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化學耗氧量的測定范文1
【摘要】
目的 觀察中藥冠心舒對犬急性缺血性心肌的保護作用。方法 實驗犬36只隨機分為6組。通過結扎麻醉犬冠狀動脈左前降支的方法,造成急性心肌缺血模型。經消化道給藥后,測定心率、平均動脈壓和冠脈血流量以及動靜脈血氧含量,計算心肌耗氧量。免疫組化測定冠心舒對心肌組織中超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛 (MDA)的影響。結果 與模型組相比,中藥冠心舒能降低心肌缺血犬的心率,使心肌耗氧量下降,增加其平均動脈壓及心肌冠脈血流量,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)。結論 冠心舒能增加缺血心肌血供、降低氧耗,并有抗氧化作用。
【關鍵詞】 冠心舒;犬;冠脈結扎;心肌缺血;心肌耗氧量
冠心舒主要成分為三七、丹參、黃芪等,具有益氣活血、養心止痛等功效。本實驗通過冠狀動脈分支結扎法,復制麻醉犬心肌梗死模型,觀察其對缺血心肌的保護作用。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 動物
雜種犬36只,體重(12.98±1.97)kg,雌雄各半。自由飲食,實驗室溫度控制在22℃~25℃,通風良好,濕度55%~60% ,正常飼養3 d后供實驗用。
1.1.2 藥品與試劑
冠心舒由鄭州高新區義康藥物研究所提供,批號:041125,每支含生藥4.872 g。復方丹參滴丸(每丸27 mg)天津天士力制藥股份有限公司出品,批號20040603;戊巴比妥鈉,上海國藥集團化學試劑有限公司出品,批號 F20041117;肝素鈉,上海國藥集團化學試劑有限公司出品,批號 F20040924。
1.1.3 儀器
可控人工呼吸機(上海);MP150數據采集系統(美國BIOPAC公司);JR6F心臟造影導管(美國Coydis公司)。
1.2 方法
1.2.1 分組
36只犬隨機分為假結扎組、模型組、復方丹參滴丸(陽性對照藥物)組、冠心舒大、中、小3個劑量組。
1.2.2 給藥方法〔1〕
除假結扎組和模型組只喂食、水外,冠心舒按生藥計算,大、中、小劑量組分別灌胃給予2.92、1.4、0.73 g·kg-1·d-1,復方丹參滴丸給藥量按0.04 g·kg-1·d-1計算,藥物每日量分2次喂服,連續5 d。
1.2.3 犬心肌缺血模型制備〔2〕
給藥后各組犬靜脈注射戊巴比妥鈉(30 mg/kg),麻醉固定于手術臺上。 連續監測肢體Ⅱ導聯心電圖和心率(HR);分離右側股動脈、股靜脈,0.5%肝素鈉體內抗凝:股動脈插管連續監測動脈血壓(BP),股靜脈建立輸液通道。分離氣管并插管,行人工呼吸機正壓呼吸(頻率16~18次/min,吸氣∶呼氣比1∶1.5,潮氣量350~550 ml);于胸骨左緣第3、4肋間開胸,打開心包膜,暴露心臟。分離左冠狀動脈左旋支,連接血流量計,測定冠脈血流量;分離左冠脈前降支第一分支下方2 mm,除假結扎組只穿線不結扎外,其余各組均穿入兩條1號絲線,一期結扎前5 min,靜脈滴入利多卡因2 mg/kg。一期結扎時將一根直徑為1 mm的9號針頭置于結扎線和血管之間,結扎后將針頭抽出,造成血管狹窄;30 min后,用第二條絲線進行血流阻斷的二期結扎,完成模型的制備。
1.3 HR、平均動脈壓(MAP)及冠狀動脈血流量(CBF)測定
分別于結扎前、一期結扎10 min、二期結扎即刻、15 min、30 min、60 min、120 min測定并記錄。
結扎前和二期結扎120 min時分別于冠狀竇(靜脈血)、頸總動脈各取血1 ml,測定血氧飽和度,按公式計算各組心肌耗氧量:心肌耗氧量(ml·min-1·100 g-1)=冠狀動脈血流量(ml/min)×〔動脈血氧(ml%)-冠狀竇血氧(ml%)〕÷100 g心肌重量。
1.5 心肌組織抗氧化酶測定
二期結扎120 min后立即取出心臟,用冰生理鹽水沖洗、吸干、稱重后取左心室心尖部心肌組織1 g,以生理鹽水為介質,用勻漿器制成10%心肌組織勻漿,測定超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。
1.6 統計學處理
計量資料以x±s表示,采用統計軟件SPSS 10.0進行方差齊性檢驗及兩樣本間的t檢驗。
2 結果
2.1 冠心舒對犬HR、MAP及CBF的影響
冠脈左前降支結扎前各組HR、MAP和CBF均無明顯差異。冠脈結扎120 min后模型組與假結扎組相比,HR明顯增快、MAP降低、CBF降低(P<0.01)。與模型組相比,冠心舒大、中劑量組心率均變慢、小劑量組無變化;冠心舒各劑量組MAP、CBF均較模型組增加(P<0.05,P<0.01)。見表1。表1 冠心舒對犬HR、CBF、MAP的影響(略)
2.2 冠心舒對心肌耗氧量的影響
與假結扎組相比,模型組心肌耗氧量顯著升高(P<0.01);而丹參滴丸與冠心舒大、中、小各劑量組心肌耗氧量均顯著低于模型組。見表2。
2.3 冠心舒對心肌組織中SOD及MDA的影響
模型組與假結扎組相比心肌組織中SOD含量顯著降低(P<0.01),MDA含量顯著升高(P<0.01),而丹參滴丸與冠心舒大、中、小各劑量組心肌組織中SOD含量顯著高于模型組(P<0.05,P<0.01),MDA含量顯著降低(P<0.05,P<0.01)。見表2。表2 冠心舒對心肌耗氧量、SOD、MDA的影響(略)
3 討論
心肌缺血的最根本防治措施仍是改善冠狀動脈血流,改善心臟供血,減少心臟的負荷和心肌耗氧量。本研究發現:結扎麻醉犬冠脈前降支后,犬心肌局部缺血、缺氧,組織供氧量減少。冠心舒能升高血壓,擴張冠狀動脈、增加冠狀動脈血流量,使缺血心肌的供血增加。研究也發現冠心舒能使心率下降,心肌耗氧量降低,從而改善缺血心肌供氧/需氧失衡狀態,達到改善心肌缺血缺氧的作用。
目前已知心肌缺血的發病機制與氧自由基大量產生、脂質過氧化等因素有關〔5〕。本研究表明,冠心舒能明顯提高自由基清除劑SOD 的含量,增強內源性氧自由基清除系統的功能,并明顯減少脂質過氧化產物MDA 水平,保護缺血心肌組織免遭自由基損害,是其保護心肌細胞的機制之一。
參考文獻
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2 徐叔云,卞如濂,陳修.藥理實驗方法學〔M〕.第3版.北京:人民衛生出版社,2002:9651058.
3 周樂全,陳靜平,羅榮敬,等.心痛樂對犬實驗性心肌缺血及心肌氧代謝的影響〔J〕.現代中西醫結合雜志,2001;10(11):100911.
化學耗氧量的測定范文2
關鍵詞:廢水處理工藝;廢水檢測方法;關系
人類對環境資源、能源的過度開采,致使我國的自然環境遭受到重要的破壞和污染,環境保護逐漸得到廣泛的重視,推動可持續發展戰略得到社會各界的一致認可。其中,針對廢水污染水資源、土資源的問題,需要我們加強對廢水的處理和檢測,不同的廢水需要選擇不同的處理工藝,對于成分較為復雜的生活廢水,要想充分檢測其中的污染成分,則應該選取合理的處理工藝,有效降低廢水中的污染成分含量。
1廢水處理工藝的選擇
對廢水進行處理,目的在于采用某種方法,或將廢水中的污染物從中分離出來,或將廢水中的污染成分分解、轉化,從而達到防止病菌傳染、避免異味、凈化污水的結果。根據廢水的不同種用途,采用不同廢水處理效果標準。在選擇廢水處理工藝時,需要考慮以下因素。第一,需要考慮到廢水處理規模、水質特性,考慮當地的實際情況和要求,對照技術經濟各項指標,同時,還要考慮廢水處理過程中殘渣利用和二次污染問題等;第二,應切合實際地確定污水進水水質,必須對污水的現狀水質特性、污染物構成進行詳細調查或測定,作出合理的分析預測。廢物處理有物理、化學、生物等方法。其中,上述三種方法或單獨或配合使用,來去除廢水中的有害物質,廢水處理過程十分復雜,常用的廢水處理基本方法可以分為以下幾種:(1)物理法。主要利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。例如利用物質密度的沉淀法和浮選法,沉淀法能夠除去水中相對密度大于1的懸浮顆粒,與此同時還能回收這些顆粒物,浮選法能夠除去乳狀油滴或相對密度近于1的懸浮物。(2)化學法。利用化學反應或物理化學作用回收可溶性廢物或膠體物質,例如,利用酸堿中和反應的中和法能夠中和酸性或堿性廢水,從而減輕廢水污染,利用物質可溶性的萃取法,能夠處理可溶性廢物,回收酚類、重金屬等。(3)生物法。利用微生物的生化作用處理廢水中的有機物。例如,生物過濾法和活性污泥法用來處理生活污水或有機生產廢水,使有機物轉化降解成無機鹽而得到凈化。
2廢水常見檢測方法
不同的廢水有不同的檢測方法,其實質還是立足于水質特征以及廢水處理工藝的結果。本文主要以工業廢水為對象,介紹兩種工業廢水的常見檢測方法,以下兩種檢測,都是測定廢水中有機物含量,主要利用水中有機物容易被氧化的特點,從而將水中組成復雜的有機物逐漸分辨,定量。(1)BOD檢測,即生化耗氧量檢測。生化耗氧量是對衡量水中有機物等需氧污染物質含量的指標,它的指標越高,這說明水中的有機污染物質越多,污染越嚴重。制糖、食品、造紙、纖維等工業廢水中有機污染物,可經好氣菌的生物化學作用而分解,由于在分解過程中消耗氧氣,故亦稱需氧污染物質。若這類污染物質排人水體過多,將造成水中溶解氧缺乏,同時,有機物又通過水中厭氧菌的分解引起腐敗現象,產生甲烷、硫化氫、硫醇和氨等惡臭氣體,使水體變質發臭。(2)COD檢測,即化學耗氧量檢測,它利用化學氧化劑通過化學反應,將水中可氧化的物質進行氧化分解,然后通過殘留氧化劑量來計算耗氧量,化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。它的數值越大,這說明水質污染程度越重。化學需氧量(COD)的測定,隨著測定水樣中還原性物質以及測定方法的不同,其測定值也有不同。目前應用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。兩者相互補充,存在不同。COD檢測更能精確地把握廢水中的有機物含量,測定時,花費的時間也較少,測定只需要幾個小時,不受水質限制,但是和BOD檢測相比,卻很難反映微生物氧化的有機物,從衛生學的角度直接闡釋污染程度,另外,廢水中還含有一些還原性無機物,它們在氧化時也需要消耗氧氣,所以COD還是會存在誤差。兩者之間存在聯系。BOD5的數值小于COD,兩者的差值大致等于難生物降解有機物量。相差越大,說明難生物降解的有機物含量越多,這種情況下,便不應當生物處理法。因此,可以將BOD5/COD的比值來判別該廢水是否適合采用生物處理法。一般BOD5/COD的比值,被稱為可生化指標,比值越小,越不適合采用生物處理;適合采用生物處理法的廢水,其BOD5/COD的比值一般認為大于0.3。
3廢水處理工藝和廢水檢測方法的關系
廢水處理工藝和廢水檢測方法之間存在緊密的聯系,廢水處理工藝和廢水檢測方法有著共同的基礎,廢水處理工藝和廢水檢測都關系到廢水處理的最終效果,兩者的關系具體表現在以下幾個方面;一方面,兩者都需要對廢水中的污染物質的成分進行判定,根據水質特征來選擇合適的廢水處理工藝和廢水檢測方法,分析廢水中的污染物質的物理特征、化學特性及生物特性等在廢水處理工藝和檢測上都十分重要,從上面的兩個部分可以知道,廢水處理的基本方法基本是按照廢水水質特征來進行劃分和進行,而在進行廢水檢測時,也需要弄清并消除其中物理、化學等干擾因素,在分析水質的基礎上,再結合其他相關要素,進行廢水的處理和檢測,從而達到凈化水質的目的。另一方面,廢水檢測需要選擇合適的處理工藝,廢水的處理工藝關系到廢水檢測結果,與此同時,廢水的檢測結果也影響到選擇的廢水處理工藝,例如,BOD5/COD的比值可以用來判別廢水是否適用于生物處理法。合理正確的廢水處理工藝能夠有效地降低廢水中的污染成分,廢水的處理質量得到保證,廢水檢測的結果也更容易達標,兩者之間的有效結合最終達到凈化水質,減輕環境污染的效果。
作者:李超 單位:譜尼測試集團江蘇有限公司
參考文獻:
[1]周新.廢水處理工藝對廢水檢測影響的探討[J].山東工業技術,2016(10).
[2]李青.白酒生產廢水處理工藝方案的選擇[J].釀酒科技,2014(09).
化學耗氧量的測定范文3
[關鍵詞]化學需氧量、重鉻酸鹽法、風冷消解、便捷、準確
中圖分類號:F407.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2013)36-0630-02
《水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》(GB11914-1989)是目前公認的測定結果較為準確可靠地檢測方法。但水樣的回流消解過程是一個溫度、時間控制較為嚴格的過程,掌握不好會使分析結果產生偏差。風冷消解法實現了各種水樣COD需加熱過程的化學分析消解功能,可根據需要自行調節各加熱孔的溫度和消解時間。
一、重鉻酸鉀法測定COD的方法原理
在強酸性溶液中,用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質,過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨標準溶液回滴。根據硫酸亞鐵銨的用量算出水樣中還原性物質消耗氧的量[2]。
二、 儀器
三、 試劑
稱取預先在120℃烘干2h的基準或優質純重鉻酸鉀12.258g溶于水中,移入1000mL容量瓶,稀釋至標線,搖勻。
㈡試亞鐵靈指示劑:稱取1.485g鄰菲啉(C12H8N2?H2O),0.695g硫酸亞鐵(FeSO4?7H2O)溶于水中,稀釋至100ml,貯于棕色瓶內。
㈢硫酸亞鐵銨標準溶液(c≈0.1mol/L):稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中,邊攪拌邊緩慢加入20mL濃硫酸,冷卻后移入1000ml容量瓶中,加入稀釋至標線,搖勻。臨用前,用重鉻酸鉀標準溶液標定。
標定方法:準確吸取10.00ml重鉻酸鉀標準溶液于500mL錐形瓶中,加入稀釋至110ml左右,緩慢加入30mL濃硫酸,混勻。冷卻后,加入3?滴試亞鐵靈指試液(約0.15mL),用硫酸亞鐵銨溶液滴定,溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點。
式中:C-------硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度(mol/L);
V-------硫酸亞鐵銨標準溶液的用量(ml)。
㈣硫酸一硫酸銀溶液:于500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀。放置l-2d,不時搖動使其溶解。
㈤硫酸汞:結晶或粉末。
㈥待測樣品
四、測定及計算
㈠取20.00?mL混合均勻的水樣(或適量水樣稀釋至20.00mL)置于300mL磨口的消解瓶中,準確加入10.00mL重鉻酸鉀標準溶液及數顆小玻璃珠或沸石,連接磨口回流冷凝管,從冷凝管上口慢慢地沿壁加入30mL硫酸-硫酸銀溶液,輕輕搖動消解瓶,使溶液搖勻,將連接好的消解瓶和冷凝管放入加熱孔,設置加熱回流時間為120min,加熱溫度為170℃,并按下對應的加熱控制按鍵(按鍵燈長亮),加熱孔通電進入加熱狀態,待溫度升至設定的溫度后,加熱控制按鍵燈呈閃爍狀態,加熱孔開始對樣品進行恒溫消解,同時按照設定的回流時間進行倒計時,直至倒計時為零,加熱孔自動停止加熱。
1.對于化學需氧量高的廢水樣,可先取上述操作所需體積1/10的廢水樣和試劑于15×150mm硬質玻璃試管中,搖勻,加熱后觀察是否成綠色。如溶液顯綠色,再適當減少廢水取樣量,直至溶液不變為止,從而確定廢水樣分析時應取用的體積。稀釋時,所取廢水樣量不得少于5ml,如果化學需氧量很高,則廢水樣應多次稀釋。
2.廢水中氯離子含量超過30mg/L時,應先把0.4g硫酸汞加入回流消解瓶中,再加20.00mL廢水(或適量廢水稀釋至20.00mL),搖勻。
㈡消解儀通過智能消解120min后自動降溫,冷卻后,用90ml水沖洗冷凝管壁,取下消解瓶。溶液總體積不得少于140mL,否則因酸度太大,滴定終點不明顯。
㈢溶液再度冷卻后,加3滴試亞鐵靈指示液,用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定,溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點,記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。
㈣測定水樣的同時,取20.00mL重蒸餾水,按同樣操作空白實驗。記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。
計算
式中:
C――硫酸亞鐵標準溶液的濃度(mol/L);
V0――滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液用量(mL);
V1――滴定水樣時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量(mL);
V――水樣的體積(mL)
8――氧(l/2)摩爾質量(g/mL)。
五、測定結果與分析
在同一實驗室,通過風冷和水冷兩種消解方法測定同一水樣中化學需氧量(見表1)10次,某地表水測定值的相對標準偏差(RSD)分別為2.4%、2.5%,某廢水測定值的相對標準偏差(RSD)分別為1.2%、1.0%。又對三個不同濃度標準樣品分別進行5次測定(見表2),測定結果均在標準樣品的控制范圍之內,標準樣品測試合格。由此可見,風冷法消解的精密度和準確度均達到GB11914-1989的相關要求。
六、注意事項
㈠對于化學需氧量小于50mg/L的水樣,應改用0.025mol/L重鉻酸鉀標準溶液?;氐螘r用0.01mol/L硫酸亞鐵銨標準溶液。
㈡應在儀器升溫之前加入硫酸-硫酸銀溶液,否則在溶液溫度過高時加入會引起消解瓶內試液飛濺,影響測定結果。
㈢由于儀器冷凝管較細,加入硫酸-硫酸銀溶液時可借助玻璃漏斗進行加液,但加液時應使硫酸-硫酸銀溶液沿冷凝管壁流下,防止直接滴入引起濺射,影響測定結果。
㈣設定加熱孔溫度為170℃,能使一般樣品在回流過程中保持微沸狀態。
㈤回流時蒸汽不超出冷凝管總長度的1/3為宜,否則測定結果偏低,可適當降低消解溫度。
㈥消解過程應在通風櫥或通風柜中進行,可提高風冷效果。
㈦消解瓶為直筒型,可直接進行滴定(無需轉移至錐形瓶),滴定時應充分搖勻,但不能劇烈搖動防止瓶內試液濺出水花影響測定結果。
七、風冷消解的特點和局限性
㈠節約了回流消解時的用電量
SXJ-01型COD智能消解儀采用單孔控溫、獨立加熱的模式進行回流消解,且每個加熱孔的最大功率僅150W,較傳統及類似裝置將極大的降低用電量,可有效的節約實驗成本。
㈡自動倒計時功能
儀器具有的自動倒計時功能,可有效的避免因忘記計時而造成結果的偏差,保證了對消解過程的嚴格控制,極大的提高了實驗的工作效率。
㈢氣冷代替水冷,節約水資源
SXJ-01型COD智能消解儀采用空氣冷凝方式進行冷凝,而傳統裝置則采用自來水進行冷凝,每分鐘冷凝用自來水約1500mL,消解兩小時約用水180L;若每天做一次COD測定,每年將消耗自來水約66噸,極大的浪費了寶貴的水資源。
㈣消解時間長,試劑用量大,二次污染較嚴重
風冷消解測定水中化學需氧量的方法相較于采用反相流動注射停流法[3]、原子吸收法、電化學法、化學發光分析法等[4]一些先進的分析方法,其消解時間長、試劑用量大、二次污染較嚴重的弊端依然存在。
八、總結
風冷智能消解儀集加熱、消解、冷凝、回流于一體,具有單孔控溫、空氣冷凝、省電節水、時間和溫度可自行調節、自動計時等優點,其實際地表水、廢水樣的分析結果和質控樣的分析結果與國標法基本一致,有較高的準確度和精密度。風冷法消解是測定水中COD的一種更為方便、節能、高效的方法。
參考文獻
[1] 《水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》(GB11914-1989)日期1989.12.25.
[2]《水和廢水監測分析方法(第四版增補版)》,2012.12.
化學耗氧量的測定范文4
【關鍵詞】露天煤場;損耗;自燃
1、概述
本公司煤場為露天煤場,從南至北分為四個條形布置,每個煤場有效堆煤長度340m,寬度35m,有效堆存面積共計47600m2,煤場理論總儲量為35萬噸,可以滿足3×650MW機組鍋爐設計煤種最大連續蒸發量時26天的耗煤量。201號斗輪堆取料機軌道南側設置一座干煤棚,長117.5m,寬80m,可儲存干煤約6萬噸,可以滿足3×650MW機組鍋爐最大連續蒸發量時4.5天的耗煤量。
2、煤場自燃損失及控制措施
據有估計,我國煤炭貯存過程中,因風損,雨損,自燃損失及管理不善造成的損失,每年達3000萬噸以上,直接經濟損失幾十億元。所以減少存煤損失,是燃料管理中一個很重要的課題。
2.1煤場自燃損失
煤場自燃損失是煤炭在煤場儲存過程中發生熱值損失最大的,本文重點介紹煤炭自燃的各個影響因素,并針對各影響因素采取措施,減少煤炭自燃的發生。
2.2燃煤自燃機理
煤的一種自燃屬性就是在儲存的過程中的氧化放熱。煤的自燃過程就是煤表面分子中各種活性結構物與氧發生物理吸附和化學反應,并放出熱量。如果該熱量不能及時散發,在煤堆中越積越多使煤的溫度升高,當溫度升高到一定值時就引發了煤的自燃。
2.1.2煤自燃的影響因素
煤自燃與煤的成分有很大關系,其中以煤的水分Mt、揮發份Vdaf、含硫S及顆粒度尤為重要。
1)煤的水分影響
通過試驗作出了煤中水分含量與吸氧量的關系圖(圖a、b、c、d)。圖a、b是煙煤的水分含量和吸氧量的關系圖,兩張圖中煤樣水分分別為3%~5%和10%~12%,圖c是褐煤的水分含量和吸氧量的關系圖,圖d是無煙煤的水分含量和吸氧量的關系圖。
從上圖可以看出,不同煤種出現吸氧量的高峰值對應含水量不同,但每個煤樣都會有兩個吸氧量的高峰點,主要因為在在較低含水量時煤的孔隙表面被水分子占據的面積小,有利于煤吸氧;而當含水量較高時有利于在煤的表面形成自由基2氧2水絡合物,吸氧量增加。說明干煤和濕煤都是比較容易自燃的。
2)煤的揮發份影響
采用油浴式煤低溫氧化實驗系統,利用液體比熱大、對流換熱系數大以及溫度分布更均勻的特點,對制備5種不同揮發份的煤樣(各煤樣揮發份如下表所示)以不同的速率加熱,測得的出口O2,得出各煤樣在各溫度下的耗氧速率,如圖所示:
可以看出,高揮發份與低揮發份煤樣之間的耗氧速率差值越大;圖 (b)則表明4,5號煤樣它們的揮發份相接近,其耗氧速率差距較小且變化趨勢相同。根據化學的能量守恒定律建立煤的放熱強度的計算公式可以推出,煤的揮發份越低,其放熱強度也越小;揮發份降低后,放熱強度隨溫度上升的變化會趨于平緩。
3)煤的硫份影響
絕大部分煤礦所產的煤中都含有硫元素,而煤體中硫元素多以FeS2的形式存在〔1-3〕,對煤的氧化都有一定的促進作用。
隨著溫度的升高煤樣的氧化反應越劇烈。當煤溫超過50℃,各煤樣的耗氧速率差距開始變大,煤樣含硫量的越高,相同溫度條件下耗氧速率越大,即氧化反應越劇烈。
4)煤的顆粒度的影響
實驗時先將煤樣在空氣中破碎,并篩分出粒度為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種粒度的煤樣,然后進行不同粒度煤樣的程序升溫實驗。
根據各種粒度煤樣在不同溫度時的氧氣體積分數,采用線性插值法,可得:煤溫分別為50℃、80℃、90℃、和110℃時,不同粒度煤樣耗氧速度和同溫度下混合煤樣實測的耗氧速度之比V0(T)/V0(T)ref與煤樣粒度和無量綱參考粒度之比d50/dref的關系為煤的粒度越大,其耗氧速度越小,也就是氧化反應越小,越不容易發生自燃。
2.1.3預防自燃措施
根據以上對于煤場自燃的影響因素的分析,制定相應的預防措施,控制燃煤在堆放過程中發生自燃。1)煤場堆取料主要原則是“分類存放、分區管理”,優先取用高硫低、高揮發份煤。根據季節控制在煤場堆放時間。2)高硫煤、褐煤、印尼煤等煤種開辟獨立堆放區域,以便取配煤時能合理安排;原則上二、三號場尾部為褐煤堆放區域。3)高揮發份、高硫煤種堆放時,控制堆煤高度和寬度,不宜過高過寬。4)嚴格執行煤場測溫制度,每班組負責一個煤場,每天對煤場各煤堆進行測溫,發現溫升變化較快煤種,優先安排取用。5)煤場排水系統應保持暢通,防止煤場嚴重積水,引發煤場自燃發生。
3、結束語
通過不斷探討研究,控制燃煤在煤場存儲過程中的自燃,不斷提高煤場的管理水平,創造更大的經濟效益。
參考文獻
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[3]何啟林,王德明.煤水分含量對煤吸氧量與放熱量影響的測定.中國礦業大學學報
化學耗氧量的測定范文5
有機物完全燃燒的兩個通式:
一. 有機物的質量一定時:
1.等質量的烴類物質(CxHy)完全燃燒的耗氧量與y/x 成正比。
2.有機物不論按何種比例混合,只要總質量一定,完全燃燒后有關量的討論
⑴當兩種有機物最簡式相同時有機物不論按何種比例混合,只要總質量一定
生成CO2的量總為恒量;
完全燃燒后 生成H2O的量總為恒量;
耗氧的量總為恒量。
⑵有機物不論按何種比例混合,只要總質量一定
當兩種有機物含C%相同時,完全燃燒后生成CO2的量總為恒量;
當兩種有機物含H%相同時,完全燃燒后生成H2O的量總為恒量.
⑶燃燒時耗氧量相同,則兩者的關系為:⑴同分異構體 或 ⑵最簡式相同
例1:分別取等質量的甲烷和A(某飽和一元醇)、B(某飽和一元醛),若它們完全燃燒,分別生成了物質的量相同的CO2 .則:
⑴A的分子式為_______;B的分子式為_______,
⑵寫出符合上述要求時,CH4和A、B的分子組成必須滿足的條件是__________(以n表示碳原子數,m表示氧原子數,只寫通式)。
解析:A、B中的碳的質量分數與甲烷中相同,⑴中A、B的分子式只要結合醇、醛的通式就可以求出答案。⑵的通式推導抓住每少16個氫原子增加一個氧原子即可。
答案:(1)A.C9H20O B.C8H16O (2)CnH4n-16mOm
二.有機物的物質的量一定時:
1..比較判斷耗氧量的方法
⑴.烴類物質(CxHy),由(x+ )大小決定。
⑵.若屬于烴的含氧衍生物,先將分子中的氧原子結合氫或碳改寫成H2O或CO2的形式,即將含氧衍生物改寫為CxHy?(H2O)n或CxHy?(CO2)m或CxHy?(H2O)n?(CO2)m形式,再按⑴比較CxHy的耗氧量。
2.有機物不論按何種比例混合,只要混合物總物質的量一定
當兩種有機物中碳原子個數相同時,完全燃燒后生成CO2的量總為恒量;
當兩種有機物中氫原子個數相同時,完全燃燒后生成H2O的量總為恒量。
例2:1molCxHy(烴)完全燃燒需要5molO2,則X與Y之和可能是
A.X+Y=5 B.X+Y=7 C.X+Y=11 D.X+Y=9
解析:根據烴燃燒通式可知,1molCxHy的耗氧量為(x+ ) mol,則x+ =5即:y=20-4x討論可知,當x=3,y=8時合理,答案為C。
例3:有機物A、B只可能是烴或烴的含氧衍生物,等物質的量的A和B完全燃燒時,消耗氧氣的量相等,則A和B的分子量相差不可能為(n為正整數)
A.8n B.14n C.18n D.44n
解析: A中的一個碳原子被B中的四個氫原子代替,A和B的分子量相差8的倍數,即答案A. 如果A和B的分子組成相差若干個H2O或CO2 ,耗氧量也不變,即分別對應答案C和D。答案為B。
三.有機物完全燃燒前后氣體體積的變化
1. 氣態烴(CxHy)在100℃及其以上溫度完全燃燒時氣體體積變化規律為 y=4,燃燒前后體積不變,V=0
烴分子中氫原子數 y>4,燃燒前后體積增大,V0
y
2.氣態烴(CxHy)完全燃燒后恢復到常溫常壓時氣體體積減小了(1+ )
例4:120℃時,1體積某烴和4體積O2混和,完全燃燒后恢復到原來的溫度,壓強體積不變,該烴分子式中所含的碳原子數不可能是
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
解析:要使反應前后壓強體積不變,只要氫原子個數可以等于4并保證能使1體積該烴能在4體積氧氣里完全燃燒即可。答案:D
例5:兩種氣態烴以任意比例混合,在105℃時1 L該混合烴與9 L氧氣混合,充分燃燒后恢復到原狀態,所得氣體體積仍是10 L.下列各組混合烴中不符合此條件的是
(A)CH4 C2H4 (B)CH4 C3H6 (C)C2H4 C3H4 (D)C2H2 C3H6
解析:反應前后氣體體積不變,則原混合物平均分子組成中H原子個數為4,因烴以任意比混合,所以每種烴分子中H原子個數均為4。
答案:B、D
3.液態有機物(大多數烴的衍生物及碳原子數大于4的烴)的燃燒,如果燃燒后水為液態,則燃燒前后氣體體積的變化為:氫原子的耗氧量減去有機物本身提供的氧原子數目 。
例6:取3.40只含羥基、不含其他官能團的液態飽和多元醇,置于5.00L的氧氣中,經點燃,醇完全燃燒.反應后氣體體積減少0.560L ,將氣體經CaO吸收,體積又減少2.8L(所有體積均在標況下測定)。則:3.4醇中C、H、O的物質的量分別為:C____; H______; O_______;該醇中C、H、O的原子個數之比為___________。
解析:設3.40醇中含H、O原子的物質的量分別為x和y 則:
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聯解可得:x=0.300mol y=0.100mol 進而求得原子個數比。
化學耗氧量的測定范文6
一、黑白瓶測實際光合量的原理
黑白瓶法,即氧氣測定法,多用于水生生態系統初級生產量的測定。用三只玻璃瓶,其中一只用黑膠布包上,再包以錫箔,從待測的水體深度取水,保留一瓶(初始瓶)以測定水中原來的溶氧量,其余兩瓶(黑、白瓶)再放回待測深度的水中。黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能進行呼吸作用,因此黑瓶中的溶氧量就會減少。而白瓶完全被曝曬在光下,瓶中的浮游植物可進行光合作用,因此白瓶中的溶氧量一般會增加。根據初始瓶、黑瓶、白瓶溶氧剩余量,即可求得凈初級生產量(=凈光合量)、呼吸量、總初級生產量(=實際光合量)。一般適用于湖泊、水庫、池塘等靜水水體以及水流緩和的河流水域中初級生產量的測定。
二、考查視角歸類分析
視角1:以圖表為載體,考查圖文轉化及數據處理能力
例1 采用黑白瓶法(黑瓶外包黑膠布和錫箔以模擬黑暗條件;白瓶為透光瓶)測定池塘各深度24小時內的平均氧氣濃度變化,結果如下表,則該池塘一晝夜產生氧氣的量是( )
A.8g/m3 B.14g/m3
C.22g/m3D.32g/m3
【解析】本題以表格為載體考查考生對凈光合作用、呼吸作用、實際光合作用的理解以及數據的分析能力。池塘一晝夜產生氧氣的量,實質上指的是各水層一晝夜產生的氧氣量的總和。產生的氧氣量,就是光合作用總量=白瓶中氧氣增加量+黑瓶中氧氣減少量。對于水深5m至水底范圍內的生物來說,無論有無光照,黑瓶和白瓶中氧氣的變化量都是相同的,說明此范圍水域內的生物不進行光合作用。故該池塘一晝夜產生的氧氣量為水深在1~4m范圍內的生物產生的氧氣量。由題表可知,水深在1~4m范圍內生物產生的氧氣量分別是9g/m3、7g/m3、4g/m3、2g/m3,總計22g/m3。
【答案】C
變式1 某同學研究甲湖泊某深度的水體中生物的光合作用和有氧呼吸。具體操作如下:取三只相同的透明玻璃瓶a、b、c,將a玻璃瓶瓶體先包以黑膠布,再包以錫箔。然后,用a、b、c三只玻璃瓶從待測深度的水體中取水,測定瓶中水的氧氣含量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測深度的水體中,經24小時取出,測定兩瓶中水的氧氣含量,結果如下圖所示。則24小時待測深度的水體中,生物光合作用和有氧呼吸情況的有關描述正確的是( )
A.24小時待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是Vmol/瓶
B.24小時待測深度水體中生物光合作用實際產生的氧氣量是Kmol/瓶
C.24小時待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(K-V)mol/瓶
D.24小時待測深度水體中生物光合作用實際產生的氧氣量是(K-V)mol/瓶
【解析】本題以柱狀圖為載體考查考生數形結合及圖文轉化能力。由題干及柱狀圖分析可知,c瓶中的氧氣含量W為初始氧氣量,a瓶中的氧氣量V為進行24小時有氧呼吸后剩余氧氣量,b瓶中氧氣量K為24小時經過光合作用和呼吸作用后瓶中的氧氣量,即呼吸消耗氧氣量=W-V,K-W=凈光合量,24小時待測深度水體中生物光合作用實際產生的氧氣量是(K-V)mol/瓶。
【答案】D
變式2 用等體積的三只玻璃瓶甲、乙、丙,同時從某池塘水深0.5m處的同一位置取滿水樣,立即測定甲瓶中的氧氣含量,并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶,分別測定兩瓶中的氧氣含量,結果如下表(不考慮化能合成作用)。有關分析合理的是( )
A.丙瓶中浮游植物細胞產生[H]的場所是線粒體內膜
B.在一晝夜內,丙瓶生物細胞呼吸消耗的氧氣量約為1.1mg
C.在一晝夜后,乙瓶水樣的pH比丙瓶的低
D.在一晝夜內,乙瓶中生產者實際光合作用釋放的氧氣量約為0.4mg
【解析】本題考查光合作用和細胞呼吸的相關知識,意在考查考生能否運用所學知識與觀點,通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理,進而做出合理的判斷或得出正確結論的能力。本實驗中氧氣含量甲瓶-丙瓶=1.1mg,可表示一晝夜該瓶中生物細胞的呼吸量;乙瓶-甲瓶=0.7mg,可表示一晝夜乙瓶中生物釋放的氧氣量,因此乙瓶中生物實際光合作用產生的氧氣量=1.1+0.7=1.8mg,B項正確,D項錯誤;丙瓶中浮游植物細胞產生[H]的場所有細胞質基質、線粒體基質,A項錯誤;一晝夜后,乙瓶水樣中的CO2含量下降,因此其pH上升,而丙瓶中只進行細胞呼吸,CO2含量上升,pH下降,乙瓶水樣的pH比丙瓶的高,C項錯誤。
【答案】B
【備考建議】上述變式都是以數學模型的形式考查考生圖文轉化能力和提取信息以及數據處理和分析能力。在每年的高考題中,都會涉及光合作用與細胞呼吸這一主干知識的考查,一方面要加大該部分內容的復習力度,另一方面要變換形式加以強化訓練,幫助考生掌握解題技巧以攻破這一難點??忌龅奖砀耦}或柱狀圖,一定不能著急,先找到題干中的重要信息進行轉化,如:“黑瓶=只呼吸”“白瓶測得量為光合產生量與呼吸消耗量的差值”,再將具體數值代入即可得出答案。即黑瓶測得的數據=呼吸作用消耗的氧氣剩余量;白瓶測得的數據=凈光合作用;對照瓶用來消除實驗誤差;放置于同一水樣深度一定時間后,測得各瓶的氧氣含量變化,求初級生產量,即真光合作用量(光合作用總量)=白瓶中氧氣增加量+黑瓶中氧氣減少量。
視角2:以探究實驗為依托,考查實驗設計及推理分析能力
例2 測定水生生態系統的總初級生產量可采用黑白瓶法,方法如下:
第一步:用化學滴定法或電子檢測器測定池塘中某一水層的溶氧量,記為a。
第二步:從池塘的同一水層取水樣,裝在一黑一白一對樣瓶中并密封。白瓶是透光瓶,黑瓶是不透光瓶。將這對樣瓶放回原水層。
第三步:24h后取出樣瓶,再次用化學滴定法或電子檢測器測定黑瓶和白瓶中的溶氧量,分別記為b和c。
第四步:數據分析。
(1)請用上述字母回答,總初級生產量為。
(2)在一次實驗中,早春季節測量某溫帶落葉林中的一個淡水池塘的凈初級生產量(總初級生產量除去生產者自身的呼吸量,即為凈初級生產量),結果如右圖所示:
從曲線可以看出,隨水深增加,凈初級生產量呈下降趨勢,A~B段數值大于0,表明該段;若一個生態系統較長時間處于C點所示狀態,則該系統(填“能”或“不能”)處于穩定狀態。
(3)取水樣2L,搖勻后等量分裝在黑、白兩只瓶中。測得12h內黑瓶氧氣下降量為2mg,1天內白瓶氧氣增加量為6mg,不計溫度影響,則一天內藻類實際產氧量為 mg/L。
【解析】本題以黑白瓶測氧量的實驗設計及曲線呈現形式考查光合作用與細胞呼吸的原理及相互關系,難度較大。(1)(a-b)為呼吸消耗氧氣量;(c-a)為凈光合量;總初級生產量=凈光合量+呼吸消耗量=(c-a)+(a-b)=c-b。(2)曲線中隨水深增加,光照強度減弱,凈光合量減少;當水深為25m時凈光合量為0(C點時),即光合作用產生的氧氣量等于呼吸消耗的氧氣量;若長期處于凈光合量為0的狀態,則不利于生態系統的穩定。水深淺于25m,即A~B段光合作用產生的氧氣量大于呼吸作用消耗的氧氣量。(3)呼吸消耗氧氣的速率為2/12mg/L?h,白瓶中氧氣增加速率即凈光合速率為6/24mg/L?h;實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率=6/24+2/12=10/24mg/L?h,即24小時(1天)內藻類實際產氧量為10mg/L。
【答案】(1)c-b (2)光合作用大于呼吸作用 不能 (3)10
變式1 某研究小組從當地一湖泊的某一深度取得一桶水樣,分裝于六對黑白瓶中,剩余的水樣測得初始溶解氧的含量為10mg/L,白瓶為透明玻璃瓶,黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下,24小時后實測,獲得六對黑白瓶中溶解氧的含量,記錄數據如下:
(1)黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是;24小時內該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的O2量為mg/L。
(2)當水層光照強度為c時,24小時內白瓶中植物產生的氧氣量為mg/L。光照強度至少為(填字母)時,該水層產氧量才能維持生物正常生活耗氧量所需。當光照強度為(填字母)時,再增加光照強度,瓶中溶解氧的含量也不會增加。
【解析】由于初始氧氣量為10mg/L,黑瓶溶氧量一直為3mg/L,隨著光照強度的增加呼吸消耗氧氣量不變均為7mg/L;在其他各光照強度下根據白瓶中凈光合生成量可求得真光合生成氧氣量,見下圖:
【答案】(1)黑瓶中植物不能進行光合作用產生氧氣,而生物呼吸消耗氧氣 7 (2)21 a d
變式2 為了調查太湖是否有自養生物存在,及其產氧量能否維持本層水體生物呼吸耗氧所需,可用黑白瓶法測定該水層生物晝夜平均代謝率來判定。白瓶為透明玻璃瓶,其水體溶解O2的晝夜變化值為水中生物光合作用產生的O2與呼吸消耗的O2的差值(以WDO表示);黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶,瓶中水體溶解O2的晝夜變化值為水中生物呼吸消耗的O2(以BDO表示)。請完成下列實驗。
(1)實驗步驟:
①用采樣器取該層水樣,分別注滿500mL黑、白瓶并密封,剩余水樣測;
②將黑、白瓶;
(2)設計記錄所測數據的表格。
(3)預測實驗結果并分析。
【解析】實驗的檢測指標是密封在黑、白瓶中水體的溶氧變化值,而要得出此值就必須先測得水體的初始溶氧量和24小時后瓶中溶氧量,設計實驗步驟和數據記錄表格如下。要探究的問題即反應指標有兩個:該水層是否有自養生物,若有自養生物,其產氧量能否滿足本層水體生物呼吸作用消耗的氧氣量。
【答案】(1)①初始溶解氧濃度 ②掛回原水層 ③24h后取出黑、白瓶并測量溶解氧濃度
(2)黑、白瓶溶解氧濃度變化記錄表(mg/L)
(3)若WDO-BDO>0,則有自養生物;若WDO-BDO=0,則無自養生物;若WDO≥0,則該水層產氧量能維持生物耗氧量所需。
【備考建議】上述習題都是以實驗設計形式考查考生實驗探究及推理分析能力?!犊荚囌f明》中明確指出要注重實驗探究以及獲取信息能力的考查。在平時的備考中,教師一方面要多角度精心挑選試題,訓練考生熟練的應試能力;另一方面在講解習題時要更加注重“解題切入點”“解題技巧”的滲透。考生首先要熟練掌握光合作用及細胞呼吸的基本原理,始終把握“凈光合量=總光合量-呼吸量”這一基本解題策略;其次在遇到此種類型的習題時,在認真分析題意的基礎上,將題干中的有效信息進行有機結合;最后將探究實驗中測得的數據進行歸納整理,找出哪些是總光合數據,哪些是呼吸作用的數據,代入即可求得。
同步訓練
1.采用黑白瓶法測定池塘群落各深度一晝夜代謝的平均氧濃度變化,結果如下表。請據表分析,該池塘單位體積內一晝夜制造的氧氣量和消耗的氧氣量分別是( )
A.7,11B.13,11
C.7,6D.13,6
2.某同學為研究某池塘(溶氧充足)中2米深處生物的光合作用和有氧呼吸,設計了黑白瓶實驗:取三只大小相同、體積適宜的透明玻璃瓶,分別標號1、2、3,其中1號瓶用錫箔紙包住遮光。用三只瓶子在池塘2米深的相同位置取滿水,測3號瓶的溶氧量,記為a。然后將1、2號瓶放回取水處,24h后取出,測1、2號瓶的溶氧量記作b、c。下列不正確的是( )
A.c-b可用來表示該處植物24h的光合作用凈值
B.c-b可用來表示該處植物24h的光合作用總值
C.如果沒有3號瓶,不能測出該處生物24h內呼吸作用氧氣的消耗量
D.如果沒有3號瓶,也可以計算出該處生物24h內光合作用產生的氧氣量
3.生態學家研究了美國Mendota湖的能量流動,得到如下表數據(單位:kJ/cm2?y)。
以下是獲得表中數據的某些測定方法。
黑白瓶法:取水樣分2等份,密封在可透光瓶子內。1份遮光,1份透光。將樣本放回取樣處水層中。一定時間后,測其O2和CO2含量的變化,以數據推算樣本中生物的光合作用量和呼吸作用量。
葉綠素測定法:取一定體積水樣,過濾獲得浮游生物,用丙酮提取其中葉綠素,用分光光度計測定葉綠素濃度,以此計算得浮游植物生物量。
在獲取表中數據時,以下做法能得到準確數據的是( )
A.黑白瓶法測各水層光合作用和呼吸作用量,據此推算浮游植物生物量和呼吸量
B.葉綠素測定法直接測得各水層浮游植物生物量,取其平均值為浮游植物生物量
C.兩法合用測得各水層光合作用量和植物生物量,據此推算動物攝食量
D.黑白瓶法測得CO2產生量,據此推算分解者分解量
4.下圖是采用黑白瓶法測定某池塘夏季各深度24小時內的平均氧濃度變化曲線,縱軸表示水池深度,橫軸表示瓶中O2的變化量(g/m2?h),請回答下列問題。
(1)光照適宜時,水深2m處每平方米的生產者一小時制造的O2約為g。
(2)水深3m時,該層自養生物產生的氧氣為g/m2?h;水深1m時光合作用產生的氧氣為g/m2?h。
【參考答案】
1.B
2.A 【解析】3號瓶溶氧量a為3只瓶中的初始溶氧量。1號瓶遮光只進行細胞呼吸,故(a-b)表示24h細胞呼吸耗氧量,故C項正確。2號瓶進行光合作用和細胞呼吸,其呼吸強度和1號瓶相同,由于24h后2號瓶溶氧量為c,則1號瓶和2號瓶的溶氧量的差代表24h光合作用的實際產氧量,為(c-b),故B項正確,A項錯誤。3號瓶起到計算細胞呼吸耗氧量作用,該處生物24h內光合作用產生的氧氣量可直接通過1、2號瓶就能計算,故D項正確。