拉曼积分球光谱仪对盐水溶液中B(OH)_(3)的定量分析

不同溶液体系中硼的赋存形态及其化学分布规律一直以来是研究者关注的重点,它对深入开展硼酸盐溶液结构化学、过饱和非平衡态以及硼酸盐矿物沉积机制等研究具有重要的指导意义。针对目前拉曼光谱仪对溶液中硼氧配阴离子官能团响应信号弱、灵敏度低,不利于定量化视角阐述硼氧配阴离子间的作用机理等问题,研究了拉曼积分球光谱仪对硼酸溶液的定量分析方法,运用DOE部分因子实验设计,阐述了NaCl、MgCl_(2)、KCl和MgSO_(4)等共存盐类之间的交互作用对B(OH)_(3)拉曼定量分析的影响规律,建立了盐水溶液中B(OH)_(3)的Raman回归模型。结果表明,拉曼积分球光谱仪可显著增大硼酸溶液的拉曼光谱强度,提高信噪比,检出限为常规拉曼光谱的70倍,在0~6 g·L^(-1)硼酸线性范围内相关系数为0.9991,测定相对误差为-2.5%;盐水溶液中B(OH)_(3)含量经回归方程校正后相对误差绝对值小于3%,可用于低浓度硼酸的准确定量分析,也为定量化探究盐卤复杂体系中多硼物种化学形态分布规律提供一定借鉴。

水溶液体系构建超疏水木材及其环境影响

木材表面富含羟基,易吸水变形、腐烂以及机械强度下降。因此,采用湿化学法在水溶液体系中构建一种纳米气相二氧化硅和十六烷基三甲氧基硅烷的超疏水涂层。结果表明:该涂层能够在木材表面形成微纳米结构,有效减少水的渗透,提高木材的抗湿性能。与传统的有机溶剂相比,使用水作为溶剂,可以降低对环境的影响。通过对纳米气相二氧化硅和十六烷基三甲氧基硅烷的不同配比和改性量的研究,优化木材疏水改性方案。为了定量分析在水溶液体系时,制备的超疏水木材的环保性,采用生命周期评估的方法,通过收集制备流程中的能耗、物耗数据,与其他三种典型的超疏水木材制备方案进行对比分析,评估其环境友好性,并对各方案进行敏感度分析,得出影响其环境性能的主要因素。计算结果表明:含重金属元素的化学品和电力消耗是环境影响的主要因素。

甘蔗渣的碱催化甘油水溶液预处理

建立了一种木质纤维素的碱催化甘油水溶液预处理方法以期选择性分离组分和提高底物的可酶解性。实验确定了碱催化甘油水溶液预处理甘蔗渣的条件为:温度180℃、NaOH添加量7%、反应时间45 min以及甘油水溶液浓度80%。在该条件下,甘蔗渣的纤维素和半纤维素保留率分别为93.0%和83.4%,而木质素脱除率接近80%,达到了理想的组分分离效果。预处理后底物(20 g/L)在CTec2酶载量10 FPU/g干基下水解72 h酶解率为79.6%,表明预处理后底物具有较好的可酶解性。利用现代分析技术解析了甘蔗渣预处理前后的组成结构演变规律,初步探明了碱催化甘油水溶液预处理有效提升生物质原料可酶解性的原因。

非水溶液体系中晶种法制备球形银纳米颗粒

以丙三醇作溶剂,硝酸银为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,硼氢化钠为还原剂制备了银纳米晶种;以此银纳米粒子作为初级晶种,以丙三醇作溶剂和还原剂,通过升温提高丙三醇的还原性制备银纳米颗粒。研究分散剂种类、生长液银浓度、晶种加入量对银粉的影响,采用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)对制备产物的结构、物相、形貌进行表征。结果表明,通过改变条件可以制备出分散性良好、粒径均匀的70nm左右的球形银粉。

斑马鱼幼鱼常山碱盐静脉注射给药和水溶液暴露给药毒性比较

目的对比分析常山碱盐(DAS)iv给药和水溶液暴露给药毒性的区别。方法①将受精后2 d(2 dpf)发育良好的斑马鱼幼鱼随机分为正常对照组(无任何处理)、溶剂对照组(生理盐水,iv)和DAS组(0.125,0.25,0.50,1.00和2.00 mg·kg^(-1),iv),给药后连续观察3 d,以斑马鱼心率为0确定死亡,计算死亡率、最大非致死剂量(MNLD)和10%致死剂量(LD_(10))。给药后4 h,体视显微镜观察0.50和2.00 mg·kg^(-1)组斑马鱼静脉窦淤血、心包水肿及心率和血流变慢情况,并计算其发生率。斑马鱼iv给予DAS 0.041,0.136,0.412和0.452 mg·kg^(-1),给药后连续3 d体视显微镜观察并计算斑马鱼幼鱼发育畸形表型,包括心包水肿、心率异常、血流变慢、循环缺失、眼睛异常、脑部畸形、下颌异常、肝缺失/变性、卵黄囊吸收延迟、肠腔异常、身体着色异常、身体水肿、躯干/尾/脊索弯曲和肌肉变性等发生率。②斑马鱼幼鱼随机分为正常对照组和DAS水溶液暴露(2.5,5.0,10.0,25.0,50.0,75.0和100.0 mg·L^(-1))组,连续暴露并观察3 d,计算死亡率、LD10和MNLD。斑马鱼暴露于DAS 0.32,1.06,3.20和11.00 mg·L^(-1)水溶液,连续暴露3 d,体视显微镜观察斑马鱼幼鱼发育畸形表型,并计算其发生率。结果①斑马鱼幼鱼iv给予DAS的MNLD和LD10分别为0.412和0.452 mg·kg^(-1)。与溶剂对照组相比,iv给予DAS 4 h后0.50和2.00 mg·kg^(-1)组斑马鱼静脉窦淤血、心率减慢和心包水肿发生率均显著增加(P<0.05,P<0.01),2.00 mg·kg^(-1)组血流变慢发生率亦显著增加(P<0.01);DAS 0.041,0.136,0.412和0.452 mg·kg^(-1)组斑马鱼卵黄囊吸收延迟率显著增加(P<0.05,P<0.01),0.452 mg·kg^(-1)组斑马鱼死亡率显著增加(P<0.05),且死亡斑马鱼具有心包水肿现象。②斑马鱼DAS水溶液暴露的MNLD和LD10分别为3.20和11.00 mg·L^(-1)。与正常对照组相比,3.20和11.00 mg·L^(-1)组斑马鱼心率减慢和血流变慢发生率均明显增加(P<0.01),1.06,3.20和11.00 mg·L^(-1)组斑马鱼肠道明显变黑且发生率显著增加(P<0.01),0.32,1.06,3.20和11.00 mg·L^(-1)组斑马鱼卵黄囊吸收延迟发生率显著增加(P<0.05,P<0.01),11.00 mg·L^(-1)组斑马鱼还出现躯干弯曲和下颌畸形且发生率显著增加(P<0.01)。结论斑马鱼幼鱼DAS iv给药和水溶液暴露给药的毒性表型不同。DAS水溶液暴露不仅导致幼鱼心率、血流变慢及卵黄囊吸收延迟和肠道变黑现象,同时还可诱导神经发育毒性;但iv给药则可有效避免明显的胃肠道损伤和神经发育毒性。

一回路条件下甲醇水溶液的辐射分解研究进展

采取有效的水化学技术可以抑制压水堆一回路冷却剂辐射分解并减缓材料腐蚀。相关研究与运行经验表明,甲醇有望作为压水堆冷却剂水质转型的候选添加物,但目前缺乏一回路条件下甲醇辐解行为及机制的深刻认识,难以支撑基于甲醇的水化学控制目标。本文首先介绍了甲醇辐解研究的必要性,总结了国内外甲醇及其水溶液辐解研究的进展情况,详细论述了常温下甲醇辐解产物产额与自由基反应,以及一回路条件下甲醇水溶液的辐解及其对材料腐蚀的影响,并对后期开展甲醇水溶液辐解相关研究提出建议。

水溶液中Ni^(2+)的自由扩散分析与模拟实验

自由扩散一般比较抽象,其实验耗时长,且很难从微观角度进行观测与分析,不宜开展实验教学。为此,以金属离子Ni^(2+)在水溶液中的自由扩散为参考依据,采用随机自由扩散模型模拟刚性球体在有限空间中的自由扩散过程。模拟结果与实时观测Ni^(2+)在水溶液中自由扩散的实验结果基本一致。并且通过模拟可以从微观角度实时观测和分析自由扩散的无序过程,进而探究局部参数的变化规律。它可以作为虚拟仿真教学的一个有用工具。

水溶液体系中制备纳米银线的研究

在水溶液体系中,以蔗糖为还原剂、NaCl为前驱体络合剂、PVP为表面活性剂,通过水热反应制备得到了直径大约为40 nm,线径分布均匀、分散性良好的纳米银线。有效解决了目前多元醇有机体系下制备纳米银线洗涤困难,反应条件苛刻,后处理繁琐等问题。系统研究了还原剂用量、还原剂种类、Cl-/Ag+摩尔比、卤化物种类和表面活性剂种类对于产物形貌的影响。结果表明,当还原剂蔗糖的用量为0.18 g,PVP的相对分子质量为58000,选择NaCl作为络合剂,且Cl-/Ag+摩尔比控制在1.26时,制备的纳米银线形貌均一,纯度较高,纳米线长径比大于1000。

氯化钾水溶液微观结构的分子动力学模拟研究

氯化钾水溶液不同于氯化钠的,其在低温下只能形成无水盐和冰.现有研究表明在氯化钠水溶液中不仅存在着水分子连续分布的区域与离子团簇,而且这二者的物质组成也与该溶液所形成晶体的分别对应.为了探寻其他溶液中是否存在此类对应关系,并考察溶液的微观结构,本文采用分子动力学方法对氯化钾水溶液进行了研究,表明了该溶液的一些性质.氯化钾水溶液中K+-K+和Cl--Cl-径向分布函数的特征具有一致性,峰的最大值所对应的位置都分别相同,明显不同于氯化钠水溶液的.系列时刻下瞬态图像内O到其最近离子距离中最大值的统计结果表明氯化钾水溶液中存在着一定大小的水分子连续分布的区域,其平均尺寸至少为2.26 nm;瞬态图像中K+与其最近邻Cl-之间的距离主要分布在0.28 nm~0.38 nm之间,占比约为97.4%;溶液中存在着较大和较小两类离子团簇,较大团簇的平均尺寸为1.73nm,平均离子数是25.0,其内部的离子与周围离子之间具有与氯化钾晶体类似的结构;这些结果表明氯化钾水溶液中也具有微观不均匀性和自聚集效应.将离子间径向分布函数上各峰最大值所对应距离之间的关系与氯化钾晶体中各离子之间距离的几何关系进行对比,并结合离子瞬态图像,给出了离子径向分布函数上各峰的来源,但明显不同于氯化钠水溶液中的情况.另外,通过对比与分析解释了氯化钾水溶液中离子对和团簇形成的原因,并表明原子和离子间相互作用对溶液的微观不均匀具有重要影响.结果还表明氯化钾水溶液中水分子连续分布区域以及离子团簇的物质组成分别与其所形成的冰和氯化钾晶体的组成具有一致性,而且离子团簇的结构和氯化钾晶体的也类似.再结合氯化钠水溶液的结果,表明溶液中存在着与其所能够形成晶体组成类似的对应单元,这为理解溶液中晶体的形成提供了启发.

水溶液法制备的前驱体对g-C_(3)N_(4)结构及其催化活性的影响

通过以水溶液法制备的氯化钠改性三聚氰胺为前驱体,制备了石墨相氮化碳。研究不同氯化钠加入量对熔融盐法制备的石墨相氮化碳材料结构和性能的影响。通过以亚甲基蓝(MB)为目标污染物的光催化模拟实验,表明当氯化钠添加量为1 g时,煅烧产物GCN-1的光催化性能最佳,其一级降解速率常数为0.01112 min^(-1),约为原始氮化碳的1.53倍。这可能由于水溶液制备的氯化钠改性三聚氰胺前驱体的晶体结构的改变,引起煅烧后氮化碳结晶性的增强,进而有助于电荷的快速传输,使得光生载流子的分离效率增强,从而增强了其可见光催化性能。

模拟水溶液中低合金钢缝隙腐蚀敏感性研究

针对钢结构表面及其支撑结构在某环境水溶液中的腐蚀情况,开展了低合金钢在模拟水溶液的缝隙腐蚀实验、浸泡实验及电化学实验等研究,分析了低合金钢无缝试样与缝隙试样在模拟水溶液中的腐蚀形貌、腐蚀产物成分、电化学参数等。研究结果表明,低合金钢在模拟水溶液中的腐蚀以电化学反应为主,锈层腐蚀初期产物为Fe(OH)3、FeOOH类产物,中后期产物为铁的无定型氧化物Fe3O4,且缝隙试样腐蚀弱于无缝试样,缝隙内腐蚀远远弱于缝隙外腐蚀。因此,低合金钢在模拟水溶液中对缝隙腐蚀不敏感。

介孔及非介孔UiO-66-NH2对水溶液中污染物的吸附性能

以氨基-对苯二甲酸为配体和Zr4+反应制备介孔UiO-66-NH2和非介孔UiO-66-NH2,并对化合物进行表征和分析.研究结果表明,介孔UiO-66-NH2具有明显的介孔孔道;通过对污染物亚甲基蓝、罗丹明B和双氯芬酸钠进行吸附的实验发现,介孔的引入明显增强UiO-66-NH2对水中污染物的吸附性能.在25℃下,充分震荡90 min后,介孔UiO-66-NH2对双氯芬酸钠的吸附率高达99.13%.

经典恒温法测定地美硝唑水溶液的稳定性研究

为了解地美硝唑水溶液的稳定性,将地美硝唑用饮用水配制为2%的溶液后,采用经典恒温法对其进行稳定性研究,结果发现地美硝唑水溶液的有效期约为22个月。说明地美硝唑水溶液的稳定性良好,在临床使用条件下维持有效期的时间较长。

液体束光电子能谱测量水溶液相胸苷光电子谱:综合实验误差分析

水溶液中的光电子发射过程易受到由弹性及非弹性电子散射、流动势和空间电荷效应引起的误差和影响,然而,直接评估这些误差中各自贡献的大小仍是一项艰巨的挑战。本文以综合实验误差的形式评估了这些误差如何影响真实的光电子动能谱,利用飞秒液体束光电子能谱技术研究不同水溶液流速和激光能量下水溶液相胸苷的紫外光电子动能(或电子结合能)谱.实验中,利用液态水的1b_(1)轨道的精确的竖直电子结合能值(11.33eV)实现对观测到的水溶液相胸苷的电子结合能谱的校准,并估算出液态水的1b_(1)轨道的精确的竖直电子结合能的综合实验误差约为200meV.在不同的流速和激光能量条件下,水溶液相胸苷阳离子基态D_(0)(π^(-1))和阳离子第一激发态D_(1)(n^(-1))的竖直电子结合能的平均综合实验误差被估计为小于3%,即误差范围在几十毫电子伏特至200meV之间.

盐度对正戊烷在水溶液中扩散的影响

以烷烃为代表的有机质对海洋、湖泊及地层水的污染日趋严重。研究有机质在水溶液中的扩散,对分析其在海水、地层水等多电解质溶液中的扩散现象有指导作用,对于海洋污染的治理、油田采出液的脱水有重要意义。本研究采用动态悬滴体积分析技术,分析了正戊烷在不同盐度水溶液中的扩散强度。首先,实验基于正戊烷液滴面积扩张率的变化,评价盐度对扩散的影响。然后,通过Materials Studio软件进行分子动力学模拟,解释盐度对正戊烷扩散强度的影响。实验结果表明:随着盐度的增加,正戊烷在水溶液中扩散强度先增加后降低;存在转折盐度(0.5‰)使得正戊烷扩散最强。分子动力学模拟发现:低盐度时,离子水化使水分子在离子周围定向排布,使非极性分子——正戊烷分子组成的疏水单元周围出现可扩散的空腔,增加非极性分子的扩散强度。盐度增加导致离子间争夺水分子,打乱水分子的定向排布,减弱非极性分子的扩散强度。

流动水溶液体系中Na-LSX型分子筛锂离子交换度的响应面优化

以Na-LSX型分子筛为原料,将氯化锂溶液作为交换剂,研究了Na-LSX型分子筛在流动水溶液体系中的Li-Na离子交换度。以Li-Na离子交换度为指标,通过对反应温度、体积空速和交换剂物质的量浓度等3种因素进行单因素试验和响应面优化试验,优化了流动水溶液体系中离子交换的工况,明确了各因素对Li-Na离子交换度影响的显著性,提高了交换效率,提升了锂盐的利用率。研究结果表明,当交换剂物质的量浓度为1.08 mol/L,温度为100℃,体积空速为12 h-1时,分子筛的交换度可达96.695%,10 g分子筛可于120 min内达交换平衡,锂盐的利用率为12%。各因素对交换度影响的显著性由大到小依次为反应温度、交换剂物质的量浓度和体积空速。

数字化实验数据驱动学科核心素养的落实--以“水溶液中的离子平衡”为例

化学反应原理是化学学习中的重要组成。研究基于数字化实验,结合IDEO模型以“水溶液中的离子平衡”为例进行教学实践。通过数字化实验数据实时采集与动态展示功能,将化学反应以可视化方式予以呈现,建立基于数字化实验证据的推理以及实验图像的分析,发展学生的学科核心素养。

氯化铵水溶液浸提-电感耦合等离子体发射光谱法测定石灰性土壤中交换性钠的含量

交换性钠是评价土壤碱化度的重要指标之一,传统容量法、重量法和火焰光度计法测定交换性钠手续复杂繁琐,乙醇用量大且对低含量样品有效检出能力不足。本实验将样品采用70%乙醇溶液洗盐后,滤纸及过滤物置于250m L塑料瓶中,加入100m L p H为8.5的氯化铵水溶液,置于摇床以170r·min^(-1)振荡45min后,过滤至已加入5m L浓度为50%盐酸的250m L塑料容量瓶中,用氯化铵水溶液淋洗至刻度,选择589.592nm作为分析谱线,建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定石灰性土壤中交换性钠的新方法。在优化的实验条件下,钠的校准曲线在10μg·m L^(-1)以内与对应响应强度呈良好线性关系,线性相关系数为0.9999,方法检出限(3s)为0.0048 cmol·kg^(-1),定量限为0.0192 cmol·kg^(-1)。经国家标准物质验证,测定值与认定值基本相符,相对误差绝对值(∣RE∣,n=7)均不大于8.72%,相对标准偏差(RSD,n=7)均不大于0.6%。交换性钠含量较高试样的加标回收率为97.9%。方法用于农田盐渍化治理工程石灰性土壤样品,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)均不大于1.5%,与NY/T 1615-2008进行方法间比对,测定结果吻合。本方法样品处理程序简便快捷,乙醇用量大幅降低,检出能力有效提高,分析准确度和精密度好,适用于批量样品分析。

车用尿素水溶液产品质量分析

车用尿素水溶液作为柴油车尾气处理液,是柴油车尾气达标的必备环保产品,能减少交通运输对环境的污染,应用前景广阔。从近几年诸多监督抽查情况看,产品质量仍需提高。因此,文章通过对该产品的全部指标进行分析,结合行业现状,提出相应的改进建议。

水溶液图像命题特点与解题策略分析

高考考查水溶液中的离子反应与平衡,往往以图像为载体.这类图像所对应的物质载体、反应情境、横纵坐标等灵活多变,往往成为学生的难点与痛点.笔者以2023年各省市的水溶液图像试题为例,浅析水溶液图像命题特点、分类探讨这类试题的解题策略.