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开题报告主要包括:一、拟选论文题目:二、文献综述与选题报告要求:1. 引用外文文献不少于10篇,写出文献综述与选题书面报告,字数在3000字以上。2. 书面报告内容应包括:选题背景和意义,国内外研究动态,本论文的主要研究工作和基本框架,主要参考文献,预期成果和可能的创新点等;3. 填好“论文选题报告及论文工作计划”表,连同书面报告一起交研究生院备案;4. 书面报告的格式见附件。三、导师对选题报告的评语(就研究生对该研究领域国内外研究现状的了解情况、研究方法和手段、预期成果予以评价):四、评审小组对选题的意见(是否同意选定该课题、是否同意选题报告通过、以及对下一阶段研究工作的建议;其他建议,如限期重作选题报告、终止培养建议等):五、论 文 工 作 计 划六、附件(一下为附件内容)拟选论文题目一、选题背景和意义二、国内外研究动态三、论文主要研究和基本框架四、预期成果和可能的创新点五、主要参考文献
各个学校都有不同的要求,手里有我自己的,也有别的学校的,你要要的话Email: 可以传给你做个参考!
火眼金睛教你如何鉴别真假蒙脱石 ---越了解蒙脱石,越信任中联蒙脱石(寿光中联精细蒙脱石有限公司技术部 2011年5月 原创文稿 翻版必究)2011年是中国食品安全隐患高度曝光的一年,从瘦肉精事件到染色馒头事件,从毒韭菜事件到牛肉膏事件,从毒猪蹄事件到毒豆芽事件,短短的两三个月竟曝出了这么多令人胆战心惊的食品安全事件,不得不引起全国公民的高度关注,不得不引起政府的极度重视,这也预示着新一轮的食品安全整顿大幕即将拉开。从1992年思密达进入中国,蒙脱石散作为一种绿色安全无任何副作用的止泻药走进了千家万户,而随着食品安全重视度的不断提升,动物福利理念的不断推崇,蒙脱石越来越受到医药,兽药,饲料,脱霉剂等厂家的青睐。但是,如何在庞大的蒙脱石市场中选出优质的蒙脱石,如何揭开一些鱼目混珠、以次充好、以假乱真的冒牌公司的真面目,成为很多人头痛的问题。寿光中联精细蒙脱石有限公司作为一家10年专业生产蒙脱石的厂家,愿将一些简易鉴别蒙脱石的方法分享给大家。一. 从生产厂家来看<1>公司的资质证件该公司是否是专业生产蒙脱石的厂家,可以从其公司名称、营业执照的经营范围、公司的发展历史及其产品系列来鉴别。《师说》中说得好:“闻道有先后,术业有专攻”,只有具备多年生产经验的专业厂家,才能生产出高纯度的优质蒙脱石,一些半路出家或是只有一两年试验研究的公司,能否生产出综合指标都合格的产品令人质疑。寿光中联精细蒙脱石有限公司是全国唯一一家将蒙脱石作为公司名称的厂家,公司前身是成立于2001年的寿光中联精细蒙脱石厂,公司的经营范围就是生产销售蒙脱石,产品达到医药级生产标准,是国内为数不多的生产中高档蒙脱石的专业厂家。<2>公司的客户群“物以类聚,人以群分”,该公司的主要客户群也就决定了其产品的高度和质量,有些自诩能生产药用级蒙脱石的公司,主要客户群竟然是涂料厂家,干燥剂厂家或是石油钻井厂家,试想这样的公司如何能获得第一手的药用级蒙脱石的试验数据?“实践是检验真理的唯一标准”,产品从未涉及到的领域,光靠凭空想象能生产出优质的产品吗?寿光中联精细蒙脱石有限公司主要供应全国优秀的大型医药厂家,兽药厂家,饲料厂家和脱霉剂厂家,公司所有产品均能达到纳米级,绝不生产低端用蒙脱石。另外,公司在全国各地皆有合作的实验基地,技术数据库资源丰富。<3>公司的矿源优质高品位的蒙脱石矿源是决定蒙脱石综合指标的基础,自古以来,巧妇难为无米之炊,低品位的矿源或是根本就没有矿源的厂家,如何生产出合格的产品?如何生产出质量稳定的产品?甚至有些厂家直接低价从膨润土产地购进一些膨润土原料,进行改头换面,二次包装,然后高价出售,牟取暴利,实则是“金玉其外 败絮其中”!另外,劣质膨润土中不仅蒙脱石的含量很低,还含有大量的杂质(石头、沙子等)和超标的重金属,重金属恰恰起反作用导致动物中毒和腹泻;甚至还含有致癌的方英石,这样的产品不但会对动物的适口性造成很大的影响,而且会对动物的健康和食品安全埋下了一颗定时炸弹。这颗炸弹一旦引爆,不仅会将根源产地炸的粉身碎骨,还会让其客户掉入万丈深渊。我这绝不是危言耸听,很多厂家因为用了不合格甚至违规的原料,企业形象和品牌美誉度大受影响。违规原料的根源固然可恨,但是偌大的厂家在采购原料时没有睁大眼睛仔细鉴别核查,不是更可叹可悲,值得深思反省吗?二. 从科学的技术检验数据来分析各项指标您在采购原料时,可以将不同厂家提供的样品,进行鉴别对比化验。如果贵公司的质检部或技术部本身具备检验的能力更好,如果自身无力检测,可委托本省的科学院或药检所进行检测。三. 从感官上去鉴别<1>白度: 蒙脱石为白色的细粉,白度越高,纯度越高,脱除霉菌毒素的效果越好。但白度并不是感官检测的唯一依据,有些不法分子在蒙脱石里添加了增白剂,或是价格低廉的沸石粉,滑石粉,以次充好,来换取高额利润,因此,白度只能作为一个检测指标,并不是决定性指标。<2>容重: 将不同厂家的蒙脱石样品装入体积相等的纸杯中,用尺子刮平顶层,分别称其重量,重量越轻者,说明蒙脱石的纯度越高,重量越重者,说明其中的杂质越多,蒙脱石含量越低。<3>沉淀速度:将同等重量不同厂家的蒙脱石样品装入体积相等的刻度杯中,加入相同体积的水搅拌均匀,沉淀越慢者,蒙脱石的含量越高,反之,沉淀越快者,说明含有的杂质及有害物质越多,蒙脱石含量越低。<4>静置观察:将<3>中的样品搅匀后静置后,从杯底观察有无异色物,异色物即为 杂质或有害物质。刻度杯表面的清水越少,蒙脱石的含量越高。沉淀后慢慢摇,上层流动性越好,蒙脱石含量越高。<5>口尝: 前提必须是正规厂家生产,否则小心中毒。将不同厂家的蒙脱石取一小勺放入口中,无味无明显牙碜感,说明蒙脱石的含量很高,有明显沙质感或牙碜感说明其含有杂质,蒙脱石的含量很低。以上为一些简易鉴别蒙脱石真假的方法,仅供于想使用真正蒙脱石的朋友参考。无论选择哪个厂家的蒙脱石,都希望真正的蒙脱石能够帮助到贵企业的发展,能够促进整个畜牧行业的稳健发展,能够真正的为动物创造福利,为人类引领健康未来!寿光中联精细蒙脱石有限公司技术部2011年5月7日
测定铁矿石中铁的含量最常用的方法是重铬酸钾法。经典的重铬酸钾法(即氯化亚锡-氯化汞-重铬酸钾法),方法准确、简便,但所用氧化汞是剧毒物质,会严重污染环境,为了减少环境污染,现在较多采用无汞分析法。
本实验采用改进的重铬酸钾法,即三氯化钛-重铬酸钾法。其基本原理是:粉碎到一定粒度的铁矿石用热的盐酸分解:
试样分解完全后,在体积较小的热溶液中,加入SnCl2将大部分Fe3+还原为Fe2+,溶液由红棕色变为浅黄色,然后再以Na2WO4为指示剂,用TiCl3将剩余的Fe3+全部还原成Fe2+,当Fe3+定量还原为Fe2+之后,过量1~2滴TiCl3溶液,即可使溶液中的Na2WO4,还原为蓝色的五价钨化合物,俗称:“钨蓝”,故指示溶液呈蓝色,滴入少量K2Cr2O7,使过量的TiCl3氧化,“钨蓝’刚好褪色。在无汞测定铁的方法中,常采用SnCl2-TiCl3,联合还原,其反应方程式为:
2Fe3++Sn3+=Sn4+Fe2+
Fe3++Ti3++H2O= Fe2++TiO2++2H+
用X射线荧光光谱法对高锰铁矿石中铁进行测定,应用内标法制作工作曲线,用吸收影响系数(dj)法对工作曲线回归校正,消除了锰对铁的干扰。
铁矿石中铁的测定铁是地球上分布最广的金属元素之一,在地壳中的平均含量为5%,在元素丰度表中位于氧、硅和铝之后,居第四位。自然界中已知的铁矿物有300多种,但在当前技术条件下,具有工业利用价值的主要是磁铁矿(Fe3O4含铁%)、赤铁矿(Fe2O3含铁%)、菱铁矿(FeCO3含 铁%)、褐铁矿(Fe2O3·nH2O含铁48%~%)等。铁矿石是钢铁工业的基本原料,可冶炼成生铁、熟铁、铁合金、碳素钢、合金钢、特种钢等。用于高炉炼铁的铁矿石,要求其全铁TFe(全铁含量)≥50%,S≤%,P≤%,Cu≤%,Pb≤%,Zn≤%,Sn≤%,而开采出来的原矿石中铁的品位一般只有20%~40%.通过选矿富集,可将矿石的品位提高到50%~65%。我国每年从国外进口大量商品铁矿石。铁矿石的常规分析是做简项分析,即测定全铁(TFe)、亚铁、可溶铁、硅、硫、磷。钱分析还要测定:氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化锰、砷、钾、钠、钒、铁、铬、镍、钴,铋、银、钡、锶、锂、稀有分散元素。吸附水、化合水、灼烧减量及二氧化碳等。本节着重介绍全铁的测定。一、铁矿石试样的分解铁矿石属于较难分解的矿物,分解速度很慢,分析试样应通过200目筛,或试样粒度不大于。铁矿石一般能被盐酸在低温电炉上加热分解,如残渣为白色,表明试样分解完全若残渣有黑色或其它颜色,是因为铁的硅酸盐难溶于盐酸,可加入氢氟酸或氟化铵再加热使试样分解完全,磁铁矿的分解速度很慢,可用硫-磷混合酸(1+2)在高温电炉上加热分解,但应注意加热时间不能太长,以防止生成焦磷酸盐。部分铁矿石试样的酸分解较困难,宜采用碱熔法分解试样,常用的熔剂有碳酸钠、过氧化钠、氢氧化钠和过氧化钠-碳酸钠(1+2)混合熔剂等,在银坩埚、镍坩埚、高铝坩埚或石墨坩埚中进行。碱熔分解后,再用盐酸溶液浸取。二、铁矿石中铁的分析方法概述铁矿石中铁的含量较高,一般在20~70%之间,其分析方法有氯化亚锡-氯化汞-重铬酸钾容量法,三氯化钛-重铬酸钾容量法和氯化亚锡-氯化汞-硫酸铈容量法。第一种方法(又称汞盐重铬酸钾法)是测定铁矿石中铁的经典方法,具有简便、快捷、准确、稳定、容易掌握等优点,在实际工作中得到了广泛应用,成为国家标准方法之一——《铁矿石化学分析方法,氯化亚锡-氯化汞-重铬酸钾容量法测定全铁量》(GB/)。其基本原理是:在热、浓盐酸介质中,用氯化亚锡还原试液中的Fe(Ⅲ)为Fe(Ⅱ),过量的氯化亚锡用氯化汞氧化除去,在硫-磷混合酸存在下,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准滴定溶液滴定生成所有Fe(Ⅱ)至溶液呈现稳定的紫色为终点,以重铬酸钾标准溶液的消耗量来计算出试样中铁的含量。 (1)在实际工作中,为了使Fe(Ⅲ)能较为迅速地还原完全,常将制备溶液加热到小体积时,趁热滴加SnCl2溶液至黄色褪去。趁热加入SnCl2溶液,是因为Sn(Ⅱ)还原Fe(Ⅲ)的反应在室温下进行得很慢,提高温度到近沸,可加快反应速度。浓缩至小体积,既提高了酸度,防止SnCl2水解,又提高了反应物浓度,有利于Fe(Ⅲ)的还原和还原完全时颜色变化的观察。 (2)加HgCl2除去过量的SnCl2必须在冷溶液中进行,其氧化作用较慢,在加入HgCl2溶液后需放置2~3min,才能滴定。因为在热溶液中,HgCl2可氧化Fe(Ⅱ),使测定结果偏低:加入HgCI2溶液后不放置,或放置时间太短,反应不完全,Sn(Ⅱ)未除尽,使结果偏高:若放置时间过长,已被还原的Fe(Ⅱ)可被空气中的氧所氧化,使结果偏低。 (3)滴定前加入硫-磷混合酸的作用:是保证K2Cr2O7氧化能力所需的酸度,二是H3PO4与Fe(Ⅲ)形成无色配离子[Fe(HpO4)2]-,既可消除FeCl3黄色对终点色变的影响,又可降低Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的电位,使滴定突跃范围变宽,指示剂颜色突变明显。但是,必须注意,在H3PO4介质中,Fe(Ⅱ)的稳定性较差,加入硫-磷混合酸后,要尽快滴定。 (4)二苯胺磺酸钠与K2Cr2O7的反应速度本来很慢,因微量Fe(Ⅱ)具有催化作用,使其与K2Cr2O7的反应迅速进行,变色敏锐。因此,同时做空白试验时,要加入一定量的硫酸亚铁铵溶液。由于指示剂被氧化时也消耗K2Cr2O7,所以应严格控制指示剂用量。第二种方法(又叫无汞盐重铬酸钾法)是由于汞盐有剧毒,污染环境,危害人体健康,人们提出了改进方法,避免使用汞盐。该方法的应用较为普遍,也是国家标准分析方法之一——《铁矿石化学分析方法,三氯化钛-重铬酸钾容量法测定全铁量》(GB/)。其基本原理是:在盐酸介质中,用三氯化钛溶液将试液中的Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)。Fe(Ⅲ)被还原完全的终点,用钨酸钠(也可用甲基橙、中性红、次甲基蓝等)溶液来指示。当无色钨酸钠溶液变为蓝色(钨蓝)时,表示Fe(Ⅲ)已还原完全。用重铬酸钾溶液氧化过量的三氯化钛至钨蓝刚消失,然后加入硫-磷混合酸,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准滴定溶液滴定生成所有Fe(Ⅱ)至溶液呈现稳定的紫色为终点。第三种方法是在第一种方法的基础上,只将重铬酸钾标准滴定溶液替换为硫酸铈标准滴定溶液作为氧化剂来滴定Fe(Ⅱ)。它适合测定含砷、锑较高的试样。
重金属指的是密度在5以上的金属,如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种。从环境污染方面所说的重金属,实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属,也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。目前最引起人们注意的是汞、镉、铬等。重金属随废水排出时,即使浓度很小,也可能造成危害。由重金属造成的环境污染称为重金属污染。 重金属污染的特点表现在以下几方面: (1)水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物,如汞的甲基化作用就是其中典型例子; (2)生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用,在较高级生物体内成千万倍地富集起来,然后通过食物进入人体,在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒,危害人体健康; (3)在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应,一般重金属产生毒性的范围大约在1—10mg/L之间,毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在0.0l—0.001mg/L之间。重金属的污染有时会造成很大的危害.例如,日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等公害病,都是由重金属污染引起的,所以.应严格防止重金属污染。 如汞中毒的临床表现有,全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓,口腔有臭味,并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。皮肤接触可出现红色斑丘疹,以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害,个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。重金属指比重大于5的金属(一般指密度大于克每立方厘米的金属)。约有45种,一般都是属于过渡元素。如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。 例如,汞中毒的临床表现有:全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓,口腔有臭味,并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。皮肤接触可出现红色斑丘疹,以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害,个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。 重金属中毒会使体内的蛋白质凝固,这个你可以从高三的化学书看到。如果轻微中毒就大量喝牛奶。牛奶中的蛋白质会和重金属反应。这样不会损伤到你自身的身体机能。喝了以后还必须马上就医。 对什么是重金属,目前尚没有严格的统一定义,在环境污染方面所说的重金属主要是指汞(水银)、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。重金属不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,成千百倍地富集,最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中累积,造成慢性中毒。重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊或海洋,或者进入了土壤中,使得这些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染,它们不能被生物降解。鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食,或者重金属被稻谷、小麦等农作物所吸收被人类食用,重金属就会进入人体使人产生重金属中毒,轻则发生怪病(水俣病、骨痛病等),重者就会死亡。所以我们不要过量地进食海产,每次进食前一定要把海产彻底煮熟,以免吃入细菌。希望对你有帮助
浅谈重金属检测传感器技术的应用论文
摘要: 随着经济的迅猛发展和社会的日新月异, 人们对重金属的开采及加工越来越频繁, 这使得不少重金属存在于大气水以及土壤中, 在很大程度上加重了环境污染, 科学技术的迅猛发展为重金属检测传感器技术的研究提供了很好的途径。针对上述背景下, 对重金属检测传感器技术研究与应用进行合理性阐述, 以促进重金属检测传感器技术的进一步发展。
关键词: 重金属检测; 传感器技术; 环境污染;
重金属污染是环境污染的一个重要组成部分, 重金属在自然界中广泛存在, 随着人类的开采、冶炼、加工活动而使得重金属转变成化学状态或化学形态广泛分布于大气、水、土壤中, 随着时间的积累而不断留存、迁移, 从而引发严重的环境污染问题;重金属甚至还会随着废水的排出而流入海洋中, 对鱼和贝类造成严重的危害;重金属还会附着在人类的鼻腔和食物上, 造成人类呼吸道感染和重金属中毒[1]。重金属具有沉积性和不可降解性, 是一种非常危险的污染源, 因此对于重金属的研究与检测是十分关键的。通过调查与研究, 发现重金属检测传感器技术主要分为离子选择性电极传感器技术、光纤化学传感器技术、生物传感器技术以及微电极矩阵传感器技术四个方面, 本文通过对这四种传感器技术在重金属检测中的研究与应用作简要分析, 以推动重金属检测传感器技术的发展。
1 离子选择性电极传感器技术。
离子选择性电极传感器技术是一种操作简单、性价比高、准确有效的重金属检测传感器技术。离子选择性电极传感器技术因为不需要提前对样品进行操作而被广泛应用于重金属的在线检测中。目前, 国内外学者对离子选择性电极传感器技术进行了大量的研究, 发现选择性高、经济简单的离子选择性电极主要分为基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极和基于流系玻璃膜的离子选择性电极两种[2]。
基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极。
目前在对基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极的研究中, 主要是对离子选择性电极的重金属离子的识别以及聚氯乙烯膜的结构和性能进行研究, 同时, 对不同的载体和膜增塑剂对离子选择性电极性能的影响作简要分析, 从而提高对重金属的识别能力。
基于流系玻璃膜的离子选择性电极。
基于硫系玻璃膜的离子选择性电极良好的红外线透过性是其他离子选择性电极无法相提并论的。许多发达国家都通过购买硫系玻璃膜的离子选择性电极来用于重金属检测工作。
2 光纤化学传感器技术。
对于光纤化学传感器技术的研究比离子选择性电极传感器技术的研究还要早, 光纤化学传感器技术的研究始于美国研究所, 从那以后, 许多国家都在实验室中对光纤化学传感器技术进行研究, 并应用到重金属检测中。陈雷等人对基于聚氯乙烯膜的光纤传感器进行研究并应用到铜离子的检测中, 取得了良好的效果[3]。李学强等人将注册分析法和激光激发荧光光谱技术应用到对金属离子传感器的研制中, 使我国饮用水中的重金属检测工作取得了很大的进展。
3 生物传感器技术。
第一个生物传感器始于Red String仪器公司。之后, 又在多个公司相继推出, 这些生物传感器主要是对人类血糖和尿糖中的重金属物质进行检测。重金属物质在人体中的留存和迁移会对人体的健康造成极大的威胁, 生物传感器可以与人体生物识别因素相互影响, 以达到对人体中的重金属含量进行检测, 从而预防重金属中毒的目的。通过研究发现, 生物传感器主要分为蛋白质为基础的'生物传感器以及整个细胞为基础的重金属传感器两种。
蛋白质为基础的生物传感器。
生物识别因素主要是促进消化的酶、防止病毒入侵的抗体、增强体质的金属键键合蛋白以及脱辅基酶蛋白质。以这几种生物识别因素为基础制作蛋白质为基础的生物传感器, 用来检测铜离子、锌离子、汞离子以及铅离子等金属离子。传统的生物传感器存在灵敏度低、选择性差等一系列缺点, 因此必须研制出选择性高的新型传感器来实现对重金属离子的检测, 这种新型传感器被称为蛋白质为基础的生物传感器。
整个细胞为基础的重金属传感器。
整个细胞为基础的重金属传感器可以实现对微型有机体生物标识的检测, 它具有所受干扰因素少、反应速度快等一系列优点, 可以实现对苔藓、海藻、酵母等海洋生物中的重金属的检测。随着生物医学和环境工程的蓬勃发展, 可以通过改进主传感器的途径来解决重金属检测过程中的干扰问题, 即在基因层次上设计细胞器。
4 结语。
综上所述, 本文通过对重金属检测传感器技术研究与应用进行分析, 主要从离子选择性电极传感器技术、光纤化学传感器技术、生物传感器技术以及微电极矩阵传感器技术这四个方面作简要分析, 为传感器检测技术在重金属中的研究与应用提供理论支持, 以减少重金属污染现象的发生。
参考文献
[1]张涛, 苏倡, 刘艳, 等.泥蚶 (Tegillarca granosa) 重组铁蛋白富集重金属离子的特性及化学传感器的研究[J].海洋与湖沼, 2017, 48 (4) :870-876.
[2]吕攀攀, 肖芳兰, 严锡娟, 等.构建一种基于双启动子模型的特异性检测镉离子的大肠杆菌传感器[J].生物工程学报, 2015, 31 (11) :1601-1611.
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参考下: 进入21世纪后,特别在我国加入WTO后,国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业,温湿度是影响纺织品质量的重要因素,但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙,十分落后,绝大多数仍在使用干湿球湿度计,采用人工观测,人工调节阀门、风机的方法,其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里,则基本上凭经验,很少有人使用湿度传感器。值得一提的是,随着农业向产业化发展,许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式,采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战,并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚,种植反季节蔬菜,花卉;养殖业对环境的测控也日感迫切;调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座,自动化程度较高,成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术,一般先搞调温、调光照,控通风;第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外,国家粮食储备工程的大量兴建,对温湿度测控技术提也提出了要求。 但目前,在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”!例如在上面提到纺织印染行业,食品行业,耐高温材料行业等,都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下,印染行业在纱锭烘干中,温度能达到120摄氏度或更高温度;在食品行业中,食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右;耐高温材料,如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下,普通的湿度传感器是很难测量的。 高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上,用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极,再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中,因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化,此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性,除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外,还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点,液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T=5℃时为,在T=20℃时为。有机物ε与温度的关系因材料而异,且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势,某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为:高分子聚合物具有较小的介电常数,如聚酰亚胺在低湿时介电常数为一。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后,由于水分子偶极距的存在,大大提高了吸水异质层的介电常数,这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化,使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器,高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升,介质膜厚d增加,对C呈负贡献值;但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加,即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配,在不同的湿度范围温漂不同;在不同的温区呈不同的温度系数;不同的感湿材料温度特性不同。总之,高分子湿度传感器的温度系数并非常数,而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。 国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂,产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极,再喷镀感湿介质材料(如前所述)形式平整的感湿膜,再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系,线性度约±2%。虽然,测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想,在工业领域使用,寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。 陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温,湿度滞后,响应速度快,体积小,便于批量生产,但由于多孔型材质,对尘埃影响很大,日常维护频繁,时常需要电加热加以清洗易影响产品质量,易受湿度影响,在低湿高温环境下线性度差,特别是使用寿命短,长期可靠性差,是此类湿敏传感器迫切解决的问题。 当前在湿敏元件的开发和研究中,电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域,其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点,氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史,有着多种多样的产品型式和制作方法,都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。 氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料,在众多的感湿材料之中,首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件,氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。 氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆,以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高,产品性能不断得到改善,氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的,也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中,经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。 在国内九纯健科技依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向,生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器,自动化仪表等产品,在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时,努力克服传统产品存在的各项弱点,取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底,基片面积大大缩小,采用特殊的工艺处理,耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺,在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极,氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后,湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高,特别是耐温性达到了-40℃-120℃,以多片湿敏元件组合的独特工艺,是传感器感湿范围为1%RH-98%RH,具备了15%RH范围以下的测量性能,漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平,使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统,先对对被测气体采样,然后降温检测并确保绝对湿度的恒定,使探头耐温范围提高到600℃左右,大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在,不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干,高低温试验箱等系统中。同时,JCJ200Y产品能耐温高达600度,也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面,并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白,为我国工业化进程奠定了一定基础。传感器论文: 低温下压阻式压力传感器性能的实验研究 Experimental Study On Performance Of Pressure Transducer At Low Temperature .... 灌区水位测量记录设备及安装技术 摘要:水位测量施测简单直观,易于为广大用水户所接受而且便于自动观测,因而在灌区水量计量乃至在整个灌区信息化建设中都占有十分重要的地位。目前我国灌区中水位监测采用的传感器依据输出量的不同主要分为模拟传感.... 主成分分析在空调系统传感器故障检测与诊断中的应用研究 摘要 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按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制。 一 霍尔器件的工作原理 在磁场作用下,通有电流的金属片上产生一横向电位差如图1所示: 这个电压和磁场及控制电流成正比: VH=K╳|H╳IC| 式中VH为霍尔电压,H为磁场,IC为控制电流,K为霍尔系数。 在半导体中霍尔效应比金属中显著,故一般霍尔器件是采用半导体材料制作的。 用霍尔器件,可以进行非接触式电流测量,众所周知,当电流通过一根长的直导线时,在导线周围产生磁场,磁场的大小与流过导线的电流成正比,这一磁场可以通过软磁材料来聚集,然后用霍尔器件进行检测,由于磁场与霍尔器件的输出有良好的线性关系,因此可利用霍尔器件测得的讯号大小,直接反应出电流的大小,即: I∞B∞VH 其中I为通过导线的电流,B为导线通电流后产生的磁场,VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压、当选用适当比例系数时,可以表示为等式。霍尔传感器就是根据这种工作原理制成的。 二 霍尔传感器的应用 1 霍尔接近传感器和接近开关 在霍尔器件背后偏置一块永久磁体,并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内,做成一个探头,将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来,构成如图1所示的接近传感器。它们的功能框见图19。(a)为霍尔线性接近传感器,(b)为霍尔接近开关。 图1 霍尔接近传感器的外形图 a)霍尔线性接近传感器 (b)霍尔接近开关 图2 霍尔接近传感器的功能框图 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数,黑色金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。 霍尔接近开关主要用于各种自动控制装置,完成所需的位置控制,加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。霍尔翼片开关 霍尔翼片开关就是利用遮断工作方式的一种产品,它的外形如图20所示,其内部结构及工作原理示于图21。 图3 霍尔翼片开关的外形图 2 霍尔齿轮传感器 如图4所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器,广泛用于新一代的汽车智能发动机,作为点火定时用的速度传感器,用于ABS(汽车防抱死制动系统)作为车速传感器等。 在ABS中,速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示。图中,1是车速齿轮传感器;2是压力调节器;3是控制器。在制动过程中,控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理,得到车辆的滑移率和减速信号,按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令,调节器及时准确地作出响应,使制动气室执行充气、保持或放气指令,调节制动器的制动压力,以防止车轮抱死,达到抗侧滑、甩尾,提高制动安全及制动过程中的可驾驭性。在这个系统中,霍尔传感器作为车轮转速传感器,是制动过程中的实时速度采集器,是ABS中的关键部件之一。 在汽车的新一代智能发动机中,用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度,以提供更准确的点火时间,其作用是别的速度传感器难以代替的,它具有如下许多新的优点。 (1)相位精度高,可满足°曲轴角的要求,不需采用相位补偿。 (2)可满足度曲轴角的熄火检测要求。 (3)输出为矩形波,幅度与车辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时,会降低成本。 用齿轮传感器,除可检测转速外,还可测出角度、角速度、流量、流速、旋转方向等等。 图4 霍尔速度传感器的内部结构 1. 车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器 2. 图4 ABS气制动系统的工作原理示意图 3 旋转传感器 按图5所示的各种方法设置磁体,将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后,磁体每经过霍尔电路一次,便输出一个电压脉冲。 (a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式 图5 旋转传感器磁体设置 由此,可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体,用流体(气体、液体)去推动叶轮转动,便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体,在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路,可制成车速表,里程表等等,这些应用的实例如图25所示。 图6的壳体内装有一个带磁体的叶轮,磁体旁装有霍尔开关电路,被测流体从管道一端通入,推动叶轮带动与之相连的磁体转动,经过霍尔器件时,电路输出脉冲电压,由脉冲的数目,可以得到流体的流速。若知管道的内径,可由流速和管径求得流量。霍尔电路由电缆35来供电和输出。 图6 霍尔流量计 由图7可见,经过简单的信号转换,便可得到数字显示的车速。 利用锁定型霍尔电路,不仅可检测转速,还可辨别旋转方向,如图27所示。 曲线1对应结构图(a),曲线2对应结构图(b),曲线3对应结构图(c)。 图7 霍尔车速表的框图 图8 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定 4 在大电流检测中的应用 在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理(例如可控核聚变)试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制,既可满足测量准确的要求,又不引入插入损耗,还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图9示出一种用于DⅢ-D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器,可检测高达到300kA的电流。 图9(a)为G-10安装结构,中心为电流汇流排,(b)为电缆型多霍尔探头,(c)为霍尔电压放大电路。 (a)G�10安装结构(b)电缆型多霍尔探头(c)霍尔电压放大电路 图9 多霍尔探头大电流传感器 图10霍尔钳形数字电流表线路示意图 图11霍尔功率计原理图 (a)霍尔控制电路 (b)霍尔磁场电路 图12霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器 图13霍尔电度表功能框图 图14霍尔隔离放大器的功能框图 5 霍尔位移传感器 若令霍尔元件的工作电流保持不变,而使其在一个均匀梯度磁场中移动,它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图15示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线,将它们固定在被测系统上,可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见,结构(b)在Z<2mm时,VH与Z有良好的线性关系,且分辨力可达1μm,结构(C)的灵敏度高,但工作距离较小。 图15 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性 用霍尔元件测量位移的优点很多:惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。 以微位移检测为基础,可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。 6 霍尔压力传感器 霍尔压力传感器由弹性元件,磁系统和霍尔元件等部分组成,如图16所示。在图16中,(a)的弹性元件为膜盒,(b)为弹簧片,(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统,如图29中的(a)、(b),也可采用单一磁体,如(c)。加上压力后,使磁系统和霍尔元件间产生相对位移,改变作用到霍尔元件上的磁场,从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p~f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。 图16 几种霍尔压力传感器的构成原理 7 霍尔加速度传感器 图17示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。在盒体的O点上固定均质弹簧片S,片S的中部U处装一惯性块M,片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件H,H的上下方装上一对永磁体,它们同极性相对安装。盒体固定在被测对象上,当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时,惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒体的位移,产生霍尔电压VH的变化。可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。 图17 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性 三 小结 目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段,正越来越受到人们的重视,应用日益广泛。
全文地址 摘要:简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用,对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料,与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器,在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展,生物传感器在市场上具有极强的竞争力。关键词:生物传感器;发酵工业;环境监测。一、 引言从1962年,Clark和Lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里,生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主,但是由于酶的价格昂贵并不够稳定,因此以酶作为敏感材料的传感器,其应用受到一定的限制。近些年来,微生物固定化技术的不断发展,产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件,与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外,还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前,光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术(PCR)的发展,应用PCR的DNA生物传感器也越来越多。二、 研究现状及主要应用领域1、 发酵工业各种生物传感器中,微生物传感器最适合发酵工业的测定。因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质,并且发酵液往往不是清澈透明的,不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰,并且不受发酵液混浊程度的限制。同时,由于发酵工业是大规模的生产,微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。(1). 原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于原材料如糖蜜、乙酸等的测定,代谢产物如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇类、青霉素、乳酸等的测定。测量的原理基本上都是用适合的微生物电极与氧电极组成,利用微生物的同化作用耗氧,通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量,从而达到测量底物浓度的目的。在各种原材料中葡萄糖的测定对过程控制尤其重要,用荧光假单胞菌(Psoudomonas fluorescens)代谢消耗葡萄糖的作用,通过氧电极进行检测,可以估计葡萄糖的浓度。这种微生物电极和葡萄糖酶电极型相比,测定结果是类似的,而微生物电极灵敏度高,重复实用性好,而且不必使用昂贵的葡萄糖酶。当乙酸用作碳源进行微生物培养时,乙酸含量高于某一浓度会抑制微生物的生长,因此需要在线测定。用固定化酵母(Trichosporon brassicae),透气膜和氧电极组成的微生物传感器可以测定乙酸的浓度。此外,还有用大肠杆菌()组合二氧化碳气敏电极,可以构成测定谷氨酸的微生物传感器,将柠檬酸杆菌完整细胞固定化在胶原蛋白膜内,由细菌—胶原蛋白膜反应器和组合式玻璃电极构成的微生物传感器可应用于发酵液中头孢酶素的测定等等。(2). 微生物细胞总数的测定在发酵控制方面,一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面,细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定,其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。(3). 代谢试验的鉴定传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此,可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等[2]。2、 环境监测(1). 生化需氧量的测定生化需氧量(biochemical oxygen demand –BOD)的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。常规的BOD测定需要5天的培养期,操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大,不宜现场监测,所以迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用广的新方法来测定。目前,有研究人员分离了两种新的酵母菌种SPT1和SPT2,并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量BOD,其重复性在±10%以内。将该传感器用于测量纸浆厂污水中BOD的测定,其测量最小值可达2 mg/l,所用时间为5min[3]。还有一种新的微生物传感器,用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料,在高渗透压下可以正常工作。并且其菌株可长期干燥保存,浸泡后即恢复活性,为海水中BOD的测定提供了快捷简便的方法[4]。除了微生物传感器,还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的BOD值。该传感器的反应时间是15min,最适工作条件为30°C,pH=7。这个传感器系统几乎不受氯离子的影响(在1000mg/l范围内),并且不被重金属(Fe3+、Cu2+、Mn2+、Cr3+、Zn2+)所影响。该传感器已经应用于河水BOD的测定,并且获得了较好的结果[4]。现在有一种将BOD生物传感器经过光处理(即以TiO2作为半导体,用6 W灯照射约4min)后,灵敏度大大提高,很适用于河水中较低BOD的测量[5]。同时,一种紧凑的光学生物传感器已经发展出来用于同时测量多重样品的BOD值。它使用三对发光二极管和硅光电二极管,假单胞细菌(Pseudomonas fluorescens)用光致交联的树脂固定在反应器的底层,该测量方法既迅速又简便,在4℃下可使用六周,已经用于工厂废水处理的过程中[5]。(2). 各种污染物的测定常用的重要污染指标有氨、亚硝酸盐、硫化物、磷酸盐、致癌物质与致变物质、重金属离子、酚类化合物、表面活性剂等物质的浓度。目前已经研制出了多种测量各类污染物的生物传感器并已投入实际应用中了。测量氨和硝酸盐的微生物传感器,多是用从废水处理装置中分离出来的硝化细菌和氧电极组合构成。目前有一种微生物传感器可以在黑暗和有光的条件下测量硝酸盐和亚硝酸盐(NOx-),它在盐环境下的测量使得它可以不受其他种类的氮的氧化物的影响。用它对河口的NOx-进行了测量,其效果较好[6]。硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器。在pH=、31℃时一周测量200余次,活性保持不变,两周后活性降低20%。传感器寿命为7天,其设备简单,成本低,操作方便。目前还有用一种光微生物电极测硫化物含量,所用细菌是,与氢电极连接构成[7]。最近科学家们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌,此种细菌含有荧光基因,在污染源的刺激下能够产生荧光蛋白,从而发出荧光。可以通过遗传工程的方法将这种基因导入合适的细菌内,制成微生物传感器,用于环境监测。现在已经将荧光素酶导入大肠杆菌()中,用来检测砷的有毒化合物[8]。水体中酚类和表面活性剂的浓度测定已经有了很大的发展。目前,有9种革兰氏阴性细菌从西西伯利亚石油盆地的土壤中分离出来,以酚作为唯一的碳源和能源。这些菌种可以提高生物传感器的感受器部分的灵敏度。它对酚的监测极限为5 ´10-9mol。该传感器工作的最适条件为:pH=、35℃,连续工作时间为30h[9]。还有一种假单胞菌属(Pseudomonas rathonis)制成的测量表面活性剂浓度的电流型生物传感器,将微生物细胞固定在凝胶(琼脂、琼脂糖和海藻酸钙盐)和聚乙醇膜上,可以用层析试纸GF/A,或者是谷氨酸醛引起的微生物细胞在凝胶中的交联,长距离的保持它们在高浓度表面活性剂检测中的活性和生长力。该传感器能在测量结束后很快的恢复敏感元件的活性[10]。还有一种电流式生物传感器,用于测定有机磷杀虫剂,使用的是人造酶。利用有机磷杀虫剂水解酶,对硝基酚和二乙基酚的测量极限为100´10-9mol,在40℃只要4min[11]。还有一种新发展起来的磷酸盐生物传感器,使用丙酮酸氧化酶G,与自动系统CL-FIA台式电脑结合,可以检测(32~96)´10-9mol的磷酸盐,在25°C下可以使用两周以上,重复性高[12]。最近,有一种新型的微生物传感器,用细菌细胞作为生物组成部分,测定地表水中壬基酚(nonyl-phenol etoxylate --NP-80E)的含量。用一个电流型氧电极作传感器,微生物细胞固定在氧电极上的透析膜上,其测量原理是测量毛孢子菌属(Trichosporum grablata)细胞的呼吸活性。该生物传感器的反应时间为15~20min,寿命为7~10天(用于连续测定时)。在浓度范围内,电信号与NP-80E浓度呈线性关系,很适合于污染的地表水中分子表面活性剂的检测[13]。除此之外,污水中重金属离子浓度的测定也是不容忽视的。目前已经成功设计了一个完整的,基于固定化微生物和生物体发光测量技术上的重金属离子生物有效性测定的监测和分析系统。将弧菌属细菌(Vibrio fischeri)体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌(Alcaligenes eutrophus (AE1239))中,细菌在铜离子的诱导下发光,发光程度与离子浓度成正比。将微生物和光纤一起包埋在聚合物基质中,可以获得灵敏度高、选择性好、测量范围广、储藏稳定性强的生物传感器。目前,这种微生物传感器可以达到最低测量浓度1´10-9mol[14]。还有一种专门测量铜离子的电流型微生物传感器。它用酒酿酵母(Saccharomyces cerevisiae)重组菌株作为生物元件,这些菌株带有酒酿酵母CUP1基因上的铜离子诱导启动子与大肠杆菌lacZ基因的融合体。其工作原理,首先是CUP1启动子被Cu2+诱导,随后乳糖被用作底物进行测量。如果Cu2+存在于溶液中,这些重组体细菌就可以利用乳糖作为碳源,这将导致这些好氧细胞需氧量的改变。该生物传感器可以在浓度范围()´10-3mol范围内测定CuSO4溶液。目前已经将各类金属离子诱导启动子转入大肠杆菌中,使得大肠杆菌会在含有各种金属离子的的溶液中出现发光反应。根据它发光的强度可以测定重金属离子的浓度,其测量范围可以从纳摩尔到微摩尔,所需时间为60~100min[15][16]。用于测量污水中锌浓度的生物传感器也已经研制成功,使用嗜碱性细菌Alcaligenes cutrophus,并用于对污水中锌的浓度和生物有效性进行测量,其结果令人满意[17]。估测河口出水流污染情况的海藻传感器是由一种螺旋藻属蓝细菌( cyanobacterium Spirlina subsalsa)和一个气敏电极构成的。通过监测光合作用被抑制的程度来估测由于环境污染物的存在而引起水的毒性变化。以标准天然水为介质,对三种主要污染物(重金属、除草剂、氨基甲酸盐杀虫剂)的不同浓度进行了测定,均可监测到它们的有毒反应,重复性和再生性都很高[18]。近来由于聚合酶链式反应技术(PCR)的迅猛发展及其在环境监测方面的广泛应用,不少科学家开始着手于将它与生物传感器技术结合应用。有一种应用PCR技术的DNA压电生物传感器,可以测定一种特殊的细菌毒素。将生物素酰化的探针固定在装有链酶抗生素铂金表面的石英晶体上,用1´10-6mol的盐酸可以使循环式测量在同一晶体表面进行。用细菌中提取的DNA样品进行同样的杂交反应并由PCR放大,产物为气单胞菌属(Aeromonas hydrophila)的一种特殊基因片断。这种压电生物传感器可以鉴别样品中是否含有这种基因,这为从水样中检测是否含带有这种病原的各种气单胞菌提供了可能[19]。还有一种通道生物传感器可以检测浮游植物和水母等生物体产生的腰鞭毛虫神经毒素等毒性物质,目前已经能够测量在一个浮游生物细胞内含有的极微量的PSP毒素[20]。DNA传感器也在迅速的得到应用,目前有一种小型化DNA生物传感器,能将DNA识别信号转换为电信号,用于测量水样中隐孢子和其他水源传染体。该传感器着重于改进核酸的识别作用和加强该传感器的特异性和灵敏性,并寻求将杂交信号转化为有用信号的新方法,目前研究工作为识别装置和转换装置的一体化[21]。
醋,味酸性温,不但是一种传统的调味品,还有广谱的医疗保健功能。食醋中含有大量的有机酸,其中含量较高的是醋酸和乳酸,它们是主要的功效成分和标志性成分。关于有机酸的测定方法,目前,大都采用液相色谱法,相关的国家标准是GB/T5009,157《食品中有机酸的测定》,其适用范围为果蔬及其制品、饮料等食品。我们在测定食醋中的醋酸和乳酸时,采用上述文献报道的方法,结果均不适用;又未见食醋中有机酸测定方法的相关国家或行业标准。本文介绍一种食醋和醋粉中醋酸、乳酸的高效液相色谱测定方法。该方法样品预处理简便有效,测定结果准确,可作为食醋及醋粉质量控制的分析方法。分析仪器食醋中醋酸和乳酸含量的检测-液相色谱法APSH-6510四元高压液相色谱仪仪器简介APSH-6510四元高压液相色谱仪,黑科技惊艳首发,真正实现色谱分析自动化,德国品质 整机质保2年。含二元高压优势,弥足四元低压不足。四个高压流动相通道,精准、温度控制,全自动操作,更高效;2 > 应用领域 化合物检测、法医毒物分析、蛋白质组学食品检测、药物分析、环境分析、聚合物分析色谱条件:色谱柱APS-C18(×150mm,5um)流动相磷酸二氢铵用磷酸调节流速进样量5μL检测波长210nm检查结果食醋中醋酸和乳酸含量的检测-液相色谱法
海鱼对身体的害处
海鱼对身体的害处,生活当中有很多朋友都特别喜欢吃鱼,鱼类产品所含有的蛋白质是猪肉的2倍,属于优质的蛋白,其中鱼肉中脂肪含量低。以下分享海鱼对身体的害处有哪些?
常吃海鱼对身体有什么危害?
某些深海鱼因为含汞量特高,即使只是每周吃两次,长期下来,也可能使体内汞含量过高,而出现神经疾病的征兆,让记忆力衰退、注意力无法集中等现象。
因为现在喜欢吃鱼的人远远多过从前,而且过去常吃的都是近海鱼类,如乌鱼、比目鱼等,现在常吃的则是远洋大鱼,如鲔鱼、鲑鱼、旗鱼、智利海鲈鱼、大比目鱼。
海洋大学的萧泉源教授也证实,远洋鱼类因为体型较大,位于食物链的上方,所以如果下层生物体中,不断累积汞,当然大鱼体内的汞含量更高了,人再吃下大鱼,就非常有可能汞中毒。
通常汞中毒的人,常会出现记忆力衰退、无端的忧虑、失去方向感、易怒暴躁、头痛、身体不自主的颤抖、手脚容易麻痹没感觉或出现刺痛感、头发稀疏、容易掉发、关节疼痛、口齿不清等症状,严重的更导致心脏疾病,如心律不整等。
天天吃海鱼有什么危害
海鱼就是生活在海里的鱼,天天吃海鱼可能会引起过敏、痛风等危害。
1、过敏:海鱼属于海鲜类,如果是比较敏感的体质,天天吃海鱼,可能会出现海鲜过敏的现象,主要症状会表现为皮肤表面出现丘疹或红斑,还有可能会导致腹痛腹泻、恶心呕吐等症状,需要及时的停止使用海鱼。同时也可以在医生的指导下服用氯雷他定片、盐酸左西替利嗪片等缓解。
2、痛风:痛风可能是摄入了过多含嘌呤物质的食物所致,海鱼含嘌呤物质丰富的食物,如果天天吃海鱼,可能会引起痛风,会表现为一个或多个关节出现红、肿、皮温升高、关节表面的皮肤红紫、紧张、发亮等症状。此时可以在医生的指导下服用非布司他片、苯溴马隆片等治疗。
建议平时不可以天天吃海鱼,需要合理的安排饮食,保持营养均衡。
海鱼比河鱼好?真相可能跟你想的不一样
较真鉴定
不论是从营养角度,还是安全角度,海鱼都并不一定比河鱼好,海鱼和河鱼都是好鱼,没有太大差异。
查证者:阮光锋,食品与营养信息交流中心科学传播部主任,微信公众号ruanguangfeng。
鱼类是一种健康的`食物,由于味道鲜美,深受人们喜爱。以前大家吃鱼基本都吃河鱼,现在各种各样的海鱼也都端上了人们的餐桌。
很多人认为海鱼营养好,DHA(一种对人体有益的多不饱和键脂肪酸)含量高,更健康不说还没有重金属等污染。是不是真的这样呢?
海鱼的DHA更多,更健康?
海鱼其实属于咸水鱼,而河鱼就是淡水鱼。很多人都会觉得深海鱼更健康,其中一个理由就是认为海鱼的DHA含量更高。实际上,淡水鱼中的DHA含量并不一定低于海鱼。
有研究对4种淡水鱼(黑鱼、包头鱼、鲫鱼、桂鱼)及6种海水鱼(鳓鱼、秋刀鱼、虹鳟鱼、刺鲳鳕鱼、小带鱼)测定发现,淡水鱼中n-3多不饱和脂肪酸的含量并不比海水鱼低。
还有研究对比鲑鱼、带鱼、黄花鱼、鲅鱼和鲳鱼5种市售海水鱼和鲈鱼、鳜鱼、中华鲟、鲢鱼、鳙鱼、罗非鱼、武昌鱼、鲤鱼和草鱼9种市售淡水鱼,主要对鱼肉和内脏脂肪中的EPA和DHA含量进行分析比较,结果发现,淡水鱼中的EPA和DHA含量并不会比深海鱼低,含量最高的甚至是淡水鱼类鲈鱼。
从这些结果来看,深海鱼的DHA含量并不一定像大家想象得那么比淡水鱼多。
海鱼更安全?
海鱼长在海洋,大家就会想到碧海蓝天,而说到河鱼,大家联想到的就是污水。所以,很多人会认为海鱼更安全。是不是这样的呢?
其实,这也只是大家美好的想象。在全球化的今天,即使是海洋鱼类,依然可能受到环境的污染,甚至有些时候污染还更严重。
寄生虫、重金属(汞、镉、砷等污染)和持久性有机污染物(多氯联苯、多溴联苯)等是鱼体最常见的污染物。那么,这几种物质在海水鱼中是个什么情况呢?
很多人以为海水是咸的就不会有寄生虫。其实,和其他动物一样,几乎每条海水鱼都可能被寄生虫感染。目前已知的海水鱼寄生虫种类很多,由这些寄生虫引起的鱼病,诸如刺激隐核虫病、粘孢子虫病、海盘虫病等等是海水鱼常常面对的问题。
以臭名昭著的异尖线虫为例,它就是一种全球分布的寄生虫,世界各大海域都可以找到它们的“虫迹”,三文鱼、大马哈鱼、金枪鱼、海鲈鱼、鳕鱼、带鱼、海鳗、石斑鱼、鲱鱼、真鲷等等,都可能被它污染。
至于重金属,有研究对北京市场中人们经常食用的10种鱼肉中重金属砷等元素进行了检测,结果发想,海水鱼中重金属含量要高于淡水鱼。对上海市售水产品进行检测发现,海水鱼中重金属镉的含量也要高于淡水鱼。
杜克大学的研究还发现,深海中的甲基汞,由于与盐(氯化钠)的分子结合,所以在环境中更难被分解,对健康的危害也更大。实际上,各国健康机构提示大家不要吃的几种高汞鱼类,包括鲨鱼、旗鱼、鲭鱼、方头鱼,这些鱼都是海鱼。
而持久性有机污染物,有研究对深圳市市售鱼类中多溴联苯醚(PBDEs)的污染水平进行了评估研究。
结果发现,淡水鱼、海水鱼中PBDEs含量的中位数分别为、 pg/g湿重,海水鱼也要高于淡水鱼。上海市售动物性食品中多氯联苯(PCBs)的浓度和生物有效性评估,结果发现,海水鱼中PCBs的浓度水平要高于淡水鱼。
需要提醒的是,虽然在市场上发现的鱼中检出了污染物,但通常都没有超标,考虑到日常食用量,一般也不会对人们的健康产生危害,大家也不用太担心。
海鱼河鱼 ,都是好鱼
其实,无论是淡水鱼还是海鱼,他们的营养成分并没有太大差异。
海鱼和河鱼都是优质蛋白多、脂肪少、还含有不饱和脂肪酸和维生素D、硒等营养素,都是健康的食物。在安全性方面,寄生虫、重金属等问题都是海鱼和河鱼共同的敌人。人类何必要将他们分个高低呢?鱼儿们只想说:好鱼不问出生!
文/ 养生 指南君!
鱼是当代人的心头好,既能补充身体的营养,与此同时,还有利于减脂增肌。吃鱼不仅仅吃鱼肉,鱼头同样很受欢迎,像剁椒鱼头、鱼头泡饼等都是非常有名气的食物。可见,人们对鱼头有着特殊的喜爱。
不过,相关数据表明, 鱼头的重金属含量是鱼肉的15倍。 很多人听到这个结论就产生了恐慌,认为吃鱼头对人体伤害很大,可能会造成重金属中毒。其实不然,鱼头对身体的利大于弊,为什么这么说呢?
虽然相关实验表明, 鱼头的重金属含量是鱼肉的15倍, 但这15倍的重金属含量并未超过我国的 健康 标准,因此,没有必要把重金属作为不吃鱼头的理由。而且,要知道的是,这个实验是以鲫鱼为实验对象的,得出来的结论并不能代表所有鱼类,具有一定的片面性。
当今,养殖鱼类的场所不同,鱼体内富集的重金属含量就会有差别,但只要能够在市场上流通,自然是可以通过国家相关标准检测的,没有必要担心重金属的影响。
鱼头的营养价值是很高的,鱼头中含有大量的不饱和脂肪酸,对人的身体机能有一定的促进作用。鱼头中还含有EPA、DHA等物质,有利于我们身体 健康 。除此之外,鱼头富含丰富的蛋白质,可以补充人体能量,促进减脂。
总体来看,鱼头的营养价值还是很高的,虽然含有一定的重金属,但利远大于弊。
1、适量
无论吃什么,都不能够太过随心所欲,即使营养价值很高,但过量食用也会起到相反的效果,鱼头也同样如此。很多人觉得鱼头营养高,一下子就吃很多,以至于身体难以承受,伤害身体本原,最后后悔也没有什么用处了。
2、不要吃大型肉食类鱼
很多人吃鱼不吃生活中常见的鱼类,仅仅对那些大型食肉类鱼感兴趣。相比于食物链底端的鱼类来讲,大型鱼类体内富集的重金属含量要高很多,鱼头更不 健康 。比如:鲨鱼、方头鱼等,尽量不要食用。
3、不要吃来历不明的鱼头
鱼的养殖场所是非常重要的,如果是养殖的鱼类,它的 健康 是有一定的保障的,重金属以及其他危害物质的含量是低于 健康 标准的,不会伤害我们的身体。
如果是来历不明的鱼,生活环境、污染情况、病菌种类都不明确,摄入进体内,会有潜在的危险性。
1、鱼头汤
鱼头汤是一道营养价值高又很家常的汤类食品,暖心暖胃。取新鲜的鱼头,去掉腥味的来源,即牙齿、鱼鳍,用水多次清洗,直至干净为止。冷锅热猪油,低温煎鱼头,等到底部变黄翻面,煎好加入开水,加入大葱、生姜等去除腥味。
最后放到砂锅里炖,等到熬制浓白,放入其他配菜,小火炖煮几分钟即可,味道鲜美,营养高。
2、剁椒鱼头
这是很多人都很喜欢的一种鱼头做法,味道虽不似鱼头汤的鲜美,但香香辣辣,很是下饭。剁椒鱼头的做法也很简单,日常完全可以完成,首先将鱼头放入碗中,抹上油,加入剁椒、葱、姜、盐、豆豉、料酒。
锅中放水,将鱼头放入水中蒸熟,熟后拿出,放入蒜末、葱,淋上热油,出锅即可。鱼头鲜嫩,味道香辣,受到了无数人的喜欢。
总而言之,鱼头的营养价值是很高的,虽然重金属含量远高于鱼肉,但并不会对身体造成消极的影响。但要注意的是,鱼头要适量食用,食用过多,会对身体造成负担。