化学演示实验的研究和改革(Ⅳ)——投影实验

投影器是幻灯的一种类型,一般用于会场或课堂上进行书写投影,故通常称为书写投影器。投影器也可用来放映幻灯片,放映画面比普通幻灯机大。若将投影器用来放映化学实验实际现象(以后简称为“投影实验”),常可收到生动、直观、鲜明的效果,因此很适于进行化学课堂演示实验。投影实验操作简单,药品消耗量小,不需特殊的投影专用器皿,一般实验可在培养皿、表面皿、小烧杯或玻璃片上进行,都能收到满意的投影效果,因为投影具有     

从实验废液中回收提纯碘

本介绍了利用氧化还原反应，采用升华、萃取法回收实验废液中的碘的工艺。该工艺操作简便，成本低廉，所得产物纯度高，回收率高。     

高纯元素合成磺化汞及其单晶的生长

研究了“真空冷指升华法”制备高纯碘（I2）；采用“三温区汽相合成法”将高纯汞（Hg)与高纯碘合成碘化汞（HgI2);α-HgI2单晶的“三温区定点成核法”的汽相生长，分析讨论了温度场对晶体生长的影响，实验结果表明：汞与碘合成时对碘源区，汞源区，碘化汞沉积区分别设置成不同的合适温度，在合成时碘的量比按化学配比的计算值过量5％左右，且在长晶时对原料进行碘处理的方法能确保HgI2的纯度及汞与碘的最佳化学比，长晶时源区温度在125－126℃，长晶区温度在111－112℃，源区与长晶区的温度梯度为1℃/cm，这样在生工安瓿中所形成的温度场对晶体的生长是比较适宜的。     

单晶Al熔化的分子动力学模拟

采用Adams嵌入原子势(EAM),利用分子动力学方法对单晶Al的熔化过程进行了模拟,分析了Al样品体熔化过程中结构、能量的变化及表面熔化过程中固-液界面的移动情况.模拟的结果表明:对于Al样品体熔化过程,体系的体积和内能在1 205K发生突变;通过计算1 000-1 200K下Al的表面熔化速度,得出热力学熔点为985K,与存在的实验结果基本吻合.     

对“向烧杯里倾倒二氧化碳”演示实验的探讨和改进

初中化学教材第111页,为了说明二氧化碳是比空气重的气体,安排了“向烧杯里倾倒二氧化碳”的演示实验。 实验方法是在天平的托盘上(教材未示明天平的分度值和称量的大小),放置一个250毫升的烧杯,用砝码使天平的两边达到平衡。然后将收集的二氧化碳气体,慢慢的倾注到托盘上的烧杯里,二氧化碳的注入,排出了烧杯里的空气,使其质量增加,     

无意创设问题情景有意培养学生能力

讲到人教版高一化学第一册第一章19页实验1-4。这个实验简单．易操作．成功率高且现象明显。课前我自已做了一次．即便在25℃室温下小烧杯和玻璃片的冻结也很牢固且可保持在10分钟以上。     

含碘废液中碘的含量测定与回收

介绍了利用氧化还原反应、碘量法、萃取和升华等方法测定无机实验室中含碘废液中碘的含量以及碘的回收工艺 ,该测定方法简单、准确 ,回收工艺操作简便 ,成本低廉 ,所得的碘纯度为 98.8% ,回收率为 98% .     

碘原位凝胶含量及体外释放度测定方法研究

为了建立碘原位凝胶的含量及体外释放度测定方法,采用自制装置进行体外释放度研究,释放介质为蒸馏水,转速为100r/min,温度为(37.0±0.5)℃。采用紫外可见分光光度法测定碘原位凝胶体外释放液中碘的含量,碘在CCl4溶液中的紫外检测波长为517nm。实验结果显示释放液中碘的质量浓度线性范围为40~200μg/ml(r=0.9997),平均回收率为99.4%,RSD=0.65%(n=9)。实验建立的含量及体外释放度测定方法操作简便、快速、准确度好,为相关制剂中碘的含量及释放度测定提供了一种新方法、新思路。     

检验有机物燃烧生成水、二氧化碳的实验设计

检验有机物燃烧生成水、二氧化碳的实验,传统的方法是用干燥的烧怀罩住火焰,观察烧杯内壁是否有无色透明液滴生成来断定有水的生成;再把烧杯迅速翻倒过来,滴加饱和澄清石灰水,看是否有乳白色浑浊现象,断定是否有二氧化碳生成.这样操作,我认为从科学实验的严谨性,现象有明显性,操作的简单性,以及实验的连续性等方面有如下缺点:     

利用含碘废液制备碘化钾的实验研究

以“化学反应速度与活化能”实验产生的含碘废液为研究对象,分析了废液中碘的存在形式及碘的含量,提出了利用含碘废液制备碘化钾的方法。首先利用CuSO4沉淀废液中的碘,得到CuI,加入Fe粉发生置换反应后,再加入K2CO3溶液即可反应得到KI。该法对废液中碘的回收率为80.5%,制备碘化钾的纯度为98.7%,可作为常规化学试剂使用。本实验可以作为本科生的开放实验,有助于培养学生的创新思维,增强环保意识。制备的KI可以重新作为学生实验的原材料,做到了废物的循环利用,符合绿色化学实验的要求。     

两个实验的改进

一、碘化锌的合成和分解1.特点:这是一个具有较好教学效果的综合性实验。通过锌粉和固体碘在催化剂——水的催化下先合成碘化锌。然后电解制得的碘化锌溶液又重新得到锌和碘。这个实验贯穿了化合、催化、升华和电解等基本原理,既有启发性、又有趣味性。该实验使用药品、器材很普通,现象明显,实验时间也很短(全过程只需要几分钟)。实验既可在中学化学的教学中在复习课时配合有关基础理论或元素部份进行演示,也可以作为训练学生综合运用所学知识的课外实验或课堂分组实验。     

分子动力学模拟非晶态SrTiO3

采用分子动力学方法,用Moldy软件及PIM(Partial Ionic Model)势函数作为原子间相互作用势,模拟了Sr- TiO3(STO)的熔化过程,将熔化的STO快速冷却到室温以获得非晶态。通过熔化过程中体系内能和体积的突变,确定熔点为2430 K,仅比实验值(2380 K)高50 K,很好的反映了STO的熔化过程;分析了晶态、液态和非晶态时的对关联函数和原子配位数;通过计算速率自相关函数估算了STO的扩散系数,说明STO的熔化发生在2430 K。     

水稻分茢促进剂——强本赛

强本赛是一种良好的禾本科植物的分茢促进剂,它是日本日产化学工业(株)在1969年发现的。它的化学名称是2-羟基苯并噻唑(“强本赛”是该名称中羟、苯、噻、三字的谐音),纯品为白色固体,熔点138℃,能升华,可用作多种药品的中间原料,其结构式为:     

蛋白质水凝胶中可冻结水的同步热分析结果及其讨论

蛋白质水凝胶中水状态的研究有利于深入了解蛋白质水凝胶的结构、性能与功能.本文选用鸡蛋蛋清作为蛋白质水凝胶样品,利用同步热分析仪,在10K/min的升温过程中,分别研究密封坩埚内蛋清和蒸馏水的热流Φ、相对质量m/m0随温度T的变化情况.经过研究分析得到了如下结果：1）蛋清和蒸馏水在-50℃～50℃温度范围内的升温过程中都出现了熔化现象,而且实验结果具有很好的重复性,蛋清发生的变化为可逆变化,并且与热历史无关.2）蛋清和蒸馏水的熔化峰的峰形在高温区表现了很好的相似性,在低温区（-15～0℃）明显不同,表明蛋清和蒸馏水在熔化初始时,各自所对应的熔化行为并不相同,但是在峰值温度以上温区内,二者的熔化行为是相同的.3）凝胶网状结构影响蛋清中可冻结水晶粒尺寸的分布,该分布不同于蒸馏水中晶粒分布,使得蛋清的熔化峰出现的温度低于蒸馏水的熔化峰温,并且熔化初始时的行为与蒸馏水不同.4）利用DSC方法通过熔化峰的吸热量计算蛋白质水凝胶中可冻结水含量的方法存在系统误差,但偶然误差小.     

双阳离子型离子液体[C4(MIM)2][PF6]2的比热容测定及其模型化

利用差示扫描量热计(DSC)测定了双阳离子型离子液体1,1′-(丁烷-1,4-二基)-双(3-甲基-1H-咪唑鎓-1-基)双六氟磷酸盐([C4(MIM)2][PF6]2) 在293.15～513.15 K 温区内的摩尔比热容。结果表明,在 293.15～363.15 K 和 398.15～513.15 K 温区内,该化合物无相变及其他热异常现象发生,比热容随温度变化符合二次方程。在 363.15～398.15 K 温区内,该物质发生固-液熔化相变,其熔化温度、熔化焓及熔化熵分别为 384.71 K、28.243 kJ/mol 和 73.414 J/（K·mol）。根据热力学函数关系式,计算出 [C4(MIM)2][PF6]2 相对于标准参考温度298.15 K的热力学函数值。采用基团贡献法对液相区的热容进行了估算,结果表明,估算值与实验值符合很好。     

微平板热管热性能的优化分析

针对大功率集成设备的散热瓶颈问题,建立了一种微热管模块数学模型,应用数值模拟方法研究不同加热功率不同风速下的微热管模块热性能。模拟结果表明微热管基板表面的平均温度比铜基板降低7～10℃.微热管基板表面最大温差在3℃以内,表明了微热管在高热流密度时能够有效扩散集中热源并具有优良均温特性。分别分析加热功率,空气流速以及导热翅片对微热管模块传热性能的影响特性,发现微热管模块在热流密度180 W,空气流速2.5 m·s~(-1)以及导热翅片20片时热扩散性能达到最优。模拟表明该微热管模块能够最大限度避免基板的热应力集中,从而保证功率模块的高效平稳运行。     

分光光度法测定水溶液中三碘络离子的生成常数

应用分光光度法,研究了水溶液中碘和碘离子反应生成三碘络离子的平衡。当碘的总浓度c_I相同时,通过测定I_2-KI稀溶液的吸光度A随碘离子的总浓度C_I-的变化,根据吸光度的加和原理和A与C_-的非线性函数关系,在PC-1500微机上用非线性函数的最小二乘曲线拟合A与C_I-数据,得到298K时三碘络离子生成反应的平衡常数K为805.8,298K 460nm时碘和三碘络离子的摩尔吸光系数eI 和cI-分别为742.8和1102L·mol~(-1)·cm~(-1)。方法操作简便,结果准确,摒弃了不必要的假定。对水溶液中存在数种有色物质的简单平衡体系,该法可方便地测得反应的平衡常数,各有色物质的摩尔吸光系数及各物质的平衡浓度。     

压扁厚度对压扁型烧结式微热管性能的影响

对不同压扁厚度的压扁型烧结式微热管进行了实验研究,优化了压扁厚度为5 mm(真空腔厚度为3 mm)时微热管的工质量,分析了在相同工质量下压扁厚度对微热管轴向温度分布、极限传输功率、各部分温差和热阻的影响.结果表明:对于比完全充满吸液芯时的充液量略少的工质量,压扁厚度只对极限传输功率略有影响;压扁厚度为5、4、3 mm时,极限传输功率分别为40、50、60 W.而对于比完全充满吸液芯时的充液量略多的工质量,压扁厚度的减少会使微热管性能下降,压扁厚度从5 mm减少至4 mm时,热阻从约0.15℃/W提高至约0.20℃/W,压扁厚度为3mm时,微热管失效.文中还对各种实验结果的原因进行了分析,发现压扁厚度主要是通过改变管内工质的分布状况来影响微热管性能的.     

蛋黄水凝胶中可冻结水的同步热分析结果及其讨论

为了研究蛋白质水凝胶中水的状态,利用同步热分析仪,研究了鸡蛋中蛋黄和蒸馏水的热流量、质量随温度的变化.实验结果表明：1）在-50℃~50℃温度范围内,以10K/min的升温过程中,蛋黄和蒸馏水样品均出现了熔化现象,在测量温度范围内样品的热性质与热历史无关.2）蛋黄样品和蒸馏水的熔化峰形在测量的温度区间内,低温区重合得不是很好,但在高温区有很好的重合,说明蛋黄和蒸馏水样品的吸热行为在初始熔化时不同,在峰值以上温区内,基本一致.3）蛋黄蛋白质水凝胶中可冻结水晶粒尺寸与蒸馏水中的晶粒尺寸不同,导致了蛋黄中可冻结水与等质量的蒸馏水在熔化过程中吸收的热量不同,且蛋黄的熔化峰出现在比蒸馏水熔化峰低的温区内.4）实验经过多次反复测量,实验结果具有很好的可靠性和可重复性,表明利用DSC方法通过熔化峰的吸热量计算蛋白质水凝胶中可冻结水含量的方法存在系统误差,但偶然误差小.     

重新认识"过氧化氢碘化钾催化分解"的反应概念与机理

对“过氧化氢碘化钾催化分解反应”的电导、pH值、碘离子浓度以及温度等参量进行了系统的研究,观察到了大量的新的实验现象。国内外文献普遍认为,过氧化氢分解反应中碘化钾是催化剂。有关该反应的传统概念与反应机理无法解释新观察到的实验现象。根据对该反应的系统研究结果,否定了该反应中碘化钾作为过氧化氢分解反应的催化剂的概念和机理,提出了新的反应概念与机理,合理地解释了新的实验现象。