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室内空气质量检测与传感器的应用 [摘要]室内空气品质对人的影响至关重要,利用传感器检测空气质量是当今流行的一种方法,本文介绍了传感器在空气质量检测方面的原理应用,分析了当前气体传感器的优点和不足,以及气体传感器的发展趋势和前景。 [关键词]空气质量 气体传感器 室内环境污染 一、空气对于人的重要性 人们每时每刻都离不开氧,并通过吸入空气而获得氧。一个成年人每天需要吸入空气达6500升以获得足够的氧气,因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。人的一生中有90%以上时间在室内度过,可见,室内空气品质对人的影响更是至关重要。 二、室内环境污染背景 当今,人类正面临“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”之后,又出现了“室内空气污染”为主的第三次环境污染。美国专家检测发现,在室内空气中存在500多种挥发性有机物,其中致癌物质就有 20多种,致病病毒 200多种。危害较大的主要有:氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。大量触目惊心的事实证实,室内空气污染已成为危害人类健康的“隐形杀手”,也成为全世界各国共同关注的问题。据统计,全球近一半的人处于室内空气污染中,室内环境污染已经引起的呼吸道疾病,22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。 三、关于开展室内空气质量服务的几点设想 1.着手调查国内家庭和办公室内空气质量的基本情况。 2.了解并着手引进室内空气质量检测设备。 3.进行规模较大的宣传活动,首先应由气象主管部门与环保主管部门联合建立室内空气质量问题的管理机制。 4.对国际环保部门有关室内空气质量的法规、技术标准、室内污染测定方法及对测定仪器等问题进行专门的调查和研究。 四、空气检测仪的强力武器——传感器 检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段。而传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要工具。下面将介绍六种在空气质量检测方面发挥重要作用的传感器。 1.金属氧化物半导体式传感器。金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。 2.催化燃烧式传感器。催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,是温度使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。 3.定电位电解式传感器。定电位电解式传感器是目前测毒类现场最广泛使用的一种技术,在此方面国外技术领先,因此此类传感器大都依赖进口。定电位电解式气体传感器的结构:在一个塑料制成的筒状池体内,安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接,在电极之间施加了一定的电位,使传感器处于工作状态。气体与的电解质内的工作电极发生氧化或还原反应,在对电极发生还原或氧化反应,电极的平衡电位发生变化,变化值与气体浓度成正比。 4.迦伐尼电池式氧气传感器。迦伐尼电池式氧气传感器的结构:在塑料容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10-30μm的聚四氟乙烯透气膜,在其容器内侧紧粘着贵金属(铂、黄金、银等)阴电极,在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极(用铅、镉等离子化倾向大的金属)。用氢氧化钾。氧气在通过电解质时在阴阳极发生氧化还原反应,使阳极金属离子化,释放出电子,电流的大小与氧气的多少成正比,由于整个反应中阳极金属有消耗,所以传感器需要定期更换。目前国内技术已日趋成熟,完全可以国产化此类传感器 5.红外式传感器。红外式传感器利用各种元素对某个特定波长的吸收原理,具有抗中毒性好,反应灵敏,对大多数碳氢化合物都有反应。但结构复杂,成本高。 光离子化气体传感器。PID由紫外灯光源和离子室等主要部分构成,在离子室有正负电极,形成电场,待测气体在紫外灯的照射下,离子化,生成正负离子,在电极间形成电流,经放大输出信号。PID具有灵敏度高,无中毒问题,安全可靠等优点。 五、气体检测仪器仪表产业发展现状深度分析 近年来,随着中国经济的高速发展,仪器仪表产业也得到了快速发展,自2004年产销首次突破千亿元大关,行业发展进入了快车道,2006年行业总产值突破两千亿元;2007年仪器仪表行业总产值达3078亿元,增长率高达;据仪器仪表行业协会统计,08年上半年仪器仪表行业总产值实现 亿元,同比增长,其中分析仪器、环境监测仪器仪表增长率高达32%。 科学技术的进步为气体检测仪器仪表行业的发展提供了条件,市场和政府政策的推动、人们安全意识的提高、相关法规法律的完善是气体检测行业发展的核心动力,这些推动使气体检测仪器仪表行业处于产业高速增长期。 从技术发展的角度看,根据使用传感器原理的不同,常见的气体检测仪器仪表各自有适用气体及应用领域,新技术新产品正在成为未来气体检测仪器仪表的主流。 六、对未来空气质量检测的展望 随着人们生活水平的不断提高和对环保的日益重视,对各种有毒、有害气体的探测,对大气污染、工业废气的监测以及对食品和居住环境质量的检测都对气体传感器提出了更高的要求。纳米、薄膜技术等新材料研制技术的成功应用为气体传感器集成化和智能化提供了很好的前提条件。气体传感器将在充分利用微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、传感技术、故障诊断技术、智能技术等多学科综合技术的基础上得到发展。研制能够同时监测多种气体的全自动数字式的智能气体传感器将是该领域的重要研究方向。 参考文献: [1]陈艾.敏感材料与传感器[M].北京:高等教育出版社. [2]高晓蓉.传感器技术[M].成都:西安交通大学出版社. [3]彭军.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社. [4]王元庆.新型传感器原理及应用[M].北京:机械工业出版社. [5]赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京:电子工业出版社.
室内空气污染现状分析与对策思考随着生活水平的提高和生活方式的改变，人们在室内生活的时间越来越长，室内空气质量的优劣直接影响到人们的工作和生活。低劣的空气质量会使人注意力分散，工作效率下降，严重时还会使人产生头痛、恶心、疲劳、皮肤红肿等症状，统称为“病态建筑综合症。”人们急切盼望改善日益恶劣的居室、办公环境，提高生存质量。一、室内空气污染情况分析人们一直认为空气污染严重的是室外。而事实上，办公室、居室、饭店、影剧院、歌舞厅等建筑物的室内环境对人们健康的影响远比室外要大得多。人的一生约有80％的时间是在室内度过的，因此，室内环境质量的好坏直接影响到人体健康。从现实情况看，室内空气质量远劣于室外大气环境。环保工作者提醒人们：室内空气污染程度常常比室外空气污染严重2～3倍，在某些情况下，甚至可达100多倍。在室内可检测出约300多种污染物，68％的人体疾病都与室内空气污染有关。造成室内空气的污染主要来源于以下5个方面：一是人体呼吸、烟气；二是装修材料、日常用品；三是微生物、病毒、细菌；四是厨房油烟；五是空调综合症。这些污染物随着呼吸进入人体内部，长期积累，严重危害着人们的身体健康。1．人体呼吸、烟气研究结果表明，人体在新陈代谢过程中，会产生约500多种化学物质，经呼吸道排出的有149种，人体呼吸散发出的病原菌及多种气味，其中混有多种有毒成分，决不可忽视。人体通过皮肤汗腺排出的体内废物多达171种，例如尿素、氨等。此外，人体皮肤脱落的细胞，大约占空气尘埃的90％。若浓度过高，将形成室内生物污染，影响人体健康，甚至诱发多种疾病。吸烟是室内空气污染的主要来源之一。烟雾成分复杂，有固相和气相之分。经国际癌症研究所专家小组鉴定，并通过动物致癌实验证明，烟草烟气中的“致癌物”多达40多种。吸烟可明显增加心血管疾病的发病机率，是人类健康的“头号杀手”。2．装修材料、日常用品室内装修使用各种涂料、油漆、墙布、胶粘剂、人造板材、大理石地板以及新购买的家具等，都会散发出酚、甲醛、石棉粉尘、放射性物质等，它们可导致人们头疼、失眠、皮炎和过敏等反应，使人体免疫功能下降，因而国际癌症研究所将其列为可疑致癌物质。3．微生物、病毒、细菌微生物及微尘多存在于温暖潮湿及不干净的环境中，随灰尘颗粒一起在空气中飘散，成为过敏源及疾病传播的途径。特别是尘螨，是人体支气管哮喘病的一种过敏源。尘螨喜欢栖息在房间的灰尘中，春秋两季是尘螨生长、繁殖最旺盛时期。4．厨房油烟过去，厨房油烟对室内空气的污染很少被人们重视。据研究表明，城市女性中肺癌患者增多，经医院诊断大部分患者为腺癌，它是一种与吸烟极少有联系的肺癌病例。进一步的调研发现，致癌途径与厨房油烟导致突变性和高温食用油氧化分解的致变物有关。厨房内的另一主要污染源为燃料的燃烧。在通风差的情况下，燃具产生的一氧化碳和氮氧化物的浓度远远超过空气质量标准规定的极限值，这样的浓度必然会造成对人体的危害。5．空调综合症长期在空调环境中工作的人，往往会感到烦闷、乏力、嗜睡、肌肉痛，感冒的发生机率也较高，工作效率和健康明显下降，这些症状统称为“空调综合症”。造成这些不良反应的主要原因是在密闭的空间内停留过久，CO2、CO、可吸入颗粒物、挥发性有机化合物以及一些致病微生物等的逐渐聚集而使污染加重。上述种种原因造成室内空气质量不佳，引起人们出现很多疾病，继而影响了工作效率。二、改善室内空气污染的对策室内空气质量好坏直接影响到人们的生理健康、心理健康和舒适感。为了提高室内空气质量，改善居住、办公条件，增进身心健康，必须对室内空气污染进行整治。1．使用最新空气净化技术对于室内颗粒状污染物，净化方法主要有静电除尘、扩散除尘、筛分除尘等。净化装置主要有机械式除尘器、过滤式除尘器、荷电式除尘器、湿式除尘器等。从经济的角度考虑首选过滤式除尘器；从高效洁净的角度考虑首选荷电式除尘器。对于室内细菌、病毒的污染，净化方法是低温等离子体净化技术。配套装置是低温等离子体净化装置。对于室内异味、臭气的清除，净化方法是选用0．2～5．6微米的玻璃纤维丝编织成的多功能高效微粒滤芯，这种滤芯滤除颗粒物的效率相当高。对室内空气中的污染物，如苯系物、卤代烷烃、醛、酸、酮等的降解，采用光催化降解法非常有效。例如利用太阳光、卤钨灯、汞灯等作为紫外光源，使用锐态矿型纳米TiO2作为催化剂。2．合理布局及分配室内外的污染源为了减少室外大气污染对室内空气质量的影响，对城区内各污染源进行合理布局是很有必要的。居民生活区等人口密集的地方应安置在远离污染源的地区，同时应将污染源安置在远离居民区的下风口方向，避免居民住宅与工厂混杂的问题。卫生和环保部门应加强对居民生活区和人口密集的地方进行跟踪检测和评价，以提供室内空气质量对人体健康的影响程度。3．加强室内通风换气的次数对于甲醛、室内放射性氡物质等，应加强通风换气次数，尤其是对甲醛的污染治理，其方法有三种：一是使用活性炭或某些绿色植物；二是通风透气；三是使用化学药剂。室内放射性氡的浓度，在通风时其浓度会下降；而一旦不通风，浓度又继续回升，它不会因通风次数频繁而降低氡子体的浓度，惟一的方法是去除放射源。对室内空气质量的要求不仅仅局限于家居，而是所有的室内场所都存在，如宾馆、酒店的房间、餐厅、娱乐场所和商场、影剧院、展览馆等，还有政府部门的办公室、会客室、学校以及其他办公场所。除重视科研与监测、加强队伍建设、制定行业标准、加强立法与宣传外，同时还要加大经费的投入，采用高新技术，研制新的高效率室内污染净化装置，消除室内空气污染，保障人们身体健康，这是十分近切而必要的。随着“以人为本”观念的逐步深入，人们对生存空间的质量越来越关注，对室内环境污染治理也日益重视。我们相信不久的将来，室内环境污染治理的状况一定会有一个较大的改观。
家中装修以后可以装一个空气检测仪，但是这种空气检测仪呢，一般非常灵敏，所以造成价格比较昂贵，我们选的时候一定要选正规厂家，所以只有这样才能保证我们的检测仪在检测空气时能做出正确的选择
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摘 要 随着现代勘探技术的发展，地质勘探的作用也越来越重要，它被用于很多的领域中。其中，地质勘探可以从工程地质勘探 、石油煤炭开采地质勘探等不 同的应用方面进行分 类。对 于每一个方向的运 用，都有相应的地质勘探技 术 ，为不同的应 用方 向进行研究提供 了一定的技术和理论指导 ，从 而建立新型 的地质勘探体 系，推进地质勘探技术的创新 ，促进 了我国地质勘探技术的发展。本文主要从工程地质勘探技术和石油煤炭地质勘探技术的概述、发展现状及发展趋势进行分析。关键词 地质勘探 技术 ；发展现状 ；发展趋势1 地质勘探技术的概述1．1工程地质勘探技术工程地质是一 门调查 、研究 、解决与人类活动和各种工程建筑有关 的地质问题的科学。工程建设中不可缺少的一部分就是工程地质勘探。随着勘探技术的发展 ，测量 、钻深等新技术、新方法 的运用 ，尤其是计算机的运用 ，使工程地质勘探的工作方法、质量标准等都有 了很大的进步，极大的推动了工程地质勘探技术的发展。一个工程的建设离不开工程地质勘探 ，它对工程制定方案和顺利的建设都有着不可替代的作用。1．2石油煤炭地质勘探技术石油煤炭地质勘探 主要是研究其形成和分布的基本规律、变化特征 、地质条件和一些勘探的技术 。石油煤炭勘探是在石油煤田普查 的基础上 ，进行的经济调查研究 、地质勘探工作。其中，石油煤炭开采技术的勘探是整个勘探工作 中的重要环节。2地质勘探技术的发展现状2．1工程地质勘探技术的发展现状工程地质勘探技术虽然有了很大的发展 ，但还是存在着一些问题，发展现状不是很乐观。主要表现在以下几个方面：1)工程地质勘探的质量问题。在工程地质勘探过程中，很多勘探的侧重点不 明确 ，勘探的针对性不强 ，勘探方法不正确 ，工程地质分析工作 中的计算公式与实际情况差别很大 ，从而使勘探的结论有误 。这些问题 的出现不仅会延误最佳的开发时机 ，还会给工程 留下一些隐患，严重影响了工程 的质量。2)工程地质勘探 的技术管理 问题 。一些工程单位提交 的勘探设计报告不是地质师写的 ，而且在编制人 中没有地质专业负责人 ，使得报告 中容易出现错误。这样会给总院审查增加难度 ，还会延误工程的报批时机。3)工程地质勘探的人员问题 。主要是 因为地质勘探需要优秀的技术人员，而在工程地质勘探 中，有一些人员不懂地质却提出不实际的勘探要求 ，有的对地质专业了解不透彻。这些都不利于工程地质勘探技术的发展。2．2石油煤炭地质勘探技术的发展现状我国的石油煤炭行业的集中度不高，开采相对比较分散，个体开采情况比较多，这样不仅会导致企业管理难度大，还不能保证石油煤炭的正常供 给。一些大型的石油煤炭企业的技术性 、安全性、可靠性都很有优势，要将其进行有效整合，国家要加强管理、统一规划 ，从而促进其发展。我 国石油煤炭地质勘探技术成果主要表现 以下几个方面 ：1)石油煤炭地质基础研究从传统地质走向了地球系统科学研究阶段。我国开展了华北 、华南地球的资源评价研究课题 ，对于我国的石油煤炭资源的赋存规律有了基本的掌握 ，而且还将层序地层理论和方法运用在石油煤炭的地层划分中，从而拓宽了地质研究的思路。2)石油煤炭资源综合勘探技术取得突破性进展。主要根据了我 国石油煤 田的地质特点 ，合理 的运用地质勘探的新技术 ，并且充分利用现代勘探理论 ，从而建立了具有中国特色的石油煤炭综合勘探体系。3)石油煤炭地质勘查信息化和 “3s”技术取得显著进展。在地质勘探的各个领域中，计算机技术起着不可替代的作用 ，因此使地质报告编制实现了数字化 、信息化 ，而且还利用了GIS，建立了我 国 《石油煤炭资源信息系统 》。此外 ，在石油煤炭资源评价中，还大量运用 了遥感技术 ，形成了石油煤炭遥感技术体系。高光谱技术和高分辨率卫星遥感图像技术也有显著的进展。石油煤炭地质勘探技术取得了很大的进步 ，但还存在着 以下问题需要解决 ：一是要解决中部能源基地中一些地形复杂的资源勘探技术问题，以及它所引起的水资源和环境问题；二是要加强西部地质研究 ，进一步提高资源勘探评价程度；i是要加强清洁石油煤炭技术的地质研究，为其清洁利用和环境保护提供一定的地质依据 ；四是要利用石油煤炭 的现代化开采，从而实现高产高效的生产 ；五是要加速石油煤炭的地质主流程信息化和资源信息化水平 。3地质勘探技术的发展趋势3．1工程地质勘探技术的发展趋势工程地质勘探技术虽然还存在着一些缺陷，面临着挑战，但是其发展趋势还是很乐观 ，存在着很多机遇 。因此 ，要尽量解决存在的问题 ，不断的创新 ，促进工程地质勘探技术的快速发展 。首先 ，要分清地质勘探的各项责任。即总院要负责工程地质勘探和一些技术管理 问题 ；各地方部 门要 负责好勘探 的合理周期 ，安排专业的勘探人员 ，不断采用新的勘探技术和设备 ，从而促进工程地质勘探技术的突破性发展。其次，工程地质勘探要抓住机遇，迎接挑战 ，培养优秀的地质勘探技术人员 ，不断的推动技术革新，促进勘探技术的进步和勘探结果的创新。3．2 石油煤炭地质勘探技术的发展趋势只有明确 目标 ，加大力度 ，依靠先进 的科学技术 ，提高地质勘探的精度 ，保障地质勘查 的质量 ，才能推进石油煤炭地质勘探技术的创新。我们要沿着 “加强石油煤炭地质勘探 的基础研究 ，最大限度 的发现新的资源 ；不断加大资源综合勘探技术的创新力度 ，满足人们 对资源的需求 ；改 革石 油煤 炭地质勘探的科技体制 ，培养新型的精干高效 的地质技术创新队伍 ”这一基本思路 ，实现石油地质勘探技术的可持续发展。1)大力发展石油煤炭资源的综合勘探技术。要加强多元地质信息符合技术 的研究 ，建立高精度 的地质模型 ，从而提高地质勘探的精度 ，为地质报告研究提供一定的依据。2)组织开展新一轮的石油煤炭资源评价 。要运用新的地质理论和资源评价方法，研究并制定出一套科学的石油煤炭资源的评价理论和方法，并且要多开展一些基础评价 ，强调石油煤炭资源的用途，正确认识我国石油煤炭资源的潜力，建立石油煤炭资源的信息系统 ，不断促进石油煤炭地质勘探技术的革新，促进我国地质勘探技术的发展。3)加强清洁石油煤炭技术的地质基础研究。其核心技术是洁净煤技术 ，与煤岩学、煤化学等基础理论结合在一起 ，并且利用地质地球化学 的角度进行分析 ，从而为勘探技术 的改进提供一定的依据。4)推进石油煤炭地质信息和3s技术产业化。发展石油煤炭地质勘查的主流程信息化，实现地质勘探技术的采集、研究的信息化 。加强高分辨率卫星图以及数字宇航摄技术的运用 ，促进地质范围以内，密度全部大于3．29g／cm ，相对密度大于95．7％。表面上的颜色一致均匀 ，没有任何斑点。2)相分析。通过x射线衍射检验说明 ，试块样 品中可能含有ZnS(2H—f0r珊)、ZnS(10H+8H)、磷石英和方石英相 ，没有出现其它杂峰。靶材 中各相组成均达到了镀膜的要求 。3)热等静压适用工艺制度 ：加压介质是氩气。加热时温度为1100℃，压强是 120MPa，一个小时的保温保压。4)热压 较好 的工艺制度 ：室内温度到 1050~C之间 ，每分钟2℃一5。c升温速度 ，开始在600~C时加压 ，30分钟的保温保压之后直接进行卸压。4结束语本文简要介绍了电子靶材的热等静压与热压工艺 ，经过研究两种工 艺都能够生产出符合要求的靶材 ，满足 了使用溅射 的要求。参考文献[1]努力古．溅射靶材的制备及发展趋势[J]．新疆有色金属，2008，5．【2】刘志坚．溅射靶材的应用及制备初探fJ】．南方金属，2009，6．作者简介陈卫 飞 (1978一 )，男 ，湖南株洲人 ，本科 ，工程师 ，研究方 向ITO、靶材、有色金属材料。量 的增加和产品流通的活跃 ，我市农产品市场流通体系已远远不能满足市场需要 ，销售渠道单一 ，冷藏、储运设备落后 ，制约 了产品外销市场的拓展。建议在市场建设，预冷库、冷藏车配备以及品牌打造等方面给予大力扶持。3)支持建设市级农产品质量安全检测中心 。农产品质量安全事关 民生 ，事关农业发展和农 民增收的大事 。但是 ，固原市农产品质量安全检测工作 由于检测设备简陋 ，检测人员水平低 ，经费不足 ，农产 品质量安全还存在着很大 隐患 ，建设固原市农产 品包括畜产品为一体的农产品质量安全检测中心势在必行。建议 自治区支持建设 固原市市级农产品质量安全检测中心。以开展质量安全监测监控，保证品牌农产品质量安全 。参考文献【1宁夏中部干旱带及南部山区设施农业发展建设规划【M】．[2]固原市设施及旱作节水农业发展规划[M]．作者简介孙丽琴 (1968一 )，原州区人，宁夏大学农学系本科 ，1986年参加工作时间，现为农艺师，从事农业技术推广工作 。勘探技术 的发展。4结束语总而言之 ，地质勘探技术对矿产资源 、能源资源的勘探具有着重要的作用，直接影响着资源的勘探 、开发和综合利用。虽然我国的地质勘探技术在短时间内取得了巨大的进步 ，研究了一系列地质勘探工程的新技术 、新方法、新设备。但我们还要意识到其存在的问题，要通过一些具体措施，使我国的地质勘探技术走向更加完善的发展趋势 ，从而不断满足我国经济快速发展对资源、能源的需求。参考文献[1]定武．谈现行地质勘探工作改革的几个问题册．地质与勘探，2OlO，4．【2】王树江．浅谈地质勘探技术发展啊．民营科技，2010，10[3】姚振义．煤 田地质与勘探方法阴．中国矿业出版社，2Ol1,6．是否可以解决您的问题？
天然气管道工程施工问题措施探究论文
摘要 ：本文从天然气管道的施工特点出发，对天然气管线施工过程中存在的问题和相应解决措施进行了详细分析和探讨，以供参考。
关键词 ：天然气；管道施工；问题；措施
1前言
天然气作为一种清洁环保的新型能源,有助于我国经济的可持续发展。因此,天然气管道工程的施工质量管理非常重要,需要及时发现施工作业过程中的问题,确保项目顺利实施。
2天然气管道工程的施工特点
工程隐蔽性较强
由于多种因素的考虑，城市的天然气管道一般都是敷设在地下，所以管道的敷设工程也就具有一定的隐蔽性。也正是因为这种隐蔽性给管道的施工过程带来了一定的难度，而且在后期的维护与检查过程中也只能对表面进行探测，这便很容易造成一些安全隐患的存留，甚至还会导致泄气漏气等各种比较严重现象的发生。
施工中检查的难度较大
因为天然气管道大多都是处于地下，所以在工程竣工之后便很难对其实施详细而直观的检查。但是天然气管道的质量并不是仅仅靠外观就可以判断其质量的好坏，而对管道内部的检查又非常地困难，这也就很容易为管道的质量埋下一定的安全隐患。
影响施工因素较多
在天然气管道的施工过程当中，其施工质量会受到各种各样因素的影响。包括前期的设计环节、材料准备环节、对施工设备的选择以及施工现场的具体环境等各个方面都会对管道的施工质量产生一定的影响。
3城市天然气管道施工过程中存在的问题
管沟开挖与回填问题
在天然气管道施工中，沟槽开挖和回填是重要的施工环节。比如在进行施工中，如果管沟开挖的深度和管沟基础不够结实，一旦在回填以后受到大型机械的压实，很容易出现管道弯曲和变形的状况。在进行天然气管道敷设过程中，有时会在地下水位比较高的地方进行施工，在这部分区域进行施工时，如果管沟中没有及时敷设排水管道，经过一段时间可能会出现管道下部悬空的现象，加之施工中夯实不严了，极容易造成管道拱起变形。回填问题是天然气施工中经常出现的问题，回填土质没有达到施工标准，土质中含有容易损伤管道的坚硬石块。另外，如果回填工作中回填的高度和夯实的质量没有控制在标准范围内，会造成天然气管道施工敷设深度无法达到施工标准，造成管沟基础不实等问题，导致天然气管道变形等质量问题的出现。
防腐层补口、补伤方面的问题
天然气管道施工中，防腐层问题也是经常出现的问题。这一问题主要表现在天然气管道防腐层表面比较粗糙，没有达到施工需要的标准给施工质量带来了一定影响。在进行防腐层补口工作中，如果对防腐的搭接处理中的长度不够或者搭接不及时，都会留下隐患。另外，对腐层进行补伤时，补伤面积没有达到相关施工标准，进行补伤用的粘材料粘力不足，会再次损坏防腐层。天然气管道工程施工中，对防腐层的补口、补伤质量都会影响管道防腐能力。
焊接质量问题
在天然气工程施工中，焊接工作是天然气施工中最重要的施工工艺，同时焊接质量问题也是当前我国天然气施工过程中经常出现的问题。在施工焊接工作中出现的问题主要表现在：夹渣、焊瘤、气孔以及裂纹等问题，焊接工作中出现这些问题严重影响焊接质量，给天然气管道施工埋下了安全隐患。天然气焊接中经常出现质量问题，还因为在施工中质量缺陷并不容易被发现，所以焊接质量问题始终存于天然气管道工程施工中。因为焊接缺陷的'隐蔽性，在管道投入使用后，很难进行修复。所以在一旦出现问题，造成大面积停气检修，严重者会造成大规模管道更换，不仅对社会造成不良的影响，同时也大大增加了建设单位的建设成本。
4天然气管道施工问题的解决措施
加强对天然气管道原材料的质量管理
在城市天然气管道施工中，管道的质量具有决定性作用，关系着整个工程的施工质量，所以加强工程施工中原材料的质量管理具有重要作用。在施工前，对原材料的采购和储藏等环节加强监督，从原材料的供应商到生产和选择等进行合理控制，促使原材料能够达到技术标准，为管道施工提供高质量的原材料。工程所需原材料是决定施工质量的重要标准，所以施工中要做好原材料的检查工作，采用多样化、系统化的检验方法，保证材料的最终质量，为天然气的管道工程施工提供安全保障。
加强管道焊接的优化
我国目前的焊接技术完全可以满足对于天然气管道的焊接质量要求，在具体的施工过程中一般都是选用下向焊接方法来对管道进行焊接处理，并采用大钝边和小间隙的焊接工艺参数，在焊接的时候对于焊接缝的高度以及宽度都应该小于上向焊接的焊接缝，这种焊接技术不仅施工难度比较低而且也不容易受到外界因素的影响，所以可以实现对焊接质量的有效控制。运用这种焊接技术对天然气管道进行焊接处理的时候，对每一层的焊道厚度都应该控制在2毫米左右，并且还应该尽量减少焊接接头，从而使得焊接的管道更加美观，也有效避免了由于焊接裂缝过大而造成相关的管道质量问题。
加强管道防腐技术
天然气管道特别容易受到腐蚀，所以在一定程度上可以说管道的防腐效果直接决定了管道的使用寿命，而且也对管道的运行安全性能有着很大的影响，特别是途经一些人口相对比较稠密的地区，务必要确保天然气管道施工的安全性以更好地确保人民的生命财产安全。对天然气管道防腐技术进行优化的时候应该注意以下几个方面：第一，应该选择最为科学合理的防腐施工材料，目前应用比较广泛的有辐射交联聚乙烯热收缩带和环氧树脂防腐材料；第二，在进行防腐处理的时候，还应该对补口位置进行一定的处理，一般情况下都是先采用喷砂除锈法来对管道的补口位置进行处理，然后再利用火焰加热器对补口位置实施预热处理，当预热温度达到相关的标准之后才可以进行下一步操作，只有严格按照规定的程序来实施操作才能更好地确保管道的防腐效果。
5结束语
总而言之,天然气管工程作为城市的基础设施项目,关系到居民的生活作息和生命安全,相关企业和施工人员必须严格按照相关施工流程和规章制度进行施工，保障燃气管道的施工质量。
参考文献:
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室内空气污染现状分析与对策思考随着生活水平的提高和生活方式的改变，人们在室内生活的时间越来越长，室内空气质量的优劣直接影响到人们的工作和生活。低劣的空气质量会使人注意力分散，工作效率下降，严重时还会使人产生头痛、恶心、疲劳、皮肤红肿等症状，统称为“病态建筑综合症。”人们急切盼望改善日益恶劣的居室、办公环境，提高生存质量。一、室内空气污染情况分析人们一直认为空气污染严重的是室外。而事实上，办公室、居室、饭店、影剧院、歌舞厅等建筑物的室内环境对人们健康的影响远比室外要大得多。人的一生约有80％的时间是在室内度过的，因此，室内环境质量的好坏直接影响到人体健康。从现实情况看，室内空气质量远劣于室外大气环境。环保工作者提醒人们：室内空气污染程度常常比室外空气污染严重2～3倍，在某些情况下，甚至可达100多倍。在室内可检测出约300多种污染物，68％的人体疾病都与室内空气污染有关。造成室内空气的污染主要来源于以下5个方面：一是人体呼吸、烟气；二是装修材料、日常用品；三是微生物、病毒、细菌；四是厨房油烟；五是空调综合症。这些污染物随着呼吸进入人体内部，长期积累，严重危害着人们的身体健康。1．人体呼吸、烟气研究结果表明，人体在新陈代谢过程中，会产生约500多种化学物质，经呼吸道排出的有149种，人体呼吸散发出的病原菌及多种气味，其中混有多种有毒成分，决不可忽视。人体通过皮肤汗腺排出的体内废物多达171种，例如尿素、氨等。此外，人体皮肤脱落的细胞，大约占空气尘埃的90％。若浓度过高，将形成室内生物污染，影响人体健康，甚至诱发多种疾病。吸烟是室内空气污染的主要来源之一。烟雾成分复杂，有固相和气相之分。经国际癌症研究所专家小组鉴定，并通过动物致癌实验证明，烟草烟气中的“致癌物”多达40多种。吸烟可明显增加心血管疾病的发病机率，是人类健康的“头号杀手”。2．装修材料、日常用品室内装修使用各种涂料、油漆、墙布、胶粘剂、人造板材、大理石地板以及新购买的家具等，都会散发出酚、甲醛、石棉粉尘、放射性物质等，它们可导致人们头疼、失眠、皮炎和过敏等反应，使人体免疫功能下降，因而国际癌症研究所将其列为可疑致癌物质。3．微生物、病毒、细菌微生物及微尘多存在于温暖潮湿及不干净的环境中，随灰尘颗粒一起在空气中飘散，成为过敏源及疾病传播的途径。特别是尘螨，是人体支气管哮喘病的一种过敏源。尘螨喜欢栖息在房间的灰尘中，春秋两季是尘螨生长、繁殖最旺盛时期。4．厨房油烟过去，厨房油烟对室内空气的污染很少被人们重视。据研究表明，城市女性中肺癌患者增多，经医院诊断大部分患者为腺癌，它是一种与吸烟极少有联系的肺癌病例。进一步的调研发现，致癌途径与厨房油烟导致突变性和高温食用油氧化分解的致变物有关。厨房内的另一主要污染源为燃料的燃烧。在通风差的情况下，燃具产生的一氧化碳和氮氧化物的浓度远远超过空气质量标准规定的极限值，这样的浓度必然会造成对人体的危害。5．空调综合症长期在空调环境中工作的人，往往会感到烦闷、乏力、嗜睡、肌肉痛，感冒的发生机率也较高，工作效率和健康明显下降，这些症状统称为“空调综合症”。造成这些不良反应的主要原因是在密闭的空间内停留过久，CO2、CO、可吸入颗粒物、挥发性有机化合物以及一些致病微生物等的逐渐聚集而使污染加重。上述种种原因造成室内空气质量不佳，引起人们出现很多疾病，继而影响了工作效率。二、改善室内空气污染的对策室内空气质量好坏直接影响到人们的生理健康、心理健康和舒适感。为了提高室内空气质量，改善居住、办公条件，增进身心健康，必须对室内空气污染进行整治。1．使用最新空气净化技术对于室内颗粒状污染物，净化方法主要有静电除尘、扩散除尘、筛分除尘等。净化装置主要有机械式除尘器、过滤式除尘器、荷电式除尘器、湿式除尘器等。从经济的角度考虑首选过滤式除尘器；从高效洁净的角度考虑首选荷电式除尘器。对于室内细菌、病毒的污染，净化方法是低温等离子体净化技术。配套装置是低温等离子体净化装置。对于室内异味、臭气的清除，净化方法是选用0．2～5．6微米的玻璃纤维丝编织成的多功能高效微粒滤芯，这种滤芯滤除颗粒物的效率相当高。对室内空气中的污染物，如苯系物、卤代烷烃、醛、酸、酮等的降解，采用光催化降解法非常有效。例如利用太阳光、卤钨灯、汞灯等作为紫外光源，使用锐态矿型纳米TiO2作为催化剂。2．合理布局及分配室内外的污染源为了减少室外大气污染对室内空气质量的影响，对城区内各污染源进行合理布局是很有必要的。居民生活区等人口密集的地方应安置在远离污染源的地区，同时应将污染源安置在远离居民区的下风口方向，避免居民住宅与工厂混杂的问题。卫生和环保部门应加强对居民生活区和人口密集的地方进行跟踪检测和评价，以提供室内空气质量对人体健康的影响程度。3．加强室内通风换气的次数对于甲醛、室内放射性氡物质等，应加强通风换气次数，尤其是对甲醛的污染治理，其方法有三种：一是使用活性炭或某些绿色植物；二是通风透气；三是使用化学药剂。室内放射性氡的浓度，在通风时其浓度会下降；而一旦不通风，浓度又继续回升，它不会因通风次数频繁而降低氡子体的浓度，惟一的方法是去除放射源。对室内空气质量的要求不仅仅局限于家居，而是所有的室内场所都存在，如宾馆、酒店的房间、餐厅、娱乐场所和商场、影剧院、展览馆等，还有政府部门的办公室、会客室、学校以及其他办公场所。除重视科研与监测、加强队伍建设、制定行业标准、加强立法与宣传外，同时还要加大经费的投入，采用高新技术，研制新的高效率室内污染净化装置，消除室内空气污染，保障人们身体健康，这是十分近切而必要的。随着“以人为本”观念的逐步深入，人们对生存空间的质量越来越关注，对室内环境污染治理也日益重视。我们相信不久的将来，室内环境污染治理的状况一定会有一个较大的改观。
自己删减，不知可否？ 室内空气质量与健康 人的一生中有70-90%的时间是在室内度过，可见室内空气质量对人类健康的影响是多么重要。在人均居住面积没有解决的情况下，当然很难谈到改进室内空气质量。但在人们生活水平和居住条件不断改善的现在，改进室内空气质量提高人们的健康水平就成为必然的了。 室内环境对健康的影响主要分为两大类型：一种称之为不良建筑综合症（Sick Building Syndrome, 简称SBS），另一种称之为建筑相关疾病（Building Related Illness, 简称BRI）。不良建筑综合症（SBS）指的是在建筑物内生活和工作时会出现的症状。主要症状表现为：注意力不集中，抑郁，嗜睡，疲劳，头痛，烦恼气味，易感冒，胸闷，黏膜、皮肤、眼睛刺激等。一旦离开这种环境，症状会自然减轻或消失。建筑相关疾病（BRI）指的是由于建筑选址、设计、选材不当，造成室内空气质量不良引起的疾病，主要有呼吸道感染，心血管疾病，军团病及各种癌症（如肺癌）。离开了引起建筑相关疾病的环境，症状也不会消失。无论是不良建筑综合症，还是建筑相关疾病，都可通过改善居住环境，提高室内空气质量，从而降低这些症状的发生率。 人类对空气污染引起健康危害的认识是有一个过程的。人类最早关注的空气污染物是二氧化硫（SO2），二氧化氮（NO2），一氧化碳（CO），臭氧（O3），和铅（Pb），可把它们统称为‘传统空气污染物’。一般来讲，传统空气污染物种类比较少；除铅以外，不会在人体内累积；主要是引起呼吸系统疾病；除氮氧化物以外，对其引起的健康效应已有相当的了解；一般在摄入几分钟（急性）到数年（慢性）内会出现反应。随着工业的发展和人类的进步，出现了越来越多的空气污染物，可把这些统称为‘非传统空气污染物’。一般来讲，非传统空气污染物种类多，在人体内都有生物累积，可以引起人体内各器官的病变（人们最关心的是癌症），目前关于非传统空气污染物对健康影响的知识了解甚少。世界卫生组织（WHO）把人类的致癌物分为三类：第一类为已经证明了的人类致癌物质，这包括有砷、镍、六价铬、氡、吸烟、苯、苯并(a)芘、氯乙烯、双氯甲烷醚等。第二类为已经证明了的动物致癌物质。这里又把第二类分为两种：一种为2A类 – 已经充分证明为动物的致癌物，如丙烯腈、三氯乙烷、柴油机废气等；另一种为2B类 – 已证明为动物致癌物（但不充分），如乙醛、三氯甲烷、1,2二氯乙烷、短纤维等。第三类为新发现尚未分类的致癌物质，如1,1,2,2四氯乙烯。以上所有这些致癌物质都可能出现在人类生活环境中，引起人类癌症发病率的增加。以我国为例，廿世纪六、七十年代，我国肺癌死亡率不到十万分之十。但到九十年代末，城市地区已增加到十万分之四十。所以室内空气质量问题不能不引起我们的高度重视。 室内空气污染物主要有以下几种形式：一种是悬浮颗粒物。按粒径大小又可分为总悬浮颗粒物、粒径小于10微米的悬浮颗粒物（PM10）和粒径小于 微米的悬浮颗粒物（）。做饭和取暖时的室内燃烧，其它人类活动，都会使室内颗粒物浓度明显增加。许多化学污染物、生物污染物和氡衰变子体等都会附着在悬浮颗粒上，从而被人吸入体内造成危害。据研究PM10的危害大于总悬浮颗粒物，而的危害又大于PM10。可惜现在对的研究还很不够。第二种室内主要空气污染物是品种日益增多的化学物质。这包括上面提到的绝大部分传统空气污染物、非传统空气污染物以及其它人类致癌物质。第三种室内污染是放射性污染。主要是氡及其短寿命衰变子体、地面 g 照射量率等。放射性对健康的影响主要是引起癌症发病率的增加。第四种室内污染是生物污染。主要指细菌、病毒、霉菌、尘螨、花粉、孢子、蟑螂等造成的污染。目前国内对这方面的重视还不够，但WHO已相当重视，正在起草有关的建议书。严重急性呼吸综合症（SARS）即由生物污染引起。除此之外，物理因素造成的污染也不可忽视。主要表现为光、噪音、震动、属于非电离辐射的电磁辐射，超声，次声污染等。 有多种因素造成了室内环境质量不佳。一是建筑地点的选择。建筑地点要选择在通风、向阳、干燥的地方，有利于排水。要远离交通干线。地基土壤没有被污染。土壤中的放射性核素含量要在正常水平。在建筑设计上，要注意到卫生学要求。强调自然通风，要能做到每人每小时有30立方米的新风量。在建筑装修材料的选择上，要选择那些合乎标准的建筑装修材料，避免有害的化学溶剂、粘胶剂向室内释放。改掉不良生活习惯，也是保持室内良好空气质量的重要措施之一，重视值得。 保证良好的室内空气质量，当然要根据污染物的来源，采取适当措施。在所有措施中，加强室内通风，保持一定的新风量是最重要的措施。没有规矩，不能成方圆。在评价室内空气质量标准时，还必须要有室内空气质量标准。我们国家的“室内空气质量标准”已于2002年11月19日发布，并于2003年3月1日起实施。这是我们国家进行室内空气质量评价的依据。标准发布之后，只能在一段时间内起作用。随着对客观规律认识的加深和新的研究成果的出现，还需要不断对现有标准进行修订和补充。在我国的标准中，只对19中污染物给出了标准值，这当然还远远不够。各种污染物，尤其是化学污染物，要根据暴露时间给出不同的标准值。相信在下一步的修订中，必然会注意到这些问题。 影响空气质量的因素 城市空气污染状况取决于两个因素：污染物的排放情况和大气的扩散能力。在污染源相对稳定的情况下，污染物在大气中的扩散、迁移、流动和转化，与当时的气象条件密切相关，风向、风速、逆温层结、降水等气象因子对污染物的扩散起到重要作用。如当有降水出现，或有风的时候，往往有利于空气中污染物的扩散；反之当有雾或风很小时，往往容易出现空气污染加重。因此，开展空气质量预报使我们能够在实时监测空气污染状况的同时，根据未来气象条件的变化，预测未来空气质量状况，自觉减少或降低污染物的排放，从而达到从被动防御到主动预防的目的。 2、 空气质量对人体健康的影响 空气污染指数小于50，说明空气量良好，为一级优。 空气污染指数大于50，小于100，为二级良好。 空气污染指数大于100小于200，表明污染物浓度小于环境空气质量三级标准限值，为特定工业区所要求的空气质量；在这个指数期间，易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状，心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体力消耗和户外活动； 3、 吸烟对健康的危害 世界科学界公认，吸烟对健康危害很大，将近四分之一的癌症、大部分呼吸道疾病和心血管疾病与吸烟有密切关系。医学家证明，吸烟者在各种疾病中的死亡率比不吸烟者高，其中，肺癌高倍，支气管炎、肺气肿高倍，喉癌、口腔癌高～倍，胃、十二指肠溃疡高倍，循环系统疾病高倍。 吸烟的烟雾中可以分离出3000多种有害成分，主要有焦油、尼古丁、一氧化碳、一氧化氮、氰化氢和丙烯醛等。 一氧化碳是最有害的成分，在烟雾中的含量为1～5％，它同血红蛋白的结合力比氧大250倍左右，因此能减少血的带氧能力，还能使动脉内壁水肿，形成水泡，妨碍血液运行，为血小板和胆固醇的沉积创造条件，导致动脉粥样硬化。一氧化碳对慢性支气管炎和肺气肿的发生发展有很大影响，冬天易发生的“煤气中毒”也是一氧化碳中毒。空气中含万分之几的一氧化碳就可使人“煤气中毒”而死亡，可见其毒性之大。 尼古丁作用于交感神经节、副交感神经节、肾上腺，造成心率加速、血压升高，诱发心脏病。 吸烟对青少年的危害更为严重，因为青少年正处在生长发育阶段，身体各器官系统还没有成熟，比较娇嫩，所以受毒害更为严重。另外，青少年的大支气管比较直，当烟雾带着烟尘的微粒和有害物质进入呼吸道时，很容易长驱直入，进到各个细支气管和肺泡，使支气管和肺泡受到比较严重的侵害。
国际上对气体检测的研讨起步较早，现在现已具有了老练的产品线和解决方案， 目前基本上在气体传感器方面处于独占地位， 并且有多家品牌已在华设厂生产。国际品牌整体上技能水平较高，可以满意各方面的安全要求，但相对价位较高，投入本钱比较大。目前国内市面上甲醛检测仪的牌子很多，哪些才是专业的呢？小编为此也花了一番功夫，下面就收拾甲醛检测仪十大品牌，看看你有没有用过这几个牌子检测自己的房子甲醛含量。
赛纳威
深圳市赛纳威环境科技有限公司成立于2005年，是一家专业从事环境检测仪器及环境监测治理系统开发和制造的高科技企业，公司早期开发的净化车间专用尘埃粒子计数器系列产品和气体检测仪器系列产品已经在国内外市场上占据了较高的市场份额。
甲保御
甲保御是国内最早的家用甲醛检测仪品牌。甲保御打破了传统的甲醛检测仪运用繁琐、本钱高昂且只能一次检测的技能瓶颈，对室内甲醛浓度供给24小时不间断的实时监测。小编觉得它最大的优点就是运用进口电化学传感器，价格也是比较偏高的。
检查官
检察官这个品牌在甲醛检测仪中归于偏低价位，现也就只要两款甲醛检测仪在商场上出售，但是销售量却是不容小觑的。假如仅仅想做个简单的检测，不需要太专业的话，检查官这个牌子就比较合适，并且带着也很便利。
阿格瑞斯
阿格瑞斯专心空气检测科技研制15年，甲醛检测仪有三款比较热销的，彩屏豪华版、精巧智能型、高端旗舰版。当然价格也相差比较大，小编看中的是彩屏豪华版的甲醛检测仪。
思乐智
思乐智是一个国际化的家居测量品牌，供给家居检测仪器与检测服务。发展至今已具有完善的SEN实验中心及老练的自主科研力气。产品价位也是比较偏中等的，合适想开始检测甲醛的聚友。
醛知道
醛知道是海尔集团部属子公司品牌，是一款甲醛智能监测分析渠道，能系统化地显示测量结果，一起提示用户各种污染状况下的应对措施。对比一些不知名的甲醛检测仪品牌，具有海尔的品牌优势的醛知道很明显是你更好的挑选。
博朗通
博朗通产品价位归于高价位，跟甲保御基本相等，相同也是电化学传感器。但博朗通是四合一检测仪：甲醛/通道粒子数。最特别的一点是内置TF存储卡，完好记载污染数据改变，可导入电脑中，也供给数据图，对各种损害数据改变一望而知，合适专业检测。
博华康生
高价位的还有博华康生，它的新款甲醛TVOC检测仪，无需校准，开机就可以立即运用，也避免家中老人不会操作。从损害物质甲醛、苯到空气污染指数、温湿度悉数掩盖，全天候检测。电化学传感器+半导体TVOC传感器，反应愈加活络。
乐控
乐控这个品牌和其他品牌最不同的一点就是，定位母婴商场，推出了首款为母婴定制的甲醛检测仪，是针对高端人群推出，不仅能实时精准测量家中甲醛含量，还要点关爱妈妈和宝宝。
岚宝德源
岚宝德源主要从事室内空气检测管理仪器的研制，是室内空气污染管理优选品牌。产品的价位有高有低，这款六合一多功能甲醛检测仪是热销产品。甲醛、VOC、、AQI检测，空气质量评价，循环电运用。也是运用电化学传感器+传感器，准确检测的有力保证。小编第一眼其实是被它的外观设计招引，镜面效果更炫丽。
萨米
萨米这个品牌专为轿车、新房甲醛检测而定制的，产品已被国内环保部门和检测机构选用。除甲醛检测外，它一起还可以对家用电器的辐射状况进行检测，可以说运用范围十分广泛了。萨米甲醛检测仪，甲醛+TVOC+辐射一望而知，选用可循环充电锂电池，不用频繁换电池了。
检测甲醛除了甲醛检测仪外，甲醛检测盒也是一个不错的挑选，当然，假如预算足够的话，请专业人员进行检测会更定心~
室内空气质量检测与传感器的应用 [摘要]室内空气品质对人的影响至关重要,利用传感器检测空气质量是当今流行的一种方法,本文介绍了传感器在空气质量检测方面的原理应用,分析了当前气体传感器的优点和不足,以及气体传感器的发展趋势和前景。 [关键词]空气质量 气体传感器 室内环境污染 一、空气对于人的重要性 人们每时每刻都离不开氧,并通过吸入空气而获得氧。一个成年人每天需要吸入空气达6500升以获得足够的氧气,因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。人的一生中有90%以上时间在室内度过,可见,室内空气品质对人的影响更是至关重要。 二、室内环境污染背景 当今,人类正面临“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”之后,又出现了“室内空气污染”为主的第三次环境污染。美国专家检测发现,在室内空气中存在500多种挥发性有机物,其中致癌物质就有 20多种,致病病毒 200多种。危害较大的主要有:氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。大量触目惊心的事实证实,室内空气污染已成为危害人类健康的“隐形杀手”,也成为全世界各国共同关注的问题。据统计,全球近一半的人处于室内空气污染中,室内环境污染已经引起的呼吸道疾病,22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。 三、关于开展室内空气质量服务的几点设想 1.着手调查国内家庭和办公室内空气质量的基本情况。 2.了解并着手引进室内空气质量检测设备。 3.进行规模较大的宣传活动,首先应由气象主管部门与环保主管部门联合建立室内空气质量问题的管理机制。 4.对国际环保部门有关室内空气质量的法规、技术标准、室内污染测定方法及对测定仪器等问题进行专门的调查和研究。 四、空气检测仪的强力武器——传感器 检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段。而传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要工具。下面将介绍六种在空气质量检测方面发挥重要作用的传感器。 1.金属氧化物半导体式传感器。金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。 2.催化燃烧式传感器。催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,是温度使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。 3.定电位电解式传感器。定电位电解式传感器是目前测毒类现场最广泛使用的一种技术,在此方面国外技术领先,因此此类传感器大都依赖进口。定电位电解式气体传感器的结构:在一个塑料制成的筒状池体内,安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接,在电极之间施加了一定的电位,使传感器处于工作状态。气体与的电解质内的工作电极发生氧化或还原反应,在对电极发生还原或氧化反应,电极的平衡电位发生变化,变化值与气体浓度成正比。 4.迦伐尼电池式氧气传感器。迦伐尼电池式氧气传感器的结构:在塑料容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10-30μm的聚四氟乙烯透气膜,在其容器内侧紧粘着贵金属(铂、黄金、银等)阴电极,在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极(用铅、镉等离子化倾向大的金属)。用氢氧化钾。氧气在通过电解质时在阴阳极发生氧化还原反应,使阳极金属离子化,释放出电子,电流的大小与氧气的多少成正比,由于整个反应中阳极金属有消耗,所以传感器需要定期更换。目前国内技术已日趋成熟,完全可以国产化此类传感器 5.红外式传感器。红外式传感器利用各种元素对某个特定波长的吸收原理,具有抗中毒性好,反应灵敏,对大多数碳氢化合物都有反应。但结构复杂,成本高。 光离子化气体传感器。PID由紫外灯光源和离子室等主要部分构成,在离子室有正负电极,形成电场,待测气体在紫外灯的照射下,离子化,生成正负离子,在电极间形成电流,经放大输出信号。PID具有灵敏度高,无中毒问题,安全可靠等优点。 五、气体检测仪器仪表产业发展现状深度分析 近年来,随着中国经济的高速发展,仪器仪表产业也得到了快速发展,自2004年产销首次突破千亿元大关,行业发展进入了快车道,2006年行业总产值突破两千亿元;2007年仪器仪表行业总产值达3078亿元,增长率高达;据仪器仪表行业协会统计,08年上半年仪器仪表行业总产值实现 亿元,同比增长,其中分析仪器、环境监测仪器仪表增长率高达32%。 科学技术的进步为气体检测仪器仪表行业的发展提供了条件,市场和政府政策的推动、人们安全意识的提高、相关法规法律的完善是气体检测行业发展的核心动力,这些推动使气体检测仪器仪表行业处于产业高速增长期。 从技术发展的角度看,根据使用传感器原理的不同,常见的气体检测仪器仪表各自有适用气体及应用领域,新技术新产品正在成为未来气体检测仪器仪表的主流。 六、对未来空气质量检测的展望 随着人们生活水平的不断提高和对环保的日益重视,对各种有毒、有害气体的探测,对大气污染、工业废气的监测以及对食品和居住环境质量的检测都对气体传感器提出了更高的要求。纳米、薄膜技术等新材料研制技术的成功应用为气体传感器集成化和智能化提供了很好的前提条件。气体传感器将在充分利用微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、传感技术、故障诊断技术、智能技术等多学科综合技术的基础上得到发展。研制能够同时监测多种气体的全自动数字式的智能气体传感器将是该领域的重要研究方向。 参考文献: [1]陈艾.敏感材料与传感器[M].北京:高等教育出版社. [2]高晓蓉.传感器技术[M].成都:西安交通大学出版社. [3]彭军.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社. [4]王元庆.新型传感器原理及应用[M].北京:机械工业出版社. [5]赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京:电子工业出版社.
核酸检测原理：每一个生物的核酸是不一样的，通过核酸检测就是要确定人身上是否带有病毒，也就是为了检出病毒的携带者。病毒携带者如果有症状的话就是病人，如果没有症状就是无症状感染者。核酸检测也是检测病毒的方法，它可以更早发现感染。现在临床中对乙肝、丙肝、艾滋病都开展了核酸检测，可以在抗体产生前检测到血液中是否存在病毒。而一些呼吸道疾病可以通过咽拭子或者呼吸道分泌物的核酸检测来判断是否感染，以及推测是否具有传染性。季节性流感、禽流感、冠状病毒感染等通过咽拭子检测可以方便地判断出上呼吸道是否存在病毒成分，从而判断被检测者是否属于感染者。扩展资料：新冠病毒的核酸检测已经是比较成熟的检测方法了，只要在咽喉部位擦拭几秒钟就可以采集到标本。通过分析判断是否有新冠病毒的核酸成分，可以尽早发现感染者，甚至在感染者出现症状前就可以检测到阳性。感染者经过隔离治疗后咽拭子检测阴性说明病毒已经清除，不具有传染性了。目前两次咽拭子核酸检测阴性是确诊病例和无症状感染者解除隔离的标准之一。参考资料：人民网-关于核酸检测的几个热门问题，专家解答来了参考资料：人民健康网-核酸检测究竟是怎么回事
单独新冠状病毒疾病的核酸检测可以产生约30分钟的结果。在核酸检测过程中，首先需要采集样本，然后保存和运输。从采集样本到结果大约需要6个小时，有时等待时间会更长。进行核酸检测时，应首先处理样本。许多咽拭子样本送到实验室后，需要进行检查和分类。这个连接大约需要3~4个小时。
提取核酸后，进行聚合酶链反应。这个过程也需要80~120分钟。聚合酶链反应完成后，评估结果，然后发布报告。一些困难的样本可能需要重复测试或重新采集以进行测试，这将需要更长的时间。武汉大学中南医院医学研究所、教育部免疫与代谢前沿科学中心尹浩教授、张颖教授开发了一种新的核酸快速检测方法SPAMC，具有灵敏度高、特异性高、操作方便快捷的特点。
研究人员用新冠病毒疾病的方法检测了204种咽喉拭子样本，在新冠病毒的真实样本中达到了的准确度。没有假阳性病例。该病毒只需20分钟就能被检测到，便携式紫外线灯或蓝光灯可以观察到检测结果，大大提高了检测的方便性。该系统是一种基于核酸杂交和免疫荧光捕获相结合的新型快速分子诊断技术，即杂交捕获免疫荧光分析。平均样品测试时间为45分钟，一台仪器一小时最多可以测试60个样品。
病原体核酸的一步快速检测。没有核酸提取和纯化，没有PCR扩增；通过处理溶液，病原体被直接切割，目标核酸被释放。靶核酸和探针形成DNA/RNA杂交。荧光粒子识别DNA/RNA杂交的荧光信号，实现对样本中目标核酸的定性判断。该套件可在室温下储存和运输，以最大程度地减少对冷链物流的依赖。该技术在样品检测的及时性、技术平台的可用性、检验检测的方便性、试剂环境的适应性等方面表现良好。
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新冠病毒肺炎早期检查有两种方法，开始的时候是采取患者的口腔鼻咽部位的分泌物进行实验室检查，以排除患者的感染新冠病毒肺炎的可能。而所谓的核酸检测是通过抽取受检者的血液与试剂盒里面的试剂进行反应，如果所测得的反应为阳性，就说明受检者感染了新冠状病毒肺炎病毒，反之就可以排除。核酸检测法（英文名：Nucleic acid detection method）是通过查找患者的呼吸道标本、血液或粪便中是否存在外来入侵的病毒的DNA和RNA，来判断是否被病毒感染的方法，是新型冠状病毒感染确诊的金标准。新冠病毒感染人体之后，首先会在呼吸道系统中进行繁殖，因此可以通过检测痰液、鼻咽拭子中的病毒核酸判断人体是否感染病毒。所有生物都含有核酸，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），新型冠状病毒是一种仅含有RNA的病毒，病毒中特异性RNA序列是区分该病毒与其它病原体的标志物。新型冠状病毒出现后，我国科学家在极短的时间里完成了对新型冠状病毒全基因组序列的解析，并通过与其它物种的基因组序列对比，发现了新型冠状病毒中的特异核酸序列。临床实验室检测过程中，如果能在患者样本中检测到新型冠状病毒的特异核酸序列，应提示该患者可能被新型冠状病毒感染。
色谱法维基百科，自由的百科全书(重定向自色谱)跳转到： 导航, 搜索本条目是新条目推荐候选之一，如果您认为它有资格列入首页的“你知道吗？”单元，让更多读者注意到，欢迎投票支持。如果您心中尚有条目想推荐，也欢迎提出。关于入选文章的资格与推荐规则，请参阅推荐规则。色谱法又称色谱分析、色谱分析法、层析法，是一种分离和分析方法，在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。色谱法起源于20世纪初，1950年代之后飞速发展，并发展出一个独立的三级学科——色谱学。历史上曾经先后有两位化学家因为在色谱领域的突出贡献而获得诺贝尔化学奖，此外色谱分析方法还在12项获得诺贝尔化学奖的研究工作中起到关键作用。目录[隐藏] * 1 历史 o 色谱的起源 o 分配色谱的出现和色谱方法的普及 o 气相色谱和色谱理论的出现 o 高效液相色谱 * 2 原理 o 吸附色谱 o 分配色谱 o 离子交换色谱 o 凝胶色谱 * 3 色谱理论 o 关于保留时间的理论 o 基于热力学的塔板理论 o 基于动力学的Van Deemter方程 * 4 基本技术和方法 * 5 应用 * 6 发展方向 o 新固定相的研究 o 检测方法的研究 o 专家系统 o 色谱新方法 * 7 参见[编辑]历史[编辑]色谱的起源色谱法起源于20世纪初，1906年俄国植物学家米哈伊尔·茨维特用碳酸钙填充竖立的玻璃管，以石油醚洗脱植物色素的提取液，经过一段时间洗脱之后，植物色素在碳酸钙柱中实现分离，由一条色带分散为数条平行的色带。由于这一实验将混合的植物色素分离为不同的色带，因此茨维特将这种方法命名为Хроматография，这个单词最终被英语等拼音语言接受，成为色谱法的名称。汉语中的色谱也是对这个单词的意译。茨维特并非著名科学家，他对色谱的研究以俄语发表在俄国的学术杂志之后不久，第一次世界大战爆发，欧洲正常的学术交流被迫终止。这些因素使得色谱法问世后十余年间不为学术界所知，直到1931年德国柏林威廉皇帝研究所的库恩将茨维特的方法应用于叶红素和叶黄素的研究，库恩的研究获得了广泛的承认，也让科学界接受了色谱法，此后的一段时间内，以氧化铝为固定相的色谱法在有色物质的分离中取得了广泛的应用，这就是今天的吸附色谱。[编辑]分配色谱的出现和色谱方法的普及薄层色谱分离打印机黑色油墨的组成放大薄层色谱分离打印机黑色油墨的组成1938年阿切尔·约翰·波特·马丁和理查德·劳伦斯·米林顿·辛格准备利用氨基酸在水和有机溶剂中的溶解度差异分离不同种类的氨基酸，马丁早期曾经设计了逆流萃取系统以分离维生素，马丁和辛格准备用两种逆向流动的溶剂分离氨基酸，但是没有获得成功。后来他们将水吸附在固相的硅胶上，以氯仿冲洗，成功地分离了氨基酸，这就是现在常用的分配色谱。在获得成功之后，马丁和辛格的方法被广泛应用于各种有机物的分离。1943年马丁以及辛格又发明了在蒸汽饱和环境下进行的纸色谱法。[编辑]气相色谱和色谱理论的出现1952年马丁和詹姆斯提出用气体作为流动相进行色谱分离的想法，他们用硅藻土吸附的硅酮油作为固定相，用氮气作为流动相分离了若干种小分子量挥发性有机酸。气相色谱的出现使色谱技术从最初的定性分离手段进一步演化为具有分离功能的定量测定手段，并且极大的刺激了色谱技术和理论的发展。相比于早期的液相色谱，以气体为流动相的色谱对设备的要求更高，这促进了色谱技术的机械化、标准化和自动化；气相色谱需要特殊和更灵敏的检测装置，这促进了检测器的开发；而气相色谱的标准化又使得色谱学理论得以形成色谱学理论中有着重要地位的塔板理论和Van Deemter方程，以及保留时间、保留指数、峰宽等概念都是在研究气相色谱行为的过程中形成的。[编辑]高效液相色谱1960年代，为了分离蛋白质、核酸等不易汽化的大分子物质，气相色谱的理论和方法被重新引入经典液相色谱。1960年代末科克兰、哈伯、荷瓦斯、莆黑斯、里普斯克等人开发了世界上第一台高效液相色谱仪，开启了高效液相色谱的时代。高效液相色谱使用粒径更细的固定相填充色谱柱，提高色谱柱的塔板数，以高压驱动流动相，使得经典液相色谱需要数日乃至数月完成的分离工作得以在几个小时甚至几十分钟内完成。1971年科克兰等人出版了《液相色谱的现代实践》一书，标志着高效液相色谱法 (HPLC)正式建立。在此后的时间里，高效液相色谱成为最为常用的分离和检测手段，在有机化学、生物化学、医学、药物开发与检测、化工、食品科学、环境监测、商检和法检等方面都有广泛的应用。高效液相色谱同时还极大的刺激了固定相材料、检测技术、数据处理技术以及色谱理论的发展。[编辑]原理色谱过程的本质是待分离物质分子在固定相和流动相之间分配平衡的过程，不同的物质在两相之间的分配会不同，这使其随流动相运动速度各不相同，随着流动相的运动，混合物中的不同组分在固定相上相互分离。根据物质的分离机制，又可以分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱等类别。[编辑]吸附色谱吸附色谱利用固定相吸附中西对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离，吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程吸附色谱的分配系数表达式如下：K_a =\frac{[X_a]}{[X_m]}其中[Xa]表示被吸附于固定相活性中心的组分分子含量，[Xm]表示游离于流动相中的组分分子含量。分配系数对于计算待分离物质组分的保留时间有很重要的意义。[编辑]分配色谱分配色谱利用固定相与流动相之间对待分离组分溶解度的差异来实现分离。分配色谱的固定相一般为液相的溶剂，依靠图布、键合、吸附等手段分布于色谱柱或者担体表面。分配色谱过程本质上是组分分子在固定想和流动相之间不断达到溶解平衡的过程。分配色谱的狭义分配系数表达式如下：K=\frac{C_s}{C_m}=\frac{X_s/V_s}{X_m/V_m}式中Cs代表组分分子在固定相液体中的溶解度，Cm代表组分分子在流动相中的溶解度。[编辑]离子交换色谱离子交换色谱利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力诧异来实现分离。离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂，树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心，待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换，形成离子交换平衡，从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心，并随着流动相的运动而运动，最终实现分离。离子交换色谱的分配系数又叫做选择系数，其表达式为：K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}其中[RX + ]表示与离子交换树脂活性中心结合的离子浓度，[X + ]表示游离于流动相中的离子浓度。[编辑]凝胶色谱凝胶色谱的原理比较特殊，类似于分子筛。待分离组分在进入凝胶色谱后，会依据分子量的不同，进入或者不进入固定相凝胶的孔隙中，不能进入凝胶孔隙的分子会很快随流动相洗脱，而能够进入凝胶孔隙的分子则需要更长时间的冲洗才能够流出固定相，从而实现了根据分子量差异对各组分的分离。调整固定相使用的凝胶的交联度可以调整凝胶孔隙的大小；改变流动相的溶剂组成会改变固定相凝胶的溶涨状态，进而改变孔隙的大小，获得不同的分离效果。[编辑]色谱理论[编辑]关于保留时间的理论保留时间是样品从进入色谱柱到流出色谱柱所需要的时间，不同的物质在不同的色谱柱上以不同的流动相洗脱会有不同的保留时间，因此保留时间是色谱分析法比较重要的参数之一。保留时间由物质在色谱中的分配系数决定：tR = t0(1 + KVs / Vm)式中tR表示某物质的保留时间，t0是色谱系统的死时间，即流动相进入色谱柱到流出色谱柱的时间，这个时间由色谱柱的孔隙、流动相的流速等因素决定。K为分配系数，VsVm表示固定相和流动相的体积。这个公式又叫做色谱过程方程，是色谱学最基本的公式之一。在薄层色谱中没有样品进入和流出固定相的过程，因此人们用比移值标示物质的色谱行为。比移值是一个与保留时间相对应的概念，它是样品点在色谱过程中移动的距离与流动相前沿移动距离的比值。与保留时间一样，比移值也由物质在色谱中的分配系数决定：R_f=\frac{V_m}{V_m+KV_s}其中Rf是比移值，K表示色谱分配系数，VsVm表示固定相和流动相的体积。[编辑]基于热力学的塔板理论塔板理论是色谱学的基础理论，塔板理论将色谱柱看作一个分馏塔，待分离组分在分馏塔的塔板间移动，在每一个塔板内组分分子在固定相和流动相之间形成平衡，随着流动相的流动，组分分子不断从一个塔板移动到下一个塔板，并不断形成新的平衡。一个色谱柱的塔板数越多，则其分离效果就越好。根据塔板理论，待分离组分流出色谱柱时的浓度沿时间呈现二项式分布，当色谱柱的塔板数很高的时候，二项式分布趋于正态分布。则流出曲线上组分浓度与时间的关系可以表示为：C_t=\frac{C_0}{\sigma\sqrt{2\pi}} e^{-\frac{(t-t_R)^2}{2\sigma^2}}这一方程称作流出曲线方程，式中Ct为t时刻的组分浓度；C0为组分总浓度，即峰面积；σ为半峰宽，即正态分布的标准差；tR为组分的保留时间。根据流出曲线方程人们定义色谱柱的理论塔板高度为单位柱长度的色谱峰方差：H=\frac{\sigma^2}{L}理论塔板高度越低，在单位长度色谱柱中就有越高的塔板数，则分离效果就越好。决定理论塔板高度的因素有：固定相的材质、色谱柱的均匀程度、流动相的理化性质以及流动相的流速等。塔板理论是基于热力学近似的理论，在真实的色谱柱中并不存在一片片相互隔离的塔板，也不能完全满足塔板理论的前提假设。如塔板理论认为物质组分能够迅速在流动相和固定相之间建立平衡，还认为物质组分在沿色谱柱前进时没有径向扩散，这些都是不符合色谱柱实际情况的，因此塔板理论虽然能很好地解释色谱峰的峰型、峰高，客观地评价色谱柱地柱效，却不能很好地解释与动力学过程相关的一些现象，如色谱峰峰型的变形、理论塔板数与流动相流速的关系等。[编辑]基于动力学的Van Deemter方程Van Deemter方程是对塔板理论的修正，用于解释色谱峰扩张和柱效降低的原因。塔板理论从热力学出发，引入了一些并不符合实际情况的假设，Van Deemter方程则建立了一套经验方程来修正塔板理论的误差。Van Deemter方程将峰形的改变归结为理论塔板高度的变化，理论塔板高度的变化则源于若干原因，包括涡流扩散、纵向扩散和传质阻抗等。由于色谱柱内固定相填充的不均匀性，同一个组分会沿着不同的路径通过色谱柱，从而造成峰的扩张和柱效的降低。这称作涡流扩散纵向扩散是由浓度梯度引起的，组分集中在色谱柱的某个区域会在浓度梯度的驱动下沿着径向发生扩散，使得峰形变宽柱效下降。传质阻抗本质上是由达到分配平衡的速率带来的影响。实际体系中，组分分子在固定相和流动相之间达到平衡需要进行分子的吸附、脱附、溶解、扩散等过程，这种过程称为传质过程，阻碍这种过程的因素叫做传质阻抗。在理想状态中，色谱柱的传质阻抗为零，则组分分子流动相和固定相之间会迅速达到平衡。在实际体系中传质阻抗不为零，这导致色谱峰扩散，柱效下降。在气相色谱中Van Deemter方程形式为：H=A+\frac{B}{\mu}+C\mu其中H为塔板数，A为涡流扩散系数，B为纵向扩散系数，C为传质阻抗系数，μ为流动相流速。在高效液相色谱中，由于流动相粘度远远高于气相色谱，纵向扩散对峰型的影响很小，可以忽略不计算，因而Van Deemter方程的形式为：H = A + Cμ[编辑]基本技术和方法色谱法常见的方法有：柱色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等柱色谱法是最原始的色谱方法，这种方法将固定相注入下端塞有棉花或滤纸的玻璃管中，将被样品饱和的固定相粉末摊铺在玻璃管顶端，以流动相洗脱。常见的洗脱方式有两种，一种是自上而下依靠溶剂本身的重力洗脱，一种是自下而上依靠毛细作用洗脱。收集分离后的纯净组分也有两种不同的方法，一种方法是在柱尾直接接受流出的溶液，另一种方法是烘干固定相后用机械方法分开各个色带，以合适的溶剂浸泡固定相提取组分分子。柱色谱法被广泛应用于混合物的分离，包括对有机合成产物、天然提取物以及生物大分子的分离。薄层色谱法是应用非常广泛的色谱方法，这种色谱方法将固定相图布在金属或玻璃薄板上形成薄层，用毛细管、钢笔或者其他工具将样品点染于薄板一端，之后将点样端浸入流动相中，依靠毛细作用令流动相溶剂沿薄板上行展开样品。薄层色谱法成本低廉操作简单，被用于对样品的粗测、对有机合成反应进程的检测等用途。气相色谱是机械化程度很高的色谱方法，气相色谱系统由气源、色谱柱和柱箱、检测器和记录器等部分组成。气源负责提供色谱分析所需要的载气，即流动相，载气需要经过纯化和恒压的处理。气相色谱的色谱柱一般直径很细长度很长，根据结构可以分为填充柱和毛细管柱两种，填充柱比较短粗，直径在5毫米左右，长度在2－4米之间，外壳材质一般为不锈钢，内部填充固定相填料；毛细管柱由玻璃或石英制成，内径不超过毫米，长度在数十米到一百米之间，柱内或者填充填料或者图布液相的固定相。柱箱是保护色谱柱和控制柱温度的装置，在气相色谱中，柱温常常会对分离效果产生很大影响，程序性温度控制常常是达到分离效果所必须的，因此柱箱扮演了非常重要的角色。检测器是气相色谱带给色谱分析法的新装置，在经典的柱色谱和薄层色谱中，对样品的分离和检测是分别进行的，而气相色谱则实现了分离与检测的结合，随着技术的进步，气相色谱的检测器已经有超过30种不同的类型。记录器是记录色谱信号的装置，早期的气相色谱使用记录纸和记录器进行记录，现在记录工作都已经依靠计算机完成，并能对数据进行实时的化学计量学处理。气相色谱被广泛应用于小分子量复杂组分物质的定量分析。高效液相色谱 (HPLC)是目前应用最多的色谱分析方法，高效液相色谱系统由流动相储液体瓶、输液泵、进样器、色谱柱、检测器和记录器组成，其整体组成类似于气相色谱，但是针对其流动相为液体的特点作出很多调整。HPLC的输液泵要求输液量恒定平稳；进样系统要求进样便利切换严密；由于液体流动相粘度远远高于气体，为了减低柱压高效液相色谱的色谱柱一般比较粗，长度也远小于气相色谱柱。HPLC应用非常广泛，几乎遍及定量定性分析的各个领域。[编辑]应用色谱法的应用可以根据目的分为制备性色谱和分析性色谱两大类。制备性色谱的目的是分离混合物，获得一定数量的纯净组分，这包括对有机合成产物的纯化、天然产物的分离纯化以及去离子水的制备等。相对于色谱法出现之前的纯化分离技术如重结晶，色谱法能够在一步操作之内完成对混合物的分离，但是色谱法分离纯化的产量有限，只适合于实验室应用。分析性色谱的目的是定量或者定性测定混合物中各组分的性质和含量。定性的分析性色谱有薄层色谱、纸色谱等，定量的分析性色谱有气相色谱、高效液相色谱等。色谱法应用于分析领域使得分离和测定的过程合二为一，降低了混合物分析的难度缩短了分析的周期，是目前比较主流的分析方法。在中华人民共和国药典中，共有超过600种化学合成药和超过400种中药的质量控制应用了高效液相色谱的方法。[编辑]发展方向色谱法是分析化学中应用最广泛发展最迅速的研究领域，新技术新方法层出不穷。[编辑]新固定相的研究固定相和流动相是色谱法的主角，新固定相的研究不断扩展着色谱法的应用领域，如手性固定相使色谱法能够分离和测定手性化合物；反相固定相没有死吸附，可以简单地分离和测定血浆等生物药品。[编辑]检测方法的研究检测方法也是色谱学研究的热点之一，人们不断更新检测器的灵敏度，使色谱分析能够更灵敏地进行分析。人们还将其他光谱的技术引入色谱，如进行色谱－质谱连用、色谱－红外光谱连用、色谱－紫外连用等，在分离化合物的同时即行测定化合物的结构。色谱检测器的发展还伴随着数据处理技术的发展，检测获得的数据随即进行计算处理，使试验者获得更多信息。[编辑]专家系统专家系统是色谱学与信息技术结合的产物，由于应用色谱法进行分析要根据研究内容选择不同的流动相、固定相、预处理方法以及其他条件，因此需要大量的实践经验，色谱专家系统是模拟色谱专家的思维方式为色谱使用者提供帮助的程序，专家系统的知识库中存储了大量色谱专家的实践经验，可以为使用者提供关于色谱柱系统选择、样品处理方式、色谱分离条件选择、定性和定量结果解析等帮助。[编辑]色谱新方法色谱新方法也是色谱研究热点之一。高效毛细管电泳法是目前研究最多的色谱新方法，这种方法没有流动相和固定相的区分，而是依靠外加电场的驱动令带电离子在毛细管中沿电场方向移动，由于离子的带电状况、质量、形态等的差异使不同离子相互分离。高效毛细管电泳法没有HPLC方法中存在的传质阻抗、涡流扩散等降低柱效的因素，纵向扩散也因为毛细管壁的双电层的存在而受到抑制，因而能够达到很高的理论塔板数，有极好的分离效果。[编辑]参见 * 分析化学 * 高效液相色谱取自""页面分类: 新条目推荐 | 分析化学
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仪器分析实验课程教学探讨论文
摘要: 分析仪器分析实验课程教学中存在的问题，探讨辅助教学手段在仪器分析实验教学中的运用，提出将仿真技术引入教学、合理运用微课、建设网络教学平台等对策。
关键词: 仪器分析实验;辅助教学手段;课程教学
仪器分析实验课程是化学类及相关专业开设的主要基础课程之一，课程内容主要包括电化学分析法、紫外可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、色谱法、原子吸收光谱法、荧光光谱法等模块。通过这门课程的学习，学生可以加深对有关仪器分析方法基本原理的理解，掌握仪器的基本结构及使用方法，合理选择实验条件，正确处理实验数据和表达实验结果，为后续课程的学习及未来职业岗位的胜任奠定一定基础。
1仪器分析实验教学存在的主要问题
1．1硬件资源不足，学生缺乏实操训练
仪器分析实验所用大型仪器每台价格少则几千元，多则几万元，甚至几十万元。许多院校受到资金和场地的限制，无法配置课程所需的全部设备，或者仅有1～2台面向全体师生。因此，硬件资源的不足，导致仪器分析实验教学不能像基础实验那样，采用独立操作的方式，让每位学生都参与实验，只能靠教师演示或让学生做些辅助性的操作来完成教学任务。例如:在红外光谱实验中，学生可以进行的操作大多是固体样品的压片;在液相色谱实验中，学生的主要任务是配置溶液、用超声除去气体、用微孔滤膜过滤等。而仪器参数的设置、进样等涉及仪器操作的部分大多由教师演示，学生则少有动手操作仪器的机会。
1．2精密仪器的特殊性使学生使用受到限制
精密仪器的操作技术要求高，使用人员只有在熟悉仪器性能和熟练掌握操作规程的前提下，才能进行实际操作。一旦使用不当，不仅会造成仪器损坏，而且相对高昂的维护费用和相对较长的维护时间会给日常教学带来严重影响。因此，在仪器分析实验教学中，通常采用大循环方式组织教学。大多数任课教师为了保证设备处于良好的运行状态，避免或减少故障的发生，在课上只是亲自演示，不允许学生随意开启、关闭仪器，随意旋转仪器按钮，随意改变仪器工作参数。在这种情况下，学生只能走马观花地看演示，达不到理想的学习效果。
1．3注重培养操作能力，忽视介绍内部结构
仪器分析实验的教学目标为掌握实验原理，了解仪器构造、各部分功能，以及仪器的使用、维护和保养。多数学校在现有条件下，收获较为理想的教学效果也只是学生能在课程结束后掌握机械操作仪器的方法，而学生对仪器的内部结构和原理却了解甚少，也不懂常规维护和保养，能力自然不能得到充分锻炼。这对日后工作帮助显然不够，难以满足职业教育技能型人才培养的实际需求。
1．4辅助教学手段针对性不强
随着信息化时代的来临，在硬件资源不足的情况下，教师可以借助互联网上的教学视频来进行辅助教学，对学生掌握实验原理、仪器构造也能起到一定效果。但由于仪器设备型号不同，软件、硬件操作规程差别较大，学生观看互联网上的视频后，面对本校的实验设备可能还是无从下手。例如:利用百度搜索到的紫外可见分光光度计的教学视频多为721、722、752、UV756MC型号;气相色谱仪教学视频主要是GC120M、AGILENT6890N型;而液相色谱仪、原子吸收分光光度计、原子荧光光度计、气质联用仪等仪器的网络教学资源十分有限。针对以上问题，根据实际条件，选择、开发适合本校的辅助教学手段，用来弥补教学资源的不足，不失为一条可行之路。
2辅助教学手段在仪器分析实验教学中的运用
2．1将仿真技术引入教学
分析仪器仿真技术是利用计算机技术、网络技术、仿真技术和信息技术，在计算机上建立一套与真实分析仪器完全相同的虚拟分析系统［1］。它能够借助图像、动画来描述设备的特性，显示实体的真实动作，模仿真实操作过程。国内大型分析仪器仿真技术现已成熟，以由北京东方仿真软件技术有限公司开发的大型分析仪器仿真操作系统系列软件为例，它涵盖紫外分光计、红外分光计、气相色谱装置、原子吸收光谱、高效液相色谱、色质联用分析仪仿真等内容。该系统采用计算机虚拟仿真技术进行开发。软件具备机理模型，虚拟场景逼真度高，且以真实实验数据库作为支撑，能够自动模拟相应的实验现象，得到与真实实验相似的实验结果。操作方式灵活真实，仿真操作过程与真实仪器操作过程极其相似。学生可以通过仿真技术在计算机上建立的虚拟实验操作平台，完成对昂贵分析仪器设备的模拟操作，就如同在真实的分析仪器上操作。它不仅能够满足日常训练、常规考核以及技能大赛等需求，也为剖析仪器的内部结构、原理提供极大方便。仿真实训室的建立可利用校内现有计算机机房进行扩充，购买相应操作软件。这与添置设备相比，仿真技术投入少、消耗低、使用周期长、维护方便。大型分析仪器仿真软件的引入，与传统的教学方式相比，不仅能满足设备数量与学生数量之间巨大差距的矛盾，弥补办学硬件资源的不足，还可对设备的内部结构、实验原理等相关知识进行形象剖析和立体化讲解。仿真仪器的反复操作不仅不会增加实验成本，遇到操作不当、参数设置不正确时，也不会损坏仪器、出现安全问题，能够帮助学生尽快、全面掌握仪器设备的操作技能。
2．2合理运用微课
针对仪器分析实验硬件资源不足的问题，如何把有限的实训资源整合到传统教学环境里来，使其最大限度地发挥作用，需要教师认真对待。从技术角度来看，微课这种灵活、主题突出的新型教学模式就是一个有效的方法。微课是以教学视频为主要载体，反映教师在教学活动过程中针对某个知识点或教学环节开展教与学的各种教学资源有机组合。开发仪器分析实验相关微课，借助网络与视频技术，通过视频、图片、PPT等形式，可形象直观地将实训项目操作技能视觉化，供学生反复观看，更有利于学生理解与掌握专业技能［2］。它还能将课堂教学延伸到课外，学生能够在课前、课后利用电子设备浏览实训课教学内容，有针对性地学习。教学视频是微课的'核心组成部分，时长一般在5～8分钟，主题突出，经过后期制作的视频及配套辅助资源的总容量一般为几十兆字节，视频格式须是支持网络在线播放的流媒体格式(如rm，wmv，flv)等［3］。仪器分析实验的微课制作可采用“录像法”，把仪器部件、旋钮、操作方法、实训内容完整地展现出来。如对红外光谱实验中固体样品的压片过程、分光光度计的使用，均可全程录制。而对于大型设备，如气相色谱、高效液相色谱、原子吸收分光光度计等，一次完整的实验耗时较长，微课的制作可按动作节点把操作步骤碎片化成不同单元，针对碎片化后的知识点进行录制。步骤要连贯，不能轻易跳过。视频的后期制作中，加入关键词，以字幕的形式补充其不宜讲清楚的部分。以G5气相色谱仪的操作为例，可碎片化成以下几部分录制:一是仪器构造，主要介绍气路控制系统、仪器控制面板、进样器、色谱柱箱、检测器(包括控制电路)等;二是开机方法，介绍开机操作顺序及载气流量的调节;三是样品测定，主要介绍主菜单功能，设置温度、桥电流的方法，由于升温时间较长，过程省略;四是取样进样的操作;五是关机方法，介绍怎样返回至主菜单，设置桥电流，怎样关恒流源降温，最后关主机;六是软件操作部分，可使用“Camtasia”录屏软件，将软件操作过程完整录制下来。仪器操作的录制过程，既要有设备的整体画面，又要注重细节，让学生能够在整套设备中准确找到相关按键或旋钮，同时又能看清操作方法。
2．3建设网络教学平台
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中提出，要“加强网络教学资源体系建设，开发网络学习课程，创新网络教学模式”。网络教学平台是实现教育教学方法创新，促进优质教育资源普及共享的重要途径和基础保障［4］。网络教学支持平台是指建立在互联网的基础之上，为网络教学提供全面支持服务的软件系统的总称，包括支持网络教学的硬件设施和支持网络教学的软件系统。网络教学平台主要有点播式教学平台和互动式网络教学平台。点播式教学平台能够实现教学资源的快速传递，学生可以随时点播音频、视频课件，查阅电子教案等教学内容。而互动式教学平台可使师生通过网络进行交流，教师也可利用教学平台对学生的学习情况进行跟踪，并根据学生的学习情况有选择性地发布课程内容。网络教学平台建设包括硬件建设和软件建设。硬件设施主要有全方位的校园宽带网、功能完善的网络多媒体教室、服务器、多媒体教学材料和软件的存储设备。软件方面主要是教学系统平台。教师可将仪器分析课程的课件、教案、专业资料、仪器使用的微课程上传至平台，供学生自主学习。学生可先通过网络平台观看仪器操作的微课程，熟悉仪器结构和操作要领，然后上机操作，这使得教学更具有针对性。目前国内许多院校或公司研制和开发了适合自身需要的网络教学平台产品，如北京师范大学研制的Vcalss、上海交通大学的Answer教学系统平台，都可以引进使用。
2．4其他辅助手段的使用
根据仪器分析实验课程的特点，教师也可选择简单易行的辅助手段，如:制作大型仪器操作流程图，并将其打印、压膜塑封后放在仪器旁边，学生在使用之前需仔细阅读，按照说明进行操作;针对现在高校大学生几乎都有智能手机的现状，在没有网络教学平台的情况下，教师也可将微课、视频通过微信发送给学生;也可通过易企秀软件，生成二维码，学生通过扫描二维码的方式在课后观看相关教学视频进行自学等。
3结束语
仪器分析实验课程是一门实践性很强的课程，对分析仪器的需求较高。在教学资源有限的情况下，我们应当积极探索辅助教学手段的运用，帮助学生深入、直观地理解和掌握所学知识，提高动手能力和独立操作能力，为学生独立调试、使用仪器打下良好基础，从而达到提高教学质量的目的。
作者:柳意 单位:锦州师范高等专科学校
参考文献:
［1］田文德，丁辉，姚飞．分析仪器的计算机仿真［J］．现代科学仪器，2001(3):41－49．
［2］胡海星，张春霞，张春燕．微课在高职实训教学中的应用研究［J］．长沙大学学报，2015(3):125－126．
［3］柳意．微课在环境工程技术专业实训中的应用［J］．哈尔滨职业技术学院学报，2016(2):42－44．
［4］徐旭松．ActRes互动式网络教学平台的开发与应用［J］．江苏理工学院学报，2015(4):82－86．
在各种分析仪器的发明和研制过程中,有着许许多多的发人深省、鼓舞人心的历史事例,在这其中无数化学家做了大量艰苦卓绝的探索工作,取得了令人瞩目的成就,这些伟大的化学家们都具有令人敬仰的个人品质及孜孜不倦投身科学的奉献精神。在仪器分析发展史中有许多位科学家获得了诺贝尔奖,回顾这些对近代科学发展的重大贡献, 追踪科学家走过的足迹, 激发了我参与科研和追求创新的热情。核磁共振从其一开始就与诺贝尔奖联系在一起:1945 年以Bloch 和Purcell 为首的两个课题组同时发现了核磁共振现象,为此他们获得了1952 年诺贝尔物理学奖; Richard Ernst 教授因为他在高分辨率核磁共振二维波谱新技术方面的贡献而获得1991 年诺贝尔化学奖; Kurt Wuthrich 教授又因其在应用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的新方法而获得了2002 年诺贝尔化学奖。由于核磁共振提供分子空间立体结构的信息,目前已经发展成为分析分子结构和研究化学动力学的重要手段,在有机化学、生物化学、药物化学等领域里得到了广泛的应用,这反映出了核磁共振技术的迅猛发展及其对世界前沿研究工作的巨大贡献。在质谱分析发展史中,先后有3 位科学家获得了诺贝尔化学奖。他们是:英国科学家Aston 设计了世界上第一台质谱仪,并使用该仪器发现了212 种同位素,将人类研究微观粒子的手段大大向前推进了一步,因而获得了1922 年诺贝尔化学奖;日本科学家田中耕一和瑞士科学家Kurt Wuthrich 共同开发出生物大分子的质谱分析技术和发展了基质辅助激光解析电离法,为发展生物大分子的鉴定与结构分析方法所做出了重大贡献,因而获得了2002 年诺贝尔化学奖瑞典皇家科学院称赞他们的研究工作“提升了人类对生命进程的认识”。随着科学技术的进步,仪器分析方法的发展日新月异,从航天工程使用的特种材料到生命科学的过程研究,先进的分析仪器和有效的分析方法都成为了不可或缺的手段。对于当今的大学生来说,由于计算机和互联网的迅速发展,使得他们获得最新科技信息的途径被大大地拓宽。因此,将最新的分析仪器和分析方法介绍给学生,对于他们理解最前沿的科技动向具有很有利的帮助作用,从而激发了他们对所学专业的热爱以及为科学献身的崇高理想。比如,傅立叶变换红外光谱(FTIR) 可提供有关分子结构的多种信息,辅以二阶导数、去卷积、曲线拟合等解析方法可以研究蛋白质二级结构的变化规律。近几年,应用FTIR从分子水平的角度研究癌症正是生物医学领域的热门课题[4 ] 。癌组织和正常组织的谱图表明癌组织样品与正常样品的红外光谱存在明显差异,通过谱图解析可直接或间接地阐明引起谱图变化的主要原因,以及细胞癌变的可能机理及病程进展各期。通过在教学过程中穿插相关的图片、实验数据等,生动地将正常组织与肿瘤组织的红外谱图在谱型、强度、频率等谱学参数上存在明显的差异展示给学生,从而使学生了解红外分析方法的重要意义。在对生物大分子的分析中,生物质谱与其他分析方法相比具有准确性和灵敏度高、快速、易于大规模和高通量操作等优点,因此在基因组学和蛋白质组学研究中扮演着越来越重要的角色[5 ] 。例如,在蛋白分析技术中生物质谱以其不可比拟的优越性能,已经成为蛋白质组学研究中必不可少的技术平台[6 ] ,在蛋白质鉴定、序列分析、定量、翻译后加工(修饰) 及蛋白质相互作用等方面已得到了较广泛的应用,其中用于蛋白序列分析的生物质谱鉴定方法有基质辅助激光解吸- 飞行时间- 肽质量指纹谱(MALDI - TOF- PMF) 、串联质谱的肽序列标签以及肽段的从头测序。随着人类探知未知世界的手段的不断进步,即使有先进分析仪器的不断涌现,仅借助于某一种单一的仪器分析方法往往也难以达到分析检测的目的,于是出现了分析仪器联用技术。从这个课程的学习，我体会到科学家们既积极探索、勇于创新的科学精神,所以我们要主动投入到学习和科研中去。