高分子材料研究方法
姓名：管明章
专业：材料学
学号：200804054
原子力显微镜的原理及其在化学里的应用
扫描隧道显微镜(STM)能在多种实验环境下高分辨地实时观察导体和半导体的表面结构，提供了许多其他表面分析技术不能提供的新信息。但是STM只能直接观察导体和半导体的表面结构，对于非导体材料往往采取覆盖导电膜的方法进行间接观察，而导电膜的存在往往掩盖了表面结构的细节，而且即使是导电材料，STM观察到的是对应于表面费米能级处的态密度，当表面存在非单一电子态时，STM得到的是表面形貌和表面电子性质的综合结果。1986年Binnig等发明了第一台AFM[1]弥补了STM的不足。它不仅能给出样品的表面形貌，而且可得到样品表面在垂直方向的绝对高度。
1 原理[1,2]
原子力显微镜是利用检测样品表面与细微的探针尖端之间的相互作用力（原子力）测出表面的形貌。
探针尖端在小的轫性的悬臂上，当探针接触到样品表面时，产生的相互作用，以悬臂偏转形式检测。样品表面与探针之间的距离小于3－4nm，以及在它们之间检测到的作用力，小于10-8N。激光二极管的光线聚焦在悬臂的背面上。当悬臂在力的作用下弯曲时，反射光产生偏转，使用位敏光电检测器偏转角。然后通过计算机对采集到的数据进行处理，从而得到样品表面的三维图象。
完整的悬臂探针，置放于在受压电扫描器控制的样品表面，在三个方向上以精度水平0.1nm或更小的步宽进行扫描。一般，当在样品表面详细扫绘（XY轴）时，悬臂的位移反馈控制的Z轴作用下保存固定不变。以对扫描反应是反馈的Z 轴值被输入计算机处理，得出样品表面的观察图象（3D图象）。
图1 AFM的组成部分示意图
AFM的组成部分示意图见图1。
A:样品；B:AFM探针尖；C:探测器；D:微悬臂；E:调制压电陶瓷；F:氟橡胶；G: 压电晶体管；H: STM反馈；I:基架(铝)。
AFM必须具备以下要素：在弹性常数很小的悬臂上镶有非常尖锐的探针，具有低的弹性常数、高的力学共振频率、高的横向刚性、短的悬臂长度；探测悬臂能上下弯曲；监测和控制悬臂弯曲的反馈系统；机械扫描系统（主要是压电晶体管）是AFM最为关键的部件，是所得扫描信息的准确性与精确性的控制因素，它通过移动使样品相对探针作垂直方向的精密移动，以得到清晰图象；将所测数据转化图象的显示系统。一台具有标准扫描头(25μm)的AFM(如美国Burleigh公
司Metris-2000AFM)提供的扫描图像，其位置精度X、Y为15埃，Z为2埃，图像分辨率X、Y小于150埃，Z小于10埃。
2 应用
1990年Rugar等[3]介绍了AFM产生的背景、原理及早期的应用，并对其未来前景进行了极为乐观的展望。此后，有关AFM在大分子结构、生物工程、细胞学以及蛋白质晶体的研究中获得广泛应用。
2.1 无机材料的表面形貌
目前应用AFM已经获得的许多无机材料的原子级分辨图象。利用AFM，Binnig 等[4]研究石墨表面并获得2.5埃分辨率的图象；LiF(001)[5]和NaCl(001)[6]表面AFM成象，并将结果与氦散射的结果进行了比较；Albrecht等[7]进行二氮化硼、二硫化钼和石墨成像并研究了低质量力敏悬臂的构造过程。
Manne等[8,9]用AFM研究了云母上外延膜中的金原子，获得的晶格间距3.0±0.3埃与STM法在空气和真空中得到的结果相同。对AFM而言，即使样品表面、尖端和悬臂都浸没在水中原子图象依然可见，从而使金属电极在原子分辨水平上的电化学研究成为可能。进而AFM用于研究在金上铜的电化学沉积，观察了从Au(Ⅱ)表面到大量铜沉积的电化学过程，铜被剥离至低电位沉积单层直到回至裸露金表面。在不同的电解质溶液中低电位沉积单层结构不同，在高氯酸电解液中紧密堆积间隔0.29±0.02nm，而在硫酸盐电解液中松散堆积间隔0.49±0.02nm。随铜沉积层的增厚，两种电解液中的铜原子趋向堆积间隔0.26±0.02nm。另外，在铜溶解中出现台阶模式，一个区域是铜单层，另一个区域是金单层，铜单层晶格对金单层晶格有300的旋转。
Schwartz等[10]通过研究AFM图象证实十八烷基三氯硅烷在云母片上晶核离析形成自组装单层。模拟计算表明，分形结构比二维扩散聚集模型好得多。随着硅烷覆盖率的增加，生长区域的分数维数由1.6延伸到1.8。Mate[11]等用AFM研究厚度小于20埃的全氯代聚醚的液膜并测定其厚度和AFM顶的弯月液气界面图象。横向1000埃的分辨证明AFM研究液膜的独特能力。另外观察到液膜厚度小于300埃的均一分布和大于300埃时表面缓慢反润湿；通过弯月半径的测量能推测出液膜的膨胀压。Marti等[12]研究了n-(2-氨基)-10,12-二十三碳二炔氨的聚合单层，指出平行的分子列间有0.5nm的间隙，获得图象施加的力(10-8N)对聚合物排列(strands)没有明显影响。
Weisenhorn等[13]用AFM观察了中性分子和离子在沸石表面的吸附。利用稀释叔丁基氯化铵为介质获得斜蒸沸石的直接观测，叔丁基氯化铵中性分子在其上规则排列而叔丁基铵离子成簇排列。同时发现当AFM的尖端施以足够大的力时，叔丁基铵离子在沸石表面重排，这种分子可控性给生物传感器等技术上提出新的应用。
在此方面国内学者也已经做出了一些有益的尝试。杨志刚等[14]首次采用AFM 观察Cu-Zn-Al合金中的马氏体和贝氏体浮突的三维真实形貌，测量了马氏体和贝氏体的浮突切变角和高度。结果表明马氏体浮突的切变角和相变表象理论符合较好，而贝氏体浮突切变角远远小于马氏体，不符合相变表象理论，并认为贝氏体浮突是亚单元浮突造成的浮突群，证实了Cu-Zn-Al合金中的贝氏体亚单元的客观存在。吉元等[15]在铝液中直接通入氧气，生成的Al2O3颗粒均匀分布在铝液中制造Al/Al2O3颗粒复合材料，样品在只抛光不腐蚀条件下借助AFM观察三维形貌并测量颗粒的尺寸从而证明了新技术的可行性。白春礼等[16]利用AFM研究了中介相碳小球及其在1000℃和2800℃下碳化和石墨化产物0.5μm以下颗粒的大
小、形貌和结构变化，获得非常清晰的AFM纳米级单个颗粒形貌图。
2.2 生物大分子的有序结构
Hansma等[17]综合评述并比较了STM和AFM在生物技术中的应用。Radmacher 等[18]综合评述了AFM在有机样品从分子分辨有机薄膜到活的细胞应用，讨论了图象形成机理，介绍了新的成象模式，并且观察了Langmuir-Blodgett膜。
AZUMIR等[19]用AFM观察了人造表面活性剂气泡、类囊体细胞膜及大肠杆菌整个细胞，证明AFM可以用于直接观察感兴趣的生物学分子集合体。Hansma等[20]在云母上获得正丙醇中的DNA质体的可重现图象，特别尖锐的AFM针尖给出了DNA的纳米级可重现图象。在选择的位置上通过增强AFM针尖的力，质体能在丙醇中被剖析。Hoh等[21]研究了磷酸缓冲硅烷中肝状缝连接的结构，获得厚度为14.4nm，接近电子显微镜的报道。加力于AFM的尖端，缝连接的顶膜被剖取，使低膜的细胞外区域得以露出。这种“力剖析”作用于胰酶消化和戊二酸醛固定的样品上时，呈现出9.1nm中心距的缝连接的半通道六角阵列。Drake等[22]研究聚氨基丙酸，显示了AFM在揭示生物和药物分子结构中的重要作用，研究了的血凝块的基本组成――纤维素聚合物图象，显示了AFM在研究实时生物过程中微妙细节的能力。Chi等[23]研究Langmuir-Blolgett膜的区域结构，在30－200nm范围内获得的图象与荧光显微镜图象相似，而在硬脂酸区域内较好结构(<1mm)用通常显微技术难以实现。AFM发现液态凝聚相区的弹性性能与液态膨胀相区观察的晶体相匹配，区域内微小软残余物亦可被探测到，痕量荧光染料对于单分子层微观形态学的影响能在传递膜上探测。汪新文等[24]采用AFM研究了扫描针尖对λ—DNA/Hind Ⅲ变性样品成象的影响，发现商用AFM针尖对那些与基底结合疏散短片段DNA分子存在搬移和切割作用，在不同扫描范围影响程度不同，且针尖对DNA链的破坏程度亦与扫描时间长短有关。
2.3 液晶分子的取向
AFM在液晶方面的应用主要集中于取向剂的研究。Zhu等[25]观察了聚酰亚氨从微米到纳米范围内，由于摩擦造成的定向刮痕及其微观结构，并在纳米级范围上观察定向聚酰亚氨聚集体，在此基础上讨论了基于此膜的液晶取向剂。Kim等[26]观察到未摩擦的聚酰亚氨膜包括不同大小的随机分布的聚酰亚氨簇，摩擦后簇沿着长链取向，低摩擦强度下簇链间隔100nm，强度增加则间隔增大。为了更好了解取向机理，Pidduck等[27]研究了聚合物表面形态对于摩擦条件的依赖性。鉴定了由于摩擦造成的五种表面特征形态：单点缺陷；偶深刮痕(>5nm)；大量浅刮痕(<1nm)；纳米级表面岛(3-10nm高，数密度>109/cm2)；变更背景织构。作为观察的特征，只有偶尔极深离轴刮痕明显影响水平LC取向，在微摩擦条件下观察的准周期特征指出，初始摩擦属于“粘－滑”机理，而且这种特征对纤维表面接触大小给出一种估计。宣丽等[28]观测了附着在ITO玻璃上的取向剂聚乙烯醇膜的表面形貌，并与ITO玻璃及载玻片表面形貌进行了对比，结果表明只有重摩擦后的聚乙烯醇表面和载玻片表面出现摩擦沟痕。表面摩擦后的各种材料基板作夹心式液晶盒，向列相液晶5CB(pentycyanoipeny)能定向排列，从而得出结论100nm的粗糙度不破坏5CB这种分子尺寸的液晶排列，分子尺寸的摩擦痕迹在排列中起关键作用，排列机理与表面分子结构无关。
AFM的发展历史并不长，在国内还处于起步阶段，在化学中的应用还不甚广泛，相信随着这方面研究工作的深化，它在化学领域中将会开拓出更多的应用，前景广阔。
3 参考文献
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计算机在化学中的应用 专业：应用化学 班级： 学号： 姓名： 指导老师：瞿阳 湖北·武汉 二〇一五年五月
1.第一次作业.文献检索 纳米二氧化锡分级结构的合成 【摘要】纳米材料与技术的出现和发展对于21世纪的材料科学、生命科学、军事技术、电子技术、微型器件制造技术以及人们的日常生活具有极其重要和深远的影响。而纳米材料的制备是整个纳米科技的基础,越来越多的制备方法和路线被研究开发出来,以期能使纳米材料能够符合各种实际应用的要求,并发挥其最大效能。纳米二氧化锡是一种n型宽禁带半导体材料，具有优异的气敏特性和光电性能，作为一种新型功能材料应用于气敏和湿敏元件、电极材料、光学玻璃、催化剂、功能陶瓷等方面。只要掌握了对二氧化锡纳米材料的可控合成,就能有目的地调控其各项性质参数,并最终实现其应用价值。下文研究了几种二氧化锡纳米材料的制备方法并扩展了这些制备方法的运用范围。【关键词】纳米材料二氧化锡制备液相直接沉淀法 【正文】目前制备纳米二氧化锡的方法主要有液相法和气相法两大类。常用的方法有溶胶一凝胶法、低温等离子体化学法、微乳液法、金属醇盐烃化法、硝酸氧化法、液相沉淀法、超临界流体干燥法、电弧气化合成法等等。现就制备纳米二氧化锡粉体的方法作一些综述。 1．沉淀法 沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合溶液中加入适当的沉淀剂制备纳米颗粒的前驱体沉淀物。再将此沉淀物进行干燥或锻烧，从而制得相应的纳米颗粒．例如：利用金属盐或氢氧化物的溶解度，调节溶液酸度、温度、溶剂，使其沉淀，然后对沉淀物进行洗涤、干燥、加热处理制成纳米颗粒。一般颗粒在1微米左右时就可以发生沉淀，从而产生沉淀物，生成颗粒的粒径通常取决于沉淀物的溶解度。沉淀物的溶解度越小，相应颗粒径也越小。而颗粒的粒径随溶液的过饱和度减小呈增大趋势。沉淀法制备纳米颗粒主要分为直接沉淀法、均相沉淀法、化合物沉淀法、水解沉淀法等[1-3]。2.溶胶凝胶法 溶胶一凝胶法广泛应用于金属氧化物纳米粒子的制备，前驱物用金属醇 盐或非醇盐均可。方法实质是前驱物在一定条件下水解成溶胶，再制成凝胶，经干燥和热处理后制得所需纳米粒子。例如中南工业大学的段学臣等应用醇盐水鳃制备了8nm的二氧化锡粉体，华南理工大学的吴柏源采用冷冻干燥法制备
《仪器分析》课程论文 学院：南昌师范学院 专业：化学教育 年级：2015级 姓名：曾欠妹 论文题目：气相色谱在分析化学中的应用指导老师：万全玉 日期：2016年12月04日 学号：2015382121
气相色谱在化学分析中的应用 摘要 气相色谱法其实就是一种分离技术，色谱法是指用气体作为流动相的色谱法，常应用于分析化学中检测物质的成分，它所具有的三大优点是高分力效能、高检测性能、分析快速。色谱法的原理是让混合物各组分在两相间流动，让它们相互作用，其中有一相是不流动的，称为固定相，而另外一相是带着混合物中各组分一起流过此固定相的，我们它称为流动相，当混合物中各组分在流过固定相时就会与其相互作用，由于不同物质组分与其的作用也会不同，经过一定时间的相互作用之后，不同的组分在流动相中停留的时间也是不同的，所以各组分出来的时间就会不同，这样就可以把它们分离开来了。在分析化学中会经常使用气相色谱的定性、定量分析方法来测定物质的组成及含量。 关键词：气相色谱法、气相色谱仪、应用
目录 一、引言 (1) 二、气相色谱的发展 (1) 三、气相色谱仪 (1) 3.1气相色谱仪的构造 (1) 3.2气相色谱仪的原理 (2) 四、气相色谱分析的应用 (2) 4.1乙醇溶液的气相色谱分析 (2) 五、结语 (3)
一、前言 气相色谱经过多年的发展历程，现在已经是一项比较成熟的重大科学技术了。气相色谱法可以分为两种，一种是气—液色谱法，另一种是气—固色谱法。其中气—液色谱法的固定相是液体，一般是涂在固体担体上或毛细管壁上的，而气—固色谱法的固定相是固体吸附剂。近年来，气相色谱仪也在不断的被完善，精密度也越来越高，越来越智能化，在分析化学中的应用也非常广泛了,可以用气相色谱法来分析乙醇溶液。 二、气相色谱法的发展 历史上最早的气相色谱仪是1947年由色谱学家jaroslav janlik发明的。 1950年，Marin和James使用硅藻土助虑剂做载体，硅油为固定相，用气体流动相对脂肪酸进行精细分离，这就是气—液色谱的起源。 1952年，Marin和James他们有连续发表过三篇论文，都叙述了用气相色谱分离低碳数脂肪酸、挥发性胺和吡啶类同系物的方法，这标志着气—相色谱从此正式进入了历史舞台。同年，他们也发明了第一台气相色谱检测器。 1954年，Ray发明了热导池检测器。 1955年，第一台商品化气相色谱仪诞生。 1957年，Golay创立了毛细管色谱柱理论，并且还制备了第一根毛细管色谱柱。 1958年，Mcwillian和Harley同时发明氢火焰离子化检测器,而Lovelock发明氩电离检测器。 1960年，Lovelock发明电子俘获检测器。 20世纪60年代末，Vogt发明混合型进样系统。 1966年，Brody发明火焰光度检测器。 1974年，Kolb和Bischof提出电加热的氮磷检测器。 1977年，Grob发明冷柱头进样方法。1979年，Dandenean和Zerenner发明弹性石英毛细管。20世纪90年代，出现电子流量控制器，通过计算机实现压力和流量自动控制的电子程序压力流量控制系统。 三、气相色谱仪 3.1气相色谱仪的构造 气相色谱仪一般有五大部分组成的：①载气系统，是由气源、气体净化和气体流速控制部件组成。载气一般为氮气，氢气和氦气。②进样系统，有进样器、汽化室两部分。③色谱
分析化学在现实生活中的应用我们的生活离不开物质。如何让物质能更加美好我们的生活呢?掌握一点化学知识其实是非常实用的方法。无论是生产、生活,还是环境保护、能源与资源的利用、医药卫生与人体健康等与化学有着广泛的关系。因此,生活中有许多化 学知识需要我们去认识。 “民以食为天”,我们先来看看吃里的化学吧。 油条是我国传统的早餐食品之一,它的历史非常悠久。当大家吃着香脆可口的油条时,是否会想到油条制作过程中的化学知识呢? 先来看看油条的制作过程:首先是发面,用鲜酵母或老面(酵面)与面粉一起加水揉和,使面团发酵到一定程度后,再加入适量纯碱、食盐和明矾进行揉和,然后切成厚1厘米,长10厘米左右的条状物,把每两条上下叠好,用窄木条在中间压一下,旋转后拉长放入热油锅里去炸,便成了一根香、脆的油条。 在发酵过程中,由于酵母菌在面团里繁殖分泌酵素(主要是分糖化酶和酒化酶),使一小部分淀粉变成葡萄糖,又由葡萄糖变成乙醇,并产生二氧化碳气体。同时,还会产生一些有机酸类,这些有机酸与乙醇作用生成有香味的酯类。反应产生的二氧化碳气体使面团产生许多小孔并且膨胀起来。有机酸的存在,就会使面团有酸味,加入纯碱,就是要把多余的有机酸中和掉,并能产生二氧化碳气体,使面团进一步膨胀起来;同时,纯碱溶于水发生水解,后经热油锅一炸,由于有二氧化碳生成,使炸出的油条更加疏松。 从上面的反应中,也许大家会担心,在制作油条时不是使用了氢氧化钠吗?含有如此强碱的油条,吃起来怎么会可口呢?然而其巧奥妙之处也在于此。当面团里出现游离的氢氧化钠时,原料中的明矾就立即跟它发生了反应,使游离的氢氧化钠经成了氢氧化铝。氢氧化铝的凝胶液或干燥凝胶,在医疗上用作抗酸药,能中和胃酸、保护溃疡面,用于治疗胃酸过多症、胃溃疡和十二指肠溃疡等。常见的治
1.引言 随着人类科研的不断发展, 纳米尺度上物质的结构、相互作用以及一些特殊的现象等越来越受到关注, 所以各种研究方法和仪器手段也应运而生。原子力显微镜（Atomic Force Microscope，简称AFM）利用其微悬臂上尖细探针与样品的原子之间的作用力，从而达到检测的目的。其具有原子级的分辨率[1]。由于原子力显微镜既可以观察导体，也可以观察非导体，从而弥补了扫描隧道显微镜的不能观察非导体的不足。 图1 原子力显微镜 原子力显微镜的原理及其在材料科学上的应用 摘要 本文介绍了原子力显微镜的发展过程、探测原理等方面，从原子力显微镜对于材料表面形貌分析，粉体材料分析，纳米材料分析等方面，综述了原子力显微镜技术在材料科学学方面的应用，并展望原子力显微镜在未来的发展 关键词 原子力显微镜工作模式特点表面形貌 Abstract Thisarticle provide information of AFM(Atomic Force Microscope),about the development,the principle,from AFM on analyzing surface of material ,dusty material and nanometer size material. And look into the future of AFM Key word AFM working model characteristic surface
2.仪器工作原理 AFM通常由氮化硼作为一个灵敏的弹性微悬臂，在其尖端有一个用来在样品表面上扫描的很尖细的探针。假设有两个原子，一个是在微悬臂的探针尖端，另一个是在样品的表面，它们之间的作用力会随着距离的变化而变化。当原子和原子很接近时，彼此的电子云排斥力作用会大于原子核与电子云之间的吸引作用，其合力表现为排斥作用。反之，若两原子分开到一定距离时，其电子云的排斥作用小于彼此原子核与电子云之间的吸引力作用，故其合力表现为吸引作用。原子力显微镜就是利用微小探针与待测原子之间的这种交互作用力的微妙变化，来显现表面原子的形貌。[2] 在原子力显微镜中，根据利用原子间的排斥力或吸引力方式的不同，发展出了两种工作模式： （1）利用原子之间的排斥力的变化而产生样品表面轮廓，从而发展了接触式原子力显微镜（Contact AFM），其探针与样品表面的距离约为零点几个纳米。 （ 2 ）利用原子之间的吸引力的变化而产生 样品表面轮廓，从而发展了非接触式原子 力显微镜（Non-Contact AFM）其探针与样 品表面的距离约为几到几十纳米。 图2 原子与原子之间的交互作用 在原子力显微镜系统中，使用一个灵活的 微悬臂来感应针尖与样品之间的交互作用 力，该作用力随样品表面形态而变化，它 会使微悬臂随之摆动。将一束激光照射在 微悬臂的末端，当微悬臂摆动时，会使反 射激光的位置改变而造成偏移量，用激光 检测器记录此偏移量，同时将此信号传递 给反馈系统，以利于系统做适当的调整， 从而将样品表面特征以影像的方式显现出 来[3]。（如图 3） 。 图3 原子力显微镜的探测原理示意图 3.原子力显微镜的结构 3.1力检测系统 原子力显微镜使用微小悬臂来检测原 子之间力的变化量。微悬臂通常由一个 100到500μm长和大约500nm到5μm厚 的硅片或氮化硅片制成。微悬臂顶端有一 个尖锐针尖，用来检测样品－针尖间的相 互作用力。 图4 原子力显微镜微悬臂 3.2位置检测系统
化学化工中计算机的发展及应用 摘要：化学由于自身具有的特殊性，使它与计算机技术的结合尤为紧密。近几十年在我国发展迅速，尤其是各种化学专用软件不断应用。这些软件的功能包括化学反应式书写、图形绘制、数据处理、计算与测试等。化学软件是化学工作者的得力助手，掌握相关软件的应用，将会极大地提高工作效率。 关键词：化学Chemsketch Origin Office Visio The computer in chemical development and application Wangmaocan (Anhui University of Science and Technology Huainan 232001) Abstract:The particularity of chemical because of itself, making it with the combination of computer technology particularly close. In recent decades, especially in the rapid development of various chemical special software constantly applications. These software features include chemical reactive writing, graphics, data processing, calculation and test, etc. Chemical software is chemical worker's right-hand man, to master relevant software application, will greatly improve the work efficiency. Key words:chemical Chemsketch Origin Office Visio
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/8e801557.html, 化学知识在生活中的实际应用 作者：焦小品 来源：《科技传播》2012年第09期 摘要：学习化学知识的根本目的，在于使学生能够将我们日常生活中所遇到的现象或问题进行科学、有理有据的解释与解决。实现化学知识，不仅是我们所学到的一门学科，更成为我们实际生活中的一门应用科学。 关键词：化学知识；生活；实际应用 中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）66-0093-02 我们日常生活的处处、方方面面都存在着化学，懂的化学的基本理论知识与原理，就能用化学的知识去分析并应用我们接触到的事物，不仅能够更好的使事物发挥其应有的作用，而且还能使其与其他事物发生联系，让事物的利用范围更加的广泛。 1 日常生活和实验室不可或缺化学品（碘化合物）——食盐 食盐，化学学名氯化钠（Nacl）,人们日常生活必备的调味品之一。而从化学的角度我们会看到，它不仅仅起到的是增加食物味道的作用，它更是保证我们人体日常生理、生化和功能正常运行基本而重要的元素成分。从氯化钠的化学成分组成我们可以分析得出，Na+和Cl-在体 内会与K+ Ca2+、Mg2+等多种元素发生反应和联系，建立错综复杂的关系，起到控制细胞、组织液和血液内的电解质平衡，保持体液的正常流通和控制体内酸碱平衡的重要作用；对于机体内神经和肌肉的适度应急水平也有着辅助性作用。而NaCl和KCl对血液粘稠度的变化也起着调节的作用；消化食物的胃酸、胃液、胆汁和胰液化合物也均有血液里含有的钠盐和钾盐形成。胃里开始消化某些食物的酸和其他胃液、胰液及胆汁里的助消化的化合物，也是由血液里的钠盐和钾盐形成的。另外，Na+、K+和Cl-浓度的适当配比，对于我们眼睛中视网膜对光的生理反应也起着重要的作用。而我们日常口腔护理中，淡盐水漱口不仅对于我们的口腔健康及牙龈肿痛能起到很好的防范和治疗作用；还对咽喉肿痛有一定的防治功效，这对我们在秋冬季节易发、多发的感冒起到预防的作用。 另外，碘化钾、碘化钠、碘酸盐等含碘化合物也是医学和化学实验室必备的化学试剂；而它又是食品和医疗中重要的营养成分和药剂，对人体健康的平衡起着很好的维护平衡的作用。碘作为我们人体中甲状腺生理作用必需的微量元素，它基本均已碘化合物的形式存在于人体内，通过甲状腺形成的甲状腺激素而起到其生理作用。我们正常人体内的碘含量在 15mg~20mg，且其中70%~80%浓集在甲状腺内。如果我们人体缺碘就会使机体产生一系列的生化紊乱及生理功能异常，如，常见的甲状腺肿大，以及导致婴、幼儿生长发育停滞、智力低下等疾病。
6-5 原子力显微镜 【实验简介】 扫描隧道显微镜工作时要检测针尖和样品之间隧道电流的变化，因此它只能用于导体和半导体的研究。而在研究非导电材料时必须在其表面覆盖一层导电膜。导电膜的存在往往掩盖了样品表面结构的细节。为了弥补扫描隧道显微镜的这一不足，1986年宾尼希等发明了第一台原子力显微镜AFM（atomic force microscopy）。原子力显微镜不仅可以在原子水平测量各种表面形貌，而且可用于表面弹性、塑性、硬度、摩擦力等性质的研究。 【实验目的】 1.学习和了解原子力显微镜的结构和原理； 2.学习扫描隧道显微镜的操作和调试过程，并以之来观察样品的表面形貌； 【实验原理】 1.原子力显微镜 与STM不同，原子力显微镜测量的是针尖与样品表面之间的力。将微小针尖放在悬臂的一端，当针尖与样品间距小到一定程度时，由于针尖与样品的相互作用（引力、斥力等），使悬臂发生弯曲形变。如图使样品与针尖之间作扫描运动，测量悬臂的形变位移，即可得到 图6-5-1 原子力显微镜示意图 样品表面的形貌信息。 由于微悬臂的位移很小，对它的测量是一个关键技术。最早发明者宾尼希等人利用隧道电流对间距的敏感性来测量悬臂的位移，但由于隧道效应对悬臂的功函数（由于污染等原因）变化同样敏感，所以稳定性较差。现在大多数均采用光学方法或电容检测法。本实验采用光
图6-5-2 原子力显微镜光路图 束偏转检测方法，如图2所示。激光束经微悬臂背面反射、再经平面反射镜至四相限接受器，当微悬臂弯曲时激光束在接受器上的位置将发生移动，由四象限接受器检测出悬臂弯曲位移，便可得到样品的表面形貌。 2.轻敲模式成象技术 常规的接触模式扫描由于针尖对样品的作用力较大，会在软样品表面形成划痕，或使样品变形，对粉体颗粒样品，会使样品移动，或将样品碎片吸附在针尖上，分辨率较差，而理想的非接触模式由于工作程短，又是难于有效实施的。 轻敲扫描模式的特点是在扫描过程中由压电驱动器将微悬臂激发到共振振荡状态，针尖随着悬臂的振荡，极其短暂地与样品表面进行接触，同时由于针尖与样品的接触时间非常短，因此剪切力引起的对样品的破坏几乎完全消失，可以清晰观测完好的表面结构而不受表面高度起伏的影响。AFM轻敲扫描模式，特别适用于检测生物样品及其它柔软、易碎、粘附性较强的样品。并对针尖损耗相对最少。 【实验装置】(见扫描隧道显微镜) 【实验内容及步骤】 1．扫描光栅样品 注意：所有插件栏的操作都应当是鼠标单击 1.1 放针尖。把针尖架插入探头； 1.2 放样品（用镊子操作，注意不要让镊子碰到样品表面）。 1.3打开电脑。开启控制箱电源。打开软件，切换到在线工作模式(此时仪器会自动识别当前针尖类型，软硬件自动切换到相应工作模式，头部液晶屏也会立即显示出当前工作模
2012级应用化学、化学专业 《计算机在化学中的应用》试题 答题内容要求截图 所做答案均为亲手制作，但是不保证答案正确性 一、数据处理：（每小题15分，共30分） 1、已知水在不同温度下的电导率数据如下： T/℃0 10 20 25 30 40 50 κ×106/(S?m-1) 1.2 2.3 4.2 5.5 7.1 11.3 17.1 利用Excel软件中的功能，求出5，15，28，35，45℃时的电导率κ值 答题要点：①做散点图②添加趋势线方程③选择合适的拟合形式 ④输出拟合方程⑤进行插值计算 2、在20℃，钢线中碳含量对电阻效应研究中，观测得数据如下： 碳含量x% 0.10 0.30 0.40 0.55 0.70 0.80 0.95
电阻y （10-5Ω） 15 18 19 21 22.6 23.8 26 利用Excel 软件中的功能，拟合为2321x a x a a y ++=的多项式。 答题要点：①做散点图 ②数据分析-多项式-二次 ③获得拟合参数或输出拟合方程 二、office 软件的应用技巧（每小题5分，共20分） 1、描述如何使用自动更正功能快速输入分子式 Fe 2(SO 4)3 答题要点：①使用自动更正的操作过程 ②选择带格式文本 Fe 2(SO 4)3 2 函数LINEST 的使用方法？ 自己百度 答题要点：描述函数的使用方法及适用范围 3、描述反应加热符号的制作，与输入法的链接及输出过程 答题要点：正确描述制作及链接过程
加热 4、描述获取下面图片中的文本信息的方法 答题要点：①转换图片格式为tiff ②使用OCR识别软件识别③粘贴文本 作者注所用软件office组件中Document Imaging （WPS中没有）因为没有软件必备组件本题没有做完 三、化学软件的应用技巧（共10分） 1、利用Chemsketch软件调用环己烷的椅式构象及立方烷的结构式。（2分） 答题要点：①正确描述调用过程②输出调用结果 模板------ 模板窗口 2、利用Chemsketch软件绘制下列化学结构式，并用软件中的命名功能命名。（8分） 结构式 O N H O O NH 2 COOH
分析化学在生产、生活和科研中的应用例子1、测定三聚氰胺在乳制品中的含量 方法：高效液相色谱法测定原料乳与乳制品中三聚氰胺含量。 原理：用三氯乙酸溶液 - 乙腈提取试样，经阳离子交换固相萃取柱净化后，用高效液相色 谱测定，外标法定量。 试剂与材料：甲醇、乙腈、 25％～28％的氨水、三氯乙酸、柠檬酸、辛烷磺酸钠、甲醇水 溶液（含 50mL甲醇和 50mL水）、三氯乙酸溶液（ 1％）、氨化甲醇溶液（ 5％）、离子对试剂缓冲液（由柠檬酸和辛烷磺酸钠配制）、三聚氰胺标准（CAS108-78-01，纯度＞99.0%）、三聚氰胺标准储备液（ 1mg/mL）。所有试剂均为分析纯，水为 GB/T 6682 规定的 一级水。阳离子交换固相萃取柱、定性滤纸、海砂、微孔滤膜、氮气（纯度≥ 99.999％） 仪器和设备：高效液相色谱（ HPLC）仪、分析天平、离心机、超声波水浴器、固相萃取 装置、氮气吹干仪、涡旋混合器、 50mL具塞塑料离心管、研钵。、 样品处理 提取：液态奶、奶粉、酸奶、冰淇淋和奶糖等。称取 2g（精确至 0.01g）试样于 50mL具塞 塑料离心管中，加入 15mL三氯乙酸溶液和 5mL乙腈，超声提取 10min，再振荡提取 10min 后，以不低于 4000r/min 离心 10min。上清液经三氯乙酸溶液润湿的滤纸过滤后，用三氯乙酸溶液定容至 25mL，移取 5mL滤液，加入 5mL水混匀后做待净化液。②奶酪、奶油和巧克力等。 称取 2g（精确至 0.01g）试样于研钵中，加入适量海砂（试样质量的 4 倍～ 6 倍）研磨成干 粉状，转移至 50mL具塞塑料离心管中，用 15mL三氯乙酸溶液分数次清洗研钵，清洗液转 入离心管中，再往离心管中加入 5mL乙腈，超声提取10min，再振荡提取 10min 后，以不低 于 4000r/min 离心 10min。上清液经三氯乙酸溶液润湿的滤纸过滤后，用三氯乙酸溶液定容 至 25mL，移取 5mL滤液，加入 5mL水混匀后做待净化液。若样品中脂肪含量较高，可以 用三氯乙酸溶液饱和的正己烷液 - 液分配除脂后再用 SPE柱净化。 净化：将待净化液转移至固相萃取柱中。依次用 3mL水和 3mL甲醇洗涤，抽至近干 后，用6mL氨化甲醇溶液洗脱。整个固相萃取过程流速不超过 1mL/min。洗脱液于 50℃下 用氮气吹干，残留物（相当于 0.4g 样品）用1mL流动相定容，涡旋混合1min，过微孔滤膜后，供HPLC测定。 高效液相色谱测定：用流动相将三聚氰胺标准储备液逐级稀释得到的浓度为 0.8 、2、20、40、80μg/mL的标准工作液，浓度由低到高进样检测，以峰面积 -浓度作图，得到标准曲线回归 方程。定量测定待测样液中三聚氰胺的响应值应在标准曲线线性范围内，超过线性范围则应 稀释后再进样分析。空白实验除不称取样品外，均按上述测定条件和步骤进行。本方法的 定量限为 2mg/kg。在添加浓度 2mg/kg～10mg/kg 浓度范围内，回收率在 80%～110%之间， 相对标准偏差小于 10%。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术 平均值的 10%。 2、测定硫化氢在空气中的含量 方法：吸光光度法 原理：硫化氢被碱性锌氨络盐溶液吸收后，在酸性溶液中释放出硫离子，在三氯化铁存 在下，与对氨基二甲基苯胺生成亚甲基蓝。其颜色深浅与硫离子含量成正比例进行比色定
化学在生活中的运用 作为一门基础的自然科学，化学在生活中运用非常广泛，对人类发展有着重大意义。众所周知，我们周围的事物都是由许许多多形形色色的化学元素组成的，包括我们人体不可缺少的许多元素以及衣、食、住、行，可以说化学无处不在。随着生产力的发展，科学技术的 进步，化学与人们生活的关系越来越密切。化学在人类的生产和生活中发挥了不可估量的作用。 众所周知，水是地球上所有生命赖以生存的基础。水是生命 的起源，远古时期最早的生命诞生在古老的海洋里，即使实现登陆，生命的存在仍然以水作为首要条件。即使在当今代表了最尖 端科技的航天领域，对外太空生命的探索仍然以水作为第一判断 条件，可以说没有水，一切生命创造的精彩都将不复存在。当今 世界，经济在高速发展，我们对于水需求更大，然而我们却在面 临前所未有的水危机。全世界很多国家国家中，有超过一半的国 家缺水，可见我们面临的形势有多么危急。我国水形势亦不容乐 观：中国是世界上缺水国家之一，全国全国很多城市中目前大约 一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜：我国江河 湖泊普遍遭受污染，湖泊出现了不同程度的富营养化；城市水域 污染严重，南方城市总缺水量，水污染降低了水体的使用功能， 加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实施带来了负面影 响。我们的水资源正在遭受各种污染的侵袭，水污染严重破坏生 态环境、影响人类生存，要想实现人类社会的可持续发展，首先
要解决水污染问题。 由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失称之为水污 染。水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。而 后者是主要的。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性 污染、物理性污染和生物性污染三大类。化学性污染物又可分为：无机污染物、无机有毒物、有机有毒物、需氧污染物、植物营养物、油类物质等；物理性污染又可分为：悬浮物污染、放射性污染、热污染；生物污染主要指造成疾病的病原体对水体的污染。 历史上著名的全球十大环境公害中竟有三件是水污染，它们是水俣病事件、骨痛病事件和剧毒物质污染莱茵河事件。造成的危害是巨大而长久的，给人类带来了无比的伤痛。近些年来发生的水污染事件依旧触目惊心：淮河水污染事件：淮河上游的河南境内突降暴雨，颍上水库水位急骤上涨超过防洪警戒线，因此开闸泄洪将积蓄于上游一个冬春的2亿立方米水放了下来。水经之处河水泛浊，河面上泡沫密布，顿时鱼虾丧失。下游一些地方居 民饮用了虽经自来水厂处理，但未能达到饮用标准的河水后，出现恶心、腹泻、呕吐等症状。经取样检验证实上游来水水质恶化，沿河各自来水厂被迫停止供水很久，百万淮河民众饮水告急，不少地方花高价远途取水饮用，有些地方出现居民抢购矿泉水的场面，这就是震惊中外的"淮河水污染事件。金矿事件：罗马尼亚 境内一处金矿污水沉淀池，因积水暴涨发生温漫坝，含有大量氰化物、铜和铅等重金属的污水冲泄到多瑙河支流蒂萨河，并顺流
课程总结 ——计算机在化学中的应用 随着计算机技术的迅猛发展和日益普及,计算机的应用已渗透到各个领域,并且在学校教育中发挥着越来越大的作用.计算机技术的迅猛发展对各学科的发展给予了深刻的影响。随着各学科之间的交叉渗透和相互影响，计算机技术在其它学科领域中的应用也已经构成各具特点的独立学科。化学学科中复杂计算对强大计算能力的依赖性，海量化学信息对存储和管理能力的高要求，化学反应的复杂性和微观性对虚拟现实的需求，化工过程对自动化的需求等等都要求化学工作者掌握现代计算机技术，特别是计算机在化学中的特殊应用技术。在这种形势下，驾驭计算机的能力已经成为衡量包括化学工作者在内的科技人员能力的重要尺度之一。 这学期，我们主要学习了计算机文献检索、化学编辑排版、实验数据的图形化处理、绘制化学化工图形以及Office系列软件在化学化工及论文编辑中的应用。我从中学到了不少的实用性内容，在此衷心地感谢老师的耐心指导，下面我将对本课程所学的内容作一个简短的总结。 一、计算机文献检索 利用计算机检索化学文献主要有Internet搜索引擎的使用和化学化工文献数据库的检索，其中搜索引擎有谷歌、百度、搜狐、网易和新浪等，而文献数据库主要有中国期刊全文数据库、工程索引和科学引文索引等。 化学是一门专业性很强的学科，经过一个漫长的发展时期，已经积累了大量的化学信息。但是这些信息较为零散且难以查询，无法得到较好的应用，因此对这些零散的化学信息进行一定的整合与处理是十分必要的。最合理的办法就是建立一个化学数据库。 当前的化学信息和数据种类和数量繁多，通过书籍查找需要的文献将消耗大量的时间且难度较大。但随着计算机与信息技术和化学的发展与相互渗透，使得我们检索化学信息更加快捷方便，只要给出关键词、作者、期刊号、出版时间就可以进行检索，还可以利用逻辑关系进行二次检索或多次检索，使得范围大大缩小，效率倍增。最常用的几种检索工具有：化学化工网站、搜索引擎和专业数据库。随着网络化学数据库的使用，化学工作者查找信息将会变得更加方便，效率也会大大提高。 二、化学编辑排版 采用ACD/ChemSketch软件可以实现各种分子结构和化学反应式的绘制、分子三维模型的建立及实验装置图的绘制等,是一个功能十分强大的化学专业应用软件。 ACD/ChemSketch是一个免费软件，安装很简便。主要功能和特点:绘制平面和立体化学结构式、反应式和化学图形;其绘图功能十分强大，具有丰富的化学图形绘制工具，各种化学符号应有尽有;内置包括各种原子、有机物官能团等基本结构的模具工具栏，使得绘制复杂庞大的有机物结构式变得非常便捷，并且可以把绘制好的平面化学结构图直接转换为立体图形:能够预测分子结构的基本参数如分子量、摩尔体积、极性、密度、介电常数等;可对所绘制的分子结构自动命名，可提供有机物的同分异构体等等。 ChemSketch最新版本为12.0版，有两种相对独立的操作模式，即结构模式和绘图模式两种界面,结构模式用于绘制各种化学结构、反应式；而绘图模式则用于增加文本和绘制其他图形。两种模式可以相互切换，除具备化学绘图功能外,还能对分子结构式进行2D 优化和3D 优化,按系统命名法命名,以及计算分子各种性质等.
化学计量学在分析化学中的应用 摘要：化学计量学是化学量测的基础理论与方法学，运用数学、统计学、计算机科学以及其他相关学科的理论与方法，优化化学量测量过程，并从化学量测数据中最大限度地获取有用化学信息的科学。化学计量学很多研究内容都涉及分析化学基础性问题，如样品的采样理论、分析方法的灵敏度、检出限等。在本文主要从最优化方法、多元校正分析法、模式识别法、化学定量构效关系等方面对化学计量学在分析化学中的应用进行了综述。阐明了化学计量学在分析化学中的作用及广阔的应用前景。 关键词：化学计量学分析化学应用 1.引言 19世纪70年代，瑞典科学家S.Wold首次提出“化学计量学”，随后化学计量学在我国发展有二十余年，已然成为分析化学的一个重要分支。它主要运用数学、统计学、计算机科学以及其他相关学科的理论与方法,优化化学量测过程,并从化学量测数据中最大限度地提取有用的化学信息。 20世纪80年代,在分析测试或化学量测中,人们第一次发现,取得数据甚至大量数据已不是最困难的一步。最难解决的瓶颈问题是这些数据的解析及如何从中提取所需的有用化学信息[1]。计算机的出现推动了化学计量学的发展，化学家、分析化学家利用可在计算机上实现许多强有力的数学方法，包括一些相关学科发展的数据与信号处理新方法，从多维化学量测数据中提取有用的相关化学信息。 其方法贯穿了分析量测中“采样-测量-数据处理”的各个部分,包括采样理论、实验设计、选择和优化实验条件、单变量和多变量信号处理以及数据分析[2]。 2.化学计量学在分析化学中的应用 2.1最优化方法
在化学实验中，经常使用最优化方法，分为局部最优和全局最优。而在化学研究的实践中，很多目标函数非常复杂，采用简单的局部最优方法很难奏效[3]。常用的全局优化算法有模拟退火法、遗传算法、人工神经网络等。这里主要介绍人工神经网络。 现代生物学研究在不断研究人脑组织后,提出了人工神经网络这一概念。人工神经网络( Artificial Neural Network,简称ANN)是用模拟生物神经元的某些基本功能元件(即人工神经元) [5],按各种不同的联结方式组成的一个网络。人工神经网络是十分复杂的网络,它是由大量简单的处理单元连接而成的,并且可以模拟大脑的行为。人工神经网络（ANN）能够对数据模式进行有效地分类与解析,它比较适合处理结果与原因关系不确定的非线性测量数据,许多化学问题都是由于这种不确定性产生的,所以它成功地应用于很多化学领域[6]。人工神经网络由神经元模型构成,这种由许多神经元组成的信息处理网络具有并行分布和结构。每个神经元具有单一输出,并且能够与其他神经元连接；存在许多(多重)输出连接方法,每种连接方法对应一个权系数。 目前人工神经网络在谱图分析、药物分子药效预测和蛋白质结构预测方面的应用已有报道[7]。此外，ANN还促进了仪器联机与实验室自动化,并卓有成效地控制或指导生产,提高和保证了生产质量。 2.2多元校正分析法的应用 多元校正与分辨一直就是分析化学计量学研究的主要内容。随着多元分析不断开发和逐步崛起,研究目标及对象越来越复杂,要求分析工作者给出快速准确的定性、定量及结构分析的结果。 多元校正法则是对现代分析仪器所提供大量的量测数据进行解析的数学统计方法[8]。多元分析校正一直都是化学计量学的主体部分，主要研究如何从量测数据中提取化学体系的定性与定量分析信息，这一领域业已形成了化学计量学极
化学知识在生活中有哪些应用 随着生产力的发展，科学技术的进步，化学与人们生活越来越密切。众所周知，周围的事物都是由许许多多的化学元素组成的，包括人体不可缺少的许多元素。化学与人类生活的息息相关，无论是衣、食、住、行、工、农业生产、医疗卫生，还是环境保护等与化学有着广泛的关系。因此，生活中有着许多化学知识需要去认识。下面小编就给大家分享一些化学知识在日常生活中的应用，欢迎阅读。 ?化学在生活中的应用1.烧水的壶用久了,壶的里层往往有一层白色的水碱.使用的时间越久,积存得就越多.有人叫它“水锈”,也有叫它“锅垢”的.这究竟是那 里来的呢?这是水里夹带着不容易溶解的物质,如硫酸钙CaSO4等,沉淀下来的.硫酸钙在水中的溶解度很小,由于水的温度增高,会更降低它的溶解度,因此它 就沉淀在壶底了.还有水里夹带着一些溶解的物质,如酸性碳酸钙Ca(HCO3)2 酸性碳酸镁Mg(HCO3)2等,这些物质受热就会分解,生成碳酸钙CaCO3和碳 酸镁MgCO3等不溶解于水的物质,就沉淀在壶底.硫酸钙、碳酸钙和碳酸镁等都是白色的沉淀物,混和在一起,就是水碱.化学在生活中的应用2.水有软硬吗?水有软水和硬水的区别,凡是含有钙、镁等盐类的,就叫做硬水.不含钙、镁等 盐类的,就叫做软水.硬水里所含的钙、镁等盐类,如果是酸性碳酸盐,如酸性碳酸钙、酸性碳酸镁等,就叫做暂时硬水,因为酸性碳酸钙和酸性碳酸镁受热后, 就变成碳酸钙和碳酸镁沉淀下来,经过过滤后,就成软水了.硬水里所含的钙、 镁等盐类,如果是硫酸盐,如硫酸钙、硫酸镁等,就叫做永久硬水.因为这样的水虽然经过煮沸后,也不能把他们全部去掉,因为硫酸镁是可以溶解于水的,在 20oc的时候每100公分的水中可以溶解72公分.如果水中既含有钙、镁的硫酸盐,那就叫做两性硬水.化学在生活中的应用3.怎样防煤气?煤气是煤在隔绝
原子力显微镜及其应用 原子力显微镜是以扫描隧道显微镜基本原理发展起来的扫描探针显微镜。原子力显微镜的出现无疑为纳米科技的发展起到了推动作用。以原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜是利用一种小探针在样品表面上扫描，从而提供高放大倍率观察的一系列显微镜的总称。原子力显微镜扫描能提供各种类型样品的表面状态信息。与常规显微镜比较，原子力显微镜的优点是在大气条件下，以高倍率观察样品表面，可用于几乎所有样品（对表面光洁度有一定要求），而不需要进行其他制样处理，就可以得到样品表面的三维形貌图象。并可对扫描所得的三维形貌图象进行粗糙度计算、厚度、步宽、方框图或颗粒度分析。 原子力显微镜可以检测很多样品，提供表面研究和生产控制或流程发展的数据，这些都是常规扫描型表面粗糙度仪及电子显微镜所不能提供的。 一、基本原理 原子力显微镜是利用检测样品表面与细微的探针尖端之间的相互作用力（原子力）测出表面的形貌。 探针尖端在小的轫性的悬臂上，当探针接触到样品表面时，产生的相互作用，以悬臂偏转形式检测。样品表面与探针之间的距离小于3－4nm，以及在它们之间检测到的作用力，小于10－8N。激光二极管的光线聚焦在悬臂的背面上。当悬臂在力的作用下弯曲时，反射光产生偏转，使用位敏光电检测器偏转角。然后通过计算机对采集到的数据进行处理，从而得到样品表面的三维图象。 完整的悬臂探针，置放于在受压电扫描器控制的样品表面，在三个方向上以精度水平0.1nm或更小的步宽进行扫描。一般，当在样品表面详细扫绘（XY轴）时，悬臂的位移反馈控制的Z轴作用下保存固定不变。以对扫描反应是反馈的Z轴值被输入计算机处理，得出样品表面的观察图象（3D图象）。 二、原子力显微镜的特点 1．高分辨力能力远远超过扫描电子显微镜（SEM），以及光学粗糙度仪。样品表面的三维数据满足了研究、生产、质量检验越来越微观化的要求。 2．非破坏性，探针与样品表面相互作用力为10－8N以下，远比以往触针式粗糙度仪压力小，因此不会损伤样品，也不存在扫描电子显微镜的电子束损伤问题。另外扫描电子显微镜要求对不导电的样品进行镀膜处理，而原子力显微镜则不需要。 3．应用范围广，可用于表面观察、尺寸测定、表面粗糙测定、颗粒度解析、突起与凹坑的统计处理、成膜条件评价、保护层的尺寸台阶测定、层间绝缘膜的平整度评价、VCD涂层评价、定向薄膜的摩擦处理过程的评价、缺陷分析等。 4．软件处理功能强，其三维图象显示其大小、视角、显示色、光泽可以自由设定。并可选用网络、等高线、线条显示。图象处理的宏管理，断面的形状与粗糙度解析，形貌解析等多种功能。 三、应用实例 1．应用于纸张质量检验。2．应用于陶瓷膜表面形貌分析。3．评定材料纳米尺度表面形貌特征 1
计算机在化学中的应用学习心得 这学期通过学习计算机在化学中的应用，在初步接触高分子化学的同时与当前日新月异的计算机领域相结合，从而对高分子化学，数据分析以及公式编辑等其他方面有了更深的认识，同时也掌握了一种新的学学习方法，使得在今后的学习、工作、生活中更方便。 通过对ChemSketch的学习，对很多课本上见到的复杂的结构式有了更进一步的认识，这在一定程度上也提高了学习兴趣，与此同时ChemSketch的强大分析能力如对异构体的全面准确分析使得自学一定程度上变得简单，对我们的学习很有帮助，同时在以后的毕业论文设计以及在更远的将来对论文的编辑工作中对ChemSketch的熟练应用是必不可少的，如绘制结构式，定性绘制一些相应的曲线。而且ChemSketch使得原本抽象的事物变得清晰直观，有助于对知识的理解，这是最重要的。 通过对公式编辑器的学习，现在可以编辑很多美观的公式，突破了之前只能依靠有限的数学符号只能写出不直观的公式，在今后论文的编写中非常重要。 通过对Origin的学习对数据分析有了更近一步的认识，对复杂的实验数据的处理再不是一件耗时又低效的事，用Origin对数据进行线性拟合求斜率和截距等参数都有能把误差降到最低，从而对实验的分析相对更容易一些。 在学习计算机在化学中的应用这门课的同时，不仅从这门课程本身学到了有用的知识，也明白了科技的飞速发展对我们的学习生活提
供了很多的便捷之处，因此要善于利用这些更好的服务于我们的学习生活，不断取得更好的成绩。 最后真心感谢一学期以来老师的谆谆教诲，在教给我们高分子化学知识的同时不辞辛苦的传授给我们其他课程对化学的促进和应用。
电化学在生活中的应用 电化学是研究电和化学相互关系的科学。它主要通过原电池和电解池来时现，原电池为化学能转化为电能的反应，电解池为电能转化为化学能转化为电能的反应。 电化学与我们的生活息息相关，小的方面看，我们的日常生命活动离不开电化学，航空航天各个领域都离不开电化学。下面将详细进行介绍： 原电池是由电极和电解质溶液构成的一个整体，它主要包含以下两种类型。 （类型一） （类型二） 它们两个在构成上的主要差别为是否有盐桥，在反应速度上类型一更加快速，在相同的时间内能够提供更多的电能。构成原电池需要以下条件：1.存在电子的转移2.构成闭合回路3.存在合适的电解质溶液。在原电池中存在电子的定向移动而形成的电流，点在在外电路中是由负极流向正极的，因此电流是从正极流向负极的，而在内电路中恰恰相反是由正极流向负极的。当我们在外电路上接入用电器时它就能对外供电了，但是每种原电池的电动势都是由其自身所决定的，其电动势为E=EΘ- RTlnJa/ZF。一般情况下原电池的电动势都比较小（例如，普通电池的电动势为1.5V）
不能直接用于生活生产，只有某些小型的耗电设备能利用，并且需要串联使用，因此开发较大电动势的原电池是我们需要努力的方向。 原电池的组成用图示表达，过于麻烦。为书写简便，原电池的装置常用方便而科学的符号来表示。其写法习惯上遵循如下几点规定： 1. 一般把负极写在电池符号表示式的左边，正极写在电池符号表示式的右边。 2. 以化学式表示电池中各物质的组成，溶液要标上活度或浓度（mol/L），若为气体物质应注明其分压(Pa)，还应标明当时的温度。如不写出，则温度为298.15K，气体分压为101.325kPa，溶液浓度为1mol/L。 3. 以符号“∣”表示不同物相之间的接界，用“‖”表示盐桥。同一相中的不同物质之间用“，”隔开。 4. 非金属或气体不导电，因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化还原电对作半电池时，需外加惰性导体（如原电池铂或石墨等）做电极导体。其中，惰性导体不参与电极反应，只起导电（输送或接送电子）的作用，故称为“惰性”电极。 按上述规定，Cu－Zn原电池可用如下电池符号表示： （-）Zn(s)∣Zn2+ (C)‖Cu2+ (C)∣ Cu(s) （+）① 从反应的机理来看构成原电池需要有电子的转移，由此来看需要为氧化还原反应，但是实际上并不是所有的原电池都是由氧化还原反应构成的，还存在一种浓差电池。 浓差电池是由于电池中存在浓度差而产生的，并且浓差电池也可分为两种:1.电解质浓度不同而形成的浓差电池2.电极不同而形成的浓差电池。标准的浓差电池的电动势为E=0. 另外浓差电池也可分为单液浓差电池和双液浓差电池两大类，其区别方法为：组成电池的两个电极液种类或活度相同，而两个电极的活度或逸度不同（如汞齐电极、气体电极）而组成的电池，称为单液浓差电池；电极相同，电极反应相同，只是电极液的浓度（或活度）不同，称为双液浓差电池。 另外腐蚀可分为两种：析氢腐蚀和吸氧腐蚀。其中析氢腐蚀时会释放出氢气，而吸氧腐蚀会吸收如部分氧气。从危害来讲析氢腐蚀的危害更加严重，它是原电池的一种反应，反应速度较快，对设备的危害最大，尤其是在酸雨频发的地区，另外对于炼油厂以及化工厂的危害也尤其巨大。 根据原电池的原理人们设计了很多很实用的设备，例如手机电池在放电时就是一个原电池，并且它可以进行充电，只不过在其充电时是一个电解池。另外原电池的