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关键词： 抗黏附   电化学抛光   不锈钢管   润湿性   粗糙度   接触角  

摘要： 小口径不锈钢管因其良好的抗腐蚀性能一直被广泛应用于医疗、食品、半导体及核工业等需要运输腐蚀性流体的领域中,而其内表面的抗液体黏附性能则是影响其输送效率、耐腐蚀性及传送流量精度的一个重要影响因素。然而,目前关于固体表面的液体黏附机理研究相对较少,并无法为管道内表面的制备提供有效的理论支持。同时,限于面向上述领域的不锈钢管具有的内径小及长径比大的特点,现有内表面加工制备技术并无法满足市场对不锈钢管日益增长的表面质量需求。因此,研究管道内表面液体黏附机理及其抗黏附管道内表面制备技术具有极其重要的理论与现实意义。为明确固体表面的液体黏附机理,本文通过对机加工表面的微观几何形貌进行分析与表征,提出了基于简化三角波表面轮廓模型的固-液-气三相系统热力学状态方程,并建立了固体表面液滴瞬时接触角与系统自由能关系模型,从而确定了影响固-液-气三相接触线动态移动过程的主要影响因素。同时,通过在具有各向异性特性的本征疏水高分子有机材料与本征亲水的金属材料表面上进行液滴的静态接触角测量实验,分别分析表面粗糙度与化学成分对平行与垂直纹理方向接触角的影响规律,以验证所建立的理论模型的正确性。最后,提出了表面轮廓沟槽导致的能量壁垒与化学成分影响的润湿状态是表面抗液体黏附能力的主要影响因素,为管道抗黏附内表面制备确定了研究方向。从降低固体表面能量壁垒角度出发,综合分析管道自身结构特点及现有管道内表面抛光工艺方法优缺点,最终采用电化学抛光方法对小口径管道内表面进行抛光处理。在分析电化学抛光材料去除机理的基础上,从装置总体机械结构、电解液加热、电解液循环、检测系统和装置数控系统五个方面进行了详细的结构设计与优化,最终自行搭建了面向小口径不锈钢管道内表面的电化学抛光装置。在此装置基础上,进行了电化学工艺参数对管道内表面抛光质量影响的实验研究。实验结果表明：与普通圆柱形工具电极相比,具有螺旋沟槽结构的工具电极有效的提高了管道内电解液的更新速度,提高了管道内表面的抛光质量;电流密度、工具电极转速、工具电极进给速度、电解液温度、电解液流速、加工间隙及加工时间对管道内表面的抛光质量均有较大的影响。最终,通过电化学工艺参数优化获得粗糙度值Rc为0.14μm的镜面级管道内表面。以上工作对固体表面抗黏附理论的发展做出了一定的理论贡献,实验研究结果可为抗黏附小口径不锈钢管道内表面的制备提供技术支持与理论指导。

关键词： 非化学专业   有机化学   教学有效性   教学策略  

摘要： 针对在教授我校非化学专业"有机化学"课程中存在的难题,本文谈了一些提高教学有效性的策略。提出激发学生的学习兴趣,教师引导学生合理的组织书本知识,以及优化及改进平时考核等方法,以提高我校非化学专业"有机化学"的教学有效性。

关键词： 有机化学   教材   化学实验   高等学校  

ISBN: (纸本)9787122238696

摘要： 本教材包括：有机化学实验的一般知识，有机化学实验基本操作技术，有机基础合成实验，有机合成新技术实验，天然有机化合物的提取，综合性实验，设计性实验及附录八个方面的内容。教材充分吸收近年来有机化学实验教学改革方面的成果，更多地融入绿色化学的理念，在实验编排上既强化传统有机合成技术的训练，也注重有机合……

关键词： 油酸   溶剂结晶   柱层析   Aspen Plus   萃取精馏  

摘要： 本文简单介绍了油酸的性质、市场情况、油酸及其衍生物的应用,综述了国内外提取油酸的各种方法。在参阅了大量文献的基础上,提出了采用结晶-柱层析相结合的方法提取高纯度的油酸。采用结晶法提高工业油酸中油酸的纯度,分别考查了结晶溶剂、溶剂比、结晶温度和结晶时间对于油酸质量分数和收率的影响,得出最佳结晶条件:溶剂选择甲醇,溶剂比为5,结晶温度为-10℃,结晶时间为8h时,油酸的质量分数达到61.39%,收率达到75.64%。采用柱层析方法提纯油酸的浓度时,首先对薄层色谱分离工业油酸的展开剂进行筛选,为选择柱层析实验洗脱液提供依据。分别以一元、二元、三元溶剂作为展开剂,经过筛选实验以及正交实验的研究,确定正己烷-乙酸乙酯-乙酸(体积比为85:15:8)为薄层色谱分离工业油酸的最佳展开剂。通过精密度测定,验证实验方法稳定、可靠。对结晶提纯后的油酸进行柱层析实验,进一步提高油酸的纯度,考查了硅胶目数、硅胶装填高度、油酸上样量对于油酸质量分数和收率的影响,进而得出柱层析实验的最佳操作条件,并测试了层析柱循环使用的效果。结果表明:洗脱液正己烷-乙酸乙酯-乙酸体积比为85:15:8,硅胶目数为200-300目,装填高度为40 cm,工业油酸上样量为1.1 mL时,油酸的分离效果最好;一次柱层析油酸的纯度达到88.74%,收率达到82.53%;二次柱层析实验,油酸的纯度达到96.91%,收率达到88.36%;经重复实验,油酸质量分数和收率的RSD均小于3%,说明层析柱可进行多次使用。利用Aspen Plus软件,对柱层析的洗脱液废液进行萃取精馏模拟,考察了塔顶出料比、理论塔板数、原料进料位置、萃取剂进料位置、回流比、溶剂比对于组分质量分数和收率的影响,并对之进行正交优化模拟,得出萃取精馏工艺的最佳操作条件。优化的操作条件为:萃取精馏塔的塔顶出料比为0.72,理论塔板数为29块,原料进料位置为第19块,萃取剂进料位置为第5块,回流比为0.2;溶剂回收塔的理论塔板数为19块,进料位置为第10块,回流比为2,塔顶出料比为0.27;精馏塔的理论塔板数为20块,进料位置为第10块,回流比为3,塔顶出料比为0.17。在优化后的工艺条件下,正己烷、乙酸乙酯、乙酸的质量含量分别达到 99.99%、99.84%和 99.75%,收率分别达到 99.99%、99.84%和 90.68%。本文提出的结晶-柱层析法提取高纯度油酸及溶剂回收方法过程简单,研究结果为油酸进一步研究提供了依据。

关键词： 高中化学   官能团   有机化学   复习  

摘要： 官能团是高中化学的重要组成部分,也是决定有机化合物的化学性质的原子和原子团,在有机化学版块中占据着极为主要的地位。在有机化学教学中,其反应主要发生在官能团上,而后者对有机物的性质有着决定性的作用。通过笔者长期的观察与研究发现:合理使用官能团可以提高有机化学模块的复习质量,可以有效促进高中生的复习质量。针对此,笔者便围绕自己的教学经验和研究实况谈谈相关建议与看法。

关键词： 有机化学   原子结构   杂化轨道   化学键   化学教学  

摘要： 有机化学作为发现新物质的主要学科,在满足人们对物质需求方面有着至关重要的作用,因此在中学化学课堂中应重视有机化学知识的教学。然而现实教学中有机化学的学习情况不容乐观,概括来说有如下几点:(1)教科书编写不完善、不系统、逻辑性差;(2)学生自身内部原因;(3)学习的充要条件不满足。学生基础知识未达到充要条件,主要是原子结构知识掌握不够,对有机物结构、化学键等知识认识不足,对有机化合物结构理解不透彻,因而学生对有机物性质的学习达不到理论上的理解,而只凭纯机械式的学习。“结构决定性质,性质决定用途”一直是化学最明显的特点,因而有机化学学习的基点应在于究其结构,明其性质。基于此,本文致力于研究原子结构知识——能层与能级、原子核外电子排布式以及简单的sp、sp2、sp3杂化轨道对学生有机物化学键结构与性质学习的影响。通过补充相关知识后着重考察学生解决问题时思维方式是否有转变,学生能否接受补充的相关知识以及学生有机化学的学习是否有改观。故而此研究对于提高中学化学学习水平,培养学生科学素养,完善中学化学教学理论,指导中学化学有机化学教学具有一定理论意义和实际意义。本研究通过访谈调查和知识测量来了解学生对有机物结构的认识和认识方法,同时通过补充原子核外电子排布和杂化轨道知识,研究学生掌握相关知识后对有机物结构及有机物中化学键形成的认识和思维的变化。研究发现:(1)学生掌握了原子结构知识和杂化轨道理论后,对有机物结构和性质的认识发生了质的变化。(2)掌握相应的原子结构知识和杂化轨道知识后,学生能转换思维,主动挖掘有机物结构中化学键知识的内涵,从而促进有意义的高效学习。(3)原子结构知识和杂化轨道知识的学习,有利于学生在已有的认知结构基础上自主构建知识,发展思维,同时对提高学生的科学素养也是十分有意义的。

关键词： 药物制剂专业   有机化学   教学内容  

摘要： 本文从对有机化学教学进行分析、阐述。要想提高有机化学的教学质量,收到良好的教学效果,必须掌握一定的方法和技巧才能更好地完成有机化学的课堂教学。激发学生兴趣、采用多种教学方式等都是有效的手段,只有这样才能提高教学质量,达到良好的教学效果。

关键词： 中职   有机化学   教学改革  

摘要： 本文根据专业培养目标,对中职有机化学教学课程体系进行改革,提出构建与中职学校相适应的教学体系,密切校企协作,探索具有中职特色的人才培养模式。

关键词： 微流控芯片   液-液萃取   层流萃取   通道改性   人参皂苷  

摘要： 微流控芯片是20世纪90年代中期在分析化学领域出现的一门新兴学科,是微全分析系统的一个重要研究领域。微流控芯片技术具有分离效率高,分析速度极快,样品试剂消耗极少,易于集成化、微型化、自动化等优点。该技术以分析化学理论为基础,结合多种微加工方法,如微电机(micro electrical mechanical system,MEMS)加工等技术建设芯片结构,使以微型通道结构为主的芯片结构中增加微阀、微泵、微膜等结构单元。目前,微流控芯片技术被广泛应用于医药领域、生物领域、分析领域、食品领域、环境领域等等,是当今微全分析系统发展的重点。本文采用微流控芯片液液萃取技术对中药材有效成分进行提取分离,建立了微流控芯片液液层流连续萃取的新方法。论文主要内容有以下四部分:第一章综述了微流控芯片液液萃取技术的国内外研究进展,对液液萃取技术中的液流层流理论以及微流控芯片液液萃取技术在中药领域的应用做了总结,并对此技术今后的发展做了展望。第二章建立基于微流控芯片液-液萃取技术进行人参药材样品前处理的方法。使用注射泵引入药液初提液及萃取剂于芯片中进行萃取,收集样品进行HPLC检测。对芯片的前处理;药液与萃取剂的流速、流速比;萃取通道的宽度等因素进行考察。结果表明纯水清洗后风干的芯片,药液与萃取剂的流速比为1:2,具体流速为V(水饱和正丁醇):V(药液初提液)=6:12(μL/min),萃取通道宽度为200μm的情况下萃取效果更理想。在优化条件下平行实验六次,得出相对标准偏差小于2%。芯片萃取所得Rg1、Re、Rb1含量分别为:1.05、0.54、1.30 mg/mL,萃取时间仅需2 min,与传统液液萃取相比,芯片萃取的萃取率分别提高了12%、13%、15%。运用此方法能很好地萃取人参皂苷,且此法简单、快速、萃取效率高。第三章根据硅烷化反应原理,利用注射泵在萃取双Y芯片的通道一侧注入硅烷化试剂,在萃取双Y芯片的通道一侧进行硅烷化反应,最终获得芯片通道一侧亲水一侧疏水的双Y萃取芯片。应用此改性后的双Y芯片做萃取试验,并把萃取结果与未改性芯片萃取的结果对比较,发现改性后的芯片在萃取时两相界面更稳定和可控,萃取效率更高。本章实验还把双Y芯片改性的优化条件稍加改善后成功应用于三相层流芯片通道改性使获得了芯片性能良好的三相层流萃取芯片。第四章设计连续双Y型芯片,通过此类型芯片的结构特点对人参皂苷和白屈菜红碱做连续萃取、分离、纯化。以各自的萃取率为检验指标,利用设计性试验考察芯片通道宽度、通道表面改性与否以及萃取液液流的中高低流速对萃取率的影响,结果经过方差分析和极差分析,最终获得三因素的优水平和优组合。以此为基础建立基于微流控芯片连续液-液萃取系统进行中药材样品前处理的方法。

关键词： 粗苯   萃取精馏   模拟   优化  

摘要： 苯作为一种基本化工原料,广泛使用,这在生产橡胶、合成纤维、合成树脂、制药工程及燃料应用等诸多领域,都起到了至关重要的作用。这表明苯是在生活的各个方面经常性的被使用。而且它可以用作油漆,橡胶和其它溶剂。因此,可以毫不夸张地说,苯的产业化水平,可能已经代表一个国家的石油化工发展水平。粗苯加氢精制的主要生产工艺包括,粗苯原料的预处理、加氢、脱氢、萃取精馏等四步,该方法中萃取精馏是生产苯的粗苯加氢主要单元。而目前Aspen和其它应用软件的模拟过程,给我们提供了极大的方便,它不仅可以进行仿真分析,还可以优化和改造生产流程。为实现工艺模拟和参数升级,现采用Aspen Plus的DSTWU简洁精馏模块和RadFrac精密分离模块分别对所选的10万t/a粗苯加氢精制萃取精馏过程的预精馏塔(T501)、萃取精馏塔(T502)、纯苯精馏塔(T503)进行了模拟优化,同时提出了工艺优化改进建议。本文通过研究得到如下结论：(1)针对现运行的预精馏塔(T501)采用DSTWU简洁精馏模块优化后发现,该塔最小回流比是11,最小理论板数为54,并且当R=1.5Rmin时实际回流比R为17,理论板NT为81,加料板NF为48。同时绘制了NT--R关系图,并且提出当理论板数介于76和86之间时在工业化过程中比较有利。采用RadFrac精密分离模块模拟后根据板数与流体组成表发现,在第45块板时流体组分最接近给定值0.9396。所以经过RadFrac的精确模块,提出预精馏塔(T501)的进料位置由第48块板,调整为第45块板的建议。(2)针对现运行的萃取精馏塔(T502)采用DSTWU简洁精馏模块优化后发现,该塔最小回流比是2,最小理论板数为8,并且当R=1.5Rmin时实际回流比R为3,理论板NT为13,加料板NF为8。同时绘制了NT--R关系图,并且提出当理论板数介于16和26之间时在工业化过程中比较有利。采用RadFrac精密分离模块模拟后根据板数与流体组成表发现,在第23块板时流体组分最接近给定值0.9571。所以经过RadFrac的精确模块,提出萃取精馏塔(T502)的总塔板数从13块应当调整为30块,进料位置由第8块板,调整为第23块板的建议。(3)针对现运行的纯苯精馏塔(T503)采用DSTWU简洁精馏模块优化后发现,该塔最小回流比是2,最小理论板数为29,并且当R=1.5Rmin时实际回流比R为3,理论板NT为48,加料板NF为19。同时绘制了NT--R关系图,并且提出当理论板数介于36和46之间时在工业化过程中比较有利。采用RadFrac精密分离模块模拟后根据板数与流体组成表发现,在第23块板时流体组分最接近给定值0.9466。所以经过RadFrac的精确模块,提出纯苯精馏塔(T503)的进料位置由第19块板,调整为第23块板的建议。