化學反應工程發展史精選(九篇)

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第1篇：化學反應工程發展史范文

【關鍵詞】制藥；新技術；應用；價值

隨著科學技術的發展產生的新理論、新方法向新藥研制各環節的滲透，計算機輔助藥物設計、手性藥物合成、組合化學與高通量篩選等制藥新技術，在加速新藥研制步伐、縮短新藥研制時間方面的作用越來越大。生物制藥新技術的出現，使新藥研制的領域加廣泛，現代生物藥物新技術的發展，更使研制的新藥高效、可靠、安全。

1 藥物設計技術的發展

藥物設計是發現新的化學合成藥物的重要途徑。現代的新藥設計已由經典的化學結構和分子基團修飾及藥理篩選進一步向計算機輔助設計及運用組合化學技術和機器人自動快速篩選的方向發展。

計算機輔助藥物設計是在藥物受體知識日益發展的配體與受體間相互作用原理的基礎上發展起來的。即以計算機為工具，采用各種理論計算方法和分子圖形模擬技術，根據大量累計的結構和功能的有關資料，設計出具有一定藥效的新分子，可分為直接藥物設計方法和間接藥物設計方法兩種。由于分子圖形學的發展以及三維圖形工作站的出現，計算機輔助分子設計的技術日益方便。目前國外各大制藥公司都大量投資采用計算機輔助藥物設計，使新藥開發的效率不斷提高。我國中國科學院上海藥物研究所、中國醫學科學院藥物研究所、上海第二軍醫大學藥學院等單位也在開展計算機輔助藥物設計的研究，并取得了一定的成效。盡管目前這項新技術的方法學尚未完全成熟，但畢竟具有很好的發展前景。

2 催化技術在制藥中的作用

眾所周知，催化技術在制藥工業中十分重要，適宜的專屬性催化劑對增高化學反應收率、提高產品質量及降低成本都有極為重要的作用。近年來發展很快的催化羰基化技術，在制藥工業生產上獲得應用。它用廉價的一氧化碳和貴金屬催化劑可在化合物上引入羰基增加碳鏈的長度。例如目前國際上生產布洛芬就采用羰基化工藝路線，它以異丁苯為起始原料，經付克反應，催化氫化和催化羰基化反應，然后分餾得到純品，各步收率均高達 95%以上。

酶催化是食品和發酵工業的傳統技術，而由此發展的酶制劑已形成新興的產業。目前，固定化酶以及包括輔助因子在內的固定化多酶反應技術在醫藥工業上應用日益廣泛。例如用固定青霉素酰胺酶生產6-氨基青霉烷酸生產半合成青霉素，用固定化天門冬氨酸酶轉化延胡索酸制得天門冬氨酸，用固定化葡萄糖異構酶連續化生產異構糖漿，此外在核苷酸生產、L- 多巴和甾體激素藥物的生產上酶催化技術也廣泛使用。在世界能源缺乏的今天，這種能在常溫常壓下進行反應的工藝日益引起人們的關注。酶制劑技術對于簡化生產工藝、提高產品質量、降低生產成本和減少三廢污染等都具有重大意義。

3 分離技術的發展

無論是化學合成藥物還是天然藥物或生物工程藥物，都需要使用一定的分離純化技術。經典的吸附法、沉淀法、溶媒萃取法、離子交換和色譜等技術曾得到了廣泛應用。隨著天然藥物和生物工程藥物的發展，對分離純化的要求不斷提高，從而出現了液滿逆流萃取、高效液相色譜、親和色譜等技術。此外，膜分離技術和超臨界流體萃取技術近年來已在制藥工業上日益廣泛使用。

膜分離技術即用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化學位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質和溶劑進行分離、提純和富集的方法。它具有節能、減少污染、不經相變、低溫處理等優點，所以在生物工程和抗生素下游工程中有很好的應用前景。目前，反滲透膜、超濾膜、納濾膜等技術在制藥工業上應用。例如用于制備無菌水、大輸液及針劑除微粒及熱源，用于生物制品、血液制品和疫苗的分離、脫鹽和提純，用于澄清或濃縮抗生素發酵液，回收母液等。

4 制劑技術的發展

目前藥劑學已從簡單的調配發展到以現代科學理論指導，集藥學、生物醫學、化學、物理學、數學、工藝學乃至電子學為一體的現代藥劑科學。

控緩釋、靶向、透皮和黏膜給藥系統已是目前比較熟悉的幾種藥物制劑。控釋、緩釋制劑主要有定速、定位和定時釋藥3種類型。定速釋放常用技術的是膜控釋和骨架控釋；定位釋放的目的是增加局部吸收和治療作用，研究較多的是胃內滯留和結腸定位釋藥；定時釋放通過調節聚合物材料的溶蝕速度而實現在預定時間內釋藥，還有利用生理反饋原理和計算機調控技術達到定時釋藥的目的。

5 生物制藥發展分析

未來生物技術將對當代重大疾病治療劑創造更多的有效藥物，并在所有前沿性的醫學領域形成新領域。

生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發展，而且依賴于很多相關領域的技術走向，例如微機電系統、材料科學、圖像處理、傳感器和信息技術等。盡管生物技術的高速發展使人們難以作出準確的預測，但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫學工程、疾病療法和藥物開發方面的進展正在加快。

除了遺傳學之外，生物技術還可以繼續改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人體并進行傳播的能力，使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢，對感染形成新的攻勢。

除了解決傳統的細菌和病毒問題之外，人們正在開發解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如，正在開發之中的抗體可以攻擊體內的可卡因，將來可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況，而且對于解決全球性非法貿易問題具有重大影響。

第2篇：化學反應工程發展史范文

什么是化工？即化學工程與工藝專業，就是研究化學工業生產過程中的共同規律，并用化學方法改變物質的組成或性質來生產化學產品的一門工程學科。涉及的理論包括四大化學、化工原理、化工熱力學、化學反應工程、化工工藝學、化工設計、化工設備機械基礎、化工制圖等。除了人們印象中的傳統化工制造領域，如石油煉制、煤的燃燒、塑料合成、食品加工等，化工還包括生物制藥、化妝品研發、納米技術、新型材料制備和新能源等高新技術領域。

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怎么樣，沒騙你吧！生活處處是化工，除了上面介紹的，你還可以在家DIY，自制涂料、手工皂、粘合劑和洗發水等，從花瓣中萃取精油也是可以的。這些都是化工帶給我們生活的便利，自己動手，豐衣足食，羨煞旁人。誰說理工人很呆板？我們也是充滿生活氣息的。

想買化妝品，不知道怎么挑選？化工人從源頭教你選化妝品：油脂和蠟類物質是用于化妝品生產的油類原料的總稱，是組成膏霜、乳蜜等乳化型和油蠟型化妝品的基質原料，有滋潤、、護膚等作用；粉類物質是構成香料、粉餅、胭脂等各類粉狀化妝品的基質原料，起滑爽、遮蓋、吸收等作用。化妝品中常用的抗氧化劑有特丁基羥基甲苯、沒食子酸丙脂等，防腐劑有尼泊金酯類，如尼泊金甲酯、乙酯、丙酯、丁酯和芐酯等，保濕劑有甘油、丙二醇、山梨醇、乳酸鈉等。根據自己的皮膚需求，經銷售人員推薦后，你可以仔細看看包裝上的化學成分，選擇最合適自己的化妝品。

第3篇：化學反應工程發展史范文

關鍵詞：碼頭結構環氧涂層硅烷浸漬防腐蝕 耐久度

中圖分類號： U656.1 文獻標識碼： A

隨著社會的發展，中國的社會主義現代化建設及港口建設進入了大發展時期，而混凝土材料其優越的經濟性和耐久性已經成為了必不可少的建筑材料。但是對于處于沿海環境下的碼頭混凝土結構，氯離子滲透是導致混凝土結構受到侵蝕而減低其耐久度，縮短其使用壽命的重要原因之一，并且對混凝土結構中鋼筋腐蝕破壞造成的直接、間接的損失已大大超出我們的預期。因此，分析原因找出提高混凝土結構耐久的辦法顯的尤為重要。

一、碼頭混凝土結構遭侵蝕過程

在碼頭水工建筑物的建設中，目前的主要材料是混凝土、鋼材。對混凝土而言，它不同于一般的天然石材，因為一般的天然石材具有較強的抗滲透性，而混凝土雖然從表面看與天然石材好像沒什么區別，但從微觀角度來說，其組成主要為水泥、砂、石、水、外加劑等按一定的配比組合而成的膠凝材料，其表面具有很多的孔隙。此外，在沿海環境下，高氯、高鹽、高水氣使得混凝土結構充分的與水接觸，水直接作用與混凝土表面，慢慢地滲透到混凝土的孔隙中，同時，海水中的各種成分也隨之侵蝕到混凝土的內部，到達鋼筋的周圍，當氯離子濃度達到使鋼筋去鈍化，則鋼筋開始受到腐蝕，連云港的混凝土結構鋼筋受到侵蝕一般為3～5年，隨著時間的推移，氯離子的侵蝕速度會加快，鋼筋的侵蝕會導致混凝土表面腫脹而顯示出遭到破壞的現象，如順筋脹裂、層裂或剝落。連云港的混凝土構件如不經處理，一般出現的期限為8～10年。若繼續不作處理，將面臨全面大修、影響碼頭結構的正常使用的情況。

二、提高碼頭混凝土構件的耐久度的措施

碼頭的混凝土結構，使用的混凝土強度、正常使用壽命及其耐久度一般根據混凝土結構的使用要求進行選用，這就涉及到混凝土的原材料選擇、混凝土保護層的厚度、構件的保護措施（一般采用的防腐）等方面的選擇。下面我主要介紹下防腐措施在連云港海港碼頭中的應用，及其對提高混凝土結構耐久度的影響。

三、采用防腐措施

連云港港具有悠久的航運發展史，其前身大浦港于1905 年正式對外開放，現港址始建于 1933 年，1936 年建成一期工程，建國后進行了多次改擴建，特別是 1973 年以來得以大規模的建設。主要作業港區由馬腰港區(原老港區)、廟嶺港區、墟溝港區等組成，已形成運輸組織管理、中轉換裝、裝卸儲存、多式聯運、通信信息及生產、生活服務等功能齊全的大型綜合性港口。

根據規劃，連云港港將形成由海灣內的連云主體港區、南翼的徐圩和灌河港區、北翼的贛榆和前三島港區共同組成的“一體兩翼”總體格局。根據腹地國民經濟與社會發展規劃，綜合分析影響港口吞吐量發展的各種相關因素，預測連云港港2010及2020年吞吐量將達1.2億噸和1.9億噸，其中集裝箱吞吐量達340萬TEU和800萬TEU。

而隨著港口的發展，碼頭防腐在港口中應用也越來越廣泛越來越普遍。其所采用的防腐措施主要包括：混凝土表面涂層、混凝土表面涂覆浸入型涂料以及陰陽極防護。

3.1 混凝土表面涂層

該措施主要是混凝土表面涂覆多層涂料，使得在混凝土結構表面形成一層阻隔氯離子、氧、水等介質滲透入混凝土結構的薄膜。以延緩其對鋼筋的腐蝕，從而對混凝土結構的耐久度造成一定的影響。這是一種簡單、有效的方法。對涂料的要求是耐堿、耐老化及具有較強的表面附著性。在連云港港碼頭結構中主要采用的是環氧涂層的應用。

3.1.1防腐方案設計

碼頭構件一般采用先進行表面基層清理后，涂刷SY表面處理劑一度，LSW-2環氧涂料底、中、面漆各一度，共四遍成活，形成保護膜。對碼頭前沿一般采用基層處理后，用SY處理劑一遍，LSW-2底漆一遍，氯化橡膠中間漆一遍，氯化橡膠面漆兩遍，共計五遍成活。碼頭護輪坎進行氯化橡膠的涂刷，涂刷表面顏色為紅色和白色相間。設計要求涂層干膜最小平均厚度為：表濕區300μm，表干區280μm；涂層附著力≥1.5MPa；氯離子吸收量降低值≥90%；使用年限10年。

對于已經產生銹蝕破壞的老碼頭的構件須先鑿除破壞的砼保護層，而后對暴露出來的鋼筋除銹、補強，再噴補高強砂漿恢復保護層。

3.1.2環氧涂料的性能與作用機理

砼表面環氧涂層防腐工藝適用于大氣區（表干區）、浪濺區及平均潮位以上的水位變動區（表濕區），作用機理為物理粘合，涂料在砼表面固化成膜。環氧涂料具有良好的耐堿性、附著性、抗老化性和耐蝕性，底層涂料具有良好的滲透能力，表層涂料具有耐老化性。

（1）LSW-2型涂料主要技術指標：

（2）LSW-2型復合涂層性能：

3.1.3主要項目施工方法及其技術要求

（1）涂裝方法

環氧涂層的涂裝方法宜采用高壓無氣噴涂，也可采用涂刷或滾涂，后道涂裝必須在前道涂裝8小時后進行，每次涂裝前，必須對涂裝面進行適當清理，把污染降到最低且表面要干燥。涂料開桶后，必須攪拌均勻，然后按規定的配比相混合，混合后充分攪拌均勻，并待其熟化后使用。涂料配置后必須在8小時內用完，所以正常連云港屬半日潮，一個潮水攪拌一次用量即可。涂料過稠時，可采用專用稀釋劑兌稀，一般加入量不得超過涂料重量的5%。

（2）基層處理

涂裝前須將構件砼表面碎屑及不牢的附著物清除，用汽油等溶劑抹除油污，最后用淡水沖洗，使處理后的砼表面平整無油污、灰塵及不牢附著物等。對砼面孔洞缺損處用高標號水泥砂漿或環氧膠泥找平。對于老碼頭，破損嚴重的部位，必須進行鑿除銹蝕損壞的混凝土結構，對鋼筋進行除銹，必要時進行植筋，然后環氧膠泥進行修補，再進行涂裝保護，必要時對修復部位可采用玻璃布包裹法加固。由于環氧涂層無透氣性，所以施工時構件砼表面一定要干燥，否則涂層易鼓泡、剝落。

（3）刷涂工具膠結、老化

及時更換新的刷涂工具，嚴禁各涂層刷涂工具交互使用。設置專門的刷涂工具浸泡桶，各層刷涂工具浸泡不得混淆。

3.1.4實際使用效果

結合本人工作經歷，對連云港港老碼頭1#、2#、9#、10#、11#、12#、34#、35#、36#、38#、39#、61#、62#、63#、64#、65#、66#泊位的上部構件分期進行了環氧涂層工藝的防腐處理，對新建的廟三突堤碼頭、25萬噸級礦石碼頭也進行了環氧涂層工藝的防腐處理，施工總面積達到近60萬m2，涂層技術指標均達到設計要求，根據現場跟蹤調查，目前使用防腐效果良好，基本可以提高混凝土耐久度達8年以上。

3.2 混凝土表面涂覆侵入型涂料

浸入型涂料是一種粘度很低的液體，將它噴（涂）于干燥的混凝土表面上，靠毛細孔的表面張力作用吸入深度約1.5mm以上的混凝土表層中，通過滲透進入混凝土表面與水化的水泥發生化學反應，在基材表面上生成了不溶性防水樹脂薄膜。這層防水薄膜使混凝土毛細孔壁憎水化，使水分和水分所攜帶的氯化物難以滲入混凝土，從而將氯化物與鋼筋隔離，起到保護鋼筋的作用，從而提高混凝土結構的耐久度，提高使用壽命。從實際使用效果及試驗反應，其具有較好的防腐功能。連云港港使用浸入型防腐涂料一般為硅烷及異丁烯――三乙氧基硅烷。

3.2.1 防腐方案設計

先對構件表面進行基層清理后，低壓噴涂40%（根據需要也可以選擇60%效果更好）濃度的異丁烯―三乙氧基硅烷二度，設計要求硅烷滲透深度＞1.5mm；氯離子吸收量降低值≥80%；吸水率降低值≥80%；使用年限10年。

3.2.2硅烷的作用基理

采用異丁烯――三乙氧基硅烷單體作為硅烷浸漬材料，該材料屬于化學建材，通過滲透進入混凝土表面與水化的水泥發生化學反應，在基材表面上生成了不溶性防水樹脂薄膜。這層防水薄膜使混凝土毛細孔壁憎水化，使水分和水分所攜帶的氯化物難以滲入混凝土，從而將氯化物與鋼筋隔離，起到保護鋼筋的作用，從而提高混凝土結構的耐久度，提高使用壽命。

硅烷適用于海港工程浪花飛濺區混凝土結構表面的防腐蝕保護，具有良好的耐酸、耐堿、耐磨、耐紫外線、耐風化、耐凍融、耐氯離子、透氣性佳等性能，其使用年限跟異丁烯―三乙氧基硅烷的含量有關，在海港環境下一般含量大于40%的在10～15年之間，含量大于98.9%的在20年以上。

3.2.3主要項目施工方法及其技術要求

（1）使用方法

浸漬硅烷的施工可采取涂刷、低壓噴涂或滾刷均可。施工時砼表面溫度應在5～45℃之間，浸漬硅烷施工順序應自下向上連續噴涂實施，使被涂表面飽和溢流，被涂面至少有5s看上去是濕的，每遍噴涂量為300ml/，噴涂兩遍，間隔時間至少為6h。

（2）混凝土表面清理

在硅烷浸漬施工前，須對構件砼表面進行去灰塵、油污、附著物處理，對寬度大于0.2mm的裂縫必須采用環氧膠泥或高強砂漿等材料進行修補。噴涂硅烷前砼表面應為表干狀態，砼表面無游離水即可施工。需要提醒的是在施工中切忌使用烘干設備，因為硅烷需要與水化的水泥發生化學反應才能發揮防水性能，但表面過濕會影響滲透深度，因此基面表干時噴涂效果最好。

（3）注意事項

在使用之前，材料應放置在涼爽、干燥環境下，包裝應保證密封并防潮。開啟后須在72小時內使用完或處理掉。噴涂硅烷時構件砼表面應盡可能干燥，以利于硅烷滲透，在水位變動區，混凝土表面處于面干狀態，看不到游離水再噴涂硅烷，應該盡量延長噴涂前的自然干燥期。若受風向和海面濕度影響，混凝土表面較難干燥，應采用干燥棉紗協助擦拭其表面，縮短干燥期。下雨時或有強風或強烈陽光直射時不得噴涂硅烷。

3.2.4 實際使用效果

從2004年開始，我港對新建的27#、28#、29#、59#、25萬噸礦石碼頭泊位進行了硅烷浸漬工藝的防腐處理，施工總面積達到近16萬m2。涂層技術指標均達到設計要求，特別在連云港港旗臺港區25萬噸級礦石碼頭水工建筑物防腐施工中的應用。不管使用效果和試驗檢測（上海航源港口工程質量檢測有限公司、國家涂料質量監督檢測中心）所獲得的數據都是令人欣慰的。

3.3 陰陽極防護

第4篇：化學反應工程發展史范文

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

空氣，水和陽光并列為維持地球上生命所必需的三大要素，已是人們的一般常識。而空氣中與生命過程直接相關的組分是分子氧，也就是常說的氧氣，這也是人們所熟知的事實之一。不過對于分子氧，人們通常只知道它對生命的支持作用，并不一定了解分子氧對于疾病，衰老同樣起著重要的作用。而后者正是近幾十年生物化學領域的研究熱點。為此，在化學專門名詞中添加了一個專指分子氧的英文名詞，即dioxygen。

1　大氣組成的演變經歷了漫長的歲月

現在已經知道，在35億年以前，地表大氣中并沒有氧氣，但是地球上已經有了生命。那時，地球上作為原始生命形式的微生物也能夠進行光合作用，獲得維持生命活動所需要的能量。但是，進行光合作用時所需的氫源，卻來自彌漫于地表之外的硫化氫。大約經過10億年的演化，直到地球上出現了藍綠藻，并且演化成為一種可以利用水做氫源的生物之后，才有了能夠實現釋放分子氧的“氧源”，但也只是以光合作用副產物的面貌出現在地球的大氣圈中。雖然藍綠藻的出現，為含氧大氣層的生成提供了條件，但是分子氧的生物過程(如需氧生物的氧化性代謝過程等)的實現，卻又經歷了7.5億年。在此之前，大氣中分子氧的濃度始終不能滿足維持需氧生物對氧氣的要求。這是因為浩瀚海洋中的大量還原態鐵在不斷地消耗掉所產生的分子氧。在完成鐵被氧化成三價的氧化鐵之前，大氣中氧氣的濃度始終低于1％。直到距離現在大約17億年之前，鐵的氧化過程結束之后，大氣中的氧氣濃度才上升到17～21％的水平。同時，原來因為缺少臭氧層的保護而不得不生存于海洋之中的生物，在能夠屏蔽紫外線的臭氧保護層形成之后，逐漸地離開海洋演化成為需氧類生物。不能適應這種環境的生物物種便被相繼淘汰，或者演變為在無氧條件下能夠存活的厭氧類生物(大都是低級微生物，如厭氧菌等)。在含有高達20％左右氧氣的大氣中，新生的生物物種便有了成為陸生生物的可能性，并為繼續進化成為高級生物物種提供了條件。對于高級生物來說，如果要依靠氧分子對某些有機化合物的有效氧化來提供所需的能量，必需依靠能在生物合成作用中起重要作用的多種金屬蛋白。只有有了適當的金屬蛋白，分子氧及活化形態的氧(O2-，HO2?，HO2?，HO-2，?OH)才能在呼吸、代謝和解毒等過程中，實現必要的運輸過程并表現出高選擇性的反應活性。盡管人們對于分子氧在生物氧化作用和氧加合作用中的活潑性一直堅信不疑，但是，對于分子氧及其與各種形態的活性氧之間的相互轉變，以及有關還原過程的機理與機制的初步了解，不過是最近幾十年間的事情，而且至今還留有許多有待澄清或解答的問題。

2　分子氧在生命過程中的作用

嗜氧生物在呼吸和氧化性代謝過程中所用的氧化劑就是分子氧。在這些過程中，氧分子把食物中的還原性成分，如碳水化合物(糖類)、脂肪和蛋白質等氧化成為水、二氧化碳和分子氮。這些過程的產物和我們所熟悉的燃燒過程幾乎相同，只是反應過程的緩慢與劇烈的程度不同而已。其實，在生物體內發生上述過程時，反應路徑中的每個步驟都是由酶和輔酶所嚴格控制著的，能量的釋放或者儲存要通過生成系列中間體來實現。而有機燃料的燃燒過程屬于自由基型的自發氧化過程，所以，二者在反應機制和能量的利用效率方面存在著很大的差別。舉例來說，在生物體內，分子氧氧化能的有效轉化和作為化學能加以儲存，就是靠了一種名為細胞色素氧化酶的蛋白來完成的。這個系統包含著兩個鐵卟啉基和兩個銅離子，它能夠把儲存于分子氧內80％的化學能加以轉化，其效率遠遠超過目前化學家和工程師們研究或開發的催化劑所能達到的水平。嗜氧生物在利用分子氧和過氧化氫，與特定的底物進行反應制造生物分子時，要用到多種金屬蛋白，以完成各式各樣的選擇性催化過程。大多數生物催化劑的活性部位都含有一種或多種過渡金屬元素，如鐵、銅、錳和鉬。因此，可以認為，如果生物體內缺少了構成這些蛋白所需要的某些金屬元素時，分子氧在生命過程中的不可替代作用將受到嚴重的影響，導致生物體疾病。但是，這只與不能正常地進行氧化過程有關，疾病并不是由活化狀態的氧所直接引起的。關于后者的研究，更是近年才開始的一個新領域。

生命高級形式的發展比低級生物所受到的約束條件更多一些，例如，所需提供的能流量(如代謝速率)要大得多。但是，O2在水中的溶解度卻非常之低，在地表大氣的條件下，O2在水中的飽和濃度只有1m mol?L-1，而這時氣相中O2的濃度卻高達45m mol?L-1左右。溫血動物由于需要進行劇烈的運動，因而具備能夠增大O2在體液中的濃度并能快速向體內其他器官輸送氧的系統。存在于動物和魚類血液中的一系列鐵蛋白和銅蛋白，就屬于具備這類功能系統中必不可少的成允它們具有能夠有效地并且可逆地結合和釋放O2的作用。

生物在利用O2作為氧化劑時，存在由還原型氧物種構成的中間體是合理的。即使是在細胞色素氧化酶作用條件下，把O2還原成水也要有一種能夠一次就提供4個電子的還原劑，這種還原劑固然可以找到，但是從動力學來看卻并不是一種動力學有利的過程。現在已經有實驗證明，在上面提到的這個過程中，大約有15％的O2是以超氧負離子(O2-)形式離開系統的。與此相似，有很多種氧化酶的作用是使O2變成過氧化氫(H2O2)，例如，葡萄糖氧化酶就是其中的一種。值得注意的是，超氧負離子和過氧化氫對于多種生物分子具有毒性，為此嗜氧生物擁有一種稱作過氧化氫酶的血蛋白，它可以通過對過氧化氫歧化反應的催化(反應的情況和MnO2加入H2O2中時相似)，使其迅速地轉變為H2O和O2而消除其毒性。此外還有一系列含有金屬元素的蛋白，如過氧化物歧化酶等，也能夠使超氧負離子歧化成為H2O2和O2，從而使毒性減弱。

O2有一種和其他氣體分子非常不同的性質，在基態時，雖然O2分子中的總電子數為偶數，但是卻有兩個電子是自旋平行的(分子的這種狀態在光譜學中稱作三線態或三重態)，而一般的分子如絕大多數有機分子在基態時的電子是完全配對了的(在光譜學中稱作單線態或單重態)。正是因為O2的這種電子排布特性，使它和有機分子之間在基態時的反應受到限制，才使得生命體能夠在含O2達21％的大氣中生存和發展，這也可以用來解釋，為什

么在高溫和紫外光輻照下O2才會表現出它固有的強氧化性。氧在化合物中的穩定化合價-2，所以O2分子在還原時，應當得到4個電子。如果在還原時O2不是一次就得到4個電子，而是通過形成還原型中間體的辦法，逐個地取得電子，這在動力學上將更為有利。這就是O2在生命過程中必然要產生活性中間體的根本原因。實驗研究所得數據表明，哺乳動物在呼吸時，有約15％的O2要轉化為超氧化狀態。由于涉及機體的老化及致癌作用，這類物種的生物化學日益受到重視。

在質子性介質中，O2-對于脂族鹵代烴和某些羰基化合物，表現出非常活潑的反應活性。通常鹵代烴多集中于肝臟的脂肪區，因而，在哺乳動物的肝臟內有大量O2產生，以消除有害的鹵代烴。關于其他的活性氧中間體的生物化學作用和化學反應動力學，也已取得不少研究成果，但是，至今未能形成比較全面而系統的認識，許多結論還存在著某種程度的不確定性。

3　大氣中分子氧的濃度是否還會變

驟然看來，這似乎是一個不成其為問題的問題，何況教科書和科普讀本上，都對此有過肯定的答案，這就是大家熟知的氧在自然界中的循環(同時還有氮的循環、二氧化碳的循環等)。加上自從人類有史以來，特別是由拉瓦西著名的測定空氣組成實驗問世以來，從來沒有發現過大氣成分有任何明顯變化的現象，因此，人們很少考慮大氣組成是否會發生變化的問題。

對于不了解大氣發展史的朋友來說，可能認為大氣從來就是這樣的；對于了解一些大氣發展史的朋友來說，可能認為大氣的演變已經結束，就像人類和生物界的進化那樣。今天來思考大氣成分是否會變的問題，頗有一點杞人憂天的味道。

不過，人類的歷史相對于自然界的演變史實在是太短促了，對于像大氣的形成和變化這樣緩慢而又宏大的過程來說，幾百年數據的積累，幾千年的文字記載，對再過若千億年后的未來，所做出的推論或判斷的可信度都應當是很低的。所以，與其認為我們已經充分地了解了大氣，不如謙虛地承認，我們對于即使像大氣這樣最常見、最普通的系統，仍然知之甚少，我們將在生理上和科學情趣上同時從大氣獲得新的營養。

就我們現在已有的知識而言，也應當承認大氣組成不變的結論是沒有確切證明的。在此，可以舉出幾個比較簡單而直接的問題，來說明原有結論的不確定性。例如，大氣和地球都是十分復雜的系統，它們之間的相互作用更是極其復雜。簡單的氧循環圖充其量只能定性地說明氧在大自然中的主要運動模式，不能定量地論證分子氧濃度因而不變的結論。其次，如果我們認為，綠色植物的光合作用、動植物的呼吸和無機界的種種氧化過程構成了氧的循環，并保持著大氣中分子氧濃度的不變，那么，今天地球上的綠色植被覆蓋率和人口密度和遠古乃至幾個世紀之前，已經差之甚多，差別大到難以自圓其說。第三，根據世界各地的實測報道，近年來大氣中二氧化碳的濃度有明顯的增高(因此“減碳”成了近年來在媒體和人們生活中出現頻率最高的詞匯之一)，可是與此密切相關的氧的濃度卻沒有相應的變化，二氧化碳中氧的出于何處?這些問題所構成的種種懸念，難道不都是值得繼續探究的極其有趣味的科學問題嗎?

4　簡單的歸納

地球外大氣組成中的氧的含量并非亙古以來就是如此，它的形成經歷了幾十億年的漫長歲月。但是，為什么在后來的17億年里，大氣中氧的含量能夠一直保持在21％的水平，卻是一個尚無確定答案的問題。因為在這個17億年里，地球已經發生了巨大的變化，尤其是近幾個世紀以來，地球人口劇增，綠色植被面積銳減，耗氧的規模和速度卻日益增長(從CO2排放量的增加可見一斑)。意味著大氣中O2的消耗速率在不斷地增長，僅僅用植物的光合作用來解釋，顯然是不充分的。

由于O2分子電子結構的特殊性，使得它在基態時，和其他物質間的化學反應在動力學上是不利的，因而目前的大氣對于生物的生命過程是一種極平和的氧化性氣氛。O2所蘊藏的化學能，在生物化學過程中的釋放，要依靠多種特定的金屬蛋白酶的催化作用和一系列活性中間體的形成，才能順利地實現。

由O2轉化成的活化形態氧，具有遠大于基態氧分子的反應活性，它們同時具有解毒和產生毒性的作用。當在生命體系中的代謝失衡時，就可能給機體帶來危害。代謝失衡可以因為缺少某些金屬元素和由它們形成的金屬蛋白而引起，也可以因為體內有害物質的濃度超過了其解毒能力而導致的毒素積累所引起。現在已經確定，白內障患者的晶體渾濁，和O2在紫外線照射下產生的氫氧自由基(?OH)有直接的關系。同時也已確知，利用強光輻照的方法治療某些癌癥時，對癌細胞的殺傷作用來自O2的激發態(單線態或單重態氧)和它演變而成的其他活化態氧。

O2在生命化學過程中的作用還有很多有待于進一步研究的問題。這方面的研究不僅可以有助于揭示生命的起源和發展之謎，它也將為解決延遲衰老、預防疾病、設計和開發新藥等提供理論依據和實際經驗。推而廣之，化學對于生命科學的研究所具有的基礎性作用，由此可見一斑。

參考文獻：

第5篇：化學反應工程發展史范文

[關鍵詞]塑料管道；建設行業；現狀和前景

中圖分類號：TU532.6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）13-0174-01

前言

近年來，科學技術的進步促進了時代的發展，尤其是化學技術的發展帶給人們很多便利。化學技術的發展對人們的影響是無窮的，在這里就不得不提化學技術的產物―塑料。而且，在倡導節能減排的今天，塑料對于節能的貢獻也是巨大的，無論是生產、制造還是使用過程中都有明顯的節能效果，甚至在銷毀塑料過程中產生能量，使得塑料在生產生活中發展迅速。塑料管道的出現為建設業工程注入了新鮮的血液。塑料管道不僅生產效率高、原料資源豐富、使用壽命長，甚至可以回收利用，一經問世就備受關注。

1.關于塑料管道的簡介

1.1 塑料管道的發展史

任何一個物品都不可能憑空臆想出來，直接應用于人們的生產生活中，都是需要一段時間將想法研發生產出來，向大家介紹我們的產品，如果可行的話我們在進行大規模的生產以及優化發展。塑料管道從研發到如今的普及應用也是需要這段時間來一步一步逐漸完善的，這段時間我們稱之為塑料管道的發展史。

隨著傳統的管道出現了腐蝕、滲漏等許多的問題，人們就開始有這樣的一個想法，能不能使用其他材料取代鋼鐵、水泥等傳統管道材料。塑料材料以其良好的耐腐蝕性、易加工性、

自重輕等特性逐漸得到人們的關注，塑料管道應運而生。隨后在一些實際應用中，的確發現塑料管道的性能更加優良，具有有大規模推廣的價值，塑料管道受到越來越多的關注，進入了塑料管道高速發展的階段。

1.2 塑料管道在行業中應用情況

塑料是以單體為原料，通過化學反應聚合而成的高分子化合物，并且其成分和分子式可以自由改變，這個特點就決定了其種類的多樣化，但是因為種類決定用途，不同種類的塑料其具體的實際用途也不一樣，下面就簡單介紹一下塑料管道在行業中的應用情況。

如果塑料管道是要應用于采暖地、暖熱水管道又或者是需要生活用的冷、熱水管道等等一系列需要在建筑物內給水的情況下，一般這種塑料的材質可以用高密度聚乙烯、耐熱聚乙烯或者聚丁烯等。由于是和生活息息相關的物品，所以這個領域里的競爭激烈，創新度也是最高的，發展是最快的。

在家里每天也會產生大量的臟水，這就需要排水排污。這里，一般是以PVC-U建筑排水管道為主，PP或HDPE為輔。然而，城市內也需要排水，比如說每天居民生活產生的臟水，下雨了需要進行排水，工廠中每天都會產生各種的工業廢水也需要通過管道進行合理的排放等。這種由于工作環境都是和化學打交道，所以需要管道的材質也比較特殊，通常使用增強型的管道進行室外排水。

工廠里面機器也是需要管道的一個大的方面，比如運送一些化學用料，運送一些燃料都需要通過管道。一般現在使用的是PA、PP、PVDF等塑料或者是增強型的。此外農田里農作物需要灌溉，排澇也需要各種的管道，在農業領域里一般使用的是PP、PE管道等等。

1.3 塑料管道的發展特點

塑料管道的優點是人們顯而易見的，為了規范市場，促進科學技術的發展以及塑料管道的推廣應用，政府和相關的部門制定了一系列的政策和推廣文件，并且頒發了一系列產品標準和技術施工規范，比如說02年的《國家化學建材產業 “十五”計劃和 2010 年發展規劃綱要》，促進了國內塑料管道的良性發展。而且，目前國內塑料制品競爭十分激烈，如果一味固守已有的成果不加以創新的話，那么這個行業就會走向滅亡，所以，加強創新意識，用新技術創造出新產品是當今時代的主流。而且，近年來新材料管道也迅速發展，管道的用量也逐年增加，品種豐富，人們選擇的余地也越來越大了。與此同時，塑料管道的應用領域在不斷拓寬，除了工業用管外，家庭用管以及農業用管也在逐漸增多，并且塑料管道的新領域也在不斷地拓寬，與塑料管道有關的行業也在迅猛的發展。

2.對我國塑料管道存在問題的簡述

2.1 施工質量不過關，創新意識不強

由于我國的市場經濟體制還不是很完善，承包商對于用戶的保證期很短，所以很多承包商對于質量以及壽命的要求很低，只要求價格低，所以就導致了許多不符合工程實際要求的假冒偽劣制品出現在了人們的身邊造成安全隱患，這嚴重的損害了塑料制品的信譽。而且魚油塑料管道的市場不規范，相關部門的管理力度不夠，所以在實際應用中多充斥著質量不合格的產品。同時，創新問題也是制約我國塑料管道的行業發展的一個重要的因素。多數企業沒有研發制造的能力，所以導致了市面上中低檔產品多，在市場中競爭力不強。

2.2 市場推廣不到位，多方面問題制約發展

雖然說許多企業在積極做市場推廣活動，國家的相關部門也相應出臺了一些政策，但是在產品的宣傳、普及領域還是缺乏推廣的。而且，塑料管道的生產也是離不開原料、助劑、加工設備以及加工工藝的。有些塑料管道的專用料還不能國產化生產，有的管道生產所需要的助劑還需要從國外引進，這些都說明我國塑料管道的生產仍然和先進國家有很大的差距。此外，我國塑料管道的加工設備、檢測設備之類的仍然不夠優化，所以我國應加快塑料管道專用原料的研發和生產，以此促進塑料管道的行業發展。

2.3 生產分布布局不均衡，國際競爭力不強

在國內，塑料管道的生產企I分布不均衡，一般會選擇沿海等經濟相對發達的地區建廠，這就導致了南北地區的經濟發展差異越來越大，而且如果北方要使用塑料管道進行工程建設的話，運輸成本就會增加，導致塑料管道的市場價格增加。

此外需要注意的是，我國的塑料管道制品數量及質量相比之前提高了很多，但是由于技術的問題在國際上并不具有競爭優勢，能參與國際上的有關塑料管道的問題很少。

3.我國塑料管道的發展前景

在過去，傳統的管道進行運水時由于金屬腐蝕或接頭不嚴所以漏水量十分大，但是如果使用塑料管道的話能夠有效地節約水資源，而且塑料管道質量輕，使用壽命長，并且塑料管道的生產效率高，維護周期短，節省施工、安裝、維護費用和工期；耐腐蝕，對運輸的物質無污染，而且適合大規模的發展，十分的節能。因此塑料管道擁有廣闊的發展前景，只要不斷地進行創新，一定會在國際上擁有自己的一席之地的。

4.結語

隨著社會的發展及科技的進步，塑料管道對建設行業工程的影響是革命性的。塑料管道不僅節約能源，而且生產原料廣泛，甚至可以循環利用，本文就我國塑料管道的發展歷史進行了簡單的描述，敘述了一些不同種類的塑料管道在實際生活中的應用，淺談塑料管道的發展特點，指出了我國塑料管道中存在的問題。塑料管道施工質量不過關，企業創新意識不強；市場推廣不到位，多方面問題制約發展以及生產分布布局不均衡，國際競爭力不強等，并且，在文章的最后對于塑料管道的發展前景進行了說明，希望能夠對我國塑料管道在行業中的發展提供一些幫助。

參考文獻

第6篇：化學反應工程發展史范文

在當今社會的廣闊天地里，人們可以看到一種叫作隨機過程的數學模型：一些看似毫無規律的偶然現象經過隨機理論的研究發現竟然有章可尋，從銀河亮度的起伏到星系空間的物質分布、從分子的布朗運動到原子的蛻變過程，從化學反應動力學到電話通訊理論、從謠言的傳播到傳染病的流行、從市場預測到密碼破譯，隨機過程理論及其應用幾乎無所不在。

馬爾可夫經多次觀察試驗發現，一個系統的狀態轉換過程中第n次轉換獲得的狀態常決定于前一次（第n-1次）試驗的結果。目前，馬爾可夫鏈理論與方法已經被廣泛應用于自然科學、工程技術和公用事業中。

二、馬爾可夫過程發展

2.1 馬爾可夫過程簡介

馬爾科夫過程（MarKov Process）是一個典型的隨機過程。設X（t）是一隨機過程，當過程在時刻t0所處的狀態為已知時，時刻t（t>t0）所處的狀態與過程在t0時刻之前的狀態無關，這個特性成為無后效性。無后效的隨機過程稱為馬爾科夫過程。

2.2 馬爾可夫鏈的定義

[定義] 設有隨機過程 { Xn，n∈T }， 若對于任意的整數n∈T 和任意的 i0，i1，…，in+1∈I，其中：

T={0，1，2…}為離散的時間集合，

I ={i0，i1，…，in+1 }為Xn 所有可能取值的全體組成的狀態變量

P{Xn+1=in+1|X0=i0，X1=i1，Xn=in}

P{Xn+1=in+1|Xn=in}

若條件概率滿足

則稱 { Xn，n∈T } 為馬爾可夫鏈，簡稱馬氏鏈。

經過推導所知，Markov鏈的統計特性完全由條件概率P{Xn+1=in+1|Xn=in}決定，所以確定條件概率及如何利用是Markov鏈重點解決的問題。

2.3 馬爾可夫鏈的算法

2.3.1 轉移概率

?馬爾可夫鏈 { Xn，n∈T }在時刻n的一步轉移概率為P{Xn+1=in+1|Xn=in}，i，j∈I所以pij（n）與時刻n有關

?當轉移概率pij（n）與時刻n無關時，則稱馬爾可夫鏈是齊次的，并記為pij（n）為pij

?設P為一步轉移概率pij組成的矩陣，稱為一步轉移概率矩陣P=p

p

…

p …

p

p

…

p …

… … … … …

該矩陣滿足：

（1）pij≥0，i，j∈I

（2）pij=1，i∈I

2.3.2 n步轉移概率

?[定義]稱條件概率

?p=P{Xm+n=j|Xm=i}，（i，j∈I，m≥0，n≥1）為馬爾可夫鏈 { Xn，n∈T }的n步轉移概率，并稱P=

p

為馬爾可夫鏈的n步轉移概率。

?同樣有

（1）pij≥0，i，j∈I

（2）pij=1，i∈I

特別的

p=0 i≠j

1 i=j

2.3.3 推論1―C-K方程

?[定義]設 { Xn，n∈T }為馬爾可夫鏈，則對于任意整數n≥0，0≤l

p=pp稱為C-K方程

2.3.4 推論2

p=… pp…p

2.3.5 推論3

P=P?P

2.3.6 推論4

P=P

三、馬爾可夫過程在移動通信中的應用

馬爾可夫隨機過程的發展史說明了理論與實際之間的密切關系，其研究方向的提出是有其實際背景的。當這個方向被深入研究后，可指導實踐，進一步擴大和深化應用范圍。以移動網為例，對馬爾可夫過程進行應用簡單應用如下：

1996年ITU制訂了一種語音質量的主觀評測標準MOS（Mean Opinion Score）測試，將用戶接聽和感知語音質量的行為進行調研和量化，由不同的調查用戶分別對原始標準語音和經過無線網傳播后的衰退聲音進行主觀感受對比，評出MOS分值，實際網絡測試中，一般市區內MOS值達到3以上的時候，就表明網絡質量處于較好的水平。現對某無線網絡進行等時間間隔的觀測，發現當級別為優后即以概率1保證維持在優，當級別為劣后即以概率1保證維持在劣，在其他級別分別以概率1/3向上一個級別遷移、維持當前級別、向下一個級別遷移。設每個觀測間隔為一步轉移，可利用馬爾可夫鏈的知識對該問題進行分析。

根據上述描述可以求得馬爾可夫鏈的一步轉移概率矩陣為

根據其一步轉移矩陣可得出其二步轉移概率矩陣，假設該無線網絡當前時刻的語音級別為中，可以計算出經過二步轉移后級別還為中的概率。

二步轉移概率矩陣如下：

若該無線網絡當前時刻的語音級別為中，則經過二步轉移后級別還為中的概率是1/3。

計算任意階轉移矩陣，發現任意階轉移矩陣中總有零元存在，所以沒有平穩分布。

第7篇：化學反應工程發展史范文

素質教育是一種著眼于發展，著力于基礎的教育，其根本出發點是提高全民族的整體素質。因此，素質教育必須面向全體學生，培養德、智、體、美、勞全面發展的人才。化學是中學教學中的一門重要的基礎學科，掌握一定的化學知識是每個現代公民必須具備的科學素質之一。這就要求我們決不能把化學教學搞成僅為少數學生的升學服務，而大搞“題海戰術”，走“應試教育”的老路，使學生負擔過重，妨礙學生全面發展。然而，強調面向全體學生，也并不是“齊步走”、“一刀切”或“扯平拉齊”，要承認學生的客觀差異，根據不同學生的學習水平作出不同的目標要求。一要保障優秀學生的正常發展，不能使他們處于“嗷嗷待哺”狀態，要盡可能滿足他們的求知愿望，使他們的潛能得到充分開發；二要提高中等學生的現有水平，讓他們“吃好”，鼓勵他們趕超優等生；三要加大轉變后進生的力度。首先，對后進生不能歧視，他們中的絕大多數是由于受非智力因素的影響，造成學習成績上的暫時落后。作為化學教師應利用化學與生活、化學與社會、化學與環境以及化學趣味實驗等有利條件，激發他們的學習興趣，培養他們正確的學習方法，養成良好的學習習慣，產生迎頭趕上的學習動力，使其成長為對社會有用的人才。

二、強化德育功能，培養現代意識是貫徹素質教育的標志

進行素質教育，思想道德素質起著導向、動力和保證的作用，是衡量素質教育能否得到強化的重要標志。德育工作并不僅只是校長、班主任和政治課教師的事，而應滲透到各個學科中去。“教書育人”是每個教師的責任，化學課也不例外。

1依靠化學學科的特點進行辯證唯物主義教育。化學學科本身充滿著辯證唯物主義思想方法，我們可以在化學教學中通過質量守恒定律、分子、原子、離子、質子、中子、電子等建立學生的辯證唯物主義物質觀；通過氧化與還原、化合與分解、溶解與結晶等內容樹立學生的對立統一的觀點；通過元素周期律等內容幫助學生理解量變到質變的規律；通過酸、堿、鹽、氧化物間的相互關系以及烴和烴的衍生物之間的衍變關系培養學生的聯系轉化的觀點；……總之，在化學教學中主觀能動地進行辯證唯物主義教育，有利于學生樹立正確的世界觀，用辯證唯物主義的思想方法來分析問題、解決問題。

2在化學教學中，應結合教學內容不失時機地向學生進行愛國主義教育。化學發展史是對學生進行愛國主義教育的好素材。教學時，應確定好知識傳授與德育的最佳結合點，潛移默化地自然滲透，達到“潤物細無聲”的境界。如我國是世界上最早利用煤、石油和天然氣的國家，古代的四大發明，化學方面就占了二項；愛國科學家侯德榜創造的“侯氏制堿法”填補了我國“純堿”工業的空白；我國首先在世界上合成了具有生物活性的“結晶牛胰島素”；等等。特別是改革開放以來，我國化學工業迅猛發展，鋼鐵、能源、水泥、化纖等年產量均居世界前列。這樣，寓德育于化學教學之中，點燃學生的愛國之火，使學生產生強烈的民族自豪感和使命感，堅定他們為祖國現代化建設而努力學習的信心。

3在化學教學中，要加強化學與社會、化學與人的關系的教學，使學生了解化學與現代社會的關系和影響。教學中，結合教學內容適時穿插和滲透一些現代社會面臨的、急需解決的重大問題，如淡水資源的危機、主要能源（煤和石油）的危機、環境污染（臭氧層破壞、溫室效應、酸雨等）。如在教學“NO和NO2是污染大氣的重要污染物”時，可介紹這些氮氧化合物受日光紫外線的照射后，發生一系列光化學反應，形成光化學煙霧污染事件。如1943年9月，發生在美國的“洛杉磯煙霧”就是光化學污染的典型事件。學到SO2、SO3的性質時，告訴學生硫氧化合物會污染環境，嚴重危害人們的健康。1952年12月發生在英國的震驚世界的“倫敦煙霧”事件就屬此例。再如由CO2、CH4等引起的“溫室效應”，氯氟烴引起的臭氧層破壞，塑料形成的“白色污染”等等。以此培養學生形成三個觀念：愛護淡水資源節約用水的觀念；防止污染，保護良好生態環境的觀念；節約能源，合理利用現有能源的觀念。強化兩個現代意識：科技意識和減災意識

三、養成思維習慣，學會思維方法是落實素質教育的核心

21世紀更需要能力型人才。民族的進步，國家的富強是同整個國民的素質是密切相關的，因而我們應重視學生能力的培養。化學教學中能力的培養主要包括觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力等的培養，而發展思維能力是能力培養的核心。在教學中，我們應使學生養成良好的思維習慣，學會科學的思維方法，諸如求同思維、求異思維、逆向思維和聯想思維等。

求同思維是教學中常用的思維方式。求異思維是一種創造性思維，要求學生對同一材料從不同角度、不同形式、不同耦聯關系去探索結論。因此，在化學教學中應注重加強這方面的訓練。例如，二氯苯有三種同分異構體，四氯苯有幾種同分異構體？按常規，學生會先寫出四氯苯的一種結構式，然后用變換氯原子位置的方法逐一去找，此法很慢且易出錯。若能變換角度去考慮：二氯苯的三種同分異構體是二個氯原子在苯環上分別呈鄰、間、對位，如果我們改換一下觀察問題的角度，把四氯苯看成是苯環上兩個氫原子分別呈鄰、間、對位，就很容易知道四氯苯也有三種同分異構體。培養學生的求異思維，應做到對一式或一題要多思、多變、多解、多聯，才能使學生的思維不局限于某一固定思維模式之中，受思維定勢的束縛，表現出思維的靈活性、變通性和發展性。

逆向思維是從順向思維的反方向去思考問題，也就是通常所說的“反過來想一想”。在化學知識中，有大量的可逆思維的素材。如元素的“構、位、性”互推，有機物官能團與化學性質的互推，各種不同濃度的互算，根據化學方程式的計算，有機化合物合成路線的選擇等逆向思維訓練的教學內容，以此促進學生逆向思維能力的形成和發展。

聯想思維是指對有相似特點的事物通過對比聯想，推測其它方面相似性的一種邏輯思維方法。化學教學中，有許多物質之間存在著相似的結構特點，因而具有相似的化學特性。如硫氰〔（SCN）2〕與鹵素有相似的結構特點，從而性質也相似。這樣，通過類比聯想，寫出硫氰與NaOH溶液、乙烯等反應的化學方程式。由醛基官能團的特性，可聯想到具有這種官能團的物質，如醛類、甲酸、甲酸鹽、甲酸某酯、葡萄糖等都可能發生銀鏡反應。由相似性質的氣體可聯想到其有相同的制備裝置。如：O2、NH3、CH4組，Cl2、HCl組，H2、CO2、H2S組等。學生一旦掌握了聯想思維的方法，就可舉一反三，減輕學生負擔。

四、增強應用化學知識解決實際問題的能力是提高學科素質教育的重要手段

知識的積累，智力的發展，能力的提高，重在于應用。學生的化學素質不僅在于其掌握化學知識的多少，也不僅僅在于其能解多少化學難題，更重要的是看他能否運用化學知識去理解、解決生活中的化學問題，去學習新知識以適應社會發展的需要。因此，在化學教學中應緊密聯系生活、生產、科技等方面的知識，訓練學生應用化學知識解決實際問題的能力。

首先，讓學生從解釋身邊化學現象、處理身邊化學問題做起，引導學生用所學知識去觀察生活、解釋生活中的化學現象，處理一些生活實際中的問題。例如，可結合消防常識介紹一些滅火器的類型、用途及操作方法。如在介紹泡沫滅火器時，可問學生：滅火器中盛裝的是什么溶液？玻璃筒中裝的是什么？鐵筒中裝的是什么？使用時發生了什么反應？它的滅火原理是什么？滅火時應該怎樣操作？再如學到《硫硫酸》一章的計算題時，不妨讓學生算一算所居住的城市一年由于燒含硫的煤向空氣中排放多少SO2，能形成酸雨的量，酸雨對大自然有什么危害，如何治理等問題，強化學生的環境保護意識。對農村學生可提出如何科學使用化肥，各種不同的化肥對土壤酸堿性有何影響，并用鹽類水解知識解釋，使學生了解科學種田的重要意義。諸如此類問題，不勝枚舉。

第8篇：化學反應工程發展史范文

關鍵詞：電磁輻射；光輻射；文物保護；防護措施

中圖分類號：O434.11 文獻標識碼：A

引言

隨著現代科技的高速發展，一種看不見、摸不著的污染源日益受到各界的關注，這就是被人們稱為“隱形殺手”的電磁輻射（包括光波輻射）。今天，越來越多的電子、電氣設備的投入使用使得各種頻率、不同能量的電磁波充斥著地球的每一個角落乃至更加廣闊的宇宙空間。 除對人體外，對重要的儀器或物體也有不可忽視的破壞作用。電磁干擾就是其中一種，是指無用電磁信號或電磁騷動對有用電磁信號的接收產生不良影響的現象。如今電子產品數量的急劇增加，而且電子線路和組件的日益微型化、集成化，所以這些元器件之間相互影響、相互干擾，導致各自的使用性能變差，可靠性下降。尤其是對精密儀器、航空航天系統、導航設備、科學測量、醫療保健等重要系統的潛在危害[1]，嚴重時甚至會引發重大事故。另外，隨著電子器件和游客數量的日益增多，參展文物也要謹防電磁輻射對他們的加速破壞。

文物是民族文化的靈魂，是祖先寶貴的遺存，具有很高的歷史、藝術、科學價值。一方面，隨著經濟的發展，越來越多的收藏者們開始重視文物的作用，其歷史文化價值得以凸顯；另一方面，隨著時間的推移、年代的延續，作為物質的文物，都會因時壽而老化，對藝術品造成不可逆轉的破壞。然而，文物一旦損毀、消亡，附著其身的文化、歷史內涵也就不復存在了，這不僅影響文物的觀賞效果，而且會給國家帶來難以估量的損失。因而保護好文物，就顯得非常重要。

歸納起來，影響文物安全的主要問題是環境和操作，以下就現代電磁輻射（包括光波輻射）對文物的潛在破壞及防護措施做一簡單介紹。

1電磁輻射對文物保護環境的影響

當文物受到電磁輻射時，文物內部組成分子會隨著電磁場的轉換快速運動，使溫度升高。溫度本身對文物的影響主要體現在環境溫差較大時的“熱脹冷縮”，對于一些精密的文物，電磁輻射會改變文物恒溫保存的環境，致使文物發生形狀上的微小變化，最終導致文物的破損。如絲綢文物由于溫度的改變會引起纖維頻繁的膨脹與收縮，使絲纖維組織受到破環，引起絲纖維強度降低，產生絲纖維的斷裂，導致絲織品脆化并損壞[2]。同時，當溫度與環境中的濕度、光照、氧氣、微生物等環境因素共同作用時，溫度在后續反應中具有加速化學發應的作用。根據范特霍夫（Van’t Hoff）近似規則，對一般反應，溫度每升高10℃，反應速率增加到原來的2-4倍。對于紙質文物，溫度升高5℃，變質速率就會增加二倍，而且容易導致紙質文物變黃、發脆。另外，值得注意的是，溫度變化會引起相對濕度的變化，也會對文物產生影響。

1.1 展館內電子器件對文物的危害

文物展館內的許多文物屬于國寶，對它們的保護措施是十分周密和完善的。因此展館內安全防范系統必不可少，入侵報警、電視監控、出入口控制、實體防護裝置等。然而這些電磁器件必然會帶來電磁輻射，例如在安全防范領域，閉路電視監控系統（CCTV SYSTEM）的地位舉足輕重，它可以即時地傳送活動圖像信息，值班人員通過遙控裝置可以實現對現場大范圍的觀察和近距離的特寫。這種設備通常采用紅外技術，而紅外是一種具有強熱作用的放射線，照射到文物上，如果熱量不能及時散發，會造成文物表面溫度的升高，同時紅外輻射引起局部熱效應，使得輻照物體附近相對濕度發生變化，從而導致文物的收縮、變形或開裂。

隨著電子系統發展進程的加快，一些貴重的文物通常存放于電子防潮柜或是電子元器件儲存柜中。同時在很多文物展館中，為滿足游客對高水平講解服務的需求，很多展館已經采用了無線設備進行講解，這些電子器件以及類似廣播的無線設備無疑也造成了電磁輻射污染。

1.2 游客手機、相機對文物的危害

當今社會手機已經成為了每人必備的通訊工具，游客在觀看館內的展品時，隨身攜帶的手機等帶電子產品也會對文物造成潛在的危害，手機產生的電磁波主要分布在800-2200MHz，國際非電離輻射防護委員會（ICNIRP）的相關資料表明，該頻段的電磁波以熱效應為主[3]，可能會引起文物溫度的升高和有機材料文物局部組織過熱。雖然手機的輻射量很小，但是由于手機使用人群廣、接觸時間長，會造成損害的積累效應。

由于光輻射會對文物的保護造成傷害（在后面會介紹到），往往展廳的燈光都是較暗的，當游客對文物進行拍照時所使用的閃光燈，也會對文物帶來嚴重的損壞。特別是植物染料染色的文物制品，對光的作用十分敏感，容易發生褪色、變色的現象。而且即使是礦物顏料染色的文物，對于光照也是敏感的，頻繁的光照也會令其發生色彩上的變化[4]。有些礦物顏料在光照情況下還會發生分子結構的變化，從而引起色彩改變[5]。

閃光燈發出的光線中含紫外線的成分很少，卻含有較多的紅外線能量。因此閃光燈照射對文物的破壞作用主要是由紅外線引起的。文物被紅外光輻射，使其被照表面和內部急劇升溫，隨之產生內應力，而出現翹曲、龜裂等現象[6]。同時光線的損害作用是積累性的，照射時間愈長，光照度愈高，對光敏文物的損害愈大。閃光燈對有機文物的破壞作用是漸進的，光照停止其破壞作用仍繼續，即使閃光燈瞬間性的曝光時間很短，為1/3峰值持續期，其損壞程度仍很嚴重。

此外閃光燈光譜中的紅外線具有加熱作用，是造成白色的紙質文物變黃、染色絲綢褪色的主要原因，也是對絲纖維產生破壞作用的罪魁禍首。因此，在觀看書畫、絲織品、木質等有機質文物的時候，請勿拍照。

2 光輻射對文物保護環境的影響

光是一種能引起視覺感應的電視波，根據光源不同，可分為自然光和人工光兩種。在博物館，盡管光對于人們研究、參觀是必不可少的，但對于文物保存卻是有害的，其中以紫外線的威脅最大。而光學輻射是輻射的重要組成部分，也是與文物接觸最密切的輻射波段。光學輻射的直接危害是指紫外線、可見光、紅外光輻射對文物的材質，主要是對文物表面和色澤造成的傷害。

2.1 紫外線輻射

光是一種電磁波，波長小于 400nm 的光稱為紫外光。日光中有大量紫外光，經過大氣層中臭氧吸收后，照射到地面的紫外線約占地球表面日光的5%，而白熾燈中的紫外線通常為輸入能的0.1%[7]。

紫外線是引起光化學反應最主要的光學輻射，由紫外線照射而引發的各種物質的光化反應主要是針對有機物而言。當有機質文物受到紫外線輻射時，其分子鏈被打斷，在潮濕環境中紫外線還可分解空氣中的氧，使其成為游離態，引起一些系列光氧化反應。其結果是造成文物材料分子結構的變化，例如分子間構型的變化從而產生交聯、分子量變小等。同時，還有表現在物理方面的變化: 一是外觀上的變化，如失去光澤、變色 (泛黃) 、褪色、出現斑點、龜裂、形變等；二是機械性能的改變，主要是強度、耐折度等性能的下降；三是物理性質的變化，例如吸濕性、透光性等可能發生程度不同的改變[8]。

2.2 可見光輻射

雖然紫外線對文物的外觀、色澤以及物理機械性能危害較大，但紫外線的含量畢竟很少，與紫外線相比，可見光的能量雖然較低，但由于含量多其能量大大超過紫外光，可見光對文物的破壞同樣值得重視。

光的能量與波長有著直接的關系，通常波長愈短其能量愈高。可見光的照射都對文物的染料分子具有破壞作用。當染料分子受到照射時，它的結構就會發生變化，甚至造成雙鍵斷裂，使整個分子分解，導致紡織品上的顏色發生改變。所以對于那些對光非常敏感的染料、顏料，雖然保護其免收紫外光輻射是及其重要的，但更要考慮可見光輻射對其的影響[9]。而且可見光是光源中的主要部分，可見光對文物的作用時間長，光熱老化的破壞作用存在累積效應，因此可見光也應該控制在一個合理的水平上。

2.3 紅外線輻射

通常將波長比可見光輻射波長長的光學輻射稱之為紅外輻射。紅外的能量較低，一般不能誘導光化學反應，其主要危害在于紅外的熱輻射作用導致文物局部溫度的升高，加速某些光化學的反應速度。由于大多數文物表面不透光，所以光的主要作用是使表面變質[10]，往往會引起石質文物表面的酥化、變形等。而對于很多文物（例如石質文物來說），其表面是最具文物價值的珍貴記錄[11]。為保護文物這一人類共同的財富，博物館照明設計時應較好的控制紅外輻射。

此外紅外線的加熱作用，會導致被照文物表面及內部溫度快速上升，引起相對濕度的變化，可能會造成文物展品出現翹曲、龜裂等現象。

3 相關防護措施

文物是一個民族的文化的象征，有效保護、合理利用文物，不僅有利于繼承和弘揚民族優秀傳統文化，激發廣大人民群眾的民族自豪感，而且對于推動科學技術以及當地經濟的發展，都具有重要的意義。因此保護文物免受保存環境的影響顯得尤為重要。

3.1 基于電子器件及人為因素影響的防護措施

首先，文物保存的電子元器件儲存柜要減小電磁輻射，其本身的電磁輻射值要符合國際IEC62233的標準，文物展柜的玻璃可以采用具有吸波效果的電磁屏蔽玻璃，也可以鋪設金屬絲網以防止電磁輻射對文物造成的損傷。

其次，在文物展館內盡量少用電子產品，以減少輻射。在館內應禁止游客接打電話，可以降低電磁輻射對文物造成傷害的積累效應。

最后，對光照十分敏感而脆弱的文物，不得使用閃光燈拍照，可以在暗室內以弱燈光照明，延長曝光時間進行拍照。即使是對光不敏感的文物，拍照時閃光間隔時間也應該盡量延長，避免頻繁拍照。

3.2 避免光輻射對文物造成影響的有效措施

前文已經介紹光對所有有機材料文物具有破壞作用，引起文物表面變質并加速這種變質反應。光對文物的危害主要表現在會使書畫、古籍等紙質文物及絲絹文物酥化、變色，也會使陶瓷、壁畫等文物的色澤淡去等等。因此防光、避光是文物保護的有效措施。但文物作為人類歷史文化的見證，又不可避免地要進行各種展出活動，處理好保護文物與利用文物之間的矛盾關系是解決光輻射造成的影響的關鍵所在。

在保護文物的前提下，參展文物要令游客看得清楚、看得舒適，首先要進行光源的選擇。由于自然光中紫外線的含量較大，所以博物館內盡量選擇方便控制的人工光源。對于不同材質、不同特性、不同年代的文物，應做不同的光照調整，以達到或真正起到保護好文物的作用和實效。在滿足游客正常觀賞文物的同時，盡量降低展品的照度，根據《博物館照明設計規范》，陳列室展品內對光特別敏感、中等敏感以及不敏感的文物展品所規定的陳列照明水平分別為50lx，150lx，300lx[12]。此外，在照度確定的前提下，減少光照時間可以有效保護文物。博物館藏品庫房可以只有在工作需要時照明，展廳只有在開放時照明，當游客較少時，在沒有游客參觀的區域可降低光源照度。

光線垂直照射對文物的危害最大。使用光源照射文物時，應選取≥45度角入射，這樣既有利于文物的保護，又有利于游客觀看，而且偏光觀賞文物還能保證展品的顏色不失真[2]。

結論

文物具有著豐富的歷史價值、社會價值和藝術價值，體現著中華民族悠久的歷史和燦爛的文化。本文分析了電磁輻射對文物的破壞機理以及常見典型電子器件對文物造成的傷害，并且闡述了針對電磁輻射造成傷害的有效防護措施，在有效保護和合理利用文物方面開辟了新的思路。

參考文獻

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第9篇：化學反應工程發展史范文

[關鍵詞]高分子化學、教學實踐、教學體會

中圖分類號：O63-4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）21-0235-01

近年來，隨著科學技術的不斷進步和發展，高分子科學與物理、工程、材料、生物、醫藥以及信息等眾多學科知識相互滲透、相互交叉，密不可分。作為高分子材料專業的基礎專業課的高分子化學課程，與無機化學、有機化學、物理化學和分析化學并稱為“五大化學”，已經被大多數理工科、師范類高校作為化學相關專業學生的必修課或是選修課。它以有機合成為基礎，與化工原理、數學等學科緊密聯系，其中包含了諸多的概念、反應推理，內容多，抽象難懂、學習難度大，同學們普遍反映較為枯燥，因此如何上好高分子化學這門課，提高同學們的學習興趣，產生強烈的求知欲，變被動學習為主動學習，是我們教師在課程教學過程中面臨的首要問題。針對以上問題，作者經過幾年的教學實踐、積累和探索，調動了學生的學習積極性，有效的提高了《高分子化學》課程的教學質量，取得了較好的教學效果。

一、注重緒論課的教學

第一堂課通常是老師簡單的介紹本課程需要學習的內容以及一些要求后，就迫不及待的開始講授教學內容，而作為一名講授高分子化學課的主講教師，發現高分子化學緒論課對于調動學生學習的積極性和主動性具有非常好的效果，能極大的激發學生學習本課程的興趣。由于同學們對諾貝爾獎都具有極大的興趣，首先，以專題形式介紹獲得諾貝爾獎的高分子科學家的學術貢獻，學習高分子學科的發展史，從而認識科學和科技的進步和發展，從1920年德國Staudinger發表了“ 論聚合 ”的論文，高分子概念的確立；50年代Zigeler和Natta發明配位聚合催化劑，解決了丙烯難以聚合的問題，使石油裂解產物得到充分利用，對化工業的貢獻巨大；80年代麥克德爾米德發明導電高分子，直到現在功能高分子得到大力發展。同時，通過舉例介紹高分子科學在工業、農業、國防、航空航天、能源、環境、建筑、生物醫藥以及日常生活中的廣泛應用，讓學生充分認識到高分子與我們的生活和國民經濟的密切關系。如應用可降解的聚乳酸作為手術縫合線，可進行自降解吸收而不必進行拆線；應用在航空航天及國防上的各種特種高分子材料，以及現在我們日用的食品保險膜、塑料袋，所穿的衣服材質滌綸、尼龍和聚酯纖維等全都是高分子材料。使學生清楚的認識到高分子材料與人民的生活、工業生產都是息息相關，從而認識到高分子化學的重要性，極大的激發了學生的學習興趣。

二、優化教學課程內容

高分子化學是以聚合反應和聚合物化學反應的機理和動力學為主線，主要包括高分子的基本概念、聚合物分類、逐步聚合、自由基聚合以及離子聚合方法等主要內容。在教學中，由于課時以及一些客觀原因，不可能對全部的內容進行詳細的講解，因此需對高分子化學的課程內容進行調整、重組和優化，更好的完善教學內容體系。首先，保證基本原理、基本概念的講解，其中，對傳統經典的高分子理論即：高分子的基本概念、逐步聚合、自由基聚合以及自由基共聚進行重點講解。例如，在講授自由基聚合的時候，需重點講授聚合機理和熱力學、聚合速率及動力學和聚合度及其分布等內容，其中的阻聚、緩聚等內容作簡單介紹就可。同時在授課過程中不拘泥于教材內容的排序，注重對各知識點進行重組和精煉，兼顧高分子化學最新的科技進展，適當增加最新的研究成果和研究熱點的教學比例：如活性自由基聚合、ATRP聚合、RAFT聚合、生物醫用高分子、超支化高分子、自組裝高分子等內容的講解，開闊學生的知識視野，從而提高學生的學習興趣和主觀能動性；做到重點突出，主次分明，在有限的學時分配中提高教學效率，改善教學效果。

三、教學方式的多樣化

高分子化學有“ 五多” 的特點： 內容多、概念多、頭緒多、關系多、數學推導多。由于高分子化學很多抽象的概念和理論，如果都是采取以老師在臺上從頭講到尾的“填鴨”式教學方式，學生聽課感覺枯燥，憑空想像難以理解。因而在講課方式上采取形式的多樣化來激發學生的學習興趣：一、運用多媒體中圖片、文字、聲音和動畫等方式來輔助教學，使一些抽象難以理解的概念形象、直觀，生動、具體化，讓學生易于理解和學習，從而提高教學效果；二、有意識地運用互動式教學，避免照本宣科，像有些認知性的章節采取讓學生分成小組，課下一起準備PPT，課上讓小組派代表來講課；講解公式推導的時候，讓學生參與進來，和老師一起推導演算；激發學生參與教學的積極性，拉近老師與學生的距離，活躍課堂氣氛，激發學生學習的興趣，提高高分子化學的教學質量；除此之外，邀請本校從事高分子方向研究的老師來給學生就高分子科研的最新進展與動態做專題報告；三、以信息技術的迅猛發展為代表的網絡時代已經來臨，因此互連網技術在教學中的積極運用有著非比尋常的意義。因此，教師可以充分利用互聯網工具，將電子教案、教學課件在校內的教學論壇上，通過高度的資源共享，讓學生能隨時查閱學習，發揮網絡輔助教學快捷的優點。與此同時，授課教師將自己的電子郵件和QQ號公布給學生，當學生學習上碰到問題和困難時能及時快捷的與教師進行溝通交流，從而促進教學效果，調動學生學習的主動性和積極性。

四、教師自身專業知識水平的提高

作為一名主講教師，在這科技進步日新月異的時代，一個老師要想使自己的專業知識不陳腐，能跟上科技的腳步，在課堂上能多給學生傳授一些關于本專業的前沿知識和最新進展，激發學生的學習興趣，自身的專業知識層次水平不斷提升對于保證上課的質量是至關重要的。因而主講教師可以從下面幾個方面提高自己： 首先在上課之后需要多讀專業文獻，跟蹤最新科研進展，把一些研究熱點和前沿介紹給學生，利用學生對科研前沿的興趣和熱情來促進教學。同時，將本學院老師的科研研究工作或自身科研研究內容和最新進展與課程內容有機結合，如講授聚合方法的時候，本人就自己的研究方向 “應用ATRP或RAFT可控聚合方法，合成一系列分子量可控的用于癌癥治療的功能性生物醫用高分子材料” 拿到課堂上和學生討論，進一步加強學生對 “活性可控高分子聚合“的理解，激發學生學習的積極性和科研熱情；第二，教師同時需要多參加以促進科學發展、學術交流、課題研究等學術性話題為主題的學術會議；如每兩年一度的高分子年會，了解高分子各領域的最新的研究動態，開闊眼界；并且現在每屆高分子年會都有”關于高分子教育與學科發展的分會”主題，做報告的是高分子界的一些大牛和大家，對啟發我們的教學和研究有非常大的幫助；除此之外，我們還需要多聽一些名家名師的講課，學習名家名師的講課方法，找出差距，提高自身的教學水平。

作為一名在一線教學的任課教師，面對一群頭腦活躍、求知率強、渴望新鮮事物的年輕大學生，我們在教學上需要不斷的學習進步，推陳出新，激發學生的學習興趣，培養學生的創新意識和創新能力，為培養優秀的創新人才不懈努力。

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