有关蒙脱石含量检测的论文

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一、膨润土矿一般工业指标

( 一) 矿石质量指标

1) 边界品位: 蒙脱石质量分数≥40% ( 单样) 。

2)工业品位:蒙脱石质量分数≥50%(单工程)。

对选矿性能良好，适用于做精细加工产品的低电荷型(怀俄明型)的膨润土，其蒙脱石的质量分数指标可适当降低。

(二)开采技术条件

1)矿层最小可采厚度1～2m。

2)夹石最小剔除厚度不小于1m。

3)露天开采标高一般不低于采区侵蚀基准面以下50m。

4)露天剥采比不大于4∶1。

5)露天矿床最终边坡角一般50°～60°。

6)露天开采最终底盘最小宽度不小于20m。

二、矿床勘探类型的划分

(一)影响勘查类型划分因素

1.矿体(层)延展规模

大型:沿走向≥2000m，沿倾向≥1500m，延展面积≥3km2。

中型:沿走向1000～2000m;沿倾向500～1500m;延展面积～3km2。

小型:沿走向＜1000m;沿倾向＜500m;延展面积＜。

2.矿体(层)形态复杂程度

规则:呈层状、似层状，边界规则。

较规则:呈层状、似层状、透镜状，边界较规则。

不规则:呈透镜状、扁豆状、囊巢状、脉状，边界不规则。

3.矿体(层)厚度稳定程度

稳定:厚度变化系数≤40%，厚度变化有规律。

较稳定:厚度变化系数40%～70%，厚度变化较有规律。

不稳定:厚度变化系数＞70%，厚度变化规律不明显。

4.矿体(层)内部结构复杂程度

简单:矿石质量稳定或变化有规律，线或面夹石率≤10%。膨润土矿床蒙脱石质量分数变化系数＜20%。

中等:矿石质量较稳定，线或面夹石率10%～20%。膨润土矿床蒙脱石质量分数变化系数20%～30%。

复杂:矿石质量不稳定，线或面夹石率＞20%。膨润土矿床蒙脱石质量分数变化系数＞30%。

5.构造复杂程度

简单:矿体(层)呈单斜或简单的开阔向、背斜;无较大的断裂构造及脉岩，对矿体形态影响小。

中等:矿体(层)有次一级褶曲或局部较紧密褶曲;有少数较大断裂及脉岩切割，对矿体(层)形态有一定影响。

复杂:断层、褶曲或脉岩发育，矿体(层)受到严重影响。

(二)勘查类型的划分

Ⅰ勘查类型:矿体(层)延展规模大型，形态规则，厚度稳定，内部结构、地质构造简单。例如广西宁明膨润土矿床。

Ⅱ勘查类型:矿体(层)延展规模中—大型，形态较规则，厚度较稳定，内部结构、地质特征简单至较简单。例如，辽宁黑山、浙江平山、福建武平膨润土矿床。

Ⅲ勘查类型:矿体(层)延展规模中—小型，形态较规则至不规则，厚度较稳定至不稳定，内部结构、地质构造较简单至复杂。例如，甘肃红泉、安徽水东、浙江仇山膨润土矿床。

三、不同勘探类型勘探工程间距的要求

勘查工程按不同勘查阶段，根据矿床地质特征和矿山建设需要部署。普查阶段勘查工程部署应考虑能为后续勘查工作利用。根据《高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范》(DZ/T0207—2002)中的要求，膨润土矿床各勘探类型的勘探工程间距如表4－7所示。

表 4-7 膨润土矿床勘查工程间距

四、矿床规模的划分

根据矿体的延长、延伸和延展规模，将滑石矿体划分为大、中、小型三类 ( 表4-8) 。

表 4-8 膨润土矿产资源/储量规模

五、勘探技术手段的选择与布置要求

膨润土矿床的主要勘查技术手段一般地表多采用槽、井探，深部多采用岩心钻探，有条件的矿区也可结合使用物探作为辅助手段，帮助查明覆盖层厚度，大的断层、破碎带及岩脉的分布等。如果矿体有明显的物性异常时，也可利用物探手段来圈定矿体，但必须有工程验证。

各种勘探工程的总体布置形式，一般多按勘探线形式布置，即所有工程必须沿勘探线剖面布置，以便能充分利用各工程所获得的地质资料，编制出勘探线剖面图，以正确反映矿体深部的地质情况。当矿体产状平缓，埋藏不深，且呈面状展布，有可能用浅井或直钻勘探时，也可按勘探网的形式布置工程。但工程必须布置在两组勘探线的交点上，而且只能布置垂直工程。这种形式没有勘探线形式灵活，一般较少用。

( 一) 地形和地质测量

预查、普查阶段: 收集编制或填制区域地质简图，矿区图件、比例尺不做规定。

详查、勘探阶段: 收集或编制区域地质图，比例尺 ( 1 ∶ 2 万) ～ ( 1 ∶ 5 万) ，矿床地形、地质图，( 1 ∶ 2 000) ～ ( 1 ∶ 5 000) ( 膨润土) ，勘探线剖面图 ( 1 ∶ 500) ～ ( 1 ∶2 000) 。

矿床地形、地质图、工程测量及各类综合图件的质量应符合有关规范、规定要求。

( 二) 物探工作

具备物探工作条件的，应结合探矿工程，采取适用的物探方法，了解矿体分布范围、覆盖层的厚度、与成矿有关的较大断层、岩体、岩脉、岩溶的产状与分布以及矿床水文地质、工程地质条件等。

物探工作质量应符合有关行业标准，其成果在勘查报告中单列论述。

( 三) 探矿工程

1. 探槽、浅井

控制矿体的工程应揭穿矿体顶底板围岩界线，探槽、浅井应挖至新鲜基岩内。

2. 钻探工程

钻孔一般布置在勘探线上，钻孔竣工后应测定孔位坐标。

矿心采取率以及矿层上下 3 ～5 m 的顶底板岩心采取率不得低于 80%，一般岩心采取率不得低于 70%。对厚度较大的矿体，矿心采取率要求连续 5 ～10 m 段平均采取率不低于 80%、分层岩心采取率不低于 70%。

钻孔穿矿孔径以满足各种样品测试的要求为准。

地下开采施工钻孔必须严格封孔，对封孔质量应采取 10% ～ 20% 的随机抽样透孔检查，合格率要求达到 100%。

对采用泥浆 ( 膨润土矿不能加碱) 钻进时，矿心采取样品必须剥离泥皮。

钻探工程质量要求应执行 《岩心钻探规程》规定。

六、采样、样品加工及化验要求

( 一) 样品的采集

样品应按矿石类型、品级分别采取。刻槽法采集样品规格 ( 10 cm ×5cm) ～ ( 10 cm ×3 cm) 。钻孔矿心等采集样品常用矿心二分劈开法取其一半作为样品，样品长度一般 1 ～2 m。

采集样品时，应避免外来物质 ( 包括铁质) 混入，其中夹石、岩块含量予以剔除，称量并计算含量比例，估算矿产资源/储量时扣除。

( 二) 样品的加工

原矿样品加工缩分公式采用切乔特公式:

非金属矿产地质与勘查评价

式中:Q———缩分时取得的最小可靠质量，kg;

K———缩分系数;

d———样品碾碎后最大颗粒的直径，mm。

K值为～，一般取。K表示碎样过程中，样品损失率:全过程累计损失率＜5%，每次缩分误差＜3%。

膨润土加工粒度需95%的试样质量过(200目)筛。

(三)样品化学分析、物化性能测试

1.基本分析

膨润土吸蓝量测定:先确定膨润土中蒙脱石的相对含量，作为圈矿依据，全部单样均需测定。计量单位用100g试样吸附甲基蓝的毫摩(尔)(mmol/100g)表示。

阳离子交换性能测定:即查明矿石属性、矿体(层)属性分带作为圈定不同属性的矿产资源/储量的依据。测试项目有阳离子交换容量(QCEC)和交换性阳离子［E(Na+)、E(K+)、E(Ca2+)、E(Mg2+)］。当需按属性圈矿和了解断层对其两侧矿体(层)属性所产生的影响时，应加密工程以控制属性分带，并进行全部单样测定。

2.组合分析

膨润土胶质价、膨胀容测定:反映矿石基本物理性能，样品为组合样。对不能按蒙脱石含量品级分采的矿体(层)，应按属性蒙脱石平均含量分别采取组合样;对能按蒙脱石含量品级分采的矿体(层)，则应分别按属性、品级采取组合样。组合样数量各不少于5件。试样采用单工程或相邻剖面上的相邻工程长度加权进行组合。如钠基膨润土的胶质价大于100mL/15g时，应改用500mL的量筒测定或加测膨润值。对铝(氢)基膨润土胶质价、膨胀容可免测。

3.化学多元素分析、光谱半定量分析

膨润土光谱半定量分析样的采取和测定，参照《金属非金属矿地质普查勘探采样规定和方法》执行。

(四)物化性质和工艺性能试验质量检查

膨润土吸蓝量测定检查按各属性、蒙脱石含量品级按比例从副样中抽取。内部检查样应占样品总数的7%～10%;外部检查应占样品总数的3%～5%。其他性能测试的质量检查，当试样测试数据与吸蓝量有明显矛盾时才做内、外部检查。膨润土物化性质和工艺性能试验允许差见表4－9。

表 4-9 膨润土物化性质和工艺性能试验允许差

续表

( 五) 岩石物理技术性能测试样晶的采集与试验

膨润土工艺性能测试样全部采用组合样，样品应是胶质价、膨胀容组合样的副样。样品数量不少于 5 件。测试项目见表 4-10。

表 4-10 膨润土矿石主要工业用途测试项目

( 六) 体积质量 ( 体重) 和湿度测定样

以小体积质量 ( 体重) 作为矿产资源/储量估算参数的矿床，应按工业类型、矿石类型、蒙脱石含量、品级，分别采取不少于20 件样品。对有采场或采坑的矿区应采取 1 ～3 件大体积质量 ( 体重) 样，作为对小体积质量 ( 体重) 的验证。

测定小体积质量 ( 体重) 的样品，一般需测定天然湿度。烘干 ( 温度为 105℃) 至恒温后求得湿度。

七、矿床勘查及评价要点

我国膨润土矿产资源丰富，分布广泛，目前年产量已达百万吨左右，大部分在国内销售，仅有部分出口到日本、东南亚和澳大利亚等。我国优质钠基膨润土的产量仅占 10%左右，供不应求，钙基膨润土则有过剩、滞销和积压现象。为了提高膨润土矿床的经济效益，今后应重点加强对钠基膨润土的勘查和研究工作，提高我国优质膨润土的储量和在产品中的比例，以满足经济建设的需要。此外，膨润土通过阳离子交换可进行改型，钙基膨润土与碳酸钠作用可以改型成钠基膨润土，加强对膨润土改型工艺流程的研究和推广，不仅可以提高矿山的经济效益，而且也可以缓解我国钠质膨润土供不应求的矛盾。

此外，膨润土跟其他几种矿石还存在以下伴生关系:

( 一) 膨润土与沸石的伴生关系

膨润土与沸石关系密切，凡有膨润土产出的地方，一般都赋存有沸石，说明两者具有类似的生成条件，如俄罗斯的诺耶姆别良，我国山东潍县，辽宁法库、阜新及浙江，江苏，内蒙古等地。膨润土与沸石相伴，一般与珍珠岩的蚀变有关，膨润土- 沸石- 珍珠岩三者往往在一起，可作为一种普查标志。但与沸石伴生的膨润土，并不一定都能形成矿床，虽然都要求碱性介质条件，但形成的温度、压力并不相同，而且形成蒙脱石时介质碱性较弱，沸石是由火山玻璃转化为蒙脱石的一种过渡产物。此外，与大量沸石共生的膨润土，质量一般较差。凡优质膨润土矿床，如怀俄明，在其含矿层段，就没有单独的沸石矿层。

( 二) 钠质和钙质膨润土与埋深的关系

膨润土矿床一般产出时代较新，埋藏较浅。蒙脱石对外部介质条件的变化具有很高的灵敏性。因此，钠质和钙质膨润土的自然改型和变化，与表生作用的关系十分明显，具有普遍意义。原苏联高加索的齐希斯- 乌巴尼、格鲁吉亚的阿斯坎、钠利奇克，美国的怀俄明，我国的平山、湖北武昌上熊、河南信阳上天梯、安徽屯溪等许多膨润土矿床，上部为钙质膨润土，下部则为钠质膨润土。深度分界线与该地区的潜水面相吻合，即 “氧化带”的下限。因此，膨润土矿床不能只从露头和地表确定其属性，要加强深部的检查和研究。

( 三) 膨润土与煤或褐煤的伴生关系

美国、加拿大和俄罗斯的某些膨润土矿床与煤层伴生。美国怀俄明膨润土矿床，在大霍恩陆相盆地的梅蒂茨组内，含有7～8层褐煤，其中至少有4层与上覆膨润土共生。加拿大的普林斯顿，膨润土层一般产在两个褐煤层之间。俄罗斯库兹巴斯巴拉洪群含煤建造(P1，C2，C3)中，已查明有6个膨润土矿层。我国甘肃红泉膨润土矿床也产在含煤(P1)岩系中。与含煤岩系有关的膨润土矿床产出时代较老，多数为晚古生代，这一特征扩大了在古生代含煤建造中寻找优质膨润土矿床的远景。

此外，在膨润土矿床评价中，要注意综合找矿和综合评价，注意发现和寻找优质高岭土、海泡石、凹凸棒石和玻璃原料、硅藻土等矿产。

介绍个论文给你！蒙脱石的药用机理及毒理性实验韩秀山1，许家亮1，王曦1，马文杰1，李忠1，于倩2（1浙江三鼎科技有限公司，浙江绍兴，312071；2莱州市畜禽科普服务部，山东莱州，261418）摘要：介绍了蒙脱石的药用机理以及蒙脱石的药用价值研究和临床基础研究，指出蒙脱石的毒性极低，蒙脱石为基本无毒的制剂。同时还阐述了无论用于人的蒙脱石还是用于动物的饲料（兽药）的蒙脱石，都必须是经过提纯的、必须确定无毒（砷、汞、铅）、必须确定无方英石（方英石是致癌物），任何将膨润土直接应用都将造成对人类和禽畜的伤害。关键词：蒙脱石；药用机理；毒理性实验；临床应用；方英石；致癌物；膨润土；吸蓝量；XRD蒙脱石(montmorillonite)是天然硅铝酸盐，其颗粒由硅、铝及少量铁、镁、钙组成层纹状结构，对消化道粘膜有很强的覆盖能力，能保护粘膜，吸附各种病毒、细菌及其毒素。可用于治疗食管炎、胃炎和消化性溃疡，尤其对各种原因所致的腹泻有较好疗效。1蒙脱石的药用机理蒙脱石的药用机理主要取决于它的吸附性能和胶凝特性。因此蒙脱石可以吸附于消化道黏膜，并吸附固定病原微生物，使其破裂、脱水以至灭活；同时，蒙脱石还可吸附、清除病原微生物产生的毒素以及机体抵抗病原所排放的有害因子，使病灶处于有利的环境中；提高粘液的质和量，能与粘液蛋白结合从而增强粘液的凝集性和内聚力，达到粘液屏障的作用，抵抗外来制病因子的侵入；蒙脱石在一定环境下具有的凝胶性与流动性的转换性能，使得可用于药物的混悬剂、粘结剂以及载体和稀释剂。蒙脱石颗粒表面积巨大，每克粉剂可覆盖100-110 m2消化道表面，显著提高消化道黏液的质和量，加强黏膜屏障的作用，帮助消化道上皮细胞的恢复与再生。蒙脱石具有不均匀带电性。蒙托石中的Al3+被Ca2+和Mg2+取代，使得电荷分布不均匀，基本层中带负电，层间带正电，使得蒙脱石具有强大的静电吸附能力。吸附固定抑制多种病毒、病菌及其所产生的毒素，平衡正常菌群，提高消化道的免疫功能。蒙脱石具有黏塑性，层与层之间可以滑动打开，在消化道延展，层与层之间并不散乱分离，从而形成连续保护膜。2蒙脱石的药用价值研究轮状病毒：法国进行的一项动物研究显示，蒙脱石可以保护黏膜绒毛免受轮状病毒侵袭，蒙脱石组的肠道黏膜形态基本保持正常。大肠杆菌：家兔回肠感染大肠杆菌后，服用蒙脱石可以减轻黏膜损伤，重建水、电解质吸收，促进绒毛恢复正常形态。空肠弯曲杆菌：空肠弯曲杆菌不仅可以在肠道定植，还可以进入血液循环，在身体其他部位定植。使用蒙脱石后，消化道黏膜未见破坏，其他部位也无移位细菌，侧面说明蒙脱石可促进受损小肠黏膜上皮细胞的再生与修复，对肠道黏膜屏障有明显的保护作用。烧伤：未服用蒙脱石的大鼠，在伤后12小时全段小肠黏膜下血管轻度充血，严重者有小肠溃疡甚至肠上皮脱落呈片状，肠壁水肿并累及肌间神经节细胞，伤后1~3天尤为明显。而蒙脱石治疗组大鼠，伤后肠上皮脱落程度较轻，绒毛形态完整、排列整齐，肠上皮再生能力较强。痛风：实验结果显示:蒙脱石在模拟肠液中对尿酸有强吸附作用，不同浓度的蒙脱石对尿酸的吸附作用有明显的量效关系，随着蒙脱石浓度增大，尿酸溶液中尿酸剩余量减少。20g/L的蒙脱石对尿酸溶液吸附能力达到88%，作用强于药用炭；80g/L的蒙脱石对尿酸溶液吸附能力接近95%。但单位蒙脱石吸附率随着蒙脱石量的增加而降低。同一浓度的蒙脱石(20g/L)对不同浓度的尿酸的吸附率从70%-75%，差别不大。蒙脱石吸附尿酸的时效曲线显示吸附作用快，半小时内即可吸收超过60%的尿酸，并随着时间延长吸附率逐渐增大，1h后基本达到平衡。蒙脱石的吸附能力也随着溶液酸碱度而变化，酸性环境中(pH 2-6)吸附率高，碱性环境下(pH 8-10)吸附率下降。在pH 6-8的环境中，吸附率在60%-80%，肠道的pH范围为6-8，因而蒙脱石可在肠道发挥吸附尿酸的作用。凝血：蒙脱石激活凝血因子，在消化道表面形成以蒙脱石颗粒为核心的血粘块，还可以促进血管收缩减缓局部血流，减少出血。抗体：没有任何迹象表明任何微生物对蒙脱石产生了抗性。蒙脱石不进入血液，完全排除体外，绝不残留。3蒙脱石的临床基础研究缩短腹泻持续时间：一项双盲安慰剂对照研究显示，儿童急性腹泻患者应用蒙脱石后，平均腹泻持续时间[（±）小时]缩短，与安慰剂组[（±）小时]相比差异显著（P=）。治疗24小时后，蒙脱石组腹泻持续存在的患者百分比显著低于安慰剂组。提示蒙脱石减少父母照顾患儿的时间和患儿住院时间，降低医疗总支出。另一项纳入804例患儿的意大利研究同样显示，蒙脱石有效缩短腹泻持续时间，治疗组腹泻持续超过7天者显著减少。减少排便次数：蒙脱石在缩短腹泻持续时间的同时，减少每日排便次数。一项荟萃分析表明，蒙脱石组的排便频率在治疗期间的任何时段都显著少于安慰剂组。治疗3天后，腹泻痊愈率明显提高。改变大便性状：我国天然蒙脱石粉剂疗效观察协作组在成人慢性腹泻患者中进行的多中心、随机、阳性药物对照研究显示，蒙脱石对慢性功能性腹泻患者大便次数和性状改变都优于双歧三联活菌胶囊。疗程各日中，蒙脱石组大便次数显著少于安慰剂组，Bristol大便性状评分也是蒙脱石组优于安慰剂组（P=）。脱霉菌毒素： 经过浙江大学饲料科学研究所的测试，纳米蒙脱石对霉菌毒素具有强力吸附作用，吸附力（％）如下：黄曲霉毒素，100％；玉米赤霉烯酮，88％；赭曲霉毒素，72％；麦角毒素，100％；串珠镰孢菌毒素，91％。治疗腹泻：蒙脱石能明显抑制番泻叶引起的小鼠腹泻，作用呈剂量依赖性;还能减轻由番泻叶引起的结肠炎症。蒙脱石对各种病因引起的腹泻均有效，见表1。表1 几种药品对腹泻的疗效评价药品类别 疗效评价 （+ 有效，– 无效）细菌性腹泻 病毒性腹泻 消化不良性腹泻 菌群失调性腹泻 肠易激综合症 溃疡性结肠炎抗生素 + – – – – +肠蠕动抑制剂 – – + + + –微生态制剂 + – + + – –蒙脱石 + + + + + +解毒：蒙脱石可控制残留农药的毒性，蒙脱石对铅等重金属中毒有治疗作用。临床蒙脱石可用于急诊洗胃。4蒙脱石的无毒性检验同济医科大学认为蒙脱石的毒性极低，无法测出LD50，改为测定其最大耐受量以评估其安全性。小白鼠按 的浓度、20ml/kg体积一日内连续灌胃(ig)给药3次后未出现中毒表现，无动物死亡。其每日最大耐受量为36g/kg。蒙脱石为基本无毒的制剂。5 蒙脱石的标准我国关于蒙脱石产品的定义不统一，常造成蒙脱石产品歧义。目前关于蒙脱石产品的定义有二个，一个是非金属矿行业的蒙脱石产品的定义：粘土矿中蒙脱石含量大于80%就称为蒙脱石，如蒙脱石干燥剂等，其产品含量多用吸蓝量等方法定性定量，品位不外乎为高纯度的膨润土而已，蒙脱石是膨润土的一种起主要作用的成分，但膨润土不是蒙脱石，蒙脱石也不是膨润土，只不过是蒙脱石需要从膨润土中提纯获得；另一个是医药化妆品等行业对蒙脱石产品的要求，这是真正意义上的蒙脱石，其概念接近科研研究领域上的蒙脱石的界定，其产品含量多用XRD等方法定性定量，本文所述的蒙脱石就是这个层面上的蒙脱石产品。为了和非金属矿行业的蒙脱石产品区别开来，目前国内外常常采用二八面体蒙脱石或十六角蒙脱石的叫法。无论用于人的蒙脱石还是用于动物的饲料（兽药）的蒙脱石，都必须是经过提纯的、必须确定无毒（砷、汞、铅）、必须确定无方英石（方英石是致癌物），任何将膨润土直接应用都将造成对人类和禽畜的伤害。

白度: 蒙脱石为白色的细粉，白度越高，纯度越高，脱除霉菌毒素的效果越好。但白度并不是感官检测的唯一依据，有些不法分子在蒙脱石里添加了增白剂，或是价格低廉的沸石粉，滑石粉，以次充好，来换取高额利润，因此，白度只能作为一个检测指标，并不是决定性指标。 容重： 将不同厂家的蒙脱石样品装入体积相等的纸杯中，用尺子刮平顶层，分别称其重量，重量越轻者，说明蒙脱石的纯度越高，重量越重者，说明其中的杂质越多，蒙脱石含量越低。 沉淀速度：将同等重量不同厂家的蒙脱石样品装入体积相等的刻度杯中，加入相同体积的水搅拌均匀，沉淀越慢者，蒙脱石的含量越高，反之，沉淀越快者，说明含有的杂质及有害物质越多，蒙脱石含量越低。 静置观察：将中的样品搅匀后静置后，从杯底观察有无异色物，异色物即为 杂质或有害物质。刻度杯表面的清水越少，蒙脱石的含量越高。沉淀后慢慢摇，上层流动性越好，蒙脱石含量越高。 口尝： 前提必须是正规厂家生产，否则小心中毒。将不同厂家的蒙脱石取一小勺放入口中，无味无明显牙碜感，说明蒙脱石的含量很高，有明显沙质感或牙碜感说明其含有杂质，蒙脱石的含量很低。以上资料由寿光中联精细蒙脱石有限公司技术...感觉这样的提问没有意义建议自己下去查查资料

高纯度蒙脱石具有非常好的吸附霉菌毒素和抗腹泻的作用，但是价格比较昂贵，一些厂家用十分廉价的普通膨润土或沸石粉来冒充蒙脱石，造成不少用户对蒙脱石的误解。 现在告诉大家一种简单易行的鉴别方法： 一，高纯蒙脱石细度都在300目以上，生产成本比较高，普通膨润土和沸石粉一般仅100目以内，成本低廉。所以用手摸，就可以感觉到普通膨润土和沸石粉比较粗糙，而高纯度蒙脱石手感细腻，滑润。 二、蒙脱石具有强烈的吸水性，把手放入其中，皮肤上的水分会瞬间被吸收，再把手暴露在空气中，会有明显的灼热感。而膨润土和沸石粉不具备这个特点。 欢迎加我交流：

铁矿石中铁含量检测方法论文

——三氯化钛还原-重铬酸钾滴定法

任务描述

铁是地球上分布最广的金属元素之一。铁矿石中含铁量均较高，对于高含量铁的测定，目前主要采用滴定法。常用的有EDTA滴定法、重铬酸钾滴定法、高锰酸钾滴定法、铈量法和碘量法。由于重铬酸钾滴定法具有快速、准确和容易掌握等优点，被广泛采用。本任务通过实际操作训练，学会三氯化钛还原-重铬酸钾滴定法测定铁矿石中铁含量，学会用酸分解法对试样进行分解。能真实、规范记录原始记录并按有效数字修约进行结果计算。

任务实施

一、仪器和试剂准备

（1）玻璃仪器：酸式滴定管、锥形瓶、容量瓶、烧杯。

（2）SnCl2溶液：100g/L，称取10g SnCl2·2H2O溶于20mL HCl中，通过水浴加热溶解，冷却，用水稀释到100mL。

（3）硫-磷混酸（2＋3）：边搅拌边将30mL浓磷酸放入约50mL水中，再加入20mL浓硫酸，混匀，流水冷却。

（4）二苯胺磺酸钠： 水溶液。

（5）钨酸钠溶液：称取25g钨酸钠溶于适量的水中，加5mL磷酸用水稀释至100mL。

（6）三氯化钛溶液（15g/L）：用9体积的盐酸稀释1体积的三氯化钛溶液（约15%的三氯化钛溶液）。

（7）重铬酸钾标准溶液：。称取预先在140～150℃烘干1h的重铬酸钾（基准试剂）于250mL烧杯中，以少量水溶解后移入1 L容量瓶中，用水定容。

（8）氟化钠。

二、分析步骤

称取一份铁矿石试样 g于300mL锥形瓶中，用少量水润湿，加入10mL浓盐酸，低温加热溶解，必要时加入 g氟化钠助溶，也可滴加二氯化锡助溶。试样分解完全后，用少量水吹洗锥形瓶壁，加热至沸，取下趁热滴加二氯化锡溶液还原三价铁至溶液呈浅黄色。加水稀释至约150mL。加入25% 钨酸钠溶液，用三氯化钛溶液还原至呈蓝色。滴加K2Cr2O7溶液至钨蓝色刚好褪去。加入15mL硫酸-磷酸混酸，加 二苯胺磺酸钠指示剂5滴，立即以重铬酸钾标准溶液滴至稳定的紫色即为终点。同时做空白试验。

三、结果计算

铁矿石中铁的质量分数为：

岩石矿物分析

式中：w（Fe）为铁的质量分数，%；V为滴定试液消耗重铬酸钾标准溶液的体积，mL；V0为滴定空白消耗重铬酸钾标准溶液的体积，mL；为与1mL重铬酸钾标准溶液相当的铁量，g/mL；m为称取试样的质量，g。

四、质量记录表格填写

任务完成后，填写附录一质量记录表格3、4、5。

任务分析

一、方法优点

重铬酸钾溶液比较稳定，滴定终点的变化明显，受温度的影响（30℃以下）较小，测定的结果比较准确。

二、SnCl2-TiCl3-K2Cr2O7法测定铁矿石中铁含量（无汞法）原理

在酸性条件下，先用SnCl2溶液还原大部分Fe（Ⅲ），再以TiCl3溶液还原剩余部分的Fe（Ⅲ），稍过量的TiCl3可使作为指示剂的NaWO4溶液由无色还原为蓝色，从而指示终点。接着用K2Cr2O7标准溶液定量氧化Fe（Ⅱ），测定全铁含量，并以二苯胺磺酸钠为指示剂，滴至溶液变紫色即达到终点。

实验有关方程式如下：

2Fe3＋＋Sn2＋→2Fe2＋＋Sn4＋

岩石矿物分析

岩石矿物分析

三、化验室废水处理

废液中有害物质的处理方法主要是通过物理过程和化学反应等，将有害物回收或分解、转化生成其他无毒或低毒的化合物。下面是一些有害废弃物的处理方法。

（1）含砷废液的处理：三氧化二砷是剧毒物质，其致死剂量为。在溶液中的浓度不得超过5×10-7。处理时可利用硫酸铁在碱性条件下形成氢氧化铁沉淀与砷的化合物共沉淀和吸附作用，将废水中的砷除去。注意，Fe3＋和As3＋的摩尔比约为10∶1，pH值在9左右效果最好，充分搅拌后静置过夜，分离沉淀，排放废液。

Fe3＋＋3OH-→Fe（OH）3↓

As3＋＋3OH-→As（OH）3↓

（2）含铬废液的处理：Cr（Ⅵ）有剧毒，在溶液中的浓度不得超过5×10-7。可在酸性（调pH＝2～3）含铬废液中，加入约10% 的硫酸亚铁溶液，Fe2＋能把Cr（Ⅵ）还原为Cr3＋。然后用熟石灰或碱液调溶液的pH＝6～8（防止pH＞10时Cr（OH）3转变成 加热到80℃左右，静置过夜，分离沉淀，排放废液。有关方程式如下：

Fe2＋＋2OH-→Fe（OH）2↓

Fe3＋＋3OH-→Fe（OH）3↓

Cr3＋＋3OH-→Cr（OH）3↓

（3）含氰化物废液的处理：氰化物有剧毒，在溶液中的浓度不得超过×10-6。我们利用CN-的强配位性，采用配位法即普鲁士蓝法处理含氰化物的废液。先在废液中加入碱液调pH＝～，然后加入约10% 的硫酸亚铁溶液，充分搅拌，静置后分离沉淀，排放废液。

有关方程式如下：

Fe2＋＋6CN-→［Fe（CN）6］4-

2Fe2＋＋［Fe（CN）6］4-→Fe2［Fe（CN）6］↓

（4）含汞废液的处理：含汞废液的毒性极大，其最低浓度不得超过×10-9，若废液经微生物等的作用后会变成毒性更大的有机汞。可用Na2S把Hg2＋转变成HgS，然后使其与FeS共沉淀而分离除去。

有关反应如下：

Hg2＋＋S2-→HgS↓

Fe2＋＋S2-→FeS↓

（5）含铅废液的处理：含铅废液的浓度不得超过×10-6。可用氢氧化物共沉淀法处理。先用碱液调pH＝11，把Pb2＋转变成难溶的Pb（OH）2沉淀，然后加铝盐凝聚剂Al2（SO4）3使生成Al（OH）3沉淀，此时pH值为7～8，即产生Al（OH）3和Pb（OH）2共沉淀。静置澄清后分离沉淀，排放废液。

有关反应如下：

Pb2＋＋2OH-→Pb（OH）2↓

Al3＋＋3OH-→Al（OH）3↓

（6）含镉废液的处理：90% 的镉应用于电镀、颜料、合金及电池等，对环境监测站化验室含镉废水实用的处理方法有沉淀法、吸附法。使用沉淀法，沉淀剂有氢氧化物、硫化物、聚合硫酸铁，使用氢氧化物，pH控制在10以上，可达满意效果；使用硫化物pH控制在9以上；使用聚合硫酸铁pH控制在～范围。吸附法，可使用活性炭、风化煤、磺化煤作吸附剂。

（7）含酚废液的处置：随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化等工业的迅速发展，各种含酚废水也相应增多，酚的毒性较高，使用活性炭作吸附剂是一种可行的方法。对于其他有毒有害有机废水，化验员也可用此方法。

实验指南与安全提示

盐酸既有挥发性，又有腐蚀性，使用时注意通风，避免吸入、接触皮肤和衣物。

试样分解完全时，剩余残渣应为白色或接近白色的SiO2，如仍有黑色残渣，则说明试样分解不够完全。

含铁的硅酸盐难溶于盐酸，可加入少许NaF、NH4F使试样分解完全。磁铁矿溶解的速度缓慢，可加几滴SnCl2助溶。

对于含硫化物或有机物的铁矿石，应将试样预先在550～600℃温度下灼烧以除去硫和有机物，再以HCl分解。对于酸不能分解的试样，可以采用碱熔融法。

用SnCl2还原Fe3＋时，溶液体积不能过大，HCl浓度不能太小，温度不能低于60℃，否则还原速度很慢。容易使滴加的SnCl2过量太多，故冲洗表面皿及烧杯内壁时，用水不能太多。

滴定前要加入一定量的硫-磷混酸。这是由于一方面滴定反应需在一定酸度下进行（1～3mol/L），另一方面磷酸与三价铁形成无色配合离子，利于终点判别。在硫-磷混酸溶液中，Fe2＋极易被氧化，故还原后应马上滴定。二苯胺磺酸钠指示剂加入后，溶液呈无色。随着K2Cr2O7的滴入，Cr3＋生成，溶液由无色逐渐变为绿色。终点时，由绿色变为紫色。

指示剂必须用新配制的，每周应更换一次。

由于在无Fe2＋存在的情况下，K2Cr2O7对二苯胺磺酸钠的氧化反应速率很慢。因此，在进行空白试验时，不易获得准确的空白值。为此，可在按分析手续处理的介质中，分三次连续加入等量的Fe（Ⅱ）标准滴定溶液，并用K2Cr2O7标准滴定溶液做三次相应的滴定。将第一次滴定值减去第二、第三次滴定值的差值的平均值，即为包括指示剂二苯胺磺酸钠消耗K2Cr2O7在内的准确的空白值。

案例分析

赣州钴钨公司实验室某员工在使用氯化亚锡还原-重铬酸钾滴定法测定含铁矿石中的总铁含量时，用王水溶解矿石样品氯化亚锡还原等步骤圴按照操作规程进行，但在进行滴定操作过程中，发现滴定终点不敏锐，测定结果严重偏低，以你所学知识，分析造成结果偏低的可能原因。

拓展提高

铁矿石分析总述及铁矿石系统分析流程

铁矿石的简项分析，一般需要测定全铁、二氧化硅、硫和磷等，因为铁矿石中硅、硫和磷等属于有害杂质。有时需要测定亚铁及可溶铁，以便对于铁矿进行工业评价。在组合分析中还需增加氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化锰及砷、钾和钠等。在全分析中主要考虑铁矿的综合利用、综合评价以及特殊的需要，还要测定钒、钛、铬、镍、钴、吸附水、化合水、灼烧减量及二氧化碳等。稀有、分散元素也必须考虑综合利用。为了减少一些不必要的化学分析工作量，在确定分析项目之前，应先进行光谱半定量全分析。

铁矿石系统分析流程，可采用氢氧化钾（或加入少许过氧化钠）分解试样，水浸取后加酸酸化，过滤后滤液装于250mL容量瓶中。流程图见2-1。

图2-1 铁矿石系统分析流程图

重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量是：最常用的方法。

经典的重铬酸钾法（即氯化亚锡——氯化汞——重铬酸钾法），方法准确、简便，但所用氧化汞是剧毒物质，会严重污染环境，为了减少环境污染，现在较多采用无汞分析法。本实验采用改进的重铬酸钾法，即三氯化钛——重铬酸钾法。含铁的矿物种类很多。其中有工业价值可以作为炼铁原料的铁矿石主要有：磁铁矿（Fe3O4）、褐铁矿（Fe2O3·nH2O）等。

注意事项有：使用硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mL，如取用水样，即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低，亦可少加硫酸汞，保持硫酸汞：氯离子=10：1（W/W）。如出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。水样取用体积可在——范围之间，但试剂用量及浓度按相应调整，可得到满意结果。

对于化学需氧量小于50ml/L的水样，应该为重铬酸钾标准溶液。回滴时用硫酸亚铁铵标准溶液。水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5——4/5为宜。

酮体含量检测论文

这是当下一种最为准确的检测方法，它的原理是通过检测血液中β-羟丁酸的含量来确定酮体含量的，血液中β-羟丁酸的含量占78%，乙酰乙酸占20%，丙酸占2%，而现在的尿中和乳中是通过检测乙酰乙酸和丙酮来确定酮病的，准确率自然没有检测血液准确，同时尿酮和乳酮都是定性检测，血酮检测室定量检测，尤其是对处于亚临床时期的牛只非常实用。

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表2 运动疗法的适应证(略)表3 运动疗法的禁忌证和限制指征(略) 运动的实施运动疗法泛指把运动作为一种治疗手段，是人全身大肌肉群参加的周期性连续性有氧运动。病人只有根据自己的疾病情况来选择适当的运动项目、合适的运动强度，以及掌握好运动实施的时间和运动持续时间。见表4。才能获得明显而持久的收益，从而使糖尿病的控制变得易行、经济而且有效。表4 运动单位交换表(略)4 血糖监测糖尿病患者由于体内胰岛素功能的丧失或缺乏不能充分发挥作用，而血糖升高直接影响病情，造成各种急慢性并发症，故必须对糖尿病患者进行血糖监测，根据血糖结果来评估饮食、用药、运动情况以及是否需要调整。患者及家属应学会使用血糖仪监测血糖，最好保持空腹血糖＜ mmol/L，餐后血糖＜ mmol/L，并定期做尿液检查，查有无酮体，若血糖监测居高不下或尿酮体持续阳性者，应立即就医。5 评估与展望糖尿病非药物治疗是糖尿病综合治疗中不可少的重要部分。做好糖尿病非药物治疗，一方面可以减少糖尿病药物的过多使用，另一方面还可以延缓糖尿病各种并发症的产生和发展，减少糖尿病患者日益高涨的医疗费用，节约大量的社会资源，给糖尿病患者带来巨大的益处。在糖尿病饮食治疗、运动治疗、血糖监测、糖尿病教育方面还有许多值得研究和探讨的领域，也是当前糖尿病研究的热点之一。参考文献：［1］ and classification of diabetes mellitus and its complications, report of a WHO consultation［J］.Geneva, 1999:1.［2］ 钱荣立.糖尿病的代价.1999世界糖尿病日口号［J］.中国慢性病预防与控制，1999，7（6）：241.［3］ 胡传峰，李立明.2型糖尿病危险因素研究进展［J］.中国全科医学,2002,4（4）：235.［4］ 宋 玲，王爱芹.健康教育在糖尿病防治中的地位和作用［J］.中华临床医药杂志，2002，3（9）：84.［5］ 李凤英，房 健，王 丽，等.糖尿病患者护理中的饮食指导［J］.中国临床康复，2002，6（9）：1362.［6］ 许曼音.享受健康人生－糖尿病细说与图解［M］.上海：上海文献技术出版社，2002，36：118.［7］ 郭晓杰，殷继东，吴翠英.饮食疗法在糖尿病治疗中的作用［M］.中华实用医学，2002，4（16）：61.［8］ 黄 莉，蔡筱彦.糖尿病的护理［M］.国外医学护理学分册，1996，15（4）：150.［9］ 王淑英，呼瑞英.糖尿病人的饮食控制及护理［J］.护理研究，2002，16（1）：32.［10］ 张笃香，吕海云，刘爱柱.糖尿病病因及饮食疗法［J］.时珍国医国药，2001，12（5）：455.［11］ Boule NG,Haddad E, Kenny GP, et al .Effects of exercise on glycemic control and body mass in type 2 diabetes mellitus：a meta-analysis of controlled clinical trials［J］.JAMA,2001,286:1218.［12］ Aiello LP, Wong J , Cavallerano JD, et al . Retinopathy. In: Ruderman N, Devlin JT ,Schneider S ,Kriska A ,ed .Handbook of Exercise in diabetes .2nd ed［J］. Alexandria,Va: American Diabetes Association,2002:401.［13］ Ross R , Dagnone D, Jones PJ ,et al . Reduction in obesity and related conmorbid condition after diet-induced weight loss exercise-induced weight loss in men：a randomized . controlled trial［J］.Ann Intem Med,2000,133：92.［14］ 胡永善，冯光斌，吴毅，等.运动对糖尿病大鼠肝细胞胰岛素受体的影响［J］.中国康复医学，1997，12（3）：109.［15］ Maiorana A, O，Driscoll G , et al . The effect of combined aerobic and resistance exercise training on vascular function in type 2 diabetes［J］.J Am Coll Cardiol ,2001,38：860.［16］ 吴 毅.运动对糖尿病大鼠骨骼肌细胞膜胰岛素受体及葡萄糖运载体的影响［J］.中国康复医学，1998，13（27）：45.

为什么那么多人会得糖尿病呢?”笔者关切地问道。蔡教授说，糖尿病是一组内分泌──代谢疾病。人体内有一种重要的激素叫胰岛素，由胰脏的胰岛β细胞分泌。胰岛素在人体三大代谢(即葡萄糖、脂肪和蛋白质代谢)中起着举足轻重的作用。缺少它，三大代谢就乱了套，身体内的合成代谢减少，分解代谢增加;血液中葡萄糖含量增加;尿中出现葡萄糖，这就成了糖尿病。在发病机理中，Ⅰ型糖尿病主要是胰岛β细胞损害，胰岛素绝对缺乏所致；Ⅱ型糖尿病主要是胰岛素分泌不足或胰岛素受体有缺陷，对胰岛素敏感性降低所致。到目前为止，医学界对糖尿病的病因还不十分清楚。可能是与遗传和环境因素共同作用有关。在一些糖尿病的家庭系谱中，常可找到同样的病人。在环境因素中，肥胖、感染和多次妊娠者患此病最为常见。值得提出的是：肥胖是糖尿病患病率增加的重要原因。有资料表明，在40岁以上的人中，体重超过正常者，发病率达‰，而体重在正常范围以下者发病率仅为‰。“那么，怎样才算肥胖或超重呢?”我们问。蔡教授说，粗略地说，一般人的身高(厘米数)减去105就等于标准体重(公斤数)，如果一个人的体重超过标准的10%，就算超重。蔡教授说，超体重者进行减肥，不但可以增加体形美，而且在防治糖尿病上也有重要的意义。“百病之母”“我们看见很多糖尿病者面色红润，与健康人差不多，究竟糖尿病有多大危害呢?”我们问。蔡教授说，尽管糖尿病本身并不危及生命，但由于病者的血糖升高、蛋白质分解增加和机体的抵抗力降低，很容易引起病菌感染，严重者可由于感染或其他并发症而诱发急性代谢紊乱，引起酮症酸中毒或非酮症性高渗性昏迷。所以，你不要看有些病者表面很好，他(她)却处处潜伏着危机。尽管目前治疗技术有很大发展，使糖尿病者寿命大大延长，但心血管和神经系统的一些慢性并发症仍很难避免，这可给患者带来严重后果。1、在血管病变方面，常有两种类型，即大血管和微血管的病变。前者为动脉粥样硬化，常累及主动脉、冠状动脉、大脑动脉、肾动脉、足背动脉等大中动脉，并由此发生高血压、高血压性心脏病、冠心病、心肌梗塞、脑血栓形成、下肢坏疽等。微血管病变常累及许多器官和组织，其中最重要的是肾小球硬化症、糖尿病性心肌病变和视网膜病变，后者常是糖尿病者失明的主要原因;2、在神经病变方面，由于糖代谢障碍，使神经能量供应不足，加上微血管病变，使整个神经系统受累，最常见的是糖尿病性多发性神经炎。如累及植物神经，还可引起瞳孔和出汗改变、腹泻、便秘、尿失禁、阳痿等。如因血管硬化而并发脑血管病，则后果更严重。由糖尿病派生出来的疾病还有很多，医学上称它们为糖尿病并发症，因此，糖尿病可算得上是“百病之母”。如何诊治“那么，怎样知道得了糖尿病呢?”蔡教授告诉我们，糖尿病的典型表现是“三多一少”，即多饮、多尿、多食和体重减轻。但有相当一部分人只有血糖升高而无明显症状。还有一些人是因并发症就医时才发现患糖尿病的。由于糖尿病的并发症多而严重，所以及早诊断和治疗，有利于减少和推迟并发症的发生与发展。目前，一些单位对40岁以上职工每年检查一次血糖和尿糖，这有助于发现早期病人，值得提倡，有条件的地方和单位都可以进行。对一些有糖尿病家族史或妊娠糖尿病史的人，以及肥胖的、怀疑有糖尿病的人，定期进行血糖、尿糖检查更属必要。也可自己先用尿糖试纸做初步检查，如系阳性再进一步检查确诊。此法很简单，只将试纸浸入尿中5秒钟，取出比色就可大体知道有无尿糖。但要注意，维生素C、左旋多巴等药可引起假阴性，故如服用这类药物时不宜用本法测定。在治疗方面，蔡教授谈到，目前对糖尿病只能对症处理。一个人得了糖尿病，首先要认识到这种病是缺乏根治方法的慢性疾病，必须长期乃至终生治疗。因此，需要病者和医生密切合作，耐心治疗。如果措施得当，糖尿病人仍可达到正常健康人同样的寿限。饮食治疗是糖尿病综合治疗的一项基础措施，不论是哪一类型的糖尿病，均应长期和严格遵守。很多非胰岛素依赖型病者，特别是肥胖者，通过认真控制饮食，就能使症状改善，并能很好地控制病情。饮食治疗包括总热量估计、营养成分的合理分配和进餐的定时定量，由医生根据病人标准体重、工作种类、生活习惯及病情具体制定和调整。一般来说，接受治疗的病人，开始总觉得很饿，抱怨医生批准的进食数量太少。有些人甚至会忍不住偷吃东西，像馋嘴的小孩一样。所以，在住院期间，护士长常常要检查糖尿病患者的柜子和床头，“没收”一些藏起来的食物，以免影响治疗效果。病人出院后，或在家中治疗的病人，则完全要靠自己的自觉性和毅力，才能抵御周围美味食物的诱惑。有时病人实在饿得厉害，可以找些缺乏营养的食物果腹，例如吃一些反复煮过的老菜渣充饥。说到这里，蔡教授笑了笑说，看来，有的病人也挺可怜。不过，这也是没有办法的办法，一切都是为了控制血糖，巩固疗效，希望患者能理解医生的苦心，坚持长期合作。运动治疗是一种很有效的治疗，可促进肌肉利用葡萄糖，提高机体对胰岛素的敏感性，提高血中的低密度脂蛋白，降低甘油三酯，从而可减少或延缓血管病变，运动对超重者更为有效。运动的方式可多种多样，从跑步、爬楼梯到打太极拳均可。但要注意控制运动量，适可而止，切勿过量运动，并持之以恒。有些人“三天打鱼，两日晒网”，这不会有多大效果。最好在有经验的医生指导下制定运动计划，并定期检查效果，还要注意，在空腹、饭前和注射胰岛素后，不宜运动，因这时运动容易引起低血糖而发生意外。此外，当合并严重高血压、冠心病、糖尿病性肾病者及糖尿病失控者也不宜用运动治疗，以免发生意外。药物治疗，包括口服降糖药或注射胰岛素替代治疗，必须根据病情和病者的具体情况，制定治疗方案，才能收到显著疗效，故须在专科医生指导下进行。主要需做好以下三点：一、加强病情监测 专科医生应定期进行随诊;而病人自己应定期到医院门诊，检测血糖和24小时尿糖量;每隔2～3个月宜复查糖化血红蛋白一次，以了解病情控制程序和及时调整治疗方案;每半年应进行一次全面检查，着重了解血脂水平和心血管、神经系统并发症的早期症状。有条件的病者和家属，除要学会尿糖测定外，还宜学会用血糖计来测定毛细血管的血糖含量，以便更好地调整用药，实现家庭自我血糖监测。二、坚持良好的病情控制 长期和良好的病情控制不仅可以纠正代谢紊乱，消除症状，保障儿童患者正常生长发育和成人患者具有一定劳动力或工作能力，而且可在一定程度上预防和延缓并发症的发生。根据血糖监测，良好的治疗控制为：早餐前血糖每分升70～90毫克，早餐后1小时100～160毫克，早餐后2小时80～120毫克；24小时尿糖量小于5克。中等控制的血糖分别为早餐前70～100毫克，早餐后1小时100～180毫克，早餐后2小时80～150毫克；24小时尿糖量在10克以内。三、充分宣传教育 糖尿病者要长期密切配合医生取得良好的病情控制，必须懂得一些糖尿病的基本知识和治疗控制要求。最好能学会尿糖定性测定和血糖计使用，掌握饮食治疗原则和具体实施办法，应用降糖药物的注意事项，学会自己注射胰岛素等基本技术。保持规律的生活，戒烟、酒等，以便能在医生指导下长期坚持合理治疗。

奶粉中硒含量的检测论文

初乳羊奶每100克奶粉中硒含量约为22毫克。

检测鱼中的重金属含量论文

浅谈重金属检测传感器技术的应用论文

摘要： 随着经济的迅猛发展和社会的日新月异, 人们对重金属的开采及加工越来越频繁, 这使得不少重金属存在于大气水以及土壤中, 在很大程度上加重了环境污染, 科学技术的迅猛发展为重金属检测传感器技术的研究提供了很好的途径。针对上述背景下, 对重金属检测传感器技术研究与应用进行合理性阐述, 以促进重金属检测传感器技术的进一步发展。

关键词： 重金属检测; 传感器技术; 环境污染;

重金属污染是环境污染的一个重要组成部分, 重金属在自然界中广泛存在, 随着人类的开采、冶炼、加工活动而使得重金属转变成化学状态或化学形态广泛分布于大气、水、土壤中, 随着时间的积累而不断留存、迁移, 从而引发严重的环境污染问题;重金属甚至还会随着废水的排出而流入海洋中, 对鱼和贝类造成严重的危害;重金属还会附着在人类的鼻腔和食物上, 造成人类呼吸道感染和重金属中毒[1]。重金属具有沉积性和不可降解性, 是一种非常危险的污染源, 因此对于重金属的研究与检测是十分关键的。通过调查与研究, 发现重金属检测传感器技术主要分为离子选择性电极传感器技术、光纤化学传感器技术、生物传感器技术以及微电极矩阵传感器技术四个方面, 本文通过对这四种传感器技术在重金属检测中的研究与应用作简要分析, 以推动重金属检测传感器技术的发展。

1 离子选择性电极传感器技术。

离子选择性电极传感器技术是一种操作简单、性价比高、准确有效的重金属检测传感器技术。离子选择性电极传感器技术因为不需要提前对样品进行操作而被广泛应用于重金属的在线检测中。目前, 国内外学者对离子选择性电极传感器技术进行了大量的研究, 发现选择性高、经济简单的离子选择性电极主要分为基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极和基于流系玻璃膜的离子选择性电极两种[2]。

基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极。

目前在对基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极的研究中, 主要是对离子选择性电极的重金属离子的识别以及聚氯乙烯膜的结构和性能进行研究, 同时, 对不同的载体和膜增塑剂对离子选择性电极性能的影响作简要分析, 从而提高对重金属的识别能力。

基于流系玻璃膜的离子选择性电极。

基于硫系玻璃膜的离子选择性电极良好的红外线透过性是其他离子选择性电极无法相提并论的。许多发达国家都通过购买硫系玻璃膜的离子选择性电极来用于重金属检测工作。

2 光纤化学传感器技术。

对于光纤化学传感器技术的研究比离子选择性电极传感器技术的研究还要早, 光纤化学传感器技术的研究始于美国研究所, 从那以后, 许多国家都在实验室中对光纤化学传感器技术进行研究, 并应用到重金属检测中。陈雷等人对基于聚氯乙烯膜的光纤传感器进行研究并应用到铜离子的检测中, 取得了良好的效果[3]。李学强等人将注册分析法和激光激发荧光光谱技术应用到对金属离子传感器的研制中, 使我国饮用水中的重金属检测工作取得了很大的进展。

3 生物传感器技术。

第一个生物传感器始于Red String仪器公司。之后, 又在多个公司相继推出, 这些生物传感器主要是对人类血糖和尿糖中的重金属物质进行检测。重金属物质在人体中的留存和迁移会对人体的健康造成极大的威胁, 生物传感器可以与人体生物识别因素相互影响, 以达到对人体中的重金属含量进行检测, 从而预防重金属中毒的目的。通过研究发现, 生物传感器主要分为蛋白质为基础的'生物传感器以及整个细胞为基础的重金属传感器两种。

蛋白质为基础的生物传感器。

生物识别因素主要是促进消化的酶、防止病毒入侵的抗体、增强体质的金属键键合蛋白以及脱辅基酶蛋白质。以这几种生物识别因素为基础制作蛋白质为基础的生物传感器, 用来检测铜离子、锌离子、汞离子以及铅离子等金属离子。传统的生物传感器存在灵敏度低、选择性差等一系列缺点, 因此必须研制出选择性高的新型传感器来实现对重金属离子的检测, 这种新型传感器被称为蛋白质为基础的生物传感器。

整个细胞为基础的重金属传感器。

整个细胞为基础的重金属传感器可以实现对微型有机体生物标识的检测, 它具有所受干扰因素少、反应速度快等一系列优点, 可以实现对苔藓、海藻、酵母等海洋生物中的重金属的检测。随着生物医学和环境工程的蓬勃发展, 可以通过改进主传感器的途径来解决重金属检测过程中的干扰问题, 即在基因层次上设计细胞器。

4 结语。

综上所述, 本文通过对重金属检测传感器技术研究与应用进行分析, 主要从离子选择性电极传感器技术、光纤化学传感器技术、生物传感器技术以及微电极矩阵传感器技术这四个方面作简要分析, 为传感器检测技术在重金属中的研究与应用提供理论支持, 以减少重金属污染现象的发生。

参考文献

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