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地球化学热力学专业论文范文文献

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地球化学热力学专业论文范文文献

第二次世界大战后,世界进入了原子能应用和航天遥测时代,人类对矿产、能源、材料的需求不断扩大和迅猛增长,带动了各门科学的空前快速的发展,也包括地质学和地球化学。为地球化学创造了快速发展的条件:①地球化学实验室在世界多个国家建立,地球化学专门人才的大量培养;②测试仪器和实验设备的不断改善,诸如精确的光谱仪、质谱仪、电子探针、电子显微镜、扫描电子显微镜、气相色谱仪以及高温高压实验设备、遥感技术方法等的陆续问世,仪器分辨率和精度的不断改进等,分析实验地球化学家的研究有力地推动了地球化学理论的深化和提高;③受到一些发达国家政府强力支持的空间和海洋探测事业的开展,为地球化学提供了更广阔的研究视野,获取了大量有关天体 (行星、太阳、月球等)及海洋水体和洋底岩石等的资料和化学成分数据;④20 世纪 60年代中期全球板块构造学说的创立,带来了地质学界的思想革命,使地质学家的眼界第一次真正能拓宽到整个地球,开始认识到地球刚性岩石圈板块运动是由深部地幔热对流推动的,从而形成了以层圈相互作用观点为指导的对地球发展和演化进行探索的新方向。⑤20 世纪最后30 多年至今,由于全球面临资源、能源、环境、自然灾害等重大问题或危机,多学科综合研究不断增强,学科交流氛围日益趋浓,使得重视自然界物质元素交换循环的地球化学,扩大了与大气科学、海洋科学、天文学、地球物理学、环境科学、土壤学,甚至医学等学科的交流和渗透。所有这些均有利于现代地球化学研究功能的增长、研究范围的扩大,以及学科意义和地位的提高。本阶段地球化学重要发展可归纳如下。

1.同位素地球化学

在放射性衰变定律和核反应理论基础上,通过自然界放射性同位素组成的测定和研究,创立了放射性同位素定年技术方法,使地质学家能够准确地确定岩石形成年龄,了解地球发展和演化的时间顺序,并不断改进已有定年方法及补充新的地质时钟。

广泛测定和研究了自然界各类地质体和物质的元素稳定同位素组成或比值,总结出它们各自的特征作为标记;开展了元素在不同自然作用过程中同位素分馏与组成变化规律的研究,创立了同位素示踪理论和方法,开辟了追索和辨识地质体的物质来源、形成过程和机制的有效途径。例如,参与成矿作用热水溶液中的水可以有不同来源,可以是加热的大气降水、海水、深部来源的变质水和岩浆水等,根据不同成因水具有可相互区别的氢和氧同位素组成特征,可判定热液水的来源,并推知其参加到成矿热液中的途径。

2.微量元素地球化学

在应用相平衡理论及微量元素在共存相间分配定律 (Nernst 分配定律)研究岩浆体系的基础上,创建了微量元素 (含稀土元素)在与岩浆作用有关的部分熔融和结晶分异等过程中的定量分配模型,解决了通过深部来源岩浆岩微量元素组成示踪岩浆源区物质成分和作用过程的问题,从而使研究深部地壳和地幔物质成分和作用特征成为可能。这种定量模型也适用于稳定同位素和放射成因同位素。因此,在微量元素和同位素示踪研究基础上,地幔地球化学和中-下地壳地球化学得到了迅猛发展。

3.地球化学热力学及地球化学动力学

自20 世纪 60年代以来,自然界化合物 (主要矿物)的热力学数据逐渐积累,根据观察到的岩石中矿物相平衡关系,应用热力学理论和计算,大大增强了研究地质作用过程及其所处物理化学条件 (温度、压力、氧逸度等)的能力。如认识到由深部岩浆 (幔源玄武岩质,深源长英质)带至地表的橄榄岩类和麻粒岩类岩石包体,分别代表岩石圈地幔岩石和下地壳岩石,从而开辟了对岩石圈地幔和下地壳进行地球化学研究的新途径。同时,地球化学动力学方向的探索也有了较大的发展。

4.有机地球化学与生物地球化学

有机地球化学以惊人速度快速发展,这是寻找和开发油气资源迫切需求带动的结果。有机地球化学几乎是剖析生油层的唯一手段,并且已经广泛应用于海洋学、土壤学、环境科学、生态学、金属成矿、风化沉积,以及生命起源等领域。相应地,生物地球化学 (含微生物地球化学)也有了明显发展,特别是在探讨元素生物地球化学循环方面更是成果骄人。这使探索生物圈与其他地圈的相互作用成为可能。

5.化学地球动力学

应用元素 (主要是微量元素)和同位素示踪的理论和方法,地球化学开拓了通过追踪地球层圈间物质交换和元素再循环进而揭示层圈相互作用的有效途径。例如,根据板块会聚带中与俯冲作用有关的岛弧玄武岩 (地幔岩浆产物)常显示出异常高的10 Be含量,可证明海洋沉积物曾随洋壳俯冲进入玄武岩质岩浆的地幔源区,后经部分熔融形成的玄武岩质熔体再喷发至地表固结成玄武岩。这是因为10 Be为大气圈上层氮和氧在宇宙射线作用下经核分裂反应而形成的短寿命同位素 (半衰期约为 1.5Ma)。因此10 Be只能在近代海洋沉积物中明显富集,并可作为海洋沉积物加入玄武岩地幔源区的重要标志。在这一壳幔物质再循环中伴随着10 Be由大气圈进入海洋,再转入沉积物,接着随洋壳俯冲进入地幔,然后随经部分熔融形成的岩浆再返回地壳的全部历史。这样的研究能反映地球层圈的相互作用及其动力学特征。所以,阿莱格 (C.J.Allegre)、秦德勒和哈特 (A.Zindler and S.R.Hart) 20世纪80年代初-中期设想通过同位素和元素这种再循环的研究,达到揭示层圈相互作用及地球动力学的目标,称这一研究方向为化学地球动力学 (chemical geodynamics)。

6.全球变化与地球古环境研究

当地球化学提升了探索地球深部物质演化能力的同时,它在大气圈和海洋研究领域也取得了重大进展。基于系统中物质输入和输出质量守恒的原理,考虑沉积岩石圈与大气圈和水圈等的物质交换关系,应用各种可能的地球化学标记或信息,根据它们在各类沉积物(沉积岩岩层、黄土层序、冰川冰盖层序等)的含量、组成及其随时间的变化,可以揭示某一地质时期大气圈和海洋的化学组成和环境特征及其随时间的演化。例如,根据地层中有孔虫目化石的氧同位素组成,可估算出当时古海水的温度;根据不同时代海相硫酸盐的硫同位素组成,已经揭示了显生宙以来古海水硫同位素组成的演化。同样,大气圈某一时期CO2 含量水平也可从该时期可能由沉积圈、海洋和生物圈能供应的数量,以及能放出CO2 的深部火山作用的规模等来估计。因此,地球化学开创了定量研究古环境和古气候及其演化的途径。

7.天体化学与空间化学

通过陨石和月岩样品的测定和研究,以及吸收日益增多的来自航天-遥感技术所获得的太阳系及其以外天体的化学资料和有关信息,地球化学已能在宇宙和太阳系的广阔背景下探索地球的形成和演化。

总之,地球化学的发展历史表明:前期的地球化学强调元素原子的自然历史观,注重由元素在地球 (主要在地壳)中的分布、分配和迁移规律的探索来解决地学问题。从 20世纪 70年代开始,地质学已发展进入地球系统科学时代,地球化学在原有理论和技术方法基础上发展和提升到了探索地球、行星和太阳系化学组成、化学作用和化学演化历史的层次,并将元素和同位素的研究更多地朝着探索地球层圈相互作用和化学演化的示踪理论和方法的新阶段发展。

赵伦山

1 现代地球化学的理论思维结构

1.1 地质和成矿过程的复杂性

地球和地质作用可以看成是一种自发演化的物质能量系统。地球化学是自然物质科学,它认为“地球和地质成矿作用是一种复杂的动力学系统”,复杂性表现为:

(1)多重耦合的动力学过程:物理、化学、生物作用同时发生,多种作用间相互制约。

(2)为多元、多相、多种驱动力、开放的、远离平衡态和非线性热力学体系。

(3)在地质学上具有时空多层次结构和多期叠加改造的演化历史。

(4)从作用变化的数学性质看为有序和无序性相交织的演变体系。有序性:周期性,韵律性,过渡性,分维性;无序性:随机性,模糊性,灾变性等。

1.2 研究自然复杂动力学系统的认识思维方法

研究和分析事物的复杂性,是为了针对复杂性规律采用科学的认识论方法解决问题。复杂性理论和系统思维是人类认识方法论的一次飞跃,“物质联系的系统方式”是马克思主义认识论的继承和发展。在具体的学科研究中,如面对复杂的地球和地质作用课题,系统思维与逻辑演绎方法相结合的思维结构是最佳的创新性的思维模式。在地球化学中逻辑演绎思维方法包括,应用现代分析和测试技术不断扩大和深化获取观察资料,应用基础科学原理,以及现代地球科学和地球化学的理论和方法,通过综合分析和实验验证达到新的认识。

1.3 现代地球化学的理论框架和研究方法体系

现代地球化学形成了一套较完整的基础理论和方法体系,对研究和认识地质和成矿过程可作为参照依据。包括:①地质过程具时空多层次结构和物质体系演化理论,及同位素定年方法;②原子结构制约元素的地球化学行为和结合规律,与地球物质存在状态观测方法;③地质作用的地球化学热力学参照系理论和物理化学条件计算方法;④地球化学过程的多重耦合动力学理论及定量模拟方法;⑤地球化学示踪理论和物源、热源追踪方法;⑥自然无机分子经化学衍生和生物学进化形成生命物质理论与有机地球化学方法等。

地球化学通过观察物质场、物质态、物质化学反应和物质流过程,认识地球和地质作用。近年来在研究地球圈层结构、深部地质、大陆动力学、成矿作用、资源勘察、全球变化以及环境等问题取得多方面进展,推动了地球科学理论和应用的发展。建立了新的学科分支,如稀有气体地球化学、生态地球化学、农业地球化学、微生物地球化学、纳米地球化学等。

1.4 地球化学研究的理论和方法思维结构

①确定研究对象的地球化学体系和环境;②进行反射信息测量。根据课题需要应用精密测试方法,获取作用的多种定量属性和条件参数;③建立主控化学反应体系。体系中高丰度组分的化学反应代表过程的基本特征,有主体性和控制性;④运用年代、物源、热源和作用物理化学条件示踪体系,确定作用体系的环境场条件及其制约关系;⑤构筑地球化学模型、地质作用机制模型;⑥建立作用的定量动力学模型、数学模型及预测。

2 地球化学示踪体系

2.1 地球化学示踪剂的性质

地球化学把基础科学示踪原子的方法应用于研究自然过程,利用元素或同位素的组合和丰度变化作为指示剂,追踪地球和宇宙物质的运动和演化;据此可以获取岩石或地质体形成条件和成因信息,称为地球化学示踪。总结出同位素、微量元素、稀有气体等示踪指标,称为地球化学示踪剂。

地球化学示踪剂具有如下性质和功能:①能够携带地质、成矿作用信息,具有一定的成因指示意义;②具有穿越性,能够越过后期地质叠加过程的影响,追踪到前期作用性质和条件;③为定量指标,具有全球和各地质时代通用性。常用示踪指标多是微观的变量,并以原子为单位活动。

2.2 地球化学示踪原理

地球化学示踪,通常应用两元素或同位素丰度比值作为示踪指标,其指示的属性和条件可以用理论计算或标准条件下实验的方法求得参照值,也可以由已知典型地区建立模型进行对比,后者称为模型示踪。地球化学示踪理论和方法的建立,经过了长期的积累:

(1)研究和建立各种指标在地质作用中的行为和分布变化的统计规律。经多年同位素地球化学、微量元素和惰性气体地球化学、有机地球化学等研究积累了大量测定资料。

(2)对各种示踪指标分布进行全球对比,统计其属性基准点和划分地球化学储集库;建立元素的全球循环模式,(计算交换通量及驻留时间)。建立模型:如示踪指标投点图。

(3)研究确定示踪剂原子在地质循环中的分馏控制反应,确定其成因意义;每种示踪剂可归纳出几种重要的控制反应,据此可进行定性的示踪分析。

(4)对分馏控制反应通过实验测定或理论计算的方法求出反应常数,如稳定同位素分馏系数α,放射性同位素衰变常数λ,微量元素在平衡共存相间不均匀分配系数D等,用于无模型示踪定量计算。

(5)建立和使用地球参考系。通过大量测定、统计和对比地球化学示踪指标的全球基准常数值和初始值,求得全球通用的参照值,建立地球化学参考系,这一组数值可以看成是地球的化学常数。如GERM(Geochemical Earth Reference Model)等。

2.3 综合地球化学示踪体系及应用意义

已建立多种地球化学示踪体系和示踪指标,各有不同的示踪意义,实用中可根据研究的具体地质问题进行选择,也可以使用多指标进行综合示踪研究,常用的如:

(1)稳定同位素示踪。利用氢、碳、氮、氧、硫等轻元素稳定同位素比值变化,示踪天然物质形成的地质和地球化学过程。近年来锂、硼、氯、镁、硅、钾、钙、铁、铜、锌和硒等较重元素的稳定同位素比值变化也积累了资料,开始研究其示踪意义。

(2)放射成因同位素示踪。利用天然放射成因稳定核素的同位素组成变化作为示踪剂,研究岩石成因和演化、矿床的成矿过程、追踪物质来源和地球化学储积库(如地幔)随时间的变化,或区分地球与地外组分。放射成因同位素地球化学包括锶、铈、钕、铪、锇和铅同位素,其组成变化与放射性衰变有关,在地球和各子系统中87Sr/86Sr、143Nd/144Nd、187Os/188Os、206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb值随时间增长,计算出了理论增长曲线。

(3)宇宙成因同位素示踪。利用铍-10、铝-26、氯-36和碘-129等宇宙成因核素作为地球化学和地球物理过程的示踪剂,除碘-129 外主要用来研究现代或近期地表过程。铍-10(10Be/9Be)半衰期为1.51×106年,用于研究大洋板块俯冲时沉积物与岛弧火山作用关系;也作为气候变化的示踪剂,研究古海洋环流的变化。铝-26(26Al/27Al、26Al/10Be),半衰期为7.0×105年,用于研究海洋沉积物和古海洋环境变化,也可作为宇宙射线或地球磁场强度的示踪剂。氯-36(36Cl/35Cl)和碘-129(129I/127I)的半衰期分别为3.01×105年和1.57×107年,可以用来作为追踪人为起因物质进入自然系统(气、土、水)示踪剂。

(4)稀有气体同位素示踪;利用氦、氖、氩、氪、氙的稳定同位素比值,作为地球化学和宇宙化学过程示踪剂。目前应用较多的是氦(3He/4He)、氖(20Ne/27Ne和21Ne/22Ne)和氩同位素(40Ar/36Ar、4He/40Ar和4He/36Ar)。能提供来自地球内部的信息,了解地球脱气作用历史和不同地幔储库之间混合关系,也用于研究陨石和其他地外物质,提供太阳系早期历史的信息,阐明太阳系物质来源、形成和演化。

此外,微量元素示踪、惰性气体(丰度比)示踪、元素赋存状态、有机化合物指纹示踪、矿物微形貌等都积累了大量的示踪模型,不断扩大应用。

2.4 无模型地球化学示踪

黄土碳同位素剖面分析与第四纪全球变化研究实例:根据黄土剖面中的δ13C和δ18O变化研究第四纪古气候和古环境。证明含有淋滤层和CaCO3结核的风化古土壤层,代表温湿气候环境和茂盛植被。根据氧、碳同位素成分,刘东生计算了洛川古土壤层形成时期的年平均温度比现在高5℃,年平均降雨量为800mm。

3 地球物质科学的进展和意义

3.1 地球物质科学的学科特点

20世纪地球科学出现了空前发展的局面,全球性和综合性研究为其特点。1984年美国国家科学院提出“地球物质研究”课题。着重从地球整体物质状态出发,研究深部物质的组成、状态和变化的物理化学性质及对地球演化的动力学作用,也包括地球浅部地质作用和矿产形成问题。学科特点为全球整体性、高科技观测实验、多学科综合和动力学思维。

地球物质科学为地球科学发展的一个新阶段、新深度。综合了矿物学、岩石学、地球化学、矿物物理学、岩石物理学、地球物理学和实验地质学等多学科的理论、方法和技术。扩大观察地球物质处于各种物理化学条件下的性质、状态和行为,以阐明地球深部和地表的各种地质现象。地球物质科学开阔了视野和思路,可看成是地球化学发展的新突破。

3.2 地球深部物质科学进展:地球物质研究20多年取得重大进展

(1)超高压实验设备研制。静态超高压大腔体实验设备和金刚石压砧技术,可达到550GPa、3000℃,超过了地核的温压条件(350GPa),并进行实时观测。动高压设备,如高压气炮装置可以产生10TPa的瞬时高压,为地球深部物质状态研究提供了更有利的手段。

(2)应用高温高压设备合成地幔矿物、进行模拟地幔物质的部分熔融实验、研究高温高压体系的化学反应和相变反应。建立了地壳、上、下地幔和内、外地核的新的矿物组成、相态、相变条件及多种物理性质的模型。

(3)将高压实验设备与同步辐射源联机,研究高温高压状态下物质的X射线衍射结构;以及进行实时原位的物质电导率和弹性波速等物理性质测量。

(4)通过观测和计算进行了地球深部物性变化和动力学模拟。如地幔对流模式;应用地震层析理论反演地球内部三维结构模型、核幔边界化学反应动力学,研究了地幔热柱的形成条件及其中元素迁移机理。计算得削减板块插入地幔深度超过675km。

3.3 地球物质状态和行为的新观测一:纳米地球化学

(1)地球气携带纳米物质流。勘查地球化学发现,由地球深部上升的微气流携带沿途物质的纳米级微粒达到地表,带来深部信息。应用专门设备扑集微粒物,用高精密方法测定成分,发现异常,可以检出深埋藏和覆盖矿体,用于覆盖区寻找隐伏矿。20世纪90年代以来,受到欧美国家重视,我国也多次立项。谢学锦等研究开发出了地球气纳微测量、活动态金属测量等技术方法。区域测量实验取得良好效果,在一些覆盖区发现了隐伏矿。地气携带微粒物质流是地球物质行为的新发现,可能成为人类“透视”地球的一种机制。

(2)纳米级矿物生长微形貌。应用具原子级分辨率的扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)使人类可以分辨物质表面纳米级微观现象,以至直接观察原子的行为。在矿物学中的应用,获得了矿物表面结构及晶格的原子排列图像。观察到了多种矿物生长微形貌和晶体缺陷现象。它们传递了矿物结晶和成岩成矿环境条件特征,即具有成因意义,有助于深入研究矿物结晶过程的细微机制,也是一种地球化学示踪剂。

4 天然气水合物地球化学(地球物质状态和行为的新观测二)

4.1 天然气水合物的结构、性质和研究现状

气水合物(Gas Hydrate)是由水和轻的气体分子在低温、高压、气体浓度充足条件下形成的一种结晶状物质。1881年实验室合成了冰状甲烷水合物。1965年苏联在西伯利亚气田首次发现天然气水合物矿藏。认为是未来洁净的替代能源,受到广泛重视。天然气水合物代表地球物质在特定条件下形成和存在的一种形态。近年来对气水合物产出的地质构造和物理化学条件,进行了大量地球化学研究,气水合物藏地球化学勘察方法进行了探索。20世纪90年代以来我国在南海和东海开展了天然气水合物的研究和勘查工作。

甲烷水合物生成反应:CH4+nH2O=CH4·nH2O,冰状晶体的晶胞结构为鸡笼式五角十二面体,20个水分子包围一个甲烷分子,之间为氢键结合。绘制了水合物稳定场实验相图。

4.2 我国南海天然气水合物藏远景区区域地质地球化学特征:

天然气水合物产出需要一定的地质构造和地球化学条件,我国南海有成藏远景。

南海地质构造背景:我国南海属欧亚大陆边缘海,亚洲的地中海,欧亚、冈瓦纳、太平洋三大板块在此汇聚活动,形成了大量NE、NNE、NS向断裂带、海槽带、凹陷带等。划分出45处新生代沉积海盆地,沉积物厚度平均大于2000m,最厚10000m。南海沉积盆地地球化学条件:海水温度,表层:18~26℃,500m 深处:8~9℃。大地热流值:77.4~85mW/m2,北部大陆坡中等偏低。压力:500m深处为10MPa以上。有机质丰度:沉积物富有机质,已发现大中小油气田。有利于气水合物藏的形成和保存。

4.3 南海气水合物藏地球化学勘查

1998~2000年“大洋一号”船取样200件,应用遥感、气体化探、物探方法勘查水合物藏,其中化探方法和综合找矿取得了较好结果。气水合物化探找矿依据的成晕反应:

CH4·nH2O=CH4+nH2O

CH4+2O2=2H2O+CO2

地球科学进展

甲烷水化物通过四组化学反应分解、逸散,在海底沉积物中形成分散的甲烷和CO2异常。针对甲烷和CO2的三种形式,使用四种方法圈定异常。①游离烃:卫星热红外测量。②吸附烃、吸馏烃:酸解烃法、热解烃法、放射性热释光法。③综合方法:地质、物探、化探、遥感等异常的综合指标评价。④编制了沉积物酸解烃和放射性热释光异常图及综合异常图。

4.4 我国南海天然气水合物藏地球化学找矿评价

南海地层、构造、油气藏及地球化学条件有利形成和保存水合物藏。水合物远景区分布在北部陆坡区的东沙群岛和西沙海槽区,与已知油气田和构造吻合。在气水合物找矿中:①卫星热红外遥感法和②气体地球化学法:酸解烃法和放射性热释光法效果良好。

南海水合物烃类气体和水合物成因:由深部有机质热解的烃类气体在垂向和侧向压力及温度梯度驱动下迁移上侵,富含过饱和烃气的流体遇卸载区阻挡,温度压力下降,烃类达到过饱和形成天然气水合物。根据碳同位素示踪,以深部热解气源为主,混有浅部生物气。

5 成矿过程地球化学动力学模型

5.1 地球化学动力学的研究思路和理论意义

近20年来,地球动力学理论推动地球科学加速发展,形成了多种新的地学分支领域。地球化学动力学引入化学反应动力学的原理,以自然化学反应的进程、机理和速率关系为核心,分析地质成矿过程的物源、驱动力、各种作用强度、进程和速率对过程的制约机制,并力求以定量的关系进行描述,建立作用机制的动力学模型。动力学思维把复杂的地质成矿过程定量化、模型化、预测化,具有重要的理论和实际意义。

在自然界以有用元素富集为核心的成矿作用,是一种受复杂地质构造和地球化学条件控制的过程,形成一个大而富的矿床,必须在严格有利的动态条件下持续稳定的进行才有可能。成矿作用地质地球化学动力学以元素富集过程的成矿化学反应为中心,定量描述各种地质地球化学因素的制约规律,为矿床地球化学和矿物资源勘察提供新的理论模型。

5.2 热液成矿流体泵吸上侵管流动力学模拟研究实例

以地球化学动力学思路研究山西义兴寨金矿成矿流体泵吸上侵动力学模拟为例。

山西义兴寨金矿成矿反应体系和成矿机理:根据在矿区实际观察的金矿床各构造-成矿期矿石和脉石矿物组合及共生围岩蚀变规律,以及矿床流体包裹体成分和结构的研究,参照成矿作用地球化学理论,建立了包括成矿反应(形成矿石和脉石矿物)、成矿控制反应、和缓冲控制反应(围岩蚀变)的三组主体成矿反应体系。其中成矿控制反应:H2O(l)=H2O(g),CO2(s)=CO2(g),H2S(s)=H2S(g)是流体相和矿化剂沸腾作用,由流体包裹体观察确认;这一组反应受控于地质构造条件和构造应力状态,同时又对另两组反应有控制作用。当张剪性构造引发矿液沸腾,发生矿液沸腾反应,成矿流体体系平衡被破坏,导致成矿反应发生。矿液与围岩的蚀变反应,中和了由于成矿反应体系中积累的H+,使成矿反应得以持续正向进行,以及后续不断上侵的矿质连续沉淀,以形成足够规模的矿体。三组反应间有制约关系,并总体上受构造活动控制。

5.3 脉状热液矿床控矿构造应力场计算与地震泵吸上浸模型

(1)义兴寨金矿脉产于一组近南北向张剪性裂隙中,区域上受早燕山北西向走滑断裂控制;

(2)应用石英位错密度法实测了各成矿期构造差应力值Δσ,根据围岩片麻岩弹性应变模型,应用有限元法模拟计算了主成矿期全矿区应力场值的空间分布。经与测区金矿脉的分布对比表明,矿化在低Δσ值区最强,可用于外围金矿预测。

(3)根据金矿脉张性充填构造特征及沸腾包裹体证据,引入矿液“地震泵吸”上浸模型研究构造动力学控矿机制。计算了三种埋深矿液房流体上浸动力模型。

(4)应用流体力学Bernoulli公式描述地深承压的成矿流体在宽裂隙中的上侵运动,可引用有压管流模型进行参数的模拟计算:Bernoulli方程及其物理意义:

地球科学进展

单位质量的流体在不同标高位置上的位能、压强能和动能的总和为常数-能量守恒原理。适用于研究宽裂隙中地质流体垂直运动的动力学问题。

5.4 义兴寨金矿成矿流体管流上侵的动力学模拟:控制矿化分布的定量预测

(1)义兴寨金矿成矿流体地震泵吸上浸的地质构造模型:示意图

(2)根据测区地质构造条件对Bernoulli方程进行变换,将各变量赋予地质意义:得

地球科学进展

式中:Z1、Z2为矿液所处矿液房和矿体深度;P1、P2为矿液承受压力,P1设定两个地深深度,据理论计算;P2根据应力场Δσ计算值代入;V1、V2为矿液在矿液房(V1=0)和侵位的流速,V2代表矿化强度;g为重力加速度;hw为能量损失;γ、ρ为流体容重和密度,实测;c-谢才系数;R-水力半径;L-流程。

(3)编制了专用Visual Baisic计算程序,计算了测区主成矿期矿液上侵流速场V2的空间分布,V2代表矿化强度。计算结果表明,泵吸上侵流速V2高值的分布地段金矿化最好。进行了测区和外围地区金矿预测。

总之,应用动力学理论和方法,引入基础科学理论模型,可以把地质条件量化,理论公式的变量赋予地质意义。应用模拟计算,定量对比和讨论测区构造、围岩岩性、矿液温度和容重等条件对含矿流体运动的控制机制和矿化分布,并进行外围预测。

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姚伯初,吴能有.2005.天然气水合物——石油天然气的未来替代能源[J].地学前缘,12(1):225~233

祝有海,吴必豪等.2001.中国近海天然气水合物找矿前景.矿床地质,122(5):6~10

於崇文,岑况,鲍征宇等.1993.热液成矿作用地球化学.[M].武汉:中国地质大学出版社,100~217

赵伦山等.2000.热液流体泵吸上侵管流动力学模拟及其预测意义[J].地学前缘,7(1):205~215

Albared Francis.2003.Geochemistry:An Introdaction[M].Cambridge Univercity Press

Gunter Faure.1998.Principles and Applications of Geochemistry(2ed)[M].Prentice-Hall.Inc

Hochella M.F.2002.There's plenty of room at the bottom:Nanosciences in Geochemistry.[J].Geochimica et Cosmochimica Acta.66:735~743

Kvenvolden K.A.1995.A review of the geochemistry of methane in natural gas hydrate[J].Organic Geochemistry.23:997~1008

岩石地球化学学报

地质类期刊排名介绍如下:

中国地质期刊排名

1. 岩石学报

2. 中国科学.D辑,地球科学

3. 地质论评

4.地学前缘

5. 地质学报

6. 地球化学

7. 地球科学

8.矿床地质

9. 沉积学报

10. 地质科学

11. 中国地质

12.地球学报

13. 现代地质

14. 高校地质学报

15. 吉林大学学报.地球科学版

16. 第四纪研究

17.地质通报

18.岩石矿物学杂志

19. 地质与勘探

20. 矿物学报

21. 地层学杂志

22. 地质科技情报

23. 大地构造与成矿学

24. 水文地质工程地质

25.矿物岩石地球化学通报

26. 矿物岩石

27.物探与化探

28.古地理学报

29.新疆地质

30.地球与环境

年度发表论著及出版期刊

2014年全院发表学术论文1117篇,同比增长16.6%,其中第一作者SCI检索论文371篇(同比增长64.89%)、EI检索论文114篇。出版专著25部。

中国地质科学院(院属单位)和中国地质学会(办事机构挂靠中国地质科学院)主办10种学术期刊,包括《地质学报(英文版)》(SCI检索刊物)、《地球学报》(EI检索刊物),《地质学报(中文版)》、《矿床地质》、《地质论评》。

《中国岩溶》、《岩矿测试》(CA收录刊物),《岩石矿物学报》、《地质力学学报》(中文核心期刊)、《地下水科学与工程》(英文版)。

核心期刊最快也是需要半年左右的样子

岩石学报是sci一区 岩石学报是由中国科协主管,中国矿物岩石地球化学学会和中国科学院地质研究所主办的学术性期刊。其办刊方针是:坚持以创新性、综合性、前沿性、导向性特色,坚持“百花齐放, 百家争鸣”,依靠和团结全国广大 地学工作者, 探索自然奥秘,开展广泛而深入的 基础理论研究,促进我国 地球科学领域研究和发展,发表高水平科研成果,为我国培养和造就大批地学科研人才

贵州有游记投稿的刊物吗?

大地测量与地球动力学期刊

刊名: 大地测量与地球动力学 Journal of Geodesy and Geodynamics主办: 国家地震局地震研究所周期: 双月出版地:湖北省武汉市语种: 中文;开本: 大16开ISSN: 1671-5942CN: 42-1655/P邮发代号: 38-194历史沿革:现用刊名:大地测量与地球动力学曾用刊名:地壳形变与地震创刊时间:1981该刊被以下数据库收录:CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2013-2014年度)(含扩展版)核心期刊:中文核心期刊(2011)中文核心期刊(2008)中文核心期刊(2004)中文核心期刊(1992)

这个。。还不清楚 不过你可以发其他的杂志刊物 你们必须指定发《大地测量与地球动力学》吗?如果不是要求你就发个其他的普刊就行了

问题一:有哪些优秀的科技类杂志推荐? 微型计算机・Geek 问题二:有哪些科技方面的杂志比较好? 这个还真没有科技类杂志一种是专门性杂志,比如数学学报,内容只与数学有关,另一类是综合性的,比如清华大学学报.自然科学版。内容倒都是比较前沿的,包括一些成果和阶段成果,主要是论述,不是介绍及发展预测。只能从中进行分析(属于情报学范畴)。 问题三:什么是科技类期刊 中国科学技术信息研究所出版的“中国科技论文统计源期刊”,又称“中国科技核心期刊”, 学科范畴主要为自然科学领域, 是目前国内比较公认的科技统计源期刊目录如需要更多的期刊发表信息及技巧我锭! 问题四:有什么科技类的杂志有推荐的 有太多的科技杂志了;《硅谷》,《科技资讯》,《科技创业月刊》《科学少年》等;具体的可以去网上杂志铺订阅;希望上述回答能有帮助 ... 问题五:中国科技核心期刊有哪些 G549 癌变・畸变・突变 G481 癌症进展 A003 安徽大学学报自然科学版 M031 安徽工业大学学报自然科学版 K027 安徽理工大学学报自然科学版 H002 安徽农业大学学报 A009 安徽师范大学学报自然科学版 G012 安徽医科大学学报 G786 安徽医学 Q906 安徽医药 G013 安徽中医学院学报 Z549 安全与环境学报 H340 桉树科技 F044 氨基酸和生物资源 G550 白血病・淋巴瘤 R024 半导体光电 R063 半导体技术 G741 蚌埠医学院学报 U521 包装与食品机械 U645 保鲜与加工 E045 暴雨灾害 N017 爆破 N012 爆破器材 N006 爆炸与冲击 A652 北华大学学报自然科学版 G002 北京大学学报医学版 A005 北京大学学报自然科学版 U019 北京服装学院学报自然科学版 J030 北京工业大学学报 Y001 北京航空航天大学学报 T020 北京化工大学学报自然科学版 X014 北京交通大学学报自然科学版 M030 北京科技大学学报 G500 北京口腔医学 N001 北京理工大学学报 H025 北京林业大学学报 H263 北京农学院学报 G004 北京生物医学工程 A010 北京师范大学学报自然科学版 L530 北京石油化工学院学报 G016 北京医学 R018 北京邮电大学学报 G620 北京中医药 G017 北京中医药大学学报 A570 编辑学报 N101 变压器 G410 标记免疫分析与临床 T098 表面技术 E135 冰川冻土 N008 兵工学报 R730 兵工自动化 N085 兵器材料科学与工程 G018 病毒学报 C060 波谱学杂志 V040 玻璃钢/复合材料 A808 渤海大学学报自然科学版 M005 材料保护 M103 材料导报 Y007 材料工程 M010 材料开发与应用 M008 材料科学与工程学报 M006 材料科学与工艺 N026 材料热处理学报 M009 材料研究学报 * M704 材料与冶金学报 K512 采矿与安全工程学报 H009 蚕业科学 H525 草地学报 H234 草业科学 H527 草业学报 H538 草原与草坪 E543 测绘工程 E600 测绘科学 E615 测绘科学技术学报 E510 测绘通报 E152 测绘学报 E164 测绘与空间地理信息 L017 测井技术 Y022 测控技术 R711 测试技术学报 H001 茶叶科学 G264 肠外与肠内营养 N024 车用发动机 E113 沉积学报 E547 沉积与特提斯地质 E102 成都理工大学学报自然科学版 G670 成都医学院学报 G019 成都中医药大学学报 V050 城市规划 V028 城市规划学刊 X043 城市轨道交通研究 X046 城市交通 H023 畜牧兽医学报 H218 畜牧与兽医 N060 传感技术学报 R532 传感器与微系统 G458 传染病信息 X010 船舶工程 X633 船舶力学 * X635 船海工程 G322 创伤外科杂志 * G552 磁共振成像 D013 催化学报 E144 大地测量与地球动力学 E146 大地构造与成矿学 R051 大电机技术 H038 大豆科学 U512 大连工业大学学报 X024 大连海事大学学报 H005 大连海洋大学学报 X001 大连交通大学学报 J024 大连理工大学学报 G020 大连医科大学学报 E109 大气科学 * E091 大气科学学报......>> 问题六:科技类报刊杂志有哪些 《中国科学》 《科学通报》 《新知客》 《电脑爱好者》 《数码》 《科技新时代》 《中国国家天文》 《数字家庭》 《微电脑世界》 问题七:科技类核心期刊出刊快的有哪些 快的科技类核心期刊,可以7月初见刊,也有7月底的,也有8月初可以出刊的,也有明年的。很多科技类核心期刊都可以发表,看你要发什么方面的文章吧,我空间有介绍 问题八:请问,科技类的文章可以在哪些杂志期刊上发? 一般科技类的杂志都是可以的,也有很多其他的杂志设有这个栏目的,具体的就要看你的文章的内容比较符合哪个杂志的要求了,你要是投稿的话就发到这个邮箱吧,我朋友在那里发过,挺不错的,速度也挺快,通过率也挺高的。 问题九:科技核心期刊目录有哪些?介绍一下 1.自然辩证法研究 2.科研管理 3.科学学研究 4.科学学与科学技术管理 5.中国科技论坛 6.中国软科学 7.自然辩证法通讯 8.科学管理研究 9.研究与发展管理 10.科技进步与对策 11.科学新闻 12.科技管理研究 13.科学对社会的影响 更多科技核心期刊列表详见教育界杂志社官网,参考网址: jyjzzs/...8 ,希望能够帮到你 ! 问题十:科普杂志有哪些 很多啊看你哪方面了综合《百科知识》。航空《航空世界》 兵器《兵器大观.>>1、《少儿爱科学》 理由这是第三届国家期刊奖百种重点期刊蝉联中国优秀少儿报刊金奖 2、《科学课》 理由这是中国教育学会科学教育分会会刊和我国唯一的小学科学课程专业刊物 3、《少年发明与创造》(小学版) 理由是这本是科技教师指导小发明 4、《科技展望》――探索发现 5、《少儿科技》 6、《少年科普世界》 理由是关注我们生活中的科学的少儿科普杂志,有很多与学生互动的栏目 7、《科学大众.小诺贝尔》 理由是精美的科普杂志,特别关注当前的科学热门,综合实践活动是孩子们的天堂。 8、《未来科学家》小学版 9、《实验教学与仪器》 还不少呢,不都谢了。望有帮助

热化学转化论文范文

化学是重要的基础科学之一,是一门以实验为基础的学科,在与物理学、生物学、地理学、天文学等学科的相互渗透中,得到了迅速的发展,也推动了其他学科和技术的发展。下文是我为大家搜集整理的关于大学化学毕业论文的内容,欢迎大家阅读参考! 大学化学毕业论文篇1 浅议化学氧化改性对碳毡空气阴极表面特征的影响 微生物燃料电池(MFC)是一种可以将废水中有机物的化学能转化为电能同时处理废水的新型电化学装置。但输出功率低、运行费用高且性能不稳定等严重制约了MFC的实际应用。影响MFC性能的主要因素有产电微生物、阴极催化剂、电极材料、反应器构型及运行参数等。其中,阴极是影响MFC性能及运行成本的重要因素。目前,有学者通过筛选电极材料及对电极材料进行改性来提高MFC性能和降低成本,效果较为显着。因此,笔者采用HNO3氧化碳毡,制作改性碳毡空气阴极,研究化学氧化改性对碳毡空气阴极表面特征的影响;并通过循环伏安测试,考察改性后碳毡阴极的稳定性。 1材料与方法 1.1试验装置及材料 采用连续流运行方式,试验装置主体是由有机玻璃制成的圆柱体,中间阳极室有效容积为36mL(内径为2cm,高为11.5cm),为确保阳极室的厌氧环境,用密封柱密封。阴极在阳极室外侧壁围绕。装置总容积为3.92L,密封盖上有阳极孔、阴极孔及检测孔,以便用铜导线、鳄鱼夹来连接外电路,外接1000Ω电阻作为负载。进水口设计在底部中央,制备成无膜上升流式反应器。阳极是直径为1cm的碳棒,阴极是厚度为3cm的碳毡,输出电压由万用表采集。 1.2原水水质及运行参数 垃圾渗滤液取自沈阳市老虎冲垃圾填埋场的集水井,其水质如表1所示。接种微生物为取自UASB反应器中的厌氧颗粒污泥,接种量为25mL。启动期的进水流量控制在30mL/h,COD约为500mg/L。稳定运行后进水流量逐步提升到90mL/h,COD提升到1500mg/L。 装置在32℃下恒温运行。MFC接种厌氧污泥后,先用COD为1000mg/L的垃圾渗滤液驯化一个周期,使阳极的产电微生物成功挂膜,MFC运行稳定后,再以COD为1500mg/L的垃圾渗滤液作为阳极进水。 1.3改性碳毡空气阴极的制备 阴极预处理:将碳毡剪成所需尺寸,然后浸泡在1mol/L的盐酸溶液中,目的是去除碳毡中的杂质离子,24h后取出,用去离子水反复清洗直至清洗液为中性,放入105℃烘箱中干燥2h。 碳毡改性:将预处理过的碳毡浸入65%~68%的浓硝酸中,用水浴加热至75℃,处理不同时间后取出并用蒸馏水反复清洗直至清洗液为中性,放入105℃烘箱中干燥2h。 催化剂吸附:将经改性后的碳毡放入Fe/C催化剂溶液(硝酸铁浓度为0.25mol/L,活性炭粉为1g)中,于磁力搅拌器上搅拌30min,然后取出碳毡放入105℃烘箱中烘干。 1.4分析项目和方法 外电阻R通过可调电阻箱控制,电压由万用表直接读取,功率密度P通过公式P=U2/RV计算得到,其中U为电池电压,V为阳极室体积。 表观内阻采用稳态放电法测定。 循环伏安测试以饱和甘汞电极作为参比电极,采用传统三电极体系,电化学工作站为EC705型。 电极电导率采用伏特计测定,COD采用快速密闭消解法测定,NH+4-N采用纳氏试剂光度法测定。 2结果与讨论 2.1改性时间对催化剂担载量的影响 电极表面催化剂担载量是影响电极性能的直接因素,而化学改性将影响电极吸附催化剂的担载量(如表2所示)。碳毡经过HNO3化学氧化处理不同时间后,其质量均出现一定程度的减少,且随着处理时间的增加,单位质量碳毡减少量也逐步增加,同时,单位质量碳毡所吸附催化剂的量也增加。这是由于HNO3的氧化作用使碳毡结构发生了变化,表面沟壑加深加密,粗糙度和表面积增加。同时碳毡表面的H+易被催化剂Fe3+取代,也有利于阴极催化剂的吸附。 2.2化学改性时间对电导率的影响 电极电导率是表征电极性能的重要参数之一。考察了碳毡空气阴极化学改性时间对其电导率的影响, 经改性后碳毡空气阴极的电导率明显提高,且随着处理时间的增加,电导率升高,当化学改性时间达到6h后,电导率趋于稳定。 这是因为碳毡具有石墨层状结构,层与层之间主要是以范德华力相结合,故层间较易引入其他分子、原子或离子而形成层间化合物。应用HNO3处理碳毡时,HNO3分子嵌入层间,同时吸引石墨电子,使其内部空穴增多,因此大大提高了碳毡的电导率。当碳毡层间嵌入的HNO3分子达到饱和时,将不再影响碳毡的电导率。 2.3改性时间对MFC电化学性能的影响 2.3.1对产电性能的影响 分别选取经HNO3氧化0、2、4、6、8、10h的碳毡制备碳毡空气阴极,并以石墨棒为阳极,垃圾渗滤液为燃料构建MFC,进行产电试验。极化曲线斜率和功率密度是表征MFC产电性能的两个重要参数,因此,通过测定输出电压和电流等参数,分别得到极化曲线和功率密度曲线。整个试验过程保持进水流量为120mL/h,反应温度为32℃。经HNO3改性的碳毡空气阴极MFC的极化都经历了活化极化、欧姆极化和浓度极化三个阶段。随着HNO3改性时间的延长,活化极化、欧姆极化和浓度极化损耗逐渐减小,电池的极化曲线斜率逐渐减小,即表观内阻逐渐降低;当改性时间为6h时,极化曲线斜率达到最小,表明此时表观内阻最小(358Ω)。之后,随改性时间的增加,极化曲线斜率增大,即表观内阻增大。 随着处理时间的增加,电池的功率密度同样经历了一个先增高再降低的过程,与图2的规律基本一致。其中当处理时间为6h时,电池的产电性能最好,最大功率密度达到6265.67mW/m3,较未经HNO3处理的MFC的最大功率密度(1838.46mW/m3)增大了2.4倍。由此可知,通过HNO3化学氧化改性碳毡空气阴极是改善MFC产电性能的有效方式之一。 2.3.2对CV曲线的影响 循环伏安法(CV)是表征MFC放电容量的重要方法之一。化学改性碳毡空气阴极MFC的CV曲线如图4所示。其中,扫描速度为50mV/s,扫描范围为-1~1V。扫描曲线以下的积分面积代表了电池的放电容量。由此可知,随着处理时间的增加,放电容量先增加后减小,化学氧化时间为6h时,构建的MFC放电容量最大,即MFC性能最好。综上所述,HNO3化学氧化碳毡空气阴极的最佳时间为6h。 2.4MFC的产电除污稳定性 2.4.1产电性能稳定性 对经HNO3化学氧化处理6h的碳毡空气阴极MFC进行了CV测试,共进行了21次循环扫描,结果表明:随着循环次数的增加,曲线形状几乎没有改变,第1、6、11、16、21次的循环伏安曲线基本重合,面积近乎恒定,即放电容量几乎没有变化,说明电池性能比较稳定,能够长期稳定运行。 在其他条件不变的情况下,采用经HNO3氧化6h的碳毡作为阴极,保持进水流量为120mL/h,外接1000Ω电阻持续运行14d,每天记录输出电压。 在最初的3d内,输出电压从62mV增加到483mV,第4天达到最大为492mV,接下来的一周则稳定在470mV左右。随着运行时间的增加,电压略有下降,这可能是阳极室溶液的不断流动,冲刷阳极,带出一定量产电菌同时增加了电池的内阻所致,但总体上电池的运行比较稳定。 2.4.2除污性能稳定性 采用经HNO3化学氧化6h的碳毡作为阴极、石墨棒作为阳极、外接1000Ω电阻的MFC,以连续流方式处理垃圾渗滤液。试验过程中原水COD为(2376±200)mg/L,NH+4-N为(151±10)mg/L,保持进水流量为120mL/h、温度为32℃,反应初期(1~5d),出水COD浓度急剧下降,之后出水COD浓度逐渐趋于稳定。 COD由初始的(2376±200)mg/L降到(238±15)mg/L,去除率达到89.9%~91.2%,高于谢珊等采用两瓶型MFC处理垃圾渗滤液对COD的去除率(78.3%)。而氨氮则由初始的(151±10)mg/L降到(86±5)mg/L,去除率达到39.3%~46.8%。去除的氨氮中部分以NH+4形式随水流进入阴极室,在阴极室扩散到空气中或转化为其他形式的氮,部分在阳极室作为电子供体被氧化。He等的研究也证实了氨氮可以作为MFC的燃料。 3结论 ①碳毡空气阴极吸附的催化剂量随着HNO3化学氧化碳毡时间的增加而增加,但是过量的催化剂不但不能促进反应,反而会增加电池内阻从而降低电池产电性能。碳毡空气阴极电导率随着HNO3化学氧化碳毡时间的增加而增加,并逐渐趋于稳定。 ②随着HNO3化学氧化碳毡时间的增加,碳毡空气阴极MFC的功率密度、放电容量呈现先升高后降低的趋势,而极化曲线斜率呈现先降低后升高的趋势。 ③HNO3化学氧化碳毡的最佳时间为6h。阴极改性6h后电池产电性能较稳定,最大功率密度比未改性增大2.4倍,达到了6265.67mW/m3,内阻降低到358Ω。 ④阴极改性6h后的MFC处理垃圾渗滤液的性能稳定。当进水COD为(2376±200)mg/L、NH+4-N为(151±10)mg/L时,对两者的去除率分别为(89.9%~91.2%)和(39.3%~46.8%)。 参考文献: [1]布鲁斯·洛根。微生物燃料电池[M].北京:化学工业出版社,2009. [2]FomeroJJ,RosenbaumM,CottaMA,etal.Microbialfuelcellperformancewithapressurizedcathodechamber[J].EnvironSciTechnol,2008,42(22):8578-8584. [3]李明,邵林广,梁鹏,等。集电方式对填料型微生物燃料电池性能的影响[J].中国给水排水,2013,29(9):24-28. 大学化学毕业论文篇2 浅谈化学分子力学对建筑建材选用的影响 引言 化学的应用给人类文明带来了翻天覆地的变化,在建筑领域,基于化学基础上的新型建筑建材的开发和利用提高了建筑的质量及建筑的安全性、稳定性、美观性等,是现代建筑研究的重要话题。此外,随着地球资源的日益紧张,环境污染的日益严峻,现代建材的研究和应用更为人们所重视,基于化学分子力学对建筑建材的选择和应用途径也日趋广泛。 1 建筑建材的选择和应用 1.1 现代建筑建材选择和应用的现状 伴随着人类文明的发展,建筑建材的生产工艺日益改进,生产技术的现代化,实现了建筑建材生产的智能化、自动化,各类建筑材料在科技发展的影响下不断优化。例如,混凝土的应用,它不仅是一种建筑材料,更具有装饰等作用。如利用混凝土砌块装饰建筑物墙壁,不但具有一定的美观性,还具有保温、隔热等效果。在高分子化学建材应用上,国外的发展要优于国内,例如塑料地板、高分子防水卷材等高分子化学建材最早出现与国际市场,被一些发达国家广泛应用。当前,建筑建材的选择和应用趋于高科技、多功能化,人们对建筑建材的性能、装饰效果、环保作用等有了更高要求。例如,涂料的选择,功能多、污染小、性能高、装饰效果强的材料更受欢迎。总之,人们对建筑建材的选择已由传统的实用性,转向了性价比高、性能好、低碳环保、功能多等多元方向。 1.2 新型化学建筑材料 新型化学建筑建材能赋予建筑新功能,在节约能源、优化环境等方面也有突出表现。例如建筑物墙体,可选择非粘土砖、建筑墙体板材、钢结构、玻璃结构等,其性能明显优于传统墙体。如玻璃结构,透光性好、装饰性强,给人以时尚、美观、大气之感。同时,新型化学建筑建材的多样性,使其具备更广泛的功能。例如塑料,新型塑料门窗,不仅美观、轻便、易安装,还具有很好的隔热性、耐腐性等; 又如新型的塑料管材,不但克服可传统管材的易腐蚀、易生锈、易老化等缺点,还具质轻、易安装、无污染等特点,极适合现代建筑环境; 再如塑料地板,节省原料,运输、施工方便,能带给人更好的舒适,具有良好的装饰效果好,是现代建筑建材的“新宠”。此外,混凝土、涂料等,在化学发展的影响下也具有更多、更广泛的用途,例如涂料的防水、防火、防毒、杀虫、隔音、保温等作用。 1.3 建筑建材的选择和应用原则 建筑建材的选择首先要满足应用需求,确保建筑建材选择的应用性能,确保其应用方便、应用安全和应用效果。其次,考虑建筑建材的美观性,建筑不是把好的东西堆积起来,而是一种艺术的创造与实践。 再次,充分考虑建筑建材的性价比,确保建筑工程的综合效益。在选择建筑建材时,先对建筑建材的特点、性能进行充分的了解,结合建筑需求,科学的选择适当的建筑建材。再对建筑建材的使用环境、使用目标进行综合的分析和研究,确保建筑建材应用的效果和性能,提高建筑物的功能性、美观性。最后,要全面认知建筑建材的应用工艺,确保建筑建材性能的发挥。例如混凝土,不但要了解各种混凝土的特点、配置比例等,还要重视其混合工艺,确保混凝土能到达理想的建筑效果。因此,建筑建材的选择是需要非常慎重的,而且需要遵循必要的应用原则。 2 化学分子力学对建筑建材的选择和应用的影响 新型建筑建材种类繁多、功能齐全。例如涂料,有有机水性涂料、溶剂类涂料等,在应用上也有较大区别。新型涂料应用化学知识,使涂料具有低污染、高性能、隔热、防火等多种功能,在材料选择时,要充分考虑建筑建材的应用目的,以达到工程施工的最大效益。又如保温隔热材料,现在常用的有玻璃棉、泡沫塑料等,这些材料的选择和应用与化学分子力学息息相关。以混凝土为例,要选择高性能的混凝土,首先,要了解混凝土的特点,它是一种由水泥、砂石、水、胶凝材料等按一定比例混合而成的复合材料。在材料的选择与应用中,必须认清其复合材料性质和各种混合比例,同时掌握混凝土的搅拌、成型、养护等等。 其次,在混凝土基本特点基础上,科学认知混凝土的集中搅拌特点,科学搭配各种材料比例,确保建筑建材的工作性、效益性和性价比。再次,在实践中结合理论科学的进行建筑建材的选择和应用。如通常情况下,建筑中会使用硅酸盐水泥,在该类建筑建材的选择上,不能单方面的考虑某一方面,要综合考虑,全面了解、可选选择。例如,在配置C40 以下的流态混泥土时,选择 42. 5Mpa 普硅水泥就不太合适,应结合应用需求,选择 32. 5Mpa 普硅水泥,避免选择的盲目性带来施工的不便。 此外,混凝土的选择要科学的利用化学知识,如相同标号的混凝土,要选择强度系数大,确保混凝土的耐久性; 相同强度的混凝土,则要选择需水量小的,降低水泥用量,确保水灰比例的科学性。同时,注重季节、气候等对于建筑建材化学性能的影响,如在混凝土配置中选择水泥,如在冬季施工则易采用 R 型硅酸盐水泥,搭配合适的掺料、外加剂等,确保混凝土性能。总之,化学丰富了现代建筑建材市场,为建筑提供了更多的选材机遇,而新型的建筑建材的使用一定要避开盲目性、跟风性,应在建筑目的的指导下,结合建筑建材性能,利用化学分子力学等知识,科学的、适当的对其进行选择和应用,以提高建筑建材的应用效果和应用价值。化学的分子力学,在建筑建材中应用非常广泛,基于建筑建材的化学分子力学应用,可以将建材的使用效率和使用效果做到最佳。总之,要充分利用化学分子力学的原理,在建筑建材中实现广泛的推广性使用,逐步加强对于化学原理的实际应用,从而达到推动行业发展的目的。 3 结语 高科技带来了建筑建材的高性能、多功能及轻便、美观等等。如玻璃材料钢化、夹丝、夹层等工艺不但提高了玻璃的安全性、抗压性,还对玻璃的隔音性、保温性等有很大的优化作用。随着化学工业的发展,越多的不可能变为可能,玻璃墙、塑料地板等,不断的丰富人类的建筑需求,提升建筑品味,使城市建设的风景更加多姿多彩。 参考文献 [1]辉宝琨。压力输送式预拌特种干混砂浆生产工艺选择[J].广东建材,2013( 9) . [2]崔东霞,费治华,姚海婷等,粉煤灰与化学外加剂对高性能混凝土开裂性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2011( 4) . 猜你喜欢: 1. 大学毕业论文范文化学 2. 化学毕业论文精选范文 3. 大学化学论文范文 4. 化学毕业论文范文参考 5. 化学本科毕业论文范文

化学是基础教育的重要组成部分,在化学教学中培养学生的创新精神对深化基础教育改革,提高学生素质具有重要作用。下面是我为大家整理的关于化学论文,供大家参考。

在科技创新不断涌现的当代,人才培养显得尤为重要。随着社会的发展,我国的教育培养目标已经发生改变,从过去的培养“接班人”向培养“劳动者”转变,由“精英教育”向“大众化教育”转型。在培养目标上不仅要培养一批拨尖人才,更要体现培养大批高素质的普通公民。下面笔者就中学化学中进行低碳经济与绿色化学的教育谈一些认识。

一、低碳经济和绿色化学的概念与内涵

现代社会出现资源、环境问题的根源在于人类的生产、消费模式。以碳为主的能源物质在被人类利用之后,都变成了以CO2为主要物质的气体,造成了温室效应、蝴蝶效应。在多哈提出低碳经济理念之后,全国乃至全球都在倡导低碳模式经济。Lowcarbon是低碳的英文诠释,是指排放更少的以二氧化碳为主的温室气体。而低碳经济是一种高效的、环保的经济模式,其特点是耗能更低、污染更少、排放减少等,要求在利用能源时提高使用效率,且着重于清洁能源的开发与使用,其实质是提高能源利用效率和清洁能源结构问题。从碳到低碳是一个从化学到社会生活的过程,是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命,它与我国的化学教育有着紧密的关联。绿色化学重视对环境的保护,通过清洁能源、原子经济等内容的学习,可实现绿色化学。绿色化学是对化学原理的转化,通过化学方法来减少有毒、有害物质的生产和应用,在研究过程中,弱化有害、有毒作用,强化其绿色作用,从技术和经济角度分析,绿色化学能够从源头、生产过程以及使用等各个环节减少并降低污染。因此,在平时的化学教学中,贯彻“低碳经济”的观念,培养学生“绿色化学”的可持续发展理念显得尤为重要。

二、在化学教育中重视低碳经济与绿色化学教育

我国的《九年义务教育化学课程标准(实验)》明确指出了化学课程的性质、目的以及方法。在义务教育阶段中的化学课程,教学目的是让学生了解化学为社会发展带来的影响,利用化学来认识科学技术和社会、生活中的相关问题。同时,学生能够从化学教育中了解化学物品给人们生活和健康带来的影响,且能够借助化学手段治理环境污染,开发并且利用化学资源。另外,化学教育中要强调学生对自然和社会的责任心,当学生在遇到与化学相关的问题时,能够利用化学知识科学地解决问题。由此可知,我国新课程对中学化学有了全新的诠释和要求,新课标更加注重培养学生的科学和人文素养,为新课程理念下的中学化学教学指明了方向。

三、对中学生进行低碳经济与绿色化学教育的基本策略

中学化学教学要选择真实的问题情境,突出科学观念、科学思维、科学方法、科学主题,重视学生创新意识和创新能力的培养,将科学教育与人性发展有机融合起来。在平时的化学教育中可以做到以下几个方面。

(一)贯彻绿色化学和低碳经济的观念

让学生接受绿色化学思想,把绿色化学内化为自己的自觉行为。初中和高中的化学课本直接或者间接地对绿色化学都有涉及,但仅是停留在书本的概念之上。在平时的教育中,教师应该引导学生通过实践来加深对绿色化学的理解。如利用周末时间带学生到化学工业园进行参观、实践,亲身接触化学物质的转变和生产过程,形象地说明绿色化学理念的重要性,低碳经济的影响力。介绍空气污染及防治,抓住时机向学生介绍绿色化学及其主要特点,在教学中尽可能渗透、强化绿色化学的思想理念。例如教授温室效应及其危害与防治,使用燃料对环境的影响,金属资源的利用与保护等。同时通过绿色化学的教育,让学生形成良好的生活习惯,真正实现节能减排,低碳经济。

(二)建立绿色化学和低碳经济的意识

人教版新课程下的化学教材,着重于从多个角度阐述了绿色化学和低碳经济的内涵、概念。例如从环境保护的角度讲述了酸雨、大气污染与温室效应的关联;介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念;介绍了有毒物质的性质、使用、保存;介绍了与绿色化学相关的再生、使用替代产品、回收以及重复使用的工业化学内容。其中包含了许多低碳经济的理念,例如:以海水为原料提取镁、接触法制硫酸……这些绿色化学技术充分说明了低碳经济并不一定需要极高的成本,也不需要很高的技术,只要我们共同努力,做好自己,就能很好地应对全球变暖等环境问题,为地球尽一份力量。

(三)从实验中体验绿色化学和低碳经济

绿色化学实验具有基本的5R原则,即reduce(减量)、recycling(回收)、reuse(循环使用)、rejection(拒绝使用)、regeneration(再生)。从化学试剂的选择、化学反应条件的控制、化学反应结束后三废的处理等,充分体现了能源、化学试基础教育剂、化学反应、反应产物、剂量等的低碳化等特点。这些具体包含在以下三个方面。

1.将化学实验微型化,实现绿色化学。课堂演示实验以及学生自主实验,要避免出现有毒、有害物质的污染。实验应在小烧杯或小试管中进行,在点滴板上观察。由于实验药品剂量的普遍减少,既节约了药品资源,又减少了化学污染,同时还能够直观地观察实验结果,效果非常明显。

2.优化实验内容、装置和方法。化学实验离不开气体、液体和固体的产物,部分实验产物具备毒性或者对环境、人体有害的特点,因此,实验中既要保证实验的效果,还要对实验的内容和仪器、方法进行改善,尽可能在密闭条件下或在通风橱中进行,以减少实验产物对环境的污染。

3.妥善处理化学实验的废弃物。化学实验为了能够得到科学、真实的实验数据,往往要产生许多废弃物,而这些产物却没有较好地得到处理。在实验教学中,教师应该引导学生利用化学反应洗涤、吸收或转化,将有害产物回收利用。这样不但能够提升学生绿色环保和绿色化学的意识,而且还能给学生及早灌输低碳经济的观念,将普通的化学实验最终提升为绿色化学实验。

(四)实践低碳生活

学生学习知识的最终目的是使用,如何将书本上的化学知识内化为学生自己的知识,并使其更好地应用于生活、服务于社会,笔者认为让学生参与社会实践是一个行之有效的办法。如学习“自然界中的水”时,可让学生调查本地水资源的利用和河水污染情况,参观本市的自来水厂和污水处理厂,让学生对水的污染及净化有一个详实的了解,懂得保护水资源和节约用水的重要意义;又如学习“化石燃料的利用”时,可组织学生调查当地居民的燃料使用种类和大约日消耗量;走访加油站和煤炭加工厂,调查了解化石能源的消耗量和消耗途径,让学生充分认识到我国能源结构的严峻形势和由此引发的环境问题。在化学教育中,课外活动可以组织绿色化学、低碳化学的主题内容,为学生讲解绿色化学的历史、主要内容和方法以及目标等,而教师则将这些内容与教材结合,设置与环保、绿色化学以及低碳相关的课题,有意识地引导学生关注社会、关注环境的绿色化学意识,通过组织学生深入社会生活实践去获得第一手的信息,积极主动地发现问题,写出调查报告,向相关部门提出解决问题的合理化的建议。通过绿色化学教育,增强同学的社会责任感,增加动手能力,增强同学学习化学的兴趣,更重要的是意识到绿色化学教育的重要性,使同学对绿色化学的认知由感性认识上升到理性认识,使自己更好地履行在低碳经济时代下的社会责任。

1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则

1.1以市场为导向

随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。

1.2发扬创新精神

只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。

1.3稳定发展原则

化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。

2建设煤化工特色的对策

2.1创新教育观念

专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。

2.2创新课程体系

煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。

2.3理论与实践相结合

化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。

2.4建立健全质量保障体系

完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。

3结语

地球物理学报和地球科学

《地球》杂志是由国土资源部主管,由中国地质博物馆、中国地质学会科普委员会主办的杂志。国际期刊号:ISSN 1000-405X 国内期刊号CN11-1467/P 邮发代号2-253。 《地球》以传达“我们拥有一个地球”理念为办刊宗旨,用大众的语言解读人文地球科学,它将一如既往地观察当代科学发展成果,用更多笔墨探讨与公众刊益相关的科学类话题,通过对重大事件的调查和解释,为求探讨科谜团,为普及地学知识作出积极贡献,帮助读者从中体会到科学为日常处知带来的智慧。栏目设置有《专题报道》、《科技博览》、《文化传播》、《教育探讨》、《管理研究》、《环保技术》、《地质科学》、《植物科研》《矿产资源》《交通科技》等。

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