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化學改良技術范文1
傳統的教學平臺一般都是采用實驗箱的方式,包括很多仿真軟件的使用,基本上都是驗證性實驗,實驗的環境與在企業崗位的環境相差甚遠,導致很多學生覺得在學校學的東西畢業之后基本用不上。對于這一尷尬局面,又考慮到實驗室的資金和空間的局限性,我們這門課程的實驗平臺分為三個部分。第一部分是展板,數量比較少,例如當前用得比較多的出租車顯示屏、全彩屏、護欄管等,可以拆裝,主要是以參觀的形式使學生了解當前一些亮化的應用實體,也可以作為教學的擴展內容。第二部分是32×64的雙色LED點陣屏單元板和實驗箱等,數量比較多,主要是作為LED屏的開發實驗平臺。通過這一部分的開發使學生對LED屏的顯示原理有一個深刻的了解。第三部分是一些散件,例如雙色發光二級管、8×8單色點陣、雙色點陣等。通過對散件的認識測試,進一步加深學生對LED屏的硬件結構的理解。通過這三個部分的教學平臺,學生既能學會理論又能鍛煉實踐,既能立足學校又能接軌企業。
2教學模式的改革
傳統的教學組織是由學校的一位專職教師擔任,在教室對學生進行講授、答疑、解惑。理論課和實踐課分開,在教室上一章節的理論課,然后再到實驗室做一次驗證性的實驗,在理論課上以教師為主體學習理論知識,在實驗課上以學生為主體做驗證性的實驗,理論和實踐相分離,導致學生在理論課上覺得枯燥無味,在實驗課上常常又忘了實驗的原理,老師還要再次重復理論課上的內容。學生對單一的聽和單一的做感到枯燥無味,教師也很難根據學生的差異對進度進行調整,導致教學的效率太低。隨著科技的發展,這種單一的教學模式受到很多因素的制約,已經跟不上高職教育的腳步,我們采取了多元化的教學模式。1)校企合作:由于高職教育的知識跟隨企業更替得非常快,而我們老師在實踐方面又很難與企業同步,所以我們可以從校外邀請一些優秀的工程師,為我們學生講解工程方面的新知識,彌補我們在校教師的不足。我們這門課的第六章就由兼職教師來講,工程師嫻熟的組裝技術對學生的觸動很深,對以后的工作更有自信。2)網絡教學:由于上課的時間有限,我們教師面對的又是一個班級的同學,所以對于一些比較優秀的同學增加擴展內容的互動和答疑就比較緊張,所以我們充分利用網絡,把一些擴展的內容到網上,學生可以不受時間和空間的限制,隨時隨地學習,還可以在網絡平臺上和老師進行互動,真正做到“因材施教”。3)項目化教學:“項目化教學”把整個學習過程分解為幾個具體的項目,再按照每次教學的時間把每個項目又分解為幾個任務設計出項目教學方案,把整個知識和技能的學習都貫穿于項目的執行過程中。在項目的執行過程中融入了一些新的教學手段,比如啟發式教學、分組式教學、討論式教學、提問式教學、演講式教學等多種教學手段,充分調動學生的積極性,加強了師生之間的互動,培養了學生的團體協作能力。充分體現了以學生為主體,教師為引導的作用,改變了以往“教師講,學生聽”被動的教學模式,創造了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。
3教學考核的改革
傳統的考核方式基本都是終結性考核,對學生的評價單一,僅僅是考核學生對知識的掌握情況。但隨著一大批“90后”畢業生走向社會,很多企業都抱怨連連,留不住人,感覺“用工荒”來了。而另一邊是畢業生不斷地換工作,抱怨待遇低。究其原因很大程度上是我們的畢業生對自己的職業定位不準確,缺乏職業素養造成的。所以我們專業課的老師不單單要注重學生知識的培養,還要注重職業素質的培養,使學生畢業的時候能夠以積極、慎重的態度對待自己的工作,以長遠的眼光看待自己的職業。基于以上原因我們改用“過程性考核”。不再把終結性考核作為評價學生的唯一標準,而是把學生在整個項目執行過程當中的職業素質和職業能力也納入到考核評價體系當中。
4結語
化學改良技術范文2
關鍵詞:藥物質量檢測技術綜合實訓;項目化;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)09-0238-02
高等職業教育發展的現階段,主要的任務就是提高教學質量,提高人才培養質量。要實現這一目標,就必須抓好實踐教學,而實訓是實踐教學中非常重要的環節,也是相對薄弱的環節。項目課程是以任務為課程設置和內容選擇的參照點,以項目活動為學習的主要形式的課程模式。它按照工作過程中的知識組織方式去組織課程,也在組織工作中人與人的職業關系。高職教育是以就業為導向,以職業能力培養為目標的教育,教學活動的各個環節都為這一目標服務,最終是要培養面向生產、建設、管理、服務第一線的高技能應用型人才。項目課程是目前比較適合我國高職教育特點的一種課程模式[1]。
一、改革的背景與意義
長期以來,實訓教學并不被重視。在實際工作中,對其改革只是單純的增加實訓的課時,實訓內容上與實驗內容重復,并且沒有針對性,加上儀器配備不夠、實訓場地緊張、師資不足及缺乏行之有效的教學手段與教學方法等問題,實訓的效果無法達到;此外,實訓課程沒有有效地考核手段,學生不重視,積極性不高,態度不認真。學生很難在實訓課程中提高職業能力,增強其就業競爭力。如何通過合理改革實訓教學方式、科學設置教學內容及合理的教材建設,推行“雙證書”制度,實現專業課程內容與職業標準對接,深化專業教學改革,創新課程體系和教材,提高學生職業能力和競爭力是亟待解決的問題。為了建立完善的實踐訓練體系,與藥物質量檢驗專業調整后的人才培養目標相匹配,與社會職業資格證書制度接軌,進一步推進藥物質量檢測技術實訓課程改革與教材建設,我們以企業需求為導向,以職業崗位能力培養為主要目標,將現有的藥物質量檢驗專業課程《藥物質量檢測技術實訓》與中級藥物檢驗工考前技能培訓結合,組成新的課程《藥物質量檢測技術綜合實訓》,改革原有的教學內容,實行項目化教學,改革考核方式。
二、實訓內容實施
1.到企業調研,充分了解目前制藥企業對于藥品檢測崗位的要求。高職教育的核心目標是要實現高職學生的高就業率,要想實現這一點,就必須了解企業的需求,并以此為導向,進行教學改革、課程改革。我們去校企合作的制藥企業調研,與這些企業負責人、藥物檢測崗位的主管、檢驗人員等座談,發放調查問卷,與企業中本校畢業生談話,充分了解目前制藥企業對于藥品檢測崗位的要求,對于從事藥品檢測的人員的需求,以及畢業生在企業的工作表現等情況。充分了解藥品生產企業對于藥品檢測崗位的需求。
2.編寫項目化教材,實施項目化教學。我們對企業調研所得結果進行分析,據此設置實訓教學的內容,編寫課程標準,設計單元教學方案,并且邀請生產企業中經驗豐富的專家參與編寫具有本校特色的實訓教材,以彌補專任教師在藥品質量檢測實踐與管理方面的欠缺,加強教材的應用性;同時與藥物檢測技術、儀器分析、中藥制劑分析和醫藥基礎化學等課程內容相銜接,配合“藥物質量檢測技術”課程一體化教學改革和儀器分析項目化教學改革。我們根據藥品檢測崗位的要求,同時注重可行性與實用性,設計包括原料藥、中間體、藥用輔料、藥用包裝材料等的檢測內容;同時增加中級藥物檢驗工的相關技能鑒定實踐內容;增強學生對不同檢驗對象間檢驗標準與方法不同的理解,掌握理化測試的基本操作技能,處理數據與計算,并書寫檢驗報告;在儀器操作模塊中以紫外—可見分光光度計、紅外分光光度計和高效液相色譜儀為重點設計不同的實驗項目,使學生可熟練操作精密分析儀器,使用工作軟件采集、處理、分析數據和打印檢測報告?;陧椖康膶W習強調以學生為中心,強調小組合作學習[2]。我們一改以往的“教師講,學生做”的傳統教學模式,采用項目教學法,增加學生的自主性。即教師導入案例,引出任務,學生可以根據任務進行項目選擇,而后自行分組,并配成組對;每個小組分析項目后,制定相應計劃方案,查閱資料文獻,準備相關玻璃儀器、試劑、試藥,各組學生根據所查資料配制試劑、藥品溶液,再與配對組進行交換,用對方所配試劑、藥品溶液進行實驗,完成任務,然后進行數據處理、整理檢驗記錄、并出具檢驗報告。
3.引入技能鑒定考試,舉辦藥品檢測大賽。實訓的目的是提高學生的職業素質,它是高職教育一個重要組成部分,但長期以來,實訓課程不受重視,導致學生只是將其當作實驗課的重復或延續。為了讓學生能在實訓階段增加實踐經驗,提高自身職業素質,增加就業機率,我們在本課程中引入技能鑒定考試,讓學生重視實訓課程;在此基礎上舉辦藥品檢測大賽,并進行評獎,激勵學生努力提高操作技能水平,爭取榮譽。
4.建立新的考核方式。以往實訓只是為了加強訓練學生操作技能的目的,往往不要求考核。因此,學生對實訓并不積極,實驗過程也不認真,甚至敷衍了事。我們建立新的考核方式,實訓成績由平時成績與技能鑒定考試成績組成,二者各占50%。其中,平時成績由學生評分與教師評分共同組成。此前學生實驗所用試劑、藥品溶液均由他組學生配制,實驗成功與否很大程度上取決于其配制的試劑、藥品溶液是否正確,再由使用試劑、藥品溶液的學生為配制組的學生打分,構成學生之間的互評。教師再根據其平時表現、實驗結果等進行評分。技能鑒定考試成績則由筆試與操作考試兩部分組成,該成績將決定學生是否能取得藥品檢驗中級工證書。采用此考核方式,可以增強學生的自覺性、責任心,樹立團隊意識,在實訓階段能真正強化藥品檢驗操作技能,快速適應實習階段的工作。
5.建立用人反饋機制。與已經畢業的藥物質量檢測技術專業學生保持聯系,了解他們在企業的工作情況,如工作崗位、是否適應企業對崗位的要求、所學的知識與技能是否有用等;定期與用人企業,尤其是參與校企合作的單位聯系,調研企業對于每年畢業生的評價。反饋機制的建立有助于我們適時調整實訓課程的課程標準、教材內容,以適應企業對藥品檢驗崗位的要求。
三、實踐效果
我校2008和2009級藥品質量檢測技術專業的《藥物質量檢測技術綜合實訓》課程項目化教學實踐取得了良好的成效,學生通過本課程的學習,提高了興趣、增加了團隊意識和責任心,能自主解讀藥品檢驗質量標準和儀器操作標準規程,同時加深了對藥品質量檢測理論知識的理解,理化測試與常用儀器操作技能明顯提高。在藥物質量檢驗中級工的技能鑒定考試中,2008和2009級藥檢專業學生平均通過率為96.75%。通過對藥品質量檢測技術專業的《藥物質量檢測技術綜合實訓》課程項目化改革,不僅使學生提高了藥品檢驗的操作技能,還掌握了獨立分析問題、解決問題的能力。我們將不斷深化本課程的項目化改革,繼續研究基于建構主義學習理論的項目化教學對本課程的影響。
參考文獻:
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[2]劉景福,鐘志賢.基于項目的學習(PBL)模式研究[J].外國教育研究,2002,29(11):18-22.
化學改良技術范文3
鹽漬化土壤由于鹽分多.堿性大,使土壤腐殖質遭到淋失,土壤結構受到破壞,表現為濕時黏,干時硬,土表常有白色鹽分積淀,通氣和透水不良,嚴重的會造成植物萎蔫、中毒和爛根死亡,所以必須對鹽堿地進行土壤改良。
1鹽堿地的形成原因
土壤鹽漬化分為原生鹽漬化和次生鹽漬化兩類。其中不受人為影響,自然發生的土壤鹽漬化為原生鹽漬化;而由于人類活動引發的土壤鹽漬化為次生鹽漬化。其形成的實質是各種易溶性鹽類在地面作水平方向與垂直方向的重新分配,從而使鹽分在集鹽地區的土壤表層逐漸積聚起來。在干旱和半干旱地區,底層土和地下水中所含的鹽分,由于地面蒸發作用,隨著土壤毛細管作用使所含鹽分的水上升到地表層,水分蒸發后,使鹽分停留在土壤表層.聚積而形成鹽堿地;合理的灌溉等人為措施也能使地下水位上升,使易溶鹽類在地表層積聚,從而形成次生鹽漬化,人為的形成鹽堿地;在海濱地區,由于常駐海水侵漬.形成鹽堿地含鹽的地表徑流。也能形成鹽堿地。
2鹽堿地對植物的危害
2.1引起植物的生理干旱
鹽土中含有過多的可溶性鹽類,可提高土壤溶液的滲透壓,從而引起植物的生理干旱,使植物根系及種子發芽時不能從土壤中吸收足夠的水分,甚至還導致水分從根細胞外滲,使植物萎蔫甚至死亡。
2.2傷害植物組織
土壤含鹽量過高,尤其是在干旱的季節,鹽類集聚表土常傷胚軸,其傷害能力以碳酸鈉和碳酸鉀為最大。在高pH值下,還會導致氫氧根離子對植物的直接傷害。有的植物體內集聚過多的鹽,而使原生質受害,蛋白質的合成受到嚴重的阻礙,從而導致含氮的中間代謝物的積聚,造成細胞受害。
2.3影響植物的正常生長
由于鈉離子的競爭,使植物對鉀、磷和其它營養元素的吸收減少,磷的轉移也會受到抑制,從而影響植物的營養狀況。
2.4影響植物的氣孔關閉
在高濃度鹽類的作用下,氣孔保衛細胞的淀粉形成受到阻礙,致使細胞不能關閉,因此,植物大面積推廣。“禾康”土壤改良劑是一種棕紅色略帶酸味且無毒無害的有機液體肥料,可以直接作用于土壤,因此,它廣泛適用于巾、低產田改造、鹽堿地的治理及荒漠綠化等。容易干旱枯萎。
3鹽堿地改良的國內外情況
早在150多年前,俄國就開始營造農田防護林,其主要目的是防止風蝕,抵御干旱,保持水土,其中一部分農田防護林就營造在鹽堿土上,自20世紀40年代以來。前蘇聯對鹽堿地造林的植物選擇、造林技術、選育耐鹽植物、地下水位與鹽堿地的關系,以及樹木對鹽堿土壤的改良作用和土壤滋生鹽漬化問題進行了比較深入的研究,并取得一系列研究成果。匈牙利也進行了相關研究。美國科學家在鹽害和植物鹽機理方面提出了原初鹽害和次生鹽害的理論,并從分子生物學水平探討了植物耐鹽機制。巴基斯坦、印度、埃及、以色列以及澳大利亞等國的科學家在作物耐鹽性方面做了不少工作。
我國的耐鹽改良研究起步較晚,總的來說,我國的鹽堿地改良經歷了生物改良.生物與工程改良、綜合改良三個過程。1949年以前,金陵大學的科研人員在蘇北鹽堿地的治理、改良和利用方面做了一些工作,而大規模的改良利用則是從1949年開始的。20世紀50-60年代,在鹽堿地治理中側重水利措施,以排為主。重視澆灌沖洗。由此,陳恩風教授提出了以排水為基礎,以培肥為根本的觀點,水利工程、農業耕作和生物培肥措施相互結合.綜合治理。在這種改造鹽堿地的思想指導下,鹽堿地的改良利用跨上新的臺階。目前,我國學者對鹽堿地的研究已經全面展開。鄒長明等研究認為:鹽分主要聚集在0—150m土層,尤其是0-5cm土層。馬獻發等認為0—10cm土層的鹽分積累遠遠高于其它各土層??傊韺痈魍潦侵饕母牧紝ο?對不同鹽堿化程度的鹽堿土應該有針對性的治理措施進行改良。從廣義上來講,改良鹽堿地的技術可分為水利改良、農業耕作改良和化學以及生物改良。此外,還應考慮人為因素,如應制定科學合理的耕作制度。范佑民認為旱水輪作可以有效改良鹽堿地。此外,旱作物的灌溉采用膜下灌溉.可有效地減少水分蒸發,節約灌溉用水,從而減少鹽分的積累。周和平等研究了在淡水和微咸水交替灌溉條件下,灌溉制度的優化設計、合理的模型及管理方法,實施節水控鹽可顯著提高經濟和環境效益。
4鹽堿地土壤改良措施
4.1物理改良措施
物理改良主要是對土層的修改。有平整地面、深耕曬垡、客土抬高地面、微區改土及大穴整地等方法。對于平整地面應當注意留一定的坡度,挖排水溝,以便灌水洗鹽。凡質地粘重,透水性差的土地,特別是鹽堿荒地,在雨季到來之前要進行翻耕,疏松表土,增強透水性,阻止水鹽上升。四周不具備排水條件的小型綠地,采用客土抬高地面下設隔離層,利用高差排水滯#,叢到_改土的目的。土壤臨界深度減去地下水位深度即為抬高高度。還有就是事先將塑料薄膜隔離袋置人樹穴中添以客土。有時在樹穴內鋪隔鹽層,強過鋪粗沙、爐灰沙及植物秸稈等,然后添以客土,有效控制土壤次生鹽漬化,并通過采取適地適樹、小苗密植、適時栽植、合理灌溉、及時松土及多施有機肥等一系列栽培措施,改良土壤結構,減少鹽堿和大風對樹木的危害,有效的抑制客土發生次生鹽漬化,從而保證栽培植物正常生長和發育。
4.2化學改良模式及土壤改良劑的應用
化學改良鹽堿土是使用化學改良劑,利用酸堿中和原理來改良土壤化學性質的方法?;瘜W改良劑有兩方面的作用:一是改良土壤結構,加速洗鹽排鹽的過程;二是改變可溶性鹽基成分,增加鹽基代換容量。調節土壤酸堿度。化學改良包括施用石膏、磷石膏、過磷酸鈣、腐植酸、泥炭及醋渣等。例如:通過增施化學酸性肥料過磷酸鈣,可降低pH值,提高樹木的抗性。施人適當的礦物化肥,補充土壤中氮、磷、鉀及鐵元素含量,有明顯的改土效果。施用大量的有機質,如腐葉土凇針、木屑、樹皮、馬糞、泥炭、醋渣及有機垃圾等,可增加土壤有機物質,達到改良土壤的目的。常見的土壤改良劑有以下幾種類型。
4.2.1營養型酸性土壤改良(NPK增效劑)
該改良劑根據酸性土壤肥力狀況和作物營養特點,采用蒙脫石、橄欖石及硫礦等多種天然礦物為原料,在改良酸性土壤、平衡作物養分及提高化肥利用率等方面有顯著功效。
4.2.2“禾康”鹽堿良劑
目前已在山東、內蒙、新疆、東北及天津等地。
4.2.3康地寶
利用鹽土植物(鹽蒿、海蓮子等)及作物El身通過根系分泌物改良根際微環境,來適應逆境的機制,通過生物絡合、置換巨應及清除土壤團粒上多余的N曠,活化鹽堿地土壤中難利用的P5+、Fe2+、Ca2+等離子及微量元素,使其轉變為可利用狀態被植物吸收.改變植物生理缺索癥狀。同時通過降低Na+,活化Ca2+和M2+等離子之后。可以使土壤水傳導能增高,使土壤水分更容易流動,從而改善作物的根系環境,促進根系生長。
4.2.4鈉離子吸附劑
該吸附劑具有很強的交換能力,對鹽土中的Na+和CL-等有吸附能力,改良后的土壤可以降低pH值和堿化度,吸附銨離子和鉀離子并提高土壤陽離子交換量,從而達到改土和脫鹽的目的,使土壤向有利于植物的生長方向發展。另外,鈉離子吸附劑交換性能好,可用來提高陽離子交換能力,調整pH值,交換土壤中有害金屬離子,降低土壤含鹽量,脫鹽率可達18.6%-29.3%。
4.3鹽堿地改良的生物措施
國內外相關研究表明,生物措施是改良、開放和利用鹽堿地的有效途徑。通過生物改良的鹽堿地具有脫鹽持久、穩定且有利于水土保持以及生態平衡的效果。早在20世紀30年代,美國\原蘇聯、日本、以色列及澳大利亞的學者就開始關注土壤鹽堿化及植物的耐鹽性研究,而我國則在鹽生植物篩選和培育方面占有一定的優勢。生物改良土壤利用的主要方法:一是選用耐鹽樹種,樹木可以防風降溫,調節地表徑流,樹冠可蒸發大量水分,使地下水位降低,減輕表面積鹽;二是種植抗鹽性較強的綠肥和牧草,如田及紫花苜蓿等,對鹽土有積極的改良作用,且有投資小和無污染等特點;三是利用高抗鹽植物;四是提高植物的抗鹽能力。
在微生物方面,土壤中存在的固氮微生物能通過固定空氣中的氮素來提高根際礦質元素的有效性,也能通過有效抑制土壤病原菌繁殖等作用來改善土壤條件和促進植物生長。
5小結
經過改良的鹽堿地具有以下幾個特點。
5.1復雜性
鹽堿地的發生受自然條件如氣候、土壤、水文及水文地質方面的影響。也受人為活動,如土地利用方式、農業耕作技術及水利工程設施等因素的影響。在同一類型鹽堿地上,危害程度往往不同。改良利用的方式也有所不同。
5.2不穩定性
經過改良的鹽堿地,由于土體仍?;聿糠挚扇苄喳}類,如果灌溉和排水措施不當,遇內澇積水,又會造成次生鹽堿化。
5.3地域性
各地自然條件,土壤含鹽量與鹽分組成也有差異,改良利用必須因地制宜。
5.4綜合性
因為鹽堿地的發生與發展是各種因素綜合影響的結果,所以對其改良利用也必須采取綜合措施。
化學改良技術范文4
[關鍵詞] 鹽堿地 水利 農藝 化學
一、地理位置
衡水市位于河北省東南部,界于東經115°10′~116°34′,北緯37°03′~38°23′之間。東部與滄州市的東光縣、吳橋縣和山東省德州市毗鄰,西部與石家莊市的深澤縣、辛集市接壤,南部與邢臺市的新河縣、南宮市、清河縣以及山東省武城縣相連,北部同保定市的安國市、博野縣、蠡縣和滄州市的肅寧縣、獻縣、泊頭市交界。南北長125.25km,東西寬98.13km??偯娣e8815km2。全市有3個轄區,2個縣級市,8個縣。共設57個鎮,57個鄉,4個街道辦事處,下轄4994個村委會。
二、鹽堿地資源
據統計,全市總土地面積為1266萬畝?,F有耕地面積857.98萬畝,占全市總土地面積的67.8%。在耕地面積中鹽堿地面積為32.56萬畝,其中輕度鹽堿地面積25.804萬畝,占鹽堿地總面積的79.2%,中度鹽堿地面積6.571萬畝,占鹽堿地總面積的20.1%,重度鹽堿地面積0.73萬畝,占鹽堿地總面積的0.7%,主要分布在桃城區、冀州市、武邑縣、深州市、武強縣、饒陽縣、故城縣、阜城縣。
三、鹽堿地及形成原因
鹽堿地是指土壤含鹽量太高(超過0.3%),而使農作物低產或不能生長。形成鹽堿土要有兩個條件:一是氣候干旱和地下水位高(高于臨界水位);另一個是地勢低洼,沒有排水出路。地下水都含有一定的鹽份,如其水面接近地面,而該地區又比較干旱,由于毛細作用上升到地表的水蒸發后,便留下鹽分:日積月累,土壤含鹽量逐漸增加,形成鹽堿土。如是洼地,且沒有排水出路,則洼地水份蒸發后,留下鹽份,即形成鹽堿地。
四、土壤鹽堿化的不利影響
1.土壤板結與肥力下降。
2.不利于農作物吸收養分,阻礙作物生長。
五、鹽堿地的治理
1.水利措施
頻繁的旱澇氣候變化強烈地影響著水鹽運動,因此科學地調控土壤中的水鹽運動,使土壤脫鹽是治理鹽堿地的關鍵;治理以治水為中心,完善排灌系統,是調控水鹽運動的基本方法。在水利改良措施上,搞好排水工程的配套,是水利改造鹽堿地的首要條件。有了健全的排水系統,在排的基礎上進行灌溉,既可防旱又可壓鹽。
2.農藝措施
(1)平整土地。土地不平是形成土壤鹽漬化的重要原因之一,在高洼不平的地面上,稍高處由于暴露面積大積鹽就多。平整土地,可以改善微地形土壤中水鹽的運行狀況,使土壤蒸發趨于一致,不會產生局部積鹽,并有利于鹽斑改良。
(2)精耕細作保墑防鹽。鹽堿地耕作主要掌握一個“干”字,具體說就是“干耕、干耙出坷垃,干鋤養坷垃”。在鹽堿地面培養出一層大小適當的坷垃覆蓋層,這層坷垃可以阻斷土壤毛細管,抑制土壤鹽分向上運行,起到保墑防鹽作用。
(3)增施有機肥改土治堿。增施有機肥料,除提高土壤肥力外,又是土壤改良劑,可以促進土壤鈣素活化,置換鈉離子起改鹽作用,有利于土壤形成團粒結構,提高土壤保水保肥能力,減少土壤蒸發,抑制返鹽,促進淋鹽,加速脫鹽。
(4)開溝播種是鹽堿地防鹽保苗的一項重要措施。其作用是:①能防鹽、躲鹽、借墑、保苗。②集中施肥,肥料效益高。
(5)植樹造林,發展綠肥。在90年代,我市大部分的鹽堿地是次生鹽堿地。有的鹽堿地拿苗2~6成,有的光板,尤其重度鹽堿地無法耕種,任其發展,更加重鹽堿。20幾年來,我市在鹽堿土區,老鹽河道大種田菁、紫穗槐等綠肥。大種樹木,增加地面覆蓋率,減少地面蒸發,然后把綠色植物做壓綠肥,改良了大部分鹽堿地。
3.化學措施
施用石膏、硫酸、硫磺、腐植酸肥料等改良堿土和堿化土。
六、存在問題
2000年以后由于鹽堿地已經不是農業部門的工作重點,所以越來越被忽視,加上鹽堿地的農作物產量較低,人們對鹽堿地的開發利用未引起足夠的重視,開發利用以農民自主開發為主,投入低,開發利用的進度比較緩慢;農田道路、灌溉設施、排灌設施遭到了不同程度的破壞,制約了對鹽堿地的有效改造;缺乏鼓勵企業和農民改良鹽堿地的優惠政策;鹽堿地的利用與改造,沒有國家和地方政府加大投入力度,完善田間基礎設施,充分發掘鹽堿地的生產潛力。
七、幾點建議
1.多方努力,協同配合,推動鹽堿良工作。各級政府要提高認識,加強領導,制定優惠政策,調動技術部門提供技術指導和農戶積極參與改土的積極性。
2.加大鹽堿地改良培訓力度。把農業技術人員作為教師來培訓,再由這些教師進一步培訓農民,實現改良土壤項目區每村至少有一名既掌握改土技術原理、又會實際操作的技術人員,提高改良土壤工作效率。
3.政府加大投入,支持鹽堿良事業。政府撥專款支持鹽堿地改良,把改良鹽堿土壤的項目作為省級和國家級土地開發整理項目單獨立項,并加強項目管理。
化學改良技術范文5
【關鍵詞】多晶硅;光伏;太陽能電池;高純
1.引言
當前,我國太陽能光伏產業正處于高速發展時期,太陽能電池,尤其是多晶硅電池,對高純多晶硅的產量和質量要求越來越高,目前,我國多晶硅產能、產量不斷擴大,2010年太陽能光伏電池產量已高達21GW。根據有關統計數據,從2005年開始,我國多晶硅產量、產能出現爆發式增長,2008年的產量已接近4500噸,產能超過一萬噸;2010年,國內多晶硅產量達到4.5萬噸,投產企業多達28家。
在目前的太陽能電池材料中,重心已由單晶向多晶方向發展,主要有以下幾個原因:
1)可供太陽能電池使用的單晶頭尾料越來越少。
2)利用澆鑄法和直熔法制備的高純多晶硅,為方形形狀,省去了圓形單晶硅片的劃片工藝,節省了原材料。
3)近年來,多晶硅工藝不斷進步,全自動澆鑄爐沒次可生產200kg以上多晶硅錠,晶粒尺寸更大,達到厘米級。
多晶硅制備,綜合了多項相對復雜的高技術,涉及化工、電子、電氣、機械和環保等多個學科。當前,太陽能級多晶硅的制備,主要采用物理和化學的方式。目前,國內外最常用方法是“改良西門子工藝”,此工藝占據了全球太陽能級多晶硅產量的85%以上。但是,“改良西門子工藝”對原材料、技術的要求很高。國內從80年代后期開始引進此工藝,雖然經過了近30年的不斷發展和改進,但整體的制備工藝、關鍵核心設備仍依賴引進。
2.高純石英砂制備
石英砂(SiO2 99.9%)是制備多晶硅的基本原材料,主要用作半導體工業、光伏工業的原材料。石英砂的純度和雜質元素含量直接決定了所制備產品的好壞。
傳統石英砂的制備工藝為:粗選破碎焙燒水碎粉碎除鐵酸浸泡浮選去離子水沖洗干燥等工序。這種工藝,其生產和提純都比較簡單,但不能有效去除石英的金屬雜質、表面雜質,且在生產過程中會引入新的雜質,其提純效果并不好,特別是在晶體內部殘留有大量的的硼和磷等雜質,很難去除,對晶體質量影響很大。
水碎:通過水萃取,以除去砂粒表面和內部的礦異物和石英砂中的可溶性雜質。
酸浸:通過酸洗,去除絕大多數的礦異物,得到高純石英砂。
再次焙燒和水碎:石英砂細顆粒與氧氣反應,生成能夠氣化或升華的物質。將焙燒后的樣品再次放入水中,可以將可溶性的一些物質去除,水碎后的物料再次通過焙燒,可以大大增加生成的可溶性雜質在水中的溶解度,提高脫雜效果。
3.金屬硅制備
經提純后的高純石英砂,利用碳還原,可制備金屬硅,也叫冶金級硅,其純度在90%以上,有的可高達99.8%?;瘜W反應式為:
SiO2+CSi+CO2 (3.1.1)
冶金級硅由于純度較低,并無實際用處,僅僅是作為制備高純多晶硅的原材料,其產能一直處于過剩狀態,且是一種高能耗、高污染的資源性行業,國家一直采取限制的態度。
4.高純多晶硅制備
高純多晶硅制備方法很多,主要有四氯化硅氫還原法(也叫西門子工藝)、硅烷熱分解法、改良西門子工藝等方式,現就上述幾種工藝進行簡要介紹。
4.1 四氯化硅氫還原法
行業中早期制備高純多晶硅所采用的方法就是四氯化硅氫還原法,此工藝材料利用率較低,且能耗大,故現在已很少采用。該方法利用金屬硅和氯氣發生反應,生成四氯化硅及相關中間產物,其反應式為:
Si+2Cl2SiCl4 (4.1.1)
通過多級精餾,利用各種揮發性物質的沸點不同,對四氯化硅進行提純,可將四氯化硅中含有的鐵、硼、鋁、鈦等金屬雜質去除,然后將提純后的四氯化硅和高純氫氣在1100~1200℃還原,生成高純多晶硅,其反應式為:
SiCl4+2H2Si+4HCl (4.1.2)
此工藝不僅能耗大,而且硅發生氯化的時間也較長,所以,目前行業中,大都采用改良西門子工藝來進行高純多晶硅的制備。
4.2 三氯氫硅氫還原法(改良西門子法)
三氯氫硅氫還原法是德國西門子(Siem-ens)公司于1954年發明的,又稱改良西門子法,是目前國內外廣泛采用的高純多晶硅制備技術,國際上生產高純多晶硅的主要大公司都采用該技術,包括瓦克(Wacker)、海姆洛克(Hemlock)和德山(Tokoyama)公司。國內主要有保利協鑫、賽維LDK、四川新光硅業、宜昌南玻硅業等多晶硅企業采用此方法。
改良西門子法生產流程如下:
(1)將之前所制備的金屬硅粉碎,和無水氯化氫(HCl)與在流化床反應器發生氯化反應,生成可溶解的三氯氫硅(SiHCl3)。其化學反應式為:
Si+HClSiHCl3+H2 (4.2.1)
反應溫度為300度,同時形成氣態混合物(H2,HCL,SiНCL3,SiCl4,Si)。
(2)上述反應中所產生的氣態混合物還需要進一步提純,首先通過冷凝將SiНCL3,SiC14冷凝為液態物,而氣態H2,HCL則返回到反應中或排放到大氣中。然后利用多級分餾,分離SiHCL3和SiC14,以得到純凈的三氯氫硅經過粗餾和精餾兩道工藝,三氯氫硅中間化合物的雜質含量大大降低,可以降到10-7~10-10數量級。
(3)凈化后的三氯氫硅采用高溫還原工藝,以高純的SiHCl3在H2氣氛中還原沉積而生成多晶硅。其化學反應式為:
SiHCl3+H2Si+HCl (4.2.2)
實際操作如下:
(1)將置于還原爐反應室硅池中的原始高純多晶硅細棒(直徑7~10mm,一般有4對棒、6對棒、12對棒等,可高達80根)通電加熱到1100℃以上。
(2)通入提純后的三氯氫硅和高純氫氣,發生還原反應。
(3)通過化學氣相沉積,生成的新的高純硅沉積在硅棒上,使硅棒不斷長大,一直到硅棒的直徑達到150~200mm,制成半導體級高純多晶硅。
其反應式為:
SiHCl3+H2Si+3HCl (4.2.3)
或者為:
2(SiHCl3)Si+2HCl+SiCl4 (4.2.4)
在此過程中,大約只有三分之一的三氯氫硅發生反應,并生成多晶硅。剩余部分同H2,HCL,SiCl4等氣體,從反應容器中分離。這些混合物進行低溫分離,或再利用,或返回到整個反應中。氣態混合物的分離是復雜的、耗能量大的,從某種程度上決定了多晶硅的成本和該工藝的競爭力。
流化床還原法是另一種改良西門子法,具體做法是將高純多晶硅粉末置于加熱流化床上,通入精餾后的三氯氫硅和高純氫氣,生成的多晶硅沉積在硅粉上,形成顆粒狀的高純多晶硅。瓦克公司最近建立的太陽電池用顆粒多晶硅生產線利用的就是流化床技術。
除了上述技術外,日本的Tokoyama公司近年來還提出了新的氣液沉積技術(VLD,vapor liquid deposition),即在加熱的垂直高純石墨管中,通入三氯氫硅和高純氫氣,直接形成硅液滴,最后凝固成高純多晶硅。
改良西門子法相對于傳統西門子法的優點主要在于:
1)節能:改良西門子法采用多對棒、大直徑還原爐,可有效降低還原爐消耗的電能。
2)降低物耗:改良西門子法對還原尾氣進行了有效的回收。改良西門子法將尾氣中的各種組分全部進行回收利用,這樣就可以大大低降低原料的消耗。
3)減少污染:由于改良西門子法是一個閉路循環系統,多晶硅生產中的各種物料得到充分的利用,排出的廢料極少,相對傳統西門子法而言,污染得到了控制,保護了環境。
利用西門子改良法所生產的高純多晶硅,目前已占多晶硅全球產量的85%以上,但這種提純技術的核心工藝我國還沒有掌握,僅僅掌握在德國、美國、日本等少數國家中,并且他們形成企業聯盟,對技術進行封鎖,而且這種技術壟斷局面,短期內不會改變。所以,對于我國的相關企業來講,一定要用于探索,鼓勵技術創新,掌握核心技術,這樣才能打破國外技術的壟斷,使得企業更具有競爭力。
4.3 硅烷熱分解法
用硅烷作為中間化合物有特別的優點,首先是硅烷宜于提純,硅中的金屬雜質在硅烷的制備過程中,不易形成揮發性的金屬氫化物氣體,硅烷一旦形成,其剩余的主要雜質僅僅是B和P等非金屬,相對容易去除;其次是硅烷可以熱分解直接生成多晶硅,不需要還原發應,而且分解溫度相對較低。但是,硅烷法制備的多晶硅雖然質量好,綜合生產成本卻很高。
制備硅烷的方法很多,一般利用硅化鎂和氯化銨在0℃以下反應,這是由日本小松電子公司(Komatsu)發明的,具體反應式是:
Mg2Si+4NH4Cl2MgCl2+4NH3+SiH4(4.3.1)
美國聯合碳化物公司(U nion Carbide)提出另一種重要的硅烷制備技術,其主要反應式為:
3SiCl4+Si+2H24SiHCl3 (4.3.2)
2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4 (4.3.3)
3SiH2Cl2SiH4+2SiHCl3 (4.3.4)
利用精餾技術將硅烷提純,然后通入反應室,將多晶硅硅棒通電加熱到850℃以上,硅烷分解,生成的多晶硅沉積在硅棒上,美國REC公司采用此方法,其化學反應為:
SiH4Si+2H2 (4.3.5)
同樣,硅烷的最后分解也可以利用流化床技術,能夠得到顆粒高純多晶硅。
4.4 新硅烷法
由于傳統的硅烷法是一種含氯工藝,對環境有污染,因此,美國的MEMC采用鋁氫化納(NaAlH4)與四氟化硅(SiF4)反應來制備硅烷,其反應式如下:
NaAlH4+SiF4SiH4+AlF3+NaF (4.4.1)
相比較能耗高達120kW·h/kg的改良西門子法,新硅烷法的能耗可以低至75kW·h/kg,所以是一種低能耗的高純多晶硅制備方式。同時,新硅烷法采用閉環工藝,不對環境造成影響,在生產過程中,不會產生四氯化硅等毒性物質,并且通過三種回收手段,可分別將副產物進行回收,并將回收料作為原材料投入再產,最終生產高純多晶硅和硫酸鹽兩種產品。跟傳統工藝相比,新硅烷法具有低能耗、環保等優勢,且生產成本大大低于行業的平均水平。
5.結束語
高純多晶硅是制備集成電路和太陽能光伏電池的原材料,每年國內外對高純多晶硅的需求是巨大的。從去年以來,受歐洲經濟危機及美國反傾銷影響,我國光伏產業正經歷前所未有的低潮期,國內眾多高純多晶硅企業也面臨著減產或倒閉的危險,但是,光伏產業是具有周期性的,低潮過去后,必將引來新一輪的發展,預計在未來10年內,采用改良西門子法工藝投產多晶硅的資金將超過1,500億美元,產能將達到10萬噸,太陽能級多晶硅的生產將仍然以改良西門子法為主,改良西門子法依然是目前生產多晶硅最為成熟、最可靠、投產速度最快的工藝。尤其對于中國的企業,由于技術來源的局限性,選擇改良西門子法仍然是最現實的作法。在目前高利潤的狀況下,發展多晶硅工藝有一個良好的機遇,如何改善工藝、降低單位能耗、減少污染,是我國多晶硅企業未來所面臨的挑戰。
作者簡介:
化學改良技術范文6
關鍵詞 烤煙;白云石粉;生產應用;江西峽江
中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)17-0018-02
烤煙對土壤pH值適應范圍較廣,但土壤的pH值對烤煙的產量和品質有明顯的影響,酸性過強對烤煙生長有明顯的抑制作用,有研究表明植煙土壤適宜pH值為5.5~6.5[1-2]。峽江縣是江西省主產煙縣之一,年種植烤煙1 666.67 hm2左右,種煙土壤類型均為水稻田,主要土壤質地為潮砂泥田、鱔泥田、黃泥田等,經對全縣54個典型植煙土壤樣品檢測分析結果表明,土壤pH值平均為4.82,且pH值低于5.50的占90%以上。近年來,參照同類煙葉產區,利用生石灰、白云石粉等堿性物質作為土壤調酸改良劑,一定程度上提高了煙葉生產水平,但對煙葉產質量改善效果缺乏理論依據[3-4]。因此,本試驗選用當地的生石灰和白云石粉作為植煙土壤pH值調節劑,從應用成本、田間表現、抗逆性、產值效益、外觀質量及評吸質量等方面綜合分析,為生產上推廣應用經濟有效的土壤改良劑提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 試驗概況
試驗選擇在桐林鄉流源村委孔元組進行,試驗田為灰潮沙泥田,前茬水稻,地勢較平坦,排灌方便。試驗材料為有機肥、煙草專用肥、鈣鎂磷肥、硝酸鉀、硫酸鉀及當地市購的生石灰、白云石粉等。供試烤煙品種為K326,株行距為55 cm×120 cm。
1.2 試驗設計
試驗采取大區試驗,共設2個處理,分別為施生石灰1 125 kg/hm2、白云石粉1 500 kg/hm2(施用量均為當地推薦用量)。
1.3 試驗方法
試驗田均為12月5日翻耕起壟,生石灰及白云石粉均于翻耕前均勻撒施。試驗田施有機肥1 500 kg/hm2、煙草專用肥825 kg/hm2、鈣鎂磷肥750 kg/hm2、硝酸鉀225 kg/hm2、硫酸鉀225 kg/hm2,氮肥的60%、鉀肥的40%用作基肥,于移栽前20 d開溝條施,追肥于移栽后35 d內分3次施完。田間農事操作均按當地煙葉生產技術要求操作。
1.4 調查內容及方法
調查單位面積施用成本;通過對不同生育期土樣檢測(pH值、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鎂、交換性鈣),研究2種土壤改良劑的改良作用;調查2個處理的大田生育期、農藝性狀,觀察各處理對烤煙田間生長的影響;按42級制分級計產,調查各處理的單位面積產量、上等煙比例、均價及單位面積產值,比較各處理的經濟效益;通過對煙葉樣品的外觀質量比較、化學成分檢測、感官評吸質量對比等,分析2種土壤改良劑的改良效果。
田間記載項目由實驗員全程跟蹤記載,烤后煙葉外觀質量評價由縣煙葉收購總檢、主檢和分級骨干組成的評價組在自然光的條件下進行,土壤檢測送至江西省農科院土壤肥料與資源環境研究所檢測,化學成分檢測及評吸質量鑒定由福建中煙技術中心完成[5-6]。
2 結果與分析
2.1 施用成本
白云石粉貨源采購是由峽江縣煙辦牽頭,組織縣煙草公司、主要產煙鄉鎮代表組成采購小組,通過詢價談判方式進行采購,提貨價為120元/t,按用量1 500 kg/hm2計算,施用成本為180元/hm2;生石灰由煙農自購,購買價為280~300元/t,按施用量1 125 kg/hm2計算,施用成本為315.0~337.5元/hm2,較白云石粉高135.0~157.5元/hm2。
2.2 土壤改良情況
為了解白云石粉和生石灰對土壤改良的作用情況,分別于團棵期、采收結束期取各處理土樣進行化驗分析。由表1可知,施用白云石粉調節pH值的效果較生石灰差,到采收結束期2個處理的pH值均下降;鈣、鎂是影響烤煙產量和品質的重要中量元素,2種改良劑均能影響土壤中鈣、鎂含量,白云石粉處理交換性鎂含量高于生石灰處理,生石灰處理交換性鈣含量高于白云石粉處理。
2.3 田間生育期
由表2可知,應用生石灰和白云石粉作土壤改良劑的烤煙大田生育進程一致。各部位采烤期白云石粉處理較生石灰處理晚2 d,說明施用白云石粉的煙葉比施生石灰的煙葉更耐熟。
2.4 主要農藝性狀
通過在試驗田分別選擇3個點,每點選擇有代表性植株5株進行調查記載,統計結果見表3。由表3可知,施用白云石粉煙株株高比生石灰稍矮,有效葉片數稍多,最大葉面積較生石灰處理稍大,2個處理的田間農藝性狀差異不明顯。
2.5 主要經濟性狀
由表4可知,白云石粉處理的產量、產值、均價、上中等煙比例均比生石灰處理的稍高,但差異不明顯。
2.6 原煙外觀質量
由表5可知,施用白云石粉處理的各部位烤后原煙的油分、色度好于施用生石灰處理。整體煙葉外觀質量以施用白云石粉處理的好于施用生石灰處理。
2.7 原煙主要化學成分對比
由表6可知,生石灰處理的B2F總植物堿明顯偏高,水溶性總糖和還原糖明顯偏低,C3F的總植物堿適宜,但總糖和還原糖偏高,總體內在化學成分不協調;而白云石粉處理的B2F、C3F的各項指標都較適宜。
2.8 原煙評吸質量
由表7可知,施用白云石粉的處理中、上部煙葉評吸質量均明顯優于施用生石灰的處理,主要表現在香氣量更足,刺激性更小,余味更舒適,煙氣狀態更好。
3 結論
試驗結果表明,白云石粉和生石灰作為土壤改良劑對烤煙大田生長進程、田間表現等表現沒有明顯差異。但施用白云石粉的種植經濟效益較生石灰稍有提高,烤后原煙外觀質量和評吸質量明顯好于施用生石灰處理。
白云石粉和生石灰作為調酸土壤改良劑均可行,在常規用量(白云石粉1 500 kg/hm2、生石灰1 125 kg/hm2)下,生石灰的調酸效果好于白云石粉。但施用白云石粉不僅能提高土壤pH值,還能補充植株生長所需鎂、鈣等中微量元素,改善土壤環境,從而促進煙株的生長發育,提高煙葉產質量。
由于白云石粉貨源穩定,價格便宜,施用成本較生石灰低135.0~157.5元/hm2,能起到降低pH值和適宜影響土壤鎂、鈣含量,增強煙株抗性,增加種植經濟效益,明顯改善烤后煙葉外觀質量和品吸質量的效果,建議生產上宜大面積推廣。
4 參考文獻
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