化学实验教学二则

一、碱土金属碳酸盐实验的改进按北师大等编《几机化学实验》P_(158),镁、钙、钡碳酸盐的生成与性质实验操作如下:(?)     

碱土金属化合物晶格能计算的新方法——离子贡献法

本文提出了一种计算碱土金属化合物品格能的新方法——离子贡献法。该方法只需本文提供的离子贡献值即可计算得到晶格能,而不需要任何实验数据。对碱土金属氧化物、卤化物、氢化物、氢氧化物、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐等十九类75种化合物的计算结果表明,计算值与实验值之间的一致性令人满意,计算结果的平均相对误差仅0.79%,小于目前已有的所有方法的计算误差。     

钾、钠、钙碳酸氢盐转化的动力学研究

碱金属和碱土金属碳酸氢盐的转化与生产科研的关系密切。本文在实验基础上推测其反应机理,得出相应的速度方程,并结合反映的动力学曲线加以讨论。在此基础上指出碱金属和碱土金属碳酸氢盐转化的相同和区别,试图提供控制转化的理论依据.     

计算碱土金属化合物熵的新方法：—离子贡献法

本文提出了一种计算固体碱土金属化合物熵的新方法－离子贡献法，把熵表示为化合物中正负离子熵贡献的代数和，对大量化合物的计算表明，计算值与实验值之间的一致性令人满意，计算精度优于文献方法。     

煤燃烧过程中碱土金属化合物的固氟实验究

为了开发高效燃烧固氟剂，通过实验研究了碱土金属化合物的燃烧固氟效果。结果表明：ⅡA族碱土金属的碳酸盐和氢氧化物对煤中氟的析出均有不同程度的固定作用。且随ⅡA族元素原子序数的增大，其化合物的固氟效果越好。根据廉价易得、广泛可取的原则，吸收剂的选取以钙基碳酸盐和氢氧化物最为合适。燃烧温度和停留时间对钙基吸收剂固氟效果有较大的影响，在燃烧固氟实际中，应针对不同燃烧方式选用相应类型的钙基固氟剂或开发耐高温固氟剂。     

灰色模型在碱土金属系列性质研究中的应用

GM(1,1)是灰色系统理论的核心内容之一.应用该方法研究了碱土金属系列性质(包括有熔化热、电负性、标准生成焓、自由能、熵和电离能),所建模型计算出的部分碱土金属的性质与实验值符合得很好.这种方法科学,计算简便,要求数据不多,预测精度高,完全能够满足实际工作的应用.     

碱土金属蒸气压与温度关系的理论研究

多元素复合合金是种高效的脱氧脱硫剂,能够更好去除钢中O、S、P和夹杂等。其中碱土金属是复合合金的重要组成部分,因此研究有关碱土金属的性质应用成为一个重要的课题。对碱土金属蒸气压与温度关系进行了研究,根据碱土金属的脱氧、脱硫、脱磷的性质,以及蒸气压与温度关系式,分析其压强随温度的变化规律,研究结果表明碱土金属的同种物质由固态变为液态的过程中,其蒸气压急剧下降;碱土金属处于同一种物质形态时,其蒸气压是随着温度的升高而逐渐减小的。     

由史特恩—盖拉赫实验确定碱土金属和锌族元素原子态的方法

史特恩——盖拉赫实验可测出原子束的分裂数和朗德因子g.本文对实验测定的各种g因子进行了分析,系统地给出了由g和原子分裂束数来确定碱土金属、锌族元素原子态的分析方法.     

离子色谱线性梯度下分离碱金属、碱土金属和胺离子的计算机模拟

通过大量实验数据,建立了使用硫酸淋洗液时碱金属、碱土金属离子和胺离子的保留值随淋洗液浓度变化关系的数据库,并在此基础上建立了使用硫酸淋洗液时用计算机模拟离子色谱梯度淋洗分离碱金属、碱土金属离子和胺离子的新方法.研究了在线性梯度淋洗过程中不同时刻这些阳离子在色谱柱中的位置及所在位置的淋洗液浓度,得出这些阳离子在不同时间的容量因子、迁移速度,通过积分得到保留时间.模拟色谱图保留值与实验值的相对误差小于2%,模拟色谱图的色谱峰峰形与实验所得到的色谱图的色谱峰峰形非常接近.     

混合碱土金属钨酸盐的合成及其溶混性

合成了一系列混合碱土金属钨酸盐，用粉末Ｘ射线衍射和电子衍射法表征了其晶体结构，并对钨酸钡单晶进行了Ｘ射线能谱成份分析，所合成的化合物均属四方晶系，Ｉ４１／ａ空间群，钙和钡的钨酸盐能以任意比例互溶，而钙和钡的钨酸盐则以两相存在，并探讨了碱土金属钨酸盐溶混性的成因。     

Cyclic peptides-assisted transport of metal ions across liquid-organic membrane

The formation of alkali and alkaline-earth metal picrate complexes with cyclo(Pro-Gly)_n ionophores (1, n = 3; 2, n = 4) can facilitate the migration of metal ions across a bulk liquid CH₂Cl₂ membrane. The migration behavior was studied by measuring the solution absorption at 356 nm, using a UV/Vis spectrophotometer, and the rates can be determined by comparing the initial absorption of donor solutions with the absorption of the corresponding receiver solutions as the function of time. It was found that cyclic peptide 1 shows higher transport activity for the studied alkali and alkaline-earth metal ions than compound 2, which is related to the backbone flexibility of the cyclic peptides. The findings in this work suggest that the rate of ionophore-facilitated ion transport depends not only on the ability of complex formation in aqueous phase, but also on the ability of complex dissociation in organic phase.     

熔渣中卤离子行为的研究

研究了碱土金属氧化物+卤化物+氧化铁熔渣中卤离子的行为。结果表明,氯离子和氟离子在元素周期表中虽属同一族,但由于其离子半径的差异而在炉渣中表现出完全不同的行为。在相同条件下,用氟离子取代氯离子降低渣中氧化铁的活度,但相图的均一液相区变窄。渣中 Fe~(3+)/Fe~(2+)比随 MO/MCl_2(M=Ca,Sr 或 Ba)比的降低而降低,而 MO/MF_2 比的变化不影响 Fe~(3+)/Fe~(2+)比。     

茶叶中咖啡因检验的设计与改进

针对茶叶咖啡因检测过程中挥发性试剂气味污染严重、易燃易爆试剂购置手续繁琐等问题,通过替换显色剂及氧化剂,增加金属离子络合反应显色等探究性方法,使实验操作便捷、安全可靠,拓展了学生的综合知识,更加适合本科生的实验教学。     

金属离子对鲍鱼碱性磷酸酶活力的影响

碱性磷酸酶(ALP,EC3.1.3.1)是一种金属酶,其结构的维持和酶活性的表现均需金属离子.本文研究了几种金属离子分别对鲍鱼ALP活力的影响.结果表明,Li ,Na 和K 等正一价碱金属离子对酶活力没有任何效应;碱土金属离子Mg2 ,Ca2 和Ba2 对酶有激活作用,其激活程度依次为:Mg2 >Ca2 >Ba2 ,而且Mg2 在5.0mmol/L时可以使酶活力提高267%;在过渡金属离子中,Zn2 ,Mn2 ,Co2 和Cu2 对酶的效应不同,Zn2 、Cu2 为抑制作用,而Co2 、Mn2 表现为激活作用;重金属离子Hg2 、Pb2 、Ag 和Cd2 对酶有抑制作用,其中Hg2 的抑制效应最强,1.0mmol/LHg2 可使酶活力抑制94%.研究Mn2 和Cu2 的抑制类型表明,Mn2 为混合型激活作用,而Cu2 对酶的抑制类型为非竞争性抑制作用,其抑制常数(KI)为0.316mmol/L.     

改性表面增强拉曼基底对几种重金属的定量检测

重金属离子对水质及其应用有着严重的影响,开发高选择性及灵敏度的重金属离子检测平台在水资源保护中有着重要的意义。采用4-巯基苯甲酸功能化金纳米粒子为载体制备的表面增强拉曼(SERS)溶胶基底,对水溶液中Pb~(2+)、Cd~(2+)、As~(3+)等重金属离子具有较强的选择性和较高的灵敏度。实验发现,SERS基底对Pb~(2+)、Cd~(2+)和As~(3+)的拉曼检测光谱在1 047、1 075、1 587cm~(-1)附近有着明显的振动频带位移及峰强变化。通过对溶胶基底优化得到了性能优异的增强基底,能够实现对3种重金属离子的区分,对重金属的检出限可达0.1mg/L,并在0.5～100mg/L范围呈线性关系,并成功的对真实水样中Pb~(2+)进行了加标验证实验。该基底提供了一个快速、便捷的重金属鉴别检测方法,且具有较好的增强效果和重金属定量分析能力,为水中重金属离子的高效检测提供了有效手段。     

番茄红素稳定性研究

对溶剂法提取番茄中番茄红素的稳定性进行了研究.首先确定了番茄红素的最大吸收波长,然后分别从光、温度、氧气、pH值、金属离子5方面讨论了其对番茄红素稳定性的影响,并根据单因素实验设计L（2）正交实验表,进行正交实验,得出番茄红素的适宜储藏条件是避光、隔氧、pH值为中性,室温、无金属离子存在、无静置.     

一种金属流动性测试装置的研究

文中设计并制造了一种具有成本低、操作简单方便的新型金属流动性实验模具,并结合实践教学经验,研究了浇注温度、浇注高度、模具结构以及预热温度等不同条件下铝合金金属的流动情况。     

液态金属流动性实验教学改革与实践

针对在螺旋形橡胶模具内进行的金属流动性实验,提出了基于石膏铸型的流动性实验教学改革新思路。制造了螺旋形石膏模具并在重力和离心力两种压力下进行了流动性实验。对合金流动性的教学改革研究不仅可以使实验教学更好地为生产实践服务,同时也为提高石膏型精密铸造技术的铸件质量提供了依据。     

一种计算金属原子半径和离子半径的方法

通过探讨金属的原子半径和离子半径与原子结构之间的定量关系,提出了一种计算金属原子半径和离子半径的方法.对63种金属原子半径和87种离子半径的计算结果表明,计算值与实验值的一致性令人满意,平均误差0.004nm.