是影响烤烟产量和品质的重要中量元素,2种改良剂均能影响土壤中钙、镁含量,白云石粉处理交换性镁含量高于生石灰处理,生石灰处理交换性钙含量高于白云石粉处理。

2.3 田间生育期

由表2可知,应用生石灰和白云石粉作土壤改良剂的烤烟大田生育进程一致。各部位采烤期白云石粉处理较生石灰处理晚2 d,说明施用白云石粉的烟叶比施生石灰的烟叶更耐熟。

2.4 主要农艺性状

通过在试验田分别选择3个点,每点选择有代表性植株5株进行调查记载,统计结果见表3。由表3可知,施用白云石粉烟株株高比生石灰稍矮,有效叶片数稍多,最大叶面积较生石灰处理稍大,2个处理的田间农艺性状差异不明显。

2.5 主要经济性状

由表4可知,白云石粉处理的产量、产值、均价、上中等烟比例均比生石灰处理的稍高,但差异不明显。

2.6 原烟外观质量

由表5可知,施用白云石粉处理的各部位烤后原烟的油分、色度好于施用生石灰处理。整体烟叶外观质量以施用白云石粉处理的好于施用生石灰处理。

2.7 原烟主要化学成分对比

由表6可知,生石灰处理的B2F总植物碱明显偏高,水溶性总糖和还原糖明显偏低,C3F的总植物碱适宜,但总糖和还原糖偏高,总体内在化学成分不协调;而白云石粉处理的B2F、C3F的各项指标都较适宜。

2.8 原烟评吸质量

由表7可知,施用白云石粉的处理中、上部烟叶评吸质量均明显优于施用生石灰的处理,主要表现在香气量更足,刺激性更小,余味更舒适,烟气状态更好。

3 结论

试验结果表明,白云石粉和生石灰作为土壤改良剂对烤烟大田生长进程、田间表现等表现没有明显差异。但施用白云石粉的种植经济效益较生石灰稍有提高,烤后原烟外观质量和评吸质量明显好于施用生石灰处理。

白云石粉和生石灰作为调酸土壤改良剂均可行,在常规用量(白云石粉1 500 kg/hm2、生石灰1 125 kg/hm2)下,生石灰的调酸效果好于白云石粉。但施用白云石粉不仅能提高土壤pH值,还能补充植株生长所需镁、钙等中微量元素,改善土壤环境,从而促进烟株的生长发育,提高烟叶产质量。

由于白云石粉货源稳定,价格便宜,施用成本较生石灰低135.0~157.5元/hm2,能起到降低pH值和适宜影响土壤镁、钙含量,增强烟株抗性,增加种植经济效益,明显改善烤后烟叶外观质量和品吸质量的效果,建议生产上宜大面积推广。

4 参考文献

[1] 陈瑞泰.中国烟草栽培学[M].上海:上海科学技术出版社,1987.

[2] 杨全中,李跃舞,刘建阳.施用石灰改良土壤的试验研究[J].烟草科技,1999(2):43-44.

[3] 熊德中,李春英,黄光伟,等.施用石灰对福建低PH植烟土壤的效应[J].中国烟草学报,1994,5(1):25-29.

[4] 杨宇虹,冯柱安,晋艳,等.酸性烟株生长及烟叶产质量调控研究[J].云南农业大学学报,2004,19(1):41-44.