改良型磨损颗粒诱导小鼠颅骨溶解模型的构建

目的探讨建立一种新型、简单、经济、易操作的磨损颗粒诱导小鼠颅骨溶解模型,便于无菌性假体松动动物模型构建。方法制备无菌盐包埋磨损颗粒;实验分为3组:A组为生理盐水组;B组为纯盐组;C组为盐包埋磨损颗粒组;14 d后统一处死动物取出小鼠颅骨,进行病理学分析。结果 (1)HE染色A组和B组无明显差别,C组骨质疏松明显,骨质结构紊乱,骨吸收增加,骨膜及骨组织细胞数量明显增加,骨内细胞数量(个/视野)A组(25±3),B组(27±2),C组(45±5);骨膜炎症细胞(个/视野):A组(1 540±368)、B组(1 610±535)、C组(3 478±376)。(2)电镜下计算颅顶骨吸收陷窝面积与视野面积的百分比:A组(2.76±0.48)%、B组(2.95±0.63)%,C组(13.33±2.49)%,C组与A组、B组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)TRAP染色中破骨细胞数(个/视野):A组为(3.842 7±1.182 1);B组为(4.026 1±1.372);C组(17.325±4.210 7)。A组与B组相比,无明显差别(P>0.05);C组与A、B组比较:破骨细胞数量明显增加,溶骨效应增强(P<0.01),TRAP染色与HE染色结果相符。结论盐溶法构建磨损颗粒诱导小鼠颅骨溶解模型是一种简单、经济、可行性强的实验方法,可以为研究人工关节无菌性松动的提供较为确切、简洁的临床实验基础,是一种值得倡导的实验方法。

稀土硅铁合金在铸铁液中的溶解模型

研究了碳热法和硅热法两种不同类型的稀土硅铁合金在铸铁液中1400℃下的溶解特征，确定了溶解路线。碳热法稀土硅铁合金因其硅含量高，存在熔点高于溶地温度的单质硅相，在铸铁液中溶解属传质控制，并且在铁壳期其内层界面硅与铁壳间发生放热反应。在随后的溶解过程中，放热反应使溶解速度加快。硅热法稀土硅铁合金属一类合金，在铁壳期反蒋完毕前已基本完全熔化。对这两种类型合金的溶解机制进行了分析，溶解路线不同的根本原因在于硅含量变化后引起了相组织变化。

基于表面反应和扩散迁移控制的灰岩单裂隙渗流—溶解模型及其数值模拟

针对碳酸盐类可溶岩地区水电站坝址流场、化学场及固相介质属性等随时间发生改变对工程安全运行造成不利影响等问题,研究了灰岩地区地下水运移过程中各物理场间的相互作用,分析了影响灰岩溶解速率的2个因素,即表面反应控制和扩散迁移控制。在此基础上,建立了单裂隙中的渗流—溶解耦合模型,并进行数值求解。模拟结果表明:在垂直裂隙延伸方向,其溶蚀锋面不为齐整平面,而是呈似"虫洞"状非均一变化,而沿裂隙延伸方向即自上游侧向下游方向溶蚀程度逐渐减轻;通过裂隙的流量呈现随时间逐渐增大的趋势,但变幅不大;根据流量求得的等效水力隙宽,其增幅和增长速率均小于实际平均隙宽;同时,化学场中Ca2+浓度的分布与裂隙开度变化具有相似性,不同时刻上游侧反应速率R均大于下游侧;就反应机制而言,初期均受表面反应控制,随反应进行,位于上游的补给区部位转为受扩散迁移控制,但在下游位置仍受表面反应控制。

LPS局部骨溶解模型在骨外科学的应用分析

本文选用小鼠LPS骨溶解模型探索骨外科手术模拟操作的可行性。实验证明LPS骨溶解模型能够较真实地模拟人类骨关节炎情况,可利用头颅注射法,达到LPS骨溶解模型的建立,采用双蒸水制备LPS溶液,最后在HE及TRAP染色的条件下,利用仪器来进行骨溶解的观察及计算破骨细胞计数及TRAP数量和骨陷窝变化。采用小鼠LPS骨溶解模型进行骨关节炎模拟的临床前教学,可以提高学生对骨关节炎发生机制和治疗体系的理解,强化学习效果,值得在医学本科生教学和各层次骨学继续教育学习班操作课程中进一步推广。

不同溶蚀速率对灰岩单裂隙渗流-溶解模型的影响

我国岩溶分布面积较广,为研究其裂隙发育变化常采用数值模拟手段,而不同溶蚀速率表达对模型计算结果影响较大。为比较不同机理下溶蚀速率方程的影响,考虑表面反应或扩散迁移的单一因素控制以及两者联合控制,并以灰岩平行板单裂隙为例,建立基于不同溶蚀速率的渗流-溶解耦合模型并进行求解。比较各模型结果可以看出:当反应速率仅考虑单一因素时,溶蚀深度相对较浅、溶蚀量较少,且通过裂隙的流量也较小,尤其是流量陡增的“临界点”更是远滞后于两因素联合控制的临界点。因此,长期溶蚀作用下基于不同溶蚀速率的模型结果差异较为显著,在实际应用时应根据研究部位和研究时段选择合适的溶蚀速率方程。

盐岩裂隙渗流–溶解耦合模型及试验研究

根据盐岩溶解机制,对盐岩裂隙的溶解过程进行合理简化和假设;在此基础上,考虑盐岩裂隙溶解和渗透性变化的耦合条件,建立盐岩裂隙渗流–溶解耦合模型。利用自行设计研制的盐岩裂隙渗流–溶解耦合试验装置对特定条件下的盐岩裂隙渗流–溶解耦合过程进行试验研究,并应用盐岩裂隙渗流–溶解耦合模型进行模拟分析与验证,计算结果与试验结果非常吻合,表明所建立的盐岩裂隙渗流–溶解耦合模型可以很好地描述盐岩裂隙的渗流–溶解耦合机制。该研究成果为进一步研究盐岩的应力–渗流–溶解耦合机制奠定重要的理论和试验基础。

铝合金熔体中氢溶解度的计算模型

基于Sieverts定律和多元合金组元活度系数计算模型,建立了一个计算氢在多元合金熔体中的溶解度的计算模型,该模型只需要氢在纯金属熔体中的溶解度参数,为预测多元合金熔体中氢含量提供了有效的途径.以此计算了氢在多种铝合金熔体中的溶解度随温度变化的情况,计算结果与实验值吻合较好.

喹诺酮类药物的溶解度模型

采用Glew-Hildebrand饱和技术，应用高效液相色谱法和人工神经网络技术，实验测得氧氟沙星、诺氟沙星和吡哌酸在不同温度水溶液中的溶解度，应用化工热力学理论，提出溶解度模型，用实验和文献数据作了检验．通过扩展增广距离矩阵,提出能表征杂原子、多重键和复杂环的化合物分子结构的新的分子拓扑指数，由实测3种喹诺酮类药物的溶解度数据,得到分子结构-溶解度定量相关模型．据此模型预报氟罗沙星（Fleroxacin)等9种喹诺酮类新药在25℃和37℃时的溶解度，与实验值符合良好．

CO_2矿化封存条件下玄武岩溶解反应速率模型

实施 CO2补集与地质封存是目前降低大气中 CO2含量、减轻温室效应的有效途径。在所能利用的封存方式中， CO2矿化封存最为安全、稳定。在能实施矿化封存的岩石介质中，玄武岩封存潜力巨大，且岩石溶解反应过程是矿化沉淀过程的基础；因此，研究玄武岩溶解反应速率十分必要。在构成玄武岩的单一矿物与缓冲溶剂的反应速率模型的基础上，提出不同温度下玄武岩样品在超临界 CO2水溶液中的溶解速率模型，并通过室内实验，利用采自山东省临朐县的玄武岩岩心样品，在45～100℃、10 MPa 条件下，与超临界 CO2-纯水反应，并运用最小二乘法确定模型中相关参数。同时利用57℃、72℃、92℃3个温度下的模型计算值与实验值对模型进行验证，结果证明了模型的准确性和可靠性，研究结果可直接应用于 CO2地质封存条件下玄武岩溶解速率的计算。

含夹带剂超临界体系溶解度模型的改进及验证

通过对文献中关联精度较优的Sovova模型的研究,参考MST-T&G模型,考虑超临界二元和三元体系中溶解度的关系,提出了以超临界二元和三元体系中溶解度函数为构架的M-MST-T&G模型。收集文献报道中的杂环芳烃类、脂肪酸类、染料类以及医药类共计13种固体溶质在含醇、酮、烷烃3大类10种夹带剂的超临界二氧化碳中1195组溶解度数据,对新改进的M-MST-T&G模型的计算精度进行了验证,并与MST-T&G模型的计算精度进行了对比。结果表明:M-MST-T&G模型的关联效果较好,相对偏差为9.63%,与MST-T&G模型相比相对偏差下降了32.30%。

海水淡化石灰石矿化溶解过程模型研究进展

为了使石灰石矿化后处理技术更好地工程化应用于大型海水淡化工程,有必要针对其溶解机理和溶解动力学过程开展深入研究。通过总结淡化工程、地球化学领域的石灰石溶解理论模型,对比分析多种相关理论模型,包括界面反应控制模型、扩散过程控制模型和反应-扩散混合控制模型,探讨了各理论模型存在的问题及适用条件,对优化设计石灰石接触器、有效控制矿化水水质指标有重要意义。

预测超临界CO2中甘油三酯溶解度的新模型研究

用一个新模型预测甘油三酯(TAGs)在超临界CO_2(SC-CO_2)中溶解度,模型采用基于遗传算法(GA)优化的支持向量机(SVM)建立,同时采用应用域检查(AD)对模型的鲁棒性进行改善。通过GA优化,从大量的分子描述符中选出了与溶解度性质相关性最高的5个描述符;训练集和测试集拟合的相关系数(R)分别为0.986和0.982,相应的均方根差(RMSE)是14.10%和19.30%;在删掉异常点后,训练集和测试集的R值分别提高为0.992和0.984,对应的RMSE降低,分别为10.70%和11.70%。由结果可知:研究中建立的GA-SVM新模型提供了一个有效的方法预测甘油三酯在SC-CO_2中的溶解度,可为设计超临界CO_2萃取过程参数提供理论指导。

醇水体系渗透汽比膜分离过程的溶解-扩散模型

采用溶解－扩散模型，对三醋酸纤维素膜用于乙醇－水休系渗透汽化分离过程进行数学模拟，计算膜的渗透通量和分离因子，计算结果与实测值基本相符。通过模拟计算求出了组分在膜内浓度分布，表明膜近真空侧存在一很薄的“干膜区”。

吸附-扩散模型与溶解-扩散模型及其修正模型的相互关系

研究了吸附-扩散模型(ADM)与溶解扩散模型(SDM)及其修正模型的相互关系,对溶解-扩散模型(SDM)、扩展-溶解扩散模型(ESDM)、不完全的溶解扩散模型(SDIM)中参数作了进一步解释.吸附-扩散模型(ADM)的一级近似表达式与溶解-扩散模型(SDM)及其修正模型的数学形式和物理意义相似,验证了吸附-扩散模型(ADM)的正确性.

改进的反渗透膜溶解-扩散模型及其验证

以反渗透膜溶解-扩散模型(SDM)为基础,考虑了溶质体积压力驱动项的影响,提出了改进的反渗透膜溶解-扩散模型(MSDM)。由方程的函数性质得到溶解-扩散模型中的参数B值随压力变化而变化,溶质脱除率随压力增大而增大,增大的幅度随压力增大而减小的结论。依据改进模型拟合的均方差在10?8～10?6之间,优于溶解-扩散模型(SDM)。由模型参数α值计算的Vs值与溶质摩尔体积真实值有些偏差,模型计算的溶质偏摩尔体积产生偏差的原因是参数α可能是一个与渗透通量、压力相关的函数。因而该模型可以作为一个半经验模型。

电解液中Cu(111)晶面电溶解/沉积势垒施加电荷相关性的跨尺度计算

电化学沉积和电化学腐蚀的核心问题是不同电压/电荷作用下的电极/电解质界面行为,其控制量是溶解/沉积反应路径的势垒,但是势垒的测量和计算难度比较大。本文采用密度泛函和连续介质耦合方法研究了不同加载电荷面密度下平整表面和含阶梯表面的Cu(111)面薄板电极直接和间接溶解/沉积两种路径的能量形态。结果发现,不同加载电荷面密度下溶质Cu原子在Cu(111)面的表面扩散和溶解过程中初末态能量分别和最高过渡态能量存在简单的线性关系,符合经典的Brønsted-Evans-Polanyi关系。在直接/间接溶解和沉积过程中,势垒和加载的电荷面密度呈线性或二次函数关系。通过这些表达式可以直接从稳态能量计算溶解/沉积和表面扩散的势垒,也可以直接计算不同加载电荷面密度下的势垒,极大的降低实验和计算工作量。通过拟合公式计算出不同临界加载电荷面密度时的势垒大小可以得出:对于溶解过程中,随着加载电荷面密度逐渐增大至0.135|e|/Å2,阶梯处原子首先以直接溶解的方式进入到电解质溶液中;对于沉积过程,随着加载电荷面密度降低至0.105|e|/Å2,电沉积首先发生在平整表面,并可越过较低的表面扩散势垒移动至台阶处,表面扩散是速率控制步骤。当加载电荷面密度进一步减小为0.086|e|/Å2,此时的沉积方式以直接沉积到阶梯位置为主。

应用溶解扩散模型预测钴的渗透行为

应用溶解扩散模型预测反渗透去除放射性废水溶液中钴的渗透行为.研究了低浓度钴离子的渗透行为,结合溶解扩散模型和物料平衡,推导出渗透分离的方程.首先通过拟合较高浓度钴离子渗透的实验数据,求得模型的相关参数,然后针对较低浓度钴离子的渗透实验数据,与模型预测数据进行对比.结果显示,实验数据与模拟数据相对误差不超过15%,该溶解扩散模型可以很好地预测较低钴离子浓度下的渗透行为.

池塘水产养殖投饲区溶解氧稳定性分析研究

针对目前鱼塘投饲机定点投饲作业时,鱼群集中摄食而导致投饲区溶解氧不足,影响饵料利用率的问题,结合投饲区溶解氧稳定性特征规律研究提出投饲机优化设计思路。以振动式(VFM)、气动式(PFM)和风送投饲增氧一体式(AFM)3种投饲机为研究对象,基于鱼类呼吸耗氧模型及溶解氧收支平衡方程理论推导构建溶解氧稳定性模型,以溶解氧变异系数(DCV)为评价指标,深入分析投饲机作业时投饲区溶解氧变化规律。3种投饲机作业时DCV实测值和理论值分别为43.56%、42.28%(VFM);12.50%、14.92%(PFM);1.96%、3.88%(AFM),验证了所构建溶解氧稳定性模型有效性,同时结果表明投饲机作业性能对溶解氧稳定性具有重要影响。基于试验结果提出溶解氧参数应作为投饲机优化设计的重要指标之一,并提出以提高投饲区溶解氧稳定性为目的,将溶解氧参数与机械参数相结合,从内部抛料结构、投饲模式(定点投饲改为动点投饲)及智能化水平(精准投饲增氧)3个方面进行投饲机优化改进的建议。

费托合成减压馏分油在溶剂中的溶解度及结晶形貌

常用的从含蜡原料油中提取石蜡的生产工艺为溶剂脱蜡,因此确定含蜡原料油在有机溶剂中的热力学基础数据以及析出蜡晶的晶形晶貌十分重要。采用动态法测定了费托合成精制减三线油(简称减压馏分油)在甲苯、正己烷、甲基异丁基酮、丁酮、异丙醇以及丁酮-甲苯混合溶剂(丁酮、甲苯体积比为3∶1)中的溶解度。研究数据表明,减压馏分油在6种溶剂中的溶解度随温度升高而增加,在甲苯中的溶解度最大,在异丙醇中的溶解度最小。采用改进的Apelblat方程、简化的Van′t Hoff方程和二项式方程关联溶解度数据,关联结果良好,所得模型方程可预测所测温度范围内减压馏分油在6种溶剂中的溶解度,其中二项式方程拟合效果最佳。使用修正的Van′t Hoff模型,确定了减压馏分油与有机溶剂二元体系的溶解吉布斯自由能、溶解焓及溶解熵,结果表明减压馏分油在6种溶剂中的溶解过程均为非自发的吸热过程,溶解过程中体系的混乱度增加。使用偏光显微镜观察了减压馏分油中的蜡分子在6种溶剂中结晶形成的蜡晶形貌,结果表明蜡分子析出形成片状晶体,具有短程有序性,酮苯溶剂中蜡晶的径向尺寸最大,但仍不超过50μm。在丁酮-甲苯混合溶剂及甲基异丁基酮溶剂中析出的蜡晶径向尺寸较大且2种溶剂脱油效果较好。

3,3’,4,4’-四甲基二苯甲烷在醇中溶解度的测定与关联

3,3’,4,4’-四甲基二苯甲烷(TMDM)是合成酮酐型聚酰亚胺的关键原料,固液相平衡实验获取的溶解度数据可为其结晶工艺开发提供可靠依据。首先,经溶剂筛选后,采用动态法在常压下测定了TMDM在乙醇、异丙醇、异丁醇、正丙醇和正丁醇中273.15~293.15 K内的溶解度数据。结果表明,TMDM在上述溶剂中的溶解度均随温度升高而增加;在测试温度范围内,正丁醇中的溶解度最大,乙醇中的最小。随后,采用Apelblat方程、Van’t Hoff方程、Wilson模型以及λh方程对溶解度数据进行了关联,发现Apelblat方程的拟合效果最佳。最后,以Van’t Hoff方程计算了TMDM在上述5种醇类溶剂中的溶解焓、溶解熵和吉布斯自由能,结果表明其溶解过程为非自发的吸热过程,且主要推动力为焓驱动力。