溶解性化学需氧量（共9篇）
溶解性化学需氧量 篇1
常见酸碱盐的溶解性表在我们中学化学教材每一册的附录中都有, 它与元素周期表、金属活动顺序表一起称为中学化学中的三大工具表, 它对于中学化学教学和学生学习化学起着很大的作用。但如何才能记住它, 又如何将它运用到中学化学的教学和学习之中呢
总体来看, 对于中学化学中有关常见酸碱盐的溶解性表的认识和应用经历了一个循序渐进的过程, 整个过程包括:初步接触识记, 初步应用, 加深记忆, 扩大应用, 全面理解几个过程。
最开始接触它是在初中化学酸碱盐部分的学习中。往往需要判断常见的酸碱盐之间复分解反应能否发生, 例如:下列复分解反应能否发生, 不能反应的说明理由。
以上反应涉及到酸与碱的反应、酸与盐的反应, 碱与盐的反应和盐与盐的反应几类, 这些反应不一定都能进行。这几类反应都属于复分解反应, 在初中教材中指出, 酸碱盐之间发生复分解反应的条件:生成物中必须有沉淀析出或有气体放出或有水生成, 复分解反应才能发生, 否则就不能发生。当然, 除此之外, 对具体反应物来说还应具备一些条件。即:酸跟碱、酸跟盐反应时, 反应物必须有一种是可溶物;碱跟盐、盐跟盐反应时, 反应物必须都溶于水, 而生成物中至少要有一种是沉淀复分解反应才可能发生。这就要求学生了解常见的酸、碱、盐的溶解性, 特别是盐的溶解性, 这就体现出常见酸、碱、盐的溶解性表的重要性了。在新教材中, 复分解反应仍是重要内容, 要掌握它并正确书写化学方程式, 必须记住反应的规律, 注意发生反应的条件, 所以也必须记住常见酸、碱、盐的溶解性。当我们记住了常见酸、碱、盐的溶解性, 就可以对以上习题进行判断, 其中的 (3) (4) (6) (7) 就不能发生。
如何才能才能记住这个常见酸碱盐的溶解性表呢?许多老师都有自己的方法, 总体来看, 一般都是先分析整个表, 重点记忆其中盐的溶解性, 按盐的类别, 先找出全部溶解的盐类, 再对于溶解种类多的记不溶的, 溶解种类少的记溶解的, 尽可能地减少学生的记忆难度, 再编成顺口溜, 帮助学生记忆。常见的顺口溜有: (1) 全溶钾钠铵硝酸 (含以上离子的盐) , 氯 (化物) 银 (AgCl) 刘 (硫酸盐) 备 (BaSO4) 溶解难, 碳酸 (盐) 只溶钾钠铵。 (2) 酸一般都溶, 碱只记钾钠铵。钾钠铵盐水中溶, 硝酸盐入水无影踪。盐酸盐除去AgCl。硫酸盐除去BaSO4, 碳酸盐只记钾钠铵。 (3) 钾钠铵盐水中溶, 硝盐入水无影踪, 难溶硫酸铅和钡, 还有氯化银亚汞, 至于磷酸碳酸盐, 绝大多数水不溶, 碳镁 (碳酸镁) 硫钙 (硫酸钙) 与硫银 (硫酸银) , 微微溶入清水中。 (4) 钾、钠、铵盐、硝酸盐, 都可溶解水中间。盐酸盐不溶银、亚汞, 硫酸盐不溶钡和铅, 碳酸盐只溶钾、钠、铵。碱是除铵钾钠钡钙其他不溶 (5) 钾钠胺盐均可溶, 硝盐遇水影无踪。硫盐不溶铅和钡, 氯盐难溶银亚汞。钾钠钡碱水中溶, 钙碱微溶于水中。碳酸盐中沉淀多。当然, 这阶段更多时候是看物质溶与不溶, 而不太区分微溶, 更没分析有的物质为什么在水中不存在。
再次涉及到常见酸碱盐的溶解性表是在高一有关于离子反应和离子方程式的书写部分。关于离子方程式的书写许多学生容易在“拆”这个步骤上出错, 究尽哪些物质要拆成离子的形式, 哪些又要写成化学式, 许多学生容易混淆不清。
例如:下列反应的离子方程式, 正确的是 ()
A、氢氧化铁和盐酸H++OH-=H2O
B、锌和盐酸2H+=H2
C、稀硫酸和氢氧化钡H++OH-=H2O
C、三氧化硫与烧碱溶液SO3+2NaOH=2Na++SO42-+H2O
拆写是否正确:一般根据为“两强”物质在书写离子方程式的时候要拆成离子形式。“两强”物质是指为强电解质和强溶解性的物质。对于我们常见的盐一般都是强电解质, 所以在离子方程式中只能把强酸、强碱、易溶盐这些强电解质拆写成离子形式 (须记住溶解性表中常见的难溶和易溶物质) 。上题中除了B不对外, A、C也不对, A是忽视了氢氧化铁是不溶性物质而将其拆开, C是没有记往硫酸钡是不溶物, 生成的有沉淀。
所以一般出现问题就是对物质的溶解性记忆不清楚。因此, 这阶段我们就要加强对常见酸碱盐的溶解性表的记忆。
另外, 这时候我们还得对表中的微溶物质加强记忆, 当然, 这种记忆是建立在初中对常见酸碱盐溶解性表的记忆的基础上, 也就只氢氧化钙、硫酸钙、硫酸银、碳酸镁这几种, 记忆难度也不大。对于这些微溶物, 如Ca (OH) 2、CaSO4这些物质在离子方程式是拆成离子还是仍然写化学式呢?我认为主要要看它们的存在形式, 完全以自由离子形式存在的就应拆成离子, 若以固体形式存在时应写化学式, 如:澄清的石灰水时应拆成离子, 而石灰乳、石灰浆, 或生成Ca (OH) 2较多时就应该当成不溶物处理, 写成化学式。所以在生成物中有微溶物析出时, 微溶物用化学式表示。如Na2S04溶液中加入AgNO3溶液, 2Ag++SO42-=Ag2SO4↓;当反应物里有微溶物处于溶液状态 (稀溶液) , 应写成离子的形式。如CO2气体通人澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O;当反应物里有微溶物处于悬浊液或固态时, 应写成化学式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液:Ca (OH) 2+CO32-=CaCO3↓+H2O。
当然记住常见酸碱盐的溶解性表还有助于判断某些离子反应能否进行, 其典型题型就是判断溶液中离子能否共存。在高三关于离子反应的实质时指出, 溶液中的离子反应能否进行可以看反应是否有利于离子浓度降低, 这在初中根据是否生成水、气体、沉淀进行判断的基础上就有所拓展, 所以能发生离子反应的复分解反应类型不但有可溶性物质生成不溶性物质, 也可能是微溶性物质生成难溶性物质, 这在判断离子共存应常常考虑的。比如:2008年高考理综重庆卷化学中第9题:
下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
A、在pH=1的溶液中:NH4+、K+、ClO-、Cl-
B、有SO2-4存在的溶液中:Na+、Mg2+、Ca2+、I-
C、有NO-3存在的强酸性溶液中:NH4+、Ba2+、Fe2+Br-
D、在c (H+) =1.0×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、S2+、AlO2-、SO2+3
由于一些学生没有记住CaSO4是微溶物质, SO42-和Ca2+是不能大量存在于溶液中的而选择了B而痛失6分, 非常可惜。
另外还涉及到常见酸碱盐的溶解性表的是在讲盐类的水角中有关双水解知识时, 我们就可以让学生打开附录, 看到常见酸碱盐的溶解性表, 分析为什么在Al2 (CO3) 3、Fe2 (CO3) 3处打上了“—”, 是因为Al23+与CO32-在水溶液中要发生双水解, 生成了Al (OH) 3和CO2, 这样就使学生对溶解性表的理解加深, 使掌握的知识更加完善。该表中不但反映出物质的溶解性, 也体现出一些物质的挥发性, 比如:盐酸、硝酸、碳酸、氨水都是易挥发的。
总之, 常见酸碱盐的溶解性表是中学化学教学和学习中的一张十分重要的工具表, 在中学阶段, 我们应当好好记住它, 同时充分发挥它的用途, 用好它, 让它为中学化学的教学与学习服好务。
溶解性化学需氧量 篇2
第一课时：影响物质溶解性的因素
知识与技能：
1、会用实验探究方法确定影响物质溶解性的三个因素——溶质、溶剂的本身性质和温度。
2、通过探究实验了解饱和溶液与不饱和溶液的概念并掌握饱和溶液与不饱和溶液相互转化的方法。
3、通过实验探究培养学生解决问题的能力，更突出的培养学生在实验基础上的分析能力和思维能力。
过程与方法：
1、通过探究与讨论，发展同学合作学习，勇于实践的科学精神。
学习重点：
a) 知道影响物质溶解性的因素。
b) 建立溶解性、饱和饱和不饱和溶液的概念。
c) 知道饱和溶液和不饱和溶液相互转化的方法。
教学过程：
i. 究实验1：物质的.溶解性与哪些因素有关
1、设置问题：物质的溶解性与哪能些因素有关?
2、提出探究任务：物质的溶解性与溶质、溶剂的性质和环境的温度有关。(学生若有其它想法也能一起提出，通过实验讨论解决问题)
3、指导学生探究实验：分组实验
4、归纳总结：
(1) 不同的物质在同一溶剂中溶解性不同。
(2) 同一种物质在不同溶剂中溶解能力不同。
(3) 同一种物质央同一溶剂中的溶解能力与温度有关。
5、引导应用：毛料衣服干洗原理等。
ii. 探究实验2：饱和溶液和不饱和溶液概念的确立及相互转化
1、设置问题：
(1) 一定温度下，一定量溶剂中是否能无限制溶解物质?
(2) 怎么样可以实现饱和溶液和不饱和溶液相互转化?
2、提出探究任务：溶液的饱和与不饱和与溶液的温度及其溶剂量有关。
金属铝的溶解性实验研究 篇3
实验表明,铝在强碱溶液(例Na OH)中的反应活性比在同一浓度强酸溶液(例H2SO4)中的大,铝在与低浓度强碱(例低于1mol·L-1Na OH溶液)或与稀硫酸(低于4.5mol·L-1)在室温条件下自然反应的速度较慢。而反应速度对于工业生产、科学研究、教学实验等具有很重要的意义。本研究针对提高金属铝的溶解性开展研究。
1 研究思路
利用金属铝的化学活泼性及金属“腐蚀电池”原理,通过搅拌、加热、加“催化剂”等措施提高金属铝的溶解能力。本研究所用“催化剂”主要是某些金属的盐溶液。
2 实验研究
2.1 实验仪器、药品和材料
仪器:托盘天平,单盘电子天平(ES-103HA100g×0.001g),78-1型磁力加热搅拌器,250mL烧杯,表面皿。
药品:Al屑,Na OH(S),H2SO4(4.5mol·L-1),FeCl3等溶液(均为0.1mol·L-1)。
2.2 实验研究方案
在250mL烧杯中,加入一定量、一定浓度的Na OH溶液或H2SO4溶液,再称取一定量的铝屑(试剂规格:化学纯)加入到上述溶液中,并放入磁搅拌子,盖上表面皿(凹面向下),用磁力加热搅拌器搅拌,必要时用磁力搅拌器加热。
为加快铝屑的溶解速度,采用滴加少量金属盐溶液(浓度为0.1mol·L-1,每滴溶液体积约为0.04mL左右),让铝屑与盐的金属离子通过置换反应生成单质金属,新生的单质金属附着在铝屑上,并在碱性介质或酸性介质中形成金属腐蚀电池而加速铝的溶解。
反应一段时间后,用倾斜法将未反应的铝屑从溶液中分离出来,并用少量水将铝冲洗干净,烘干或凉干后称量其质量。
2.3 铝屑溶解性实验
为了研究铝的溶解性能,进行了“碱性条件下搅拌加热对铝溶解量的影响”、“碱性条件下不同催化剂对铝溶解量的影响”、“酸性条件下不同催化剂对铝溶解量的影响”、“碱性条件下Fe Cl3催化剂的加入量对铝溶解量的影响”、“酸性条件下Hg Cl2催化剂的加入量对铝溶解量的影响”等实验,其结果见表1-5。
实验中,由于铝与酸反应的速度较慢,铝与酸反应的时间设计为60分钟,铝与碱的反应时间设计为30分钟;加热采用搅拌器间歇性加热,溶液反应温度控制在100℃以内,并保持平行实验时温度控制操作基本一致,当加热时溶液体积明显减少,适当补充一定量的去离子水。
3 实验研究结果与讨论
实验表明,铝的溶解量与溶液中酸或碱的浓度、溶液的反应温度、实验反应时间、所加催化剂种类及量等有关。采用搅拌、加热、延长反应时间、滴加适量的三氯化铁等溶液可提高铝的溶解量。
1、在碱性条件下,SnCl2、Fe Cl3、Hg Cl2等盐的加入可较大程度的提高金属铝的溶解能力。
2、在酸性条件下,Fe Cl3、Hg Cl2等盐的加入可在很大程度上提高金属铝的溶解能力。其中,HgCl2加入可使铝的溶解能力提高4倍多,Hg Cl2的加入则使铝的溶解能力提高15倍多。
3、作为“催化剂”使用的金属盐溶液的加入量不能太多,否则,会因所生成的金属太多而将铝片全部覆盖而阻碍铝的溶解。本实验中以滴加0.1mol·L-1的金属盐溶液5滴左右为佳。
4、Fe Cl3等盐对铝溶解的催化作用与腐蚀电池的形成有关,而Hg Cl2对铝溶解能力的大幅提高与“铝汞齐”的生成有关。
5、采用Fe Cl3、Hg Cl2等盐溶液进行铝的溶解“催化”思路可为硫酸铝钾生产工艺的改进提供参考。
6、本研究的成果可对学生的“硫酸铝钾制备”教学实验[1,2]进行“减量化”设计和相应的实验改进,通过“减量化”设计和实验改进不仅可降低实验成本,还可降低实验初期反应的激烈程度并缩短实验时间。实验改进可体现了环保理念,同时也增加了实验的安全性。
参考文献
[1]周其镇,方国女,樊行雪编.大学基础化学实验.北京:化学工业出版社,2000:152.
初中化学《溶解度》说课稿 篇4
本节课是九年级下册第七章溶液第2节《物质溶解的量》的第二课时，包括固体溶解度、溶解度曲线、气体溶解度及其影响因素。
1、教材的地位和作用
作为不可缺少的身边的化学物质，溶液是同学们经常接触的一类成分比较复杂的化学物质，也是同学们比较熟悉的一类分散体系。在上册化学就经常遇到澄清石灰水、稀硫酸、稀盐酸等。学生虽然熟悉溶液和溶解现象，但缺乏深入的了解，也没有从化学角度去研究。本节课的教学将引领学生对物质溶解的认识开始了从“质”到“量”的过渡，也为下一章酸、碱、盐的教学构建了理论铺垫，所以本课内容不仅是本章的一个重点，也是整个中学化学的教学重点之一。
2、教学目标
义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素质为主旨，激发学生学习化学的兴趣、培养学生分析问题、解决问题的能力。本节课是学生进行讨论交流的很好素材，用讨论交流的方法去认识溶解度，享受互助的乐趣，来达到培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于实践的精神。
3、本节课的重、难点
教学重点：固体溶解度的涵义、溶解度曲线、气体溶解度及其影响因素。
教学难点：固体溶解度概念的建立、理解;固体溶解度曲线的含义及应用;气体溶解度的影响因素。
二、说教法
授课采用设疑、分组讨论、启发、讲授、归纳、多媒体等教学方法。在“老师为主导，学生为主体”的前提下，在教学的过程中，采用学生分组讨论的教学方法，培养了学生分析问题、解决问题的能力，增强感性认识，把教与学统一起来。同时在教学中不断地设疑，提问，锻炼学生的思维逻辑能力，创设有利于学生学习的情景。以讨论交流的方法来理解溶解度，提高学生分析推理能力。此外，其他各种教法在教学过程中将得到充分的体现。
三、学法指导
在“老师为主导，学生为主体”的思想指导下，引导学生学习，要让学生明白：
1、在理解溶解度时，只有在一定的温度下、100g溶剂、达到饱和状态才能确定溶解度。
2、某些物质溶解度受温度影响的情况
3、溶解度曲线所表示的关系
4、影响气体溶解度的因素
四、教学设计
依照教材的安排和特点，根据以“溶解度的涵义→溶解度与溶解性的关系→溶解度曲线及其应用→气体溶解度及其影响因素”为知识线索，我安排了以下几个教学环节。
1、复习引入
复习：饱和溶液与不饱和溶液及其相互转化关系
引入：在日常生活中，我们经常会冲一些溶液，例如糖水、盐水、葡萄糖等，那大家有没有想过，到底是糖溶得多点?还是盐溶得多点?如何进行比较?这样设置问题让学生感觉惊愕、意想不到，就会积极的思考由此产生了学习动机。
2、分组讨论
学生分组讨论、交流，根据各自经验和知识不同，得出比较条件。
3、练习巩固
通过练习巩固新知识，有利于学生理解溶解度的概念。
4、分析比较
通过阅读课文，了解溶解度与溶解性的关系，再通过比较两种物质的溶解度得出，同一温度下，不同物质的溶解度不同，由此引出不同温度下，同一物质的溶解度不同。
5、读图分析
通过溶解度曲线图使学生更加直观的认识温度对溶解度的影响，再对溶解度曲线进行分析了解溶解度曲线所表示的关系。
6、迁移与应用
通过设计一些练习使学生真正会利用溶解度曲线。
7、自学
列出自学提纲，让学生自学，再利用分析一些生活中的常见现象加以巩固所学知识，以此培养学生的自学能力。
课堂小结
师生共同小结本节课的内容，交流收获，体验成功，学生通过本节内容的学习，总结自己的收获。
8、布置作业
溶解性化学需氧量 篇5
一、二氧化碳溶解性性质教学设计思路
1. 探究前进行必要的知识和技能准备。
(1）教师。
在探究性实验教学中，教师首先精心选择具有典型意义的课题，选题要根据学生的认识发展规律、心理发展顺序和实验教学特点，从学生已有知识经验出发，由易到难逐渐扩展和深入。
本课教学背景：学生在上次课中已了解了实验室中制取二氧化碳的反应原理及装置。初步了解了二氧化碳的物理性质。
(2）学生。
在实验前一周让学生收集一次性注射器、青霉素小瓶、一次性输液器、软质塑料瓶等若干。
(3）设计意图。
充分调动学生的积极性，激发化学学习的兴趣，对本课给予期待。
2. 精心设疑，明确探究目标。
(1）教师。
在实验教学中，教师要精心设疑，有了问题才能引起学生思考、猜想、探究、寻找解决问题的方法。问题要有一定难度，但不能超出中学教学目标，使学生凭已知去探究未知，利用已知去解除疑惑。本课设疑：同学们天天喝饮料，常识告诉我们在饮料中压入了二氧化碳，这说明了什么呢?为什么一些饮料商标上写碳酸饮料而不写二氧化碳饮料，这又说明了什么呢?明确探究目标：二氧化碳是否溶解于水，能否发生化学反应?
(2）学生。
学生生疑。在他们的意识中创设探究问题的情境，进而导出本节课的探究问题，使学生在明确探究方向中激励创新动机。
3. 猜想与假设
(1）教师。
组织学生分组讨论。应有充分的估计，并事先想好引导对策。
(2）学生。
相互讨论。探究过程中学生需要学会准确地与他人交流，向别人解释自己的想法，倾听另人的想法，善待批评审视自己的观点，获得更正确的认识，学会相互接纳、赞赏、分享、互助等。
4. 设计实验方案
(1）教师。
为学生作适当的指导;为其准备必要的仪器和药品;共同选择恰当的活动形式。
(2）学生。
学生个个跃跃欲试，大胆思维、讨论比划、尝试，力图设计多组装置，力求自己设计的装置有所创新。现实录课堂上讨论探究出的比较有创意的几组方案。
5. 实施实验方案
(1）教师。
在实验前启发学生多方面想问题，让学生独立进行思考，引导学生对实验多问为什么、是什么、怎么办，养成独立实验的观念。在这一实验探究活动的过程中，最关键的一点是要提醒学生怎样验证二氧化碳是否和水发生了化学反应。
(2）学生。
根据所设计的实验方案进行实验。在实验过程中，学生注意观察现象。
a组：左边注射器装有6ml水(滴加几滴石蕊指示剂)，右边注射器充有5ml二氧化碳气体，中间用输液器连接。慢慢来回推动注射器，最后可见二氧化碳气体溶于水中，水溶液变红。
b组：注射器中充有6ml二氧化碳气体，下方玻璃小药瓶中装满水(滴加几滴石蕊指示剂)。先拉动注射器，再慢慢推动注射器，反复数次，最后可见二氧化碳气体溶于水中，水溶液变红。
c组：上方20ml注射器中充有二氧化碳气体，注射器头用胶帽密封，下方5ml注射器连接在活塞上里面装满水(滴加几滴石蕊指示剂)。轻推下方注射器，将水注入上方注射器中，会有喷泉现象发生，最后看到上方注射器中水溶液为红色。
d组：仪器为教师事先制作的多用实验管。20ml注射器中注入2ml澄清石灰水溶液，上方5ml注射器中先加入2—3粒大理石，小孔上下方各贴一小条湿润的蓝色石蕊试纸，再用注射器注入1ml稀盐酸。产生的二氧化碳气体先使下方试纸变红，然后是上方试纸，最后澄清石灰水变浑浊。
e组：软质塑料瓶中充满二氧化碳气体，向其中倒入约三分之一体积水(滴加几滴石蕊指示剂)，盖上瓶盖。塑料瓶变瘪，瓶中溶液呈红色。
6. 交流评价
(1）教师。
组织学生讨论，交流在实验中的不同见解，哪怕是一知半解，都可能是学生在实验中的真正所得，从而达到在交流中增长知识和能力。
(2）学生。
通过交流方案，分析实验结果，自评设计方案的优缺点。(教师给予适当指导)之后，学生再实验、再交流。最后，师生共同确定一两个较好的设计方案，全体师生共同演示。
7. 归纳结论
(1）教师。
引导学生归纳总结，最后选出优秀的设计方案。
(2）学生。
有效地表达自己的观点，以使他人采纳自己的主张，他们也可以学习如何倾听他人的见解，借鉴他人的观点以提高自己的认识。
二、教学效果与反思
难溶性药物溶解度的提高方法 篇6
1 调节p H值
调节溶液p H值而增加可解离的 (弱) 酸性或 (弱) 碱性药物的解离度是一种简单有效的常用增溶方法之一。对于弱酸性药物常用碱或有机胺与之成盐, 如氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、乙二胺、三乙醇胺等;对于弱碱性药物常用无机酸或有机酸等与之成盐, 如盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、枸橼酸、洒石酸、抗坏血酸等。同一种弱酸性或弱碱性药物用不同碱或酸成盐, 其溶解度有很大的差别, 增加溶解度的同时必须综合考虑其稳定性、毒性、刺激性。如可待因用磷酸成盐, 溶解度较大, 通常有机酸的钠盐或钾盐的溶解度较大, 如水杨酸钠、红霉素在中性和微弱碱性p H<8稳定, 粉针溶于注射用水, 再加入0.9%氯化钠中, 可顺利溶解, 否则成胶状物难溶[1]。
2 应用增溶剂
增溶系指在难溶性的药物水溶液中加入表面活性剂使其溶解度增加的方法。加入的表面活性剂称为增溶剂。增溶机制是表面活性剂形成胶束。胶束是由多个表面活性剂分子聚集而成, 其内部相当于液态的碳氢化合物, 根据相似相溶的原理, 非极性溶质较易溶于胶束内部烃核之中形成增溶现象, 选用增溶剂应注意以下原则:增溶剂的种类, 同系列的表面活性剂, 作增溶剂时碳链越长, 胶束烃核中心区容量越大, 增溶量越大, 表面活性剂的HLB值越大, 增溶效率越高, HLB值一般介于15~18。确定增溶剂的用量, 通过增溶相图确定。增溶剂的毒副作用, 注意其毒性、刺激性、溶血等反应。增溶剂的使用方法, 先将增溶剂与增溶质混合, 必要时加入少量水, 最好是完全溶解后, 再与其他附加剂混合, 使增溶量增加, 若将增溶剂先溶于水再加增溶质不能达到预期的效果, 例如用吐温80增溶棕榈酸维生素A, 将吐温80先溶于水, 再加入药物几乎不溶[2]。
当表面活性剂在水中达到一定浓度时将会自发形成胶束, 药物被包裹于其中使溶解度增加。自动形成亲水基向外, 疏水基向内的缔合体。溶液中胶团数量开始显著增加时, 达到临界胶团浓度时, 依据“相似者相容”原理, 即具有增溶作用。难溶于水的药物在水中的溶解度大大提高, 处于非极性区而与水分子的接触减少, 避免水解反应和氧化反应, 稳定性也提高。许多药物如挥发油, 脂溶性维生素, 生物碱等用此方法提高溶解度。
3 应用助溶剂
助溶系指在溶液中加入第3种物质以增加难溶性的药物溶解度方法。加入的第3种物质称助溶剂, 一般是低分子化合物。助溶的机至主要是药物和小分子物质形成水溶性络合物、复合物、缔合物等, 以增加药物在溶剂中溶解度的过程, 当加入的第3种物质为低分子化合物, 而不是胶体物质、表面活性剂。助溶剂有助溶作用, 是因其与难溶性药物能形成无机或有机分子络合物、有机分子配位物、螯合物、可溶性复盐或分子缔合物等复合物, 这些复合物在水中的溶解度大大增加, 碘极微溶解于水 (1∶2950) , 碘的溶解度小, 加入碘化钾使成可溶性络合物, 起到助溶作用, 加速碘的溶解, 且使碘稳定[3], 如复方碘溶液, 碘酊中加入碘化钾为助溶剂使之形成KI3, 增加碘在水中的溶解度, 并能使溶液稳定。
常用的助溶剂有三大类, 一类是某些有机酸及其钠盐, 如苯甲酸、水杨酸、枸橼酸及其钠盐、比如呋喃西林溶解度较小药液浓度低, 为了提高其溶解度, 加入苯甲酸钠, 溶解度大大提高[4]。另一类助溶剂是酰胺类或胺类化合物, 比如乌拉坦、尿素、烟酰胺、乙二胺、乙醇胺。助溶剂的加入会影响溶液剂的吸收、生理活性、毒性、刺激性及稳定性, 必须对该药的安全性、有效性和稳定性进行考察。
4 应用混溶剂
溶质可能在两种纯溶剂中均微溶, 但在特定比例的混合溶剂中溶解度却显著增加即为潜溶, 显著增加溶解度的复合溶剂为潜溶剂。药物在各种溶剂中的溶解度不同, 对于水难溶性药物, 向水中加入其它一种或几种与水互溶的溶液剂组成混合溶剂, 使药物溶解度增加。常用潜溶剂有乙醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇、山梨醇、二甲基亚砜等。选用时应注意溶剂对人体毒性、刺激、吸收、疗效等方面的影响。比如配制苯巴比妥溶液可选用下述5种潜溶剂;30%以上乙醇溶液;35%以上丙二醇溶液;25%丙二醇与5%乙醇的水溶液;25%甘油与15%乙醇的水溶液;50%甘油与5%乙醇的水溶液。潜溶剂不同于增溶剂和助溶剂, 它主要是使用混合溶媒, 根据不同的溶剂对药物分子的不同结构具有特殊亲和力的原理, 使药物在某一比例时达到最大溶解度。
5 制备水溶性前体药物
前体药物系将活性药物经过衍生化形成的药理惰性物质, 它在体内经酶反应或化学反应, 还原为活性药物而发挥其治疗作用。通过成酯, 成盐或进行分子结构修饰形成亲水性前体药物, 可增加难溶性
福建省莆田市第一医院 (351100) 药物的水溶性。前体药物在体内经过酶解或水解等作用转化为原药而发挥疗效。紫杉醇为难溶性抗肿瘤药物, 用氨基酸将其与聚乙二醇相连, 利用聚乙二醇的亲水性达到增加药物溶解度的目的。
6 制备包合物
液体制剂增加药物的溶解度, 制备难溶药物的包合物可以提高药物的溶解度, 液体制剂中制备包合物所选用的载体一般为羟丙基-ß-环糊精, 这是一种较新的包合剂, 在液体环境中, 包合物的增溶作用容易受到其他添加剂的影响, 利用多种增溶方法来增加药物的溶解度时, 对各种方法之间的相互影响进行考察。
固体制剂增加药物的溶解度, 包合物指将一种分子包藏在另一种分子空穴结构内而形成的具有独特形式的复合物即包合物, 包合物形成取决于两者的极性和立体结构, 相互之间不发生化学反应, 不存在离子键, 共价键或配位键等化学键的作用, 包合过程是物理过程而不是化学过程, β-环糊精为常用的包合材料。利用包合技术提高药物的溶解度时, 应对其可行性进行研究。
环糊精包合物增加药物的溶解度和溶出度, 不仅有利于溶液型制剂的制备, 提高口服制剂的生物利用度, 减少服药剂量, 改善经皮吸收作用, 吲哚美辛是一种良好的非甾体抗炎药, 具有解热镇痛及消炎作用, 但水中溶解度差, 胃肠道反应大, 经β-CYD包合后可改进溶出度及提高生物利用度[5]。
7 制备脂质体
脂质体系指采用类脂质双分子将药物包封于内而形成的超微型球状制剂, 世界上第一个静脉用脂质体于1990年上市, 两性霉素B脂质体, 原因两性霉B难溶[6]。脂质体有天然脂类化合物、有磷脂化合物, 脂质体对人体无毒性, 无免疫原性, 可生物降解, 它可以将脂溶性药物包裹在囊泡疏水基团的夹层中, 阻止药物颗粒间结合, 增加药物的溶解度。通过制备脂质体来提高其溶解度, 紫杉醇几乎不溶于水, 制备紫杉醇脂质体, 使紫杉醇溶解度增加。
8 制备微球或纳米粒
微球系指药物溶解或分散在载体中形成的微小骨架型球体。药物的溶解度和粒径的大小呈反比, 微球和毫微粒做为难溶药物的载体, 可使药物以足够小的颗粒包埋或溶解在微球及毫微粒内部, 也可吸附在其表面, 增大药物比表面积使其溶解度增加, 有关难溶性药物纳米粒的制备方法包括研磨法、高压乳匀法、微乳法[7]。增加难溶药物的溶解度, 使其生物利用度提高。对纳米混悬剂的研究文献报导很多, 载药量高, 制备工艺简单, 稳定性好, 发展前景广阔。
9 制备微型乳剂
微型乳剂是由油相、水相、表面活性剂及助表面活性剂在适当比例自发形成的一种液-液混合系统, 助表面活性剂通常为短链醇, 胺或其他两性化合物, O/W型微乳是水难溶性药物的良好载体, 它对药物的增溶既有表面活性剂的作用, 也具有内核油相的作用, 微乳制剂提高难溶性药物的溶解度, 促进大分子水溶性药物在人体的吸收, 提高药物在体内生物利用度, 微乳可以同时包容不同脂溶性的药物, 提高不稳定药物的稳定性。由于微乳的粒径小且均匀, 提高药物分散度, 微乳作为药用载体应用具有较大的潜力和广阔的前景。
1 0 改变药物的晶型
多晶型现象在有机药物中广泛存在, 晶型不同导致晶格能不同, 药物的熔点, 溶解速度和溶解度也不同。例如维生素B2三种晶型在水中的溶解度分别60、80、120mg/L。无定形无结晶结构无晶格能束缚, 自由能大, 所以溶解度比结晶型大。利用这一规律, 可以将药物转变为无定型状态以提高其溶解度。但无定型不稳定, 在制剂生产过程中要注意晶型转化而导致的溶解度下降。固体分散物具有抑晶性, 能使药物以无定型状态比较稳定, 是提高难溶性药物溶解度常用的方法。
1 1 制备固体分散物
固体分散物是将药物以分子、胶态、无定形、微晶、亚稳定或无定形等状态均匀的分散在某一固态载体物质中所形成的分散体系。其制备方法有熔融法、溶剂法、溶剂熔融法、研磨法、液相溶剂扩散法等, 具体方法应用根据药物的性质来确定。
固体分散物的增溶作用主要体现在两个方面:首先是增加药物的分散度, 药物在载体中以分子、胶态、微晶等状态高度分散, 粒子粒径极小, 药物具有较好的溶解度。其次载体对药物有抑晶性, 具有可润湿性, 高度分散性, 使药物固体分散物中以无定形或亚稳定型存在, 处于高能状态, 可以提高药物的溶解度和溶出度。固体分散体的溶出速率很大程度取决于所用载体的特性, 固体分散体的载体应:无致癌性、无毒, 不产生与药物治疗目的相反作用, 不与药物发生化学反应, 不影响主药的化学稳定性, 使药物处于最佳分散状态。用于固体分散物的材料很多, 水溶性材料包括聚乙二醇类、聚维酮类、表面活性剂类、有机酸类、糖类与醇类;难溶性材料包括纤维素类、聚丙烯酸脂类和脂质类;还有肠溶材料纤维衍生物。利用不同性质的载体可以使药物在高度分散状下, 达到不同的用药目的, 水溶性高分子载体增加难溶性药物的溶解度和溶出速率, 从而提高药物生物利用度。
1 2 讨论
在固体制剂中, 药物的溶解度和溶出度关系密切, 药物溶解度大, 崩解后颗粒周围液体能容纳的药物浓度大, 溶出速度就越快。药物溶解度小, 溶出速度就慢, 因此提高固体制剂中药物的溶解度对于提高药物的溶出度及其生物利用度有非常重要的意义。增加固体制剂药物的溶解度方法有包合、改变药物的晶型、制备固体分散物。在液体制剂中, 难溶性药物制备成液体制剂, 提高药物的溶解度, 使溶液中药物能够达到治疗时所需要的浓度, 避免在贮藏过程中析出沉淀, 保证用药的安全性和有效性, 在液体制剂中提高药物的溶解度方法有助溶、增溶、潜溶, 包合物、制备脂质体、制备微乳、制备纳米粒等, 根据药物的性质选择一种或几种方法来达到增溶目的。
经典方法使用混合溶剂, 加入增溶剂、助溶剂可以有效增加药物溶解度。新技术微球或毫微粒、脂质体、微晶等增加难溶性药物的溶解度。增加药物溶解方法很多, 根据难溶性药物的特点, 合理选择应用, 解决难溶性药物的溶解度提高生物利用度。
摘要：目的解决难溶药物溶解度问题。方法提高药物溶解度方法进行分析归纳。结果应用增溶剂、助溶剂、潜溶剂、包合、改变药物晶型, 制备固体分散物、脂质体、纳米粒、微球、微乳、水溶性前体, 调节溶液pH值等增加难溶性药物的溶解度。结论每种方法都各有长处, 综合利弊合理选择。
关键词：难溶性,药物,溶解度,增溶
参考文献
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溶解性化学需氧量 篇7
土壤呼吸是指土壤产生和向大气释放CO2的过程, 所以土壤呼吸发生的任何变化都将进一步影响到全球的碳循环。秸秆还田是我国普遍推行的秸秆综合利用的一种有效方法, 既能改良土壤、培肥地力、稳定耕地生产能力, 又可减少环境污染 (秸秆焚烧) 。本文采用室内培养方法研究水稻秸秆腐解产生的DOM对温州周边地区两种不同土壤的呼吸强度的影响, 为探索土壤在碳循环方面的源-汇功能提供有力的证据, 为水稻土壤的持续利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 水稻秸秆
供试水稻秸秆采自浙江省温州市茶山镇, 风干后用粉碎机粉碎过1mm筛, 塑料袋保存备用。
1.1.2 供试土壤
(1) 茶山镇土壤:松软, 黄褐色, 采样点种植的植物为水稻。 (2) 三垟湿地土壤:土壤较黑, 有较多蚯蚓, 采样点为柑橘园。
1.2 试验方法
1.2.1 DOM的培养与提取
土壤接种液的制备:取新鲜土壤10g (每次于固定点取土) , 与450ml蒸馏水混合, 振荡2小时, 静置过夜, 上清液用定量中速滤纸过滤 (去除悬浮颗粒物和微动物区系) , 每个培养样接种量为5ml;
腐解试验:在250ml三角瓶中加入30g石英砂和3g稻草秸秆 (即10:1比例) , 混匀后加入5ml接种液, 并将含水量调至最大持水量的70~80%, 放入培养箱中, 在25℃恒温、避光条件下培养, 培养过程中定期补充水分。
DOM的提取:分别于0、3、21天, 取出培养三角瓶。在三角瓶中加入60ml的去离子水, 连续振荡2h, 4000rpm离心15min, 接着12000rpm离心10min, 抽滤过0.45μm滤膜, 溶液即为DOM, 并冰箱保存备用, 同时测定DOC (DOC仪测定) 。
1.2.2 土壤呼吸强度的测定
处理土样:取10g冻干的过1mm筛的土样, 分别加入DOM溶液, 使土壤中含量分别为0, 100, 200 mg C/kg土。各处理调节土壤含水量为60%最大持水量, 各处理好的土样用纱布包扎。
呼吸试验:取250ml三角瓶作为反应容器, 向内加入1.5mol/L Na OH溶液10ml, 各处理好的土样悬挂于三角瓶内, 注意不要让土样和碱液接触, 用橡胶塞密封, 25℃恒温放置一定时间后 (24小时) , 取出土样, 碱液稀释至250ml, 取适量 (20ml) 用0.07mol/L盐酸滴定, 酚酞指示剂滴至无色, 再加甲基橙指示剂, 继续滴至桔红色为终点。同时以不加土壤的处理为对照。各处理的水平及实施方法如下:三组试样0d DOM含量 (mg/kg) 分别为:A组=0、B=101.87、C=203.74;三组试样3d DOM含量 (mg/kg) 分别为:A组=0、B=70.53、C=87.31;三组试样21d DOM含量 (mg/kg) 分别为:A组=0、B=141.06、C=174.63。
2 实验结果与讨论
2.1 土壤的基本理化性质
茶山镇土壤:PH=5.69±0.09、含水率 (%) =1.3736±0.0460、有机质 (mg/kg) =27.9±3.1、总氮 (mg/kg) =126.5±0.7、总磷 (mg/kg) 32.7±1.0、最大持水量 (%) =64.110±0.7040。三垟湿地土壤:PH=6.27±0.01、含水率 (%) =1.8594±0.1990、有机质 (mg/kg) =27.6±1.9、总氮 (mg/kg) =130.7±0.8、总磷 (mg/kg) =37.0±3.9、最大持水量 (%) =80.274±2.8859。
由表可见, 两种土壤的p H均<7.0, 为酸性土壤, 其中茶山的土壤酸性较强;三垟土壤的含水率较高, 两种土壤的有机质含量相差不大, 均在27mg/kg左右;三垟土壤的总氮、总磷、最大持水量含量均大于茶山土壤。
2.2 DOM的基本理化性质
水稻秸秆不同腐解阶段提取的DOM的浓度:0d DOM腐解时间时, DOC=1018.68±28.79 mg/L, PH=6.76±0.03;3d DOM腐解时间时, DOC=352.64±42.55mg/L, PH=8.59±0.14;21d DOM腐解时间时, DOC=436.57±25.07mg/L, PH=9.12±0.09。
由此可见, 从0天到3天DOC含量迅速下降, 之后从3天到21天又开始上升。在腐解的最初阶段DOC含量的降低是由于微生物分解有机质满足营养需求, 且大量繁殖, 导致DOC含量迅速下降, 之后大量的微生物开始降解半纤维素等成分, 使DOC含量开始增加。DOM溶液p H呈现上升的趋势, 由弱酸性转为弱碱性, 说明可能在腐解过程中, 经微生物的作用, DOM组分中的各种酸性物质逐渐被分解, p H上升。
2.3 不同腐解阶段DOM对不同土壤呼吸强度的影响
2.3.1 腐解初期 (0d—3d) 的DOM对两种土壤呼吸强度的影响
经测试, 茶山和三垟土壤在0d的DOM分别为:101.07mg/kg、203.74 mg/kg, 其呼吸强度分别为:385μg/g.d、382μg/g.d, 而对比组 (0 mg/kg) 的呼吸强度302μg/g.d;茶山和三垟土壤在3d的DOM分别为:70.53mg/kg、87.31 mg/kg, 其呼吸强度分别为:372μg/g.d、336μg/g.d, 而对比组 (0 mg/kg) 的呼吸强度298μg/g.d。
由此可见茶山和三垟的土壤呼吸强度的变化趋势基本相同, 即加入0d (24小时) 、3 d DOM后, 与对照组相比, 两者的呼吸强度都有所增加。腐解初期DOM的加入促进了茶山和三垟的土壤的呼吸, 其原因可能是DOM加入后, 增加了土壤中的有机质含量, 促进了土壤碳的矿化作用, 增加易被微生物分解和利用的轻组分有机碳和轻组分有机氮, 并提高了土壤中微生物数量, 从而增加了土壤碳交换量。周江敏等的研究也表明腐解初期施用秸秆能显著增加土壤的有机质含量, 可为微生物的生长繁殖提供了良好的环境和丰富的碳源、氮源, 促进土壤微生物的呼吸, 即表现在土壤呼吸强度的增加。
2.3.2 腐解后期 (21d) DOM对土壤呼吸强度的影响
经测试, 茶山和三垟土壤在21d的DOM分别为:141.06mg/kg、174.63mg/kg, 其呼吸强度分别为:183μg/g.d、212μg/g.d, 而对比组 (0 mg/kg) 的呼吸强度189μg/g.d。
由此可见, 21d DOM处理过的两种土壤的呼吸强度与对照组相比都有明显下降。根据有关研究表明, Ca2+对土壤溶液高分子量DOM有絮凝作用, 由此可推断, DOM在土壤中的沉淀和吸附作用将导致土壤DOC含量降低, 从而使土壤呼吸作用的底物减少, 呼吸作用减弱。强学彩等研究也表明, 秸秆中的C可以转化为土壤有机质被土壤固定, 成为土壤微生物的一部分, 而不以CO2的形式释放出来。
3 结语
腐解初期的DOM (0d DOM和3d DOM) 对供试的茶山和三垟两种土壤有促进呼吸作用, 而腐解后期的DOM (21d DOM) 对供试的两种土壤的呼吸强度都有明显的抑制作用。
秸秆还田可以使大量的DOM进入农田土壤, 秸秆还田初期能显著提高土壤呼吸作用, 秸秆腐解后期即可抑制土壤的呼吸作用, 并且随着时间的推迟, 秸秆还田和保护性耕作都会减少农田向大气中CO2的排放, 为缓和全球气候变暖做贡献。因此农业生产上可适当地进行秸秆还田, 既可减少污染, 又可使土壤从碳源变成碳汇, 减少大气中的温室气体。
参考文献
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溶解性化学需氧量 篇8
1桂林七里店污水净化厂概况
桂林七里店污水净化厂是桂林市现有的4个污水处理厂之一,1989年建成投产,处理工艺为传统卡鲁塞尔氧化沟,服务于桂林市东区和北区,服务面积11 km2,处理能力为3.15万t/d。进水中生活污水占70%,工业废水占30%。该厂建成后,对改善桂林市东区和北区的水环境质量曾一度起到了十分重要的作用。然而近年来,由于服务区内桂林市高新区的发展和广西师范大学、桂林电子科技大学招生规模的扩大,该区污水量日益增加,造成污水处理厂进水负荷远高于设计能力,出水水质仅能达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准《GB18918-2002》中的二级标准或者一级B标准,无论从处理水量和处理水质均不能满足要求。该厂氧化沟工艺流程及工艺运行指标分别如图1和表1所示。
从表1看出,在一般运行状况下,该污水厂处理工艺满足SS和BOD5的处理要求;而七里店污水净化厂BOD/TP的平均值仅为22.41,系统对总磷的去除率仅为75%,出水总磷的平均质量浓度为1.4 mg/L,没有达到国家一级A标准(≤0.5 mg/L),但是七里店污水净化厂BOD/TP的平均值为22.41,COD/TP的平均值为39.34,BOD/N的平均值为4.59,具备生物强化除磷工艺的升级空间。
2桂林七里店污水净化厂卡鲁塞尔氧化沟中溶解性组分分布
氧化沟沟内溶解性组分监测实验在桂林七里店污水净化厂进行,该厂采用卡鲁塞尔氧化沟工艺,氧化沟共有8个廊道,主沟长90.1 m,单沟宽6 m,有效水深3.5 m,容积为11 000 m3,共布设4台45 kW倒伞型曝气机,曝气机的功能主要是供氧、搅拌和推进混合液的作用。运行方式主要为好氧、缺氧独立分区的A/O方式,采用两点进泥及进水。监测断面如图2所示(1～21为测试断面标号)。
溶解性组分监测断面布点如图3所示。
氧化沟中溶解性组分包括:COD、总磷、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮,对氧化沟中溶解性组分的监测有助于了解氧化沟运行状况和沟内生物转化历程。
2.1氧化沟沟内磷分布
沟内不同水深处断面总磷平均值分布如图4所示,当污水进入氧化沟主沟后,由于外沟中循环过来的混合液在弯道段流动速度变缓慢,使得进水中总磷在弯道(断面11～13)段未能被污水充分稀释,因此中、上层磷的浓度高于底层,出氧化沟弯道后,由于廊道中溶解氧浓度增加使沟内聚磷菌以聚磷的形式来摄取并贮存磷。随着推流器的推动,各个层面的总磷含量逐渐升高。从断面2到断面6,沟内磷浓度升高,在该段由于溶解氧浓度降低使得聚磷菌在厌氧条件下释磷,因此出水口附近磷浓度较高。
2.2氧化沟沟内硝酸盐氮、亚硝酸盐氮分布
不同水深断面硝酸盐氮和亚硝酸盐氮平均值分别由图5和图6所示。因为受进水浓度,弯道位置和溶解氧浓度的影响。断面(6～11)的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度较高,硝酸盐氮浓度中层和下层浓度高于上层浓度,亚硝酸盐浓度下层高于上层和中层两层,由于这几个断面处于末端1号曝气机附近,周围溶解氧浓度升高,氨氮被消耗,在这几个断面区域中,氨氮转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。在沟段(12～17),硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度沿程曲线平缓,说明该区域硝化反应已经完成,根据硝酸盐氮和亚硝酸盐氮在氧化沟中的变化规律,可对氧化沟进行功能分区:外沟(8～13)为反硝化区,内沟为硝化区。反硝化区与硝化区之间的衔接处定为过渡区。沟段(15～21)为氧化沟厌氧区,在该沟段中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度有所下降。
2.3氧化沟沟内COD分布
氧化沟工艺属于完全混合式流态。污水进入沟中在曝气作用下,立即与沟中的活性污泥完全混合,污泥中的有机物在有氧条件下,经活性污泥中微生物的氧化、分解、絮凝、沉淀等作用,使污水得到净化。不同水深处断面COD平均值由图7所示,污水经过厌氧池后进入氧化沟主沟中,被循环混合液带入弯道断面(11～13)COD各层浓度均比其他断面的COD浓度高,由于污水流进氧化沟中未能迅速扩散到沟底,加之沟底层污泥浓度较高,水中的有机物被活性污泥中的菌胶团吸附,故产生较大的垂直浓度梯度,上层COD浓度高于中层和下层,污水出弯道后,在断面10推进器作用下,断面(8～10)COD浓度趋于一致。在断面(1～7),由于具有溶解氧的沟段,COD浓度均下降。由于在溶解氧作用下,微生物对有机物降解速度加快,活性污泥中的好氧菌在溶解氧作用下将污水中的有机物分解吸收最终达到脱碳目的。COD浓度在不同水深中存在差异,而在曝气器,推流器断面上COD浓度变化趋势平缓且差异小,说明COD受沟内污水流速影响。
3桂林七里店污水净化厂氧化沟升级改造建议
通过对桂林市七里店污水净化厂现行除磷性能、生物强化除磷运行可行性分析和卡鲁塞尔氧化沟沟内溶解性组分监测,提出如下升级改造建议:
1)在氧化沟工艺前设计一个厌氧区,这样就能使通过厌氧区的进水与回流污泥混合。在厌氧条件下,各种微生物把污水中的可降解有机物吸收转化为挥发性脂肪酸,聚磷菌能够利用体内贮存的聚磷作为能量来大量吸收挥发性脂肪酸,这样聚磷菌在生物种群中成为优势菌种。
2)在厌氧区前设置一个缺氧区,缺氧区作用就是去除进水中的硝酸盐和溶解氧,防止氧和电子进入厌氧区。
3)剩余污泥采用机械浓缩脱水,这样能够使得污泥在脱水前与氧接触,活性污泥中的聚磷菌不会释放磷。如果污泥浓缩时间较长,使污泥在浓缩池内发生厌氧反应,污泥脱水后的回流污泥在回流至进水区时,富集于活性污泥中的磷就会再次释放这也就是“二次释磷”现象。
4)在保持污水厂原有氧化沟运行条件下,使氧化沟外沟转刷全开改为完全曝气,中沟改为缺氧区,停止转刷曝气,以水下推进器使氧化沟运转,在缺氧区加入外加碳源或者一定比例原水;内沟保持曝气;这样使氧化沟工艺形成AOAO模式。AOAO模式必须存在严格的缺氧区,容积较大的外沟可作为好氧区可以满足氨氮降解停留时间,并提供足够溶解氧浓度;外沟中的硝酸盐可用作反硝化脱氮,在中沟投加一定量的碳源或者引入一定比例的原水可保证足够碳源。
5)通过优化调整氧化沟工艺中的溶解氧、回流比、污泥浓度等运行参数,增强工艺处理能力,提高出水水质,也可在工艺中采用投加化学絮凝剂方式来提高污水中的除磷效果。
4结论
①根据七里店污水净化厂进水数据,采用BOD/P、BOD/N和COD/N的比值进行可以得出该污水厂运用生物强化除磷处理污水是完全可行的结论。
②七里店污水净化厂卡鲁塞尔氧化沟工艺抗污水冲击负荷强,出水稳定具有较强的脱氮能力,氧化沟内有机物浓度偏低和曝气量不稳定限制了该工艺对磷的去除。
③沟内各溶解性组分在不同断面呈现各自特点,充分反映了总磷、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和COD的生物转化历程。各组分充分混合受沟内流速的影响较大,优化推进器的运行速率在一定程度上提高局部流速并短进水组分混合时间。
④通过机理分析发现可以采用在氧化沟前设置厌氧区或缺氧区、剩余污泥采用机械脱水、使氧化沟按AOAO模式运行并保证沟内具有充足碳源、优化运行参数和采用投加化学絮凝剂等方法来提高氧化沟生物除磷效能。
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Cl2在盐酸溶液中溶解性的研究 篇9
关键词：Cl2,盐酸,溶解度
Cl2作为一种消毒剂,早在100年前就被人们所使用,但若Cl2没反应完全而以气体的形式进入人体或者大气中都将产生极大危害;因为Cl2在人体内是一种重要的致癌物质[1],而Cl2一旦进入大气中将会严重破坏臭氧层。
在冶金行业,特别是目前的钛冶炼以及PVC生产等工业中,副产大量富含Cl2的稀盐酸[2,3],直接使用或排放这些盐酸都将对环境造成严重污染。同时,工业中使用的盐酸均为含氯小于60 mg/kg的工业盐酸或精制盐酸[4]。随着国家环保政策的加强以及节能减排政策的实施,如何有效的脱除盐酸溶液中的游离氯并加以综合利用已经成为一个重要的研究课题。
本实验重点研究了Cl2在盐酸溶液中的溶解
性,为冶金、PVC制造以及氯碱工业等行业中去除游离氯提供基础数据,对盐酸溶液中游离氯的去除有重要意义。
1实验部分
1.1主要试剂
KI(分析纯,上海国药集团),Na2SO3(分析纯,上海国药集团),试剂盐酸(化学纯,金川公司化工厂),淀粉(分析纯,上海国药集团),钢瓶罐装液氯(化学纯,金川公司化工厂)
1.2实验步骤
配制不同浓度的盐酸溶液,将盐酸溶液置于恒温水浴中, 然后往盐酸溶液中缓慢通入足量的
Cl2,直至其达到饱和,然后取一定量的盐酸溶液采用碘量滴定法测其中Cl2的溶解度。
配制某一浓度的盐酸溶液,在不同的温度下缓慢通入足量的Cl2,直至其达到饱和,然后取一定量的盐酸溶液采用碘量滴定法测其中Cl2的溶解度。
2结果与讨论
2.1盐酸溶液浓度对Cl2溶解度的影响
当恒温水浴的温度分别为20℃、30℃和40℃时,测定了Cl2在不同盐酸溶液浓度中溶解度的数据,其结果如图1所示。
由图1可知,当温度为20℃、30℃、40℃时,Cl2在不同浓度的盐酸溶液中的溶解度均出现了最小值,即在盐酸溶液浓度为0.5 mol/L时,Cl2在盐酸溶液中的溶解度最小;当其浓度小于0.5 mol/L时,Cl2在其中的溶解度是随着盐酸溶液浓度的增大而减小;当盐酸溶液浓度大于0.5 mol/L时,Cl2的溶解度随着盐酸溶液浓度的增大而增大。
众所周知,Cl2在盐酸溶液中的溶解一部分以游离氯即Cl2的形式存在,另一部分以HClO的形式存在。因为HClO是不稳定的弱电解质,只有当盐酸浓度较小时溶液中才会存在较多的HClO, Cl2、Cl-和HClO之间存在一个反应平衡:
undefined-+HClO (1)
所以当盐酸溶液的浓度增大,Cl-浓度亦随之增大,使平衡向逆反应方向移动,最终导致Cl2的溶解度减小。
当盐酸溶液浓度大于0.5 mol/L时,Cl2的溶解度随着盐酸溶液浓度的增大而增大,这是由于当Cl-浓度增大到一定程度后,Cl2与Cl-之间则以另一个反应平衡为主:
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由此可见,氯合离子Cl3-的形成需要有一定的Cl-浓度。当Cl-浓度小于0.5 mol/L时,Cl2与Cl-之间的平衡主要以反应(1)为主;当Cl-浓度大于0.5 mol/L时,Cl2与Cl-之间的平衡主要以反应(1)为主,此时Cl2开始与Cl-反应生成氯合离子Cl3-,并且溶液中Cl-浓度越大,生成氯合离子Cl3-的反应程度则越大,所以盐酸溶液浓度越高Cl2的溶解度越大。
2.2温度对Cl2在盐酸溶液中溶解度的影响
在不同的温度(20℃,30℃,40℃,50℃和60℃)下,考察了温度对Cl2在盐酸溶液中溶解度的影响,其结果如图2所示。
由图2可知,温度对Cl2在盐酸溶液中溶解的影响符合气体溶解的普遍规律,即温度越高,溶解度越小;同时随着盐酸溶液浓度的增大,温度对Cl2在其中溶解的影响变得越显著,原因是Cl3-具有热不稳定性,在温度较高时会迅速大量分解。
本实验只测定了60℃及以内的几个温度下Cl2在盐酸溶液中溶解度的数据,这是因为温度太高时盐酸溶液的挥发会迅速增强,将会导致实验结果的不准确。
3结论
通过对Cl2在盐酸溶液中溶解行为的实验研究,得到如下结论:
1)当盐酸溶液浓度等于0.5 mol/L时,Cl2在其中的溶解度最小;当盐酸溶液浓度小于0.5 mol/L时,Cl2在其中的溶解度时随着盐酸溶液浓度的增大而减小;当盐酸溶液浓度大于0.5 mol/L时,Cl2在其中的溶解度时随着盐酸溶液浓度的增大而增大。
2)温度越高,Cl2在盐酸溶液中溶解度越小。
参考文献
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