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氧化还原反应论文范文

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氧化还原反应论文范文

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 点燃 S +O2 SO2 CuO + H2=Cu+H2O

要学好化学,首先要有这样的认识:没有人天生就能把化学学好。那些看上去化学很出色的学生,一定是掌握了正确的方法(不是向别人学习来的,应该是自己总结来的,最适合自己的才是最好的,别人的只能作参考,起到启发作用),外加付出了不少的努力,没有努力,成功是空中楼阁。明白了这些,才能使得自己的化学水平突飞猛进。以下是我的一点建议,仅供参考。 化学是“理科中的文科”,除了又理科计算和逻辑思考的成分,又有记忆和理解的成分。我们看化学通常是更偏重于理科成分,忽视或不够重视文科成分。首先我们应当把课本翻看若干遍,熟悉知识点,因为我们学习、考试材料的来源就是课本。如果你下决心改变你在化学上的处境,这应该是第一步。 上课时要注意听讲,思维一定要跟上老师的步伐,即使有不懂的问题也要先放一放,简要地记下来,课后找老师探讨。不要有任何顾虑,老师不会因为你的成绩不理想就看不起你。老师总是喜欢勤学好问的学生,他一定会认真回答你的,不信你试试就知道了。老师在你学习的过程中的作用是不容忽视的。学会从老师那里获得所需要的信息,你的进程会更快。一定要充分利用老师这个无价的资源。 课后要即时复习,理清思路,想一想课上老师讲的知识有那些,有什么注意点,是不是已经把来龙去脉都搞清楚了。碰到相似或不同的性质,要弄清原因,对比记忆。我们不仅要知其然还要知其所以然。还有不懂的一定要及时提问,不能留下疑问,因为以后可能会忘记去弄清楚,或者对后续学习产生影响,成为障碍或盲点。化学学科最怕的就是知识结构有漏洞,导致思维受阻,尤其是推断题。不知你有没有这样的感觉。 要学好化学,一定要有自己的思考、总结,这是很重要的。元素周期律:各主族元素的通性和特性要清楚。比如:卤素中,氯气可以置换出溶液中的溴,溴可以置换出溶液中的碘,但是氟不能置换出氯,因为氟会和水发生剧烈反应。又如:关于第一电离能的问题,Li~F应该是逐步增加,但N比相邻的O 略高,为什么?因为N的2p轨道半充满,相对较稳定。像这样的思考不仅有利于清除学习过程中的障碍,还能提升化学思维水平,解决问题后的成就感还能增进学习化学的兴趣,无疑是化学学习的催化剂。 学习中要注意一些思维角度,老师应该都有强调,如:氧化还原思想,本质是电子的得失或电子对的偏移,氧化还原反应中一定有电子的得失或电子对的偏移,有电子的得失或电子对的偏移就一定是氧化还原反应,同时要敏感:Fe3+有很强的氧化性,酸性条件下硝酸根离子也是(硝酸的氧化性),碱性条件下硫离子和亚硫酸根可以共存,但酸性条件不能,次氯酸根离子是+1价氯的氧化性,所以酸性和碱性条件下都有氧化性,只不过酸性时更强;守恒思想(相当重要,贯穿始终,有时能极大地提高解题效率),包括质量守恒、电子守恒等,解题时应着意寻找等量关系,设出未知数,一般题型都能解决;平衡思想,一切皆平衡,将化学平衡进行到底!一切化学反应都是有速率、有限度的,有了这种意识,有时候某些东西就好理解了;主次思想,要分清主要因素和次要因素,如:氯化铵溶液中,铵根离子水解溶液呈酸性,产生的氢离子和铵根离子结合成一水合氨,再电离出氢氧根,那溶液是不是又是碱性了呢?显然不可能。我们要注意,电离和水解都是程度很小的反应,一水合氨是水解产物生成的,本身很少,电离的又只是其中的很少一部分,溶液中主要的阳离子是铵根,以它的水解为主要反应,电离是次要反应,所以溶液应该呈酸性。另外要注意不同思想方法的合理组合。比如:氧化还原反应中的一个重要隐含条件是电子得失守恒,列出这个等式很多时候可以事半功倍。举出这些例子只是要告诉你:学好化学,一定要有自我总结、反思的过程,弄清各知识点的原委。应该养成独立思考的习惯,实在想不通再问同学老师,因为自己的成果更能在脑海中留下深刻印象,含金量也更高。和同学讨论也是一个好办法。 课后习题是一定要做的,但不必太滥,选择一本较好的即可,多了以后一般是开始有雄心壮志,后来却忙于应付或根本应付不过来,效果反而要差很多。从易到难,建立自信。比如教材动态全解或王后雄重难点手册,一本足矣。完成老师布置的任务后再用它巩固,打好基础,才能一步一个脚印,稳步提高。 要建立错题本,但不是单纯地记录错题和正解,这些其实不重要,重要的是由这道题你想到了什么,用什么思想方法解题会更快捷、不易出错,题目有什么特点,类似问题是不是有通用解法,等等。这样做的好处显而易见:训练化学思维的同时,下次看到类似的题目可以举一反三,快速反映,迅速找到解法,为其它题目赢得时间。 学习时不要有负担,尤其是千万不要给自己定下一个不切实际的目标。要认清自己的位置,再尽力追赶比自己好一点的同学,一般是稳定在自己前2~4名的同学。有了进步,不要骄躁,路还很长,一步一步来,不要指望一步登天。同时,化学又是一门回报率很高的学科,只要你肯下功夫打基础,即使半个月内看不到明显的起色,但你的实际水平已经提高,继续努力,很快你就会看到自己的变化。总有一天你会进入班级前列。 这是我自己的心得,我也经历过你这个阶段。我原本也不擅长化学,高一时100分试卷考过59,可是慢慢地我发现我爱上了化学,化学成了我的爱好,现在不论是150分还是120分的试卷我都可以把扣分控制在10分以内,化学成绩当然在班上名列前茅。自信起来!相信自己,化学一定会成为你的忠实伙伴,给你带来快乐和激情。 满意请采纳

1.明确学习化学的目的 化学是一门自然科学,是中学阶段的一门必修课,它是古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成就,它编入了一些化学基本概念、基础理论、元素化合物知识、化学反应的基本类型、无机物的分类及相互间的关系等知识;它充满了唯物辩证法原理和内容,它介绍了许多科学家的优秀品质和他们对事业实事求是的科学态度、严谨的学风。化学对工农业生产、国防和科学技术现代化具有重要的作用,人们的衣、食、注行样样离不开化学。 化学是一门实验科学,通过化学课的学习,要掌握一些化学实验的基本技能,学会动手做实验的能力,为今后搞科学实验打下基础。 因此,通过初中化学课的学习,初三学生不仅能学到初中阶段的系统的化学基础知识,受到辩证唯物主义思想、中外化学家的爱国主义思想、行为和对科学的不断进娶不断探索、不断创新的科学态度及严谨学风的教育,而且还能提高自己的观察能力、思维能力、实验能力和自学能力,为今后学习高中化学及其他科学技术打下良好的基础。 2.课前要预习 上课前一天,一定要抽出时间自觉地预习老师第二天要讲的内容。学会先预习,后听课这种良好的学习方法。预习的好处很多:(1)它能强化听课的针对性,有利于发现问题,抓住重点和难点,提高听课效率;(2)它可以提高记听课笔记的水平,知道该记什么,不该记什么,哪些详记,哪些略记;(3)它可以节省课后复习和做作业的时间。通过预习时的独立思考和听课时留下的深刻印象,从而缩短课后复习和做作业的时间;(4)它可以培养自学能力。预习的过程就是自觉或独立思考的过程,长期坚持下去,一定会使自学能力得到提高。 预习的方法是:(1)通读课文。通过阅读课文,了解新课的基本内容与重点,要把自己看不懂的问题记下来或用铅笔在书上作一些记号,用以提醒自己上课时要集中精力和注意力,有意识、有目的地听老师讲自己不懂的问题,详细对比跟自己的想法有什么不同,这样就能取得良好的学习效果;(2)扫清障碍。在读课文后了解了主要内容的基础上,联系已学过的与之有关的基础知识,如果有遗忘的就要及时复习加以弥补,这样才能使新旧知识衔接,以旧带新,温故知新;(3)确定重点、难点和疑点。在通读课文和扫清有关障碍后,在对新知识有所了解的基础上,思考课文后的习题,试着解答,在此过程中找出新课的重点、难点和疑点。如果有潜力,还可以做点预习笔记。 3.听好每堂课 听课是学习过程的核心环节,是学会和掌握知识的主要途径。课堂上能不能掌握好所学的知识,是决定学习效果的关键。功在课堂,利在课后,如果在课堂上能基本掌握所学的基础知识和技能,课后复习和做作业都不会发生困难;如果上课时不注意听讲,当堂没听懂,在课堂上几分钟就能解决的问题,课后可能要花费几倍的时间才能补上。所以,学生在课堂上集中精力听好每一堂课,是学习好功课的关键。听课时,一定要聚精会神,集中注意力,不但要认真听老师的讲解,还要特别注意老师讲过的思路和反复强调的重点及难点。边听课、边记笔记,遇到没有听明白或没记下来的地方要作些记号,课后及时请教老师或问同学。同时,还要注意听同学对老师提问的回答以及老师对同学回答的评价:哪点答对了,还有哪些不全面、不准确和指出错误的地方,这样也能使自己加深对知识的理解,使自己能判断是非。课堂教学是教与学的双向活动,学生是主体,教师起主导作用,学生要积极、主动地参与课堂教学,听课时,一定要排除一切干扰和杂念,眼睛要盯住老师,要跟着老师的讲述和所做的演示实验,进行积极地思考,仔细地观察,踊跃发言,及时记忆,抓紧课堂上老师所给的时间认真做好课堂练习,努力把所学内容当堂消化,当堂记住。 4.认真记好笔记 要学好化学,记笔记也是重要的一环。记笔记除了能集中自己的注意力,提高听课的效率外,对课后复习也有很大的帮助。所以,要学会记笔记,养成记笔记的好习惯。因此,在认真听讲的同时,还应该记好笔记。记笔记的类型有: (1)补充笔记。讲新课时做补充笔记,老师讲的内容是根据学生的实际将课本内容重新组织,突出重点加以讲解,记笔记是边看书,边听讲,边在书本上划记号,标出老师所讲的重点,并把老师边讲边在黑板上写的提纲和重点内容抄下来,还要把关键性的、规律性的、实质性的内容和对自己有启发的地方扼要地在书本上或笔记本上写上几句,把老师讲的但书上没有的例题记下来,课后再复习思考。 (2)实验笔记。老师的演示实验和学生的分组实验,重在通过实验验证化学原理或掌握化学性质或物质的制法操作。可做简明图解、补充笔记,把老师所做的演示实验的现象及讲解记下来,书上有实验插图的可以直接在上面补充,例如,在氧气的实验室制法装置图边上记下老师讲的重点:①药品不能堆积在试管底部,而应平铺在试管底部,记:“是为了增大受热面积,药品受热均匀,气体容易逸出”;②给试管加热时,为什么要先把酒精灯在试管下方来回加热,然后集中在药品部位加热?记:“让试管受热均匀,不易破裂”。 (3)改错笔记。习题或试卷评讲课是老师纠正学生在作业或试卷中的“常规武器”,指导解题思路、规律、技巧和方法的课。在听课时,不要只抄正确答案,关键是要用红笔订正,而且不要擦去自己的错解,以利于与正确答案作对比,找出答错的原因,过一段时间还应把以前做错的题再重做一遍,看看现在自己是否真正掌握了。这种笔记是在作业或试题空隙处做简明的“眉批”或“注释”。 (4)系统笔记。复习小结课时,老师把课本内容进行系统归纳总结,是书上没有的,因此要做系统的笔记。将笔记每面一分为二,一半写板书的内容,一半记讲解,课后结合复习加以整理、修改和补充,成为一个整体,以利于加深、巩固所学知识,提高归纳知识的能力和全面的复习。笔记的形式有:①提纲式,以文字表述为主,适用于概括教材的主要内容或归纳、整理公式、定理和概念要点;②纲要式,以化学式、关系式或关系框图来表述,适用于元素及其化合物的性质、制取及相互间的变化、计算知识的概括等;③图表式,以文字、表格、线图来表述,适用于有关概念、化学基本原理、物质的性质、实验等进行归类对比。 5.认真观察和动手实验 在义务教育化学教科书中编入了81个演示实验、10个必做的学生实验和9个学生选做实验,还安排了13个家庭小实验。因此,通过这些演示和学生实验,学会观察老师演示实验的操作、现象,独立地做好学生实验,上好实验课,是学好化学的基础。 首先,在课堂上要认真观察老师所做的每一个演示实验的操作和实验现象。化学实验是很生动、很直观的,实验中千变万化的现象最能激发学生的兴趣,但学生若只图看热闹,光看现象,不动脑子思考,看完了不知道是怎么回事,无助于学习的提高,所以,观察要有明确的目的。观察实验前,要明确观察的内容是什么?范围是什么?解决什么问题?这就叫做明确观察的目的,目的明确了才能抓住观察的重点进行观察。观察时还要仔细、全面。例如,氢气还原氧化铜的演示实验,实验目的是验证氧化还原反应,氧化铜被氢气还原成铜。观察时先看清反应物是无色的氢气和黑色的氧化铜粉末,反应的条件是加热,生成物是水和亮红色的铜。 其次,要上好学生实验课,课前必须进行预习,明确实验目的、实验原理和操作步骤。进行实验时,自己要亲自动手,不做旁观者,认真做好实验内容里所安排的每一个实验,在实验过程中要集中注意力,严格按实验要求操作,对基本操作要反复进行练习,对实验过程中出现的各种现象,要耐心细致地观察,认真思考,准确如实地记录。 6.课后及时复习 一堂课的内容,十多分钟就可以复习完,有时也可以像过“电影”一样地过一遍。复习能加深理解,复习能巩固知识。 复习要及时,不能拖。复习中不懂的问题要及时请教老师,这样,在学习上就不会留存障碍,不留疑点,为以后顺利学习打好基矗复习时,要重视教科书,也要读听课笔记,要反复读,边读边回忆老师的讲解,边理解书上的内容。 7.认真完成作业 做作业是练习的极好机会,是巩固知识的重要手段之一。学生一定要亲自动手做,绝不能抄别人的作业。节后习题和章后复习题一定要认真完成,不能马虎。做作业要在复习好了以后做,才能事半功倍。一定要主动地、独立地完成每次作业,多思多问,不留疑点,并尽可能地把做过的作业都记在脑子里,因为没有记忆就没有牢固的知识,只有用心记忆才会熟能生巧,才能在勤练的基础上“巧”起来。 8.学会阅读课本 精读是认真地读懂并理解及记忆重点内容和定义,把这些内容与有关的旧知识联系起来。精读主要用于课后复习,加深对知识的理解、巩固,使知识系统化。 精读时要在理解概念的定义或定律全文的基础上,剖析具有关键性的字词,强化对关键字词的认识。例如电解质的定义:“凡是在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物叫做电解质”,关键性字词是“化合物”和“或”字。非电解质是“在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物”,关键字词是“和”字和“都”字。对这些关键字词要认真思考,并把它标出记号或作眉批,以备以后再次复习时注意。 对于比较深刻的材料、重要的段落内容,要逐字逐句地反复读。认真地思考、分析、整理、养成记读书笔记的习惯。可把重要内容、关键词句记在笔记本上,还可写出自己对某一问题的想法和认识,或记下不懂的问题,以备查问。 9.读化学课外读物 学好化学,要重视阅读课外读物,例如《中学化学教学参考》、《中学生数理化》、《课堂内外》等杂志和科普读物,它们的内容紧扣化学教学大纲和教材,其针对性和适用性很强,配合教学进度,指导解析疑难,注意智力开发,重视能力培养;它们的题材广泛新颖,内容丰富多彩,文章短小精悍,通俗易懂,形式生动活泼,图文并茂。它能帮助学生开阔视野,扩大知识面,激发学习兴趣,掌握学习方法,透彻理解教材,灵活运用知识,培养探索精神,它们是学生的好朋友

氧化还原生物学杂志

请见下面两个链接:第一个影响因子,第二个影响因子,都是植物生理方面的国际顶级杂志。

NO的生物学作用 (1)在心血管系统中的作用 NO在维持血管张力的恒定和调节血压的稳定性中起着重要作用。 在生理状态下,当血管受到血流冲击、灌注压突然升高时,NO作为平衡使者维持其器官血流量相对稳定,使血管具有自身调节作用。能够降低全身平均动脉血压,控制全身各种血管床的静息张力,增加局部血流,是血压的主要调节因子。 NO在心血管系统中发挥作用的可能机制是通过提高细胞中鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase , GC)的活性,促进磷酸鸟苷环化产生环一磷酸鸟苷(guanosine 3′, 5′–cyclic monophosphate cGMP),使细胞内cGMP水平增高,继而激活依赖cGMP的蛋白激酶对心肌肌钙蛋白Ⅰ的磷酸化作用加强,肌钙蛋白c对Ca2+的亲合性下降,肌细胞膜上K+通道活性也下降,从而导致血管舒张。 (2)在免疫系统中的作用 研究结果表明,NO可以产生于人体内多种细胞。如当体内内毒素或T细胞激活巨噬细胞和多形核白细胞时,能产生大量的诱导型NOS和超氧化物阴离子自由基(),从而合成大量的NO和H2O2,这在杀伤入侵的细菌、真菌等微生物和肿瘤细胞、有机异物及在炎症损伤方面起着十分重要的作用。 目前认为,经激活的巨噬细胞释放的NO可以通过抑制靶细胞线粒体中三羧酸循环、电子传递和细胞DNA合成等途径,发挥杀伤靶细胞的效应。 免疫反应所产生的NO对邻近组织和能够产生NOS 的细胞也有毒性作用。某些与免疫系统有关的局部或系统组织损伤,血管和淋巴管的异常扩张及通透性等,可能都与NO在局部的含量有着密切的关系。 (3)在神经系统中的作用 有关L-Arg → NO途径在中枢神经系统(CNS)方面的研究认为,NO通过扩散,作用于相邻的周围神经元如突出前神经末梢和星状胶质细胞,再激活GC从而提高水平cGMP水平而产生生理效应。如NO可诱导与学习、记忆有关的长时程增强效应(Long-term potentiation , LTP),并在其LTP中起逆信使作用。 连续刺激小脑的上行纤维和平行纤维可引起平行纤维细胞的神经传导产生长时程抑制(Long-term depression , LTD),被认为是小脑运动学习体系中的一种机制,NO参与了该机制。 在外周神经系统也存在L-Arg → NO途径。NO被认为是非胆碱能、非肾上腺素能神经的递质或介质,参与痛觉传入与感觉传递过程。 另据报道,NO在胃肠神经介导胃肠平滑肌松弛中起着重要的中介作用,在胃肠间神经丛中,NOS和血管活性肠肽共存并能引起非肾上腺素能非胆碱能(nonadrenergic-non-cholinerrgic , NANC)舒张,但血管活性肠肽的抗体只能部分消除NANC的舒张,其余的舒张反应则能被N-甲基精氨酸消除。 NO作为NANC神经元递质,在泌尿生殖系统中起着重要作用。成为排尿节制等生理功能的调节物质,这为药物治疗泌尿生殖系统疾病提供了理论依据。 现已证明在人体内广泛存在着以NO为递质的神经系统,它与肾上腺素能、胆碱能神经和肽类神经一样重要。若其功能异常就可能引起一系列疾病。

其实植物生理领域最顶级的是Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology(好像去年还是今年改名称为Annual Review of Plant Biology了) 影响因子:2004年、2005年、2006年剩下的就是plant Physiology 和plant Cell 这两个了。如果你能在Annual Review上写篇综述,那么基本上就能评上院士了。在后两者上发文章....那是我们这里比较好的毕业要求...

吸氢气是

吸氢气是,吸氢气是最近比较流行的一种养生方式,氢气可清除人体毒性自由基。但是有很多人不明白为什么吸氢气对人的身体有好处。很多人说吸氢气是是真的吗?

吸氢机是吗?答案说是也是对的,说否也是正确的。

回答吸氢机是的,有2类人,一类是根本没试过的,随口一答也没什么损失,另一类就是使用了,没有达到效果。

回答吸氢机不是的,也有2类人,一类是从事氢产品相关的,这个也很好理解,另一类就是按照正确的用法,真正改了身体的健康状态的。

咱们来分析一下为何会出现这几类人:

第一类:根本没用过或者见过吸氢机,随口回答的。毛主席说过:实践是检验真理的唯一标准。在条件允许的情况请先试一下再发表见解。网上最不缺的就是闲的喷子,不管啥都要喷一下,权当打发无聊的时间。各位网友在听别人的意见时,也可以先问一下:对方是否用过再听取意见,没用过的给你的参考又有多少价值呢。

听过郭德纲相声的网友都清楚郭老师的名言:未经他人苦,莫劝他人善。生活中,最怕这种自以为是,站在道德制高点上去劝别人的人,总有那么一些人,最擅长慷他人之慨,表达自己的慈悲。遇到冲突,不分青红皂白,就一味地劝说别人要宽容一点,不要计较太多,而从未真正考虑过当事人的感受。这种慈悲,不是发自内心的善良,而是一种“伪善”。都没尝试过就随便发表意见的,就是这样的一类人。

第二类:使用了,没有达到效果。为何会出现这种结果呢?大家来看一下氢气控癌理念的实践者:钟南山院士捐赠了100台的吸氢机到武汉治疗新冠,徐克成教授用吸氢机来治疗肿瘤,为什么专家使用的会有真实的效果,而你的达不到效果呢?第一个原因:钟南山院士和徐克成教授使用的都是跟佛山市氢莹吸氢机机电配件有限公司生产的一样原理的3000ML的吸氢机,第二个原因:患者在使用时,每天都是长时间的使用。足够大的气量,足够长的时间,量变才能引起质变。

那些说使用了没有效果的网友可以自己想一下,自己使用的是多大气量的机器,又吸了多长的时间?很多人就想着吸一个小时就能有明显的效果,大家可以用脚趾头想一下是否可能?如果你相信吸一个小时就能有明显的效果,你不上当谁上当呢?

举个最简单的例子,大家去药店或者医院开药,药盒上为何写着每次吃几片,一共要吃几次?治疗长期慢性病为何要强调疗程?每片药的有效剂

量是一定的,一次吃几片,就是要提高药效,有的人会说我一次把一盒药全吃完,药效在理论上会成倍的增加,但是身体结构受不了。一个疗程多长时间,只有这个疗程下来,病就基本上好了。只强度有效剂量或者时间的长短都不科学。大家想一下是不是这样的?

回到吸氢机上面,佛山市氢莹3000ML共享吸氢机要求使用者每天吸9个小时以上,早中晚各3个小时,连续吸2个月,只要去医院检查,100%指标有变化。

有人可能会说佛山市氢莹科技有限公司3000ML共享吸氢机是医疗级的,我们个人保健用300ML的是不是就够了?够不够大家可以多看一下徐克成教授的讲解视频,他的视频强调要用3000ML以上的,他治疗脑梗病人是用2台机并到一起用的,也就是6000ML的用于治病。所以大家不要自己犯糊涂或者自我安慰。

另外的一个常识是:一个成年人每分钟的呼吸的气体的总量是9000ML,这也就是有些外行宣传的【所谓的氢气吸入量到2%-3%这个比例就够了,即200-300ML就够了,再多的气量也是浪费】,大家可以想一下徐克成教授用6000Ml的气量才把病人治好,200-300ML的气量有什么实际用处呢,相对于人体每分钟的呼吸总量9000ML,佛山市氢莹科技有限公司的3000ML共享吸氢机仅仅是起步。

有好友会提问:吸氢气机是不是?准确的解析这个问题可以从3个方面进行。

现实中为什么会有人说吸氢气是,主要原因无非是:

1、有人高价销售吸氢机,消费者购买后没有“效果”,感觉;

2、对氢气医学的发展以及作用机制还不是很了解。

■氢气医学的发展历史

氢医学的发展比较有意思的是电解水,电解水(还原水、碱性水)从概念的产生到盛行经历了100多年,目前还是有电解水机(产生酸性水和碱性还原水)销售,但是目前一般认为电解水的作用是由于氢气的作用。

1、1975年有人用高压氢气治疗皮肤磷状细胞恶性肿瘤,认为氢气具有抗氧化作用;

2、1992年德国有个药厂申请使用氢气治疗疾病的专利。

3、1995年林秀光博士提出电解水治疗疾病的理论,认为电解水所以能治病,是因为含有活性氢能清除自由基,而不是过去认为的碱性或还原电位。

4、2005年日本劳动厚生省112号通告中认为,碱性电解水对腹泻、消化不良、肠道胀气和胃酸过多有治疗效果。

5、2007年日本医科大学太田教授的论文提出低浓度氢气吸入半小时,在脑缺血再灌注小鼠模型,能有效减少坏死。

6、2012年来自世界12个发达国家、1700名科研人员发表了450篇氢分子医学效应论文,发现由自由基引起的62种疾病都具有良好的效果。

7、2013年第二军医大孙学军教授编著的`《氢分子生物学》出版。

8、2014年氢分生物医学子专业委员会成立,2018年中国医促会氢分子生物医学分会第五届学术会议胜利召开。

9、2019年广州复大肿瘤医院院长徐克成教授编著的《氢气控癌理论与实践》出版。

……

■氢气保健或者治病的理论与实践

第二军医大的孙学军教授把氢气应用于医学的特征概括为4s,即安全性Safety(非常高的生物学安全性)、选择性selective(选择性抗氧化)、扩散性small(氢气在体内没有去不了的地方)、简单性simple(结构简单制取氢气简单)。徐克成认为示,用氢气控癌,符合“ABC原则”,即有效(available,A)、简单(brief,B)和便宜(costless,C)。

1、氢气治病的原理一般认为来源于其抗氧化和抗炎症作用,同时可能可以改善体内的菌群。有研究显示,氢分子尚可通过维护线粒体和调节免疫,对癌症发挥控制作用。

2、有研究认为氢气能够激活细胞内源性抗氧化系统。

3、近年大量研究发现,氢气可影响200多种生物分子功能,对1000多种基因表达有一定影响。太田成男教授课题组最近研究提出一种假设[63],氢气的许多信号调节作用可能是通过影响细胞膜脂质过氧化,研究用体外培养细胞发现,生理浓度的氢气可以抑制自由基链式反应导致的细胞膜脂质过氧化产物生成,从而抑制脂质过氧化产物诱导的细胞内钙离子的释放和相关基因表达。

4、从实践上看,氢气对于糖尿病、高尿酸高血脂、肿瘤等疾病具有预防保健或者治疗的作用。

3、氢气没有任何毒性,这点很可贵,而且获取氢气很方便成本也很低,所以许多疾病都值得尝试。目前氢医学科研提示氢气对176种疾病有预防和保健作用。如果说氢气的作用主要是由于其有选择性抗氧化机制,那么氢气对于氧化应激的大量相关疾病都有作用和效果。

■如果说吸氢气是

从2017年开始全世界范围内的氢气相关的医学论文不断增多,如果说吸氢气是,那么必定存在一个及其庞大的组织来协调各种造假研究,发布造假论文,并推出富氢水杯、吸氢机等氢医学相关产品。

如果你认为吸氢气机只是一个,那么这个庞大的的受益者会是谁呢,是国际氢标准委员会还是氢分生物医学子专业委员会?这显然是不可能的。目前很多产品宣称有治疗或者保健功效,但是在专业的医学杂志上查询不到相关的研究,而氢气产品至少在世界范围有大量的科研文献,而且目前氢气医学的研究还越来越热。

高血压、抑郁症、失眠……甚至癌症,如果有人告诉你,有一种“吸氢气”的疗法能对这些病征有治疗作用,你相信么?氢气是种易燃气体,吸入人体真的有如此“神奇”效果?其背后的科学原理是什么?吸氢气治病,是确有其效,还是一种心理作用?

记者近日在采访中了解到,这种“氢气疗法”正逐渐被医学界所重视,而氢气所具有的选择性抗氧化特性,正是所谓的“治百病”的关键所在。

人为什么生病?

主因是肌体氧化还原失衡

想要了解氢气为什么能够治病,先得从人为什么会生病说起。

要知道,人体时刻都与周围的环境处于一种动态平衡之中,在致病因素的作用下,譬如细菌、辐射等,原来的平衡就被打破,机体受到了损伤,从而出现了组织器官机能、代谢和心态结构上的病理变化,从而出现了临床症状和体征。

当人体的细胞被氧化后,就会形成氧化损伤。从医学上来说,就是由于内在、外在的因素,致使体内的自由基大量暴发,这种暴发现象,被称为氧化应激。

自由基是含有未成对电子的原子、原子团或者分子,自由基本身是维持正常生命所必需的物质。自由基反应则是能量代谢的基础。当人吸入氧气、吃进食物后,能量物质和促进能量转化的物质就在体内进行氧化反应,从而产生大量的自由基。人体体内的自由基不断产生,也会不断被清除,被维持在一个正常生理水平上。一旦自由基过多或者过少都会给机体造成不利影响甚至伤害。

当细胞的氧化程度超过了细胞自身对氧化物进行清除的抗氧化能力之后,就会形成氧化系统和抗氧化系统失衡,也就是氧化还原失衡。过多的自由基尤其是其中的毒性活性氧,便会开始攻击生物大分子,造成组织细胞损伤。因此,氧化损伤是引起各种疾病发生、肌体衰老的根本原因。以人体炎症的治疗为例,一般认为,清除氧自由基正是缓解炎症反应最根本的方法。

治病原理:

氢气可清除人体毒性自由基

国内肿瘤专家、暨南大学附属复大肿瘤医院荣誉总院长徐克成向羊城晚报记者介绍,“氢气疗法”是一种正在逐渐被医学界所重视的新疗法,“吸氢气”究竟能对多少疾病有效、在多大程度上有效、有无副作用等问题,医学界已开展了越来越多的研究。

徐克成介绍,不管人体患上了哪种疾病,都有一个共同的因素,那就是体内毒性自由基的出现。自由基(活性氧)分为好坏两种,日本科学家已发现,氢气能够专门清除坏的自由基。因为氢气最典型、最重要的一个化学性质就是具有还原性,可以选择性地中和毒性自由基。而从疾病发生机制上来分析,氧化损伤几乎是所有疾病的最基本病理生理过程。因此,氢气既然是一种选择性抗氧化物质,就很有可能对人类大部分疾病具有治疗作用。

为什么氢气会具有选择性抗氧化的特性?原来,氢的还原性相比细胞代谢过程中的各种还原剂来说非常弱,根据氧化还原优先律:对于同一氧化剂,当存在多种还原剂时,通常先和还原性最强的还原剂反应,所以,在正常的细胞代谢过程中,氢基本上不会产生作用。但是,如果是在非正常的细胞中,情况就不一样了。比如肿瘤组织细胞中,因为产生了大量自由基,导致正常的代谢反应不能进行,因而其他还原物质不足,于是就给了氢与自由基发生化学反应的机会,结果就是抵消掉自由基中的不成对电子——大部分自由基的不成对电子来自于氧原子——它们便能够与氢发生反应产生水这一稳定的物质,而失去氧原子的自由基也在这一过程中变成了稳定的物质。

副作用小,

因为氢自身性质不活泼

在广东省徐克成关爱健康工作室里,记者看到,这里设置的15部“吸氢机”旁的座位上都坐满了鼻子中插着气管“吸氢气”的人。工作人员告诉记者,这种机器只需要加入纯净水或者蒸馏水,就可以将水电解成为含量为66%氢气和33%氧气的混合气体,病患只需深呼吸,将气体吸入体内即可完成一次疗程,每次“吸氢气”疗程时间至少在一个半小时以上。现场一位62岁的陈姨告诉记者,她数年前被确诊为胃癌,经过一系列放化疗治疗后,整个人变得极为虚弱,从今年8月初开始吸氢气之后,她发现身体情况有了明显好转。“第一次吸氢气之后,回到家就是大汗一场;坚持吸了三次后发现,原本一小时醒一次的睡眠有所改善,原本乌青的脸色也有好转,并且体力逐渐恢复,现在已经可以每天到小区里散步了。”另一位阿伯也告诉记者,他在四年前得了肝癌,后来做了切除手术,没想到去年又复发。在被推荐吸氢气后,最明显的改变就是睡眠变好,精神好了很多。

原来,在抗肿瘤方面,肿瘤细胞壁比正常细胞会产生更多的活性氧,影响着细胞的增殖、DNA的合成以及血管生成等,并且氧自由基作为“第二信使”,在细胞内信号传导中扮演重要角色,可以诱导和维持癌细胞的致癌能力。此时,氢气作为一种抗氧化剂,就具有了治疗肿瘤疾病的潜力。而且科学家们发现,与其他抗氧化物质相比,氢气能够轻易通过细胞膜和细胞器膜,到达所需部位进行还原反应,有选择性地清除氧自由基,同时由于氢气本身性质不活泼,因此不会造成机体生理功能的损伤和新陈代谢的紊乱。

进展迅速,

但生物安全性有待验证

氢气对于人体健康的作用,最早可以追溯到1975年。当时,有人在《科学》杂志发表论文,称连续呼吸8个大气压氢气14天,高压氢气可以有效治疗动物皮肤恶性肿瘤,并认为这是通过抗氧化作用而得到的效果。

此外,2001年,法国潜水医学家也证明,呼吸8个大气压高压氢气还可治疗肝曼森血吸虫感染引起的炎症反应,首次证明氢气具有抗炎作用,并提出氢气与羟自由基直接反应是治疗炎症损伤的基础。

但上述研究并没有引起广泛注意,这主要是因为高压氢难以作为一般临床治疗手段。

直到2007年,日本医科大学太田成男教授采用浓度为2%的氢气治疗动物脑缺血的试验取得了成功,并且在《自然医学》杂志上发表,“氢气疗法”才终于引起全世界的瞩目。2007年也因此被公认为“氢医学”的元年。

此后,氢气生物学研究开始兴起,美国、日本和中国是目前研究氢气医学生物学效应最多的国家,每个国家都有几十个研究机构参与。

在我国国内,上海第二军医大学教授孙学军被认为是最早引入氢气疗法的人,也被称为“中国氢医学第一人”。孙学军教授表示,他长期从事气体效应研究,但他也是在2007年看到了太田成男的研究成果后,才开始对氢气的医疗效果做研究的,并逐步发现此疗法确有其用。

如今,国内医学界对于氢气生物学研究的成果不断增多。以中国知网收录的涉及“氢医学”课题数量为例,在2007年,涉及“氢气”的课题都与能源有关,而在2007年后,“氢气”与各类疾病的医疗效果的论文数量大量出现,涉及精神疾病、心脏疾病、癌症等多个领域。一些院士也开始对“氢医学”展开了研究。其中,中国工程院院士、国家肝癌科学中心主任王红阳还率领课题组完成了《氢气治疗肝脏损伤研究》,并在国际著名肝脏病学杂志《Journal of Hepatology》上发表。

2014年,中国工程院院士钟南山发现氢气对慢阻肺有疗效,在参加世界胸科大会时他的发言指出,“氢分子主要针对慢性疾病,最基本的是抗氧化应激的加强作用,不是单纯修复作用,有利于机体恢复,理念是对因治疗而不是对症治疗”。

2014年3月,中国医疗保健国际交流促进会氢分子生物医学专业委员会也宣布成立。

不过,目前而言,“氢医学”仍然处于基础和临床研究阶段。徐克成告诉记者,他希望通过公益性工作室,收集尽可能多的临床案例。因为有专家指出,虽然氢气已经被发现对不少疾病有效,但是这种效果的生物学机制仍然需要进一步的研究,其临床效果还需要得到充分的证据支持。比如来自浙江省医学科学院药物研究所董文彬、郑高利就曾经撰文指出,目前尚不能完全证明氢气的生物安全性,对于氢气治病的不少问题还需要进一步研究。

重点提醒:

不建议自行“氢治疗”

文章至此,有一点尤其值得提醒:使用氢气治病,还是要在专业医生指导下操作,绝不可以随便使用。

比如那些日常用于氢气球中的氢气,就不建议用来治病。对此,上海潓美医疗科技有限公司总裁林信涌表示,正常供人体吸入的气体,必须经毒理及生物相容等安全测试合格方可使用。即使用水电解可以产生氢气,如果相关设备零件采用非医疗级的,亦会存在风险。

同济大学附属东方医院教授魏佑震也对此表示,用于氢气球的氢气通常是工业用氢气,其来源不一定是水电解生成,可能会有其他气体掺杂,纯度不够,所以不适宜人体吸入,更不利于治病。

■揭秘

中国生物教师发表“氢医学”论文比日本早了8年

目前医学界都认为是日本人太田成男及其团队开创了“氢医学”。其实,早在1996年,山东临淄的一个中学生物老师便已经开始不断发表文章,阐述氢气有抗氧化、清除自由基的医学功效。

徐克成教授曾特意到山东找到了这位生物老师杜元伟。徐克成认为,“氢医学”是一项可以达到诺贝尔奖级别的重大发现,如果氢医学能够被学界所认同,那么就应该由中国人获得这一荣誉。

杜元伟于山东师范大学生物系毕业,毕业后在山东临淄一所中学教生物。他在接受羊城晚报记者采访时称,自己业余时间喜欢从事一些生物学的研究,也喜好中医学和打太极拳,因此他时常思考一个问题,中国传统文化中的“气”究竟指的是什么?在思索过程中,他采用了排除法,发现元素周期表中的气态元素中,只有氢气具有能量,化学性质上表现为易燃。氧气只是具有助燃作用,本身并没有能量。人类的能量代谢过程、葡萄糖等能源物质的释放,都是通过逐步脱氢实现的,因为由氢和氧气结合会生成水并释放大量能量。而水和氧气都是生命不可缺少的物质,可见氢气、氧气、水之间的关系是密不可分的。所以,氢气在人类的生命中也应具有重要作用。

为了验证自己的想法,他利用业余时间做了一系列实验,并在《关于氢气对于生命意义的作用的实验证实》一文中,论述了他通过电解氚水产生氚气(氚是氢的同位素之一,亦称“超重氢”),利用氚气代替氢气通入小鼠生活的环境中,最后在小鼠体内的各个组织器官中测得了氚的存在,从而证明了氚气参与了生物的生命活动并转化成了氚离子普遍存在于生物体内。这一实验同时间接证明了空气中的氢气对于生命而言,既是组成物质,又是能源物质。

1999年,山东师范大学学报发表了杜元伟所写的《科学的新课题——氢气在生命活动中的意义作用初探》,已明确提出:“人在代谢过程中产生积累过多的过氧化物,许多疾病及衰老就是这些过氧化物所致,人体必有一定的生命机制来对抗这些过氧化物,氢气是强还原剂,自然无副作用地消灭过氧化物,实现了氧化还原意义上的平衡。”

这篇文章,应该是有别于“高压氢治病”的迄今最早阐述氢气的抗氧化作用的文章。而这一研究结果的发表比太田成男的研究早了8年之久。

电催化氧还原机理研究论文

作者: Raymond George Klaus Hassmann【摘要】燃料电池具有非同寻常的性能: 电效率可达60%以上,而且可以在带着部分负荷运行的情况下进行维修,除了有低比率碳氧化物排放外几乎没有任何有害的排放物。文章介绍按温度划分的4种主要燃料电池(PEMFC、PAFC、MCFC和SOFC)的性能,重点介绍高温固体氧化物燃料电池(SOFC)的应用及其发展前景。 With demonstration projects fuel cells are Well uder way toward penetrating the power market,covering a wide range of application.This paper introduces the main four types of fuel cells which are PEMFC,PAFC,MCFC and SOFC.Then it puts the emphasis on SOFC and its application market. 燃料电池是通过由电解液分隔开的2个电极中间的燃料(如天然气、甲醇或纯净氢气)的化学反应直接产生出电能。与汽轮发电机生产的电能相比,燃料电池具有非同寻常的特性:它的电效率可达60%以上,可以在带部分负荷运行的情况下进行维修,而且除了排放低比率碳氧化物外,几乎没有任何其他的有害排放物。1 燃料电池的分类 目前研制的燃料电池技术在运行温度上有不同的类型,从比室温略高直到高达1000℃的范围。大多数工业集团公司的注意力集中在以下4种主要类型上:(1)运行温度在60-80℃之间的聚合物电解液隔膜型燃料电池(PEMFC);(2)运行温度在160-220℃之间的磷酸类燃料电池(PAFC);(3)运行温度在620-660℃之间的熔融碳酸盐类燃料电池(MCFC);(4)运行温度在880-1000℃之间的固体氧化物燃料电池(SOFC)。 可以将这些类型的燃料电池划分为低温型(100℃及以下)、中温型(约200℃左右)及高温型(600-l000℃)燃料电池。 表1简要地列出了各种类型燃料电池的性能。中温型和高温型燃料电池适于用在静止式装置上,而低温型燃料电池对于静止装置和移动式装置都适用。 实用装置的功率容量差别也很大,可以给笔记本电脑及移动电话供电(数以W计),也可以给居民住宅(数kW)或是分散的电热设备和动力设备(数百KW到数MW)供电。 最适于用来驱动汽车的是低温型燃料电池。 根据使用期限成本进行的经济性比较结果表明,就发电成本而言,SOFC型燃料电池要PEM型低30%。这个结果是根据SOFC型燃料电池的电效率比PEM型的高,这2种燃料电池最终都可以达到l000美元/KW的投资成本这一假设条件而推导出来的。 2 高温燃科电池 高温型燃料电池具有许多适于在静止式装置上使用的特性。但是在高温型燃料电池产生出电能之前需要较长的加热过程,因而这种技术不能应用于要求在短时间内频繁起动的各种实用装置。此外,高温型燃料电池还具有以下特点: (1)不需要使用贵金属来催化电化学反应。一般情况下使用陶瓷材料。 (2)对CO完全没有限制。CO参加到电化学反应过程并像H2一样被氧化。 (3)对燃料表现出高度灵活性。可以给这类燃料电池发电设备供应天然气,天然气在设备内部被转换成H2和CO。这意味着无需任何外部燃料,从而大大简化了发电设备的平衡问题。 (4)高温可以将燃气轮机连接到该系统上,在这种情况下,燃料电池发电设备是在300kPa压力下运行,并在不考虑燃气轮机输出的情况下将燃料电池的功率密度提高约20%,因此使总的电效率提高10%,可成倍地降低使用期限成本。 (5)较高的运行温度也为排热提供了更多的灵活性。在电效率达60%或更高水平的联合循环系统中可限制废热排放,而在单循环下则会排放出更多的热量。 MCFC和SOFC是这类高温型燃料电池的2种技术。它们使用的材料不同。MCFC是在一只陶瓷容器中放入液态的金属碳酸盐作为电解液,如果没有采取防止电极老化的措施,燃料电他的使用寿命会受到影响。 在MCFC中电化学反应是由CO3离子引发的。MCFC采用的是颊型电池,和SOFC型的管形设计方案相比,这种颊型电他的功率密度要稍微高一些。这在成本上要比SOFC型装置优越。但在另一方面,由于SOFC所用的陶瓷材料非常稳定,可以用在950-1000℃范围内,所以SOFC装置在抗老化性能上更具优越性。到目前为止,所有的长期电池试验和正在运行的试验性机组都表明SOFC型装置的使用寿命可以达到70 000-80 000h,是MCFC型的2倍。 MCFC和SOFC 2种技术在进行100-250kW功率范围的单循环现场试验中,成本都有大幅度的下降。目前在MCFC开发上占有主导地位的是美国的Fuel Cell Energy公司及其在德国的授权单位MTU,日本的Ishikawajima-Harima重工(IHI)和三菱公司等。而Siemens Westinghouse在SOFC开发上处于领先水平。3 中温型燃料电池 目前磷酸类燃料电池(PAFC)是具有最先进技术的燃料电池。80年代,IFC(国际燃料电池公司)决定对其前期商业化生产线进行投资,制造和销售200kW的PAFC装置,并将其投入市场。东芝公司在80年代末就已经努力使PAFC技术进入商用市场。从此,PAFC技术就一直在静止燃料电池的市场中占据着显赫的位置。迄今为止,全球已经安装了150多套PAFC燃料电池装置。 研究表明,这种燃料电池未能实现市场商业化的原因大致有以下几方面: (1)电效率最高为40%,超过维修期限后会降到35%甚至更低水平。通常情况下设备的使用期限不超过20 000运行h。 (2)有些试验性的设备(如东芝公司管理的1套11MW设备未能达到顶期的性能水平。 (3)美国和日本政府大幅度削缩用于PAFC技术研究和开发的投资。 (4)从迄今积累的经验及在改善设计参数和降低产品成本方面的潜力来看,让PAFC技术成功地跻身于当今的市场中的可能性是极低的。4 SOFC在配电市场方面的潜力 Siemens Westinghouse公司根据对市场的分析,决定采取必要的措施加快SOFC技术进入市场的步伐。预计在2003-2004年提供第l批产品,进入商业性生产前的试验阶段,装置容量从目前的2MW扩大到15MW。 北美和欧洲被认为是SOFC燃料电池技术最有希望的市场。Hagler Bailly公司和西门子公司对功率范围为250 kW-l MW的市场进行了调查,结果表明到2005年SOFC燃料电池的市场容量为每年10000MW。北美和欧洲几乎各占50%。考虑到北美洲用户的结构和他们的需求,在北美洲各类小型发电机组的总容量在2010年可能达到每年约1000MW,其中600MW可能是燃料电池发电装置。在各种类型的燃料电池中,SOFC的市场份额约占40%,到2010年在北美洲SOFC的全年销售额将达到亿美元。 在竞争日益激烈的配电市场中的另一个获胜者是微型燃气轮机,主要是作为备用电源或辅助电源。由于SOFC和微型燃气轮机的特性适于不同的应用场所,SOFC效率高但投资成本也高,而微型燃气轮机成本低但效率也低,因而这2种技术不会产生市场上竞争。而往复式发动机会逐渐失去其在市场中的份额。 欧洲电网要比北美洲电网强大得多,欧洲电网强化了集中的大型发电厂的作用。因此在北美洲经常出现的分散式电热设备和动力装置的供电质量和供电可靠性问题在欧洲是不突出的。但另一方面,在欧洲对能量储存更为敏感。 此外,一些国家政府将颁布新的规程和法律及新的能源价格,预计欧洲各国之间市场份额会有重大差异。在有些情况下这个过程会给SOFC用于配电装置起到一定的促进作用。此外,欧洲的自由化近程落后于北美洲。因此,市场预测结果会有很大程度的不确定性。5 SOFC技术应用的扩展 使用天然气作为燃料的SOFC是车载式装置,其扩展应用可有以下几种形式:(1)家庭应用:新一代燃料电池将是扁平管型的,其功率密度是目前所用圆柱型燃料电池技术的2倍,因而将制造出5kW的燃料电池装置。这种设计方案是可行的,在配电市场中可以替代圆柱型燃料电池。(2)l0MW以上的系统装置:很显然,只要SOFC技术占有了功率范围在250-10MW的市场,那么下一步最必然的是要争取占有l0MW以上更大规模发电设备的市场。通过把更多SOFC链接起来便能实现这个目标,也满足了高效率低成本的要求。20MW级规模燃料电池的电效率已经接近甚至超过70%。(3)用液态燃料运行:使用天然气作为燃料将SOFC的应用局限在靠近天然气供气网的区域内,从而使这项新技术的应用受到限制。因此存在着让SOFC使用液态燃料的迫切要求。因此,应与大型石油公司合作进行该课题的研究开发,选择一种适宜的液体燃料并设计出最适于使用这种新燃料的SOFC发电装置,以便为边远的用户服务。 (4)C02的分离:Shell公司和 Siemens Westinghouse公司正在共同研制一种能将CO2从完全反应后的燃料中分离的SOFC设飞方案。例如,当把其装在用于回收油的平台上时,可以把CO2用泵压到地下储层中,这不但可省去CO2的排放税,还可提高原油的产出量。 (5)综合性应用:CO2分离装置可能是点火的火花装置,它使得SOFC在一种封闭且可再生的能量循环中成为关键性部件。经过-段时间,SOFC能产生出热量和电力,例如用于大型暖房的设施中,SOFC装置产生的C02可用来加快植物的生长。而任何一种农作物收获后的剩余有机物都可以转化为气体供给SOFC作燃料。

燃料电池的演化及发展探析摘要:对燃料电池的工作原理进行了详细的分析;对其演化过程进行了简述;对其最新技术进行了详细的研究;对国内燃料电池技术的发展提供了参考意见。关键词:燃料电池;碱性燃料电池;磷酸型燃料电池;熔融碳酸型燃料电池;固体氧化物燃料电池;直接醇类燃料电池;固体高分子膜燃料电池随着工业化过程的进一步加强,大气中二氧化碳的排放量和污染程度加剧,导致了温室效应越来越明显,因此环保问题引起了各国政府的重视。为此,绿色能源技术引起了各国的普遍关注,并且正在逐步成为一种趋势。经过了各方的互相协作和努力,燃料电池技术正日趋成熟。作为一项重要技术,从本质上讲,它是一种电化学的发电装置,等温地按电化学方式,直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程,不受卡诺循环限制,因而能量转化效率高,且无噪音,无污染,因此正在成为理想的替代能源。1 燃料电池的演化过程1.1 燃料电池的演化过程燃料电池是一种新型的无污染、高效率汽车、游艇动力和发电设备,在本质上是一种能量转化装置。1839年,格罗夫发表了第一篇有关燃料电池研究的报告。1889年,蒙德和朗格尔采用了浸有电解质的多孔非传导材料为电池隔膜,一铂黑为电催化剂,以钻孔的铂或金片为电流收集器组装出燃料电池。但此后的一段时间里,奥斯卡尔德等人在探索燃料电池发电过程的实验都因为反映速度太慢而使实验没有成功。与此同时,热机研究却取得了突破性进展并成功运用而迅速发展。因此燃料电池技术在数十年内没能取得大的进展。直到1923年,由施密特提出了多孔气体扩散电极的概念,在此基础上,培根提出了双孔结构电池概念,并成功开发出中温度培根型碱性燃料电池。以此为基础,经过一系列发展,这项燃料电池技术得到了突飞猛进的发展。在20世纪60年代由普拉特一惠特尼公司研制出的燃料电池系统,并成功应用于宇航飞行,使得燃料电池进入了应用阶段。1.2 燃料电池的基本工作原理燃料电池是一种能量转化装置,它就是按电化学原理,即原电池工作原理,等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。从本质上说是水电解的一个“逆”装置。电解水过程中,通过外加电源将水电解,产生氢和氧;而在燃料电池中,则是氢和氧通过电化学反应生成水,并释放出电能。因此,燃料电池的基本结构与电解水装置是相类似的,它主要由4部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。其阳极为氢电极,阴极为氧电极。通常,阳极和阴极上都含有一定量的催化剂,目的是用来加速电极上发生的电化学反应。两极之间是电解质,电解质可分为碱性型、磷酸型、固体氧化物型、熔融碳酸盐型和质子交换膜型等类型。燃料电池的工作原理如下(以磷酸型或质子交换膜型为例):(1)氢气通过管道或导气板到达阳极;(2)在阳极催化剂的作用下,1个氢分子解离为2个氢离子,即质子,并释放出2个电子;(3)在电池的另一端,氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极,同时,氢离子穿过电解质到达阴极,电子通过外电路也到达阴极;(4)在阴极催化剂的作用下,氧与氢离子和电子发生反应生成水;与此同时,电子在外电路的连接下形成电流,通过适当连接可以向负载输出电能。1.3 燃料电池的特点由上所述可知,燃料电池在本质上是电化学转化装置,它能够通过电化学过程直接将化学能转化为电能和热能,因而具有如下优点:1)干净清洁。利于环保,可减少二氧化碳的排放;无噪音,并自给供水;2)高效。由于其转化过程没有经过热机过程,因此效率高。3)适用性。由于污染小,无噪音,可靠,可使用于终端用户,因而可减少各种损失,并节省设备投资。4)可调制性。由于它是组合的结构,因而可以调节,以满足需求。5)燃料多样性。由于燃料可以是氢气、天然气、煤气、沼气的功能碳氢化合物燃料。基于以上特点。燃料电池成为绿色能源技术发展的重点。成为本世纪最有发展前途的技术之一。2 国内外燃料电池的最新进展2.1 碱性燃料电池(AFC)AFC技术是第一代燃料电池技术,已经在20世纪60年代就成功地应用于航天飞行领域。它是最早开发的燃料电池技术。目前德国一家公司开发的AFC在潜艇动力实验上获得了成功。国内对AFC的研究工作是从20世纪60年代开始的,主要是集中在中科院的下属研究机构。武汉大学和中科院长春应化所在上世纪60年代中期即开始对AFC进行基础研究。上世纪70年代,由于航天工业的需求,天津电源研究所研制出lkW AFX2系统。与此同时,A型号(即以纯氢、纯氧为燃料和氧化剂)、B型号(即以N2H4分解气、空气氧为燃料和氧化剂)燃料电池系统也在中科院大连化物所研制成功。此外,其它的研究机构也都展开了对AFC的研究。2.2 磷酸型燃料电池(PAFC)PAFC也是第一代燃料电池技术,也是目前最为成熟的应用技术。已经进入了商业化应用和批量生产。目前美国、日本、欧洲各国已有100多台200KW 发电机组投入使用或在安装中,最长的已经运行了37000小时。因此已经证实了PAFC是高度可靠的电源。只是由于其成本太高,目前只能作为区域性电站来现场供电、供热。国内对PAFC的研究工作相对较少。尽管如此,在对PAFC的研究过程中仍进行了卓有成效的工作,取得了不俗成绩。如国内学者魏子栋等人在对氧化还原发应的电催化剂研究过程中发现了Fe、Co对Pt的锚定效应。2.3 熔融碳酸型燃料电池(MCF℃)MCFC是属于第二代燃料电池技术。目前对MCF℃ 的研究国家有美国、日本和西欧,主要是应用于设备发电,目前还处于试验阶段。美国对MCFC的研究单位有国际燃料电池公司和能源研究公司及M—C动力公司。而日本对MCFC的主要是NEIX)公司、电力公司、煤气公司和机电设备厂商组成的MCFC研究开发组。大坂工业技术研究所从1991年开始10kW的MCFC单电池的长期运行试验,到1995年l1月止,累计运行了4万小时,确证了MCFC实用化的可能。德国MTU宣布在MCFC技术方面取得了突破。由该公司开发出来的世界上最大的280kW 的单电池还在运行。国内对MCFC的研究是中科院大连化物所从1993年开始的。现在正处于组合电池的研究阶段。而经过多年的艰苦努力与创新突破,上海交通大学科研人员率先在国内成功进行了1~1.5l 的熔融碳酸型燃料电池(M ℃)发电实验,取得了在国外一些国家至少需要6年甚至10年左右时间才能获得的成果。参加项目评审的专家认为,它整体水平达到了当前国内领先水平、国际20世纪90年代初同类技术的先进水平。2.4 质子交换膜型燃料电池系统(PEMF℃)PEMFC是属于第三代燃料电池技术。20世纪60年代,美国就已将PEMFC应用于宇航飞行,但由于技术问题,使得在其发展过程中受到了影响。直到20世纪80年代,加拿大Ballad公司才展开对PEMFC的研究工作。并取得了突破性进展。目前开发出来的电池组合功率达到了1000W/L、700W/kg的指标,因此这一技术引起了各国的广泛关注。目前Ballad公司在这一技术领域处于领先地位。国内对PEMFC的研究是从20世纪70年代天津电源研究所展开一聚苯乙烯蟥酸膜为电解质的PEM—FC基础研究。但进展缓慢。而国外在这一领域发展较快。因此在90年代开展了PEMFC的跟踪研究。目前,在PEM 方面,国内技术在多个方面取得了突破,北京富原新技术开发总公司已出现了50W、75W、150W、5KW 等样机。而上海神力科技有限公司已研制出5KW,10KW 的大功率型质子交换墨燃料电池系统,这大大缩小了与世界先进水平的距离。

其主要原理是基于原子的杂化掺杂改变了碳原子的电子云分布,使氧气容易被碳材料所吸附从而提高介孔碳的氧还原催化性能。

氧化还原法废水处理研究论文

氧化还原法原理

氧化还原法是通过氧化还原反应将废水中的溶解性污染物质去除的方法。 化学反应中,失去电子的过程叫氧化,失去电子的物质称还原剂,在反应中被氧化,得到电子的过程叫还原,而得到电子的物质叫氧化剂,在反应中被还原。每个物质都有各自的氧化态和还原态,其氧化还原电 位的高低决定了该物质的氧化还原能力。 废水的氧化还原处理法又可分为氧化法和还原法两类。

常用的氧化剂:空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯、三氯化铁、过氧化氢和 电解槽的阳极等。

1、氯氧化法

原理:

氯氧化法采用氯系氧化剂,如次氯酸钠、漂白粉和液氯等,主要用于去除废水中的氰化物、硫化物、酚、 醇、醛、油类以及对废水进行脱色、脱臭、杀菌等处理。

2、臭氧氧化法

(1)臭氧的特性

臭氧是一种强氧化剂,其氧化能力仅次于氟,比氧、氯及高锰酸盐等常用的氧化剂都高。在理想的反应条 件下,臭氧可以把水溶液中大多数单质和化合物氧化到它们的最高氧化态,对水中有机物有强烈的氧化降 解作用,还有强烈的'消毒杀菌作用。

臭氧的性质主要有: ①不稳定性;②溶解性;③毒性;④氧化性;⑤腐蚀性。

(1)臭氧氧化的接触反应装置

废水的臭氧处理是在接触反应器中进行,为了使臭氧与水中充分反应,应尽可能使臭氧化空气在水中形成 微小气泡,并采用气液两相逆流操作,以强化传质过程。常用的臭氧化空气投加设备有多孔扩散器、乳化 搅拌器、射流器等。

(2)臭氧处理工艺设计

设计内容主要有两方面:一是臭氧发生器型号和台数的确定,确定的依据是臭氧投加量,臭氧化空气中臭 氧的浓度和臭氧发生器工作的压力,二是臭氧布气装置和接触反应池容积的确定,确定的依据是布气装置 性能和接触反应时间,一般为5~10 分钟。

(3)臭氧在废水处理中的应用发展很快,近年来,随着一般公共用水污染日益严重,要求进行深度处理,国 际上再次出现了以臭氧作为氧化剂的趋势。臭氧氧化法在水处理中主要是使污染物氧化分解,用于降低 ,脱色,除臭、除味、杀菌、杀藻、除铁、锰、氰、酚等。

(4)臭氧氧化法的优缺点

优点:氧化能力强,对脱色、除臭、杀菌、去除有机物和无机物等效果,无二次污染,制备臭氧只用空气 和电能,操作管理方便;

缺点:投资大,运行费用高。

3、过氧化氢氧化法

过氧化氢价格较高,单独使用时氧化反应过程过于缓慢,所以目前多利用投加催化剂的方法以促进氧化过 程。常用的催化剂有硫酸亚铁、络合铁、铜、锰、天然酶或芬顿试剂等。过氧化氢与二价铁离子作用,能 产生羟基自由基,其氧化能力仅次于氟,能使许多难于生物降解及一般化学氧化法难于氧化的有机物氧化 分解。

4、光氧化法

目前由光分解和化学分解组合成的光催化氧化法已成为废水处理领域中的一项重要技术。常用光源为紫外 光,常用氧化剂有臭氧和过氧化氢等。紫外光和臭氧法是光催化氧化法中比较成功的一种,能有效地去除 水中卤代烃、苯、醇类、酚类、醛类、硝基苯、农药和腐殖酸等有机物以及细菌和病毒等,而且在处理过 程中不会产生二次污染。

5、湿式氧化法

在高温(150~350℃)和高压(~20MPa)的操作条件下,以氧气和空气作为氧化剂,将废水中的有机物转化 为二氧化碳和水的过程称为湿式氧化法。

(1)原理

在高温和高压下,水及氧气的物理性质都发生了变化,在100℃以内,氧的溶解度随温度升高而降低,但 当温度大于150℃时,氧的溶解随温度升高而增大,而且氧在水中的传质系数也增大。湿式氧化过程主要 有两个过程:空气中的氧从气相到液相的传质过程以及溶解氧与基质之间的化学反应。

(2)湿式氧化法的应用

目前,湿式氧化法主要应用在两大方面:一是进行高浓度难降解有机废水生化处理的预处理,以提高可生 化性,二是用于处理有毒有害的工业废水。

(3)特点

湿式氧化法由于系统设备复杂,投资大,操作管理难和运行费用高等原因而未能广泛应用。

6、电解法

(1)原理

电解法就是利用电解原理处理废水的方法。在废水的电解处理过程中,因阴极与电源负极相连,放出电子, 废水中的阳离子则在阴极上得到电子而被还原,阳极与电源正极相连,得到电子,废水中的阴离子则在阳 极上失去电子而被氧化。因此,废水中的有害物质在电极上发生了氧化还原反应,生成了新的物质,新的 物质则过沉积在电极表面或沉淀于水中或转化为气体而被去除。

(2)法拉第电解定律

电流通过电解质溶液时,在电极上发生化学反应的物质的量与通过的电量成正比,在电极上析出或溶解 1mol 的任何物质时,都需要96500 库仑的电量,这就是法拉第电解定律。

(3)电解法在废水处理中的应用

利用废水中物质通过电解后能沉积在电极表面的特点,处理贵重金属废水,同时又能回收纯度较高的贵重 金属,如含银、含汞废水的电解处理。利用废水中的物质通过电解后能沉积于水中的特点,处理重金属有 毒废水,此时,一般以铁、铝为电极,极板溶解下来的铁、铝离子兼有混凝作用,有助于沉淀分离,如含 铬废水的电解处理。利用废水中物质通过电解后生成气体的特点,处理非金属有毒废水,如含氰、含酚废 水的处理。电解法处理含氰废水时,一般采石墨作为电极,当不加食盐电解质时,CN-首先在阳极被氧化 为CNO-,然后CNO-再被氧化为无毒的二氧化碳和氮气,同时也有部分CNO-转化为氨离子。若投加食盐 后,不但增加了废水的导电性,降低了电解电压,电解反应也发生了变化,首先水中的氯离子被氧化为具 强氧化性的游离性氯,然后游离性氯再将CN-和CNO-氧化为无毒的二氧化碳和氮气,从而加速了电解反应。

(4)电解槽的结构形式和极板

电解槽多采用矩形,槽内水流为折流式,有回流式和翻腾式两种布置形式,其中水流在水平方向折流的称 为回流式,水流在上下方向折流的为翻腾式。回流式水流程长,容积利用率高,但施工和检修困难。翻腾 式的极板为悬挂式,可减少漏电现象发生。在工程应用中,应定期倒换电极,以减少电极钝化,保证电解 反应正常进行,倒换时间与废水性质有关,应由试验确定。

(5)微电解

目前在废水处理中也采用微电解,与电解的区别是工艺过程中不需要外接电源。原理是,铁和碳在废水中 形成无数个微电池,铁是阳极,碳是阴极,在酸性条件下发生电化学反应,从而去除部分COD

工业废水是水环境污染的主要来源,环境保护是我国的一项基本国情。下面是由我整理的工业废水处理技术论文,谢谢你的阅读。

浅谈工业废水处理技术

【摘要】随着工业现代化的大力发展,国民经济和人民生活水平得到了显著提高,但是产生的废水越来越多,废水是造成环境污染的原因之一。工业废水是指含有生产原料、中间产物和产品以及在生产过程中能够产生污染物的废水、污水和废液。文章结合实际工作岗位,阐述了工业废水特点、分类、处理原则以及方法。

【关键词】环境污染 工业废水 处理原则及方法

工业废水是水环境污染的主要来源,环境保护是我国的一项基本国情。20世纪50年代,我国的工农业开始发展,水污染程度低,国家提倡采用废水混合灌溉的方式来处理废水;60、70年代,随着工农业的迅速发展,水污染程度升高,污染成分增多,国家开始设置环保组织机构,建立废水处理厂;20世纪末期,由于国家大量人力和财力的投入,我国的废水处理技术得到了显著提高,一些技术达到了国际领先水平,并引进了国外废水处理的新技术、新工艺、新设备;近些年来,随着国家政策全力支持,全国大力新建废水厂和改造工艺落后的废水厂,大大提高了废水处理数量和质量以及废水处理后的二次利用比例。建立大型废水处理厂和废水处理的全过程需要巨大的费用,要想把工业废水处理好,尽可能降低对环境的污染,我们就必须有一套科学完整的废水处理工艺和先进的废水处理设备。

1 工业废水特点和分类

与城市生活废水相比,工业废水的主要特点包括:

(1)种类多,防治途径复杂多样,废水处理后可以单独排放,或与城市废水一起处理,或是经过预处理后进入污水处理厂;

(2)污染物成分多,处理难度大,费用高,需要多种处理技术;

(3)有的污染物含量高,如果直接排放,会对环境造成很大影响;

(4)排放数量大,约占整个废水的70%左右;

(5)处理工艺复杂,往往需要多种化学、物理、生物代谢等工艺;

(6)具有明显的酸碱度;

(7)有的废水温度高,容易造成环境的热污染;

(8)常常含有易燃易爆有毒物质。

为了划分工业废水的类别,了解各种工业废水的性质和危害性,并制定出相应的废水处理方法,工业废水主要按下面方法分类:

(1)按废水中所含主要污染物的化学性质分为无机废水和有机废水。例如电解废水、电镀水、硝酸废水及合成氨废水是无机废水;食品、皮革及造纸加工过程产生的废水,是有机废水。

(2)按企业的产品和加工对象分类,如皮革制衣废水、催化重整废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、医药农药废水等。

(3)按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含金属废水、含油废水、含有机磷废水和放射性废水等。

第(1)、第(2)种分类法没有指出废水中所含污染物的主要成分和危害;第(3)种分类法,明确地指出废水中主要污染物的成分,并能表明废水具有一定的危害性。此外,也可以按处理难度、危害性大小将废水分为:

(1)废热,主要是指设备和装置的冷却水,冷却水可以循环利用;

(2)一般污染物,无毒、易于生物代谢降解;

(3)有毒害污染物,有毒性而又不易生物降解的物质,主要是指重金属、有毒化合物等。

在实际生产活动中,单一的工业生产可以排出多种不同性质的废水,而一种废水可能含有多种污染物并且污染物的浓度不同。例如:皮革、纺织工厂既排出酸性废水,又排出碱性废水。具体的一套生产设备或装置排出的废水,也可能同时含有几种污染物,如石油化工厂的蒸馏、重整、裂化、催化等装置的塔顶油品蒸气凝结水中,常常含有酚类、油类、硫化物等。不同的工业企业,即使原料、产品和生产工艺不同,也可能排出性质相同或相似的废水,如石油化工厂和农药化肥厂的废水,可能均有含油类、酚类物质。

2 废水处理的原则和方法

由于工业废水量大,成分复杂,处理难,不易降解和净化,对环境的影响大,所以在进行工业生产同时要考虑如何控制废水的产生,加强工业废水的科学管理,处理废水应该遵循一些基本原则:

(1)首选无毒生产工艺,改革淘汰落后工艺,从源头尽可能杜绝或减少有毒有害废水排放;

(2)生产原料、中间产物、产品、副产品涉及有毒有害物质时,要加强监管,提高操作人员技能,避免有毒有害物质流失;

(3)废水分类回收,特别是含有剧毒、重金属、放射性成分的废水要与其他废水分流,便于处理和回收其他有用物质;

(4)排放量大而污染较轻的废水,经过处理后可以循环使用,但不宜直接排入下水道;

(5)生物可以降解代谢的有毒废水,如含有酚、硫酸盐废水,要经处理达到国家废水排放标准后,再做进一步生化处理;

(6)一些生物不能降解代谢的有毒有害废水,应单独处理,禁止排入城市下水道;

(7)类似生活废水的有机废水,如食品、造纸等废水,可以直接排入城市污水管道。

19世纪末期,国外就开始了对废水处理的研究,做了大量的试验并用于生产实践。工业废水处理方法主要包括:物理法、化学法和生物法。

物理处理法是在不改变废水的化学性质的前提下利用过滤、分离等物理方法去除废水中不溶解的悬浮状颗粒污染物质,是对废水的预处理,也是废水处理的第一阶段。格栅和筛网工艺是用金属栅条制成一定间隔的框架结构,放置于废水渠里,主要用来去除悬浮颗粒物,保护后面的废水处理设备不堵塞;沉淀工艺是指利用污染物自身的重力,使废水中比水重的物质下沉,达到与水分离的效果,沉淀的类型分为:自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩沉淀;气浮工艺是在废水中通入空气,产生气泡并附着在细小污染物上,形成比水轻的浮体,使之浮在水面上,用来分离密度接近或者比水小的细微颗粒;离心分离工艺是借助离心设备产生离心力,使不同质量的悬浮物、水体分离。

化学处理法主要是向废水中加入化学物质,与废水反应,产生无害物,例如:酸碱中和法用来平衡废水中的酸碱度;萃取法是根据可溶物(溶质)在两种互不相溶的溶剂里溶解度不同,把溶质从一种溶剂中提出到另一种溶剂中;氧化还原法可以出去废水中还原性或氧化性污染物。

生物法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。自然界中,微生物种类繁多、数量巨大、分布范围广、繁殖力强,具有氧化分解有机物的能力等特性。因此,被广泛应用于处理生活废水以及炼油化工、印染纺织、制革造纸、食品制药等多种工业废水。根据微生物代谢过程中对氧的要求,废水的生物处理主要可分为好氧处理和厌氧处理两大类,常用生物过滤、活性污泥、藻类的光合作用等工艺。

上述废水处理原则和方法各有其适应范围和优缺点,某一种废水究竟优选哪种方法处理,必须经过详细调研和科学试验,根据废水性质和特点、水排放时对水的要求、废物回收的经济价值等来选择,同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣以及二次污染,取长补短,相互补充,往往需要使用多种方法才能达到良好的处理效果。

3 结语

水资源缺乏是全球性问题,经过处理后的废水可以二次利用,随着科技的进步,废水处理技术越来越完善,废水二次利用的数量和领域日益扩大。目前我国工业废水处理还处于大力发展阶段,所面临的环境污染压力大,并且随着国民经济提高和城市化建设日益加快,工业废水排放量会持续增长。环境科学的出现和发展,促进了废水处理技术的发展,采用新技术、新工艺和新设备,对废水进行安全有效环保经济处理,引起了世界各国人民和政府部门的极大关注。

参考文献

[1] 邹家庆.工业废水处理技术[M].北京:化学工业出版社,2003

[2] 金兆丰,余志荣. 污水处理组合工艺及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2003

[3] 黄霞. 水处理工程[M].北京:清华大学出版社,1985

[4] 田波文.工业废水污染的检测与控制[J].广西轻工业,2009,(7)

作者简介

王青华(1983-),女,河北石家庄人,化工分析助理工程师,研究方向:工业污水分析。

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芬顿氧化法加硫酸亚铁后多久加入双氧水芬顿试剂rightleder的主要药剂是硫酸亚铁与双氧水与碱。硫酸亚铁与双氧水的投加顺序会影响到废水的处理效果。先通过正交实验将硫酸亚铁与双氧水的投加比例得出(一旦控制不好便容易返色)。再按照先调PH值,投加硫酸亚铁,再投加双氧水,再进芬顿试剂投加顺序与污泥沉降处理行pH值调节的顺序进行投加。在硫酸亚铁投加后反应15分钟左右,再进行双氧水的投加,反应20~40分钟后再加入碱回调pH值,处理效果更佳。芬顿氧化后污泥沉降如何处理由于芬顿氧化过程中硫酸亚铁的大量投加,使得硫酸亚铁中铁离子的大量沉淀,产了大量的铁泥。甚至会造成大量的污泥悬浮物在废水中难以沉降。出现这种情况的原因大多数是因硫酸亚铁与双氧水的投加比例没有控制好,或双氧水投加过量、反应不彻底导致。出现这种情况后可以通过投加絮凝剂(聚丙烯酰胺)进行强化絮凝沉淀。或者通过投加石灰粉进行PH值调节及助凝对悬浮物进行凝聚沉淀。

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中药养生疗法,就是是中药学宝库中的一块灿烂艳丽的瑰宝,又是养生学宝库中的一颗光辉夺目的明珠。下面是我为大家整理的浅谈中药养生论文,供大家参考。中药养生论文篇一:《浅谈中药养生》 摘 要:综观古今,中药养生疗法,源远流长,即是中药学宝库中的一块灿烂艳丽的瑰宝,又是养生学宝库中的一颗光耀夺目的明珠。 文章 详细的谈到了中药养生的概念以及意义和作用,更重点谈及了中药与食疗、中药与药酒、中药与膏方等。 总结 了养生的重要性。 关键字: 中药与食疗;膏方;药酒;中药与养生 1中药养生的意义和作用 提高人类的寿限起到积极的作用小而言之,有利于身心健康,益寿延年;利于陶冶情操,修养身心。大而言之,有利于群体健康,社会和谐。并且,它的意义还因人而异:对于健康人群,让他们防范于未然;对于亚健康者,让他们防微杜渐;对于患病之人,让他们祛病康复;对于不治之症者,让他们带病延年。中药养生无疑会对促进我们民族的健康、延缓衰老[1]。 2中药药性的简介 中药的药性,是指中药所具有的寒、热、温、凉四种性质。实际上中药还有平性,也就是说中药的性质可以分为寒、凉、平、温、热五种特性。中药的性质主要是根据药物作用于人体的治疗效应概括而来,根据疾病的寒热性质相对而言[2,3]。中药不同药性的作用:(1)寒凉性质的中药,具有清热、泻火、解毒、凉血、养阴或补阴等作用,主要用于热证或机能亢进的疾病。(2)温性的中药,具有散寒、温里、化湿、行气、补阳等作用,主要用于寒症或机能减退的症候。(3)平性中药,药性平和,多为滋补药,用于体质衰弱,用寒凉或温热性质中药所不能适应者[2]。 3养生,从脚做起 泡脚的时候添加药剂能起到辅助作用:盐泡:温水中加入两大匙盐巴,盐有消炎杀菌、通便、泻火的效果。爬山累了,脚肿脚胀加盐泡脚很好。姜泡:温水中加入几块打扁的老姜生姜,姜有散寒、除湿、活血的作用,治疗感冒效果好。酒泡:温水中加入一瓶米酒,或用其他酒类,可促进血液循环。柠檬泡:温水中加入两片柠檬,可顺气提神,预防感冒。醋泡:温水中加入3大匙的白醋,可中和体内的酸,滋润皮肤。艾草泡:温水加入适量艾草叶或者艾茸,艾草有痛经活血的效果,治疗痛经,治疗怕冷,经济实惠效果好。 中药与食疗 解毒四杰--木耳、绿豆、蜂蜜、猪血 这些是功效显着且最为廉价的解毒食物。木耳因生长在背阴潮湿的环境中,中医认为有补气活血、凉血滋润的作用,能够消除血液中的热毒。此外,木耳、猪血因具有很强的滑肠作用,经常食用可将肠道内的大部分毒素带出体外。绿豆味甘性寒,有清热解毒、利尿和消暑止渴的作用。蜂蜜生食性凉能清热,熟食性温可补中气,味道甜柔且具润肠、解毒、止痛等功能。印度民间把蜂蜜看成"使人愉快和保持青春的良药" [4]。 排毒小卒--日常蔬菜 在我们常食的蔬菜中,也不乏解毒功臣者,如西红柿甘酸微寒,可清热解毒、生津止渴、凉血活血;冬瓜甘淡微寒,清热解毒、利尿消肿、化痰止渴作用明显;丝瓜甘平性寒,有清热凉血、解毒活血作用;黄瓜、竹笋能清热利尿;芹菜可清热利水、凉血清肝热,具有降血压之功效;胡萝卜可与重金属汞结合将其排出体外;大蒜可使体内铅的浓度下降;蘑菇可清洁血液;红薯、芋头、土豆等具有清洁肠道的作用。 中药中的茶 中医认为,茶叶味甘苦,性微寒,能缓解多种毒素。茶叶中含有一种丰富活性物质茶多酚,具有解毒作用[5]。茶多酚作为一种天然抗氧化剂,可清除活性氧自由基;其对重金属离子沉淀或还原,可作为生物碱中毒的解毒剂。另外,茶多酚能提高机体的抗氧化能力,降低血脂,缓解血液高凝状态,增强细胞弹性,防止血栓形成,缓解或延缓动脉粥样硬化和高血压的发生。 中药与药酒 药酒的功能 现在中药调节越来越提上日程人们也越来越把自身保健养生作为主流,不在乎其他。而药酒也成了生活中不可或缺的主流,少量的饮用坚持每天都在饮用提高身体质量调整身心健康是越来越重要了。而人体是极其复杂的有机体,主要包括五脏六腑、气、血、经络等。 药酒的配伍严格遵从佛家及中医传统理论,兼温、补、和、清、下五个部分,双向调节人体内部功能,使身体达到自然平衡状态,起到治疗和保健双重功效虫草(冬虫夏草)是不可多得的名贵药材,它具有调节免疫系统、肝脏功能、心脏功能、提高细胞能量、直接抗肿瘤作用,抗疲劳等功能[5,6]。 人参具有大补元气、复脉固脱、补脾益肺生津、安神等功效。可全面增强机体的免疫功能,改善器官的血循环。红景天生长于青藏高寒地带终年积雪的向阳坡上。清热解毒,治咽喉痛,肺痛,理气,治咽喉痛,肺痛;有补肾、养心、安神、调经活血、明目之效用。加快脑梗塞病灶的恢复,对缓解头痛,解除疲劳, 增强 记忆力 等也有显著功效。 保健酒 保健酒已有数千年的历史,是中国医药科学的重要组成部分。中国的历代医药著作中几乎无一例外地有药酒治疾健身的记载。今天随着科学技术的进步,从中药浸酒的传统工艺的基础上已发展到利用萃取、浸提和生物工程等现代化手段,提取中药中的有效成份制成高含量的功能药酒。当人们的保健意识日趋增强,一些药物成为食用保健品时,保健酒这一新名词便开始走红。 酒与药的结合产生了全新的酒品--保健酒[6]。保健酒主要特点是在酿造过程中加入了药材,主要以养生健体为主,有保健强身的作用,其用药讲究配伍,根据其功能可分为补气、补血、滋阴、补阳和气血双补等类型。 中药与膏方 膏方意义何在 膏方又名膏剂,俗称"膏滋药",具有滋补、治疗和预防疾病的效用,属于中医里丸、散、膏、丹、酒、露、汤、锭八种剂型之一。它是将中药饮片经多次煎煮,滤汁去渣,加热浓缩,再加入某些辅料,如冰糖或蜂蜜、阿胶或其他胶类等收膏而制成的一种比较稠厚的半流质或半固体的制剂,具有滋补强身,缓衰老,治病纠偏的作用。 只有用好药,配好方,才能熬出好膏方,祛病养生保健康[7]。一般阿胶、人参、鹿茸并称膏方"君药"的三大上品,最为中医保养所推崇,据不完全统计,与阿胶有关的中医药方有3200种之多,其功能性可见一斑。阿胶味甘性平,入肺、肝、肾经,不但是滋阴补血之上品,而且可以保持膏剂的稠厚度,是收膏必备之药。所以对于熬制膏方,阿胶的正宗性和地道性也很重要。《本草纲目》明确记载,"阿胶,出东阿,故名阿胶。" 其正宗性可见一斑。山东东阿县的地下水是制作阿胶必不可少的原料,同时也是为什么东阿产的阿胶最独特,最道地之所在。 用膏方不同禁忌不同 饮食禁忌:膏方进补时,宜忌生冷、油腻辛辣、不易消化以及有较强刺激性食物,以免妨碍脾胃消化功能,影响膏剂的吸收。在服用膏方期间如发生感冒、发热、咳嗽、呕吐、腹泻或其他急性疾病时应暂停服用,先治疗急性疾病。中药膏方是我国传统医学的精华,因其疗效确切、服用方便、针对性强等优势而日益受到市民的青睐。现在在老年人群中,中药膏方已成趋势,在青少年人群中也开始崭露头角,相信,不久的将来,膏方这一传统的中医药 文化 将会被更多的人所接受。 4结语 现在,经济发展了,生活水平提高了,人们越来越注重延年益寿的各种 方法 。而随着经济社会的快速发展,人们日益感到有繁重的压力,处于亚健康的人也变得越来越多。于是,有着几千年历史文化底蕴的中医养生开始起到了作用,而膏方作为一种有效养生的方法,受到老百姓更加地关注与推崇。总而言之,人们在养生的过程中要讲科学,讲理性,要知道"最好的医生是自己",良好、健康的生活方式比任何进补都重要[7]。 参考文献: 〔1〕毛德西主编.老中医话说中药养生.北京市:华夏出版社,. 〔2〕胡龙才等编著.中药养生.南京市:江苏科学技术出版社, 〔3〕折改梅主编.趣话中药养生经. 〔4〕中药养生堂编著.中药滋补养生堂.北京市:中国轻工业出版社, . 〔5〕张尚国著.自我养生百事通.北京市:北京工业大学出版社,. 〔6〕严英.四季房事 养生之道[J].家庭科技,1999,(第5期) 〔7〕养生之道[J].开心老年,2012,(第6期) 中药养生论文篇二:《中药养生方剂水提取物抗氧化能力测定》 摘要:试验采用罗丹明B作显色剂测定了古代养生方剂中常见的红枣、当归、黄芩、五味子等4种中药水提取物的抗氧化能力。结果表明,这些中药水提取物对·OH都具有较强的清除作用,呈量效关系,其中红枣的清除能力最强。据此评价其水提取物的抗氧化能力大小顺序为:红枣>当归>黄芩>五味子。 关键词:中药养生方剂;水提取物;·OH;抗氧化能力 在中国古代,人们都很重视养生,出现了很多养生中药方剂。这些方剂可以调节人体机体状态,增进健康,延缓衰老。中医认为,人体健康长寿很重要的条件是先天禀赋强盛,后天营养充足。脾胃为后天之本,气血生化之源,机体生命活动需要的营养,都要靠脾胃供给[1]。正因为如此,众多的养生方剂中护脾养胃类的中药使用较多,本研究采用分光光度法测定了常见的4种护脾养胃中药养生方剂水提取物对羟基自由基的清除能力,据此评价其抗氧化能力,操作简便,测定快速。 1 材料与方法 仪器与试剂 仪器:TU-1800PC型紫外-可见分光光度计(北京普析公司);PXS-270型精密离子计(上海精密仪器公司);HH-1型恒温水浴锅(上海比朗仪器公司)。 试剂:H2O2(分析纯);罗丹明B(分析纯);FeSO4·7H2O(分析纯);邻苯二甲酸氢钾(分析纯);盐酸(分析纯);去离子水。 样品:红枣、当归、黄芩、五味子均购于中药房。 试验方法 样品抗氧化能力的测定以H2O2和FeSO2·7H2O体系产生的·OH为检测对象,通过在554 nm处检测捕获剂罗丹明B的吸光度进行评价。由于·OH氧化能力强,可以快速地使罗丹明B标准溶液吸光度降低为A0,通过试验证明其降低的程度与·OH的含量有一定量效关系,因此可以通过这种降低程度实现对·OH的测定。中药的水提取物可以有效清除体系产生的·OH,加入这些水提取物于罗丹明B体系中,使体系溶液吸光度下降的程度降低,其吸光度为AS,罗丹明B标准溶液吸光度为A,则清除率D按以下公式计算: D=(AS-A0)/(A-A0)×100%[2] 从清除率的计算结果大小即可评价其抗氧化能力。 ·OH生成量的测定 准确移取罗丹明B标准溶液 mL(2×10-4 mol/L)和邻苯二甲酸氢钾-HCl溶液 mL(pH )2份于两支50 mL容量瓶中,向其中一容量瓶再加入FeSO4标准溶液 mL(5×10-3 mol/L)和H2O2标准溶液 mL(2×10-2 mol/L),另一容量瓶不加,以去离子水定容至50 mL,静置5 min待反应充分后,在554 nm处分别测定这两种溶液的吸光度A0和A,间接测定体系中的·OH。 样品的测定 样品的提取 取4种中药样品若干,经过烘干粉碎后,分别准确称取 g于4个锥形瓶中,各加去离子水100 mL,用文火煮沸40 min后,趁热过滤,滤液转移至250 mL容量瓶中,并将滤渣用热水冲洗3次,与滤液合并,待溶液冷却后以去离子水定容[3]。 样品测定 将提取好的样品溶液进行适当稀释测定即:红枣( g/L)、当归( g/L)、黄芩( g/L)、五味子( g/L)。在测定·OH生成量体系中分别加入稀释后的样品溶液各、 、、 mL,在554 nm处测定其吸光度。 2 结果与分析 最佳检测波长的确定 分别测定罗丹明B溶液和罗丹明B-Fe2+-2H2O2体系溶液的紫外可见吸收光谱图,结果发现两个光谱图的最大吸收波长均出现在554 nm处,而且罗丹明B-Fe2+-2H2O2体系的谱图中的吸光度比罗丹明B溶液体系小,说明由Fe2+和H2O2作用产生的·OH与罗丹明B发生氧化反应,导致吸光度下降,因此在554 nm处即可对·OH进行测定。 酸度的选择 用配制好的缓冲溶液调节罗丹明B-Fe2+-2H2O2体系的pH分别为、、、、。 测定在不同pH环境下体系的ΔA,结果发现在pH=时ΔA值最大,确定试验在pH 条件下进行效果最佳。 FeSO4加入量的选择 在其他测定条件不变情况下分别加入、、、、 mL的FeSO4标准溶液(5×10-3 mol/L),随着体积的增加,体系ΔA值也不断增大,但加入FeSO4体积达到 mL时,ΔA的值趋于稳定。故本试验中FeSO4溶液最佳用量为 mL。 H2O2加入量的选择 在最佳其他条件下,考察了H2O2加入量对检测结果的影响,试验表明当H2O2加入量达到 mL后,继续再增大加入体积,体系ΔA值基本不变,因此试验采用H2O2溶液最佳加入量为 mL。 罗丹明B加入量的选择 在以上最佳条件下分别加入不同体积的罗丹明B溶液,根据试验确定的检测方法测定空白参比溶液和·OH反应体系的吸光度。结果表明,ΔA值随罗丹明B用量的增大而增大,但当罗丹明B用量超过 mL时,空白参比溶液的吸光度太大,超出正常读数范围,影响检测结果,因此选择罗丹明B最佳用量为 mL。 试剂加入顺序试验 由于·OH存在时间非常短,试验中各种试剂加入的先后顺序对测定结果有很大的影响,因此必须考虑加入试剂的顺序。在该方法中罗丹明B是作为显色剂来测定体系产生的·OH,试验中必须保证 ·OH能与显色剂罗丹明B充分发生反应,所以显色剂罗丹明B的加入应该先于·OH产生之前加入,因此试验最后一步再加入H2O2以产生羟基自由基。 检测时间确定 在上面所选定的最佳条件下对体系吸光度进行测定,每隔1 min读一次数值,观察测定结果与时间的变化情况。试验结果表明,在1~5 min内,体系的吸光度迅速下降,在5~10 min范围内,吸光度基本无变化即反应完全,所以选择最佳的反应时间为5 min。 测定结果 在试验所确定的最佳试验条件下分别测定了古代养生方剂中常见4种中药水提取物对·OH的清除能力,其测定结果见表1。由表1可以看出,红枣、当归、黄芩、五味子水提取物对·OH清除作用均呈量效关系,有较强的抗氧化能力,其中红枣提取物的清除能力表现为最强,当归、黄芩次之,五味子最弱,据此评价了其抗氧化能力。 3 结论 本试验以Fenton反应产生·OH,并与显色剂罗丹明B发生反应,使其吸光度降低。养生方剂中常见4种中药水提取物可以清除体系产生的·OH,使体系吸光度下降程度减弱,减弱程度与样品抗氧化能力有关。试验测定结果表明,4种中药水提取物对·OH都具有较强的清除作用,而且所有样品提取物清除率均随其浓度的增大而增大呈现一定量效关系,具有很好的抗氧化能力,其中红枣抗氧化能力最强。本试验选取了常用古代养生方剂中常见4种中药,得到了其提取物的抗氧化能力大小顺序,对养生方剂的养生机理的解释有一定的帮助。该试验方法评价样品抗氧化能力,操作简便,测定快速,对寻找和筛选天然抗氧化剂资源很有实际意义。 参考文献: [1] 张苗海.未病与汉方研究[J].国外医学(中医中药分册),2005, 26(4):207-211. [2] 王征帆.11种中草药水提物抗氧化活性研究[J].应用化工,2011,40(9):1563-1568. [3] 张爱梅,刘妮娜.罗丹明B-Mn2+-H2O2体系同步荧光分光光度法测定中药的抗氧化活性[J].理化检验-化学分册,2007,43(4):280-282. 中药养生论文篇三:《浅谈中药养生保健及市场前景》 中国的中医药食疗养生理论及实践已有500年的历史,为中华民族的繁衍昌盛及人民的健康做出了不可磨灭的贡献。早已传播海外也是世界人民的福祉,更是全人类的宝贵遗产。 我国传统的养生保健方法就有中药养生保健方法类。中药药食养生保健方法适用于所有的老年人,包括正常体质的老年人和疾病体质的老年人。在疾病体质的老年人中,可根据不同体质采取不同的中药养生保健方法,首先要辨明是虚证实证还是虚实夹杂、诚虚实夹杂是指老年人既有虚证性疾病又有实证性疾病,虚证体质的老年人要应用补益类中药,实证体质的老年人要应用清泻类中药,而虚实夹杂体质的老年人则需要根据具体情况采用虚补实泻的方法。根据老年人的体质情况而灵活地应用中药药食养生保健方法,才能取得事半功倍的效果。 科学研究发现了一些食物对人体能起到保健作用的功效成分(或称功能因子),如黄酮、多糖、皂类,功能性油脂搪食纤维等等。我国在1995年修词的《中华人民共和国食品卫生法》首次确立了保健食品在国家的 法律地位。卫生部根据这一法规颁布的《保健食品管理办法》中对我国保健食品所作的定义是:“保健食品系指表明具有特定功能的食品,即适宜于特定人群食用,具有调节机体功能,不以 治疗疾病为目的的食品”。保健食品是一种特殊类型的食品,它具有的特殊功能,能调节人体的生理功能,增强健康,预防疾病,适用于年老体弱、病后康复及特定需要的亚健康人群。 经常服一些补益中药、营养药或保健品,可以达到“有病治病,无病强身”的目的。中医药食疗养生它是随着人们 经济和生活水平的提高,在温饱问题解决后,对食品功能的一种新的需求。各国纷纷采用“食物保健”来替代“药物保健”,主张“吃出健康”来。所以促进了保健食品的研究、开发,并形成了商品和新兴产业。我国自改革开放以来,保健食品产业,在全国异军突起,迅速发展。它大部分以药、食用两用的中药为主体原料组成,其品种之多,市场之大,已获得社会各界的关注。 随着科学的发展以及人们的需求的不断增加,除维生素和矿物质是保健食品的常用原料外,中药、植物药在保健食品中占有极为重要的地位。我国现在生产的保健食品中70%以上是以中药原料为基础。中华民族有着几千年药食同源和食疗、食养的文化传统,在历代的医著和民间的“食谱”、“茶谱”中均有大量使用中药或食物作为养生保健的记载,例如两千年前的《神农本草经》载有中药365种,其中上品120种为君药,“主养命,以应天、无毒、久服不伤人”,大多具有滋补强壮的作用。又如宋代《梦梁录茶肆》中记载了许多保健饮品,如缩脾饮,由砂仁、苹果、鸟梅、目草、扁豆、葛根组成,是一种健脾解暑的好饮料。国家卫生部曾颁布三批共87种药食两用的中药材可用于制作保健食品。2002年又发布了《进一步规范保健食品原料管理的通知》公布了既是药品又是食品的物品91个,可用于保健食品的中药114个,以及保健食品禁用的中药61个。 除了我国,目本、韩国及东南亚国家广泛使用中药类的物品养生保健外,近年来在欧、关国家也广泛地将中药及植物药用于保健食品、化妆品及食品添加剂中,其中用得最多的有银杏叶、人参、大蒜、连翘、绿茶、紫锥菊、芦荟、越橘等。随着“人类回归 自然”思潮的普及和21世纪医疗模式的转变,用中药、植物等天然产物开发保健食品将会有快速的发展。 中药养生保健发展前景广阔,市场潜力巨大。无论在国际还是在国内,保健食品产业的发展都有广阔的市场和良好的前景。随着国民经济的发展,人们收入水平和生活水平的提高,对保健食品的消费能力将不断增强;生活节奏的加快和环境污染等健康的影响,使人们对健康投资的意识也目益增强,健康成为人们永不满足的追求;过去医药发展的着眼点是患有各种疾病的病人,而现在开始注意亚健康人群,特别是随着年龄结构的变化,和亚健康人群的增多,对保健食品的需求目益上升。WTO的一项全球性调查表明,真正健康的人占5%,患有疾病的人占20%,亚健康人群占75%,保健食品正适合这一广大人群的需要;医疗模式的转变,提倡防御、保健、康复与药物治疗相结合,对疾病由治疗为主转变为以预防为主,也必将大大地促进保健食品产业的发展;“回归自然”的热潮,对以中药、植物药等天然原料生产的保健食品目益受到青睐;国家也采取 措施 在政策上支持和鼓励保健食品的开发。 现在 中国处于亚健康状态人群已超过7亿,占全国总人口的60-70%,中国中年人是亚健康的高发人群,保健食品正适合这一广大人群的需要,而现在中国保健食品的人均消费仅为关国的十七分之一,目本的十一分之一。随着我国蓬勃 发展的 经济和巨大的市场潜力必将为保健食品带来巨大的商机。许多有识之士指出,保健食品将成为21世纪的黄金产业,它愈来愈受到世界各国的重视,争相投资研究、开发、生产和贸易保健食品。 我国保健品市场在加快中药 现代化科技产业发展的同时,必须重视开发以中药为主体原料的保建食品的开发。充分发挥贵州中药资源的优势,以市场为导向,依靠高新技术,持续创新,重点培养名牌产品,提高规模效益和竞争能力,发展具有贵州特色的保健食品,开拓国际、国内市场,以促进全省中药现代化产业体系的建设和经济的发展。

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食品加工论文 范文 一:食品工业泡沫分离技术的应用

泡沫分离又称泡沫吸附分离技术,是以气泡为介质,以各组分之间的表面活性差为依据,从而达到分离或浓缩目的的一种分离 方法 [1].20世纪初,泡沫分离技术最早应用于矿物浮选,后来应用于回收工业废水中的表面活性剂.直到20世纪70年代,人们开始将泡沫分离技术应用于蛋白质与酶的分离提取[2-3].目前,在食品工业中,泡沫分离技术已经应用于蛋白质与酶、糖及皂苷类有效成分的分离提取.由于大部分食品料液都有起泡性,泡沫分离技术在食品工业中的应用将越来越广泛.

1泡沫分离技术的原理及特点

泡沫分离技术的原理

泡沫分离技术是依据表面吸附原理,基于液相中溶质或颗粒之间的表面活性差异性.表面活性强的物质先吸附于分散相与连续相的界面处,通过鼓泡形成泡沫层,使泡沫层与液相主体分离,表面活性物质集中在泡沫层内,从而达到浓缩溶质或净化液相主体的目的.

泡沫分离技术的特点

优点

(1)与传统分离稀浓度产品的方法相比,泡沫分离技术设备简单、易于操作,更加适合于稀浓度产品的分离.(2)泡沫分离技术分辨率高,对于组分之间表面活性差异大的物质,采用泡沫分离技术分离可以得到较高的富集比.(3)泡沫分离技术无需大量有机溶剂洗脱液和提取液,成本低、环境污染小,利于工业化生产.

缺点

表面活性物质大多数是高分子化合物,消化量比较大,同时比较难回收.此外,溶液中的表面活性物质浓度不易控制,泡沫塔内的返混现象会影响到分离效果[4].

2泡沫分离技术在食品工业中的应用

蛋白质的分离

在分离蛋白质的过程中,表面活性差异小的蛋白质,吸附效果受到气-液界面吸附结构的影响,因此蛋白质表面活性的强度是考察泡沫分离效果的主要指标.谭相伟等[5]研究了牛血清蛋白与酪蛋白在气-液界面的吸附,并发现酪蛋白对牛血清蛋白在气-液界面处的吸附有显著影响.此后,Hossain等[6]利用泡沫分离技术对β-乳球蛋白和牛血清蛋白进行分离富集,结果得到96%β-乳球蛋白和83%牛血清蛋白.Brown等[7]采用连续式泡沫分离技术从混合液中分离牛血清蛋白与酪蛋白,结果表明酪蛋白的回收率很高,而大部分的牛血清蛋白留在了溶液中.Saleh等[8]研究了利用泡沫分离法从乳铁传递蛋白、牛血清蛋白和α-乳白蛋白3种蛋白混合液中分离出乳铁传递蛋白,在牛血清蛋白和α-乳白蛋白的混合液中加入不同浓度的乳铁传递蛋白,并不断改变气速,优化了最佳工艺条件.结果得出:在最佳工艺条件下,87%的乳铁传递蛋白留在溶液中,98%牛血清蛋白和91%α-乳白蛋白存在于泡沫夹带液中.由此可见,利用泡沫分离法可以有效地从3种蛋白质混合液中分离出乳铁传递蛋白.Chen等[9]利用泡沫分离技术从牛奶中提取免疫球蛋白.考察了初始pH值、初始免疫球蛋白浓度、氮流量、柱的高度及发泡时间等因素对反应的影响,结果表明:采用泡沫分离方法可以有效地从牛奶中分离出免疫球蛋白.Liu等[10]从工业大豆废水浓缩富集大豆蛋白,最佳工艺条件:温度为50℃,pH值为,空气流量为100mL?min-1,装载液体高度为400mm,得到大豆蛋白富集比为等[11]为了提高泡沫析水性,研发了一种新型的利用铁丝网进行整装填料的泡沫分离塔,利用铁丝网整体填料塔泡沫分离法对牛血清蛋白进行分离.通过研究填料对气泡大小、持液量、富集比和在不同条件下以牛血清蛋白水溶液作为一个参考物的有效收集率的影响,评价填料的作用.结果表明,填料可以加速气泡破裂、减少持液量、提高泡沫析水性和牛血清蛋白的富集比.研究表明,在积液量为490mL,空气流速为300mL?min-1,牛血清蛋白初始浓度为,填料床高度为300mm和初始pH值为的条件下,最佳的牛血清蛋白富集比为,是控制塔条件下富集比的倍.刘海彬等[12]以桑叶为原料,采用泡沫分离法对桑叶蛋白进行分离,并分析了影响分离效果的主要因素,结果测得桑叶蛋白回收率为、富集比为.由此可见,利用泡沫分离法对桑叶进行分离可得到含量较高的桑叶蛋白.与传统的叶蛋白分离方法如酸(碱)热法、有机溶剂法相比较[13-14],泡沫分离法分离效果好,避免了加热导致蛋白质变性以及减少有机溶剂带来的环境污染等问题.李轩领等[15]以亚麻蛋白浓度、NaCl浓度、原料液pH值以及装液量为主要考察因素,用响应面法优化了从未脱胶亚麻籽饼粕中泡沫分离亚麻蛋白的工艺条件.在最佳工艺条件下,得到的亚麻蛋白质,而多糖的损失率仅为.可见,采用泡沫分离技术可以从未脱胶亚麻籽饼粕中有效分离出亚麻蛋白.

酶的分离

蛋白质属于生物表面活性剂,包含极性和非极性基团,在溶液中可选择性地吸附于气-液界面.因此,从低浓度溶液中可泡沫分离出酶和蛋白质等物质.Linke等[16]研究了从发酵液中泡沫分离胞外脂肪酶,考察了通气时间、pH值及气速等主要因素对回收率的影响,研究得出通气时间为50min、pH值为及气速为60mL/min时,酶蛋白回收率为95%.Mohan等[17]从啤酒中泡沫分离回收酵母和麦芽等,结果表明,分离酵母和麦芽所需的时间不同,而且低浓度时更加容易富集.Holmstr[18]从低浓度溶液中泡沫分离出淀粉酶,研究发现在等电点处鼓泡,泡沫夹带液中的淀粉酶活性是原溶液中的4倍.Lambert等[19]采用泡沫分离技术考察了β-葡糖苷酶的pH值与表面张力之间的关系,研究表明,纤维素二糖酶和纤维素酶的最佳起泡pH值分别为和6~等[7]利用泡沫分离技术对牛血清蛋白与溶菌酶以及酪蛋白与溶菌酶的混合体系分别进行了分离纯化的研究.结果表明,溶菌酶不管与牛血清蛋白混合还是与酪蛋白混合,回收率都很低,但是由于溶菌酶可提高泡沫的稳定性,从而提高了牛血清蛋白与溶菌酶的回收率.Samita等[20]对牛血清蛋白与酪蛋白、牛血清蛋白与溶菌酶两种二元体系分别进行了研究,发现在牛血清蛋白与酪蛋白的蛋白质二元体系中酪蛋白在气-液界面处的吸附占了大部分的气-液界面,从而阻止了牛血清蛋白在气-液界面处的吸附.而在牛血清蛋白与溶菌酶的二元体系中,研究表明溶菌酶提高了牛血清蛋白的回收率,同时提高了泡沫的稳定性.针对这种现象,Noble等[21]也采用泡沫分离法分离牛血清蛋白与溶菌酶的二元体系,研究发现泡沫夹带液中存在少量的溶菌酶,提高了泡沫的稳定性,牛血清蛋白溶液在低浓度下本来不能产生稳定泡沫,溶菌酶的存在使得其也能产生稳定的泡沫.这些研究表明,泡沫分离技术可以在较低的浓度下分离具有表面活性的蛋白质,为泡沫分离技术在蛋白质分离中的应用研究开辟了新的领域.国内泡沫分离技术已应用在酶类物质分离中,范明等[22]设计了泡沫分离装置,利用泡沫分离技术分离脂肪酶模拟液和实际生产生物柴油的水相脂肪酶溶液,对水相脂肪酶进行回收并富集.考察了通气速度、进料酶浓度及水相脂肪酶溶液中pH值等主要因素对分离效果的影响,当通气速度为10L/(LH)、进料酶浓度为、pH值为时,蛋白和酶活回收率接近于100%,富集比为.研究表明,初始脂肪酶浓度对泡沫分离的富集比和蛋白回收率有显著影响,pH值对富集比、蛋白和酶活回收率无显著影响,而气速是影响蛋白回收速率的一个重要因素.回收水相脂肪酶的过程中酶活性无损失.可见,泡沫分离是一个回收液体脂肪酶的有效方法[22].

糖的分离

糖一般存在于植物和微生物体内,可根据糖与蛋白质或者其他物质的表面活性差异性,利用泡沫分离技术对糖进行分离提取[23].Fu等[24]采用离心法从基隆产的甘薯块中分离提取可溶性糖和蛋白,得到的回收率分别为和;而采用泡沫分离法时,可溶性糖和蛋白的回收率分别为和等[25]采用泡沫分离法富集假单胞菌生产的鼠李糖脂,最佳工艺条件下得到鼠李糖脂97%,富集比为洲[26]利用间歇式泡沫分离法从美味牛肝菌水提物中分离牛肝菌多糖,考察了pH值、原料液浓度、空气流速、表面活性剂用量及浮选时间等主要因素对分离效果的影响,以回收率为指标评价分离的效果,并优化了分离牛肝菌多糖的工艺条件.在最佳工艺条件下,牛肝菌多糖回收率为.国内关于食用菌多糖的提取一般利用水提醇析法,但是该法需要消耗大量的乙醇,操作周期长,能耗大[27-28],而泡沫分离法具有快速分离、设备简单、操作连续、不需高温高压及适合分离低浓度组分等优势,因此间歇式泡沫分离法是提取食用菌多糖的一种有效方法.

皂苷类有效成分的分离

皂苷包含亲水性的糖体和疏水性的皂苷元,具有良好的起泡性,是一种优良的天然非离子型表面活性成分,因此可采用泡沫分离法从天然植物中分离皂苷[29].泡沫分离法已广泛用于大豆异黄酮苷元、人参皂苷、无患子皂苷、竹节参皂苷、文冠果果皮皂苷等有效成分的分离.

大豆异黄酮苷元的分离Liu等[10]

采用泡沫分离与酸解方法从大豆乳清废水中分离大豆异黄酮苷元,指出从工业大豆乳清废水中提取的异黄酮苷元主要以β-苷元的形式存在,并利用傅里叶变换红外光谱分析发现大豆异黄酮和大豆蛋白以复合物的形式存在.研究结果表明,利用泡沫分离技术可以从大豆乳清废水中有效地富集大豆异黄酮,分离出大豆异黄酮苷元和β-苷元.

无患子总皂苷的分离魏凤玉等[30]

分别采用间歇和连续泡沫分离法分离纯化无患子皂苷,利用正交试验,考察了原始料液浓度、气体流速、温度、pH值等因素对无患子皂苷回收率的影响,确定了泡沫分离最佳工艺条件.林清霞等[31]采用泡沫分离技术分离纯化无患子皂苷,利用紫外分光光度计测定无患子皂苷含量,通过富集比、纯度及回收率判断分离纯化的效果.在进料浓度为、进料量为150mL、气速为32L/h、温度为30℃、pH值为时,得到富集比为,纯度与回收率分别为和.研究结果表明:无患子皂苷的回收率随着进料浓度的增大而减小,随着气速、进料量的增大而增大;富集比随着进料浓度、气速及进料量的增大而减小,pH值对富集比的影响较小;纯度随着进料浓度、气速的增大而降低,进料量、pH值对纯度的影响较小.

竹节参总皂苷的分离

竹节参的主要成分皂苷是一种优良的天然表面活性剂,而竹节参中的竹节参多糖、无机盐及氨基酸等是非表面活性剂,因此可根据表面活性的差异,采用泡沫分离技术对竹节参皂苷进行分离纯化[32-34].张海滨等[35]考察了气泡大小、pH值、原料液温度及电解质物质的量浓度等主要因素对泡沫分离竹节参总皂苷的影响,以富集比、纯度比及回收率等为指标分析分离纯化的效果,得出最佳工艺条件:气泡直径为,pH值为,温度为65℃,电解质NaCl浓度为.在最佳工艺条件下,总皂苷富集比为,纯度比为,回收率为,能够得到较好的分离.张长城等[36]研究了利用泡沫分离技术对竹节参中皂苷进行分离纯化的方法与条件,指出泡沫分离技术分离纯化竹节参皂苷具有产品回收率高、工艺简单、能耗低及不使用有机溶剂等优点,为竹节参皂苷的开发利用提供了技术支持.

文冠果果皮皂苷的分离

文冠果籽油是优质的食用油,含油率达35%~40%[37],同时可作为生物柴油的原料.文冠果果皮含有皂苷~.研究表明,文冠果果皮皂苷具有抗肿瘤、抗氧化及抗疲劳等功效[38].文冠果果皮皂苷的开发利用带来的附加价值可以有效地降低生物柴油的生产成本.在生产生物柴油的过程中需要处理大量的果皮,因此需要寻求一种简单可行、成本低、收率高以及对环境污染小的皂苷分离方法.吴伟杰等[39]使用自制起泡装置,研究了泡沫分离技术分离文冠果果皮总皂苷的可行性及最佳反应条件.研究得出泡沫分离文冠果皂苷的最佳工艺条件为:料液气体流速为,初始浓度为2mg?mL-1,温度为20℃,pH值为5.与泡沫分离人参、三七等皂苷的气体流速相比较,文冠果果皮的气体流速较低,这样可以更大限度地降低能耗、节约成本.同时,泡沫分离文冠果果皮皂苷可在室温条件下进行,降低了加热所需的能耗.此外,由于文冠果果皮皂苷的水溶液pH值在5左右,泡沫分离时无需调节pH值.在最佳工艺条件下,得到富集比为,回收率为,纯度为.研究表明,泡沫分离文冠果果皮皂苷可以达到较高的富集比、回收率和纯度,对于大力开发利用生物能源、综合利用文冠果以及降低生物柴油的成本有着重要意义.

3展望

泡沫分离技术是一种很有发展前景的新型分离技术,在食品工业中的应用将会越来越广泛,今后在天然产物及稀有物质的分离提取等方面有着更加广泛的应用.同时,泡沫分离技术也存在一定的局限性,为促进泡沫分离技术在食品工业中的应用发展,应该在以下方面进行深入研究:(1)对泡沫分离复杂物料实际分离过程的泡沫形成情况建立理论模型,对标准表面活性剂的分离提取建立标准数据库,对标准表面活性剂和非表面活性物质间的分离建立指纹图谱;(2)如何减少泡沫分离非表面活性物质时的表面活性剂消耗量;(3)如何解决泡沫分离高浓度产品时回收率低的问题;(4)目前泡沫分离设备存在局限性,应研究开发新型的适合食品工业分离的泡沫分离设备,提高泡沫分离的效果[40].

食品加工论文范文二:食品工业废水处理节能研究

食品工业包括制糖、酿造、肉类、乳品加工等,食品工业的废水主要来源于原料的处理、洗涤、脱水、过滤、脱酸、脱臭和蒸煮过程中产生的,这些废水含有大量的有机物、蛋白质、有机酸和碳水化合物,具有很强的耗氧性,如果不经处理直接排入水体会大量消耗水中的溶解氧,从而造成水体缺氧,造成水生生物的死亡。食品工业废水油脂含量高,多伴随大量悬浮物随废水排出,其中动物性食品加工排出的废水还可能含有病菌,此外,这些废水还含有铜、锰、铬等金属离子。近年来,随着食品加工业的快速发展,每年由此产生的废水量也呈现快速增长态势,许多废水未经有效处理便被直接排放,给环境产生了十分严重的破坏。因此,探讨食品工业废水处理对于生态环境保护具有非常重要的现实意义。

1食品工业废水处理工艺现状

目前,国内外对于食品工业废水的处理过程中主要采用的是生物处理工艺,其中主要包括有好氧生物处理工艺、厌氧生物处理工艺,以及由好氧生物处理工艺与厌氧生物处理工艺相结合的处理工艺。在好氧生物处理工艺方面,主要有活性污泥法(目前实际应用较为广泛的主要有SBR法)和生物膜法(具有代表性的是曝气生物滤池法)。由于厌氧生物处理工艺相较于好氧生物处理工艺无论在后期的运行管理费用还是前期的基建投资方面的费用都有较大优势,其中比较具有典型的处理工艺有厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)工艺、第三代厌氧处理工艺———厌氧内循环反应器(IC)被广泛应用到了食品工业废水处理中。此外,厌氧生物处理工艺在处理食品工业废水方面具有良好的处理效果[1]。

2各种工艺特点及应用效果分析

目前国内外,食品工业废水的处理以生物处理[2]为主。在实际中运用较广,技术较为成熟的主要有厌氧接触法、厌氧污泥床法、浅层曝气、延时曝气、曝气沉淀池法等等。

好氧生物处理工艺

好氧生物处理是在不断供氧的环境中,利用好氧微生物来氧化有机物。在好氧过程中,微生物对复杂的有机物进行分解,一部分被转化为稳定的无机物CO2、H2O和NH3,一部分则由微生物合成为新细胞,最后去除污水中的有机物。

法,即间歇式活性污泥系统(又叫序批式间歇活性污泥法)。SBR法目前在国内外应用较为广泛,生物反应池中集中了生物降解过程、沉淀过程以及污泥回流功能为一体,这种工艺比较简单,它是在以前间歇式活性污泥工艺基础上发展来的一种新工艺,采用SBR法处理废水的运行过程一般包括了进水、充氧曝气、静止沉淀、排水和排泥五个步骤。与连续性活性污泥工艺相比,该工艺具有的有点主要有:曝气池兼具二沉池的功能,不设二沉池,也没有污泥回流设备,系统结构简单,易于管理;耐冲击负荷,一般无需设置调节池;反应推动力大,较为简便的得到优质出水水质;污泥沉淀性能好,SVI值较低,便于自控运行,后期维护管理也较为简便。居华[3]通过SBR法在酱油、酱菜食品废水处理中的应用研究后得出,原废水CODcr在2000mg/L~4000mg/L范围内,经SBR法处理后出水水质得到了二级标准,去除率达96%以上,没有出现污泥膨胀现象,而且操作管理方便,占地面积小,运行的费用也低。

法,即曝气生物滤池法。这种工艺最早可以追溯上个世纪80年代,是由欧美等国家应用和发展起来的,大连马栏河污水处理厂是我国最早采用BAF工艺。该工艺是在生物接触工艺基础上,在滤池中填装陶粒、石英砂等粒状填料,以填料及其附着生产生物膜为介质,发挥生物的代谢功能,通过物理过滤功能,发挥膜和填料的截留吸附作用从而实现污染物的高效处理。廖艳[4]等采用混凝—ABR与曝气生物滤池(BAF)联合处理工艺,对某市肉联厂高浓度废水化学需氧量和氨氮的去除研究后发现,化学需氧量和氨氮的去除效果从原水时的1500mg/L~4500mg/L、30mg/L~85mg/L,经处理后出水COD<100mg/L,氨氮<50mg/L,达到了国家一、二级排放标准,取得良好的环境和社会效益。

法,即膜生物反应器法。是上个世纪90年代逐渐发展起来的一种废水处理技术,该工艺是将膜组件替代传统的二沉池,实现固相和液相分离。其实质是把细菌和微生物以生物膜的方式附着在固体表面上,以污水中的有机物为营养物进行新陈代谢和生长繁殖,从而达到实现净化污水的效果。该工艺具有较强的抗冲击力,对水质和水量变化具有较强适应性;污泥产量较低且沉降性能优,易于固液分离;对于低浓度污水也可以进行处理,在正常运行时可以把原水中的BOD5由20mg/L~30mg/L降至5mg/L~10mg/L;运行费用也不高,管理方便。张亮平,王峰[5]以MBR在湖北某食品厂废水处理中的应用为例进行研究后发现,采用MBR-活性炭-杀菌联合工艺,出水COD和BOD的去除率达到了99%以上,系统工艺能耗低,运行稳定。

厌氧生物处理工艺

在食品废水处理过程中,厌氧处理法与好氧处理法相比由于产生的污泥少,动力流耗小,管理简便,既能节能又能降低成本,逐渐在高浓度有机废水行业———食品工业广泛推崇。

法,即升流式厌氧污泥床法。该种工艺是由高活性厌氧菌体构成的粒状污泥,在UASB装置内随上升的气流呈向上流动的状态。处理效率高、性能可靠、能耗低,也不需要填料和载体,运行成本低等优点,既可以处理高负荷废水,也不会产生堵塞等优点。也是当前应用最为广泛的高速反应器之一。王炜,何好启[6]研究发现,食品废水经由UASB+接触氧化法工艺处置后,CODcr、BOD5、SS和植物油由原水浓度的1170mg/L、570mg/L、600mg/L、150mg/L,处置后的效果为、、40mg/L和3mg/L,出水水质达到了《污水综合排放标准》中的一级标准,且工程的经济运行效益也良好,总运行费用约为元/m3,工艺占地小,处理成本低,运行方式灵活,值得推广。

反应器,即膨胀颗粒污泥床反应器。该工艺是在UASB基础上发展起来的一种新厌氧工艺,与UASB工艺相比,EGSB增加了出水的回流,提升了反应器中水流的速度,其速度可以达到5m/h~10m/h,比UASB的~高出近10倍。李克勋[7]等以天津某淀粉厂采用EGSB处理淀粉废水为例,EGSB的厌氧反应器对COD的去除率超过了85%,出水水质达到了国家一级排放标准,大量有机物被去除,后续单元的处理压力被减轻,此外,厌氧反应器的介入使用,可以产生沼气作为能源进行二次利用,降低运行费用(总运转费用为元/m3?d),具有良好的环境效益和社会效益。

法,即厌氧序批式活性污泥法。ASBR厌氧序批式活性污泥法最早诞生于上世纪90年代的美国,是在SBR基础上发展起来的,该工艺的显著特点是以序批间歇运行,按次序分为进水、反应、沉淀和排水四个步骤,与连续流厌氧反应器相比,该工艺由于不需要大阻力的配水系统,因此极大地减少了系统的能耗,也不会产生断流和短流,运行灵活,抗击能力较强,实现厌氧功能,也同时兼有了SBR的优点。

3厌氧生物处理工艺优势分析

与好氧生物处理工艺相比,在食品工业废水处理方面,厌氧生物处理工艺具有很多优势:工艺运行时污泥的剩余量非常少,由于不需要附加氧源而降低运行管理费用;食品工业废水有机物浓度高,而厌氧生物处理工艺拥有良好的抗高浓度有机物的冲击负荷力优势,能够做到间接性排放;另外,厌氧生物处理工艺能够产生沼气,实现资源的二次利用,真正实现了 变废为宝 ,降低能耗,因此,厌氧处理工艺在食品工业废水处理中是一种节能型废水处理工艺。作为低能耗而且能够产生二次能源的厌氧生物处理工艺必将成为食品工业废水处理的主流方向[8]。

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