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化學研究方法范文1
中圖分類號:G424.31 文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2012)26-0201-05
實驗是化學這一學科的基礎,全日制義務教育明確規定了化學學科的課程標準,即讓學生有更多的機會積極主動地體驗探究的過程。在初中化學的教學中,探究式教學發揮著舉足輕重的作用。探究性實驗教學有利于學生更好地理解學科知識,掌握基本實驗技能;有利于增強學生在教學活動中的主體地位;有利于提高學生分析以及解決問題的能力;還有利于培養學生實事求是的可貴品格。在實際教學過程中,針對如何充分發揮實驗作為教學載體的優點問題,筆者提供以下幾點對策。
一、創設化學問題情境,引導實驗探究學習
發現問題是探究的最初動機,但教師結合學生的心理特征,創設適當的問題情境,從而引發學生進行探究學習的動機[1]。教師在進行教學活動時,可以把晦澀難懂的新知識和以往的舊有知識建立一定的聯系,使得學生的知識框架具有穩定性和連貫性,同時,學生對新知識也會更加容易理解和把握。如在講解CO2這一氣體時,可以聯系氧氣的特征和實驗制取過程。此外,教師還應當把化學和日常生活聯系在一起,讓學生學以致用。又如在進行空氣中的氣體教學中,教師可以提問讓學生進行探究實驗:大家都知道空氣中CO2的含量占總氣體體積的0.03%,那么這個數值會改變嗎?在什么情況下會發生改變?又如,在教學“澄清石灰水變渾濁”這一實驗中,教師可以發問:CaCO3與HCL的化學反應產生的CO2會使石灰水變渾濁,那么生活中常見的水垢主要成分是碳酸鹽嗎?有什么妙招可以去除水垢嗎?在小組探究交流后,學生們的答案會是豐富多彩的,通過這種教學方式,學生的學習能力會進一步提升,發現和解決問題的能力也會更上一層樓。
教師還應當結合教學實際,不斷革新教學方式,突破傳統教學的枷鎖。實踐是檢驗真理的唯一標準,教師要鼓勵學生質疑教師或課本。在質疑中引導學生大膽推測嘗試并進行自主探究,然后對實驗結果學生交流經驗感想,最后教師作出總結并肯定實驗中的閃光點,指出實驗中需要改進的不足之處。這種開放式的教學會使得學生的思維活躍、興趣濃厚,為學生形成科學的求知態度打下了良好的基礎。
二、充分利用教材,培養學生發散思維
首先,教材是不可或缺的根源,教師要善于結合實驗挖掘教材,讓學生在理解課本知識的同時探尋新的知識領域。初中學生正處于身體和心理發育期,教師要注重培養學生的發散思維和創新能力,從而有效提高學生對實驗的興趣和銳意探索的求知精神。在實驗教學中,教師還應當注重因材施教,適當表揚在實驗中有創新想法的學生并鼓勵學生發散思維,多方位多角度地思考實驗的路徑,引導學生探尋更深層次的知識[2]。如針對教學中“CO2的制取”這一實驗時,教師可以設置幾個問題引發學生的思考和進一步的動手實驗:(1)你認為CO2的裝置設備可以用來制取哪些氣體?試著用實驗證明你的猜想。(2)在整個實驗過程中,我們需要注意哪些事項?實驗關鍵的步驟是什么?(3)在實驗室如果沒有石灰石,我們該用什么代替,才能保證實驗的順利進行?(4)對于制取CO2,你有什么更好的想法?
最后,在實驗教學的過程中,要注重發揮學生的主體地位,教師應減少演示實驗的時間,留更多的時間讓學生進行分組實驗。通過小組合作探究,為學生提供了發散思維和創新的空間,充分調動了學生的積極主動性,又可以提高學生的團隊合作能力和探究問題的能力。如在“溶液的導電性”這一實驗中,教師可以這樣安排教學活動:首先,給每個小組分發相應的儀器和藥品。其次,教師在講解相應的注意事項后讓各個小組擬定各自的實驗方案。第三,讓各個小組按照擬定的方案操作實驗,教師給予學生一定的指導幫助。第四,各個小組共同討論交流實驗成果,教師進行最后總結,對于疑難問題可讓學生進一步實驗操作,探究出答案。
三、注重氛圍的營造,引發學生探究興趣
興趣是學生學習不可缺少的動力源泉,實驗探究性學習的出發點是要發揮學生在教學活動中的主體地位,把“要我學”轉換為“我要學”,這對于教學過程將會是一種質上的改變。實驗探究就是要激發學生求知的欲望,充分發揮自身的主觀能動性,進行自主探究、合作探究等多種形式的實驗探究模式[3]。此外,實驗探究還應當注重化學知識的整體性,把各個分散的知識點有機融為一體,成為知識鏈條。
當然,探究氛圍的營造對實驗探究教學有著至關重要的作用,它能激起學生探究的欲望,保證探究實驗的效果。如在教學“燃燒的條件”時,可以實行以下實驗步驟。(1)教師在教學中可以首先提出問題:日常生活中燃燒是很常見的,那么你認為燃燒的條件有哪些呢?(2)學生會根據生活經驗和所學知識進行猜想,可分為三類。第一類:認為要有能夠燃燒的物體。第二類:認為要達到一定溫度才能燃燒。第三類:認為要有足夠的氧氣。教師這時可引導學生動手實驗,探究燃燒的條件是否必須具備以上三個要素,是否還有其他必備條件。(3)讓學生分小組解決問題,教師應當在旁指導。(4)小組相互討論實驗的現象和結果并交流心得,相互指出紕漏和不足的地方,教師最后總結:燃燒的條件必須具備可燃物、空氣或氧氣、溫度達到著火點,三者缺一不可[4]。教師還應當利用學校的資源,如圖書館、多媒體等,確保實驗探究的順利進行。
化學研究方法范文2
一、組織小組合作學習
新課改提倡學生進行自主、探究、合作的學習方式。合作學習是相對于班級授課制而言的。很多時間,在課堂上都是教師講,學生聽,即便讓學生發言,也只能針對個別的同學,多數學生都沒有參與教學活動的機會。教師的教占了主動,學生學習被動,不能獲得最大的教學反饋。教師組織學生進行小組合作學習,讓全體學生參與進來,布置一個學習任務,大家集體來解決。在小組學習中,學生沒有任何心理顧忌,即使說得不對也不會擔心在全班學生面前出錯,大家你一言、我一語,每個人的思維角度不同,互相取長補短,從中能看到自己學習中的差距和不足。在思維碰撞中激發靈感的火花,激發了學習的興趣,課堂學習氣氛活躍,提高了學習效率。
學生進行合作學習時,教師要把盡可能多的寶貴的課堂時間用于學生間的互動,而不是宣讀書本內容。教師憑借對學生的了解,把學生分成合適的學習小組之后,需要重新組織教學內容,以打破傳統的教學順序,這個目標也可以通過選擇與教學內容相關的其他知識來實現。學生在小組合作學習的同時,教師不能袖手旁觀,要參與到學生中去,聽聽他們的發言,及時發現他們對知識的掌握程度和存在的問題。
二、指導學生養成良好的學習習慣
教師在教學中總是一味地把知識灌輸給學生,學生學到的是死知識,離開教師和書本就手足無措,遇到考試中的新題型,就不知如何作答,學習成績自然不好。因此,教師要從教知識轉為教學生學知識,讓學生具備自主學習的能力,達到教是為了不教的目的。讓學生學會學習,教師就要給予學法的指導,培養學生良好的學習習慣。
1.養成課前預習的習慣
課前預習對于學生來說是非常重要的,尤其是對新課的預習,是必不可少的環節。教師要指導督促學生做好課前預習,包括教材預習,學案使用等。有效的預習可以使學生在聽課時有的放矢,能抓住重點,從而達到攻克難點的目的,提高了學習效率。在預習中,學生要對教材內容全面地了解,弄清知識的大概,找出自己的不懂之處,也可以自己試著去解決。這樣,在課上聽講時,就能有的放矢,根據預習的掌握情況,選擇聽講的重點,提高聽課的效率。預習是學習的準備,為學生在課上學習打好了心理基礎,學生不會因為忙著聽講,顧不上記筆記,或者忙著記筆記,跟不上教師的講,缺乏了課上對知識的理解過程。相反,學生對知識進行了預習,課上就能集中注意力聽講,及時探究思考,跟上教師的思路,當堂就能掌握知識。課前預習鍛煉了學生的自學能力,讓學生知道如何預習。預習不是盲目地把教材內容過一遍,而是讓學生學會梳理知識,學會思維。這就培養了學生的自主學習能力,相應的閱讀、質疑、分析等綜合能力得到提高,使他們學會學習。
對學生的預習情況,教師要做好指導和調控,這樣才能起到督促、引導的作用,讓學生的預習有實效。例如,教師給學生列出預習提綱,讓學生按照提綱進行預習,教師課上檢查預習效果,漸漸地培養了學生的預習習慣。對于預習中的問題,學生能看得懂,就提倡學生先自己解決,如果有不理解的,教師要給予點撥。例如,學生剛學習化學時,對分子的性質會感覺很抽象,教師就適當給予點撥及深入淺出的講解。對于課本上沒有涉及的隱形知識,學生無法看透的內容,教師在課上要加以補充。
2.課堂學習的好習慣
課堂上指導學生要力爭做好“五到”,即“眼到”“耳到”“手到”“口到”“腦到”。一個會學習的學生必須要用好課堂有效的時間,只有將知識理解于課內,才能靈活應用于課外。
3.養成課后鞏固的好習慣
復結是對課堂學習的鞏固和提高,是學習的重要環節。復習包括兩方面的內容。一是記憶性的復習,即對基礎知識的回顧;二是應用性的復習,即課后練習題。第二種類型的復習是建立在記憶的基礎之上的,是對基礎知識的應用。所以,教師應要求學生在復習時要做到從基礎著手,一步一個腳印,踏踏實實地搞好自己的學習。
三、重視實驗教學
化學是一門以實驗為基礎的學科,教師在教學中要搞好實驗教學?;瘜W的教材內容不是靠教師講就能讓學生明白的,一些化學現象、定理只有通過實驗讓學生自己感受、自己看到,才能真正地把知識內化理解。
在現實的教學實際中,許多學生對實驗很感興趣,覺得好奇,但在觀察實驗時不夠仔細和深入,甚至于停留在看熱鬧的低級階段,沒有形成良好的觀察品質。因此,在化學實驗過程中,教師要注意適時引導學生,激勵他們設疑,引發想象,在條件允許的情況下,盡可能改演示實驗為學生實驗,引導激發學生多做實驗,開放實驗室,適當布置家庭小實驗等等,使學生多實驗、多體驗、多觀察。
化學實驗的原理、裝置、操作等方面總有規律可循。因此,教師在講解實驗時,向學生分析每一類實驗的設計原理和內容要求,再指導學生進行“想象實驗”,然后做演示實驗或觀看實驗錄像。在此基礎上,師生通過分析、對比,共同總結出這類實驗的規律,以期達到觸類旁通、舉一反三的目的。通過對實驗進行總結,闡明化學實驗規律和注意事項,來指導學生解題。
化學研究方法范文3
關鍵詞:地球化學勘查;基本原理;應用;
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:
當前,地球化學不僅成功解決了特殊景觀區的找礦勘查,而且促進了我國地球化學勘查朝著環境調查方向的發展,同時開創了資源勘查與環境地球化學勘查的新局面。
1 地球化學勘查技術的基本原理
所謂的“地球化學勘查”指的是通過測量某些地區的自然物質中的不同元素的含量,研究其地理分布的規律,然后進行找礦,對礦產進行預測,進而給其他領域提供地球化學基礎資料。地球化學勘查的最主要的方法是測量水系沉積物,水系沉積物的測量能夠以少數采樣點上的信息為基礎,遙測到匯水域中的礦產信息,進而給地質研究和資源勘查提供可靠的地球化學勘查信息,最終實現尋找到新礦產的目的。
2 地球化學勘查新技術在森林沼澤區的應用
在我國的森林沼澤區,廣泛存在的有機質是影響地球化學勘查的主要因素。森林沼澤區的有機質對元素有著非常大的吸附作用,導致很多元素都發生了地表富集的狀況。同時,由于不同地區、不同位置的有機質的分布情況是不一樣的,水系沉積物中的地球化學規律在一定程度上非常容易發生畸變,最終誤導了地質找礦工作。地球化學勘查的新技術不僅能夠有效消除有機質對水系沉積物測量的干擾,而且能夠給景觀區的找礦工作提供可靠的地球化學資料。與此同時,地球化學勘查的新技術操作簡單,很容易在不同地區得到廣泛的推廣。
3 地球化學勘查新技術在半干旱、干旱地區的應用
我國的干旱、半干旱地區主要分布在青藏高原的邊緣地帶,地勢陡峻,高差較大,區內水系發育良好,常見具有地表徑流,其中地表徑流的水源主要來自山體的冰雪融化。干旱、半干旱地區的沉積物多是較粗的沙礫。
水系沉積物的測量工作雖然能夠通過采樣來控制匯水區的礦產資源信息,但是在干旱、半干旱地區,由于沉積物中混入了大量的風積物,因此需要首先截取粒級,將風積物的影響排除,然后才能夠得到科學的、可靠的地球化學信息。在我國的干旱、半干旱地區,地球化學勘查新技術的應用經歷了數年的經驗,實踐證明,這項新技術是一項符合景觀特點的行之有效的勘查方法。當前,有的地區受到河流劇烈的切割和強烈的沖刷,通常會出現幾米到十幾米的基巖河道,在這樣的條件下,礦物的采樣工作的難度會非常大,如果將采樣的密度降低,以此來控制匯水區,能夠有效達到區域化學勘查工作的各項要求。
4 地球化學勘查新技術在湖沼丘陵區的應用
湖沼丘陵區的水系多是樹枝狀和羽狀,這樣的水系分布特點給地球化學勘查的采樣奠定了堅實的基礎。我國的湖沼丘陵區的降水具有陣發性,而且水系沉積物有著水流沖刷的接力性,通過研究水系沉積物中礦元素的遷移規律得知,在中小型的礦床下形成的水系沉積物發生異常的可能性較差,而且規模相對較大。因此,地球化學勘查取樣的介質使用水系沉積物最為合適,不僅能夠遙測到采樣控制點在區域的礦產信息,而且能夠給地質研究和資源勘查提供有用的地球化學信息。
地球化學勘查新技術在湖沼丘陵區的應用,可以有效的消除風成砂,或者是有機質對水系沉積物測量的干擾,而且能夠反映出相關區域的礦質元素分布規律,給其他區域的礦產資源勘查提供可靠的礦產信息。地球化學勘查新技術不僅操作簡單,而且非常適用于大面積的推廣。
5 多目標地球化學勘查技術在覆蓋區的應用
我國的地質覆蓋區主要集中在中東部的經濟相對發達的地區,比如東北平原、華北平原、四川盆地、河套平原等。多目標地球化學勘查是基礎地質調查的工作之一,其研究對象主要是平原、湖泊、盆地,以及各種生態系統,比如森林生態系統、淺海生態系統、道路生態系統等。多目標地球化學勘查,首先要獲取高精度的地球化學數據,查清楚被測區的礦元素的化學分布特點,及分布規律;其次,相關工作人員要精心繪制被測區的的相關地球化學圖,要及時對重要異常進行科學有效的處理;最后要為環境、生態等各個領域的礦產開發提供相關的資料信息,為其發展奠定堅實的基礎。
多目標地球化學勘查是把土地圈視為核心來對地球系統進行評價,是將巖石、土壤、大氣、生物等匯成一個整體。土地圈是地球系統中的一個部分,不僅記錄巖石圈、水圈等信息,而且能夠為多目標地球化學勘查的發展奠定基礎。多目標地球化學勘查以元素的循環原理為基礎,以土壤圈和生物圈等的礦元素分布為分析任務,對地球系統進行科學周密的研究。地球化學勘查能夠發現影響社會經濟發展的重要生態問題,而且能夠運用新技術解決其存在的問題,為經濟與社會的發展提供地球化學的方式方法。
例如,周庵銅鎳礦位于河南省南陽市唐河縣南部。含礦超基性雜巖侵位于中新元古代變質地層,蝕變強烈。鉑族一銅鎳礦體呈似層狀產于超基性巖體之內接觸帶的強蝕變殼內,并主要位于巖體頂部和底部,屬巖漿期后熱液作用形成。巖體埋藏較深,被第四系農田土壤所覆蓋,巖體頂界距地表400m以下。使用微粒分離和活動態提取,在含礦隱伏巖體與圍巖接觸帶獲得清晰的環狀異常,與礦體分布相對應(圖1)。這種環狀異常可以解釋為:C1)礦體環繞巖體與地層的接觸帶分布;(2)地氣流在巖體與圍巖接觸帶部位具有最大的氣體通量,氣體攜帶礦石中納米銅微粒垂直向地表遷移,遷移至地表后一部分納米顆粒仍然滯留在氣體里,另一部分被土壤地球化學障所捕獲形成環狀異常。
圖1河南南陽周庵隱伏銅鎳礦環狀異常
6 深穿透地球化學技術在隱伏區的應用
當前,隨著我國勘查技術的發展,以及礦產勘查程度的不斷提高,找到新礦床的幾率越來越小,因此,隱伏區成為發現礦床的可能性最大的地方。廣義上的深穿透地球化學勘查技術主要包括物理分離技術、電化學測量技術、選擇性提取技術、氣體的測量技術、水化學測量技術,以及生物測量技術。狹義上的深穿透地球化學勘查技術指的是選擇性的化學提取技術。
深穿透地球化學是對隱伏區礦產資源進行勘查,獲取有效信息的理論方法,具體指通過對隱伏區的礦元素分布特征、元素遷移規律等研究,發現礦物信息的存在形式和富集規律,運用采集、提取、分析等技術,實現在覆蓋區對隱伏區的尋找。深穿透地球化學勘查技術在隱伏區的應用,不僅僅是科學技術在其投入的表現,更是礦產資源勘查的需要,勢必會促進我國地球化學勘查的發展。
近十幾年來,深穿透地球化學已被證明是有效尋找隱伏礦的方法。其被定義為研究能探測深部隱伏礦體發出的直接信息的勘查地球化學理論與方法技術。這些方法技術包括瑞典Kristiansson與Malmqvist ( 1984)首先提出的地氣(geogaa)方法,美國Clarke等人(1990)提出的酶提取方法,前蘇聯的電地球化學方法(CHIM)、元素有機態法(MRF),澳大利亞Mann等人提出的活動金屬離子法(MMI),以及中國提出的金屬活動態法(MOMEO)。利用深穿透地球化學技術,我國的地球化學工作者在已知礦體上方及大面積的空白區域做了一系列實驗研究,特別是在戈壁荒漠區域取得了很好的指示礦體的效果,驗證了該方法技術的有效性,并圈定了一批隱伏礦找礦靶區。
7 總結
當前,地球化學勘查已經發展成為我國礦產勘查和環境調查的重要技術??茖W合理的選擇地球化學勘查技術是掌握地球化學資料,保證礦產資源勘查的關鍵。地球化學勘查新技術的應用不僅解決了特殊景觀區的礦物測量干擾因素,而且促進了多目標區域地球化學勘查體系的建立與完善,同時還開創了我國資源勘查與環境調查的新局面,進而促進了我國礦產資源開采業的持續發展。
參考文獻:
[1] 張瑩,張超宇.加快勘探新技術應用 推進深部找礦大突破[J].中國國土資源經濟,2012(11)
化學研究方法范文4
在學習高中化學的時候要用科學的方法??茖W的方法是認識和改變客觀世界的有效途徑,我國教育教學中把化學作為重要的學習科目,通過近些年的教學實踐,科學地學習化學知識已經成為教育工作者主要研究的內容,教師要通過對化學知識的研究和對教學方法的討論不斷地提高化學教學能力,找到學生學習化學的有效方法。
一、研究化學科學教育方法的教學模式
教學中,在高中化學課上教師首先要運用自然的科學方法來研究化學知識,把學生當作課堂的主人,讓他們在課堂上充分發揮想象,激發他們自主學習化學的興趣,通過化學特有的教學方式,進行化學科學實驗,在實驗中研究化學知識。這就是我們說的科學的實踐教學,下面我分析一下科學實踐教學的教學模式。
1.要讓高中生認識化學知識,高中化學中的化學定義、化學原理、化學元素等都是學生需要了解的,只有掌握了這些基本知識才可以學好化學,這也就要求教師在學生還未學習化學知識的時候,先設置懸念,激發他們學習的興趣,讓他們更好地了解化學知識,在讓他們認識化學知識的時候也可以采用實踐教學,通過實踐讓學生很輕松地了解化學基礎知識。
2.要想學好化學就要培養學生對化學實驗的掌握能力,在化學中做實驗是最高效的學習方法之一,加強對化學學習的實驗教學有利于培養學生的實踐能力,也有利于培養學生的科學思維能力。
二、解決化學科學教育中遇到的問題
1.在高中化學課上實驗和創新活動不足,化學知識的了解就是要進行實驗,通過實驗使學生了解化學,產生化學興趣,通過實驗達到他們創新能力的發展,讓他們個個都是小化學家。高中教學面臨著升學壓力,學校在教育過程中往往忽略了實驗,大多數學生學習化學知識還是在課堂上,比起初中化學知識的學習,壓力大了很多,樂趣也少了許多。掌握化學知識內容的操控能力,才可以在不同階段讓學生更好地學習,在化學教學中有些教學方法偏重對感性認知方法的教育,對學生理性思維能力的培養較少,不利于學生創新思維能力的發展。
2.要壯大教師隊伍,首先要從高校入手,在教學中需要提高化學教師的教學水平,高等師范院校要注重培養優秀的化學教師,通過培養他們的綜合素質,提高他們的科學文化,通過高中教師在大學期間的學習積累,使他們在日后的工作中能夠順利地完成工作任務,做一名合格的化學教師。
3.在教學過程中有部分高中教學設備的不足也會導致無法科學教學,化學知識是需要用化學工具清晰明了地體現出來的。
科學方法在化學教學中意義重大,化學作為科學素質教育的一部分,科學方法是高中化學教學必須要掌握的,只有充分地分析高中化學在科學教學中的不足,才可以使科學學習化學得以實現,這樣才能發揮科學化學教學的最大效用,所以高中生在化學學習中必須要用科學的方法。讓學生在教師的指導下順利地完成化學實驗,完成化學知識的積累,使他們在學習和日后生活中能運用自如。
化學研究方法范文5
【關鍵詞】超濾裝置;跨膜差壓;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
近年來,隨著水處理技術行業的快速發展,超濾裝置在電力、化工、食品等行業使用越來越廣,同時超濾裝置的跨膜壓差升高、產水量下降也就成為影響超濾裝置安全、穩定、經濟運行的一個重要問題。如何做好超濾裝置的化學清洗工作,保證超濾裝置正常運行也就成為化學監督的一個重要課題。本文以寧夏大唐國際大壩發電有限責任公司(以下簡稱公司)化學制水超濾裝置的化學清洗為案列,分析和研究了超濾裝置化學清洗的方法,對指導其它企業的超濾裝置化學清洗工作,具有一定的參考價值。
1 超濾情況簡介
公司有四套國產UF-10B超濾裝置,每套裝置出力為50t/h,系統設置為4個系列單元,每系列都能單獨運行,也可同時運行。每套膜組件為10只,采用并聯排列。濾元選用由美國KOCH公司的V1072 -035-PMC膜元件,其切割分子量為10萬,對生水進行預處理,系統采用PLC控制。
表1 主要技術參數一覽表
同時超濾裝置設有一套氧化劑加藥裝置。每套超濾裝置設備運行30分鐘進行一次設備反沖洗,沖洗期間加藥裝置自動啟動,為系統投加約15-30mg/L的氧化劑,以強化超濾裝置的反沖洗效果。
化學制水的流程為:黃河水混合式生水加熱器生水箱纖維過濾器清水箱清水泵自清洗過濾器(130μm)超濾裝置超濾水箱超濾水泵保安過濾器(5μm)高壓泵RO裝置除碳器淡水箱淡水泵陽離子交換器陰離子交換器混合離子交換器除鹽水箱除鹽水泵主廠房。
2 超濾裝置膜元件污堵原因分析
2.1 纖維過濾器出水濁度高,對超濾膜的污堵
超濾裝置前安裝有纖維過濾器,用于過濾黃河來水的雜質,由于該過濾器經常發生設備拉緊裝置故障和纖維束松弛、脫落等情況,造成出水濁度的不合格。
2.2 反沖洗效果不好,對膜元件的污堵
超濾裝置反沖洗的效果決定于反沖洗的間隔時間、水量的大小和藥劑的加入量,特別是當藥劑選擇不對、加藥量不足或藥劑質量出現問題時均會造成反洗效果的不好。
2.3 進水含鐵量高,對膜元件的污堵
超濾裝置進水來源主要是黃河水,而黃河水前置預處理用的是鐵鹽作為絮凝劑,當出現絮凝劑加入過量時,其進水的還鐵量就得以上升。另一方面公司黃河水在進到系統前要進行加熱,而加熱器為混合式加熱器,由于加熱的熱源為暖氣疏水,其含鐵量很高,也會造成膜元件的污堵。
2.4 設備停運期間,對膜元件的污堵
超濾裝置在停運期間,由于膜元件在水中長時間浸泡,會產生鹽類沉積和微生物的污堵。
3 超濾裝置化學清洗的步序
3.1 超濾裝置的清洗工藝
超濾裝置的化學清洗采用化學清洗藥劑循環清洗方式進行,清洗前首先停止超濾裝置運行,將超濾裝置電磁閥箱上的就地/遠方開關切換到就地位置,打開超濾的上、下排水門,正沖反洗排水門,手動濃水排放門排水,待超濾裝置的水放干凈,關閉所有進水門,排水門。開啟清洗系統各個閥門即可啟動清洗泵對系統進行清洗,清洗結束后,打開上述閥門進行放水,將系統沖洗干凈即可。
3.2 超濾裝置的化學清洗
3.2.1 超濾裝置堿洗
超濾裝置的堿洗可以有效去除超濾膜表面沉積在其表面的泥沙、油脂等污物,從而降低膜表面的跨膜差壓,堿洗過程關鍵是要將藥箱內的氫氧化鈉溶解均勻,防止未溶解的氫氧化鈉進入系統內導致局部PH嚴重超標,造成膜元件的損壞。在正常情況下,堿洗堿液濃度的控制是根據設備主要技術參數的PH適用范圍進行確定,其PH控制在11以內,為保證清洗效果可以在堿洗溶液中加入0.5%的十二烷基磺酸鈉作為表面活性劑,以增強雜質的去除速度,同時還對油脂類的沉積物起到很好的去除作用,清洗采用循環清洗和浸泡兩種方式進行。先進行循環清洗20分鐘,在浸泡30分鐘,再循環清洗10分鐘,這樣的清洗方式有助于膜元件的清洗效果。
3.2.2 超濾裝置的堿氯洗
超濾裝置的堿氯洗就是在堿洗的溶液中加入適量的次氯酸鈉溶液進行的化學清洗。當超濾膜堿洗結束后,要向藥箱中加入活性氯在10%的次氯酸鈉溶液,將其濃度控制在0.05%左右,其目的是要殺死膜表面的細菌和微生物,同時次氯酸鈉在堿性溶液中具有較強的剝離效果,可提高化學清洗效果,減少雜質在膜表面的殘留,堿氯洗結束后要對系統進行水沖洗,當沖洗至出水透明,溶液的PH在7-8之間可停止進行沖洗,即可轉入酸洗階段。
3.2.3 超濾裝置的酸洗
超濾裝置的酸洗可以除去膜表面沉積的微生物、鈣、鎂水垢等物質。酸洗酸液的PH控制在2-4之間。正常情況下,酸洗使用的酸應使用有機弱酸,如檸檬酸和草酸等,其中采用檸檬酸做清洗藥劑時,建議使用食品級藥劑,它對清除鈣、鎂水垢的清洗效果要好于草酸,而草酸適合于清洗鐵的氧化物化合物污染較重的膜元件。設備清洗時首先要對膜元件的污染性質作一個初步判斷,以確定藥劑使用的類型。酸洗過程中要每15分鐘進行一次化學實驗,以檢測藥液的PH在控制范圍內,當PH升至4以上時要及時補加藥劑,整個酸洗過程應采用循環清洗的方式,這樣可將清洗過程產生的氣體帶出帶出系統,促進化學反應速度,縮短清洗時間。
3.2.4 化學清洗過程的溫度控制
化學清洗液的溫度對化學清洗效果的好壞至關重要,溫度高對膜元件造成損壞,溫度低清洗效果較差,特別要注意的是溫度變化對超濾膜的清洗效果有著重要影響,不單單是提高溫度就可以降低跨膜差壓,在升溫過程中還要考慮膜元件的本身特性,清洗中要提高水溫必須在循環清洗開始之后進行加熱,加熱的速度不能太快,應該每分鐘溫度的變化速率不超過0.5℃,最高溫度不超過30℃,只有這樣清洗后的錯膜差壓才會下降較多,如果直接將清洗液的溫度升高,由于膜的孔徑發生收縮變化,從而造成膜元件的損壞和運行差壓的上升。
4 超濾裝置清洗的注意事項
1)超濾裝置在清洗過程中,把清洗泵出口壓力控制在50~100 kPa,即與膜筒正常運行時進口壓力相當,防止超過膜筒承受最大壓力而對膜筒造成擠壓。
2)堿洗配堿過程中,首先要將溶藥箱用除鹽水沖洗干凈,將藥箱內加入需要的除鹽水量,啟動溶藥泵泵進行打循環,同時將溶藥箱排污門稍開一點,目的是防止氫氧化鈉顆粒在沒有溶解的情況下堵塞排污門,造成化學清洗的中斷,然后慢慢將需要量的氫氧化鈉倒入藥箱中溶解,溶解完畢后,可加入陰離子表面活性劑,循環5分鐘后,停止打循環,測定藥液的PH符合要求后,就可導通超濾裝置清洗系統進行化學清洗。
3)堿、氯清洗時,次氯酸鈉必須是在中性或微堿性溶液中加入,不允許在酸性溶液中加入。
4)酸洗過程中,控制清洗液的pH值在2-4之間。清洗液的顏色會出現紅褐色,這表明超濾膜中有鐵污染,這種情況最好使用草酸進行化學清洗,如果清洗液只出現泡沫,水比較澄清,這說明是鈣、鎂鹽類的污染,清洗也易選用檸檬酸。
5)酸洗后的水沖洗是確保超濾裝置清洗效果的關鍵一環,在酸洗結束后,在溶藥箱內加入除鹽水,對系統進行水沖洗,一般第一次和第二次沖洗水的濁度不是最高的,但從第三次開始沖洗水的濁度開始上升較快,然后沖洗水的濁度開始下降,如果不認真進行水循環沖洗而采用投運超濾裝置進行水沖洗,其清洗效果達不到預期的目的。
6)超濾裝置進行化學清洗時,在表面活性劑的選擇上建議選用陰離子表面活性劑,同時要考慮該活性劑屬于低泡型,否則在化學清洗中會產生大量的泡沫影響到清洗工作的進行。
7)設備清洗完畢后,不要急于投運,要將系統的水溫降至和進水水溫相近的時候,在投運設備,這樣超濾裝置的膜元件會得到很好的保護,跨膜差壓也會得到明顯的下降。
5 結束語
1)超濾裝置的化學清洗最關鍵的是要控制清洗液的升溫速度和清洗液的溫度,只有這樣才能保證膜元件在化學清洗過程中不發生損壞和清洗效果不理想的問題。
2)清洗液的PH也很關鍵,不管是酸洗還是堿洗,清洗液的PH都要滿足超濾裝置運行參數的要求,這也是防止造成設備損壞或縮短設備壽命的重要一環。
3)表面活性劑的選擇很關鍵,重要的是要了解設備污染的類型和表面活性劑的特性,最終找到一個適合該系統使用的活性物質。
4)化學清洗的最后一步是水沖洗,水沖洗時水的溫度一次要比一次低,但也不能下降太快,適當的時候也要對沖洗水進行適當的加熱,使膜元件接觸水的溫度緩緩降至和進水相同的溫度。
5)超濾裝置的沖洗次數是要采取少量多次的沖洗方法,這樣既可以節約用水,也可以提高清洗速度。
化學研究方法范文6
關鍵詞:高二;化學;開放性教學方式;方法
高中教學活動的開展,作為整個教育體系中的重要階段,教學活動的開展因此受到廣泛的關注。化學作為一門重要的學科,貫穿于高中教學體系的始終,受到高考應試教育的客觀影響,提升化學課堂教學效果十分重要,也成為廣大教育工作者教學實踐中重點探究的一項內容,與此同時也逐漸意識到創新教學方法的積極意義,從而實現學生化學學習成績的提升。
一、高二化學教學活動開展的現狀
高中教學活動的開展在近些年中獲得廣大教育工作者的高度關注,化學作為一門重要的學科,在高考中占據相當大的比重,因此,對于高中化學教學效果的提升研究是廣大教育工作者所不能忽視的基本課題之一。在高二階段化學學科教學活動的開展實際當中看,廣大教育工作者雖然能夠意識到轉變教學方法的重要性,但是教學效果依舊不甚樂觀[1]。課堂教學較為枯燥無趣,教師作為課堂中的主體,往往忽視了與學生之間的互動交流,單一進行課堂教學內容的展開,不利于學生對于知識的消化以及吸收,學生學習效率不高,逐漸喪失了對于化學學科學習的興趣。
二、高二化學開放性教學方式應用的具體舉措
想要在根本上提升高中化學學科教學效果,高二作為高中階段教學活動開展的重要一年,是學生打下學科學習基礎的關鍵時期,對于化學學科而言,在高二階段的教學中,轉變教學方式尤為重要,應用開放性教學方式成為高二化學教學活動開展的重中之重。
1.教學目標的設置需要彰顯開放性
高二化學教學活動的開展想要更好的應用開放性教學方式,將此種教學方法的積極優勢發揮出來,因此需要廣大高中化學教育工作者能夠意識到教學目標設立的重要性,并能夠彰顯教學目標的開放性。教學目標的開放性主要是針對教學中的顯性以及隱性兩種目標而言的,其中顯性的范疇主要包括知識技能等等,隱性的范疇主要有教學方法、態度以及情感。例如,在進行高二化學學科《石油、煤和天然氣的綜合利用》相關知識內容的學習中,教師教學活動的開展不僅需要對石油、煤和天然氣的使用條件進行探析,同時也可以增設石油、煤和天然氣的開采條件,同時教師需要引導學生能夠聯系實際生活進行研究,了解石油、煤和天然氣的主要成分,并使學生能夠意識到石油、煤和天然氣作為不可再生資源,應當合理加以使用,在明確教學目標的基礎上提升開放性,以此確保課堂教學效果能夠達到理想的狀態[2]。
2.提高課堂教學內容的開放性
想要貫徹開放性教學方式在高二化學教學中的實際應用,因此需要廣大教師能夠提升課堂教學內容的開放性,基于傳統教學理念的基礎之上,課堂教學活動的開展應當借助教材開展,并能夠對課程資源加以充分的整合,同時教師需要在教學中能夠聯系實際,并學生的思維加以鍛煉,結合學生成長階段對于知識水平的實際需要,對知識內容加以完善。高中階段化學學科教學內容的開展需要教師能夠聯系生活實際,例如在進行高二化學《金屬材料》相關內容的學習中,為有效提升開放性教學方式的有效性,因此需要教師能夠引導學生進行學習內容的預習,使學生能夠明確金屬材料的相關定義,引導學生對金屬材料的內容展開分析,并通過對問題的設置,層層遞進,為學生開展教學內容,教師可以向學生提問了解金屬材料的腐蝕性,并讓學生能夠對化學性質進行總結,教師需要為學生展開提問,讓學生能夠主動參與進課堂的討論中,增強學生的課堂學習參與度,從而激發學生化學學習的興趣。
3.創設開放性的互動課堂
在高二化學學科教學活動的開展之中,需要創新教學方法,對開放性教學方式加以合理的利用,從而在根本上題設課堂教學效果。為此,需要廣大教師能夠重視起提升課堂教學的互動性,改善傳統的教學方法,增強學生與教師之間的交流,并能夠提升學生學習的主觀能動性,以此確保課堂教學效果的提升[3]。例如,在進行高二化學《愛護水資源》相關內容的學習中,教師可以組織學生對當地的水資源信息進行收集整理,了解水資源的污染情況,了解水資源的使用現狀,并讓學生能夠提出一些節水措施。在開放式教學方法的引領之下,課堂教學內容的開展需要注重開放性,能夠將問題的探討帶進課堂當中,并組織學生進行實驗專題研究,推動學生完成開放性學習任務,從而實現教學效果的提升。