生态工业系统(火用)分析

利用热力学(火用)分析方法研究了生态工业系统内物质、能量流动和利用的复杂模式, 反映了其资源利用的热力学本质; 在(火用)分析的基础上, 建立了系统(火用)消耗指数、物质循环利用(火用)效率等一系列(火用)评价指标, 反映了系统资源利用的效果和对环境的潜在影响.在案例分析的基础上, 进一步分析了指标的工业生态学内涵以及指标之间的关系, 研究结果表明了(火用)分析方法的有效性和(火用)评价指标的实用性.     

生态工业系统分析

利用热力学分析方法研究了生态工业系统内物质、能量流动和利用的复杂模式, 反映了其资源利用的热力学本质; 在分析的基础上, 建立了系统消耗指数、物质循环利用效率等一系列评价指标, 反映了系统资源利用的效果和对环境的潜在影响. 在案例分析的基础上, 进一步分析了指标的工业生态学内涵以及指标之间的关系, 研究结果表明了分析方法的有效性和评价指标的实用性.     

前言:化学热力学专刊

<正>化学热力学是物理化学和热力学的一个重要分支学科,其利用热力学原理研究物质体系中的化学现象和规律,根据物质体系的宏观可测性质和热力学函数关系判断体系的稳定性、变化方向和变化的程度.学科交叉发展对化学热力学不断提出新的、更高的要求,化学热力学研究目前已涵盖溶液化学热力学、热化学、相平衡、热分析、统计热力学与分子模拟、生物化学热力学、材料化学热力学、绿色化学热力学、胶体界面化学热力学、能源化学热力学等方向.发展化学热力学理论、方法和手段,解决多年来一直没有解决的重要化学热力学难题,     

单细胞质谱分析方法研究进展

不同的细胞个体之间具有差异性.为了如实地反映细胞在结构和功能上对生物系统的正常运转所起到的作用,就必须从单细胞水平上对细胞中物质的组成和含量进行分析研究.但是单细胞分析研究却由于细胞的极小体积、极多的物质种类、极少的物质含量以及不同物质间显著的浓度差异而一度受阻.质谱是一种很适合于单细胞分析的检测方法,它具有极高的灵敏度、多物质同时检测的能力以及对所感兴趣的分子进行结构鉴定的能力.不同的离子化方法对取样和前处理过程的要求也不同.从某种意义上来说,不同的离子化方法造就了不同的单细胞质谱分析方法.因此,本文从离子化方法学的角度对单细胞质谱分析方法进行了归纳和总结,并进一步讨论了单细胞质谱分析在未来的发展趋势.     

吸附热脱附-气质联用技术分析烟丝中挥发及半挥发性成分

卷烟致香成分是卷烟质量的重要指标,利用吸附热脱附-气相色谱-质谱技术分析了烟丝中挥发及半挥发性成分79种,其中酸性物质17种,碱性物质5种,中性物质57种,为烟草化学研究提供了简单快速的分析方法.     

纯物质挥发能力评估的热力学分析

一个大气压下的沸点和特定温度下的饱和蒸气压常用来评估纯物质的挥发能力,但仍缺乏这2个指标为什么能够进行挥发能力评估的热力学分析。以纯液体为对象,依据热力学第二定律,建立热力学模型,对沸点和饱和蒸气压评估纯物质挥发能力的热力学本质进行了分析。同时,对在一个大气压和沸腾温度下的摩尔蒸发焓能否作为纯物质挥发能力的判据进行了热力学分析。分析表明,摩尔蒸发焓可以作为纯物质挥发能力的新评估标准。摩尔蒸发焓越小,则纯物质越容易挥发,反之亦然。     

二氧化碳加氢合成低碳烯烃反应平衡体系热力学研究

 随着世界工业的发展,含碳物质氧化的最终产物CO2的排放量与日俱增,CO2温室气体对环境的污染已引起人们广泛的关注. 研究证明,CO2可作为单体转化为烃进行二次利用,是最有前景的抑制其大量排放的途径. 在化学反应工程上,热力学研究可以为反应体系提供一个反应物转化率的理论最大值,从而更加清楚地认识这一反应体系,为衡量催化剂的效果提供有利的尺度,进而指导催化剂的开发工作. 对CO2加氢合成低碳烯烃反应体系平衡时进行了热力学研究,通过数学方法对催化作用下反应体系的热力学参数进行求解,分析了反应体系平衡时各相的平衡组成及其同温度、压力和氢/碳比之间的关系. 结果表明,CO2理论最高转化率为69%~71%.     

CSP分析方法在简化燃烧化学反应系统中的应用

基于计算奇异摄动(CSP)思想, 对甲烷/空气预混燃烧系统进行分析. CSP将反应空间分裂, 消除刚性; 将单点分析和全局分析相结合, 合理选择主要组分和稳态物质, 使用CSP的特征指数简化方程. 构建了针对甲烷/空气预混燃烧系统的总包15步反应机理, 并利用Sandia实验室的PREMIX软件包对该系统进行分析, 验证了简化机理的准确性, 证实了CSP分析方法在燃烧系统中应用的可靠性和优越性, 并为研究简化燃烧系统的分析提供了一种新的思路.     

肺毛细血管与组织间物质交换的双重介质模型

本文在文献[4]的基础上利用双重孔隙介质模型研究了肺毛细血管与组织间的物质交换。利用小参数展开的分析方法和数值计算方法求解了非线性的控制方程。通过比较说明在一般的生理条件下小参数展开法所得的解已能充分描述肺毛细血管和组织间的物质交换状况。最后文中还利用所得解分析了肺水肿形成的机理。     

综合考虑资源利用与环境影响的分析法应用

为了综合评价过程系统的资源利用和环境影响,在传统分析的基础上,将其应用范围拓宽到能够考虑排放物对环境的污染,从而得到可以用来综合评价过程系统的资源利用性和环境影响性的技术性指标.引入危害系数和效应系数分别考虑不同污染物的危害程度以及环境污染相对资源浪费的效应.讨论了危害系数和效应系数的确定方法.应用本方法对两个聚氯乙烯悬浮聚合工艺流程进行了计算,通过对计算结果的比较和分析,表明本方法可以较全面的评价化工过程的资源利用性和环境影响性.     

山东不同产地丹参的HPLC指纹图谱-化学模式识别研究

建立RPHPLC指纹图谱-化学模式识别评价丹参质量的方法.利用RPHPLC法测定不同产地丹参药材的指纹图谱及丹参酮ⅡAt和丹参酮的含量,采用主成分分析、系统聚类分析和逐步判别分析对指纹图谱信息进行化学模式识别研究.在主成分分析的基础上,以前4个主成分为聚类分析的指标进行系统聚类分析,取阈值为8时,所有样品可被分为4类;并建立了相应的判别函数,回判准确率100%;以此为依据,初步建立了丹参化学模式识别的评价方法.     

综合考虑资源利用与环境影响的分析法应用

为了综合评价过程系统的资源利用和环境影响, 在传统分析的基础上, 将其应用范围拓宽到能够考虑排放物对环境的污染, 从而得到可以用来综合评价过程系统的资源利用性和环境影响性的技术性指标. 引入危害系数和效应系数分别考虑不同污染物的危害程度以及环境污染相对资源浪费的效应. 讨论了危害系数和效应系数的确定方法. 应用本方法对两个聚氯乙烯悬浮聚合工艺流程进行了计算, 通过对计算结果的比较和分析, 表明本方法可以较全面的评价化工过程的资源利用性和环境影响性.     

利用红外振动光谱研究甲醇-乙酸甲酯共沸体系的微观结构

红外振动光谱是测量物质分子结构和鉴别化合物组成的分析方法，在科研和工业分析领域广泛应用。通过红外吸收峰强度和位置变化研究体系组成及微观结构，并进一步推测其动力学信息。随着技术不断发展，红外振动光谱测量仪器也逐渐小型化、简便化，然而红外光谱实验在本科物理化学实验中未涉及。基于此并为贯彻科教融合理念，作者尝试将大学生创新创业训练计划项目“利用离子液体作为夹带剂分离共沸物的动力学研究”拓展为本科生物理化学实验，以填补红外光谱测量方法在大学物理化学实验课学习中的空白。本文选取甲醇-乙酸甲酯共沸体系为研究对象，其在聚乙烯醇工业中具有重要的研究价值。此外，共沸体系在物理化学热力学相平衡的学习中也十分重要，但学生对其微观结构缺乏直观的认识。因此利用红外振动光谱研究共沸体系的微观结构在物理化学教学和实验中具有重要的意义。     

基于格子的链状流体分子热力学模型

格子模型是高分子溶液理论最常采用的流体模型,在此基础上建立的分子热力学模型在流体混合物的热力学性质、相平衡行为的计算等方面有广泛的应用．最近,我们对基于格子的混合亥氏函数模型重新进行了审视,采用统计力学理论推导与计算机模拟相结合的现代分子热力学研究方法建立了新的分子热力学模型,可以反映高分子链枝化、配位数、链刚性、共聚物链组成、氢键、压力等的影响,对小分子系统和高分子溶液的热力学性质和相平衡关系的计算不仅与Monte Carlo模拟结果吻合,比现有其他理论预测效果更好,对高分子溶液、离子液体混合物等实际系统的相平衡计算也取得令人满意的结果,显示出模型优越的工程应用价值．本文对上述工作进行了系统总结．     

利用样本成分耗散物的非线性化学指纹图谱原理及相似度计算与评价

在恒温恒压条件下,以丙酮和样本中底物作为主要耗散物的不同成分的样本对非线性化学反应机理产生不同影响,从而引起反应体系电位-时间曲线形状不同变化为特征的B-Z化学振荡体系为例,就非线性化学指纹图谱原理进行了详细研究和讨论,并提出了计算非线性化学指纹图谱系统相似度的通用方法.利用系统相似度和欧氏距离、相关系数及夹角余弦对不同生产批次古汉养生精和18种其他样本的非线性化学指纹图谱的相似度进行了计算与分析.结果表明,相关系数和夹角余弦都不能用来作为评价非线性化指纹图谱相似度的指标.利用欧氏距离公式计算指纹图谱的非参数型相似度时,能正确反映指纹图谱的特征差异,但用其计算参数型相似度时,则有时不能正确反映样本非线性化学指纹图谱特征差异的相对程度.系统相似度能最真实反映样本指纹图谱之间差异程度,是4种相似度计算方法中最好的,可用于非线性化学指纹图谱相似度计算与评价.成功提出了一种经济、简便、易行和有效的鉴别样本真伪与评价其质量的科学方法.     

标准溶液配制中如何保证量值准确

标准物质广泛用于工业、农业、医药、食品、卫生、环保、商贸以及社会法制等各个领域。标准溶液作为校正测量系统的标准物质,用于确定分析方法的准确度和精密度,从而判断该方法的可靠性。在质量管理中,可以检验常规分析与现场分析的准确性。由此可见,保证标准物质量值的准确,是非常重要的。     

库仑自动分析定值系统研究

阐述库仑分析方法的工作原理及应用状况.介绍库仑自动分析定值系统的研制过程,包括恒电流源的研制、恒电位库仑分析装置的建立、分析和控制软件的编制、分析方法的建立等.将该定值系统用于标准物质定值,满足定值要求.     

蛋白质变性机理与变性时的热力学参数研究进展

生物大分子是近年来生命科学的研究热点和难点之一,而对蛋白质变性的研究有助于深刻揭示生命现象的机理.利用光谱学和热力学可以分别从微观和宏观角度对蛋白质变性进行研究,并由此得到表征蛋白质变性的热力学参数.这对深入了解蛋白质的折叠与伸展、变性机理、结构稳定性及生命体的新陈代谢等问题具有很大意义.近年来,国内外学者在此方面做了大量的工作,主要涉及蛋白质在水溶液中的变性机理、在有变性剂存在下水溶液中的变性机理及在含有其它物质水溶液中的变性机理.用来表征蛋白质变性的热力学参数有热容、变性自由能、变性焓和变性熵等.本文对这些研究进行了概述.     

弛豫量热技术研究固体材料低温比热性质

比热是物质最基础的热力学性质,通过测量并研究物质低温比热不仅可以计算得到熵、焓、吉布斯自由能等热力学函数,还可以获得有关物质物理性质、能量、结构及相变的信息,为相关热力学问题的探索与研究提供重要依据.低温比热测量一般有绝热量热、交流量热和弛豫量热三种技术;其中弛豫量热因测试样品用量少、测量温区低、测量准确度高、操作方便、有商品化仪器可得等优点,已成为近些年来发展最快、应用最广泛的低温比热测量技术.为了使研究者们更全面地了解这种量热技术,本文详细介绍了弛豫量热技术的测量原理、发展历程以及测量技术的研究进展,并结合当前热门研究领域,简要概述了国内外学者利用弛豫量热技术测量材料低温比热并研究相关热力学性质的最新工作进展.     

2,2-二甲基-1,3-丙二醇在270～440K间的热容和相变

太阳能及废热等低温热能的储存是能源研究的重要领域之一。经调查和分析,我们认为,某些多元醇及其它物质也基本能满足低温储能的特性。此类物质已有一些零星的DSC研究结果,但系统的绝热量热学研究,特别是其混合物的热力学研究尚未见报道。作为多元醇及其混合物的绝热量热学研究的一部分,本文将报道2,2-二甲基-1,3-丙二醇在270～440K间的热力学性质和相变。