第4节化学反应条件的优化———工业合成氨 【三维目标】 知识与技能： 1. 使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。 2. 使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。 过程与方法： 1. 教学时应以化学反应速率和化学平衡原理为主线，以合成氨知识为中心，结合工业 生产的实际情况，将知识串联、拓展、延伸，培养学生的归纳思维能力。 2. 在运用理论的过程中，可以进一步加深学生对所学理论的理解和提高知识的实际应 用能力。 情感态度与价值观： 1. 通过了解合成氨的全过程，可以激发学生爱科学、探索科学的热情。 2. 通过合成氨前景的展望，激发学生学习兴趣。. 【教学过程】 [引入] 首先问大家一个问题:大家想不想当老板? (为什么想当老板?) [板书] 第4节化学反应条件的优化——工业合成氨 [学生活动] 了解学习目标，内容框架 [提问] 1. 在化学必修—2中我们已经学习了工业合成氨的反应原理，是什么呢？ 2. 合成氨反应的特点？ 3. 选择生产条件的目的是什么？ 4. 选择生产条件的依据是什么？ 答案： 1 原理：N 2 + 3H2 2NH3（正反应为放热反应） 2 反应特点：①可逆反应 ②正反应是放热反应 ③正反应气体体积缩小 3尽可能加快反应速率和提高产物产率 4外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响 [学生活动] 请根据正反应的焓变和熵变分析298K下合成氨反应能否自发进行？ (只需要估算即可) [知识回顾] 运用所学有关知识填写下表： 化学反应速率化学平衡 温度 压强 催化剂 浓度 [教师引导并总结] 请同学们根据合成氨反应的特点，利用影响化学平衡移动的因素，分析什么条件有利于
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5b5543702.html, 草菇液体菌种培养条件优化研究 作者：任海霞等 来源：《山东农业科学》2014年第01期 摘要：为了完善草菇液体菌种的生产和应用，尽快使草菇实现工厂化栽培，本试验以天达V901为试材，通过摇瓶发酵，进行了草菇液体菌种培养条件优化研究。结果表明，液体培养条件下，适宜草菇菌丝生长的最佳碳源是淀粉，最佳氮源是蛋白胨，最佳碳氮比是10∶1，最佳淀粉浓度是3.0%。草菇菌丝生长的最适温度为30℃，最适初始pH为7.0。 关键词：草菇；液体培养；营养物质；培养条件；优化试验 中图分类号：S646.1+3文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）01-0058-03 草菇（Volvariellavolvacea）味道鲜美，营养丰富，素有“放一片，香一锅”之美誉，同时它还有抗肿瘤、增强机体抗病力的作用，是一种优良的食药兼用型营养保健食品[1]。由于我国 草菇的出口量较大，素有“中国蘑菇”之称[2]。草菇是典型的高温型食用菌，在热带和亚热带地区被广泛栽培[3]。我国南方各省均有栽培，是我国南方的一种著名食用菌。近几年我国北方 省区也逐步在夏季进行广泛栽培。 由于生产工艺、技术条件及资金的限制，目前我国多数食用菌生产企业仍然以固体制种为主，液体制种的应用只局限于杏鲍菇、金针菇和蟹味菇等品种[4]。而草菇一般都是传统方法 栽培，多采用固体接种，生物学效率明显低于其他主要品种的食用菌[5]，故其制种技术和栽 培技术急需改进。为了完善草菇液体菌种的生产和应用，尽快使草菇实现工厂化栽培，本试验通过摇瓶发酵，对草菇液体菌种培养条件进行了优化研究。1材料与方法 1.1供试菌株 天达V901，山东省农业科学院农业资源与环境研究所保藏。 1.2培养基 1.2.1种子培养基马铃薯200g，麸皮80g，葡萄糖20g，蛋白胨4g，磷酸二氢钾3g，硫酸镁1.5g，水1000ml，pH自然。121℃灭菌20min。 1.2.2基础培养基葡萄糖20g，蛋白胨4g，磷酸二氢钾3g，硫酸镁1.5g，水1000ml，pH 自然。121℃灭菌20min。 1.3试验设计 液体培养条件对草菇菌丝生长的影响。
第4节化学反应条件的优化——工业合成氨 山东福山第一中学 王珊娜 【教学目标】： 知识与技能： １.了解如何应用化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件； ２.了解应用化学反应原理分析化工生产条件的思路和方法，体验实际生产条件的选择与理论分析的差异； ３通过对合成氨适宜条件的分析，认识化学反应速率和化学平衡的控制在工业生产中的重要作用。 过程与方法： 在化学反应的方向、限度、速率等理论为指导的基础上带领学生选择适宜的反应条件，引导学生考虑合成氨生产中动力、设备、材料生产效率等因素，寻找工业合成氨生产的最佳条件。 情感态度与价值观： 认识化学反应原理在工业生产中的重要作用，提升学生对化学反应的价值的认识，从而赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。 教学重难点：应用化学反应速率和化学平衡原理选择合成氨的适宜条件。 课型：新课 课时安排：１课时 【教材分析】在本章的前三节课分别分析了化学反应的方向，化学反应速率和化学反应的限度，而对于实际工业生产来说，不能只是单一的考虑一方面。合成氨工业对化学工业、国防工业和我国实现农业现代化具有重要意义。所以在本节教材中充分体现化学反应速率和化学平衡移动原理等理论对工业生产实践的指导作用，也可进一步加深对所学理论的理解。通过本节课的学习，使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件；使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。 【学情分析】在前三节的学习中，学生们已经掌握了温度、浓度等外界条件对化学平衡和化学反应速率的影响，具有了相应的理论知识基础。这部分的知识比较抽象，学生学起来感觉不容易理解，在学习过程中需要老师去引导，循序渐进。在复习前面的基础知识的基础上，讨论合成氨反应的特点，进而探讨工业生产所需的合适条件都需要考虑的因素，以及符合解决化学热力学角度实现高转化率所需的条件与从动力学角度实现高速率所需的条件的矛盾，以及实际生产中还要考虑成本、经济效益的等多方面的问题。
2014届毕业生 毕业论文 题目: 新戊二醇合成工艺条件优化 院系名称：化学化工学院专业班级： 学生姓名：逗你玩学号： 指导教师：教师职称：副教授 2014年 5 月20 日
摘要 新戊二醇（NPG）是典型的新戊基结构二元醇，具有良好的化学反应性能，可快速参与酯化、缩合和氧化等多种化学反应。新戊二醇主要用于生产不饱和树脂、聚酯粉末涂料﹑增塑剂﹑表面活性剂及合成航空润滑油等，同时，新戊二醇又是优良的溶剂，可用于芳烃和环烷烃的选择分离，高级润滑油的添加剂及其他精细化学品。 本课题受鹤壁市淇县彤邦化工有限公司委托以提高产品得率为主要目标，对歧化法合成新戊二醇的反应条件进行全面优化。 本文通过对歧化法生产新戊二醇进行一系列正交实验, 得到了较好的新戊二醇合成工艺条件为：第一步反应不用额外添加催化剂直接用液碱，原料配比为n(异丁醛)：n（甲醛）：n（液碱）=1:2.2:1.1；最佳反应温度为40℃，反应总时间为10小时，新戊二醇的收率在94%之上。 关键词: 新戊二醇歧化反应工艺优化
Title:Neopentyl glycol synthesis process optimization Abstract: Neopentyl glycol (NPG) is a typical structure of neopentyl diol, having good chemical reactivity, chemical reactions involved in many fast esterification, condensation and oxidation. Neopentyl glycol is widely used in production of polyester resin, polyurethane, and synthetic lubricants, powder coatings, while neopentyl glycol is an excellent solvent, is used to select the separation of aromatic and naphthenic hydrocarbons, higher the lubricating oil additives and other fine chemicals. This topic by Hebi City State Chemical Co., Ltd. Tong Qi County commission to improve product yield was the main objective of the synthesis of new diol disproportionation reaction conditions were fully optimized Man disproportionation produced by a series of new diol orthogonal experiment to get a better neopentyl glycol synthesis conditions: the first reaction is not directly used to add additional caustic catalyst , molar ratio of n ( isobutyraldehyde ): n ( formaldehyde ): n ( caustic ) = 1:2.2:1.1 ; optimal reaction temperature is 40 ℃, the total reaction time of 8 hours , neopentyl glycol, 94% yield over . Key words：Neopentyl glycol；Disproportionation ；Process Optimization
阿基瑞林合成条件的优化 阿基瑞林(Argireline，Ac-Glu-Glu-Met-Gln-Arg-Arg-NH2)，又名乙酰六胜肽-3，又被称为类肉毒杆菌素，是模仿SNAP-25蛋白N端6个氨基酸的寡肽。阿基瑞林为高端化妆品常用的原料之一，功效主要是减少由面部表情肌收缩造成的皱纹，对额头或眼睛周围的皱纹有理想的祛除效果。另外，它还能促进胶原蛋白的生成，有助于肌肤组织重建。阿基瑞林是一种更安全、更廉价、温和的肉毒杆菌毒素替代品。 阿基瑞林作为一种新兴的药妆品原料，高昂的价格限制了其广泛应用。本研究在前期工作的基础上，对阿基瑞林的合成方法进行了优化，以期提高阿基瑞林粗肽的纯度，利于后期纯化，为工业化量产提供参考。 1 仪器与试剂 1.1 仪器 AR224CN分析天平，美国奥豪斯仪器上海有限公司; 制氮机，苏州华德气体设备有限公司;TDL-40B高速大容量离心机，上海安亭科学仪器厂;SHZ- Ⅳ循环水多用真空泵，南京科尔仪器设备有限公司;Heal Force系列纯水机，香港力康公司;Agilent 1200液相，美国Agilent公司;Agilent1200系列高效液相-ESI质谱联用仪，美国Agilent公司。 1.2 主要材料 Rink-Amide 树脂，上海吉尔生化有限公司;1，2-二羟基苯并三氮唑(HOBT)、氨基酸原料，成都诚诺新技术有限公司;N-二异丙基碳二亚胺(DIC)，苏州昊帆高新技术有限公司;N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，天津星马克科技发展有限公司; 三氟乙酸(TFA)，上海达瑞精细化学品有限公司; 苯甲醚，天津福晨化工厂; 甲基苯基醚、1,2-乙二硫醇(EDT)，阿拉丁试剂; 无水吡啶、六氢吡啶、冰乙醚、乙腈、冰醋酸、甲醇，天津科密欧化学试剂有限公司; 高纯水，实验室自制。 2 方法与结果 2.1 投料比的选择取Rink Amide树脂溶胀，脱除Fmoc保护基。HOBT:DIC: 氨基酸(N:N:N) 为1.2:1.2:1，树脂:氨基酸按照表1的投料比(N:N) 反应，依次从N端到C端循环偶联氨基酸，合成完毕后，肽树脂真空减压干燥，称重。结果见表1: 树脂: 氨基酸投料比为1:3和1:4时，肽树脂增重差别不大，基于成本考虑，选择投料比为1:3。 2.2 裂解液体系的选择取1g肽树脂缓缓加入表2的裂解液体系中，室温(25℃) 裂解2h。过滤裂解液，滤液中缓慢滴加60ml冰乙醚，3200rpm离心10min，弃去上清液，重复4次，得到粗肽样品并干燥，检测粗肽纯度。结果显示，TFA:EDT:苯甲硫醚: 苯甲醚=90:3:5:2为阿基瑞林适宜的裂解液体系。 2.3 裂解时间的选择取1g肽树脂缓缓加入到裂解液中，室温(25℃)按照表3中的时间裂解。过滤裂解液，滤液中缓慢滴加60ml 冰乙醚，3200rpm离心10min，弃去上清液，重复4次; 得到粗肽样品，干燥并检测粗肽纯度。结果显示，最佳时间为2.0h，时间缩短和延长粗肽纯度都有降低的趋势。 2.4 肽树脂与裂解液比例的选择取1g 肽树脂按照表4的比例(M:V) 加入裂解液，室温
神奇的模式生物—秀丽隐杆线虫 摘要：本文对秀丽隐杆线虫的模式生物一般特征入手，介绍了线虫形态学、生物学特征和繁殖、基因组和遗传学等方面的内容。 关键词：秀丽隐杆线虫模式生物基因组 最近，秀丽隐杆线虫用于生物实验材料倍受科学家们的关注。进入21世纪以来，已经有六位科学家利用秀丽隐杆线虫为实验材料揭开了生命科学领域的重大秘密而获得了诺贝尔奖。1974年英国科学家悉尼·布雷内（Sydney Brenner）第一次把秀丽隐杆线虫作为模式生物，成功地分离出线虫的各种突变体，发现了在器官发育过程中的基因规则而获得了2002年诺贝尔生理学或医学奖。与悉尼·布雷内共同分享诺贝尔奖的有两名科学家，其中一位科学家是英国约翰·苏尔斯顿（John E. Sulston），通过显微镜活体观察线虫的胚胎发育和细胞迁移途径，于1983年完成线虫从受精卵到成体的细胞谱系。另一位科学家是美国的罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz），是利用秀丽隐杆线虫作为研究对象进行了“细胞程序性死亡”研究。 克雷格·梅洛（Craig C. Mello）和安德鲁·菲尔和（Andrew Z. Fire）利用秀丽隐杆线虫实验发现一种全新的基因调控方式—RNA干扰（RNAi）而获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。 此外，Martin Chalfie证明了GFP(绿色荧光蛋白)作为多种生物学现象的发光遗传标记的价值。在最初的一项实验中，他用GFP使秀丽隐杆线虫的6个单独细胞有了颜色，由此获得了2008年化学奖。 究竟什么原因使秀丽隐杆线虫成为如此富有盛名的实验材料？ 1.秀丽隐杆线虫一般特征 秀丽隐杆线虫是一种食细菌的线形动物，学名是Caenorhabditis elegans，通常缩写成C.elegans其成体长仅1mm，全身透明，以细菌为食，居住在土壤中，被称为“自由生活线虫”。 1.1分类地位 秀丽隐杆线虫属于线虫门（Phylum nematoda）、侧尾腺纲（Secernentea）、小杆线虫目（Rhabditida）小杆线虫科（Rhabditidae）小杆线虫属（Caenorhabditis）。线虫门包括自由生活和寄生两种类型，秀丽隐杆线虫属于自由生活线虫类，对人类没有危害。 1.2形态
第4节化学反应条件的优化—工业合成氨 1．有关合成氨工业的说法中，正确的是( ) A．从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低 B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中是循环使用，所以总体来说氨的产率很高 C．合成氨工业的反应温度控制在500 ℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强是2×107～5×107 Pa，因为该压强下铁触媒的活性最大 解析：合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时，原料的转化率并不高，但生成的NH3分离出后，再将未反应的N2、H2循环利用，这样处理后，可使生产氨的产率都较高，故A 项错误，B项正确；合成氨工业选择500 ℃左右的温度，是综合了多方面的因素确定的，因 合成氨的反应是放热反应，低温才有利于平衡向正反应方向移动，故C项错误；无论从反应 速率还是化学平衡考虑，高压更有利于合成氨，但压强太大，对设备、动力的要求更高，基 于此选择了2×107～5×107 Pa的高压，催化剂活性最大时的温度是500 ℃，故D项错误。 答案：B 2．工业合成氨的反应是在500 ℃左右进行的，这主要是因为( ) A．500 ℃时此反应速率最快 B．500 ℃时NH3的平衡浓度最大 C．500 ℃时N2的转化率最高 D．500 ℃时该反应的催化剂活性最大 解析：工业合成氨反应采用500 ℃的温度，有三个方面的原因：①有较高的反应速率； ②反应物有较大的转化率；③催化剂的活性最大。 答案：D 3．合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率增快，不可采取的方法是( ) A．补充N2B．升高温度 C．增大压强 D．分离出NH3 解析：补充N2、增大压强既能加快反应速率，又能促进平衡向生成氨的大向移动；分离 出NH3，能使平衡向生成氨的方向移动，反应速率是提高的；升高温度能加快反应速率，但 不利于氨的生成。 答案：B 4．(双选题)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图 所示。下列叙述正确的是( ) ?
杀虫双（单）合成反应的研究及其工艺条件的优化 裔连祥 （江苏安邦电化有限公司，江苏淮安223002） 摘要：文章对杀虫双、杀虫单、中间体N,N-二甲基丙烯胺、中间体1-二甲胺基-2,二氯丙烷的制备过程进行了详细的讨论，指出了发生副反应的途径和老式生产工艺中存 在的问题，分析了原因和解决途径，并提出了工艺改进的具体办法。小试成功地优化了 工艺条件，减少了副反应，并将其成果直接应用于大生产，大幅度地提高了质量和收率．关键词：杀虫双；杀虫单；N,N-二甲基丙烯胺；1-二甲胺基-2,3-二氯丙烷盐酸盐； 工艺改进；收率 Synthetic study and process innovation of bisulfap and monosultap Yi Lian Xiang (Jiangsu Anpon Electrochemincal Co.Ltd , Huaian 223002 ,China) Abstract:The artice has carried on detailed research in the production technology of Bisulfap、Monosultap、Intermediate-N,N-dimethyl-propylene amine、Intermediate-1-(dimethylamino)-2,3-dichloropropane，The way of side reaction and the existing problem in traditional process were put forward．And the reasons and solutions were analyzed．Process conditions were optimized，and side reaction was reduced in the lab scale experiment．The process that got in the test was applied in the production．Quality and yield were improved in a high range． Keywords:Bisulfap；Monosultap；N,N-dimethyl-propyleneamine；1-(dimethylamino)-2,3-dichloropropane；process innovation；yield 概述 杀虫双是我国上世纪七十年代中期开发研究完成的农用杀虫剂。该品种属沙 蚕毒素类衍生物之一，主要应用于大田水稻螟虫的防治，在蔬菜、果树、甘蔗、 小麦、玉米、茶叶、中草药上的害虫防治效果也较好。国内有三十多家生产厂年 产量达6~8万吨（折百）。现已成为我国农用杀虫剂最大吨位的品种。国外几乎 没有生产厂家，使用时绝大多数都是从我国进口（主要是杀虫单），只是最近重 庆农药厂在越南新建了一套小规模的生产装置。
一株自养硝化细菌培养条件的优化 摘要：针对前期筛选的自养硝化杆菌（Nitrobacter）菌株y3-2，以实时荧光定量核酸扩增检测系统（qPCR）测定的菌液终浓度为指标，设计单因素试验和正交试验对其培养基和培养条件进行优化。结果表明，优化的硝化杆菌y3-2的培养基中CaCO3、Na2CO3、NaNO2浓度分别为0.5、1.0、0.5 g/L。最佳培养条件为培养温度28 ℃、pH 8.0、摇床转速200 r/min。优化后硝化杆菌y3-2的发酵周期由优化前的7 d缩短至4 d，菌液终浓度达到4.31×109 CFU/mL。 关键词：硝化杆菌（Nitrobacter）；培养基；培养条件；优化 氮素是水体污染源的主要成分之一，水体的脱氮技术已经成为人们关注与研究的热点[1]。与传统的物理化学脱氮工艺相比，生物脱氮具有成本低、效率高、无二次污染等优势。现今采用最多的生物脱氮工艺为硝化—反硝化工艺，其中的硝化工艺由硝化细菌（Nitrifying bacteria）完成[2]。硝化细菌分为自养型硝化细菌和异养型硝化细菌2类，异养型硝化细菌仅占很少一部分，自养型硝化细菌是生物脱氮过程中起硝化作用的主要菌群，其硝化速率直接影响污水处理系统的硝化效果和生物脱氮效率[3]。硝化过程通常由氨氧化细菌（Ammonia-oxidizing Bacteria，AOB）先将氨氮转化为亚硝酸盐，然后由亚硝酸氧化细菌（Nitrite-oxidizing Bacteria，NOB）将亚硝酸盐转化为硝酸盐[4]。与自养型AOB 一样，自养型NOB具有生长速度慢、自然条件下数量低等特点，这一方面使NOB 的研究较为困难，另一方面也制约了其工业化生产和应用。因此，研究加快NOB 生长速度的培养方法显得尤为重要[5，6]。本研究以一株亚硝酸氧化细菌y3-2[7]为出发菌株，对其培养基和培养条件进行了优化，并采用实时荧光定量核酸扩增检测系统（Real-time quantitative PCR detecting system，qPCR）计数的方法对其菌液浓度进行计数，以期获得能快速培养硝化杆菌y3-2的方法。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 菌种试验用菌种硝化杆菌y3-2由农业微生物学国家重点实验室发酵工程分室分离纯化保藏，经16 S rDNA鉴定为硝化杆菌属（Nitrobacter）细菌。 1.1.2 优化前培养基及培养条件优化前初始培养基：MgSO4·7H2O 0.12 g/L、NaH2PO4·2H2O 1.16 g/L、K2HPO4·3H2O 0.33 g/L、MnSO4·H2O 0.007 6 g/L、（NH4）6Mo7O24·4H2O 50 μg/L、无水NaCO3 0.5 g/L、NaNO2 1.0 g/L、pH 7.5，121 ℃、30 min灭菌。优化前的培养条件为250 mL三角瓶加入50 mL培养基，200 r/min、30 ℃恒温培养。 1.1.3 试剂亚硝酸盐和硝酸盐定性检测试剂[8]：Griess试剂、盐酸溶液、氨基磺酸铵溶液、二苯胺—硫酸试剂，细菌基因组DNA提取试剂盒和Real Master
化学·选修/化学反应原理(鲁科版) 第4节化学反应条件的优化—工业合成氨 1．有关合成氨工业的说法中，正确的是( ) A．从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低 B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中是循环使用，所以总体来说氨的产率很高 C．合成氨工业的反应温度控制在500 ℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强是2×107～5×107 Pa，因为该压强下铁触媒的活性最大 解析：合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时，原料的转化率并不高，但生成的NH3分离出后，再将未反应的N2、H2循环利用，这样处理后，可使生产氨的产率都较高，故A项错误，B项正确；合成氨工业选择500 ℃左右的温度，是综合了多方面的因素确定的，因合成氨的反应是放热反应，低温才有利于平衡向正反应方向移动，故C项错误；无论从反应速率还是化学平衡考虑，高压更有利于合成氨，但压强太大，对设备、动力的要求更高，基于此选择了2×107～5×107 Pa的高压，催化剂活性最大时的温度是500 ℃，故D项错误。 答案：B 2．工业合成氨的反应是在500 ℃左右进行的，这主要是因为( ) A．500 ℃时此反应速率最快 B．500 ℃时NH3的平衡浓度最大
C．500 ℃时N2的转化率最高 D．500 ℃时该反应的催化剂活性最大 解析：工业合成氨反应采用500 ℃的温度，有三个方面的原因：①有较高的反应速率；②反应物有较大的转化率； ③催化剂的活性最大。 答案：D 3．合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率增快，不可采取的方法是( ) A．补充N2B．升高温度 C．增大压强 D．分离出NH3 解析：补充N2、增大压强既能加快反应速率，又能促进平衡向生成氨的大向移动；分离出NH3，能使平衡向生成氨的方向移动，反应速率是提高的；升高温度能加快反应速率，但不利于氨的生成。 答案：B 4．(双选题)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋ ? 3H2(g)2NH3(g)，在673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
毕业设计（论文）任务书 一、题目： 硫代硫酸钠的合成条件的选择与优化 二、基础数据 Na2CO3+SO2==Na2SO3+CO2 Na2SO3+S+5H2O==Na2S2O3·5H2O 5mL无水乙醇 10.00ml重铬酸钾标准溶液 20ml硫酸 3ml 淀粉指示剂 三、内容要求： 1. 说明部分： 合成硫代硫酸钠的反应式为Na2SO3+ S + 5H2O＝Na2S2O3.5H2O 在250ml三颈瓶中加入一定量的亚硫酸钠溶液，分几次加入用乙醇浸温过的S粉控制溶液的PH值，共煮至沸腾过滤，除去未反应的硫粉，得硫代硫酸钠溶液，蒸发至饱和溶液，调节溶液至中性或弱碱性，将已调好酸碱的溶液趁热过滤，冷却，结晶，离心，甩干得到硫代硫酸钠结晶，若纯度不够再进行重结晶。 硫代硫酸钠易溶于水，水溶液呈中性，溶于松节油及氨，不溶于醇，加热至100℃失去5个结晶水，在潮湿空气中有潮解性，在33℃以上的干燥空气中易风化，硫代硫酸钠在中性碱性溶液中很稳定，在酸性溶液中由于生成不稳定的硫代硫酸而分解。
硫代硫酸钠的标准浓度可用K2Cr2O7 ,KIO3 ,KBrO3 , 等基准物质进行标定。硫代硫酸钠用途广泛，在感光工业下用作照相定影剂，造纸工业等上消毒剂，洗涤剂食品工业用作螯合剂，抗氧化剂，棉织物漂白的脱氯剂，用于电镀，鞣革部门。 硫代硫酸钠在感光工业用作照相定影剂；造纸工业用作纸浆漂白后的除氯剂；印染工业用作棉织品漂白后的脱氯剂；分析化学用作色层分析；容量分析用作碘的还原剂、试剂；医药上用作消毒剂、洗涤剂；食品工业用作螯合剂、抗氧化剂。 正因为硫代硫酸钠具有如此重要的作用，所以我认为寻找一种科学的、合理的生产工艺具有重要的意义。为此，我查阅大量资料，并且也在实验室中亲身实践，寻找到了一种较为科学的合成方法，具体为原料用量、温度、酸度等方面因素最佳条件的选择。 2. 计算部分： 式中：X 一硫代硫酸钠之百分含量，%； V 一碘标准溶液之用量，mL； C一碘标准溶液之物质的量浓度，mol/L； M一样品质量，g； 0.2482 一每毫摩尔Na2S2O3.5H2O相当之克数． 3. 绘图部分： 绘图部分包括四个部分五个图，分别是反应酸度，反应温度，反应时间，固体S的用量，固液比对应硫代硫酸钠产量而建立的曲线图，如下：
Ｎｏ．１．２００８ 收稿日期：２００７－０７－２０＊通讯作者 基金项目：中国农业科学院作物科学研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项。 作者简介：吴薇（１９７０—），女，浙江人，博士研究生，副教授，研究方向为农产品加工与贮藏工程和生物质材料工程。 吴 薇１，顿宝庆２，姜训鹏１，吕程序１，高振江１＊，路明２＊ （１．中国农业大学工学院，北京１０００８３；２．中国农科院生物质能源研究中心，北京１０００８１） 摘要：对３种白腐菌的液体菌种培养条件进行了优化研究。结果表明，黄孢原毛平革菌液体菌种培养的较优条件为培养时间４ｄ、初始ｐＨ６．０、装量５０ｍＬ、琼脂添加量０．２％，Ｗ３液体菌种培养的较优条件为培养时间５ｄ、初始ｐＨ６．５、装量５０ｍＬ、琼脂添加量０．３％，变色栓菌液体菌种培养的较优条件为培养时间５ｄ、初始ｐＨ６．５、装量７５ｍＬ、琼脂添加量０．１％。关键词：白腐菌；液体菌种；培养条件中图分类号：ＴＳ２０１．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５－９９８９（２００８）０１－００１６－０３ 白腐菌液体菌种培养条件的 试验研究 Ｓｔｕｄｙｏｎｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｌｉｑｕｉｄｓｔｒａｉｎｏｆｔｈｅｗｈｉｔｅ－ｒｏｔｆｕｎｇｉ ＷＵＷｅｉ１，ＤＵＮＢａｏ－ｑｉｎｇ２，ＪＩＡＮＧＸｕｎ－ｐｅｎｇ１，ＬＶＣｈｅｎｇ－ｘｕ１，ＧＡＯＺｈｅｎ－ｊｉａｎｇ１＊，ＬＵＭｉｎｇ２＊ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３；２．ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆ ＥｎｅｒｇｙＳｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ， ｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｌｉｑｕｉｄｓｔｒａｉｎｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｗｈｉｔｅ－ｒｏｔｆｕｎｇｉｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｆｏｒｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｓｔｕｄｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｗｈｉｔｅ－ｒｏｔｆｕｎｇｉｉｎｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｆｉｅｌｄｓｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｉｎａｌａｒｇｅｅｘｔａｎｔ． ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｎｌｉｑｕｉｄｓｔｒａｉｎｏｆＰｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ ｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍｗａｓ４ｄａｙｓｃｕｌｔｕｒｅｐｅｒｉｏｄ，ｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｐＨ６．０，ｌｉｑｕｉｄｃａｐａｃｉｔｙ５０ｍＬ，ａｇａｒｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔ０．２％．Ｔｈｅ 提高海藻糖的百分含量。 将海藻糖和三氯乙酸混合液用３倍体积的９５％乙醇在４℃冰箱中醇析１２ｈ后，在５０００ｒ／ｍｉｎ下离心２０ｍｉｎ得到沉淀物。将此沉淀物冷冻干燥１２ｈ后，可得海藻糖晶体。 参考文献： ［１］ＥｌｂｅｉｎＡＤ．Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｏｆα，α－ｔｒｅｈａｌｏｓｅ［Ｊ］．ＡｄｖＣａｒｂｏ－ｈｙｄＣｈｅｍＢｉｏｃｈｅｍ，１９７４，３０：２２７－２５６ ［２］戴秀玉，程苹．海藻糖的生理功能、分子生物学研究及应用前景［Ｊ］．微生物学通报，１９９５，２２（２）：１０２ ［３］程池．天然生物保存物质———海藻糖的特性和应用［Ｊ］．食品与发酵工业，１９９６，２２（１）：５９－６４ ［４］ 刘洋，张红缨，张今．酵母菌中海藻糖的提取方法与糖代谢研究［Ｊ］．吉林大学自然科学学报，１９９８，（４）：８５－８８ ［５］章银良，毛多斌，张勋．产海藻糖酿酒酵母培养基优化及生理学研究．生物技术，２００１，１１（６）：２７－２９ ［６］ 章银良，熊卫东，张露，等．胁迫条件下酿酒酵母积累海藻糖的发酵研究［Ｊ］．郑州轻工学院学报（自然科学版），２００３， １８（２）：５０－５２［７］ＪｏｈａｎＭＴ．ＭｉｃｒｏｂｉｏｌＲｅｖｉｅｗ［Ｊ］．１９８４，４８（１）：４２－５９［８］ ＪｏａｏＡＪ，ＭａｒｉａＤＬ，ＰｏｌｉｚｅｌｉＴＭｅｔａｌ．ＦＥＭＳＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏ－ｇｙＬｅｔｔｅｒ，１９９７，１５４：１６５－１７１ ［９］ＣａｒｍｅｎＬＡＰ，ＡｎｉｔａＤＰ．ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｎｎｕａｌＲｅｖｉｅｗ， １９９６，（２）：２９３－３１４ ［１０］ＫｏｋｉＳ，ＴｏｓｈｉｙａＫ，ＥｉｉｃｈｉＴｅｔａｌ．ＡｐｐｌｉｅｄａｎｄＥｎｖｉｒｏｎ－ ｍｅｎｔａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１９９８，６４（１１）：４３４０－４３４５ ［１１］ＳＪＳｔａｓｉｎｏｐｏｕｌｏｓ，ＲＪＳｅｖｉｏｕｒ．Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｘｐｏｌｙｓａｃ－ ｃｈａｒｉｄｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅＦｕｎｇｕｓＡｃｒｅｍｏｎｉｕｎｐｅｒｓｉｃｉｕｍｗｉｔｈｆａｔｔｙａｃｉｄｓ［Ｊ］．ＢｉｏｔｅｃｈａｎｄＢｉｏｅｎｇｉ，１９９０，３６：７７８－７８２ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 食品开发与机械 １６
化学反应条件的优化——工业合成氨 （习题） 8.在密闭容器中进行合成氨的反应，达到平衡后，将体系中各物质的浓度增大 到原来的2倍，则产生的结果是（） ①平衡不移动②平衡向正反应方向移动③v 正、v 逆 都增大 ④平衡向逆反应方向移动⑤NH3的百分含量增加 A．①③B．①②③C．③④D．②③⑤ 9.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，下列研究目的与图示相符的 是（） A．B． C．D． 10.关于工业合成氨的叙述中错误的是（） A．在动力、设备、材料允许下，反应尽可能在高压下进行 B．温度越高越有利于工业合成氨 C．在工业合成氨中N2、H2的循环利用可提高其利用率，降低成本 D．及时从反应体系中分离出氨气，有利于平衡向正反应方 向移动 11.在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列变化过程不能使平衡向右移动 的是（） ①不断将NH3分离出来 ②使用催化剂 ③采用700K左右的高温而不是常温 ④采用2×107～5×107Pa的压强 A．①②B．②③C．①④D．③④ 12.哈伯发明了低成本合成大量氨的方法，流程图中为提高原料转化率而采取的 措施是（）
A．①②③B．①③⑤C．②④⑤D．②③④ 13.工业制硝酸需经过下面两个可逆反应：①2NO+O22 △H<0；②3NO2+H23+NO △H<0。若要生产较大浓度的硝酸，可采取的措施是（） A．高温低压B．高温高压 C．低温低压D．低温高压 14.合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气) 在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜溶液来吸收原料气中的CO，其反应是：Cu(NH3)2Ac+CO+NH3)3]Ac?CO△H<0。回答下列问题： （1）必须除去原料气中的CO的原因是_________________。 （2）醋酸二氨合铜溶液吸收CO的适宜条件是___________。 （3）吸收CO后的醋酸二氨合铜经过适当的处理又可再生， 恢复吸收CO的能力以供循环使用。醋酸二氨合铜再生 的适宜条件应是____________________。 15.表中实验数据是合成氨反应N2(g)+3H23(g)在不同温度和压强下，平 衡混合物中氨的含量的变化情况[起始时 n（N2）：n（H2 0.1MPa 10MPa 30MPa 60MPa 100MPa 200℃15.3% 81.2% 89.9% 95.7% 98.8% 300℃ 2.6% 52.9% 71.0% 84.3% 92.6% （1）比较200℃、300℃时的数据，可判断升高温度，平衡 将_________移动（填“正向”或“逆向），正反应为_________反应（填 “吸热”或“放热）。 （2）200℃、100MPa时，平衡混合物中氨的含量已达98.8%，如果继续增大压强，______（填“能”或“不能”）使平衡混合物中氨的含量等于 1，理由是______________ _____________________________________________。 （3）欲使平衡混合物中氨的含量为71.0%，则选择的反应条件应为__________________。 （4）欲使平衡混合物中氨的含量增大，则可采取的措施有 ___________________________（写两条即可）。 【参考答案】 1. D 2. C 3. B
秀丽隐杆线虫综述 摘要：随着生命科学研究的不断深入，模式生物的重要性也在不断的体现出来，秀丽隐杆线虫就是其中一种非常重要的生物。对秀丽隐杆线虫的特征、研究进展及未来发展方向进行简要的综述。 关键词：秀丽隐杆线虫；研究；前景 在20世纪60年代中期S.Brenner为了研究动物的发育和神经，领先选择了以秀丽隐杆线虫为研究的实验动物[1]。现今，秀丽隐杆线虫已经成为当今生物学家研究细胞代谢与细胞生长、分化、衰老、凋亡等生命活动的协同与调节机制的重要模式生物之一。 1.秀丽隐杆线虫的生物学特征 在1998年作为人类基因组测序的一个项目，秀丽隐杆线虫的全部序列完成测定，基因组序列全长9.7×104kb，大约编码19000个基因，其中约有40%的基因与人类的相似[2]。其成虫体长约为1mm，由959个体细胞组成。其胚胎发育过程中的细胞分裂分化以及细胞的的衰老凋亡都具有高度的程序性，便于对其进行遗传学的分析。由于上述原因，秀丽隐杆线虫已经成为现代发育遗传学、遗传学、细胞生物学研究的重要模式生物。为人类认识细胞打开了一扇新的大门。 秀丽隐杆线虫在性成熟之后能够产下三百到三百五十左右的各种各样表型的幼虫。从卵到成虫只有3.5d，寿命约2~3周，非常适合实验室进行生物学研究。在发育过程中，秀丽隐杆线虫共生成1090个细胞，其中131个将会死亡，所以，野生型秀丽隐杆线虫成虫有959个细胞，并且每个细胞的位置固定不变。秀丽隐杆线虫有5对常染色体和1 对性染色体。它有两种性别：雌雄同体和雄性。雌雄同体可以自我繁殖，也可以与雄性交配繁殖。自我繁殖的大多是雌雄同体，与雄性交配的后代，50%是雌雄同体，50%是雄性。可以人为控制繁殖方式，获得理想表型。秀丽隐杆线虫的突变体非常之多，很多突变体表现出的性状在显微镜下都是清晰易见的。秀丽隐杆线虫低温冷冻保存的技术，可以将大量野生型、突变型的秀丽隐杆线虫品系保存起来[3]。1988 年，人们对秀丽隐杆线虫每个细胞的起源已经完全清楚，使得在多细胞生命体内研究一个完整无缺的单个细胞的发育和形态成为现实，对确定基因如何影响细胞的发育提供了一个重要的研究工具[4]。这些生物学特征，都为生物学家研究提供了极大地方便，也让秀丽隐杆线虫发挥出了它极大的生物学意义。也为后续的许多研究和发现打下了夯实的基础。 2.秀丽隐杆线虫的相关研究与应用 2.1 教学中的应用 研究秀丽隐杆线虫基因功能时，可以将绿色荧光蛋白作为报告基因与目的基因融合，导入到线虫体内，通过在显微镜下观察绿色荧光蛋白发出的荧光，可以推断与之紧密相连的目的基因表达的时间、表达的部位和表达数量的多少，用在教学中，非常直观[5]。秀丽隐杆线
化学反应条件的优化——工业合成氨 （讲义） 一、知识点睛 1.工业合成氨反应的限度 （1）反应原理 _________________________________ 已知298 K时，△H = -92.2 kJ·mol-1 △S = -198.2 J·mol-1·K-1（2）反应方向的判断 △H-T△S_____0，该反应在常温下_____自发进行。 （3）反应的限度分析 ①______温度、______压强，有利于化学平衡向生成 氨的方向移动； ②在一定温度、压强下，反应物N2、H2的体积比为1:3， 反应达到化学平衡时，混合物中NH3的含量最高。 2.工业合成氨反应的速率 （1）合成氨反应的速率与参加反应的物质的浓度的关系v = k c(N2) c1.5(H2) c-1(NH3) （2）反应的速率分析 ①增大_________的浓度，有利于提高反应速率； ②将_________及时分离，有利于提高反应速率； ③______温度，有利于提高反应速率； ④使用合适的_______，有利于提高反应速率。 3.工业合成氨的适宜条件 （1）合成氨条件选择的理论分析 外界条件有利于提高 反应速率 有利于平衡 正向移动 综合分析 浓度增大反应物浓度 减小生成物浓度 增大反应物浓度 减小生成物浓度 不断补充反应物， 及时分离生成物 催化 剂 加合适催化剂不需要加合适催化剂 温度高温低温兼顾反应速率和化学平衡，考虑催化剂的活性 压强高压高压在设备允许情况下，尽量采用高压
（2）合成氨的实际条件 ①压强：低压1×107 Pa 中压2×107 ~3×107 Pa 高压8.5×107 ~1×108 Pa ②温度：700 K左右 ③催化剂：铁 ④浓度：N2与H2的物质的量之比为1:2.8 4.工业合成氨的主要生产流程 （1）造气 原料气中的N2来自于空气。 原料气中的H2来自于含氢的天然气、煤和炼油产品。 以天然气为原料时，反应可简单表示为： CH4+H2O CO+3H2、CO+H2O CO+H2（2）净化 消除造气过程中夹带的杂质，防止催化剂中毒。 （3）合成氨 这部分包括NH3的分离，N2和H2的循环使用，利用 反应产生的热预热合成气等。 5.工业生产中化学反应条件的优化 需考虑的因素有：化学反应速率快、原料利用率高、催化剂活性高、现实设备允许。 二、精讲精练 1.合成氨反应的特点是（） ①可逆②不可逆③正反应放热④正反应吸热 ⑤正反应气体体积增大⑥正反应气体体积减小 A．①③⑤B．②④⑥ C．①③⑥D．④⑤⑥ 2.在合成氨时，可以提高H2转化率的措施是（） A．延长反应时间B．充入过量H2 C．充入过量N2D．升高温度
光合细菌海水培养的条件优化研究 摘要 [目的]为光合细菌的海水培养提供科学的理论依据。[方法]对海水培养光合细菌进行培养基选择和培养条件优化研究。[结果]结果表明:矢木修身培养基是海水培养光合细菌的最佳培养基;最适宜光合细菌生长的条件是温度在30~35e,光照强度在2 000~3 000 lx,接种量在20% ~25%,空气体积分数为5%,初始pH值在7.0~7.5。[结论]光合细菌在最适宜的条件下5~6d 即可培养成熟。 关键词光合细菌;海水培养;培养基;培养条件 Study on theOptim ization ofCulture Conditions ofPhotosynthetic Bacteria with Seawater Abstract [Objective] The research ami ed toprovide scientific theorybasis for the culture ofphotosynthetic bacteriawith seawater. [Method] The optmi al culture conditions andmedium ofphotosynthetic bacteriawith seawaterwere studied. [Result] The results showed thatthe optmi al medium was Shmi uxiushenmedium.The optmi algrowth conditions ofphotosynthetic bacteria was temperature 30-35e, the light2 000- 3 000 lx, the inoculum 20% -25%, the air cubagemark 5% and the originalpH value 7.0-7.5. [Conclusion] Underoptmi algrowth con- ditions, photosynthetic bacteria could be cultured tomature in 5-6 days. Key words Photosynthetic bacteria; Culturewith seawater; Medium; Culture condition 光合细菌(Photosynthetic Bacteria,简称PSB)是一群能在 厌氧光照或好氧黑暗条件下利用有机物作供氧体兼碳源,进 行不放氧光合作用的细菌,广泛分布于水田、湖沼、江河、海 洋、活性污泥和土壤中,其中在生产上有意义的红螺菌科包 括红螺菌属、红假单胞菌属和红微菌属[1]。很多资料表明, PSB具有许多独特的生理功能,在养殖业、种植业、环境治 理、新能源开发利用等应用领域具有十分广阔的前景[2],尤 其在水产养殖中,其能够降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等 有毒物质,实现充当饵料、净化水质、预防疾病、作为饲料添 加剂等功能,它的诸多特性,使其在无公害水产养殖中具有 巨大的应用价值。所以,有关PSB的研究已受到广泛重视。 但是,目前对PSB最适培养条件的研究,特别是海水培养 PSB,国内外的相关报道众说不一,因此该试验采用海水培 养,针对不同培养基、不同培养条件(温度、光照、接种量、氧 需求程度、pH值)等进行系统研究,为PSB的海水培养提供 科学的理论依据。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 菌种。菌种由对虾养殖池底泥选择培养得到,主要