HI,欢迎来到学术之家股权代码  102064
0
首页 精品范文 质量分数

质量分数

时间:2023-05-31 09:10:22

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇质量分数,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

质量分数

第1篇

溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量。

溶液是由至少两种物质组成的均一、稳定的混合物,被分散的物质(溶质)以分子或更小的质点分散于另一物质(溶剂)中。物质在常温时有固体、液体和气体三种状态。

溶质是溶液中被溶剂溶解的物质。溶质可以是固体(如溶于水中的糖和盐等)、液体(如溶于水中的酒精等)或气体(如溶于水中的氯化氢气体等)。

(来源:文章屋网 )

第2篇

溶液质量分数等于溶质的质量除以溶液的质量再乘以百分之百。

溶液中溶质的质量分数是指溶质质量与溶液质量之比,质量分数也可以指化合物中各原子相对原子质量,需乘系数,与总式量的比值,即某元素在某物质中所占比例。

(来源:文章屋网 )

第3篇

一、逐步求解法

例1 已知质量分数为98%的浓硫酸,密度是1.84 g•cm-3,则其中H2SO4的物质的量浓度是多少?

解:取100 g该浓硫酸溶液,则其中H2SO4的质量是:

98%×100 g = 98 g

H2SO4的物质的量是:

98 g÷98 g•mol-1 = 1 mol

溶液的体积是:

100 g÷1.84 g•cm-3 = 54.4 cm3 =0.0544 L

H2SO4的物质的量浓度是

1 mol÷0.0544 L=18.4 mol•L-1

该方法步步为营,虽然每一步都不复杂,但是步骤多,计算复杂.不少学生理解起来还是有困难.

二、公式法

首先,将溶液中溶质的物质的量浓度和质量分数之间进行换算,并简化为公式.然后再代入具体数值进行计算.如:某溶液的密度是ρ g•cm-3,其中溶质的质量分数为w,物质的量浓度为c,溶质的摩尔质量为M g•mol-1,则:

由溶质的物质的量浓度换算为质量分数是:w= cM 10ρ %

由溶质的质量分数换算为物质的量浓度是:c=1000ρw M

这种方法简单易行,但是需要记忆公式,也不利于学生理解.

三、概念法

该方法是从溶液浓度的基本概念出发,在学生理解溶液组成的基础上,适当的改变表达形式,即可进行换算.

一般地,溶液的浓度可以表示为:

溶液的浓度 =溶质的物理量 溶液的物理量

若溶质的物理量和溶液的物理量均为质量,则溶液的浓度就是质量分数.若溶质的物理量为物质的量,溶液的物理量为体积,则溶液的浓度就是物质的量浓度.显然,两者在描述溶液组成的时候,分子和分母描述的都是同一个组分的物理量.只要知道了溶液的密度和溶质的摩尔质量,两者之间即可进行换算.

将上面的例1换作该方法计算,98%的含义是每100 g溶液里有98 g H2SO4,则:

c=98 g÷98 g•mol-1

100 g÷1840 g•L-1=18.4 mol•L-1

例2 实验室常用的浓硝酸密度是1.4 g•cm-3,其中HNO3的物质的量浓度是14.44 mol•L-1,求其质量分数是多少?

解:14.44 mol•L-1意味着每1 L溶液中有14.44 mol HNO3,则

w=14.44 mol×63 g•mol-1

第4篇

【关键词】石墨炉原子吸收不确定度

中图分类号:R115 文献标识码:A 文章编号:1005-0515(2010)03-030-03

1实验部分

1.1仪器与试剂

PE-AA800原子吸收光谱仪(PE公司);银标准储备液(1000µg/mL,国家标准物质中心);HNO3(优级纯);磷酸二氢铵(优级纯);水为超纯水。

1.2实验方法

按GB/T5750.6(12)- 2006《银的无火焰原子吸收分光光度法》检测,重复6次测定水中银的质量分数。

1.3测试过程

吸取10.00mL水样,加1.0mL磷酸二氢铵溶液,上AA-800测定。

1.4测试原理

样品经适当处理后,注入石墨炉原子化器中,所含银粒子在石墨管内经原子化高温原子化后,吸收来自同种元素空心阴极灯发射的328.1nm共振线,其吸收量与银质量分数成正比,与标准液比较定量。

1.5数学模型

式中:

ω(Ag) :样品中银的质量分数,µg/L ;

ρ:样液中扣除试剂空白后银的质量浓度,ng/mL;

V1 :测定样品的体积,mL;

V :原水样体积,mL。

1.6实验数据

吸取加标水样10.0mL,加1.0mL磷酸二氢铵溶液,直接测定6次,样液中银的质量浓度为21.1µg/L。

2结果与讨论

2.1测量不确定度的来源分析

2.1.1水样吸取时产生的不确定度:来自于移液管的精度。

2.1.2在对水样中银的质量浓度测定时产生的不确定度:来自原子吸收光谱仪通过标准曲线求得质量浓度所产生的不确定度,标准溶液的纯度、标准储备液稀释时产生的不确定度,样液重复测量所产生的不确定度,AAS校准过程产生的不确定度。

2.2不确定度各分量的分析和计算

2.2.1样品量m的标准不确定度u(m)

使用10.0mL的无分度吸管量取样液,其标准不确定度来源为:

(1)吸管体积的不确定度。检定证书给定容量允差为±0.01mL,按均匀分布,则不确定度分量:

(2)充满液体至吸管刻度的估读误差。通过重复测定10次,统计出标准偏差为0.0092,则不确定度分量:

(3)吸管和溶液的温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度。假设温差为2℃,水膨胀系数为2.1×10-4,P=0.95(k = 1.96), 体积变化:

V×液体的膨胀系数×ΔT=10×2.1×10-4×2=0.0042mL

则不确定度分量:容器的最小刻度

(4)人员读数带来的不确定度。10mL无分度吸管的最小刻度为0.1mL,则人员读数不确定度:

则10.0mL无分度吸管带来的不确定度为:

则10.0mL无分度吸管带来的相对不确定度为:

2.2.2标准物质不确定度

2.2.2.1标准储备液的不确定度u(ρ)

银标准储备液(GSB041712-2004)为国标中心提供,质量浓度为:(1000±1)μg/mL(k=3)

则银标准储备液的标准不确定度为:

u(ρ)0.333µg/mL

urel(ρ) = ρ = 1000µg/mL= 0.0333%

2.2.2.2 稀释过程引入的不确定度

稀释过程:用1mL移液器吸取1mL银标准储备液,置于100mL容量瓶(A级)中,用1%硝酸溶液定容至刻度,制成10µg/mL的银标准使用液。

则稀释因子f = f100

(1) 移液器导致的不确定度

容量允差:

根据JJG646-1990《定量、可调移液器试行检定规程》规定1mL可调移液器吸取1mL时容量允差为1.5%,容量允差包括体积校准;充满液体至滴定管刻度

的变动性(重复性),人员读数,取矩形分布:

温度带来的不确定度:假设3℃ 差异,P=0.95,体积变化为

移液器带来的合成不确定度为

相对不确定度:

(2) 容量瓶带来的不确定度

体积带来的不确定度分量:JJG646-1990《常用玻璃量器》规定,20℃时100mL容量瓶(A级)的容量允差为±0.10mL,取矩形分布,则容量瓶体积带来的不确定度:

温度带来的不确定度分量:

V = V×液体膨胀系数×T = 100×2.1×10-4 ×3 = 0.063mL

容量瓶带来的合成不确定度:

相对不确定度:

(3)稀释因子带来的相对不确定度:

由标准物质在稀释过程中带来的不确定度:

2.3最小二乘法拟合标准曲线校准产生的不确定度

2.3.1拟合过程

采用4个浓度水平的银标准溶液,用石墨炉法分别测定两次,得到相应的吸光值y,用最小二乘法进行拟合,得到直线方程和相关系数。

直线方2程:y=α+bC

式中 α――为直线截距;

b――为直线斜率,也称回归系数。

对样品测定液进行了6次测量,由直线方程求得平均质量浓度:C = 21.1ng/mL

2.3.2 由标准曲线拟合带来的标准不确定度

b :斜率;

SR :回归曲线的剩余标准差(残差的标准差);

P :待测样品的重复测定次数,P =6;

n :回归曲线的点数n=8(每个标准溶液浓度进行2次测量共8次);

:待测样品浓度的平均值;C = 21.1ng/mL

:回归曲线各点浓度的平均值;

C0j :各标准液浓度值。

其中:SR的计算:

= 0.007227ng/mL

A0j:各标准液的实际响应值(实际吸光度值)

α+ bC0j:根据回归曲线算出来的理论值

b :斜率b = 0.0166

= (2.5+10.0+20.0+30.0)×2 =15.6ng/mL

8

则由标准曲线拟合带来的不确定度:

=0.2483ng/mL

标准曲线校准带来的相对不确定度:

2.4结果的重复性带来的不确定度

在重复性条件下,对样品进行6次独立测试,测得银的

质量分数分别为:20.1,20.8,20.7,21.5,21.3,21.5µg/L,则银质量分数的算术平均值为:

单次测量的不确定度:

算术平均值的不确定度:

测量结果的相对不确定度:

2.5合成相对标准不确定度

=1.83%

合成标准不确定度:

2.6扩展不确定度

U = ku (k = 2)= 0.38 µg/L×2 =0.76 µg/L ≈ 0.8 µg/L

第5篇

对于有机物中的烷烃、烯烃、炔烃等,若按碳原子数递增排列:

烷烃 CH4 C2H6 C3H8 C4H10…

烯烃 C2H4 C3H6 C4H8 C5H10…

炔烃 C2H2 C3H4 C4H6 C5H8…

仔细观察各系列化合物中第n项和n-1项之间碳、氢个数,可发现这些排列恰好为数学中的等差数列,能找到公差并且利用其可解决一些化学问题.

一、利用公差求有机物的通式

等差数列的通项公式为an=a1+d(n-1) ,上述三类烃数列的公差均为CH2 .则依通项公式可求出烷烃通式为:an=CH4+ CH2(n-1)= CH4+CnH2n-CH2=CnH2n+2(n为正整数,n≥1) ;同理可得烯烃通式为CnH2n(n为正整数,n≥2),炔烃通式为CnH2n-2(n为正整数,n≥2).

二、利用公差确定有机物中含碳质量分数的最大值或最小值

从量的角度可以认为上述烃的各系列化合物中,第n项是由n-1项和公差(CH2)按1∶1组成的物质.因此,该系列化合物中含碳质量分数最大值或最小值等于公差(CH2)中所含碳质量分数.

在烷烃系列中,CH4中含碳质量分数最小为0.75,公差CH2中含碳质量分数为0.857,随碳原子数递增含碳质量分数逐渐增大,含碳质量分数最大值等于公差CH2中含碳质量分数为0.857.在烯烃系列中,C2H4中含碳质量分数为0.857与公差CH2中含碳质量分数为0.857相等,随碳原子数递增含碳质量分数

图1

保持不变且恒等于公差CH2中含碳质量分数为0.857.在炔烃系列中,C2H2中含碳质量分数最大为0.923,公差CH2中含碳质量分数为0.857,随碳原子数递增含碳质量分数逐渐减小,含碳质量分数最小值等于公差CH2中含碳质量分数为0.857.如图1所示.

例1 氢和氮原子间可形成与烷烃类似的化合物.试回答:

(1)写出该系列化合物的通式 .

(2)该系列物质中,其中含氮量最高的化合物氮含量百分率约为 (保留三位有效数字).

解析:根据氮与氢化合时显三价,随氮原子数递增,该系列化合物为:NH3 N2H4 N3H5 …从氮氢个数的特征可发现其为等差数列,公差为NH.由通项公式an=a1+d(n-1)=NH3+NH(n-1)=NnHn+2,即该系列化合物的通式为:NnHn+2(n为正整数,n≥1).NH3中含氮质量分数为0.824,公差NH中含氮质量分数为0.933,该系列随氮原子数递增含氮质量分数增大,含氮质量分数最大值等于公差NH中含氮质量分数为0.933.

例2 在沥青中存在一系列稠环芳烃,按如下的特点排列

(1)该系列化合物的通式为 , ,第25个分子的分子式为 .

(2)该系列化合物中,碳的质量分数最小值为 ,(填数值) ,最大值为 .

解析:上述系列也可改写为:C10H8 C16H10 C22H12…从碳氢个数可看出该系列为等差数列,公差为C6H2.由通项公式an=a1+d(n-1)=C10H8+C6H2(n-1)=C6n+4H2n+6,即该系列化合物的通式为:C6n+

4H2n+6(n为正整数,n≥1).当n=25时,由通式得分子式为:C154H56.C10H8中含碳质量分数为0.938,C6H2中含碳质量分数为0.973,该系列随碳原子数的递增含碳质量分数逐渐增大,碳的质量分数最小值等于C10H8中含碳质量分数为0.938,碳的质量分数最大值等于C6H2中含碳质量分数为0.973.

例3 目前,化学家们已合成了一系列有机物:

根据这一系列有机物的规律,试回答:

(1)写出联m苯的化学式(用m表示) .

(2)该系列有机物中,其中含碳量最高的化合物碳含量百分率约为

(保留三位有效数字).

第6篇

例:某化学兴趣小组的同学在综合实践活动中了解到,某石灰厂有一批石灰原料,其中只含有一种杂质是二氧化硅(二氧化硅不溶于水,不与盐酸反应,高温时不发生分解反应)。为了测定该石灰石的纯度,兴趣小组取用2克这种石灰石样品,用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸30g分六次加入,充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量,每次稀盐酸的用量及剩余固体的质量如图表所示。

计算:

(1)表中X值为?摇 ?摇克;

(2)所用稀盐酸中HCl的质量分数?摇 ?摇。

(3)所得溶液中溶质的质量分数?摇 ?摇。

(4)如果该石灰厂煅烧50t这种石灰石,最多可得到含杂质的生石灰多少吨?

分析:

(1)从表可知,第一次加入5克稀盐酸后剩余固体的质量为1.5克,说明5克稀盐酸反应掉0.5克的CaCO。同理,第二次加入5克稀盐酸后,只剩1.0克固体,说明又反应掉0.5克的CaCO。依此类推,第四次加入5克稀盐酸后固体剩余物应为0克,但由于含有杂质,杂质不与稀盐酸反应,也不溶于水。所以,未反应完的固体剩余物0.3克为2克样品中所含杂质的质量,故X应当为0.3克。

(2)从表中数据可知,所取的30克盐酸过量,在计算其质量分数时应取其实际参加反应的量,在第一次、第二次、第三次各加入5克的稀盐酸后HCl已全部反应完,所以可以根据第一次或第二次、第三次所用盐酸的量与CaCO反应之间的数量关系求出HCl的质量,然后求出盐酸的质量分数。

(3)要求所得溶液中溶质的质量分数,必须先求出反应后溶液中溶质的质量,此时溶质的质量应为生成的CaCl的质量,在计算质量分数时要注意不溶性杂质、气体等不能作为溶液的成分。

(4)要求50t这种石灰石煅烧可得生石灰多少吨,根据表中的数据求出石灰石样品的质量分数,然后求CO的质量,再用50t减去CO的质量即可。

解:(1)0.3克。

(2)由题可知,5克盐酸完全反应时消耗0.5克CaCO,设5克盐酸中有HCl的质量为x。

CaCO+2HCl=CaCl+CO+HO

即5g盐酸中含有HCl的质量为0.365g,所以稀盐酸的质量分数为:×100%=7.3%。

(3)设最终生成的CaCl的质量为y,生成CO的质量为z,

CaCO+2HCl= CaCl+HO+CO

CaCl的质量分数=×100%=6.1%

(4)设煅烧50t这种石灰石生成CO的质量为y。而50t这种石灰石含CaCO的质量为:

50t×=42.5t。

CaCO=CaO+CO

100 44

42.5t y

=y=18.7t

最后生成含杂质的生石灰的质量为50t-18.7t=31.3t。

答:略。

练习:

1.将29.1克由NaCl和BaCl2组成的固体混合物溶解于94.2ml的水中(水的密度为1克/ cm3),向所得溶液中滴加质量分数为14.2%的Na2SO4溶液,至恰好完全反应,所加的Na2SO4溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图1所示,计算:

(1)生成沉淀的质量是?摇?摇克。

(2)所得溶液中溶质质量分数为多少?

2.某环保小组监测到一工厂向河中排放的酸性废液中含有CuCl。为了测定废液中CuCl的质量分数,该小组取了100克废液,逐滴加入NaOH溶液至过量,测得生成Cu(OH)沉淀的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图2所示。

(1)计算废液中CuCl的质量分数;

(2)计算NaOH溶液中溶质的质量分数。

第7篇

关键词:鲤鱼;植物乳杆菌;参数优化

Optimization of Fermentation Parameters for the Production of Vacuum Packaged Carp Jerky

ZHANG Gen-sheng, SI Miao-fei, HOU Jing, ZHANG Ming-dong

(College of Food Engineering, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China)

Abstract: The fermentation of common carp fillets by Lactobacillus plantarum for producing vacuum packaged fish jerky was optimized by single-factor and L9 (34) orthogonal array design methods to obtain desired pH and sensory evaluation. The optimum fermentation parameters were determined as: 3% of inoculum amount, 2% white sugar added, 4% salt added, and fermentation at 35 ℃ for 20 h. Fermented fish products under the optimized conditions had a glossy surface, a moderate sour taste, good elasticity, good toughness and unique flavor.

Key words: fish; Lactobacillus plantarum; optimum parameters

中图分类号:TS251.51 文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2014)01-0012-05

鱼类制品具有丰富的营养和良好的风味,可为人体提供所需的蛋白质、矿物质、维生素A、B,为大多数人所喜爱 [1]。然而鱼肉干生产过程中极易产生鱼腥味,本实验采用干发酵法改善真空包装鱼肉干风味。发酵鱼制品是指在微生物酶或者微生物代谢产物的作用下,经过一系列的反应,形成具有风味独特的鱼肉制品,并且此方法能延长保藏时间[2]。目前,国内外学者研究腊鱼[3]、盐干带鱼[4]、风干武昌鱼[5]、Plaa-som[6]、Enam Ne-Setaakye[7]等鱼制品的菌相,分析发现在肉类发酵和保藏过程中关键菌种是乳酸菌[8]。用乳酸菌发酵鱼制品不仅可以降低pH值、减少腐败菌和改善鱼制品的组织结构[9],而且有助于发色,降低亚硝酸盐残留量[10],提高鱼制品的营养价值,延长产品货架期,促进良好风味的形成[11]。发酵肉制品中可以应用的乳酸菌有植物乳杆菌、干酪乳杆菌、戊糖片球菌和弯曲乳杆菌等[12-14]。植物乳杆菌是典型的兼性厌氧菌,最佳生长温度30~35 ℃,耐盐性能好,能水解各种碳水化合物[15],因此本实验采用植物乳杆菌为发酵菌种,研究真空包装鲤鱼肉干发酵最优工艺参数,以期为风干鱼制品生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

植物乳杆菌 哈尔滨商业大学实验室保存;MRS液体培养基、MRS固体培养基[16] 哈尔滨商业大学实验室自配;鲤鱼 市售;食盐 中盐黑龙江盐业集团有限公司;白砂糖 青岛惠方糖业有限公司。

1.2 仪器与设备

ZHWY-2102C型恒温培养箱 上海智城分析仪器制造有限公司;SCOUT型电子天平 梅特勒-托利多常州衡器有限公司;721E型紫外可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司;TDL-S-A型台式离心机 上海安亭科学仪器厂;HHS-12型电热恒温水浴锅 上海东星建材试验设备有限公司;SYQ-DSX-280B型高压灭菌锅 上海申安医疗器械厂。

1.3 方法

1.3.1 菌种活化

将斜面上的植物乳杆菌接种于MRS液体培养基中,35 ℃静置培养24 h,连续传代2~3次,使菌种完全活化,然后扩大培养,4 ℃冰箱中保存备用。

1.3.2 菌种生长曲线及产酸曲线的测定

将活化好的植物乳杆菌按质量分数2%接种于MRS液体培养基中,35 ℃静置培养,每隔3 h取样测定OD600 nm值和pH值。

1.3.3 菌种耐热性

将10mL活化并且培养到对数期的植物乳杆菌分别在40、60、80、100 ℃水浴条件下静置30min,用平板计数法测定其活菌数进行对比。

1.3.4 菌种耐盐性

将活化好的植物乳杆菌按质量分数2%接种于含0%、2%、4%和6% NaCl的MRS液体培养基中,35℃静置培养48 h,以MRS液体培养基进行空白对照,测定接种的MRS液体培养基的OD600 nm值,以判断菌种的存活情况。

1.3.5 菌悬液制备

将活化好的植物乳杆菌按质量分数3%接种于100mL MRS液体培养基中,35 ℃静置培养18 h。将此培养液常温4000r/min离心10min收集菌体,将收集的菌泥用生理盐水洗涤2次,再分散于100mL无菌水中制成菌悬液,放在4 ℃冰箱中保存备用,用平板计数法测定其活菌数。

1.3.6 平板菌落计数法

菌落总数测定,一般将被检样品制成几个不同的10倍递增稀释液,然后从每个稀释液中分别取出1mL置于灭菌平皿中与MRS固体培养基混合,在一定温度下,培养一定时间后(一般为48 h),记录每个平皿中形成的菌落数量,依据稀释倍数,计算出每克(或每毫升)原始样品中所含细菌菌落总数[17]。

1.3.7 发酵工艺

原料鱼肉选择切片去骨、皮加白砂糖、食盐和接种菌种密封发酵风干真空包装灭菌冷却成品

原料鱼肉选择:选择新鲜鲤鱼,将鱼鳞、鱼内脏、血污等去除后,用清水清洗。

去骨:将鱼刺及鱼骨剔除后,将鱼肉切成大约11g左右的薄鱼片。尽量确保鱼片大小一致、薄厚均匀。

加白砂糖、食盐和接种菌种:加入白砂糖、食盐和接种菌种时,要将其均匀涂抹于薄鱼片上,以保证发酵后鱼片口感一致,再将薄鱼片放入密闭容器中。由于植物乳杆菌为兼性厌氧菌,所以尽量排净空气。

灭菌:将包装及密封好的精鱼片放入高压灭菌锅中,121 ℃灭菌30min,灭菌时间不宜过短,否则会导致产品不熟及杀菌不彻底;灭菌时间也不宜过长,否则会导致产品变软和开裂,影响产品风味和口感。取出冷却后,即可食用。

1.3.8 感官评分标准[18]

由10名经培训的人员对样品鱼进行感官评分,满分为100分(表1)。

表 1 感官评分标准

Table 1 Criteria for sense evaluation of fermented fish

项目 偏好 得分 评分标准

口感 好 17~25 酸味适中

一般 8~16 酸味稍重

差 0~7 酸味过重

组织状态 好 17~25 质地柔软、有弹性

一般 8~16 质地适中、有一定的嚼劲

差 0~7 质地坚硬、嚼劲较差

色泽 好 17~25 色泽鲜亮

一般 8~16 有光泽、颜色较暗

差 0~7 无光泽、颜色灰暗

气味 好 17~25 无任何腥味、有香气、咸味适中

一般 8~16 稍有腥味、香气不明显、偏咸

差 0~7 腥味较中、无香气、很咸

1.3.9 水分测定 [19]:

参照GB 5009.3―2008《食品中水分的测定》。

1.3.10 pH值测定[20]:

参照GB/T 9695.5―2008《肉与肉制品pH测定》。

1.3.11 植物乳杆菌发酵鱼肉制品单因素试验

以感官评分和pH值为指标,采用干发酵方式进行发酵。将称取好的去骨、皮的薄鱼片放入烧杯中,基础发酵条件为发酵时间20h、菌种接种质量分数3%、发酵温度35 ℃、白砂糖添加质量分数3%、食盐添加质量分数4%,然后装袋、真空包装和灭菌,待其冷却即可食用。每次取一个变量,控制其他因素不变,分别考察发酵时间、菌种接种质量分数、发酵温度、白砂糖添加质量分数和食盐添加质量分数对发酵鱼制品感官评分和pH值的影响,以确定最佳发酵条件。各因素水平取值见表2。

表 2 单因素试验设计

Table 2 Single factor experimental design

水平 因素

发酵时间/h 菌种接种质量分数/% 发酵温度/℃ 白砂糖添加质量分数/% 食盐添加质量分数/%

1 12 1 25 1 2

2 16 2 30 2 3

3 20 3 35 3 4

4 24 4 40 4 5

5 28 5 45 5 6

1.3.12 植物乳杆菌发酵鱼肉制品正交试验

在单因素试验的基础上,选取4个因素,以感官评价为指标,对其进行L9(34)正交试验,确定最佳工艺配方。

2 结果与分析

2.1 植物乳杆菌生长曲线和产酸曲线

图 1 植物乳杆菌的生长曲线及产酸曲线

Fig.1 Growth curve and acid production curve of Lactobacillus plantarum

由图1可知,植物乳杆菌在35 ℃条件下培养,0~6 h为菌种的延滞期,该期菌体增大,代谢活跃;6~18 h为菌种的对数期,该期生长迅速,达到顶峰状态;18~45 h为菌种的稳定期,该期菌种繁殖速度渐减,死亡数逐渐增加;45~48 h菌种进入衰亡期,该期细菌形态显著改变,出现衰退型或菌体自溶,难以辨认,生理代谢活动也趋于停滞。

由产酸曲线表明,植物乳杆菌在35 ℃条件下培养,0~9 h pH值迅速下降,菌体产酸速度较快;而9 h后,pH值下降比较缓慢,菌体产酸能力逐渐下降,最终pH值基本达到3.44不变。这是因为随着时间的延长,发酵产物的积聚,菌种生长收到抑制,下降趋势逐渐变缓最终基本趋于不变。

2.2 菌种耐热性

表 3 菌种耐热性的测定结果表

Table 3 Heat resistance of Lactobacillus plantarum

温度/℃ 时间/min 活菌数/(CFU/mL)

对照组 ― 3.12×1011

40 30 3.08×1010

60 30 3.65×108

80 30 1.99×107

100 10 3.4×105

20 9×103

30 0

由表3可知,随着温度增加,菌种的活菌数逐渐下降;在100 ℃时,随着加热时间的延长,菌种的活菌数逐渐下降,直至30min时,活菌数为0。植物乳杆菌在60 ℃以上时,菌种大量死亡,说明植物乳杆菌适合做肉制品发酵剂。

2.3 菌种耐盐性

图 2 不同NaCl质量分数植物乳杆菌的OD600值

Fig.2 Salt resistance of Lactobacillus plantarum

由图2可知,随着NaCl质量分数逐渐增加,OD600值逐渐下降;当NaCl质量分数达到8%时,OD600值基本接近于0。说明植物乳杆菌能够耐受质量分数为6% NaCl溶液,植物乳杆菌可以作为肉制品发酵剂。

2.4 菌悬液的制备

用平板计数法测定出制备的菌悬液中的活菌数为1.7×108 CFU/mL,要想使植物乳杆菌成为发酵鱼制品中的主要菌种,其活菌数必须大于106 CFU/mL,才能使植物乳杆菌竞争过其他杂菌,发挥出主要菌群的优势。

2.5 植物乳杆菌发酵鱼肉制品单因素试验结果

2.5.1 发酵时间对植物乳杆菌发酵鱼肉制品的影响

图 3 发酵时间对发酵鱼制品的感官评分和pH值结果

Fig.3 Effect of fermentation time on sensory evaluation score and pH of fermented fish products

由图3可知,随着发酵时间的延长,pH值迅速下降,由最初5.21降至最终4.42,也就是说菌种在逐渐产酸。当发酵时间过短时,鱼肉变化不大,发酵鱼制品口味不佳;当发酵时间过长时,由于其过度发酵,产生异味,发酵鱼制品风味会受到影响。当发酵时间20h时,发酵鱼制品的感官评分最高,因此选择发酵时间为20 h,此时pH 4.62。

2.5.2 菌种接种质量分数对植物乳杆菌发酵鱼肉制品的影响

图 4 菌种接种质量分数对发酵鱼制品的感官评分和pH值结果

Fig.4 Effect of fermentation addition on sensory score and pH of fermented fish products

由图4可知,随着菌种接种质量分数的增加,pH值呈先迅速后缓慢的下降趋势。当菌种接种质量分数过少时,发酵不完全,发酵鱼制品口味不佳;当菌种接种质量分数过多时,由于其过度发酵,产生异味,发酵鱼制品风味会受到影响,且鱼表面颜色变暗。当菌种接种质量分数为3%时,发酵鱼制品的感官评分最高,所以选择菌种接种质量分数为3%,此时pH4.55。韩姣姣[15]研究泡菜中植物乳杆菌发酵草鱼的最佳发酵工艺条件是接种质量分数6%,所以相对于草鱼来说鲤鱼的接种质量分数较少,因此发酵鲤鱼发酵草鱼更适合工业生产,发酵鲤鱼要优于发酵草鱼。

2.5.3 发酵温度对植物乳杆菌发酵鱼肉制品的影响

图 5 发酵温度对发酵鱼制品的感官评分和pH值结果

Fig.5 Effect of fermented temperature on sensory score and pH of fermented fish products

由图5可知,随着温度的升高,pH值的下降也在不断加快。当发酵温度过低时,发酵鱼制品酸味较弱,鱼肉弹性较差,色泽暗淡,发酵不完全,发酵鱼制品口味不佳;当发酵温度过高时,发酵鱼制品酸味过重,鱼肉韧性较差,色泽灰暗,由于其过度发酵,产生异味,发酵鱼制品风味会受到影响。当发酵温度为35 ℃时,发酵鱼制品的感官评分最高,所以选择发酵温度为35 ℃,此时pH 4.51。

2.5.4 白砂糖添加质量分数对植物乳杆菌发酵鱼肉制品的影响

图 6 白砂糖添加质量分数对发酵鱼制品的感官评分和pH值结果

Fig.6 Effect of sugar addition on sensory score and pH of fermented fish products

由图6可知,在白砂糖添加质量分数为1%~4%时,pH值下降比较迅速,而当白砂糖添加质量分数为4%~5%时,pH值下降比较缓慢。当白砂糖添加质量分数过低时,发酵鱼制品酸味较弱,鱼肉弹性较差,有点光泽,发酵鱼制品口味不佳;当白砂糖添加质量分数过高时,发酵鱼制品酸味较浓,鱼肉韧性过大,色泽良好,发酵鱼制品风味会受到影响。当白砂糖添加质量分数为3%时,发酵鱼制品的感官评分最高,所以选择白砂糖添加质量分数为3%,此时pH 4.49。

2.5.5 食盐添加质量分数对植物乳杆菌发酵鱼肉制品的影响

图 7 食盐添加质量分数对发酵鱼制品的感官评分和pH值结果

Fig.7 Effect of salt addition on sensory score and pH of fermented fish products

由图7可知,随着食盐添加质量分数的增加,pH值下降速度逐渐减慢,最终pH值增高。由于食盐能降低肉的水分活度,影响微生物的渗透压,抑制其生长繁殖[21]。当食盐添加质量分数过低时,发酵鱼制品酸味过重、鱼肉弹性较好、有光泽、发酵鱼制品口味不佳;当食盐添加质量分数过高时,发酵鱼制品酸味较弱、鱼肉韧性较好、有光泽、发酵鱼制品风味会受到影响。当食盐添加质量分数为4%时,发酵鱼制品的感官评分最高,所以选择食盐添加质量分数为4%,此时pH值为4.54。

2.6 植物乳杆菌发酵鱼肉制品正交试验结果

表 4 正交试验设计及结果

Table 4 The testing program and results

试验号 A白砂糖添加

质量分数/% B食盐添加

质量分数/% C菌种接种

质量分数/% D发酵

时间/h 感官

评分

1 ―1(2) ―1(3) ―1(2) ―1(16) 74.6

2 ―1 0(4) 0(3) 0(20) 89.3

3 ―1 1(5) 1(4) 1(24) 83.1

4 0(3) ―1 0 1 91.4

5 0 0 1 ―1 77.8

6 0 1 ―1 0 70.2

7 1(4) ―1 1 0 72.5

8 1 0 ―1 1 85.2

9 1 1 0 ―1 80.3

K1 247.0 238.5 230.0 232.7

K2 239.4 252.3 261.0 232.0

K3 238.0 233.6 233.4 259.7

k1 82.33 79.50 76.67 77.57

k2 79.80 84.10 87.00 77.33

k3 79.33 77.87 77.80 86.57

R 3.00 6.23 10.33 9.24

优水平 A1 B2 C2 D3

由表4可知,各因素对感官评分影响的大小顺序为:C>D>B>A,即菌种接种质量分数影响最大,其次为发酵时间、然后是食盐添加质量分数、白砂糖添加质量分数影响最小。最佳组合为A1B2C2D3,即白砂糖添加质量分数2%、食盐添加质量分数4%、菌种接种质量分数3%、发酵时间24 h为最佳组合。这个组合并不在9次试验中,所以对其进行验证,结果显示,在最佳组合条件下,感官评分为95分,得分最高。

2.7 成品测定指标

测定用最佳工艺参数制作而成的成品,水分含量57.35%,pH4.60。得出的发酵鱼产品指标符合食品安全地方标准发酵肉制品的要求,无致病菌检出,口味独特。

3 结 论

植物乳杆菌具有很好的产酸能力,最适生长温度为35 ℃,18 h进入稳定期。通过单因素试验和正交试验得出最优工艺参数为白沙糖添加质量分数2%、盐添加质量分数4%、菌种接种质量分数3%、发酵时间24 h,将它们放入100mL鱼汤中,进行发酵,发酵结束后,将鱼汤倒出,再装袋、密封,121 ℃灭菌30min,冷却至室温即可食用。在此条件下制成的发酵鱼制品表面有光泽、酸味适中、肉质弹性好、韧性好。

参考文献:

[1] 蔡敬敬, 徐宝才. 乳酸菌发酵鱼的研制[J]. 肉类工业, 2008(11): 22-24.

[2] FERNANDEZ M. Accelerated ripening of dry fermented sausages [J]. Trends in Food Science and Technology 2001, 6(11): 202-206.

[3] 谢静, 熊善柏, 曾令彬, 等. 腊鱼加工中的乳酸菌及其特性[J]. 食品与发酵工业, 2009, 35(6): 32-36.

[4] 聂小华, 陈学云, 侯鲁娜, 等. 盐干带鱼中乳酸菌的分离鉴定及其生物学特性研究[J]. 食品工业科技, 2010, 31(11): 165-167.

[5] 邹建春, 赵俊仁, 张蓉, 等. 风干武昌鱼中微生物变化及理化性质的分析[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(28): 16024-16025.

[6] PALUDAN-MULLER C. Fermentation and microflora of plaa-som, a Thai fermented fish product prepared with different salt concentrations [J]. International Journal of Food Microbiology, 2002, 73(1): 61-70.

[7] MATILDA A, ABIODUM I S. Chemical composition and microbiological changes during spontaneous and starter culture fermentation of Enam Ne-Setaakye, a West African fermented fish-carbohydrate product[J]. European Food Research and Technology, 2002, 215(1): 8-12.

[8] BONOMO M G, RICCIARDIA, ZOTTA T, et al. Molecular and technological characterization of lactic acid bacteria from traditional fermented sausages of Basilicata region (South-em Italy)[J]. Meat Science, 2008, 80: 1238-1248.

[9] 田呈瑞, 张富新. 中式发酵香肠发酵特性的研究[J]. 陕西师范大学学报, 2001(2): 77-80.

[10] 敬思群. 优质乳酸菌的应用[J]. 中国乳业, 2002(6): 18-20.

[11] 李开雄. 乳酸菌在发酵香肠中的研究现状[J]. 肉类工业, 2002(8): 14-17.

[12] 赵丽华, 靳烨, 马长伟. 戊糖片球菌与复合发酵剂对羊肉发酵干香肠质地剖面分析和色泽的影响[J]. 食品科技, 2009, 34(10): 122-125.

[13] 王雪青, 马长伟, 方碧春. 以干酪乳杆菌和葡萄球菌为发酵剂生产干发酵香肠过程中的主要理化和微生物变化[J]. 食品与发酵工业, 1998, 24(6): 6-11.

[14] 谢爱英, 张富新, 陈颖. 发酵香肠的pH值、水分含量与水分活度(aw)的关系及其对制品贮藏性的影响[J].食品与发酵工业, 2004, 30(11): 143-146.

[15] 韩姣姣. 泡菜中植物乳杆菌的分离及发酵特性的研究[D]. 宁波: 宁波大学, 2012.

[16] 陈雪勤, 周长艳, 黄泽元, 等. 直投式复合菌剂发酵鱼加工工艺研究[J]. 武汉工业学院学报, 2012, 31(1): 14-16.

[17] 罗佳琦. 嗜酸乳杆菌微胶囊化制备方法的研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2009.

[18] LAWLESS H T, HEYMANN H. 食品感官评价原理与技术[M]. 王栋, 译.北京: 中国轻工业出版社, 2001.

[19] 中华人民共和国卫生部. GB 5009.3―2010 食品中水分的测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2010.

第8篇

摘要:

植硅体封存的有机碳(phytolith-occludedorganiccarbon,PhytOC)已被证明在生物地球化学碳硅循环中具有重要的作用。为了解绿竹Dendrocalamopsisoldhami生态系统中植硅体碳的分布与积累特征,于2014年12月在中心产区浙江省苍南县利用标准地调查方法,采集了不同年龄(1~3年生)、不同器官(叶、枝、秆)、凋落物和土壤样品,分析了硅、植硅体、植硅体碳质量分数。结果表明:绿竹地上部分硅、植硅体、植硅体碳质量分数大小表现均表现为凋落物>叶>枝>秆,其中植硅体碳的质量分数分别为4.28,3.16,0.28,0.04g•kg-1,植硅体碳总积累量为22.64kg•hm-2,大小顺序为叶(13.22kg•hm-2)>凋落物(5.74kg•hm-2)>枝(2.71kg•hm-2)>秆(0.96kg•hm-2);林地土壤硅、植硅体、植硅体碳质量分数均随着土层厚度的增加而呈降低的趋势,0~100cm土壤中植硅体碳储量为1302.60kg•hm-2。绿竹植株体内植硅体质量分数与硅、植硅体碳质量分数之间的相关性达极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)水平,土壤植硅体碳质量分数与总有机碳质量分数之间也具有极显著(P<0.01)相关性。

关键词:

森林生态学;绿竹;植硅体;植硅体碳;分布特征

森林是陆地生态系统的主体,全球通过森林固定的二氧化碳达700×109t•a-1[1],同时有高达2.4g•m-2的碳经凋落物分解后以有机质的形式进入土壤[2],土壤有机碳总量相当于植物碳库的3倍[3-4]。由于土地利用方式的不确定性以及碳存储机制的复杂性和不断变化的环境条件,绝大部分进入土壤的有机碳都不能够长期稳定存在[5]。3a后,当初以有机质的形式进入土壤的碳将有80%以上再次回到大气中[6]。植硅体碳是一种在植硅体形成过程中被无定型二氧化硅包裹着的稳定型有机碳,随着植物体的凋落、腐烂而进入土壤中[7],由于受到外层具有高度抗风化能力的硅的保护,能长期(数千年至万年)封存于土壤中,被称为陆地土壤长期固碳的重要机制之一[8]。已有研究表明:竹林植硅体碳平均封存量远远高于黍Panicummiliaceum,草原,湿地植物,水稻Oryzasativa及小麦Triticumaestivum[9-13]。绿竹Dendrocalam-opsisoldhami属竹亚科Bambusoideae丛生竹种,主要分布于浙江、福建、台湾,面积达2.0×104hm2,是优良的笋材两用竹种[14-15]。前人对竹林植硅体碳的研究主要集中于通过叶片估测竹林的植硅体碳汇能力[16-17],很少涉及枝、秆、凋落物、土壤等整个生态系统。本研究以绿竹群落为对象,对其地上部分叶、枝、秆、凋落物及土壤植硅体碳的测定,以揭示了绿竹林植硅体碳的分布与积累规律,为竹林植硅体碳汇研究与管理提供参考。

1材料与方法

1.1实验地概况实验地位于浙江省温州市苍南县,是绿竹的中心产区,中心地理位置27°30′N,120°23′E,属中亚热带海洋性季风气候区,年平均气温为18.0℃,年均降水量1670.1mm,无霜期208.0d。海拔为150~200m,土壤为发育于凝灰岩的红壤土类,土壤基本理化性质如表1所示。经营的主要措施是4-5月施肥[m(氮肥)∶m(磷肥)∶m(钾肥)=15∶15∶15,0.75t•hm-2],秋季砍去4年生老竹,林分密度1.3万株•hm-2,平均胸径5.0cm,平均株高7.7m。

1.2试验设计与样品采集2014年12月,根据当地森林经营档案并在全面踏查的基础上,分别在后珜村、池头村、望鹤村和南山边村选择林分类型、组成、结构、生长状况和立地条件等具有代表性的绿竹林分4块,各建立面积为20m×20m的标准地,调查并采集样品。对每块标准地内的竹子按不同年龄进行每株检尺,计算出不同年龄竹子的平均胸径,选取与平均胸径一致的竹子作为标准株,砍伐不同年龄标准株各1株,并测量其株高。将不同标准株分叶、枝、秆,野外称出各器官鲜质量。枝、秆分上、中、下3个部位取样组成混合样品,并各取500~1000g(准确称量)于样品袋中,带回实验室分析[18]。竹林地上部分生物量按林分中标准株生物量和各林分株数计算[19]。在每个标准样地四角及中心处位置分别选择1m×1m的样方5个,采集凋落物,混合后称量,取样500~1000g(准确称量)于样品袋中。在标准地中选择有代表性地块3个,挖取土壤剖面,分别取0~10,10~30,30~60和60~100cm土层土壤样品,分别混合3个剖面中不同土层样品作为该标准地不同土层的混合样1000g于样品袋中,同时采集不同土层容重样。

1.3分析方法

1.3.1植物样品的分析将野外采集的植物样品用去离子水洗净后,在105℃下杀青20min,再在70~80℃下烘至恒量。将所有烘干后样品,用高速粉碎机磨细后,装袋保存备用。植硅体的提取采用微波消解法[20],之后用0.8000mol•L-1的重铬酸钾溶液对植硅体进行检验,确保表面有机物质完全被去除,提取后的植硅体于65℃的烘箱中烘干48h,称量。植硅体碳的测定采用碱溶分光光度法[21],在样品测定的同时加入土壤标准样(GBW07405)及植物标准样(GBW07602)对测定的准确性进行检验,每个样品重复3次。

1.3.2土壤样品的分析土壤总硅的测定采用偏硼酸锂熔融-比色法[22],土壤植硅体的提取先采用微波消解法,再用比重为2.35,1.60g•cm-3的溴化锌重液除去残余的土壤及杂质[23]。土壤植硅体碳测定的方法与植物相同。土壤总有机碳采用重铬酸钾-硫酸外加热法;pH值用酸度计法[m(水)∶m(土)=2.5∶1.0][24]。1.4数据分析数据处理使用SPSS18.0系统进行统计分析,用Duncan新复极差法比较不同数据组间的差异,显著性水平设定为α=0.05。

2结果与分析

2.1绿竹地上部硅、植硅体、植硅体中有机碳和植硅体碳含量从表2可知:绿竹各部分中的硅质量分数大小为凋落物(76.92g•kg-1)>叶(62.23g•kg-1)>枝(26.07g•kg-1)>秆(5.57g•kg-1),植硅体的质量分数的大小顺序也是凋落物(188.34g•kg-1)>叶(156.21g•kg-1)>枝(61.80g•kg-1)>秆(5.22g•kg-1),它们之间的差异均达到显著。硅和植硅体的质量分数在不同年龄叶、枝中的差异不大,而秆中则以1年生为最低,而2年生达最高。植硅体中有机碳质量分数大小总体变化趋势为:秆(11.08%)>枝(2.88%)>凋落物(2.00%)>叶(1.96%),其中秆显著高于其他3个部分。植硅体碳质量分数大小表现为凋落物(4.28g•kg-1)>叶(3.16g•kg-1)>枝(0.28g•kg-1)>秆(0.04g•kg-1),其中凋落物、叶片中植硅体碳质量分数与枝、秆之间的差异达显著(P<0.05)水平(表2)。绿竹林地上部植硅体碳总储量为22.64kg•hm-2,大小顺序为叶(13.22kg•hm-2)>凋落物(5.74kg•hm-2)>枝(2.71kg•hm-2)>秆(0.96kg•hm-2),植硅体碳主要储存于叶片中(表2)。

2.2土壤中硅、植硅体、植硅体中有机碳和植硅体碳质量分数随着土层深度的增加,绿竹林地土壤硅质量分数逐渐减少(427.32~446.35g•kg-1),但它们之间的差异并不显著;土壤中植硅体质量分数也随之降低,其中0~10cm土层中植硅体质量分数最高,显著高于其他土层,其他土层之间没有显著性(P>0.05)差异(表3)。随着土层深度的增加,植硅体中有机碳质量分数随之增加,其中0~10cm土层植硅体中有机碳质量分数显著(P<0.05)低于30~100cm土层;而植硅体碳质量分数则呈现降低的趋势,0~10cm土层中植硅体碳质量分数最高(0.18g•kg-1),显著(P<0.05)高于30~100cm土层(表3)。植硅体碳占总有机碳的比例为0.89%~1.19%,在不同土层间不具有显著性差异(P>0.05);绿竹林0~100cm土壤中植硅体碳储量为1302.60kg•hm-2,在土壤剖面中的分布比较均匀(表3)。

3讨论

3.1绿竹不同器官及凋落物中硅及植硅体的分布植硅体是在植物细胞内形成的一种无定型硅包碳颗粒,主要形成于富集能力较强的禾本科Gramineae植物体内[25-27],由于植硅体的形成受到蒸腾作用的影响[28],所以在植物的不同器官内植硅体的含量会有明显的差异。芦苇Phragmitescommunis不同器官中植硅体的分布趋势为叶>鞘>根>茎,并且植硅体的分布趋势与植物体中硅的分布具有高度的一致性[12]。本研究对绿竹叶、枝、秆及地面现存凋落物中硅及植硅体的质量分数进行分析,发现绿竹不同器官中硅及植硅体的分布同样具有高度的一致性,两者之间的相关性达极显著水平(R2=0.96,P<0.01,图1)。绿竹不同器官硅及植硅体的质量分数均呈现出叶>枝>秆,且具有显著的差异性(P<0.05,表2)。由于绿竹主要生长于中国南方水热条件较好的区域,且植株高大,蒸腾作用强烈,而蒸腾作用主要发生在叶片表面[29],进而增加了绿竹叶片中硅及植硅体的积累。绿竹经营过程中,每年砍伐老竹留新竹,地面现存凋落物为每年叶片凋落积累的所形成,凋落物中硅及植硅体的质量分数远高于新鲜叶片中的质量分数,两者之间存在显著差异性(P<0.05,表2)。这有可能是由于叶片凋落在地面以后受到腐蚀及分解作用[12],大部分的有机物质会在短时间内被土壤中的小型动物及微生物的消耗。在这一过程中,植硅体由于具有很强的抗腐蚀能力而保存了下来[9],导致凋落物中植硅体的含量不断升高。

3.2绿竹生态系统植硅体碳的产生与影响因素植物在吸收硅产生植硅体的过程中,有一小部分有机物质被封存于植硅体内。由于植硅体较强的抗分解能力[30],在植物体死亡、腐烂、降解之后,这部分有机物质最终可以很稳定地保存于土壤和沉积物中[9]。因此,植物产生的植硅体及其封存有机碳在全球碳硅生物地球化学循环中具有重要的作用[12]。绿竹叶片中较高的植硅体质量分数,直接导致植硅体碳质量分数远高于枝和秆,并且具有显著的差异性(P<0.05,表2)。植物体中植硅体碳的质量分数不仅与植硅体之间存在关系,也受到植硅体中有机碳质量分数的影响[27]。进一步对植硅体碳和植硅体及植硅体中有机碳的质量分数之间进行相关分析发现,植硅体碳质量分数与植硅体质量分数之间具有显著相关关系(R2=0.62,P<0.05,图2),而与植硅体中有机碳含量之间无显著相关关系(R2=0.2,P>0.05,图3),说明植物体内植硅体碳含量的高低主要受植硅体含量高低的控制。由于植硅体碳主要存在于植物的叶片中[31],很多研究在涉及到植物生态系统植硅体碳储量估算时均对枝、秆做忽略处理[32-33]。本研究结果表明:枝、秆中植硅体碳储量是叶片储量的27.80%,虽然枝、秆中的植硅体质量分数较低,但却有巨大的生物量。因此今后对植硅体碳汇估算时,需增加对植物枝、秆中的植硅体碳的监测。

3.3绿竹生态系统土壤中植硅体碳的积累及影响因素已有研究表明:地球表面植被植硅体碳库是植物碳库重要的一部分[2],包括竹林、草原、湿地植物等五大植硅体碳库。无论植硅体碳形成于哪种地表植被中,随着植物体的死亡、降解等过程最终都将回归于土壤中[26]。土壤中大部分的植硅体均由植物凋落物降解沉淀而来,未完全降解的有机物质包裹着植硅体最初沉积在土壤表面(0~10cm)。与前人研究结果相同[12],绿竹林地表层土壤植硅体及植硅体碳的质量分数远高于其他土层,差异达显著水平(P<0.05,表3)。土壤中植硅体分布变化与自然界中碳硅自然归还有关,因为土壤中的植硅体均来自于植物体,在植硅体进入土壤的同时必定会伴随着一部分有机物质一同进入土壤[12],这就使得土壤总有机碳的质量分数与植硅体碳质量分数之间具有很好的相关性(R2=0.80,P<0.01,图4)。同时随着土壤剖面深度的增加,土壤总有机碳质量分数出现了明显的减少,但植硅体碳占总有机碳的比例明显增加,说明在土壤总有机碳降解的过程中,由于受到植硅体碳的保护,植硅体碳仍能够保持稳定地积累于土壤中[27]。由于绿竹林为笋材两用竹竹林,植硅体碳的归还仅通过叶片凋落物及根鞭的形式进行,而叶片中植硅体碳储量仅为13.22kg•hm-2,假如每年绿竹生长的叶片全部凋落降解、归还于土壤中,那么在不受外界环境因素影响、不发生植硅体迁移的情况下,土壤中植硅体碳的积累通量也是很小的。

4结论

第9篇

例1、已知由Na2S,Na2SO3,Na2SO4三种物质组成的混合物中,硫元素的质量分数为a%,求氧元素的质量分数?

【解析】:已知Na2S,Na2SO3,Na2SO4三种物质的化学式可知,三种物质无论以何种比例混合,混合物中钠原子与硫原子的个数之比皆为2:1,即钠与硫的物质的量关系是一定的,则混合物中钠元素与硫元素的质量之比为:

【变形题】:已知NaHS、NaHSO3、MgSO4组成的混合物中,其中硫元素的质量分数为a%,求氧元素的质量分数。

【解析】:由钠原子与氢原子的相对原子质量之和与镁原子的相对原子质量(即24)相等,因此可将该组混合物看成是由MgS,MgSO3,MgSO4组成的混合物,因此混合物无论以何种比例混合镁原子与硫原子的个数之比皆为1:1,即镁与硫的物质的量关系是一定的,则利用上述方法求得混合物中镁元素的质量分数,进而求得氧元素的质量分数。

例2:在一组由甲醛、乙醛、乙酸组成的混合物中,已知氢元素的质量分数为a%,则氧元素的质量分数为多少?

【解析】:由甲醛、乙醛、乙酸的化学式分别为CH2O,C2H4O,C2H4O2,可知三种有机物无论以何种比例混合,我们只需关注混合物中碳原子和氢原子的个数之比皆为1:2,即碳原子与氢原子的物质的量关系是一定的,因此,混合物中:

【变形题】:在室温下,测得由甲醛、乙醛、丙醇组成的混合物中氢元素的质量分数为9.8%,则该混合物的平均相对分子质量为多少?

【解析】:利用甲醛、乙醛、丙醇的化学式分别为CH2O,C2H4O,C3H6O,利用例2的方法可求得该组混合物中氧元素的质量分数为31.4%,又因为每个组分中各分子中均只含有一个氧原子,所以 ,即该组混合物的平均相对分子量约为51.

例3:在由C2H2,C6H6,C2H4O组成的混合物中,已知氧元素的质量分数为8%,则混合物中碳元素的质量分数为多少?

【解析】:由于C2H2和C6H6两种物质的实验式相同,面对于C2H4O可以拆分为C2H2・H2O的形式,因此,进行适当的拆分组合可将该混合物组分看成由C2H2与H2O组成的混合体系。由于氧元素只存在水中,而碳元素则只存在于C2H2组分中,所以:由 ,则 ,进而可以求出碳的质量分数为84%。

【变形题】:有机化合物X、Y分子式不同,它们只含C、H、O元素中的两种或三种,若将X、Y不论何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时耗氧气量和生成水的物质的量也不变。则X、Y可能是( )

A C2H4、C2H6O B C2H2、C6H6

C CH2O、C6H6O D CH4、C2H4O2

【解析】:解答本题,可以将烃的含氧衍生物“拆分”为烃与水的组合形式,而一定物质的量的有机物耗氧量取决于烃的部分,而生成水的量取决于组合形式中水的部分。不难看出D选项中,CH4与C2H4O2可视为由CH4与C2 ・2H2O组合形式,一定物质的量的CH4与C2耗氧量相同,而生成H2O的量两者相等。故选D。

例4:将甲苯(C7H8)和甘油 (C3H5(OH)3)以一定比例混合,测得混合物中含碳元素的质量分数为51.3%,那么氧元素的质量分数是多少?

【解析】:由甲苯和甘油的化学式分别为C7H8和C3H8O3二者经过比较可见其相对分子质量均为92,又因为二者分子式中氢原子数相同,因此,无论以何种比例混合,混合物中氢元素的质量分数是一定的,即

,所以

例5:下列各组中的两种有机物,无论以何种比例混合,只要混合物总质量不变,完全燃烧时生成的水的质量也不变的是 ( )

A CH2O、C2H4O2 B C8H10、C4H10 C C2H4、C2H4O D C8H8、C4H8

【解析】:本题中确定总质量一定,在完全燃烧后产生的水的质量取决于氢元素的总质量,即要求所给选项中两种物质中的氢元素的质量分数相同,不难看出该题选项A正确。

可见,化学计算题中将具有相似的计算方法归纳整理,让学生触类旁通,达到举一反三的效果,更好的对有机化学计算技巧达到掌握的效果。

练习:

1.葡萄糖和淀粉的混合物中氢元素的质量分数为6.5%,则混合物中氧元素的质量分数为( )

A 12.0% B 39.0% C 45.5% D 52.0%

2. 下列各组混合物中,无论两种物质以何种比例混合,只要总质量一定,经完全燃烧后,产生的CO2质量不变的是( )

A 乙烯和苯 B 乙醇和乙酸 C 甲醛和葡萄糖 D丙烯和丙烷

3. 今有乙酸和乙酸乙酯的混合物,测得其中含碳元素的质量分数为x,则混合物中氧元素的质量分数为 ( )

A 7/6X B 1-7/6X C 1-6/7X D无法计算

4. 等质量的下列烃充分完全燃烧后,耗氧量最多的是( )

A C2H6 B C3H8 C C4H10 D C5H12

5.取一定质量的下列各组物质混合,无论以何种比例混合,其充分燃烧后一定能得到相同质量的二氧化碳和水的是( )

A C2H2、C6H6 B CH4、C3H8 C C3H6、C3H8 D C2H4、C4H8

6.下列各组物质,每组物质各取1mol在足量氧气中燃烧,两者耗氧量不相同的是 ( )

A 乙烯和乙醇 B 乙炔和乙醛 C 乙烷和乙酸甲酯 D 乙醇和乙酸

7.常压和100oC条件下,把乙醇汽化成为蒸汽,然后和乙烯以任意比例混合,混合气体的体积为V L.将其完全燃烧,需消耗相同条件下的氧气的体积是 ( )

第10篇

主要实验步骤如下:①按图组装仪器,并检验装置的气密性;②将ag试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液;③称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到bg;④从分液漏斗滴入6mol/L的硫酸,直到不再产生气体为止;⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到cg;⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U型管的质量基本不变,为dg。

请填空和回答问题:

(1)步骤⑤的目的是 ;

(2)步骤⑦的目的是 ;

(3)试样中纯碱的质量分数的计算式为 ;

(4)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数,请简述一种不同的实验方法。

常见错解:(1)把反应产生的CO2全部赶出 (2)多次实验确保数据准确 (3) (4)用

盘天平称量ag试样加适量蒸馏水溶解,向溶液中慢慢滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止,过滤,得CaCO3沉淀bg。计算可得试样中纯碱的质量分数为。

名师精析:本题是定量实验与实验设计相结合的综合性实验题,解答时应从以下几个方面入手:

1. 实验目的:测定某含有NaCl杂质的纯碱试样中纯碱的质量分数。

2. 实验原理:H2SO4+Na2CO3Na2SO4+CO2 +H2O,通过测定CO2的质量,进而求Na2CO3的质量分数。

3. 存在问题:要准确测定CO2的质量,有三个不利因素,一是最后有部分CO2不能进入U型管,导致测定结果偏低;二是生成的CO2中含有水蒸气,若进入U型管,会导致测定结果偏高;三是空气中的CO2和水蒸气也可能进入U型管,使测定结果偏高。解决方法:针对以上问题,设计以下解决方法:(1)用空气把反应生成的CO2赶进U型管,但空气中的CO2必须净化除去,所以在前面加了一个盛有NaOH溶液的洗气瓶,用来吸收空气中的CO2;(2)制出的CO2中含有水蒸气,不能让其进入U型管,所以在U型管前加了一个盛有浓硫酸的洗气瓶,用来干燥生成的CO2;(3)在U型管的后面加一个盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的CO2和水蒸气进入U型管。

4. 实验设计:本题最后一问要求设计一种不同的实验方法测定试样中纯碱的质量分数,是一道开放性问题,答案并不唯一,只要设计合理,即可得分。可从两个方面思考:一是要测定试样中纯碱的质量分数,只要能测出一定质量的试样中纯碱的质量即可,可以将试样溶解,加入CaCl2、Ca(NO3)2、Ca(OH)2等,将Na2CO3转化为CaCO3沉淀,通过测定沉淀的质量求出Na2CO3的质量,再求出纯碱的质量分数;二是要测定试样中纯碱的质量分数,只要能测出一定质量的试样中所含杂质NaCl的质量即可,可以将试样溶解,加入稀硝酸至不再产生气体,再加入AgNO3溶液,将NaCl转化为AgCl沉淀,通过测定沉淀的质量求出NaCl的质量,再求出纯碱的质量分数。

正确答案:(略)

这道实验题隐藏了多个易错点。研究表明,高考出题者最喜欢在易错易混知识点处设陷阱。同学们要识破易错易混考点,规避陷阱赢取高分,不妨借鉴《求学・高考易错题破解》中的指导。《求学・高考易错题破解》是一套包揽语、数、英、政、史、地、物、化、生九大学科的系列增刊。这套增刊围绕“错题”二字,从解读命题形势、总结考纲要点、整理知识清单、分析高考典题、归纳考生错因、突破专题训练等多个角度切入,步步为营,各个击破,帮助考生识破考题陷阱、力避常见错因、掌握正确方法,从而让考生真正从错题中受益,把分数提上一个更高的台阶。

第11篇

一、每月份考评分数

1、10月份:本月按30分值进行测算,具体为:根据本月累计开工项目数,按每开工1个项目所得分值进行评分。

2、11月份:本月按26分值进行测算,具体为:根据本月累计开工项目数,按每开工1个项目所得分值进行评分。

3、12月份:本月按22分值进行测算,具体为:根据本月累计开工项目数,按每开工1个项目所得分值进行评分。

二、年底扣分

1、开工率扣分:根据各乡镇(区)年终未开工项目数,按每1个未开工项目所扣分值(按30分÷项目数,见附表)进行评分,该项目最高扣分10分。

2、工程质量安全问题扣分:在县级以上(含县级)单位或部门组织的校安工程质量安全检查或县校安办质量安全巡查组组织的校安工程质量巡查中发现工程有质量安全问题的,每次扣2分。该项目按正式的质量安全检查通报计算。

三、奖励分数

1、--年的项目在9月份开工的,每开工1个项目奖励1分。以基础开挖计算开工。

2、年的项目在10月份开工的,每开工1个项目奖励1分。以基础开挖计算开工。

3、校安办布置工作任务完成情况奖励:各乡镇(区)校安办完成县校安办布置的工作任务(含进度报表和材料等),按3分值进行奖励。能保质保量完成的得分3分;完成80%以上的(含80%,指有20%以下属不准时上报或完成质量偏低,下同)得2分;完成80%以下的得1分。评分依据:按照各乡镇上报的时间,是否符合时间和质量要求进行评分。该项目从本考评细则制定时间开始计算。

4、领导重视程度奖励:各乡镇(区)主要领导主持召开校安工程会议或亲自下工地指导工作,解决实际问题等活动,每次奖励0.1分,每月最高得分1分。评分依据:根据各乡镇(区)的会议记录、相片、报道等内容确定,每月5日之前报校安办核实上个月的得分。该项目从本考评细则制定时间开始计算。

如果到12月底开工率达不到100%的,上述第1--4点的奖励分数按实际开工率予以折扣,即:奖励分数等于第1--4点奖励分数的和乘于开工率。

四、年度绩效考评分数的计算

第12篇

一、关系式法

关系式法主要应用于物质之间存在内在等量,通过分析找出等量,既直观明了又计算方便。

例1.某农田通过科学分析,需施120kg的尿素\[CO(NH2)2\]来补充氮元素,如改用NH4HCO3,至少需要多少kg?

解析:农田需要氮元素的质量是一定的,所以只需尿素和碳酸氢铵含有相同质量的氮元素即可。通过化学式的比较,不难找出CO(NH2)2~~2N~~2NH4HCO3。

设需要NH4HCO3的质量为x。

CO(NH2)2~~2N~~2NH4HCO3

602×79

120kgx

60[]120kg[SX)]=[SX(]158[]x[SX)]

x=316kg

答:如改用NH4HCO3,至少需要316kg。

例2.生产等质量的H2,用Mg、Al、Zn、Fe分别与足量的酸反应,求消耗四种金属的质量关系。

解析:如果依据化学方程式计算会非常繁琐,而依据金属的化合价与置换出氢原子的个数的关系,既简略又方便。

找关系找等量找质量

需要四种金属的质量关系为:Al

例3.已知某硝酸铵样品,测得氮元素的质量分数为31.5%(杂质不含氮),求该样品中硝酸铵的纯度。(即硝酸铵的质量分数)

解析:氮元素存在于硝酸铵中,氮元素和硝酸铵有固定的质量关系。知道了氮元素在样品中的质量分数,就可以求硝酸铵在样品中的质量分数。

设硝酸铵在该样品中的纯度为x。

NH4NO3----2N

8028

x31.5%

80[]x[SX)]=[SX(]28[]31.5%[SX)]

x=90%

答:硝酸铵在样品中的质量分数为90%。

二、变形法

变形法是将某些化学式进行适当的变形,保持各元素原有的量的关系不变,从而方便讨论分析的一种方法。

例4.在FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeS四种化合物中,铁元素的质量分数由大到小的顺序是。

解析:在FeO、Fe2O3、Fe3O4三种物质中都含有铁元素和氧元素,而FeS不含氧元素。由于硫的相对原子质量是氧的相对原子质量的2倍,所以可以将FeS转化为FeO2。将铁的原子个数定为1,又变形为FeO、FeO3/2、FeO4/3、FeO2,所以得出等量的铁结合氧元素的质量比为:1∶3/2∶4/3∶2=6∶9∶8∶12。

铁元素的质量分数由大到小的顺序为:FeO>Fe3O4>Fe2O3>FeS。

三、守恒法

守恒法是利用化学变化前后元素的质量守恒巧解计算题的一种方法。

例5.将一定质量的铁和铜的混合物放入盐酸中,充分反应后过滤、洗涤、干燥后,将滤渣在空气中灼烧,称量,与原混合物的质量相等,求原混合物中铁的质量分数。

解析:铁和铜的混合物放入盐酸中,铜不参加反应。铜滤出后又被灼烧生成氧化铜,此时的质量和原混合物的质量相等,所以氧化铜中氧元素的质量分数即是原混合物中铁元素的质量分数。

Fe%=O%=O/CuO×100%=16/80×100%=20%。

例6.某铁的合金10g,在空气中充分煅烧后,将生成的气体通入足量澄清的石灰水中,得到白色沉淀1g,则该铁的合金是生铁还是钢?

解析:铁合金中的碳与氧气反应后生成了CO2,CO2与Ca(OH)2反应生成了CaCO3。

在整个转化过程中,碳的质量不变。所以CaCO3中碳的质量即为铁合金中碳的质量。

m(C)=1g×[SX(]C[]CaCO3[SX)]=1g×[SX(]12[]100[SX)]=0.12g

w%=[SX(]0.12g[]10g[SX)]×100%=1.2%

答:该铁的合金为钢。