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现代萃取分离技术的相关毕业论文

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现代萃取分离技术的相关毕业论文

科学技术发展史是人类认识自然、改造自然的历史,也是人类文明史的重要组成部 分。今天,当人类豪迈地飞往宇宙空间,当机器人问世,当高清晰度数字化彩电进入日常家 庭生活,当克隆羊多利诞生惊动整个世界,当人们在为现代科学技术的神奇功能而叹为观止 的时候,你是否了解化学工程的一个分支学科——分离科学——的优异功效在现代科学技术 发展中的贡献与地位呢? 信息科学、材料科学和生物工程被誉为当今三大前沿科学,新材料还被誉为现代文明的支柱 之一。这是因为没有花样繁多、品种齐全、功能奇特、高纯度的新材料,所有的高新技术只 能是空中楼阁,电脑、机器人、宇宙飞船等都只能是天方夜谭,所以不管怎么样的高新技术 ,都是要以开发和利用自然资源,进而分离或合成出高纯的材料为基础的。化工分离纯化技 术作为科学技术的一个组成部分,为人类的各种需求变成现实提供了可靠的保证。现代分离 技术已经可以使产品的杂质含量低于十亿分之一,被誉为现代分离能手的溶剂萃取(液�液 萃取)就是现代分离技术中的一种。例如在核燃料的后处理中,用萃取分离技术对被辐照过 的核燃料进行处理,提取人工核素钅不�239,其中铀和钚的收 率均可以达到99�9%。去除强放射性物质的效果(去污系数)可以达到106~108。 “溶剂萃取”作为一个名词,也许很多人不太熟悉,但作为一种实用的分离方法,却早已被 人们应用于实践中。溶剂萃取用于无机化合物分离的历史是有案可查的。1842年皮尔哥德(P eligot)首 先发现用二乙醚可以从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰。随后人们又在实践中发现了其他一些无机 物也能被某些有机物所萃取,并据此初步建立了半经验的液�液平衡的定量关系。到19世纪 末,能斯特(Nernst)利用热力学基本原理对液�液平衡关系进行了进一步阐述,提出了著名的能斯特分配定律,该定律为萃取化学和化工的发展奠定了早期的理论基础。19世纪末到20世纪初, 人们开始将萃取分离技术应用于有机化工和石油化工领域中,如用酯类萃取剂萃取醋酸,用 液态二氧化硫作为萃取剂从煤油中去除芳烃。20世纪30年代,人们试图将萃取分离技术应用 于稀土元素的分离,但由于当时条件的限制,没有取得实质性的进展。40年代,原子能工业 在战火中诞生,基于生产核燃料的需要,萃取分离技术无论在理论上还是在实际应用中均得 到了迅速的发展,特别是磷酸三丁酯作为核燃料的萃取剂得到应用后,萃取分离技术进入了 一个崭新的阶段。随后,萃取分离技术在稀土的分离、湿法冶金、无机化工、有机化工、医 药、食品、环境等领域不断得到应用,并取得了很好的效果。到现在,萃取分离技术几乎可以涉及元素周期表中的所有元素,已成为分离技术中的主要成员之一。因此,只要你认真了 解一下萃取分离技术的辉煌历史,就会被其优异的功能所吸引。 我们现在正处于一个由工业化社会向信息化社会转变的历史时期,在这样一个大背景下,现代科学技术也在从大科学技术时代向超大科学技术时代转变。这个时代的科技发展既有别于个人主导下的小科技时代,也有别于政府主导下的大科技时代,而是一个以企业科技创新为主体的多元化的科技发展时代,超常规科学技术的发展将逐步取代常规科学技术成为未来科学技术发展的主流。 在这样一个历史转型时期,我国科学技术事业的发展正面临着一次严峻的挑战和一个非常良好的发展机遇。科技发展的超大科技时代必然引起各国科技发展战略和政策的调整。作为一个关注我国科技事业发展的研究人员,本人愿在此与广大网友就“超大科技”问题及中国特色的自主创新之路建设问题与网友进行互动与探讨,以期为国家发展献计献策。 中国现代科学史研究亟待开展 “人创造历史,却对自己正在创造的历史茫然无知。”西方哲人的这句名言陈述的好像正是我们面对的现实。100多年来,我们这个具有悠久史学传统的文明古国,在近代化的大潮中颠簸沉浮,进退失据,至今仍然处于追赶先进的路途上。因此,对于自己的近代史,往往觉得乏善可陈,不堪回首,或不屑一顾,或无暇顾及,或有意回避,甚至刻意编造。近代与古代的强烈对比,尤以科学技术史为特出,加之一段时期极左思潮的泛滥使人们讳言近现代史,所以在相当长的一段时期,古代科学技术史是中国科学技术史研究的主流,近现代科技史则少人问津,在相当程度上仍隐身于历史的重重迷雾之中。

药学是历代人民大众智慧的结晶。下文是我为大家整理的关于的范文,欢迎大家阅读参考! 篇1 微生物制药中膜分离技术应用探析 【摘要】在当代的生物制药分离工程技术中,膜分离技术已经被广泛应用,并且具有显著应用意义。本文就膜分离技术的应用展开讨论,主要包括在抗生素、氨基酸、酶类分离纯化等的应用进行了介绍,并且根据应用效果,对膜分离技术应用中存在的问题和针对问题的改进方法进行了阐述。 【关键词】膜分离技术;生物制药;分离浓缩 膜分离技术是现代生物制药分离工程的一门新技术,主要针对生物分离、生物浓缩以及净化提纯技术,是当代广泛应用的技术之一,其技术特点是:节约能量、保护产品原有结构不被破坏、无污染、操作简便、常温下可持续操作、有专一性等[1]。而且在膜分离技术中有各种不同的机制,以便用于不同的分离要求,特备是在热敏性物质的分离过程中有显著的优势,因此在食品的深加工以及医药的分离过程中都具有深远的应用意义,具备独特性和实用性。 1膜分离技术应用在抗生素、氨基酸和酶类分离纯化中。 1.1应用特点 与以往传统抗生素提炼工艺相比,膜分离技术程式更为简便,从传统的发酵液过滤、萃取、浓缩,简化为发酵液超滤、反渗透,之后经过脱色、干燥环节,就可直接生成产品。因此,膜分离技术不仅简化工艺、操作简单,而且投资少、执行费用低,更节省资源,对产品的结构和外观无破坏,且保证质量,材料分离效率和产品收成率均比较高。由于膜分离技术对溶剂量的要求极低,因此提纯、加工后的废液处理也更为简易。 1.2膜分离技术 膜分离技术主要用于发酵液后的处理,根据截留孔径的不同和分子量的大小,可将处理过程分成十余种,其中较为主要的是超滤、微滤、纳滤、反渗透、渗透蒸发、液膜分离、电渗析、气体分离等技术[2]。 超滤膜分离术截留孔径为2-50nm,采用压差和流速原理,在常温情况下,利用高分子薄膜渗透性,将小于膜孔径的低分子量物质过滤,而将高分子量物质截留,从而提升产品纯度。目前已开发出1000 - 100万分子量超滤膜,可根据分子大小及产品要求纯度对发酵液进行过滤处理,从而将酶、多糖、蛋白质、病毒等大分子物质截留,保证产品纯度。 微滤膜分离技术主要用于细胞收集、液固分离等技术环节,采用筛分原理,将直径0.01-10um以上的粒子截留,防止细菌、细胞、不溶物等物质进入发酵液中,是超滤之前重要的预处理过程。 纳滤膜分离技术截留孔径大约在2nm左右,可高度截留小分子物质,如抗生素、染料、双糖、合成药等小分子物质都会进行截留,而对于有机物、无机盐、水等小分子物质有益物质,可以通过,同时对产物起到浓缩作用,由于膜表明呈负电性,可 *** 水垢污染,此膜分离技术获得较快发展。 反渗透分离技术采用溶解扩散原理,通过截留氨基酸、盐等小分子物质,而通过溶剂分子,从而利于有机物的浓缩,提高纯度。 液膜萃取技术,将萃取与反萃取相结合,利用液膜的选择透过性,将两个液相隔开,进行物质分离。液膜采用均质膜,其表面活性剂,具有传质速度快、分离率高、选择渗透性好,且分离、浓缩可同时进行等特点,为此近几年液膜萃取技术在活性物质的分离提取领域备受关注,如青霉素、红霉素等抗生素的提取就是液膜萃取技术应用的典型例子。但液膜萃取所需原料复杂、膜流动载体单一、易破裂、堵塞等缺点,也是该技术没能进行广泛退刚的原因。 2技术缺陷及改进 由于在压力驱动下,料液透过膜过程中容易被截留,于是导致膜与本体溶液介面间的浓度越来越高,形成较强渗透压,容易在膜表面形成沉积,从而为物质通过造成阻力,使膜发生溶胀或使膜效能恶化,结晶析出,堵塞流道。此外,在物料处理中,由于粒子、溶质分子与膜之间的屋里化学反应,以及浓度极化导致的膜表面浓度超标,很难溶解,膜表面及孔内吸附、沉积引起孔径变小或阻塞,而使膜的透过性和分离性出现不可逆的破坏[3]。 针对以上技术问题,可采用以下方式进行改进:1膜表面改性,可采用改变膜表面极性和电荷的方式,减轻污染;采用吸附力强的溶质吸附, 对于醋酸纤维膜可采用阳离子活性剂进行辐射嫁接,该表膜表面极性,此方法有助于膜表面改性处理,从而提升膜抗污染性及亲水性,增加溶液通量;2有效清洗。针对长期存在的膜污染问题,可采用物理清洗和化学清洗方法进行处理,如果高速流动液体进行冲洗,或海绵球擦洗等,也可采用表面活性剂、螯合剂、过氧化氢、磷酸盐等清洗剂进行清洗,从而去除膜孔、膜面的污染物,增强膜面透过性,延长膜寿命;3引进新型膜材料。陶瓷膜、玻璃膜、金属膜是近几年开发的新型膜材料,具有耐高温、耐溶剂、抗老化、耐细菌、再生性强等优点,且有助于膜截留效能改进,在业界受到广泛应用,是发展最快、最有前景的品种。 3技术革新 在膜分离技术领域,膜萃取、膜反应、膜蒸馏、亲膜分离等技术在未来有更广阔的发展前景,也是膜分离技术的发展方向。这些技术将传统分离技术与现代膜分离技术相结合,取其精华,去除糟粕,将两种技术的有点有效结合,从而提高膜技术的高分辨应用,促使蛋白质-病毒分离术、膜色谱、蛋白质切线流分离等技术更为纯熟,效果更好。这些膜技术的改进和发展,对今后生物制药的分离技术、以及现代生物制药的提纯过程有着重要的作用,是不可或缺的重要技术力量。为此,在未来膜技术领域,人们在关注膜分离渗透性及选择性的同时,也会更注重膜材料、性质、以及相关技术原理等内容,从而为膜分离技术的提升和跨越,提供更广阔的空间。 参考文献 [1]邬方宁.膜分离技术在药物分离中的应用[J].天津药学.201002:196. [2]谷大建;徐巍.膜分离技术的应用及研究进展[J].中国药业.200806:237. [3]施东魁;胡春梅.膜分离技术及其在医药生产和研究中的应用[J].中国中药杂志.200615:257-259. 篇2 试分析膜分离在中药制药中的应用进展 摘要:膜分离技术因其便于操作、过程易于控制以及无污染、能耗低等优势,在中药的制药过程中应用广泛,并产生了良好的经济与社会效益。加强膜分离技术的研究具有重要的现实意义。本文立足于膜分离技术及其在中药制药中的应用领域,着重分析了膜分离技术在中药的制药过程中的应用进展。 关键词:膜分离技术;中药制药;应用进展 一、膜分离技术及其在中药制药中的应用领域 一膜分离技术及其特点 膜分离技术是一种在化学位差以及外界能量的推动下,让混合物其中一部分组分通过选择性透过膜,而另一部分则被透过膜截留下来,并有机结合透过膜在分离混合物时,混合物的各组分具有不同的迁移率这一特性,从而实现分离混合物或对其展开浓缩以及提纯等目的新型分离技术。在膜分离过程中,没必要将新物质引入,而且分离中无相变化产生,因此对环境的污染较少,同时所消耗的能量较低,能有效的节约能源。此外,化学势能差以及压力差是膜分离的主要驱动力,其分析装置无运动部件,因此膜分离技术具有操作方便、结构简单、维修方便等特点。 二膜分离技术在中药制药中的应用领域 1.常规除杂。运用膜分离技术,可将热原、鞣质以及蛋白等中药内的大分子杂质去除。例如,运用膜分离技术中的微滤技术,进行何首乌水提液的精制,去除的固体杂质高达67%左右,可获得良好的精制效果; 2.有效成分提纯。当前,膜分离技术在中药的现代化生产中,在进行提纯植物有机酸与色素、黄酮类化合物等有效成分中应用广泛; 3.中药提取液浓缩。一般情况下,在多数的中药提取液中,其目标产物具有的浓度相对较低,要获得最终的产品,通常需要经过大比例干燥或浓缩才能实现。在中药提取液中运用膜分离技术,可将提取液中的无机盐类以及水去除,最终完成中药提取液的浓缩; 4.药酒与中药口服液生产。1在药酒的生产过程中,运用膜分离技术,利于除菌率以及澄明度的提高;且经过较长时间的贮存依然能保障药酒的效能;2在运用传统的水提醇沉法生产中药口服液的过程中,生产的产品具有较大的黏度,且含有大量絮状物、亚微粒等。在中药口服液的生产中,运用膜分离技术可增加口服液中的有效成分浓度,同时还利于中药口服液的澄明度的大幅提升; 5.中药注射剂、浸膏制备。1在中药浸膏制备过程中,采用膜分离技术,能有效缩减中药浸膏崩解时限,提高其崩解效能,并使浸膏中有效成分含量大幅提升,减小中药浸膏的体积;2相较于采取石硫醇法以及醇水法等传统方法进行中药注射剂的制备而言,应用膜分离技术可将热原以及杂质等有效去除,避免不良反应的产生,大幅提升制备产品的澄清度。同时,运用膜分离技术进行中药注射剂的制备还能产生脱色作用。 二、膜分离技术在中药制药中的应用进展分析 一微滤与超滤 可将微滤与超滤的过程看做是一个以膜为介质而展开过滤的过程,它主要是在压力差作用下,结合膜孔径大小而实施筛分的过程。混合液体在压力差作用下通过膜时,比膜孔径小的分子被富集起来,并截留住比膜孔径大的大分子物质,完成混合物分离。在这一分离的过程中,由于分离膜上不断滞留了许多大分子物质,从而降低了膜的通量。加之阻塞以及浓差极化产生的膜污染问题,导致实际膜通量<5%的纯水通量。微滤操作压差通常在0.01MPa-0.2MPa之间,0.1um-5um为其膜孔径范围,适用于含细菌、微粒的溶液的纯化与分离,提取液的澄清等;超滤操作压差通常在0.1MPa-1.0MPa之间,在提纯与分离气体、含胶状物质以及大分子的溶液中应用广泛,同时还用于纯化与浓缩中药提取液,去除内毒素,制备注射剂与口服液等。 二纳滤 在纳滤过程中,压力差是其主要的驱动力。在纳滤分离过程,所需的操作压力<1MPa。同时,运用这一分离技术,其截留物的分子直径约为1nm,而且纳滤膜带电荷,从而在较低的压力作用下,纳滤膜具有的脱盐率较高。此外,纳滤膜的抗污染能力较强,耐压性较高,同时还利于节约投资费用。纳滤在中药分离、浓缩以及精制等过程中应用广泛。 三反渗透 反渗透主要是指实际高于溶液渗透压的压力于溶液一侧,并通过膜,使溶剂分子流向溶剂侧,并确保溶剂分子流向溶液侧的数量多于其向溶液侧透过的数量的过程。静压差高于渗透压以及选择性透过膜是反渗透必不可少的两个条件。在该过程中,操作压力通常为1.5MPa-10.5MPa,0.1nm-1.0nm为截留分子直径。在中药制药中,反渗透主要应用于浓缩药液、水回收利用以及脱除各类无机盐等。 在中药制药中,除以上的膜分离技术应用之外,膜蒸馏、分子印迹技术以及膜整合联用技术在中药的生产过程中也普遍应用。如,运用膜蒸馏技术精制中药,或在人参综合利用中,运用膜蒸馏技术进行人参露与洗参水的浓缩等。 膜分离过程具有分离效率高、可实现自动化与连续操作,而且分离过程简便等优势,使膜分离技术发展成为当前最为节能、高效的分离与浓缩技术之一。在中药制药中,运用膜分离技术,可有效降低生产成本,缩短中药生产周期,并获得良好的环境效益。此外,还可提高中药的附加值,在中药生产中产生了极大的推动作用。因此,在中药制药中,要立足于实际,推广运用膜分离技术,推动中药制药工业快速发展。 参考文献: [1]苏薇薇,王永刚,刘忠政,李振峰,孙洪贵.现代中药制药生产中的膜分离技术及其装备[J].世界科学技术中医药现代化,2009,06:906-911. [2]樊君,代巨集哲,高续春.膜分离在中药制药中的应用进展[J].膜科学与技术,2011,03:180-184. [3]韩伟,罗文锋,孙晓海.固体膜分离技术在中药制药中的研究进展[J].机电资讯,2012,11:13-16. [4]王艳艳,王团结,彭敏.膜分离技术及其装备在中药制药过程中的应用[J].机电资讯,2013,08:14-19.

现代教育技术相关论文

随着 教育 现代化的不断推进,现代教育技术正以惊人的速度进入教育的各个领域,全方位地冲击着教育的各个方面。下面是我为大家整理的关于现代教育的论文,供大家参考。

青少年现代教育技术创新能力

一、利用现代教育技术,激发青少年创新意识

“好奇”是青少年学生的天性,是创新意识的潜能,我们利用现代教育技术提供的功能强大的平台,给他们提供了广阔的施展空间,营造创新氛围,激发他们的创造动机,使他们敢于幻想,大胆创新,培养他们的创造意识。比如,在教学初一几何“角的比较”时,先用CAI将两个角进行叠合,直观地展示叠合的全过程,得出角的大小,使学生掌握叠合法比较角的大小的这一 方法 ;再用CAI在刚才的两个角的图上闪现电子量角器,让学生观察得出这两个角的度数,从而比较出两个角的大小。通过以上的演示,学生很自然地了解了角的比较的过程、方法,培养了学生的创造意识。

二、利用现代教育技术,发展青少年学生的 创新思维

开放性问题,可提高学生开放性和创造性地解决问题的能力,在教学中利用现代教育技术,使学生更为开放,让学生充分展开想象,开创性地获取知识,收到事半功倍的效果。例如,在教学探究性活动“制作长方体开关的包装盒”时,先让学生观察现有的长方体纸盒产品的各个面的平行、垂直关系;拆开后,观察其展开图的形状;再复原,在复原的过程中,观察它的粘接方法。然后,学生画出草图,再用计算机画出展开图,并在展开图上进行美术设计。最后将设计图用彩色喷墨打印机打印出来。这样,在活动中,充分体现了学生的主动性,大大提高了学生的积极性,使学生大胆地设计、勇于创新、勇于实践。

三、利用现代教育技术,在潜移默化中培养青少年的创新能力

现代教育技术提供的优美的语言、美观的书写、新颖的形式、清晰的解题步骤,都会给学生愉悦的感情体验,使学生在愉悦的环境中学到创新的知识,从而激发学生创造灵感。如在教学几何证明题的格式时,先让学生自学,找出几何证明题的格式,然后,选取一道题,将它的解题过程用动画的形式展示出来,学生通过活动,更加深了对知识的掌握程度。这样,在解决了数学问题的同时,又给学生创造的机会,同时也给学生以美的享受。这就打破了数学教学沉闷的常规,将数学趣味性、美学性和创造性淋漓尽致地表现出现,而一扫数学的枯燥。

四、结语

实践证明,数学教学虽然是严谨的,但并非一成不变的。在教学中大胆使用现代教育技术,对培养青少年学生的创新精神,具有极大的促进作用。

现代教育技术纸质教材所面临挑战和策略研究

一、前言

近十年来现代教育技术发展迅猛,教育信息化程度不断提高,越来越多的现代化教育技术手段被开发引入到课堂教学中。本世纪初,多媒体技术开始被引入到大学英语课堂教学中,PPt逐渐取代了传统的“黑板+粉笔+课本”的课堂教学模式,课堂上教师更多的借助于多媒体技术手段开展教学。通过使用课件,教师可以将教学内容更为直观的展现给学生;通过使用多媒体播放器(MediaPlayer,RealPlayer,暴风影音等),教师在教学中可以直接播放音频视频文件,丰富课堂教学内容,提高了课堂教学效率。 网络技术 的快速发展帮助教师实现了在教室内直接点击链接上网,为学生展示和提供更多的学习内容。近年来,无线Wifi逐渐覆盖校园,MOOCs,微课、“翻转课堂”等教学模式被广泛的应用到大学英语课堂教学中。“弹幕”等新型交流方式也开始被引入,教学过程中师生实时交流得以实现。越来越多的学生可以通过现代教育技术手段来获取知识,随时随地 学习英语 (learnanytime,learnanywhere)。然而,现代教育技术手段的广泛使用也导致了教学中一些“诟病”的出现,例如:教师过分依赖多媒体课件,离开课件不会讲课或上课就是带领学生浏览课件;学生课上忙于浏览课件,不做笔记,被动学习等现象。最令人担忧的是:在现代教育技术环境下,教材的角色变得十分尴尬。尽管从上世纪90年代开始,大学英语类教材不断更新,教材种类不断增多,教材内容极大丰富,但是对于教师而言,教材似乎已成为“鸡肋”,很多教师抱怨教学时间紧,教学任务太多、教材框架设计不合理,“越来越不知该讲什么内容了”。学生觉得外语教材“花架子”太多,没有内容,他们从中学不到什么有用的知识,教材对他们来说可有可无,这种现状不得不令人担忧。外语类教材如何能在现代教育技术高速发展的背景下得以生存和发展是一个值得我们去深思的问题。因此,本文将从大学英语教师的角度探究如何将教材使用和新教育技术手段的应用相结合,更好的提高大学英语教学质量和教师授课水平。

二、大学英语教材使用现状调查研究

《大学英语课教学指南》(修订稿,2015,以下简称《指南》)提出“大学英语课程的教学目标是培养学生的英语应用能力,增强 文化 交际意识和交际能力,同时发展自主学习能力,提高综合文化素养,使他们在学习、生活、社会交往和未来工作中能够有效地使用英语,满足国家、社会、学校和个人发展的需要。”为了配合实现这一教学目标,各大出版社纷纷邀请外语教学专家和名师编写新教材,出版社之间的教材大战愈演愈烈,教材门类不断增多,从最初的一本英语教材发展到现在大学英语系列教材(综合教程,拓展教程、阅读教程、听力教程、视听说教程、写作教程以及各种配有网络学习卡的大学英语教材)。面对如此种类繁多的教材,教师和学生都一时无法适应,不知如何有效使用,进而出现了有的教材过度使用却效果不好,有的教材学生购买后从未使用过甚至全套退回教材科的现象。以内蒙古 财经 大学大学英语教材使用情况为例,本学年我们为大一新生订购了英语综合教程,视听说教程和 快速阅读 三类教材以培养学生听、说、读、写能力和跨文化交际能力。按照最新修订的《2015年内蒙古财经大学人才培养方案》(简称《2015教学方案》),大学英语课程应在三个学期完成,每学期4学分,共计12学分。学分较《2014教学方案》减少了4个学分,68学时。那么如何在学分压缩、学时减少的现状下实现大学英语教学目标,有效将实体纸质教材和现代教育技术的应用相结合是广大外语教师不得不面对的挑战。

三、现代教育技术使用环境下教师教材使用策略探究

《指南》提出“大学英语课程是高等学校人文教育的一部分,兼有工具性和人文性双重性。就其人文性而言,大学英语课程重要任务之一是进行跨文化教育。语言是文化的载体,同时也是文化的组成部分,学生学习和掌握英语这一交流工具,除了学习、交流先进的科学技术和专业信息之外,还要了解国外的社会与文化,增进对不同文化的理解,对中外文化异同的意识,培养跨文化交际能力。就工具性而言,大学英语课程是基础教育阶段英语教学的提升和拓展,主要目的是在高中英语教学的基础上进一步提高学生英语听、说、读、写、译的能力。大学英语的工具性也体现在专门用途英语上,学生可以通过学习和专业或未来工作有关的学术英语或职业英语,获得在学术或职业领域进行学术交流的相关能力。”

(一)慎重选择单元教学主题

如上所述,当今时代网络技术高度发展,互联网为我们提供了海量的信息源。课本上所出现的素材以及相关主题内容都可以在网络上搜索到海量的相关信息。推特(Twitter)、微信(Wechat)、QQ等网络实时交流工具的使用加速了信息更新的速度,信息传播瞬息万变,很可能今天的话题就会淹没在明天的信息海洋中,因此,每本教材前言中所提到的所谓“选题新颖“、“具有很强的实时性、时代性”的说法是不妥当的,这样的选题定位在一定程度上脱离现实,或无深度可循,不能充分激发学生学习的兴趣。笔者认为,大学英语教材采用主题模式开展单元教学的思路无疑是正确的,但主题选择需慎重对待。笔者认为,在大学英语教材中引入一些经久不衰的主题(爱情、亲情、战争、和平等),再配之以经典的文学作品(节选、改写过的英美文学作品)或是一些能引人深思的美文、诗歌等,都能激发学生的学习兴趣,让他们感受到语言之美,引导他们去探究主题背后更深层次的文化背景,久而久之他们会主动阅读一些好的文学作品,逐渐养成自主阅读的习惯。

(二)合理设计每个单元内容框架

通过对大学英语类教材内容框架进行研究,我们可以很清晰的看到尽管叫法不一,目前所有大学英语教材都将每个单元的教学内容划分为课文导入(lead-in); 文章 阅读(readandexplore),这部分由两篇课文组成(textAandtextB,课文A为该单元的主课文,课文B为辅读课文,往往不被列入课堂教学时间内);每篇课文后配有相应的词汇练习和阅读理解问题;最后一部分是写作练习(writingpractice)。教师在安排教学时间时,往往设定2周完成1个单元的学习内容,如何在2周内完成如此多的教学内容的确是一个令教师们很头痛的问题。因此,为了按时完成教学任务,每个单元的教学往往是流于形式,教师匆匆赶课,教学重点不明确,学生对于所学的内容知之甚少,往往是学后一单元时就已经把前面学得知识忘在了脑后。针对这种现状,笔者建议教材编写者在设计每个单元内容框架时,不一定非要面面俱到,既提供课文又设计练习。而是要充分考虑到互联网的高速发展和现代教育技术手段的应用。在每个单元主题下,通过互联网为学生提供更多的文章链接、内容简介或导读,并设计相应的启发性练习和活动,鼓励教师充分利用现代化教育技术手段呈现教学内容和教学思路,引导学生自主的开展探究性学习。例如,教材编写者可以将部分教学内容、文化背景知识等制作成微课,网络公开课程,为学生自主学习提供各类资源和辅助。课上教师可以借助于现代化教育技术手段引导学生充分理解学习内容,引发他们自主探究的兴趣,进而实现大学英语教学目标中的人文性要求。

(三)根据教学目标编写分层次、个性化教材

当今时代互联网技术高速发展,现代化教育技术手段革新日新月异。在这样的时代背景之下,教材编写和使用要关注两个问题:一是教材编写的综合性。即,目前大学英语教材种类过于细化,重复内容较多,应合理使用多媒体技术和现代教育技术手段(微课、MOOCs以及云技术等)将教材分类进行整合,要充分体现教材内容的综合性,尽可能为学生提供纸质教材之外的更多的学习内容和学习资源,这样既有利于学生开展自主探究性学习,拓宽知识视野;更避免了教材的重复性浪费,减少了学生用于购买大学英语类教材的费用。同时,根据不同的教学目标,可以编写适用于不同层次、满足不同学习需求的教材。针对大学英语课程的工具性需求,可以编写通用学术英语类教材和专门用途英语类教材;针对大学英语的人文性需求,可以编写通用英语教材或阅读教材来实现增进学生的跨文化交际意识。

四、结束语

未来,随着互联网宽带网速的提速和资费的下降,中国和世界各国的距离将不断缩短,各国间的科学技术和文化交流必将更为密切;无线Wifi将逐渐覆盖校园,现代教育技术手段也将会更多的在课堂教学中得以应用。英语的重要性在未来将更为凸显,未来的大学英语教学必将面临新的挑战和变革。其中如何充分利用现代化教育技术手段,科学合理的使用教材拓宽教学内容,培养学生综合应用语言的能力依然是我们未来需要认真思考的问题。

现代教育技术下的小学教学装备应用

一、加强教学实践研究,探索教学新模式

1.加强教学实践研究,多样性创设学习情境。

我们应遵循教育规律、特性,充分利用多种教育资源,开展丰富多彩的教学活动。例如,依托常规实验仪器设备设计实验;借助实物材料设计实验;运用多媒体演示虚拟实验;开展小发明、小创造、小制作、自制玩教具等形式的评选活动。这些教学活动能引导学生开展探究性学习,培养学生自主学习、创造学习的能力,进而促进学生的全面发展。

2.探索教学新模式。

我们应充分运用现代教育技术装备,为多样的教学模式创造条件,以达成课程目标。

(1)动态演示模式。

在教学中,教师应运用现代教育技术装备以直观、动态的演示效果创设有趣逼真的教学情境,既能调动学生的感官,又能促使学生积极思考,自然能提高其接受知识的能力。如在讲授朱自清的《荷塘月色》一文时,教师可利用交互式电子白板实景展示月夜的荷塘景色,其鲜艳的色彩、生动的实景、真实的效果让学生身临其境。这种直观形象地再现文字描写的表现模式,让学生思维从感性升华为理性,极大地提高了他们的想像能力和思维能力。

(2)自主探究模式。

运用多媒体和网络的强大资源,就能变教为导,达成学生自我探究的教学效果。以人教版《物理》九年级“变阻器”一节为例,教师通过多媒体课件让学生了解了变阻器的原理,再展示变阻器实物,并引导学生利用网络了解变阻器在生活中的应用;鼓励学生运用“电脑”中的虚拟仿真实验平台进行实验,以探究不同方案的效果。这样,就让学生带着问题进行探究学习,既发挥了学生的学习主动性,又培养了学生用科学方法解决问题的能力。

(3)协作学习模式。

教师可引导学生以小组为单位利用网络搜集学习资料,互相协作,实地调查,写成研究 报告 ,并利用网络与校外专家、学者和教师进行交流,以提高自身的学习能力。

二、现代教育技术装备在教学实践中的作用

在教学实践中,现代教育技术装备促进了教育教学模式的改变,优化了教学手段,改进了 教学方法 ,体现了现代教育技术装备应有的作用。1.发展学生的素质。

(1)改变 学习方法 。

现代教育技术装备可创设有趣的教学环境,使学习方式由被动接受变为主动思考,能充分调动学生的积极性和主动性,促其提高获取和运用知识的能力。

(2)增强学习的主动性。

现代教育技术装备能为学生提供相互交流的平台,学生可利用多媒体相互交流学习信息,研究学习方法,拓宽学习 渠道 ,增强学习的主动性、能动性。

(3)提高信息接受能力。

学生以多媒体为媒介,拓宽获取知识的范围,并利用所学知识解决实际问题,自然能提高综合运用知识解决问题的能力。

(4)提高学习效果。

现代教育技术装备能创建真实的教学环境,促使学生带着任务学习。在这一过程中,学生能提高自身分析问题、解决问题以及接收处理信息的能力。

2.提高教师的素质。

(1)转变教学方法。

在运用现代教育技术装备的过程中,教师由传统“灌输式”教学中的主导者转变为教学活动的引导者、帮助者,变“教”为“导”,能根据具体教学内容选择多样的教学方法以引导学生学习,很容易达成课程目标。

(2)教学手段的多样性。

现代教育技术装备可实现直观教学,能轻易呈现教学重难点。同时,现代教育技术装备制作的课件能补充相关知识,拓宽教学内容,帮助学生消化和理解知识。

(3)提高教学科研能力。

现代教育技术装备能让教师通过网络快速获取资料,提高教学效率,改善备课方式等。运用现代教育技术装备制作的课件可以提高教学质量,调动教师的科研积极性,并实现教育资源的共享。

三、 总结

实践证明,在教学中巧妙应用现代教育技术装备,可突破时空的限制,提高课堂教学效果;可突破教学难点,突出教学重点;可扩大课堂教学的信息量,激发学生的创造性思维;能最大限度地发挥学生的潜能,进而充分体现以学生发展为本的新理念。

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教育技术作为重要的教学手段,广泛应用于高校学科教学。我为大家整理的教育技术论文范文,希望你们喜欢。 教育技术论文范文篇一 浅谈现代教育技术 摘要:现代教育技术作为重要的教学手段,广泛应用于高校学科教学。现代教育技术教学方式灵活,内容丰富,使教学过程更加生动、直观。现代教育技术可以不受时间、空间的限制,实现教学资源共享、网络教学,能够满足各种不同的教学需求。充分发挥现代教育技术的优势, 不仅有利于促进教学方法的改革和教学效果的提高。还可以解决师资、设备不足等问题。因此,现代教育技术在高校教学中的重要性不可忽视。 关键词:现代教育技术 多媒体教学 网络教学 中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)06-0126-01 随着高校信息化建设的推进,计算机技术、网络技术和多媒体技术的发展,现代教育技术已经广泛应用到高校教学之中。现代教育技术的应用将推动高校的教学理念、教学方法、教学环境等方面发生巨大的改变。 现代教育技术促进了开放式教学模式的形成,通过师生互动共同探讨问题、解答疑惑,以寻找到适合的教学方法和学习的方法。教师由知识的传授者,变为学生学习知识的组织者、引导者,学生由单纯的被动接受知识变为自主的探究知识,从而提高教学效率及教学质量。 一、 现代教育技术下的课堂教学 现代教育技术下的课堂教学,是指利用多媒体技术与传统的课堂教学相互融合进行教学的形式。现代教育技术作为一种教学方法融入到课程中,成为课堂数学的重要组成部,通过多媒体计算机、投影仪、幕布、音响等设备综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等信息,按教学要求,进行有机组合并配合声音演示出来,完成教学的过程。多媒体教学弥补了传统课堂教学的不足。 在信息化建设的今天,将多媒体技术引入课堂教学是现代教育技术的一个重要内容。多媒体教学与传统的课堂教学相比,多媒体教学具有以下特点。 (一) 内容生动、直观 综合应用符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等信息来进行教学活动,解决传统教学手段难于解决、甚至无法解决的问题。丰富多彩的教学内容使抽象的知识变得明了易懂,使教学内容生动、直观,从而有效提高教学质量。 (二) 激发学习兴趣 多媒体课堂生动、直观的教学内容,有利于开拓学生的思路,培养学生的思维能力,鼓励学生积极思考,诱导学生分析问题,改变传统课堂教学枯燥、单调的教学形式,从而活跃学生的思维,激发学生的学习兴趣。 (三) 课堂时间内密度大 通过课件演示,多媒体教学比传统的课堂教学手段更富有表现力和感染力,学生能迅速、高效的获取知识。减少了上课期间书写板书的时间,提高了课堂密度,在有限课堂时间内的大大增加了教学内容,有效的提升了教学效率。 二、 现代教育下的网络教学 随着现代教育技术的飞速发展,教学过程已不在局限于课堂上。网络教学作为现代教育技术应用到高校教学之中的具体表现,已经成为重要的教学基本形式。网络教学不仅突破时间、空间的限制,还可以解决师资、设备不足等问题。 网络教学打破了课堂教学这种传统的教学模式,构建了突破时间和空间限制的虚拟课堂。网络教学是课堂教学延伸,是基于网络环境下,结合计算机技术、多媒体技术以及其他现代教育技术手段进行的崭新的教学形式与教学方法。网络教学使教学资源在互联网上、全球范围共享。网络教学与传统课堂教学相比,网络教学具有以下特点。 (一) 覆盖面广 随着网络技术的发展,以及全球化程度的不断加深。互联网已经成为当今世界发的重要信息基础设施。经过短短十几年的发展,全球互联网已经覆盖五大洲的二百多个国家和地区。 (二) 跨越时间和空间 通过网络教学,教师与学生跨越了地域产生的距离,即使师生之间相隔千里、交通不便利、不出家门,也可以完成教授与获取的教学过程。时间上更是无限制的重叠,可以任何时间进行教与学,并且可以反复进行,直到理解并接受相关知识。 (三) 信息丰富 互网络为全球网民提供了巨大的信息资源共享。通过使用互联网,全世界范围内的人们可以简单快捷的进行信息检索、交换、共享,所以互联网是一个全球性、世界级规模的图书馆。网络教学可以共享巨大且优良的教学资源,可以不断完善、丰富课知识信息,供学生下载学习。通过网络,学习者在学习学科知识的同时,可以借助网络资源了解、学习更多相关知识,通过分析、比较,深入理解所学的知识更益于对新知识的消化和掌握,同时培养了学生有收集信息、处理信息的能力。 (四) 师生互动 通过网络教学平台,学生可以将学习过程的疑点、难点提出来,同学间可以相互探讨,也可以请老师解答,即使师生不能同时在线,也可以通过网络平台进行延时讨论。通过沟通、交流,既可以增近师生间、同学间的情感,也便于老师了解学生的对课程知识掌握的情况,发现并改进教学过程中存在的问题,从而提高教学质量。 三、 结束语 现代教育技术手段的运用已经成为高校教学水平发展的一个重要表现,现代教育技术作为未来教学手段发展趋势,其应用领域将越来越广、发展前景将会越来越好。诚然,现代教育技术手段确实有它的长处,对提高教学质量,提升教学效果起到了积极促进作用。但是,现代教育技术目前还存在许多不足,作为高校工作者,我们必须坚持不懈的探寻现代教育技术之路,必须紧跟社会的发展,不断地改进教学手段、开拓教学方式、创新教学方法,以适应社会发展的需要。 参考文献 [1]张剑平.现代教育技术――理论与应用 [M].北京:高等教育出版社,2003. [2]党克、张卫红、张卫建:多媒体技术在辅助教学中的适当应用[J].教育科学,2005(10) [3]田屹.论信息时代的学校网络教学[J].教育技术中心2004(10) [4]李玉华、都晓梅:多媒体课件能否完全代替板书[J].北京教育,2007(11). 教育技术论文范文篇二 浅谈教育技术资源 【摘要】随着 科学 技术的飞速 发展 , 教育 技术资源发展令世人惊叹,在 现代 教育中它们的优越性表现得越来越突出。本文从阐述了硬件资源、潜件资源、软件资源、 网络 资源、课件资源、积件资源、数据通信在教学中的 应用 以及这些教育技术资源之间的相互关系。 【关键词】教育技术;资源;种类;关系 随着科学技术的飞速发展,教育技术资源也得到飞速发展,尤其是三件(硬件、软件、潜件)资源中的软件资源即CAI课件资源、网络资源、积件资源、数据通信等发展更快,在现代教育中它们的优越性表现得越来越突出。在教学中的应用,将会使传统的教学 方法 和教学手段发生重大变化,为深化教育改革、实现教育现代化提供了条件,对提高教学质量、培养学生能力具有十分重要的作用。 一、教育技术资源的种类 (一)硬件资源 硬件资源是指有形的、具体的信息转换的各种教学机器或设备。硬件资源在传播活动中本身不会改变受播者的认知结构,但却能促进传播活动的发生,加速或延缓受播者的认知结构的改变,实现促进功能。硬件资源通常是以实物的形态存在。硬件资源是开展教育技术的物质基础,没有硬件资源,软件资源上存储的教育信息不能呈现,或不能完整地呈现出来。磁带、磁盘、光盘上的信息,学生的感官不能直接感知;幻灯片、投影片、电影片上的信息,学生在课堂上不能有效地观察。 (二)潜件资源 潜件资源主要是指与教育技术相关的 理论 体系与方法等。潜件资源与硬件资源相似,它也是一种外部性的支持条件, 研究 它的目的是为了寻找教育技术的应用特点,构建一系列理论体系,从而帮助受播者快速接受信息。作为一门综合性的学科,教育技术有它的理论基础,也有自己的专门理论。潜件资源是无形的,潜在的教育、教学的心理、信息、传播、控制等的理论构想、研究成果和实施策略。潜件资源是抽象的,观念形态的东西,是在教师自身 学习 、师生的教学活动或认知活动的实践过程中,在师生的脑海里逐步形成和积累起来的,可以使部分学习者的学习经验被迁移到另一部分学习者身上,减少重复性的摸索活动。因此说潜件资源主要体现了资源的迁移功能。潜件资源是进行教育技术的关键,潜件资源决定着硬件资源的选择、软件资源的编制、媒体的优化组合、恰当运用、控制教育的进程、信息的反馈、协调学生的生理活动和心理活动。 (三)软件资源 软件资源是指由硬件实施而设计的教材,是教育信息及其载体。在人类的传播活动中,真正能够引起受播者的认知结构(认知领域、情感领域、动作技能领域)发生变化的就是软件资源,在资源中实现了改变功能。通常我们把软件资源看成是与硬件资源相应的供其使用的教材。软件资源蕴含着教育的具体 内容 ,是实施教育技术的必要条件,没有软件资源,硬件资源的工作就没有意义了,成了无源之水,无本之木,不能传递任何教育信息。软件资源包括常规软件资源、 计算 机辅助教学软件资源、网络资源等。 1、常规软件资源 常规软件资源主要是指记录有教育信息的“三片两带”,即幻灯片、投影片、电影片、录音带、录像带等。 2、网络资源 网络资源主要是指校园网、地区网、国家网、国际网等多层次远距离网上资源库。 3、计算机辅助教学软件资源 计算机辅助教学软件资源主要是指CAI课件资源、积件资源和智能学件资源。下面只讨论课件资源和积件资源。 (1)课件资源 课件(Course ware)资源是在一定的学习理论指导下,根据教学目标设计的,反映某种教学策略和教学内容的计算机软件资源。基本模式有操练与练习型、指导型、咨询型、模拟型、游戏型、 问题 求解型、发现学习型。无论那种类型的课件,都是教学内容与教学处理策略两大类信息的有机结合。即向学习者提示的各种教学信息;用于对学习过程进行诊断、评价、处方和学习引导的各种信息和信息处理;为了提高学习积极性,制造学习动机,用于强化刺激的学习评价信息;用于更新学习数据、实现学习过程控制的教学策略和学习过程的控制方法。在构成教学活动的四要素(教师、学生、教材、教学手段)中,人(教师、学生)是核心。课件与教学目标、教学策略、学习理论密切相关,是编制者思想与教学方法的具体体现。课件成品后不可修改,不能由教师和学生重组改造以适应自己当前的教学。适用于事先确定的特定的教学目标与具体的教学情境。有的课件完全与教科书配套,紧扣教学大纲,紧扣某版本中小学教材,按教科书章节安排课件内容。具有整体性、固定性、特定性和封闭性。课件的运用能够按照某种学习理论和教学策略达到教学目的,在教师和学生的教学活动中能起到很大作用。但由于课件是事先由教学设计确定的、有固定程序的、定型情节的、模式化的、封闭的、整体型的,决定了在教学活动中使用范围,不利于教师和学生的个性与创造性发挥,不适应千变万化的现实课堂教学,受到很大的局限。 (2)积件资源 积件(Integradle ware)资源是由教师和学生根据教学需要,自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。这个系统是由积件库与积件组合平台的有机结合。积件组合平台具有无需程序设计、方便地组合积件库中的各类教学资源,面向普通教师易学易用。积件库包括多媒体教学资料库、微教学单元库、网上环境资源库(网上多媒体教学资料库、网上微教学单元库、网上资料呈现方式库、网上教与学策略库)、资料呈现方式库、教与学策略库五个部分。又可分五个层次:核心层、平台层、实库层(多媒体教学资料库、微教学单元库)、虚库层(资料呈现方式库、教与学策略库)、环境库。由此可见,“积件”资源是一个大系统,教师和学生可以随时从它的素材库中调用自己所需的素材,然后利用便于操作的工作平台加以组合,也可以随时增加和完善素材库。积件资源只求 问题 解决,不象课件资源要做好一堂课。积件资源为教师在课堂上起主导作用,发挥教师的因材施教留下足够的 发展 空间。比如就海岛而言,有五光十色的海水,海底下面嬉戏着鱼群,蠕动着的海参,披甲的大龙虾,美丽的珊瑚;海滩上各种好看的贝壳和巨大的海龟;密林中各种海鸟和遍地的鸟蛋等,总之你所想象到的素材都尽在其中。教师可以调用教学单元库中的习题,还可以通过联网调用网上信息。这样,教师对信息的利用简直达到随心所欲的程度,就能以不变(积件)应万变(教学实际)。如果制作出这样的积件,一定会对 计算 机辅助教学起到积极的促进作用。这个积件单元是以解决一个问题为单位,而不是以整堂课或整章 内容 为单位,这样,不但不同的学校,不同的教师可以通用一个系统,就这一个单元也可以说明多个问题。如一段下雨的素质(图片、动画、电视)这一单元,不但可用在语文课中讲散文、古诗或作文意境,同样也可用在物理课中讲物态变化和落体运动,还可用在生物课中讲生态和地理课中讲气候的相关知识。这样有利于提高积件的通用性,提高效益,降低成本。 二、 教育 技术资源的关系 教育技术资源是由硬件资源、软件资源、潜件资源等构成,它们都是 学习 资源。 硬 件 资 源←———————媒 体 (学习资源)———————→ 潜 件 资 源 ↓ 网 络 资 源←———————软 件 资 源———————→ 常 规 软 件 ↓↓ 积 件 资 源←———————计算机辅助 教学软件———————→ 课 件 资 源 硬件资源和软件资源互相依赖,以对方的存在为前提,在教育、教学实践中,硬件资源与软件资源通常是一起运用的。优秀的软件资源,通过优质的硬件资源,正确的操作,适当的环境, 科学 、清晰、完美地展现在学生眼前。硬件资源和软件资源都有实体形态,潜件资源是抽象的、观念形态的东西。在加快教育 现代 化的进程中,必须加大力度进行硬件、软件、潜件三件建设,其中最重要的是进行潜件资源建设,使潜件资源建设有一套 理论 ,有一个系统,有一个体系,要使潜件资源建设上水平、正常化、系统化。在潜件资源和软件资源的关系中,潜件资源是占主导地位的矛盾的主要方面,要提高、改善教师和学生的潜件素质,进行教师的电教意识、理论与实践的培训,指导学生掌握正确的学习 方法 。 课件资源和积件资源都属软件系统。课件资源是一个封闭的软件系统,课件资源的个性化特点使得其 应用 受到一定限制,它的形式和内容完全由课件设计者固定下来,一个人自制自用而效果良好的课件,别人用起来效果不一定好,因为他搞不清制作者的用意。要从别人的课件中摘取自己感到有用的部分,集合成一个新课件,往往技术手段不够,因此教师自己不能加以重组改造。所谓教学有法,教无定法,无论多么优秀的教育专家和高水平教师设计的课件,也只能适用于某一特定教学情境,无法适应千变万化的教学实际。因此,课件资源的通用性不强,更难以产业化。积件资源是一个完全开放的软件资源系统,教师根据教学需要,可以自己组合运用多媒体教学信息资源进行教学。积件资源是我国学校计算机辅助教学发展的新思维,它改变了教学软件资源的设计、开发与使用相互割裂的局面,使教师自己能方便地制作适合教学情境的CAI软件资源。积件资源是继第一代教学软件资源——课件资源之后的第二代教学软件资源,它不是教学资源库和多媒体著作工具的简单叠加,而是由教师和学生根据教学需要自己组合运用的教学信息和教学处理策略库与教学工作平台。积件库和积件组合平台是积件资源的“两翼”。积件库中的多媒体教学资源库、微教学单元库、网上积件资源库、资料呈现方式库和教与学策略库为师生利用积件组合平台制作教学软件资源提供了充足的素材来源,灵活易用开放实用的积件组合平台则是充分发挥师生创造性、能动性的有力工具。 三、结束语 加快实现教育技术的教学应用 研究 ,真正发挥教育技术在教学中的重要作用。其工作的主要内容正如1994年教育技术的定义所描述的那样:“教育技术是为了促进学习,对有关的过程和资源的设计、开发、应用、管理和评价的理论与实践”。因此,教育技术的丰富实践,资源内部的矛盾运动,是教育技术发展的动力,有利于教育资源的合理利用,避免现有教育资源的浪费,将促进教育技术整体水平的提高。如果我们的教育改革有了先进的教育理论作指导,有了教育技术这样的教育资源的武装,就能胜利地迎接新技术革命的挑战,适应具有 中国 特色的现代化建设的需要。 参考 文献 : ①黎加厚《从课件到积件:我国学校课堂计算机辅助教学的新发展》·《电化教育研究》,1997年3期。 ②彭绍东《积件思想的形成与理论基础》·《中国电化教育》,1998年1期。 看了教育技术论文范文的人还看 1. 教育技术应用论文 2. 有关教育技术学论文 3. 有关教育技术学毕业论文 4. 浅谈教育技术学专业毕业论文 5. 浅谈现代教育技术优秀论文

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气液分离技术的研究现状论文

膜分离技术综述一 膜分离技术是近三十多年来发展起来的高新技术,是多学科交*的产物,亦是化学工程学科发展新的增长点。它与传统的分离方法比较,具有如下明显的优点:1.高效:由于膜具有选择性,它能有选择性地透过某些物质,而阻挡另一些物质的透过。选择合适的膜,可以有效地进行物质的分离,提纯和浓缩;2.节能:多数膜分离过程在常温下*作,被分离物质不发生相变, 是一种低能耗,低成本的单元*作;3.过程简单、容易*作和控制;4.不污染环境。二.膜分离技术简介 1.分离膜的种类:膜是膜技术的核心,膜材料的性质和化学结构对膜分离性能起着决定性的影响。膜的种类很多,其中按材料分有高分子膜、金属膜、无机膜。高分子膜用途最广,其所使用的材料见后面附件Ⅰ。按结构分有七类:(1)均质膜或致密膜,为结构均匀的致密薄膜,见附件Ⅱ图1。(2)对称微孔膜,平均孔径为0.02~10。按成膜方法不同,有三种类型的微孔膜,即核孔膜、控制拉伸膜和海绵状结构膜(见附件Ⅱ图2、图3、图4)。(3)非对称膜。(见附件Ⅱ图5),膜断面为不对称结构,是工业上应用最多的膜。(4)复合膜,如图6。在多孔膜表面加涂另一种材料的致密复合层。(5)离子交换膜(6)荷电膜(7)液膜、包括支撑液膜和乳状液膜2.膜分离设备(组件)板框式,见图8,结构类似板框式压滤机。卷式,见图9,结构类似出螺旋板换热器。管式,见图10,结构类似列管式换热器。中空纤维式,图11,结构类似列管式换热器,由几千根甚至几百万根中空纤维组成。3.膜分离过程 膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时,原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离,提纯的目的。不同的膜过程使用不同的膜,推动力也不同。目前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等八种。 反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟,已有大规模的工业应用,形成了相当规模的产业,有许多商品化的产品可供不同用途使用。 气体分离和渗透汽化是正在发展中的技术。其中气体分离相对较为成熟一些。目前已有工业规模的气体分离体系是, 空气中氧和氮的分离;合成氨厂中氨、氮、甲烷混合气中氢的分离;天然气中二氧化碳与甲烷的分离。渗透汽化是这些膜过程中唯一有相变的过程,在组件和过程设计中均有特殊的地方。它主要用于有机物/水,水/有机物,有机物/有机物分离,是最有希望取代某些高能耗的精馏技术的膜过程。80年代中期进入工业化应用阶段。 除了以上八种已工业应用的膜分离过程外,还有许多正在开发研究中的新膜过程,它们是膜萃取、膜蒸馏、双极性膜电渗析、膜分相、膜吸收、膜反应、膜控制释放、膜生物传感器等。这些膜过程目前尚处在小型试验和中试阶段。五.目前基础研究的前沿课题1.以水处理为主的膜材料及膜研究大通量、高表面积的反渗透膜研究 截留分子量低于1000, 高于100万的超滤膜及透过机理; 抗污染膜制造孔径从0.1m到75m 微孔膜系列化研究 界面缩聚法制备纳滤膜活性层的方法 2. 大通量高选择性气体分离膜研究二氧化碳分离 有机废气(VOCS)处理 3. 渗透汽化膜从水中分离有机物的高选择性膜研究 有机物/有机物分离膜研究 4. 无机膜超薄化, 超微孔化复合膜研究; 多组分复合膜研究 电导移动膜研究 无机与有机材料接枝膜 5. 膜催化反应器的传质、传热模型6. 膜过程在环境保护及治理、水资源再生、燃料电池隔膜的理论和应用研究7.膜中的分子模拟

化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用,对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术,下面是由我整理的化工分离技术论文,谢谢你的阅读。

化工分离技术新技术研究与进展

[摘 要]本文主要从现今化工分离技术的应用范围和化工分离技术的新进展方向进行分析,并结合市场社会的要求,对化工分离技术的成本要求进行评价,并最终以活性炭纤维(ACF)投入市场应用的例子来阐明化工分离技术新技术的具体应用。

[关键词]化工分离技术;新技术;应用前景

中图分类号:TQ028 文献标识码:A 文章 编号:1009-914X(2014)20-0380-01

化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用,对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术,是化工研究整体的一个重要分支,在所有的化工生产中,化工分离这一技术都贯穿在整个的生产过程中。从化工分离技术的发展历史来看,化工分离技术逐渐原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合,并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术实践,把理论知识利用到现实生活中,方便人们的生活和工作效率的提高。而在此基础上,化工分离技术又产生了新的分离技术方式,可以运用于更多的领域,这种更大程度上的化工分离技术的普及使得化工分离技术的发展逐渐变得成熟。

一、现今化工分离技术新技术的应用范围

1、环境保护工程

随着人类社会发展的原来越成熟和科技运用的越来越普及,人们的生活水平得到了极大的提升,但环境污染的现实情况却是很让人担忧。各种废水及其他污染物的肆意排放使得人们的生活环境质量不断下降,甚至因为有些废气、废水的慢性污染,人们还会因此患上一些不治之症。例如上世纪很有名的日本水俣病。从化工分离的角度来看,在很多工业制造过程中排出的各种废气、废水并不是别无它用的,无论是硫化物质或者二氧化碳,还是其他具有放射性的废物,如果采用合理地化工分离处理 方法 都能得到很好的回收利用。这样就能使得废物在减少环境污染的同时能够进行工业生产的再循环利用,而不像生化处理或肆意排放那样的简单处理方法,无论是对人还是对环境都没有任何有效利用价值。

2、能源资源利用

能源供给是现如今我们生存发展的必需之物,没有了能源的供给,我们人类就不能生存,企业也无法生存,可以说能源的合理利用是国家和社会优良发展的基础,利用的好,节能减排;利用的不好,对整个社会各个方面的影响都是巨大的。综合来看,如今的能源主要以石油、天然气、煤炭为主,而随着化工技术的发展,相关石油产物如塑料等乙烯合成物都普及出现在了我们的生活中。因为这些资源都是不可再生的,所以我们必须要对其化学分离过程进行进一步的节能降耗,充分利用现有资源。

3、生物制药

生物制药技术是一种伴随上世纪70年代出现的DNA重组等新生物技术诞生而出现的一种高新技术,它的发展必须有效的依靠化工分离技术来高效、纯净地提取生物的活性。同时,也对化工分离技术中分离剂、分离设备和分离技术的革新也提出了新的要求。生物制药技术和化工分离技术之间是相互影响的关系,人们对生物制药技术的需求,必须要在很大程度上以来化工分离技术的发展,这样才能在保证生物活性的过程中提升生物制药技术的发展。

二、化工分离技术新技术开发现状

1、结晶分离

对于结晶分离,传统的化工分离都是采用冷冻、浓缩等方式,在这种方式下,由于效率低、需求大,所以能耗效率显得非常不客观。而根据目前最新的化工结晶分离技术,萃取、高压和融合的方式都能有效的代替原有的冷冻、浓缩等传统方式。

在萃取分离下,利用沸点等物理性质相近的混合物,把要提取的物质用萃取的方式提取出来。对于萃取这个分离技术来说,不论是有机物还是无机物,都可以用这种方法。

在高压分离下,因为压力的上升,物质本身的熔点就会下降,结晶就会不断形成,而在此过程中,由于液相杂质的浓度上升,相变压力也会不断上升,在共晶压力下,排出母液减压蒸发,就能得到分离的结晶物质。

2、膜分离

膜分离技术主要是根据特定膜的渗透作用,利用外界的压力,对气相或液相的混合物进行分离、分级、提纯和富集。对于膜分离技术来说,其所需的成本较小,相应的污染排放也较小,适合大面积的开发利用。而膜分离技术具体细分,又可以分为离子膜技术、气体分离膜技术、膜萃取技术、膜蒸馏技术、微滤膜技术等。比如,在离子膜技术中,因为节能效果显著,所以在很大程度上可以取代传统的隔膜法生产烧碱。这种技术同样也可以应用于医疗和食品工业及海水淡化工程。

3、变压吸附分离

变压吸附主要用于气体的分离,在混合气体中用特定的吸附剂对特定的气体细分能力的差异进行分离。这种方法适用范围广泛,操作流程相对简单,在对气体的分离中起到了很好的效果。比如,从天然气中净化甲烷或者从一氧化碳的混合气体中制取一氧化碳等,变压吸附分离的方法都能很好的对目标气体进行分离,这种利用特定吸附剂的相对便捷的方法使得其展现的节能效果和经济效益都十分可观。

4、化工分离新技术与现实冲突

化工方法的创新发展给这个技术领域的人们都带来了领域的前景,但是一项技术是否成熟,其最终标志不是它有多优秀、多高端,而是是否能以相对较低的成本进行市场的普及应用。新兴的化工分离技术的确在很多化工分离实例方面都展现了他们的优越,但是有的新技术所需要的高成本并不是每个企业都能够承受的,相对应企业的高成本,产品流通到消费者手上的时候,其中的高价格顾客是否能接受也是一个存在的风险。

在考虑化工分离技术革新的同时,必须要以成本低廉、步骤简单的思想为前提,若不能达到此要求,即使化工分离技术再优秀,都只能利用在很少的范围内,不能真正的将这种技术普及于社会,做到促进社会的发展进步。所以,化工分离技术在革新的同时,必须要考虑成本的因素,要在低成本的前提下进行科技创新,把新技术普及应用放在创新的首位,真正做到技术服务于大众。

三、以活性炭纤维吸附家装有毒气体为例阐述化工分离技术新技术的实际利用情况

活性炭是种新型高效吸附材料,与传统的粒状活性炭相比,具有吸附能力强、速度快的特点。而且,由于活性炭纤维是粒状体,不易粉碎而造成不必要的污染,所以对于家装等污染物质的吸附有很好的效果。在家庭装修的过程中,由于各种装修材料的使用,会有各种各样的有毒金属气体的产生,而活性炭纤维(ACF)对金属离子有很好的吸附效果,可分离出空气里混合的有毒气体并进行吸附,净化空气。在ACF的吸附过程中,会将高价的金属离子还原为低价的金属离子,如Au3+、Ag+、Pt+、Hg2+、Fe3+分别还原成Au、Ag、Pt2+或者Pt、Hg+、Fe2+,而且在大多数的氧化还原反应中,吸附量会大大提高。Au3+和Hg2+的还原吸附量分别为1200―2000mg/g和600―800mg/g。

综合来看,化工分离技术新技术的研究成果逐渐得到拓展,从原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合,并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术新技术实践,把理论知识利用到现实生活中,方便相关工作效率的提高,这在更大程度上使得化工分离技术的创新发展逐渐变得成熟。

参考文献

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···莱特··莱德···膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。膜分离与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)等;根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜:无机膜主要还只有微滤级别的膜,主要是陶瓷膜和金属膜,有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。膜分离都采用错流过滤方式。膜分离是一门新兴的跨学科的高新技术。膜的材料涉及无机化学和高分子化学;膜的制备、分离过程的特征、传递性质和传递机理属于物理化学和数学研究范畴;膜分离过程中涉及的流体力学、传热、传质、化工动力学以及工艺过程的设计,主要属于化学工程研究范畴;从膜分离主要应用的领域来看,还涉及生物学、医学以及与食品、石油化工、环境保护等行业相关的学科。膜分离过程已成为工业上气体分离、水溶液分离、化学品和生化产品的分离与纯化的重要过程。广泛应用于食品、饮料加工过程、工业污水处理、大规模空气分离、湿法冶金技术、气体和液体燃料的生产以及石油化工制品生产等。膜从广义上可以定义为两相之间的一个不连续区间。这个区间的三维量度中的一度和其余两度相比要小的多。膜一般很薄,厚度从几微米、几十微米至几百微米之间,而长度和宽度要以米来计量。膜可以是固相,液相,甚至是气相的。用各种天然或人工材料制造出来的膜品种繁多,在物理、化学和生物性质上呈现出多样的特性。膜可以对双组分或多组分体系进行分离,分级,提纯或浓缩。大部分的分离膜都是固体膜,其中尤以有机高分子聚合物材质制成的膜及其分离过程为主。但仍有待发展。气体在理论上可以构成分离膜,但研究它的人很少。物质选择透过膜的能力可分为两类:一种是借助外界能量,物质发生由低位向高位的流动;另一种是以化学位差为推动力,物质发生由高位向地位的流动。

超临界萃取技术研究进展论文

最早将超临界CO2萃取技术应用于大规模生产的是美国通用食品公司,之后法、英、德等国也很快将该技术应用于大规模生产中。90年代初,中国开始了超临界萃取技术的产业化工作,发展速度很快。实现了超临界流体萃取技术从理论研究、中小水平向大规模产业化的转变,使中国在该领域的研究、应用已同国际接轨,在某些方面达到了国际领先水平。目前,超临界流体萃取已被广泛应用于从石油渣油中回收油品、从咖啡中提取咖啡因、从啤酒花中提取有效成分等工业中。

是指夹带剂占加料量的质量分数。往往夹带剂和萃取剂不是一种状态的物质,所以一般不用物质的量之比、体积比等表示夹带剂多少,而采用比较方便的质量分数表示。下面是有关超临界流体萃取及夹带剂的一些介绍和一篇论文,仅供参考。超临界流体萃取(Superitical Fluid Extraction,以下简称SFE)是一项发展很快、应用很广的实用性新技术。传统的提取物质中有效成份的方法,如水蒸汽蒸馏法、减压蒸馏法、溶剂萃取法等,其工艺复杂、产品纯度不高,而且易残留有害物质。超临界流体萃取是利用流体在超临界状态时具有密度大、粘度小、扩散系数大等优良的传质特性而成功开发的。它具有提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低等优点。 什么是超临界:任何一种物质都存在三种相态----气相、液相、固相。三相呈平衡态共存的点叫三相点。液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。超临界流体(SCF)是指在临界温度(Tc)和临界压力(Pv)以上的流体。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。超临界萃取的原理:超临界流体萃取分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下,超临界流体具有很好的流动性和渗透性,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以在超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。超临界流体(SCF)的选取:溶质在某溶剂中的溶解度与溶剂的密度呈正相关,SCF也与此类似。因此,通过改变压力和温度,改变SCF的密度,便能溶解许多不同类型的物质,达到选择性地提取各种类型化合物的目的。可作为SCF的物质很多,如二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、甲醇、氨和水等。其中二氧化碳因其临界温度低(Tc=31.3℃),接近室温;临界压力小(Pv=7.15MPa),扩散系数为液体的100倍,因而具有惊人的溶解能力。且无色、无味、无毒、不易燃、化学惰性、低膨胀性、价廉、易制得高纯气体等特点,现在应用最为广泛。� 二氧化碳超临界萃取的溶解作用:在超临界状态下,CO2对不同溶质的溶解能力差别很大,这与溶质的极性、沸点和分子量密切相关,一般来说有以下规律:亲脂性、低沸点成分可在104KPa以下萃取,如挥发油、烃、酯、内酯、醚、 环氧化合物等,像天然植物和果实中的香气成分,如桉树脑、麝香草酚、酒花中的低沸点酯类等;化合物的极性基团( 如-OH、-COOH等)愈多,则愈难萃取。强极性物质如糖、氨基酸的萃取压力则要在4×104KPa以上;化合物的分子量愈大, 愈难萃取。分子量在200~400范围内的组分容易萃取,有些低分子量、易挥发成分甚至可直接用CO2液体提取;高分子量 物质(如蛋白质、树胶和蜡等)则很难萃取。超临界CO2萃取的特点 :1、可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散,完整保留生物活性,而且能把高沸点,低挥发渡、 易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。2、由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留溶媒,同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,100%的纯天然,符合当今“绿色环保”、“回归自然”的高品位追求。3、控制工艺参数可以分离得到不同的产物,可用来萃取多种产品,而且原料中的重金属、无机物、尘土等都不会被CO2溶解带出。4、蒸馏和萃取合二为一,可以同时完成蒸馏和萃取两个过程,尤其适用于分离难分离的物质,如有机混合物、同系物的分离精制等 。 5、能耗少;热水、冷水全都是闭路循环,无 废水、废渣排放。CO2也是闭路循环,仅在排料时带出少许,不会污染环境。由于能耗少、用人少、物料消耗少,所以运行费用非常低。因此,CO2特别适合天然产物有效成分的提取。对于天然物料的萃取,其产品真正称得上是100%纯天然的“绿色产品”。影响超临界萃取的主要因素: 1.密度:溶剂强度与SCF的密度有关。温度一定时,密度(压力)增加,可使溶剂强度增加, 溶质的溶解度增加。2.夹带剂:适用于SFE的大多数溶剂是极性小的溶剂,这有利于选择性的提取,但限制了其对极性较大溶质的应用。因此可在这些SCF中加入少量夹带剂(如乙醇等)以改变溶剂的极性。加一定夹带剂的SFE-CO2可以创造一般溶剂达不到的萃取条件,大幅度提高收率。 3. 粒度:溶质从样品颗粒中的扩散,可用Fick第二定律加以描述。粒子的大小可影响萃取的收率。一般来说,粒度小有利于 SFE-CO2萃取。 4. 流体体积:提取物的分子结构与所需的SCF的体积有关。 增大流体的体积能提高回收率。 超临界流体萃取技术研究与应用进展赵东胜,刘桂敏,吴兆亮(河北工业大学化工学院,天津300130)摘要:综述了超临界流体萃取的基本原理,以及提高超临界流体萃取效率的方法,包括加入夹带剂,利用高压电场和超声波等.并对超临界流体萃取技术在生物化工,食品,医药和环保行业的最新应用情况作了介绍.关键词:超临界流体萃取;萃取效率;夹带剂;应用中图分类号:TQ028.8文献标识码:A文章编号:1008-1267(2007)03-0010-03超临界流体萃取技术(SFE)是利用超临界流体作为萃取剂,从液体或固体中萃取了特定成分,以达到分离目的产物的一种新型分离技术.超临界流体萃取具有其它分离方法无可比拟的优点:易于和产物分离,安全无毒,不造成环境污染,操作条件温和不易破坏有效成分等.因此,超临界流体萃取技术在生化,医药,日化,环保,石化及其它领域具有广阔的应用前景.1超临界流体萃取1.1超临界流体超临界流体(SCF)是指超过临界温度(TC)和临界压力(PC)的非凝缩性的高密度流体[1].超临界流体兼有气体和液体两者的特点,密度接近于液体,而粘度和扩散系数却接近于气体,因此不仅具有与液体溶剂相当的溶解能力,而且具有优良的传质性能.超临界流体的溶解能力除了与超临界流体和待分离溶质二者性质相似性有关外,还与操作温度和压力等条件有关.操作温度与超临界流体的临界温度越接近,其溶解能力越强;无论操作压力多高,超临界流体都不能液化,但流体的密度随压力的增大而增大,其溶解能力也随之增强.1.2超临界流体萃取的原理超临界流体萃取技术就是利用上述超临界流体的特殊性质,将其在萃取塔的高压下与待分离的固体或液体混合物接触,调节系统的操作温度和压力,萃取出所需组分;进入分离塔后,通过等压升温,等温降压或吸附等方法,降低超临界流体的密度,使该组分在超临界流体中的溶解度减小而从中分离出来.1.3提高萃取效率的方法提高萃取效率的方法除了适当提高萃取压力,选取合适萃取温度和增大超临界流体流量之外,还可以采用加入适量的夹带剂,利用高压电场和超声波等措施.1.3.1加入夹带剂加入适量合适的夹带剂可明显提高超临界流体对被萃取组分的选择性和溶解度.张昆等[2]对夹带剂甲醇的加入对超临界流体的溶解能力和萃取选择性进行了研究,结果表明甲醇的加入可以显著增加流体的溶解能力,且其增加的程度随甲醇的添加量的增加而增加,这在一定程度上有利于极性物质的提取,但是加入甲醇后会使流体的选择性降低.因此在添加夹带剂时,应选择最优添加量.表面活性剂也可以作为夹带剂提高超临界流体萃取效率,提高的程度与其分子结构有关,分子的脂溶性部分越大,其对超临界流体的萃取效率提高越多[3].关于夹带剂的作用原理,8zlemCü>lü-stündag等[4]研究认为是夹带剂的加入改变了溶剂密度或内部分子间的相互作用所致.在选择萃取剂时应注意以下几点:(1)在萃取阶段,夹带剂与溶质的相互作用是首要的,即夹带剂的加入能使溶质的溶解度较大幅度提高;(2)在溶质再生(分离)阶段,夹带剂应易于与溶质分离;(3)在分离涉及人体健康的产品时,如药品,食品和收稿日期:2006-10-10第21卷第3期2007年5月Vol.21No.3May.2007天津化工TianjinChemicalIndustry化妆品等,还需注意夹带剂的毒性问题.1.3.2利用高压电场高压脉冲电场可显著改善萃取溶质与膜脂等成分的互溶速率及通过细胞壁物质的传质能力,从而提高萃取效率.宁正祥等[5]用高压脉冲电场强化超临界CO2萃取荔枝种仁精油,在300MPa以下时,高压脉冲处理可明显改善超临界萃取效率;尤其是在萃取率低于80%时,高压脉冲电场效果显著.1.3.3利用超声波在超临界流体萃取天然生物资源活性有效成分的过程中,采用强化措施减少萃取的外扩散阻力往往能取得很好的萃取效果.陈钧等[6]研制了带有超声换能器的萃取器,利用超声强化超临界萃取中的传质过程.方瑞斌等[7]用超声波强化超临界CO2萃取紫杉醇.研究表明,如要完全萃取紫杉醇,未强化超声超临界CO2的萃取时间是强化超声超临界CO2的3倍.在对1.1%紫杉醇浸膏的萃取实验中,强化超声的超临界CO2很快达到100%萃取,而未强化超声的超临界萃取在3倍时间及用量相同条件下只达到41%的萃取率,这充分显示了超临界萃取与超声技术并用的优越性.Ai-junHu等[8]对超声强化超临界流体萃取薏苡种子中的薏苡油和薏苡仁酯的研究也表明,超声强化技术可以很大程度地提高萃取效率.此外,还有一些强化措施包括搅拌,增加流量或采用移动床等,这些措施都是为了达到减少萃取中外扩散阻力的目的.2超临界流体萃取技术在工业上的应用2.1在生物化工中的应用由超临界流体的特性可知,它特别适合用于热敏性生物物质的分离和提取.目前超临界流体萃取技术已应用于提取和精制混合油脂,如用EPA(二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)总含量为60%的鱼油为原料,可得到纯度高达90%的EPA和DHA[9].MarionLétisse等[10]对超临界流体萃取法富集沙丁鱼中EPA和DHA的操作条件进行了优化.袁成凌等[11]对超临界流体萃取微生物发酵法生产的真菌油脂进行了研究,结果表明采用超临界CO2富集微生物菌丝体中多不饱和脂肪酸的方法在工艺上是可行的,但富集效果还有待进一步提高.N.Vedaraman等[12]对超临界流体萃取牛脑中的胆固醇进行了研究.2.2在食品工业中的应用超临界流体萃取技术在食品工业的应用已有相当长的历史.用超临界流体萃取技术脱除咖啡豆和茶叶中的咖啡因早已实现工业化生产.德国SKW公司生产脱咖啡因茶,采用超临界流体萃取技术生产能力达6000t/a.此外,SKW公司还将超临界流体萃取技术应用于啤酒的生产,该公司超临界流体萃取加工酒花的设备的生产能力为104t/a[13].SeiedMahdiPourmortazavi等[14]研究了利用超临界流体萃取植物中的精油,结果表明,与蒸馏法相比此法具有明显优势:萃取时间短,成本低,产品更纯净.P.Ambrosino等[15]对超临界流体萃取玉米中白僵菌毒素进行了研究.将超临界流体技术应用于食品领域,可使食品的外观,风味和口感更好,因此超临界流体萃取技术在食品工业具有广阔的应用前景.2.3在医药行业中的应用超临界流体萃取在医药行业的应用是非常广泛的,尤其值得一提的是在中药有效成分的提取方面,我国做了大量工作.目前,超临界流体萃取中药有效成分已实现工业化生产,浙江康莱特公司将其用于萃取抗癌中药,云南森菊公司拥有两套1000L的萃取除虫菊成分的超临界流体萃取装置[16].杜玉枝等[17]研究表明,CO2超临界萃取比石油醚抽提优越,具有收率高,提取时间短及无溶剂残留等优点,适合于藏成药安神丸的制备.Benliu等[18]研究了利用超临界流体萃取黄连根中的黄连成分.很多学者对超临界流体萃取中药有效成分进行了研究,如川芎,白芷,当归和黄连等.2.4在环境保护中的应用超临界流体萃取技术在环境保护领域尤其是处理被污染的固体物料和水体等方面具有广阔的应用前景.于恩平[19]利用超临界流体萃取方法处理多氯联苯污染物的研究表明,用超临界流体萃取技术可以清除固体物料中的有机毒性物质.高连存等[20]对炼钢厂炼焦车间土壤进行了SFE研究,比较了温度和压力对超临界流体萃取PAH(苯丙胺酸羟化酵素)类化合物的影响,并且用GC-MS(气-质联用法)分析结果和索式提取法做了对比,结果其回收率远远第21卷第3期赵东胜等:超临界流体萃取技术研究与应用进展11高于索式提取法的回收率.游静等[21]研究了用固相吸附与超临界流体萃取相结合富集水中有机污染物的方法,表明超临界流体萃取对水中极性较大的有机化合物的处理是可行的.V.Librando等[22]对超临界流体萃取海洋沉积物和土壤样本中的多环芳烃污染物进行了研究,多环芳烃回收率达到90%以上.Kong-HwaChiu等[23]也将超临界流体萃取技术应用于治理环境中的有机污染物.除了上面提到的几个方面的应用,超临界流体萃取技术还在日化,陶瓷和仪器分析等领域有着重要的应用.3展望超临界流体与气体和液体相比,可以说兼具后两者的优点而又克服了它们的不足,而且超临界流体萃取操作条件温和,所以超临界流体萃取技术相比其它分离方法优势非常明显.目前,超临界流体萃取技术在各领域应用过程中还有很多问题有待解决,相信通过国内外专家的共同努力,该技术在各领域的应用必将深入,而且会不断拓宽,其在工业生产上的作用也将随之日益凸显

水环境监测中现代化萃取技术的应用摘要:现代化萃取技术——快速溶剂萃取是固体物质中污染物监测的一种样品前处理技术,它根据溶质在不同溶剂中溶解度不同,在较高的温度和压力下选择合适的溶剂,高效、快速地萃取固体或半固体样品中的待测物。本文阐述了ase的技术性能和特点,讨论了该技术在水环境监测中的应用,展望了水环境中有机污染物监测技术的发展前景。关键词:水环境监测快速溶剂萃取有机污染物样品前处理一、前言随着工业的发展,水环境中有机污染日益严重,因此有机污染物监测已成为当今世界的研究热点。斯德哥尔摩会议规定禁止或限制使用12种有机物,“加强环境调查,尤其是在发展中国家”是该次会议的重要基本原则之一。受到农药和有毒物质污染的食品,禁止出口,许多国家提出了更高的卫生要求,出口食品农药残留量和有毒物质含量标准规定到了近乎苛求的地步,我国作为wto的成员国,高效、快速地监测有机污染物已成为刻不容缓的艰巨任务。有机污染物具有一定的生物积累性和“三致”作用,甚至有些痕量有机物的危害也是很大的,因此不断寻求痕量、超痕量污染物的监测方法是当今有机污染物监测的重要任务。随着经济社会的快速发展以及对环境监测工作高效率的迫切需要,研究高效、快速的有机污染物监测技术已成为国际环境问题的研究热点之一。沉积物是水体污染物沉积的归属地,污染物在水和底泥的两相间存在着迁移转化行为,在一定条件下又会污染水体。因此有效地分析监测河流和水库沉积物中的污染物,对于治理水体污染有重要意义。此外,沉积物中的有机污染物和水体中的生物间还存在着二次污染问题,因而世界各地开展了一系列研究课题。我国地表水环境质量标准水源地特定监测项目中规定了68种有机污染物的标准限值,因此,迫切需要有机污染物监测的先进技术普及与推广,非凡是在水利系统,对有机污染物的监测工作研究不够,急需先进的监测技术支持并指导水质监督工作的发展。有机污染物监测主要包括样品前处理和仪器检测两部分。而样品前处理技术在有机污染物监测中起着重要的作用,快速溶剂萃取技术就是一项先进的用于固相、半固相物质中痕量有机物前处理的方法。二、有机污染物前处理现状固体样品有机物的前处理主要是采用液固萃取方法,即利用有机物在不同溶剂中溶解度不同,将待测有机物提取出来,传统的方法主要有索氏提取,以及后来进一步发展起来的自动索氏提取、超声萃取、微波萃取、超临界萃取等,但有机溶剂的用量仍然偏多,萃取时间较长,萃取效率不够高。水环境监测具有采样点多、样品数量大、时效性强等特点,非凡是需要一些应急监测措施,上述前处理方法不能满足水环境监测高效、经济的现代化需要。近几年来发展的全新的前处理方法——快速溶剂萃取法,是一种在提高温度和压力的条件下,用于萃取固体物质中有机物的自动化方法,与前几种方法相比,其突出的优点是有机溶剂用量少、快速、回收率高,该法已被美国epa选定为推荐的标准方法,具有世界领先水平,是解决水环境中底泥、土壤等固相物质中挥发性、半挥发性和持久性有机物分析、监测的有效方法。三、快速溶剂萃取技术快速溶剂萃取技术是根据溶质在不同溶剂中溶解度不同的原理,利用快速溶剂萃取仪,在较高的温度和压力条件下,选择合适的溶剂,实现高效、快速萃取固体或半固体样品中有机物的方法。在高温条件下,待测物从基体上的解吸和溶解动力学过程加快,可大大缩短提取时间;由于加热的溶剂具有较强的溶解能力,因此可减少溶剂的用量;在萃取的过程中保持一定的压力可提高溶剂的沸点,提高萃取效率,保证萃取过程的安全性。1技术原理升高温度。温度的提高有利于克服基体效应,加快解析动力学,降低溶剂粘度,加速溶剂分子向基体中的扩散,提高萃取效率。该仪器的答应温度范围:50℃-200℃。常规使用的温度范围75℃~125℃,对于环境中一般污染物常用温度100℃。在高压下加热,高温的时间一般少于10min,实验证实热降解不甚明显,可用于样品中易挥发组分的萃取。增加压力。液体的沸点一般随压力的升高而提高,增加压力使溶剂在高温下仍保持液态,并快速布满萃取池,液体对溶质的溶解能力远大于气体对溶质的溶解能力,提高了萃取效率,并保证易挥发性物质不挥发,增加了系统的安全性。该仪器的答应压力范围:,常规使用压力一般保持在1500psi。多次循环。根据分析化学中少量多次的萃取原则,在萃取过程中利用新鲜溶剂的多次静态循环,最大限度的接近动态循环,提高萃取效率。常规采用2~3个循环,即可达到良好的萃取效果。2工作过程样品的预备。含水样品会降低萃取效率,萃取前需通过自然风干或加入干燥剂进行干燥,但不要使用硫酸钠,在高温下会凝聚。样品颗粒的表面积越大,萃取的效率越高,萃取前需研磨颗粒粒径小于0.5mm,聚合体样品最好在低温,例如液态氮保持低温状态下,通过加入添加剂后进行研磨。在萃取时要加入分散剂,例如颗粒较细的海砂或硅藻土,提高萃取效率。萃取剂的选择。合理选择萃取剂对于有效地萃取目标化合物有着重要的作用。除强酸外,有机试剂、水和缓冲溶剂均可用于ase,根据相似相溶原理,萃取剂的极性应接近目标化合物。不同极性溶剂的混合物可适用于多类型化合物的萃取。常规使用的溶剂有:二氯甲烷、三氯甲烷、石油醚、丙酮等。技术特点。溶剂被泵入填充有样品的萃取池,加温、加压,数分钟后,萃取物从加热的萃取池中输送到收集瓶中,经净化、脱水、浓缩处理,供色谱分析用。加速溶剂萃取仪的构成和工作程序如下图所示。ase有机溶剂用量少,10g样品只需15ml溶剂;快速萃取,完成一次萃取全过程的时间一般需15min;基体影响小,对不同基体可用相同的萃取条件;萃取效率高,选择性好,已进入美国epa标准方法,标准方法编号3545;便于方法的开发和发展,已成熟的溶剂萃取方法都可用于加速溶剂萃取法的开发利用;使用方便、安全性好,可达到12个样品连续自动萃取,全程自动化。3适用范围ase可用于底泥等固体物质中酸性、碱性和中性物质的萃取,尤其对水环境中的有机氯和有机膦农药、氯代除草剂、多氯联苯类物质、二恶英、多氯二苯呋喃,总石油烃、柴油和废油等的萃取十分有效。四、ase与其它前处理技术比较1与各种传统萃取技术比较ase方法可以完全取代人们所熟知的传统的液固萃取方法,如索氏提取、自动索氏提取、超声萃取等。表1是几种传统的萃取方法与ase方法的对比情况。从上表的对比数据可见,ase萃取同样的样品量所用的溶剂最少,溶剂样品比仅为5∶1;其它方法的萃取时间用小时计算,ase仅需12-20分钟。ase是一个节省时间、节省溶剂、高效率的全自动萃取技术。2与超临界萃取技术比较ase技术比超临界萃取技术具有更多的优势,二者比较情况见表2。由上表可见,ase技术操作更简便,适用范围更广泛。由于ase萃取池最大为100ml,故一次可处理大量样品,更适合于痕量、超痕量污染物的萃取。ase已列入美国epa标准方法,符合标准化要求。3与索氏提取技术比较索氏提取是传统的萃取方法,也是目前大多数实验室普遍使用的方法。ase可以完全取代索氏提取,并有非常明显的优势,二者比较见表3。采用ase技术可在较短的时间内获得更好的萃取效率;萃取溶剂的用量明显减少,从而使得单个样品的提取费用也显著降低;由于采用密闭系统,大大降低了有机组分的损失,提高了回收率。五、问题与展望ase是近年来发展的现代化萃取技术,由于其突出的优点,已受到环境污染监测工的极大关注。ase技术在处理底泥等固相物质中具有强大的优势,但仍具有其局限性,它不适于水中有机污染物的监测,因此在水环境监测中应进一步提高水中有机物监测技术水平。水中挥发性有机污染物监测也应改变传统的顶空气相色谱法,发展吹扫捕集气相色谱法;对于水中半挥发和难挥发、难降解有机物的监测,应发展固相萃取技术,促进水中有机污染物监测现代化技术的发展。ase技术的高效萃取性能及其仪器高度自动化的完美结合大大改善了环境污染物监测工作质量和效率,对实现环境监测的现代化有重要的现实意义。在水环境监测中,应系统地发展吹扫捕集、固相萃取、快速溶剂萃取技术,这三种前处理技术的结合可对水环境中有机污染物进行较完整的处理,再与色谱技术的联合使用,即可较全面地监测水环境有机污染状况,为进行污染趋势分析及研究控制对策提供可靠、全面的科学依据,从而促进水利现代化的可持续发展。参考文献张景明.水样中痕量有机物分析的前处理方法.中国环境监测,2001,17:31~33牟世芬.加速溶剂萃取的原理及应用.环境化学,2001,20:299~300刘晓茹.我国水环境有机污染现状与控制对策.水利技术监督,2002,5:58~60齐文启.痕量有机污染物的监测.北京:化学工业出版社刘虎威.河流沉积物中有机污染物的分析研究进展.中国环境监测,2001,17:12~16

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