时间：2023-06-15 17:26:33
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篇化学中的数量级，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。
1 估算物理题的特点
1.1 结果不是精确值，而是一个范围
估算题的结果往往在一定范围内都算正确，但要求逻辑推理严密，答案合情合理，估算的数量级要准。结果的不确定性主要是采用不同的方法造成不同层次的误差或精度，也可能题目本身具有不确定性，误差大的原因可能是模型粗糙、方法简单。
1.2 已知条件往往“不全”，需要寻找突破口
估算题一般都有隐含条件，需要学生利用物理量的典型值及物理常数去估算，或者根据生活经验取数量级框架中的合理值得出估算结果。
1.3 贴近生活联系实际，脱离常规解题模式
估算题往往脱离课堂教学的解题模式，需要学生联系生活、生产、科学技术的实际建立解决问题的思路。因此，需要学生的知识面宽，分析问题能力强，独立思考，对问题进行简化，建立一定的物理模型，经发散、联想，并运用恰当的物理规律和方法进行解答。
2 解答估算物理题的方法探讨
培养和提高解答估算物理题的能力，需要长期努力获得物理知识和积累实践经验。笔者在教学实践中注重估算物理题解答方法的总结，在查阅资料和总结自我经验的基础上，笔者提出几种解题思路，以供大家参考。
2.1 通过数量级估计，忽略次要因素
例1 欲测电阻R的阻值。现有几个标准电阻，一个电池和一个未经标定的电流计，连成如图1所示的电路。第一次与电流计并联的电阻r为50.00Ω，电流计示数为3．9格；第二次r改为100．00Ω，电流计示数为5．2格；第三次r改为10．00Ω，同时将待测电阻R换成一个20．00kΩ的标准电阻，结果电流计示数为7．8格。已知电流的示数与所通的电流成正比，求电阻R的阻值。(第五届全国中学生物理竞赛试题)
分析 本题的关键是由第三次测量结果寻找突破口，通过数量级估算，进行合理的简化处理。第三次测量时并联电阻r减小，通过电流计的电流Ig反而增大，可见取代R的20．00kΩ的电阻一定比R小，即R＞20．00Ω；又因三次测量均有r≤100Ω，所以电流计内阻Ig和电阻r同R相比可以忽略不计(至少差200倍)，再忽略电池内阻，本题便可求解。
2.2 根据实际情况，取合理值进行估算
例2 一只普通家用白炽灯正常发光时，通过它的电流强度约为 ________(C)
A.2×102A
B.2×10A
C.2×10-1A
D.2×10-2A
分析 本题是一道只要求进行数量级估算的选择题，是生活中一个常见的实际问题，考查学生对生活常识的认识，以及简单的估算能力，引导学生把所学的物理知识和身边的实际问题相结合。
2.3 建立物理模型进行估算
把生活中的原型正确地转化为物理模型或数学模型，常常是求解应用物理问题的关键。
例3 据报道，1980年一架美国战斗机在威克夫地区上空与一只秃鹰相撞，飞机坠毁。试估算秃鹰对飞机的冲击力。
分析 本题无任何数据，甚至连相撞时飞机和秃鹰的运动方向也不知，难度比较大，不过我们应该意识到，本题只要求估算数量级。由机的速度远远大于秃鹰的速度，假设二者发生正碰，建立完全非弹性碰撞模型，由动量守恒定律即可求解得冲击力的数量级为10。
2.4 利用跨学科知识，进行估算
例4 如果一个体重为70千克的男人，每分钟用掉1升空气中的氧，他的代谢率有多高?
分析 由生物学原理知道，人体代谢需要的能量是通过由食物转化出来的葡萄糖同呼吸进来的氧气发生化学作用而产生的。取每摩尔空气为22．4升，其中氧气的体积约占20％，则由每摩尔氧由弱键转化为强健后释放能量与消耗的氧的总量的比值估算他的代谢率为2．2J/kg。
2.5 运用数学近似公式进行估算
例5 一块平行玻璃砖折射率n=1．5，将它平放在书本上，如果玻璃砖的厚度为15mm，那么通过玻璃砖看到的字比原来看到的字大约近了多少?
分析 通过玻璃砖看到的字应该是书本上的字通过玻璃砖所成的虚像，光路图如图2所示，在α、β很小的情况下，近似地认为虚像在物的正上方，利用三角函数关系和数学公式近似处理，可求解得
数量级估算本无固定的模式和程序，估算能力需要在物理学习和实际应用中逐步培养起来。解答这类题除了掌握一些估测估算的基本技能和技巧之外，还需建立整体意识和应用意识，从整体上建立起物理学知识结构和特征量数量级这两个物理框架，把各个领域的物理知识连成一体，多记住一些有用的数据。在实际生活中，随时练习对各种事物做粗略的数量级估计，有意识地加深对物理现象的实感，提高对物理问题的估算能力。由于实际应用中现实问题的复杂性，解答估算物理问题往往是比较困难的，但只要我们在平时的教学实践和生活中多注意、多留心、多积累，掌握此类题目的特点，找到解题的关键和突破口，估算物理问题也会迎韧而解。
参考文献：
［1］于克明．中学物理新思维［M］．山东教育出版社．2002年出版．
［2］陈立华．历届全国初中物理竞赛试题(分类全解)［M］．农村读物出版社．2004年出版．
[关键词]广角激光光散射 动态光散射 静态光散射
中图分类号：Q26 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0391-01
光散射仪是研究高分子和胶体的有力工具，包括动态和静态两个部分。静态光散射中，得到高聚物的重均分子量、回转半径等;动态光散射中，求得扩散系数和流体力学半径等;将静态与动态有机的结合，得到高分子的聚集与分散、吸附与解析以及高分子链的伸展与蜷缩等形态特征。
1、广角激光光散射仪
BI-200SM广角激光光散射仪是一种研究级的光散射仪器，以动态和静态光散射两种理论为基础，能给出多方面的信息。以动态光散射原理为基础，进行动力学特性研究，测量粒度及其分布、扩散系数、体系聚集与生长、扩散波谱、规则样品的形貌分析等。以静态光散射为理论基础，进行高聚物特性研究。测量分子量、均方根回转半径、第二维里系数、聚合物分子在溶液中的形状等。由于仪器的角度是连续变化的，研究范围比普通的固定角度的静态光散射仪更广，可以根据样品和体系的特殊性进行角度的调整与设定。
将静态和动态光散射有机地结合在一起，研究高聚物以及胶体粒子在溶液中的许多涉及质量和流体力学体积变化的过程，如聚集与分散、结晶与溶解、吸附与解吸、高分子链的伸展与蜷缩等过程。此外还可用于聚合反应动力学研究、聚合物缔合、团聚现象等[1]。
1.1 广角激光光散射仪的测量原理
一束光通过介质时，在入射光方向以外的各个方向也能观察到光强的现象称为光散射现象。光波的电场振动频率很高，约为1015/s数量级，而原子核的质量大，无法跟着电场进行振动，这样被迫振动的电子就成为二次波源，向各个方向发射电磁波，也就是散射光。因此，散射光是二次发射光波。介质的散射光强应是各个散射质点的散射光波幅的加和。光散射法研究高聚物的溶液性质时，溶液浓度比较稀，分子间距离较大，一般情况下不产生分子之间的散射光的外干涉。若从分子中某一部分发出的散射光与从同一分子的另一部分发出的散射光相互干涉，称为内干涉。假若溶质分子尺寸比光波波长小得多时（即≤1/20λ，λ是光波在介质里的波长），溶质分子之间的距离比较大，各个散射质点所产生的散射光波是不相干的;假如溶质分子的尺寸与入射光在介质里的波长处于同一个数量级时，那末同一溶质分子内各散射质点所产生的散射光波就有相互干涉，这种内干涉现象是研究大分子尺寸的基础[2]。
1.2 动态光散射
动态光散射又称为准弹性光散射，主要原理为：聚合物高分子在溶液中进行布朗运动，入射光通过高分子链时发生散射，散射光产生多普勒位移，通过测定散射光频率与入射光频率之差，得到高分子布朗运动产生的平移扩散系数和旋转扩散系数，扩散系数有浓度依赖和分子量依赖性，从而获得分子尺寸。
采用动态光散射方法，可以研究不同浓度、不同矿化度聚合物溶液中水动力学半径的变化规律。将高分子线团看作一个直径为Dh的等效圆球，即假设高分子链团为微球模型。微球主体是一个结构独立但相对松散的线团，这个线团在布朗运动中还会带走一部分溶剂，微球中含有n个高分子链相互缠结在一起，密度比较大，周围是溶剂化双电子层，这个线团及周围水化双电层的尺寸即为高分子水动力学尺寸[3]。
1.3 静态光散射
如果将溶液中的聚合物分子看作一个个各向同性的粒子，以一定频率的入射光照射这些粒子，它们不吸收入射光能量，而仅作为二次波源向各个方向发射与入射光频率相同的球面散射光，这种没有频率位移（即无能量变化）的散射称为弹性光散射，也常称为静态光散射。
在静态光散射情况下，通常用瑞利比来表征一个体系的散射能力和角度依赖性。对于同一台激光光散射仪，通过已知瑞利比的溶剂（如苯）在某一角度（通常为90°）对仪器进行校正后，再利用低聚物在不同角度散射光强度相同的原理，对仪器不同角度检测器信号进行校正后得到的检测器电信号即为聚合物溶液散射光强大小，因而可测出聚合物溶液的瑞利比。
通过静态光散射测量可以Rg，聚合物均方根旋转半径，即链质量中心至各个链段距离平方的平均值的平方根（nm）。大分子的散射强度不仅与重均分子量和样品溶液浓度有关，还与散射角和分子半径有关，即有角度依赖性。
2 广角激光光散射仪的应用
光散射是光在电场中接触到微粒，微粒的分子转化为偶极子，在光波电场的振动下，偶极子向各个方向振动，发出与入射光振动频率相同诱导波，这种诱导波就是散射光;散射光在应用广泛，根据胶体体系中光散射理论，光散射可用于判断溶胶还是分子液体，照相补光，利用共振光散射法做DNA的定量分析，基于光散射流式细胞仪的广泛应用，瑞利光散射光谱法研究牛血红蛋白与镝（Ⅲ）的相互作用等，复杂结构光散射的射线跟踪方法及其应用[4]。
2.1 聚合物分子量的测定
单独利用静态光散射仪可以测定聚合物重均分子量，但通常将其与GPC仪联机使用，可方便地测定聚合物的数均分子量、重均分子量、Z均分子量和分子量分布指数，而不依赖任何假设条件和校正曲线。由于仪器的不断改进，目前光散射仪重均分子量测定下限的降低，使得低聚物准确测定成为可能。
激光光散射法测定分子量具有其独特的优点。与GPC相比，该法不需要对分子形状进行假定，也不需要标样校准，测定结果为真实分子量;与MS相比，其准确度虽逊于MS，但该法简便快速，对样品没有特殊要求，且花费较低。当然，上述各种测定聚合物分子的仪器方法，均有其各自特点和适用范围，彼此之间应是互补的。
2.2 Rg与分子形状研究
激光光散射法给出的分子均方根旋转半径Rg是研究聚合物分子结构的重要参数。对高分子来说，不同形状的分子，如球形、棒形及无规线团等，其Rg有明显的数量级差异。研究者给出Rg与分子量及分子形状表征参数（如球形分子半径、棒状分子长度、柔形线团分子均方根旋转半径等）之间的相关计算模型，粗略地说，球形分子的Rg很小，无规线团的Rg大几倍，而棒状分子的Rg则大百倍。由此可见，Rg与高聚物分子形状直接相关，并可以相互推算。
2.3 聚合物支化比测定
通常以支化点密度或两相邻支化点之间链的平均分子量来表征聚合物支化程度，称为支化度。利用聚合物的支化度及其分布对其物理化学性质影响较大，支化度通常可用支化比进行表征。支化比的定义为支化聚合物的均方根旋转半径与同样分子量线性聚合物的均方根旋转半径之比。
分子尺寸和质量均可由激光散射仪测定，当激光散射仪与GPC联用时，只要线性聚合物与支化聚合物流出体积有重叠，即可直接测定支化比。当聚合物的支化程度越大，其支化比越小。
3 结论
广角激光光散射的应用，极为广泛，其角度是连续变化的，因此研究范围比普通的固定角度的静态光散射仪更广。此外，光散射现象明显，效果显著，随着科学技术的不断进步，光散射技术应用将有更为广阔的前景。
参考文献
[1] 黄志萍.激光光散射仪及应用.现代仪器，2006.6：49-53.
[2] 左榘编著.激光光散射原理及在聚合物科学中的应用.河南科学技术出版社，1994.
[3] 杨其，郑泉，李光宪，毛益民，黄亚江.光散射在高分子溶液和聚集态研究中的应用.化学研究与应用，2003.8，15（4）：443-446.
[4] 吴奇，高均.现代激光光散射―一种研究聚合物和胶体的有力工具.海外聚合物科学的新进展， 化学工业出版社，1997.
关键词：HPLC；高效液相色谱仪
注射用炎琥宁主要是应用在病毒性的肺炎、病毒性的呼吸道感染的病人临床治疗上，其主要是由穿心莲的提取物进行脱水、蜡化以及成盐制作而成的药品，其中含有的可特异性兴奋垂体-肾上腺皮质功能可以实现对于患者早期毛细血管通透性的增高，有效地抑制患者体外的病毒活性，在目前的临床治疗中，通常是应用紫外分光光度的方法对于注射用炎琥宁含量进行测定的，但是其测定精度较差，并且测定的方式较为繁琐，所以已经开始不能使用现代社会的发展需求。本文主要是采用了HPLC法对于注射用炎琥宁的含量进行了测定，以验证其测量准确度以及有效性。
1 仪器与试剂
1.1 试验仪器。在本文的注射用炎琥宁含量测定过程中，主要应用的试验仪器有两种，分别是1260型的安捷伦高效液相色谱仪以及XSE105型的梅特勒电子分析天平。在试验中主要应用的就是此两种仪器，并没有涉及其他试验仪器。
1.2 应用试剂介绍。色谱甲醇（天津永大化学试剂有限公司）、磷酸二氢钾（分析纯，天津光复科技发展有限公司），脱水穿心莲内酯琥珀酸半酯对照品（中国食品药品研究检定院，批号：111598-201009），含量：99.5%。注射用炎琥宁批号：150307、150309、150311，规格：200mg，安徽宏业药业有限公司提供。
2 实验方法与结果
2.1 色谱条件。色谱柱：AgilentZorbaxSB-C18（5μm250mm×4.6mm）；流动相：0.05%磷酸二氢钾（pH2.5）：甲醇（350：650）；检测波长：251nm；进样量：10μL；流速：1.0mL・min-1。
2.2 检测波长的选择。以流动相为空白，以含量测定项下的脱水穿心莲内酯琥珀酸半酯对照品溶液为试样进行光谱扫描，测得脱水穿心莲内酯琥珀酸半酯在250.5nm处有最大吸收，确定为251nm。
2.3 测定方法。①对照品溶液的制备：取经过减压干燥12h的脱水穿心莲内酯琥珀酸半酯对照品适量，精密称定20mg，置100mL容量瓶中，用流动相溶解，制成1mL中含0.2mg的溶液。②样品溶液的制备：精密称取注射用炎琥宁（约相当于炎琥宁114mg）至50mL容量瓶中，加流动相适量使溶解并稀释至刻度，摇匀，再精密量取5mL至50mL容量瓶中，加流动相至刻度，摇匀，即得。③空白溶液的制备：按样品溶液的制备方法制备空白溶液。
2.4 线性关系的考察。取经过减压干燥12h的脱水穿心莲内酯琥珀酸半酯对照品适量，精密称定，制成浓度分别为20.1828、40.3656、100.914、201.828、241.582、305.8μg・mL-1的溶液，按10μL分别进样，以峰面积为横坐标，浓度为纵坐标进行线性回归，得回归方程：Y=0.08856X+0.3814，相关系数R为0.99999（见表1）。
2.5 精密度试验。取对照溶液按上述色谱条件连续进样6次，从色谱分析得出该方法的精密度良好。
2.6 重复性试验。取注射用炎琥宁一批（批号：150307，规格：200mg），制备6份样品溶液，经色谱分析，得出本品的重复性良好。
2.7 稳定性试验。取注射用炎琥宁一批（批号：150307，规格：200mg），配制成溶液，分别在0、0.5、1、2、4、6h后进样分析，得出样品溶液在6h内稳定无改变。
2.8 回收率试验。取已知含量为0.258mg・mL-1的样品（进行重复性试验的样品1）为基液，加入对照品，做加样样品回收率试验，得出上述方法测定注射用炎琥宁含量的准确度是可靠的。（见表2）。
2.9 实验结果分析。（1）检测波长的选择。鉴于炎琥宁是从植物中提取精制而得，且杂质结构与主成分结构类似，在UV图谱中吸收情况接近或类似，通过结合紫外分光光度计记录的紫外吸收曲线图，最终确定最大吸收波长为251nm。（2）流动相的选择。最终实验选择了0.05%磷酸二氢钾（pH2.5）：甲醇（350：650）为流动相，其主成分峰的峰形较好，与杂峰的分离度能达到要求，且基线平稳，噪音和漂移极小。
3 讨论
HPLC法又被称之为高效液相色谱法、高分离度液相色谱法，其主要是应用了液体的流动相特性，属于色谱法的一个重要的分支部分，在应用HPLC法进行注射用炎琥宁含量测定的时候，主要是应用了高压输液系统特定，对于注射用炎琥宁不同极性的单一溶剂、缓冲液等流动性的组成成分进行固定相色谱柱的填装，这样就可以保证注射用炎琥宁中各成分的有效分离，保证其在各成分分离之后，应用检测仪器进行仔细的检查和确定，实现对于炎琥宁含量的分析和测定。
应用HPLC法进行注射用炎琥宁的含量测定时候其主要特点有以下四种：（1）HPLC法测定的速度较快。对于炎琥宁载液以及分析的速度极快，可以有效地减少含量测定的时间，相较于传统的色谱含量检测法，更加实用且高效。对于注射用炎琥宁进行测定的时候，对于一个样品进行测定的时候，基本可以在十五到三十分钟之内测定完成，在试验中，对于所有试样测定结束的时间约为五分钟，效率极高。（2）测定压力较高。在对于注射用炎琥宁进行测定的时候，由于测定的流动性均为液体，所以在其流经色谱柱的回收，会受到较大的阻力，所以想要保证不同成分可以准确填充至不同色谱柱，就要尽可能的对于载液进行加压，以保证其可以快速通过色谱柱。（3）灵敏度较高。在进行含量测定的时候，由于实验的样品进样的数量级为10-3数量级的，而且其紫外检测器的精度可以达到0.01ng，所以检测灵敏度极高。（4）应用范围较广。应用HPLC法进行测量的方式，不仅仅适用于注射用的炎琥宁含量测定，对于其他的有机化合物测定也十分有效，其对于大分子、高沸点以及热稳定性的化合物分析占据很有利的优势。
近些年，HPLC法已经被广泛的应用在药品的研制开发过程中，其是医学中药品检验、临床测定等药品质量控制的主要技术手段。并且应用HPLC法进行药品含量的测定，可以很好地消除药物中的附加剂等杂质，有效地减少干扰因素的存在，保证测定的质量。应用HPLC法对于注射用炎琥宁含量进行测定之后，可以发现胡普宁的保留时间约为6.6分钟，并且朱峰较为对称，可以很好的保证使用效果。测定方法较为简单便捷，适用于炎琥宁的测定以及生产质量控制。
参考文献
[1]景恒翠，王国生，于阳.高效液相法测定注射用炎琥宁的含量[J].亚太传统医药，2010.
化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验能引起学生浓厚的兴趣和强烈的求知欲.采用微型实验教学，力求每个学生有一套实验仪器，自己动手操作，为教学提供了很大的方便.所谓微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术.虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一，但其效果却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的.
一、微型化学实验的一些优势
1.减少开支，适合普及.由于微型化学实验是以尽量少的试样或试剂获取尽可能多的化学信息，实验试剂用量较常规实验试剂用量降低1～3个数量级，这就大大降低了实验试剂用量，节约了经费.微型化学实验由于药品用量减少，反应时间相应缩短，再加上微型实验仪器在设计时力求简单，装拆清洗比常规仪器省时，所以微型化学实验耗时相对少.从目前有关统计资料看，采用微型化学实验进行教学，操作和反应时间可节约1/4～1/2.使整个实验操作大为简化，时间缩短.如试剂的称量、仪器的拆装和清洗等都较常规方法省力省时.这样有利于学生接触更多的反应类型，便于学生加深课堂所授知识的理解，并有了更多的动手机会.实践证明，微型实验的经费约为常规实验经费的十分之一.由于微型实验节省试剂用量，我国广大农村中学就可以解决由于缺少实验经费而只能采取口授实验的问题，从而提高实验教学质量.
2.环境污染小，实验安全性大.微型化学实验主要特点是试剂用量少，仪器微型化，因此反应产生的废气、废液、废弃物的量就少，从而大幅度减少了化学实验对整个周围环境的污染.由于实验药品的用量减少，使得实验室储存的易燃、易爆、剧的总量明显减少，从而有利于实验药品库的储存安全.微型实验使操作的危险性和实验对环境污染等的危害性大为降低，不仅使学生可以在较安全的环境中进行实验，而且能够使环境污染和实验设施损耗等问题得到很好的解决，其社会效益是显著而长远的.
3.深化教学改革，提高教学质量.化学是一门以实验为基础的学科，在教学中，是否能亲自动手做实验很关键.开展微型化学实验使一些试剂昂贵或由于安全原因过去难以在常规实验里进行的实验，现在可以通过微型实验在学生中进行.通过教师边讲，学生边做、边观察、边思考可以增加学生感性认识，加深对理论课的理解与记忆，从而提高了教学质量，深化了教学改革.
二、微型化学实验在化学教学中的作用
1.微型实验能激发学生学习兴趣，调动他们的学习积极性.上课时我们常常发现：当教师带着实验药品和仪器走进教室，学生都很兴奋，力求很快观看到实验现象.演示时如果坐在教室后面的学生看不清，他们会站起来，甚至跑到讲台跟前，伸着脖子看，这样即使现象清楚，但不便于每个学生观察，且影响课堂纪律，如果利用微型实验教学，补充一些课本上没有规定的实验，现象明显，学生观察仔细，可以激发他们的学习兴趣，巩固深化化学知识.例如，讲到氢氧化钠固体溶于水放热时，可以让每个学生动手将水直接加到放有一小块氢氧化钠的表面器皿上，可以直接摸摸表面器皿的底下，可感觉到一定的热度，这样，学生很感兴趣，印象深刻.
2.有利于学生的动手实验能力.化学课中的演示实验在整个化学实验中占了很大的比例，将演示实验改为学生用微型仪器操作后，增加了每个学生的实验机会，改变过去那种“一人做、大家看”的局面；使学生由过去被动“等待”和“接受式“的学习方式，变为“主动”和“探索式”的学习方式.凡是微型实验能操作的演示实验都放手让学生去做，可培养学生的科学实验能力.
3.发展学生的思维能力.通过观察得到的是感性认识，要使其上升到理性认识，还要借助于思维.通过思维活动，把观察的结果上升到理性认识，揭示事物的内在因果关系和本质特征.由于微型试验仪器精美小巧，尤其是学生自己做的仪器，使学生产生了强烈的求知欲.学生一看到仪器就迫不及待地想操作，使学生的思维活跃起来.许多学生课前主动预习，课上认真听讲，按照试验步骤操作，通过自己动手做实验，观察现象，在教师的指导下积极讨论、解释现象、证实结论.如，在“氯气与水反应”的演示实验中，教师结合学生观察的现象启发学生思考：为什么滴有氯水的蓝色石蕊试纸中间变白外圈变红？再引导学生思考“变白”说明氯水中有能使有色物质褪色的物质，H2O和HCl 均无漂白作用，那么是Cl2与水反应后其生成物有漂白性？怎样用实验证明？学生积极开动脑筋提出各种方法，然后由教师总结归纳，给出一套封闭式微型装置进行实验，最后得出结论.
4.有利于培养学生创新精神.实施以培养学生创新精神和实践能力为核心的素质教育已成为我校教育的主旋律，促成学生自主发展是实施素质教育的根本.《化学课程标准》指出：高中化学课程是在九年义务教育的基础上，以进一步提高学生的科学素养为宗旨，激发学生学习化学的兴趣，尊重和促进学生的个性发展，帮助学生获得未来发展所需的化学知识、技能和方法，提高学生的科学探究能力.
[江西省德兴市铜矿中学 （341400）]
关键词 中学生物实验 定量分析 呼吸速率
中图分类号 G633.91
文献标识码 B
在上海二期课改中，高中生命科学教材中关于呼吸作用的知识点，仅在课程起始要求以酵母呼吸作用的演示实验对呼吸作用的概念进行引入，而在整章节中没有设置有关测定生物呼吸作用的学生实验。因此，本次实验考虑在呼吸作用的章节中加入用定量分析法测定动物呼吸速率的学生实验，选取贴近学生生活的小型哺乳动物大鼠作为实验材料，兼顾化学课程中的化学定量分析法以及物理课程的气压与气体体积的知识点。
目的是希望可以用定量分析实验替代中学实验中极为常见的定性实验，贯彻综合理科的教学发展目标，并通过本次实验，更好地培养学生的科学素养和研究精神，树立中学生独立思考、严谨踏实的科学精神。
1 实验材料与仪器
1.1 实验材料
Ba(OH)2，墨滴，大鼠，乙醚，凡士林。
1.2 实验仪器
广口瓶，烘箱，分析天平称量，网兜，玻璃直管，烧杯，玻璃弯管，漏斗，滤纸，铁架台。
2 研究方法及原理
2.1 呼吸作用
动物在O2充足的情况下进行有氧呼吸作用，通常简称呼吸作用，吸收O2释放CO2，分解有机物产生供生命体生长所需的能量。
有氧呼吸作用反应式为C6H12O6+6O2＝＝＝6CO2+6H2O，吸收O2与放出CO2之比为1：1。
2.2 化学定量分析法
本次实验利用Ba(OH)2吸收密封容器内大鼠呼吸作用所产生的CO2，生成白色的BaCO3沉淀。反应式为：Ba(OH)2+CO2====BaCO3+H2O。反应特点为反应迅速，且因为BaCO3不溶于水，表现为白色沉淀，反应平衡始终向沉淀产生方向移动，本反应的产物不含气体，所以不影响实验中小鼠呼吸作用对气体的消耗和产生，可以用来定量计算呼吸速率。
BaCO3生成的摩尔数即为小鼠呼吸作用产生CO2的摩尔数，且呼吸作用吸收O2与放出CO2之比为1：1，即1mo102产生1toolBaCO3。
2.3 小液滴法测量气体变化量
用水平玻璃直管连接两个装有气体的装置(图1)，当一侧气压改变时，小液滴在无外界阻力条件下向气压小的一侧移动，直至使两边的气压达到平衡，平衡状态下小液滴静止不动。
在本次实验中，大鼠的呼吸作用使密闭容器内的O2不断被消耗，生成的CO2被Ba(OH)2溶液吸收，体系中气体体积减少，压强减小，小于小液滴另一端的外界大气压强，使玻璃水平直管中的小液滴向容器方向移动，且理论上小液滴移动的体积应为呼吸作用消耗的O2体积。
3 实验步骤
(1)配制过饱和Ba(OH)2溶液，过滤，取150mL倒入广口瓶。
(2)在玻璃直管内封入一段黑色墨水，搭建实验装置，并将玻璃直管放置水平。
(3)密封实验装置，在接口处涂以凡士林保证整个装置的气密性，开始计时，观察小液滴是否移动，验证气密性。若移动，则继续实验；若不发生移动，则停止计时，重新密封再次验证。
(4)15min后，记录液滴移动距离，并将广口瓶内溶液过滤，滤纸放于60℃烘箱内干燥。
(5)待滤纸完全干后，刮取滤纸上的白色沉淀，用分析天平称量，记录数据。
(6)洗净实验器材。
(7)取大鼠一只，并称量体重。
(8)将大鼠用乙醚麻醉，装入底部用铁网支撑的网兜内，放入广口瓶，固定网兜，使底部不接触溶液液面，重复上述试验步骤。
(9)将两次实验中Ba(OH)2滤液置于不同烧杯内，放置一段时间，有沉淀产生说明Ba(OH)2未反应完，干燥所得的沉淀未超过测量范围，可以进行定量计算。
4 结果与分析
4.1 大鼠呼吸速率的计算及分析(表1)
从表1可以看出，实验组BaCO3的生成量远大于空白对照组，且差值在一个数量级左右。分析空白对照组也有BaCO3生成的原因是空气本身含有约为0.9％的CO2。将实验组的BaCO3生成量减去空白对照组的，即为大鼠呼吸速率的耗氧量。
计算两次平行实验大鼠的呼吸速率可以发现，两次实验定量计算出的大鼠呼吸速率数据比较接近，分别为0.30mL／(g・h)及0.36mid(g・h)，说明了本次实验的实验方法所产生的实验结果差异较小，具有一定的稳定性及可重复性。
4.2 小液滴移动距离描述
在实验进行前期，玻璃水平直管内的小液滴向广口瓶方向移动，且随大鼠呼吸频率做节律性移动，每次移动距离基本相同。但在实验进行后期则基本保持静止。而两组空白组中小液滴几乎没有发生可见的移动现象。两次实验皆是。
用小液滴法测量气体变化量，并未做到定量计算，但是却可以明显的看到呼吸作用所导致的气体减少，让整个实验现象更加明显。
5 讨论
理论而言大鼠呼吸速率(以耗氧量计)为0.68～1.10mL／(g・h)。而本次实验中得出的大鼠呼吸速率(以耗氧量计)为0.30～0.36mL／g／h，分析实验组数据与理论上大鼠的呼吸速率相比偏小的原因可能为：其一，大鼠用乙醚麻醉处理之后使其呼吸作用减弱，呼吸速率降低；其二，可能是将容器中液体倒出过滤时由于沉淀并未完全洗干净而造成的误差；其三，干燥后将粘在滤纸上的沉淀刮下时造成的损耗也可能导致实验结果偏小。
在用小液滴法测量气体变化量时观察发现：水平玻璃直管内的小液滴向广口瓶方向呈节律性移动，且每次移动距离基本相同。通过观察可以发现这种节律性的移动与大鼠呼吸频率一致。而在实验后期小液滴基本保持静止的原因可能为气密性问题，或是容器中氧气大量减少而产生的。
本次实验的实验仪器多可动手制作，中学的学科交叉较多，可以从不同的实验室取材，有利于更好地完成实验。比如实验中用自制塑料盖加以凡士林密封，如果用橡皮塞代替气密性会更好；玻璃直管用中学物理实验用到的u型管代替，通过气压来计算气体体积变化，以更好地建立生物学与物理学之间的联系；小鼠所在的“笼中笼”，用烫了洞的塑料瓶代替，或是较密的铁丝笼代替都可以使实验过程更简便。提倡中学教师因地制宜，选择生活中的材料，也可以让学生动脑，也不失为对于学生观察生活，独立解决问题的一个锻炼。
关键词：自优化；数据挖掘；C-RAN架构网络；基带资源池
Abstract：In this paper， we propose a self-optimization method based on data mining. With this method， mass data can be processed and laws can be found for self-optimization. We analyze call service prediction and show that using data mining to predict services is more accurate than using statistical methods to predict services. We present data mining technology that can be used for network prediction in a C-RAN architecture.
Key words：self-optimization； data mining； C-RAN networks； baseband resource pool
自组织（Self-organizing）一词来自于物理学中，指的是这样的一类物理现象：系统无需外界指令，而能自行组织，自行创生，自行演化。根据物理学家的研究成果，系统演化的动力是系统中各个个体之间通过竞争，使得个体与个体存在协同性，从而使系统表现出一个或几个趋势。也就是说，是系统中的不同个体之间的相互作用，形成了整体的一种规律的表现[1]。
在文献[2]中，Christian Prehofer和Christian Bettstetter首先将自组织的概念引入到通信网络中，通过通信网络中的个体感知网络中可以感知的环境，并且对环境进行自适应的调整，以这种网络中单个实体的行为来实现网络的整体优化。在该文献中还阐述了自组织网络应该具有自配置、自优化和自愈合3个功能，其后，学术界多从这3个方面开展自组织网络的研究。
网络自优化问题显然是自组织网络中的一个重要的方面，是指网络设备在网络的运行过程中，自适应地调整自身的参数或者相关的资源管理策略，以达到提高网络性能的目的。自优化技术对于节省优化人员工作，降低网络的运营维护成本具有重要的意义。
目前已经有网络的自优化方法的相关研究，比如在文献[3]中已经指出，自组织网络中的自优化内容可以是容量、无线网络的覆盖优化，并且给出了无线网络中容量与小区覆盖的自组织优化流程。它包括3个步骤：容量和覆盖问题检测、做出参数调整决策、调整决策的执行。其中容量和覆盖问题检测是检测网络状态，而参数调整决策则是通过一定的算法来对参数调整方案进行求解，调整决策执行包括功率发射参数、小区重选优先级以及天线下倾角以及天线俯仰角等参数的优化；在文献[3]中还指出了自组织移动健壮优化，包括切换管理与负载均衡的优化，指出从接入策略的角度可以实现快速移动、慢速移动用户的区别对待，从而使得网络资源利用更加优化。
上述提出的这些自组织优化具很高的价值，然而在演进型基站（eNodeB）中，单纯地通过一个小区中的数据来进行优化显然是不足的。比如，针对移动用户的覆盖与容量自组织优化，不仅需要邻居小区列表，而且需要邻居小区的覆盖情况信息；再比如切换与负载问题中，单纯地从一个小区的信息来进行优化，显然不能够对终端的移动性进行预测，小区之间的负载均衡也会因此而性能不够理想，这就需要不同小区之间信息的相互交互，但是这样就会增加网络开销。
1 数据挖掘技术相关背景
1.1 数据挖掘技术
最近这些年来，随着科学技术和信息技术的发展，人们所接触到的信息量种类越来越多，信息量越来越大。而这些海量的信息中虽然蕴含着我们所想知道的一些知识，但是需要对这些数据进行处理，将所需要的知识挖掘出来，这就是数据挖掘的产生背景与目的。
数据挖掘是通过仔细分析大量数据来揭示其中有意义的新关系新趋势的过程，从大量的数据中提取其中人们所关心的一些潜在的信息知识的过程。该研究领域是一门将人工智能、数据库技术、统计学、机器学习和模式识别等多个领域相互融合的技术，自20世纪80年代产生以来受到多个学科的研究人员关注。
数据挖掘的主要任务是发现隐藏在数据中的模式，从而发现这些模式中的一些内在的规律和趋势。这些数据可能是不完全的、有噪声的、模糊的，但是一定是大量的数据。数据挖掘的流程和方法如图1所示[4]。
图1中数据挖掘可以分为3个阶段：数据预处理、数据挖掘、知识存储。数据预处理是指将原始的数据处理成为便于挖掘的数据等操作；数据挖掘是指从预处理的数据中发现其中的内在联系和特征，形成知识；知识存储是将挖掘出来的知识进行存储以便于利用，具体的相关内容请查阅数据挖掘的专业文献。
目前，数据挖掘技术通过一段时间的发展取得了一定的成果，在分类预测模型方法上面，已经有诸如决策树方法、神经网络方法、规则归纳方法、支持向量机方法、贝叶斯方法、回归分析方法、K-最近邻方法、组合学习方法等。这表明数据挖掘技术已发展到了一定的水平，对大规模数据处理和预测已经具有了较好的基础。
1.2 C-RAN架构及其特点
在文献[4]中提出了一种新型的绿色节能无线接入网架构——C-RAN架构，并且中国也启动了针对该架构的国家科技重大专项，目前中国多家大型的移动通信企业，如中兴通讯、华为、大唐都投入到该项目的研发中。无线接入网（RAN）架构网络结构如图2所示[5]。
在该网络架构下，基带资源池以云计算的模式对多个小区进行资源管理，从而可以较大地降低运营成本。由于网络状态信息较为集中，在提高网络智能化等方面具有很好的优势。
在C-RAN架构下的无线接入网络具有如下特点：
（1）数据量庞大
在C-RAN架构下，很显然一个基带资源池是需要处理一个较大区域网络基带资源业务，而这个区域的所有小区的基带资源都存储在这个基带资源池中，这些数据的量与所覆盖的小区数量是大致呈线性增长的。如果用最优化的方法进行分析处理，则计算量会随着数据量的增加而呈现快速增加，这对于实现来说带来了很大的困难。
（2）数据更加丰富
由于在网络中会采用虚拟基站集群处理一个较大区域的网络业务，与单一小区分别处理和数据存储相比较，其中所蕴含的信息更加丰富，比如由于运动所引起的移动终端切换，在原服务小区可以对目标小区的资源优化提供相应的信息，从而使得目标小区能够更好地进行资源优化管理。正是由于这种构架下处理和存储网络的多个小区的网络状态数据，所蕴含的有用的信息资源更加丰富，为实现多个小区之间相互协调的自适应优化提供了可能。
（3）小区间的数据不再需要交互
由于C-RAN架构下虚拟基站集群处理和存储的是各个小区的数据，采用的云计算的模式来进行处理的，换句话说其中的数据包含了多个小区的数据，因此在多个小区相互协调优化的过程中，不需要小区之间频繁的相互更新网络状态数据信息。自组织的目的是通过小区对周围环境（临近小区）的监测来调整自身策略，从而实现网络优化，而这就需要小区不断监测与查询周围小区的网络状态。在C-RAN架构网络中，因为所有的数据都存储在虚拟基站集群当中，因此不需要通过小区之间相互通信就能感知网络情况，可以节约大量的资源。
2 C-RAN架构下的自优化
2.1 C-RAN架构下的自适应网络优化
在C-RAN架构下，因为数据都集中在虚拟基站集群部分，因此数据挖掘也针对虚拟基站集群中所存储的数据进行挖掘。其结构示意图如图3所示。
图3中数据预处理是指对所记录的网络状态的数据、历史数据等进行一个处理，是把原来不是数值化表示的参数进行数值化描述，并且对所有的参数都进行一定的映射，这样做的目的是避免参数之间存在数量级别上的过大差距，避免在挖掘过程中出现某些参数被其他数量级过大的参数吞掉而不起作用。
数据挖掘过程就是指根据数据挖掘的相关方法，将这些数据的特征发现出来，以数学的形式表达参数之间的内在关系。
知识库是将通过数据挖掘出来的参数特征集中存储。使后续网络自适应优化能直接使用。
自适应的网络优化是指通过对网络状态参数的监控，通过已经观测到的某些参数，根据知识库中的参数特征知识来进行网络状态预测，并且根据预测结果来进行网络的优化和资源调度。利用上述方法可以实现网络的实时的、自适应的网络优化。
2.2 C-RAN构架下网络状态感知与
预测
为了验证数据挖掘方法对数据中知识挖掘的感知与预测的准确性，我们对某城市中若干个小区的业务进行了分析验证。这些数据中，每条记录包含话务时间、接通方式、通话类型（局间/局内）、建立延迟、指配请求时延、指配完成时延等11个参数进行数据挖掘。挖掘方法采用的是运用K-means聚类算法进行聚类方法，通过对数据分类从而实现数据特征提取，并根据所得到的数据特征知识对另外的通话时间长度进行预测。由于C-RAN架构网络还没有建立，不能使用真正的C-RAN架构下的无线网络数据进行验证，而是采用了若干个相邻小区的业务进行分析验证。由于条件限制，所采用的小区数量较少，所采用的记录也严重存在数量不足，只对3 000多条记录进行了挖掘，而且暂时没有实现自适应地挖掘与预测。实现过程概括如下：
（1）首先数据进行归一化处理，将数据规约到0与1，消除不同属性之间的不同量纲对结果产生的影响。
（2）根据K≤ n 的结论可以确定K值的范围，得出归一化后的数据通过上述K-means优化算法保证代价函数在此范围内取值最小，计算出最优K值。
（3）根据所得K值，运用K-means聚类算法分出K类，同时概括各类的特征。
（4）根据各类的特征对数据进行预测，对于抑制某些参数而尚不知道通话时间参量的数据，根据已知的参数，按照数据挖掘出的各个类的特征进行归类，利用所属类的特征来对该业务的通话时间进行预测。预测结果如图4所示。
图4中横坐标指的是我们用于数据挖掘的记录数量，纵坐标是对一些业务的通话长度进行预测的平均误差，其中聚类精度指的是以统计的方式得到的预测平均误差情况，统计精度指的是以数据挖掘方式得到的误差情况。从图中可以看出对于多个小区联合的数据挖掘预测方法所产生的误差，明显低于用统计的方法得到的预测误差，这表明数据挖掘对网络的业务预测比统计预测方法更加准确。这说明利用数据挖掘是进行业务特征的预测是比较准确的。
同时图中也存在着一些平均误差的波动情况，这是由于用来进行数据挖掘的业务记录数量较小造成的。
另外一方面，由于此次分析验证采用的业务量数据太少，不能对网络中终端的切换性能、负载均衡等方面的预测与优化进行性能分析。
3 结束语
网络的自组织技术中自优化技术是其中的关键技术之一，针对C-RAN架构的无线通信网络特点进行分析，得出在C-RAN架构的无线网络下，由于采用的是云计算分析模式，其中存储着多个小区的网络状态信息，数据量非常巨大，而且其中也蕴含着表征小区内部、小区之间相互联系的一些知识信息。针对这个特点，提出在C-RAN网络架构下将自优化问题与数据挖掘技术相结合，利用数据挖掘技术对海量数据进行挖掘，找出表示其中内在规律的知识，网络利用这些知识进行自适应优化。本文仅仅是对网络中的通信业务时长进行了分析，而在实际的C-RAN架构网络中，在虚拟基站集群的模式下，网络状态数据更加庞大、更加复杂，对基带信号等进行数据挖掘将更加复杂，也可能会有更有意义的知识被挖掘出来。
然而目前的殊绝挖掘虽然具有较为完备的技术，但是这些技术在C-RAN构架无线网络下进行应用，仍然是需要进一步研究的关键技术之一；另外一方面，C-RAN构架无线网络的状态数据是动态变化的，如何实现动态的自适应的挖掘，以及如何对所挖掘的知识进行应用也是很有意义的研究内容。
参考文献
[1] 哈肯 H. 协同学， 引论： 物理学、化学和生物学中的非平衡相变和自组织 [M]. 徐锡申， 陈式刚， 陈雅深， 等， 译. 北京： 原子能出版社， 1984.
[2] PREHOFER C， BETTSTETTER C. Self-organization in communication networks： Principles and design paradigms [J]. Communications Magazine， 2005，43（7）：78-85.
[3] 张军， 张平. IMT_Advanced系统中的自组织网络技术 [J]. 中兴通讯技术， 2011，17（5）：1-4.
[4] 朱明. 数据挖掘 [M]. 合肥：中国科学技术大学出版社， 2002.
[5] 王晓云， 黄宇红， 崔春风， 等. C-RAN：面向绿色的未来无线接入网演进 [J]. 中国通信， 2010（3）：107-112.
收稿日期：2012-11-05
作者简介
关键词：等离子体技术 化学合成
将气体加热到摄氏几千度以上就形成等离子体。等离子体是宇宙中物质存在的一种状态，也称物质第四态。它是由完全或部分电离的导电气体组成，其中可包含电子、正离子（原子或分子）、负离子（原子或分子）、激发态的原子或分子、基态的原子或分子、游离基等六种类型的粒子。这些粒子的正负电荷数量和密度大致相等，因而，等离子体在宏观上保持电中性。
产生等离子体的方法很多，自然界雷电、日冕、极光等均可产生等离子体。在实验室里可用放电、燃烧和激光等方法产生等离子体.处于等离子态的各种物质微粒具有极强的化学活性，在一定的条件下可获得较完全的化学反应。
通常用于化学合成反应的等离子体（温度低于104K，压力在10-3一103atm之间）属于物理上低温等离子体范畴。它又可分为热等离子体和冷等离子体。前者是由稠密气体在常压或高压下电弧放电或高频放电而产生。体系中电子温度和气体温度接近相等，约3000～5000K，常用于无机合成和有机物裂解反应的高温热源，后者是由稀薄气体在低气压下用激光、射频或微波电源激发辉光放电而产生。体系中电子温度可高达数千至数万K，而气体温度很低，大致在室温至上百℃。
一、等离子体热力学
众所周知，对完全热力学平衡状态（反应时间足够长，以致各种“自发的”不可逆过程均已完成），其宏观物理状态都可用T、v，T、P；S、V；S、P等状态函数中的任一对单值地描述。其中T是绝对温度，P是压力，v是体积，S是熵。
如果把等离子体看作是处于热力学平衡状态，则可以套用热力学关系式对等离子体的热力学性质加以描述，例如热等离子体比较接近这种情形。然而，等离子体通常是空间不均匀的，且处在电场、重力场等外场中，因而平衡只能是局部的（即对于一个小的等离子体元而育）。为此，系统中各点处的平衡参数（尤其是温度）各不相同，在很大程度上取决于外场的分布和大小。此外，等离子体中存在着弹性碰抽、复合、粒子对光子的吸收和辐射等多种复杂的微观过程，而这些微观过程又往往伴随着动能和动量的交换以及粒子的形成或湮灭。这些都决定了等离子中只能建立所谓的统计平衡，即在给定的类型中，粒子的坐标、动量和内部状态等有一个唯一确定的分布。迄今为止，还没有可靠的实脸方法能用来测量等离子体的各种热力学性质，而只能用统计热力学的方法从理论上对它们定义。
对于低温等离子体，可将其看成理想气体的混合物，如果忽略粒子间的库仑作用，其热力学性质的计算可简化为以下三部分：
1.用平衡态理想气体统计热力学公式计算“纯粹”单个成份的热力学参数；
2.用化学平衡的完全方程组（包括解离和电离方程）来计算等离子体的成份；
3.从已知的单个成份的函数值计算整个体系的热力学函数。
二、等离子体用于无机化学合成
1.利用等离子体合成陶瓷超细粉
陶瓷在无机材料中占有重要的地位。随着各种新型陶瓷材料的出现，它在许多尖端工业中获得新的应用。利用等离子体来合成陶瓷超细粉作为一种开发新型陶瓷材料的有力手段越来越受到人们的重视。
早在60年代后半期，就已经开始研究采用等离子体喷射的陶瓷熔射法，用此法已制出部分氧化物和碳化物系陶瓷。60年代初期，有人开始采用热等离子体法合成陶瓷微粉体。其方法是将反应物注入到热等离子体中进行高温化学反应，然后通过超强冷却生成微粉体。其特点是在超高温蒸气的冷却过程中产生非平衡化学反应。这方面已发表过不少论文，但由于大部分工艺是把反应物直接导入直流等离子体喷管，特别是用氯化物和反应性强的气体作反应物时，电极受到剧烈的腐蚀，再加上对等离子体本身的基础现象没有充分了解，因而发展并不很快。70年代，等离子体化学迅猛发展，逐步搞清了采用普通直流等离子体喷管进行陶瓷合成的极限和反应过程的控制以及化学反应速度理论所要求的反应时间的极限，于是利用高频电场感应等离子体喷射合成陶瓷的方法应运而生。高频感应等离子体又叫感应偶合等离子体，是Reed于1961年研制成功的。其优点有二：一是气体流速比直流等离子体的喷射速度约低一个数量级，至多不过30m/s，易于获得数厘米直径的等离子体，反应物可在等离子区滞留10毫秒，因而能在等离子区进行较充分的化学反应，对反应过程也能进行控制，二是无电极放电，不会出现反应物对电极的腐蚀和电极物质混入反应体系成为杂质，可以使用级化物、O2、uf6等各种强反应性气体。
采用高频等离子体合成陶瓷微粉体时，根据注入物质是粉体还是气体，可选择二种稍有不同的工艺：前者是粉体在等离子体中蒸发，获得超高温蒸气，在冷却过程中进行化学反应，后者是气体物质在等离子体中进行解离、分解等一系列高温化学反应和其后的冷却过程中的化学反应。我们把前者称为“反应性高频等离子体蒸发法”，后者称为“高频感应等离子体化学气相淀积法”。
超高纯度的氧化物系陶瓷，格外受到人们青睐，特别是杂质含量只有lbbm（10-2）的SiOa微粉体，作为电子材料，今后的需求量将迅速增加。而在制备SiOa微粉的诸多工艺中，尤以用氧等离子体载化SiCl4的方法为最佳。
2.高颇等离子休淀积无机膜
薄膜在材料科学中占有极其重要的地位。等离子体化学的许多工作都与薄膜的制备和研究有关，上述“高频等离子体化学气相淀积法”通常即是针对制膜而言的。这方面的研究近20年来进展非常快。在半导体工业中，这种技术已成为大规模集成电路干式生产工艺中的重要环节。自1973年以来，英、美、日等国相继用这种技术制成了氢化非晶硅（α-Si：H）薄膜。利用该技术可以制备Al2O3、BN、TiN等绝缘、耐腐蚀、耐磨的固体薄膜，正处于走向实用化的阶段。
高频等离子体淀积薄膜工艺分为等离子体增强化学气相淀积（PACVD）和等离子体增强物理气相淀积（PAPVD）两大类。PACVD是使反应性气体通过等离子体区进行化学反应后在衬底上成膜，其电场频率可从300Hz直到微波，但较常用的是13.5MHz。与基于热化学的化学气相淀积（CVD）方法相比，PACVD可以大大降低淀积温度，从而不致使衬底发生相变或变形。例如用CVD方法在硅片上淀积Si3N4膜需要900℃以上高温，而用PACVD方法只要350℃，而且成膜质量高，从而使Si3N4得以成功地用作集成电路钝化膜。PACVD还可以用于磷硅玻璃、非晶材料、超导膜、外延硅、SiC、WSi2以及各种薄膜敏感元件的制备。
PAPVD是基于动量传递的镀膜技术。其基本原理是，在等离子体空间，放电气体的粒子被电场加速轰击阴极靶材料使其原子飞溅出来，淀积在基体材料上形成薄膜。由于溅射的粒子动能可高达1-40eV，所以膜与基体的结合强度要比普通物理气相淀积（PVD）如蒸发镀膜高得多。而且淀积温度低，甚至可在塑料上镀膜。用PAPVD方法可以淀积金属（如Cu、Ag、Au、Ti等），氧化物（如ZnO、SiO2等）、碳化物（如SiC、TiC、TaC等）、氮化物（如AlN、Si3N4、NiN、TaN等）薄膜。此外，还可以对PAPVD设备加设磁控装置，以约束等离子体中带电粒子的运动，从而大大提高淀积速率。
三、利用低温等离子体合成高聚物
等离子体聚合是多分子反应中的原子反应和聚合反应，主要包含等离子态聚合（PSP）和等离子体诱导聚合（PIP）两个方面。二者的区别在于，前者是通过等离子体活化的原子或分子物种的再结合和聚集的高分子化，包括气相反应中间产物的间接聚合过程，而后者是通过等离子体物种作引发剂诱导的链锁聚合过程，是使单体的化学结构不受破坏的表面相的直接聚合。
人们用等离子态聚合技术成功地制备了许多性能特异的亚稳态结构的有机高聚物、硅、氮化硅和有机金属化合物以及这些材料的超薄膜，发展了一种新兴的薄膜制备技术一一等离子体聚合淀积。用这种技术制得的高聚物薄膜有超薄（可达几个纳米）、坚实致密、均匀、无针孔、结构上高度交联、无定形、与基体粘附力强等优点，具有优良的化学、机械、光学和电气性能，可以制成高强度耐磨膜、光学保护膜、电学绝缘膜、反渗透膜、选择性渗透膜等，从而在化工、半导体、微电子学、光学、光纤、激光和太阳能等方面有着十分广泛的应用。
四、结语
等离子体化学是一门新兴的交叉学科，又是一门综合性的技术。国外在这方面的研究较早，目前已有不少等离子体化学专着和会议论文集出版，有些研究成果被用于工业生产并生重大经济效益。
参考文献
【关键词】光电导 光整流 光抽运 非线性差频
一、引言
近年来，非线性光学的飞速发展带动了基于光子学原理产生太赫兹技术的发展，如基于周期微结构材料和固体非线性材料的光学参变振荡、光整流、光电导、光抽运、光学受激效应、表面发射效应、光学倍频及差频效应、光学切连科夫(cherenkov)效应等非线性效应。其中，非线性光学差频方法获得太赫兹辐射因其没有阀值、实验设施容易搭建、容易实现差频转换而称为研究热点。
二、THz波的应用前景
1.THz波成像
利用THz时域光谱技术可以直接测量THz电磁脉冲所产生的瞬态电磁场。可以直接测得样品的介电常数和厚度的分部。应用于国家安全包括情报、安检、破案、生物、化学和医学中的各种成像应用。两维实时THz活体成像可应用于野外昆虫的实时观测，同时也可应用于军事种部队和警察的装备，在一定范围内对敌人的有生力量和犯罪分子进行准确探测。
2.医疗诊断
由于很多的生物大分子及DNA分子的旋转及振动能级所处于THz波段，生物体对THz波会产生独特的响应，所以THz辐射可用于疾病诊断，生物体的探测及癌细胞的表皮成像。癌变组织的THz波具有不同的振幅，波形和时间延迟，我们可以从中得到肿瘤的大小和形状。对人体组织器官成像，可做出肿瘤的早期诊断，许多医院的专家对此项肿瘤的初期诊断技术很满意，并要求早日投入生产，进入临床应用。
3.环境监测
适合于对固体、液体、气体、以及火焰和流体等介质的电、声学性质的研究以及化学组分的表征。THz辐射也可用于污染物检测、生物和化学物质的探测，对生物组织包括植物、动物的组织结构进行成像可获得组织新鲜程度的信息，这可用于食品的保鲜和食品加工过程的监控；检测隐藏在箱包中一般家用材料及民用设备中的特殊物质，如炸药、等。
4.宽带移动通讯于星间通讯
THz电磁波是很好的宽带信息载体，THz波比微波能做到的宽带和讯道数多的多，特别适合卫星间、星地间及局域网的宽带移动通讯。
三、基于光学方法的太赫兹波辐射源
1.光电导产生THz波辐射
光电导方法就是在光电导半导体表面淀积金属制成偶极天线电极结构，用光子能量大于半导体禁带宽度超短脉冲激光照射半导体材料。当强度为I(t)的飞秒激光激发偏置半导体时，如果激光的光子能量大于半导体的能带隙，则在照射出的导带和价带上将分别产生电子和空穴。光载流子密度快速变化，并在外加偏置直流电压Vb的作用下加速运动。由此，将产生电磁辐射并通过天线向自由空间发射。由于辐射的能量主要来自天线上所加的偏置电场，可以通过调节外加偏置电场的大小来获得能量较高的太赫兹波，而制作大孔径的光电导天线可以提高电磁辐射的效率。
快速偏置的光电导体有飞秒光脉冲(泵浦光)激发，作为瞬态电流源，通过天线向空间传播短周期的瞬态变化。为了探测这样一个变化需要一个与发射其相似的装置，但这个光电导体不需要偏置。作为探测器的光电导体由同样的飞秒光脉冲(探测光)激发，在激发瞬间可以探测输出流lout。通过一可调的时间线将飞秒光脉冲相对于泵浦光I(t)延迟时间a，则探测光强度为I(t+a)。
太赫兹辐射源的输出性能主要决定于三个要素：光电半导体材料、天线几何结构和抽运激光脉冲宽度。光电半导体材料si、GaAs、GaP等是产生超短激光脉冲的关键部件，随着对光电导半导体的深入研究，已经开发了很多适宜做光电导开关的材料，在选用制作超快半导体材料时，必须考虑以下因素：(1)载流子寿命短；(2)载流子迁移率高；(3)材料的暗态电阻率大。
2.光整流产生太赫兹波
发生在盐酸氢钾中的光整流效应最早用于产生兆赫级的辐射，当时使用0.1um的激光脉冲。后来由于LiTa03中cu++光整流效应的发现，这种方法的应用范围扩展到了皮秒级领域。进一步的发展使这种方法已经可以应用干各种THz实验。光整流效应是一种非线性效应，是利用飞秒激光脉；(脉冲宽度在亚皮秒量级)和非线性介质如ZnTe)相互作用而产生低频电极化场。此电极化场在晶体表面辐射出太赫兹波。
光整流效应发生在非中心对称材料中。我们可以将光整流效应看做是电光效应的逆过程：入射超短激光脉冲同过非线性极化系数偶合而合成出近似直流(其实为THz，但相对于光的频率来说，频率非常低)的极化。
电磁波的振幅强度和频率分布决定于激光脉冲的特征和非线性介质的性质。常用非线性介质有ZnTe和GaAs。另外，DAST很有潜力，它是非线性效应最强的物质之一。
3.光抽运太赫兹波气体激光器
直接产生THz波的激光器，是利用一台C02激光器的远红外输出光抽运一个充有甲烷(CH4)、氨气(NH3)、氰化氢(HCN)或是甲醇（CH30H)等物质的低气压腔，由于这些气体分子转动能级间的跃迁频率处于太赫兹波段范围，所以可以形成太赫兹波受激辐射，通过选择合适的工作介质、寻找新的能级跃迁谱线，就可以基本覆盖整个太赫兹波段。这种方法可以达到高达上百瓦的输出功率，且已实现商业产品化，并被美国国家航天局应用于大气卫星观测。虽然这种技术被证实切实可行，但这种辐射源不是连续可调的，而且需要大的气体腔和能量输入，在体积、重量、效率、可靠性、维护性、运行寿命，以及频率稳定性方面仍需要改进。
四、基于电子学方法的太赫兹波辐射源
随着太赫兹科学技术的迅速发展，利用真空电子学产生太赫兹辐射的研究工作取得了很大的进步，其中包括真空电子器件、电子回旋脉塞、自由电子激光、Cherenkov辐射，甚至使用存储环加速器来产生高亮度太赫兹辐射。真空电子器件如反波管、扩展互作用振荡器、绕射辐射器件等的工作频率已接近或达到1THz。回旋管可望在1THz产生千瓦级的脉冲输出，平均功率可达几十瓦以上。自由电子激光是获得极高能量太赫兹发射的另一种方法。在自由电子激光中，一束高速自由电子在真空中传输并通过具有空间变化的强磁场，使得电子束振荡并发射光子，反射镜用来把光子限制在电子束内，这里电子束为激光的增益介质，这种系统的造价昂贵，体积巨大，同时需要精密仪器，但是可以产生连续脉冲形式的发射，发射功率比通常使用的光电导天线高出六个数量级以上。电子激光器和气体激光器是目前可以获得太赫兹最高输出功率的方法。
五、利用非线性差频产生太赫兹波
目前光学方法产生THz波辐射主要集中在光参量振荡器(OPO)及差频产生(DFG)方法来获得这一波长范围内的激光。但是OPO输出光能量较低，光束质量比较差；而DFG相对于OPO和化学激光器，由很多优点，如可调范围灵活、全固化结构紧凑、输出能量高等。目前，常采用铌酸锂作为
DFG的非线性晶体材料，它的非线性系数大，损伤阈值较高。
六、差频方法产生太赫兹波的进展
差频方法产生太赫兹辐射的最大优点是没有阈值，实验设备简单，结构紧凑。与前面提到的光整流与光电导方法相比，它可以产生较高功率的太赫兹波辐射，且不需要价格昂贵的抽运装置。差频方法产生太赫兹波的技术关键是要获得功率较高、波长比较接近的抽运光和信号光(两波长相差一般不大于lOnm)，以及具有较大的二阶非线性差频晶体。这样，利用差频方法甚至可以得到比太赫兹波参量振荡器[11―13]更宽的太赫兹波调谐范围，但其存在着转换效率低下的缺点。
早在上世纪20世纪60年代中期，国外就有人利用一台铷玻璃激光器得到1.059―1.073波长输出，通过利用一块石英晶体进行非线性差频，得到大约3THz的输出，但输出效率很低，到上世纪20世纪70年代，R.Ll Ag―garwal等在80K的温度下，用两个单模连续C02激光器在GaAs晶体中通过非共线差频，在0.3～4.3THz频率范围内实现了连续调谐的远红外辐射，线宽小于100kHz。而K.H.Yang等用一台双频率输出的染料激光器，在LiNb03、ZnO等晶体中利用共线和非共线相位匹配，均实现了在0.6―5.7THz连续可调远红外辐射，峰值功率达到200mW。近年来，日本科学家T.Tanabe等利用Nd：YAG激光器(输出波长为1064nm)和该激光器三倍频输出所抽运的BBO晶体光学参量振荡器(BBO―OPO)的输出分别作为抽运源和信号光，采用GaP晶体作为差频晶体，利用非线性相位匹配配置，通过改变两入射光的夹角，实现了0.5～3THz的太赫兹波调谐输出，并在1.3THz处达到480mW的峰值功率输出。
七、全固态激光器泵浦的准相位匹配差频THz波辐射源
利用差频过程获得THz波的最大优点是没有阀值，且试验设备很容易搭建容易实现差频转换，但DFG的转换效率很低，其关键是要获得波长相近的泵浦光和信号光，下面以1319nm和1338nm双波长运转的高功率、准连续全固态Nd：YAG激光器为泵浦源，泵浦周期为16，455,u,mPPLN，实现准相位匹配差频过程，获得0.3lTHz的辐射源。
近年来，THz技术已经有了很大的发展，现在需要把THz技术从试验研究尽快转向实用化。据专家预测，在生物医学的各项应用中，THz技术最有可能率先取得重大突破。在这一领域的发展，在很大程度上取决于应用物理学、生物学、生命科学等交叉学科的研究广度和深度。因此，开发和利用这项技术，需要综合各个领域的知识，积聚更多的研究力量。
一、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
在进行这个探究活动时,常有师生认为教材图1-19所示用哈气的方法来验证呼出的气体中含有较多水蒸气有科学性问题。有的来信认为“哈气后玻璃片上有小水珠,更大程度上只因为温差大,而不是呼出的气体中含水多”,“从嘴里出来的气体由于温度比外界高,所以遇到较冷的玻璃后水蒸气发生液化,产生水雾,而空气与玻璃温度相同,其中的水蒸气不会液化,因此没有水雾”,等等。对产生这种现象的原因在理解上存在一些偏差。该现象可以用“露点”,即“饱和温度”的概念进行解释。在恒压下多组分气体混合物冷却到开始冷凝时,出现第一个微小液滴时的温度,称为该气体混合物在该压力下的露点,即饱和温度。[2]由于空气中水的饱和蒸气压随温度升高而增加,因此对于空气,在气压一定时,露点温度的高低只与空气中的水蒸气含量有关,水蒸气含量越多,露点越高。[3]反之亦然,因此可以用冷却具有明亮抛光表面的容器,并测量此抛光表面因凝结水蒸气而呈雾状时的温度(即露点)来测定空气的湿度。[4]教材图1-19中的学生对着干燥的玻璃片哈气,玻璃片上出现水雾,表明人呼出气体的露点高于室温,而另一片放置在空气中的玻璃片上未出现水雾,表明空气的露点低于室温,更低于人呼出的气体的露点。因此人呼出的气体中水的含量高于人吸入的空气中水的含量。上述解释涉及了过多的概念,初中学生显然难以理解。而以上来信中的一些观点可归结为“人呼出的气体温度比体外空气的高,所以即使二者的水蒸气含量相同,人呼出的气体遇冷也更容易产生冷凝水”。对此我们可以设计以下过程来说明问题:将一定量的常温气体加热至人体体温,这个过程没有水的参与,则气体中水的含量不会发生改变;再将该气体冷却至室温,这是上述加热过程的逆过程,显然也不会有冷凝水产生。因此,如果气体在冷却后产生了冷凝水,那么该高温气体中水的含量,一定要大于常温时相同质量的气体中水的含量。
二、测定空气中氧气含量的实验
实验2-1“测定空气里氧气的含量”是仿照拉瓦锡研究空气成分实验的原理进行的一个半定量原理性实验。图2-3展示了该实验所使用的仪器装置。由于实际操作中可能难以得到进入瓶中水的体积占总体积1/5的精确结果,因此在一些课堂上常会看到围绕这个1/5展开的误差分析。例如,水的体积小于1/5,可能是:(1)红磷的量不足或没有充分燃烧;(2)没有冷却到室温就打开止水夹;(3)装置气密性不好。大于1/5,则可能是:(1)止水夹没有夹紧或者没有用夹子;(2)塞瓶塞的动作过慢。这些分析具有相当的思维深度,对于竞赛备考也许是适用的。但在新课的教学中,学生初学化学,知识储备有限,类似的误差分析容易冲淡教学主题,影响大多数学生的学习兴致。因此除非学生接受程度合适,否则初次讲授时建议不涉及误差分析,可留待复结时适当提高。同时,目前对该实验的很多改进,主要着眼于提高测量精度,保证进入瓶内水的体积是1/5。作为初中阶段的演示实验,应在明确教学目的的基础上突出原理,淡化细节,最好使用标准化通用仪器,使装置简单明了,避免仪器过于复杂,分散学生注意力,偏离教学主题。
三、硫在氧气中的燃烧
教材中的图2-11显示了硫在氧气中燃烧使用的仪器和部分实验现象。一些实验改进为消除产物SO2的污染,将装置设计得较为复杂。我们在操作中,在集气瓶中预先盛入少量氢氧化钠溶液,适当减少硫粉用量,并及时熄灭火焰,就能够避免产生明显的空气污染。过于复杂的装置改进违背了演示实验的简明性原则,会增加学生的理解负担,影响教学效率。同时,强调实验安全和环保也不应绝对化,宜转变思路,通过多种方式灵活进行。[5]例如,结合教师的上述操作设计简单习题,让学生讨论这样做的目的,既拓展了化学知识,又向其渗透了绿色化学思想;同时,让学生通过该实验闻到极少量SO2的味道,对健康并不会产生影响,反而有利于提高其环保和自我保护意识。
四、原子结构模型与核外电子运动状态
有读者来信反映,图3-9“原子的体积很小”中地球、乒乓球和原子的大小比例严重失真,需要按比例画准确,否则会给学生甚至教师带来误导。地球直径约为1.3×107m,乒乓球直径为4.0×10-2m,原子直径在10-10m数量级,故地球直径约为乒乓球直径的108倍,乒乓球直径也约为原子直径的108倍。这便是教材中“如果将一个原子跟一个乒乓球相比,就相当于将一个乒乓球跟地球相比”这个说法的由来。图3-9考虑到印刷上清晰度的要求,其中的地球、乒乓球和原子都是卡通图片,仅起示意作用,显然没有严格按照实际的尺寸比例绘制。新课标在“微粒构成物质”的情景素材中,将实验版课标“原子结构的发现”改为“原子结构模型”,降低了课标要求。因为原子结构的发现过程涉及原子的汤姆生模型、卢瑟福模型、玻尔模型等内容。要理解α粒子散射实验,涉及动量守恒定律、库仑定律等内容,对学生的物理基础要求甚高。初中学生在刚接触原子、电子、原子核等概念时很难理解这些内容。向初中学生描述原子结构模型和核外电子的运动状态,对教师和教材都是一个具有挑战性的课题。原实验教科书中的描述是“核外电子的运动有自己的特点,它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道,但却有经常出现的区域”,相对比较准确,接近量子力学对核外电子运动状态的描述,然而学生根据常识很难去想象。为了描述核外电子的运动状态,揭示其与元素性质的关系,教材引入离核远近、能量高低来说明核外电子的分层排布。教材图3-10的核外电子分层排布示意图,相当于给出了一个并不十分精确、但比较形象化、直观的原子结构模型,便于学生理解。在本课题的“原子核外电子的排布”标题下,教材不可能继续深入,更不是要与高中内容接
轨,教学中只要求能够让学生初步了解电子分层排布的原因,并认识到最外层电子的数目与金属、非金属和稀有气体元素化学性质之间的大致关系。原实验教科书仅给出6种元素的原子结构示意图,不易说明规律,新教材在图3-12给出了1-18号元素的原子结构示意图,有利于学生自行寻找核外电子的排布规律,引导其分析和认识典型元素核外电子(最外层电子数目)的变化特点。并配合教材的相关叙述,理解最外层电子的数目与元素化学性质之间的关系。这样能使学生意识到认识原子的结构是认识物质性质、结构和变化规律的基础,从而体会到结构决定性质的化学思想。 五、电解水实验
教材图4-25的“电解水实验”使用了霍夫曼水电解器。在教材培训工作中,有学校反映使用电解器进行实验时效果不很理想:电解过程中溶液会显淡黄色,得到的氧气量相对较少。原因可能在于目前的一些水电解器为降低成本,没有使用Pt电极,而采用不锈钢或锰钢等代替。由于电极中存在Fe、Cr、Mn等活泼元素,电解时易被氧化,导致溶液变色。同时也消耗了电量和新生成的部分氧气,使收集到的氧气量减少,致使实验结果很难达到氢气和氧气2:1的体积比。
六、质量守恒定律的验证实验
图5-2显示的“红磷燃烧前后质量的测定”在原实验教科书中使用白磷,实验效果明显。但白磷作为危险品,受公安部门严格管控,目前很多学校难以获得。同时也出于安全和环保方面考虑,新教材改用了红磷。有教师反映实验时红磷难以引燃。由于红热的玻璃管的温度远高于红磷的着火点200℃,不能引发燃烧的主要原因是所用红磷不够干燥。实验室久置的红磷试剂瓶中,常有一层“水”在红磷固体上方。这实际是红磷在存放时产生的氧化物吸水后形成的磷酸、亚磷酸等的混合溶液。湿润的红磷在使用前应先用水洗净,然后过滤或抽滤,经干燥后才能使用。图5-3“铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定”将实验容器由烧杯改为带橡胶塞的锥形瓶,主要是出于操作严谨性而进行的改进。这样也将该探究活动中的两个实验装置都设计成封闭体系,构建出典型、简化的模型,排除了其他因素的干扰。而接下来图5-5、图5-6显示的盐酸与碳酸钠反应及镁条燃烧两个实验,都是在开放体系中进行的化学反应,也是非典型、非模型化的体系,更接近实际情况下发生的大多数化学反应。第一个由于气体逸出造成体系的质量减小,第二个则可能由于镁条氧化而增重或产物在空气中飞散而减重,称量结果并不确定。因此教材在这里新增了两个“想一想”栏目,引导学生在实验前预先思考,带着问题来观察实验,最后再结合“讨论”栏目对实验结果做出解释。通过对具体问题的分析,深化学生对质量守恒定律的认识。
七、C60、碳纳米管和单层石墨片(石墨烯)的结构
图6-4、图6-5和图6-6分别显示了C60、碳纳米管和单层石墨片(石墨烯)的结构。教材中的文字和插图有可能让学生误认为三者的实际外观就呈足球状、管状和片状。在教学时要注意引导学生区分物质的宏观聚集状态与微观结构之间的区别,指出足球状、管状和片状只是物质分子的微观结构,用肉眼无法直接观察到。并可结合图片或实物展示,让学生了解到这3种物质在宏观上都是黑色粉末状的固体。
八、酸与金属氧化物反应
新教材下册的探究活动“酸的化学性质”在进行酸与金属氧化物的反应时,使用了生锈的铁钉。取材于身边的常见物质,能够联系生产生活实际,同时也是为了保证有较好的实验效果。因为普通试剂Fe2O3实际上不易溶于冷的稀盐酸,与浓盐酸加热较长时间才有明显反应。而铁锈是含Fe2O3的复杂混合物,质地疏松,较易与稀酸反应。[6]类似的情况还有Al2O3,自然界中的刚玉为α-Al2O3,不溶于酸或碱,而Al(OH)3脱水得到的γ-Al2O3能溶于酸和碱,是典型的两性氧化物。该探究活动除了用生锈的铁钉外,也可使用氧化铜,它较易与稀盐酸反应,实验效果比较明显。但要注意氧化铜的用量要少,而且盐酸要稀一些,否则得到的溶液呈绿色,对初中学生而言不易从形成混合物的角度来进行解释。
九、粗盐中的难溶性杂质的去除
新教材下册的“实验活动8:粗盐中难溶性杂质的去除”是根据新课标要求新增的实验,对溶解、过滤、蒸发结晶等基本实验操作进行训练,同时又对溶液的知识进行了复习。该实验本身是一个定性的操作性实验,但教材在实验操作中安排了3次称量——称粗盐,称剩下的粗盐,称提纯后的精盐。其目的是复习溶液的相关知识,并同时利用计算得出的精盐产率让学生进行实验结果的比较,通过分析损失来源,让学生在实验和生产中树立定量和经济的观念。在近几年的教材培训工作中,有不少教师对教材中的药品用量和实验操作的科学性提出了一些疑问,例如:(1)为什么使用10ml水和5g粗盐?在这里粗盐用量如果太多,不仅浪费药品,更延长了溶解、过滤、蒸发等操作的时间,该实验步骤较多,药品用量过大会影响学生实验进度;如粗盐用量太少,如1g,溶解后剩余的粗盐和最后得到的精盐量很少,测量误差也较大。同时教材为了简化计算,在数字上尽量取整。(2)在第一步溶解的操作中为什么要“一直加到粗盐不再溶解为止”?这样是为了形成饱和溶液,以便接下来粗略估算食盐的溶解度;同时由于粗盐中的杂质量并不是很多,提高盐水浓度可增加滤出杂质的量,便于观察,使学生对难溶性杂质的去除产生直观认识。(3)为什么不能先加粗盐,再逐渐加水?这是因为溶液中有固体物质存在时,难以辨别食盐能否继续溶解,导致无法判断溶液是否饱和。(4)为什么该实验名称不叫精盐的制备?教材中实验的最后一步操作是“利用蒸发皿的余热使滤液蒸干”,因此粗盐中的可溶性杂质并不能借此除去,所谓“精盐”只是一个习惯性称呼,将该实验称作“粗盐中难溶性杂质的去除”也较为准确。
荧光标记、酶标记和放射性同位素标记这三大抗体标记技术是目前免疫化学、免疫学以及分子生物学中应用最广的常规抗原检测手段，具有很高的灵敏度。但在早期癌抗原及某些神经肽等极微量抗原检测上，荧光标记及酶标记技术还缺乏足够的灵敏度。放射性同位素标记技术的灵敏度虽然能达到1ng/ml，但在实际操作中由于需要特殊的设备和安全防护，因此限制了它在实际过程中的广泛应用。1992年，Sano[1]等人将免疫测定技术与PCR结合，创建了一种全新的极其敏感的抗原分子检测技术，即免疫-PCR（Immuno-PCR）。它的出现解决了上述三种抗体标记技术的不足之处。
众所周知，PCR技自从1985年问世以来，经过十几年的发展，已成为实验室的常规技术，也是现代分子生物学研究中不可缺少的手段，是一种极为敏感的放大系统。而免疫-PCR技术正是运用PCR的高度敏感性来放大抗原抗体反应的特异性，使实验中只需数百个抗原分子即可检测，甚至在理论上可检测到一至数个抗原分子。这种灵敏度使免疫检测技术达到了一个新的高度。
1 免疫-PCR的基本原理
免疫-PCR主要由两个部分组成。第一部分是类似于普通酶联免疫吸附实验（ELISA）的抗原抗体反应。第二部分即常规的PCR扩增和电泳检测。免疫-PCR与ELISA的区别就在于ELISA是以碱性磷酸酶或辣根过氧化物酶来标记抗体，用颜色反应来表明阳性或阴性结果，而免疫-PCR则是以一段特定的双链或单链DNA来标记抗体，用PCR扩增抗体所连接的DNA，并进行电泳检测，因此可由PCR产物的量来反映抗原分子的量。由于PCR的高扩增能力，只要存在着极微量的抗原抗体反应，PCR都能大量扩增抗体所连接的DNA分子，再用电泳来表明实验结果。免疫-PCR的关键之处就在于用一个连接分子将一段特定的DNA连接到抗体上，在抗原和DNA之间建立相对应关系，从而将对蛋白质的检测转变为对核酸的检测。最初Sano等人建立的免疫-PCR实验流程如下：（1）再包被缓冲液稀释抗原BSSA，并固定在微滴定板上。（2）微滴定板上加入相应的已稀释的单克隆抗体，并洗去未结合的抗体分子。（3）加入稀释的已与生物素化PUC19的结合的链亲和素-蛋白A嵌合体（蛋白A能与抗体结合，而链亲和素可与生物素化PUC19中的生物素结合），并洗去未结合的嵌合蛋白-Puc19复合物。（4）PCR扩增抗体所连接的Puc19。（5）琼脂糖凝胶电泳，EB显色检测Puc19.
运用这种方法，Sano等人可检测到600个BSA抗原分子。与用碱性磷酸酶作为标记物的ELISA方法相比，免疫-PCR的敏感度比ELISA高106。在这免疫-PCR系统中，链亲和素-蛋白A嵌合体作为一个连接分子起着桥梁作用。它的两个独立结合位点蛋白A和链亲和素分别与IgG的Fc段和生物素化DNA中的生物素结合，从而在蛋白质和核酸之间建立对应关系，通过PCR扩增，将抗原抗体反应的特异性高度放大。因此，免疫-PCR结合了抗原抗体反应的特异性和PCR的高度敏感性，成为一种极为敏感的抗体依赖的抗原检测技术。
2 免疫-PCR的改进
虽然Sano等人构建的免疫-PCR具有极高的灵敏度，但Sano所用的连接分子链亲和素-蛋白A嵌合体还没有商品化，因此限制了它在实际应用中的广泛普及。Ruzicka[2]等人以生物素化的抗体取代Sano免疫-PCR系统中的抗体，用商品化的亲和素代替链亲和素-蛋白A嵌合体作为连接分子构建了一个新的免疫-PCR系统。Ruzicka用此免疫-PCR系统检测小鼠抗载脂蛋白E抗体。可以检测出包被浓度为10fg/ml的E抗体。此外，Sano的免疫-PCR实验流程需要众多的洗涤步骤，使实验过程相当繁琐，并需要大量的操作时间。Zhou[3]等人对此作了改进，他们用生物素化的二抗和游离链亲和素作为连接分子进行免疫-PCR实验，把每个步骤的洗涤次数从原先的7～15次减至3～5次，从而减少了操作时间，但不影响实验结果的准确性。另外，用修饰过的抗原稀释缓冲液（modified antigen dilution buffer， MADB）代替Sano免疫-PCR中的TBS作为抗原稀释液，它主要把TBS中 胍的浓度调到2M，由此解决了抗原的溶解问题。Zhou检测了人原癌基因ETSI，检测浓度可达到9.6×10-15M，是常规ELISA的105倍。与Sano的免疫-PCR系统相比，Ruizicka和Zhou所用的方法不需要特殊的试剂，生物素和亲和素（链亲和素）都已经商品化，因此在实际操作中得到广泛应用[4]。但直接包被待检抗原不适用于临床标本和难以吸附固相抗原的检测。随后在一系列实验中建立了各种夹心免疫-PCR[5～10]，扩大了检测范围。然而亲和素（链亲和素）作为一个连接分子对生物素的结合具有4价特性，亲和素与生物素化DNA结合可得到5种不同产物，即游离亲和素、结合饱和亲和素和部分饱和亲和素才能在检测过程中发挥作用，游离亲和素与固相中生物素化抗体结合会降低方法的敏感性[11]。
3 多分析物免疫-PCR
在以上的免疫-PCR实验中，生物素化的DNA通过不同的生物素结合试剂（链亲和素、亲和 素）连接到生物素化的抗体上。这样，DNA标记和抗体就被组装在同一位点上，因此可能产生可变的化学计量。另外它需要额外的步骤加入生物素试剂和连接试剂，并需要众多的洗涤步骤去除过量的试剂和非特异性连接试剂的实验组分，作为一个免疫-PCR实验就相当复杂且需要相当多的操作时间。Hendrickson[12]等人用异双功能化学交联剂预先连接好抗体和ssDNA标记，形成标记DNA-抗体偶联物。特别是，他将不同的抗体标上特异的DNA序列，形成一种新的、基于双抗夹心免疫模式的免疫-PCR，并可同时检测多种抗原，避免了免疫实验敏感性的限制和在一个实验中检测抗原的种类。而且，免疫-PCR夹心模式可以用常规的免疫实验完成。这样就大大降低了原先免疫-PCR实验的复杂性，并减少了大量的操作时间。这种免疫-PCR系统的关键改进就是用异双功能化学关联剂制备标记DNA-抗体偶联物。制备过程如下。（1）氨基修饰寡核苷酸与SATA反应，形成乙酰硫代乙酰修饰DNA。（2）Sulfo-SMCC与抗体反应，形成马来酰亚胺修饰抗体。（3）混合马来酰亚胺修饰抗体和乙酰硫代乙酰修饰DNA，并加入羟胺盐酸，在黑暗条件下反应，使抗体和标记DNA偶联。（4）反应混合物用HPLC凝胶过滤纯化偶联物，收集的偶联物在4℃下保存。
在这偶联物中，ssDNA是连在抗体的Fc段上，因此并不影响抗体的活性。Hendrickson用此方法把设计独特的三种寡核苷酸（分别为55、85、95个碱基）分别共价连接到三种分析物hTSH、hCG、β-Gal的特异性抗体上，每一个寡核苷酸标记物含有相同的引物序列。这样，一对引物就可以促成三种DNA的共同扩增，Hendrickson用预先制备好的三种抗体-RNA偶联物同时检测hTSH、hCG、β-Gal实验使用双抗夹心模式。实验结果表明，分析物检测的敏感度超过普通ELISA约三个数量级。
由于化学合成寡核苷酸标记物序列长度不能超过100个碱基。因此，在多分析物免疫-PCR实验中，ssDNA标记物和引物的设计就受到了限制。Joerger[13]等人用dsDNA作为标记物与抗体偶联。几千个bp的dsDNA可以通过生物学和生物化学方法制备。Joerger通过PCR和单向缺失在以Puc18为基础的重组质粒上制备了各种长度、具有相同引物序列的的dsDNA，选择适合长度的dsDNA作为特异性抗体的标记物。另外，在免疫-PCR实验中，dsDNA比ssDNA具有更多的优越性。DsDNA中的一条链跟抗体的Fc段连接，另一条链在PCR第一步变性步骤中就释放到溶液中，使链复制没有空间位阻。而且dsDNA比ssDNA具有更高的稳定性。此外，长链DNA分子更容易用荧光标记和光吸收检测，并且可以引入更多的非同位素标记，序列长度的提高可以促进杂合检测。
4 免疫-PCR扩增产物的ELISA检测
pCR扩增产物一般是通过凝胶电泳、EB染色来检测并定量的。也有的是在凝胶电泳后用Southern杂交来检测PCR产物[8，9，14]。1997年，Niemeyer[15]提出所谓的免疫-PCR和PCR-ELISA检测，即用ELISA方法来检测并定量P
cR产物。它主要是用一对分别标记了生物素和捕获抗体固定扩增产物，用标记上碱性磷酸酶的抗地高辛抗体进行双抗夹心ELISA。Niemeyer分别检测了鼠IgG、兔IgG和重组HbsAg，证实与凝胶电泳、E B显色相比，ELISA方法检测定量PCR扩增产物结果具有更高的稳定性和可重复性。凝胶电泳、EB显色的变异系数（CV）达到38％，而ELISA的变异系数只有10％。而且，以荧光染料AttoPhos作为显色底物的ELISA检测灵敏度比凝胶电泳、EB显色高10倍。另外，荧光强度和抗原检测量的相关系数也高达99％。这种PCR-ELISA更节省时间，且易于自动化操作和便于临床检测。
5 展望
免疫-PCR作为一种抗原检测系统，同时具有抗原抗体反应的特异性和PCR的高敏感性、适合于各种微量抗原的检测[16]，并且可以直接检测细胞上抗原[14]。预先将抗体和标记DNA偶联，简化了实验操作，并可以同时检测多种抗原。而标记物和引物被设计为带有亲和配体，则可以用常规ELISA方法进行检测。随着免疫-PCR技术的进一步发展完善，免疫-PCR的功能将得到更充分的发展，新的标记物和引物设计将扩展可检测分析的范围，简化实验的复杂性。具有侧链DNA标记物的偶联物能够承担的标记物的检测，产生更准确的结果。相信不久就会有商品化的免疫-PCR试剂盒问世。
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摘要：随着模因论的研究不断受到人们的关注，学者们开始从模因的角度对我国传统外语教学手段进行新的思考。本文联系模因的相关理论，试从背诵和仿写两个方面来分析“结果法”在英语写作教学中的指导作用。
关键词：模因论；结果法；背诵；仿写
【中图分类号】H31
一﹑模因论与写作教学
模因论（Memetics）是一种基于新达尔文进化论的观点解释文化进化规律的新理论。模因论中最核心的术语是模因（meme），之所以将meme译成“模因”，是有意让人们联想到它是一些模仿现象，是一种与基因相似的现象。文化的传播与人类遗传相类似，即它也能导致某种形式的进化，而语言的进化就是通过非遗传的途径进行的，而且速率比遗传进化快几个数量级。英语在中国的定位是外语，而且“外语”与“第二语言”在概念上的差别必然使我国的英语教学有着其它国家无法比拟的特殊性。中国学生从小学就已经开始适应了传统的学习方法和学习环境，他们更为熟悉以教师为主导的“结果法”的写作教学模式。在模因论的指导下，过去的传统教学模式和教学主张需要受到重视和提倡，在写作教学中遵循的“结果法”是以行为主义为理论基础的，因此其教学模式体现言语分析和“刺激-反应”的过程。本文试从模因论的视角来探析在“结果法”英语写作教学中强调对范文的分析和模仿，培养学生在背诵与仿写的基础上提高写作能力，消除长期以来对英语写作望而生畏﹑思路不通﹑无从下笔的窘境。
二﹑外语写作教学中的结果法
结果教学法 （ Product Approach） 在20 世纪 40 年代至 60 年代在外语写作教学中盛行。这一方法强调培养学生的遣词造句能力，要求加强句子组合和语法训练，是一个从句子到段落，再到篇章的由低到高、自下而上的过程。结果法主要设计的课堂活动包括阅读范例、学生模仿、抄录并改写正确的句子。“结果法”是以行为主义为理论基础的，行为主义理论是一种建立在实验基础上的语言学习和语言习得理论。根据行为主义者的观点，学生只需去重复与语言知识有联系的言语反应。他们重视学生的行为，认为适当的条件作用的行为将自动产生学习。因为学习者的学习环境和文化背景与西方国家有很大差异，所以在“结果法”教学中教师应鼓励学生去模仿，并背诵大量语言材料，输入是输出的前提。写作与语言知识相关，重点在于对词汇、句法和衔接手段的正确使用，因而“结果法”将教学重点放在最终的成品上，重视对范文的分析和模仿，强调语言的正确性及文章的结构和质量。一些学者认为“结果法”能够有效地帮助中国学生提高英语写作水平，理由是：第一，由于中国学生已经适应了从小学就开始的传统的学习方法和学习环境，已经熟悉以教师为主导的“结果法”的写作教学模式；第二，“结果法”能顺应当前中国大学英语教学中“测试指导教学”的趋势，满足学生在有限的时间里取得进步的需求；第三，大学英语课时有限，“结果法”有利于学生在课后进行单独练习活动。结果法的优点还在于重视学生的语言基本功的掌握，旨在提高学生的语言能力，尽可能地削弱或消除母语对于英语写作产生的负迁移影响，有利于学生应试写作水平的提高，便于获得成就感并产生对英语学习的信心。
三﹑模因论和结果法对写作教学的启示：背诵和仿写
“结果法”教学强调学习者需要大脑里存储丰富的目的语语言材料，才能运用恰当而地道的语言来表达思想。在英语写作教学中：教师可根据学生的水平选择合适的范文﹑分析文体的特点、文章的结构、如何转承启合，以及所运用的写作技巧。模因的选择标准当中，越是新颖﹑简单﹑独特的模因越容易引起注意，而与宿主已有模因相联系或相似的模因就越容易被接受和理解。老师在选择输入材料的时候，应当尽量采用真实的﹑新鲜的材料，贴近学生的生活，或者是朗朗上口的英语美文等。同时材料应当注重内容的趣味性、现实性和实用性并难度适中，这样的材料能够吸引学生，容易调动其学习兴趣。例如，现在人们常常议论的大学生就业困难﹑自主创业﹑公务员考试热﹑山寨现象等等，其包含的流行模因在汉语中大家耳熟能详，重要的是让学生知道用英语怎么说，让学生有意识地注意到这些强势模因。而由于这些模因出现的场合不同，大多具有明晰性﹑权威性等特点，学生们会发现它们生动形象而又精炼实用，从而促进了同化，加深了记忆，在将来的写作中也易于表达出来。
背诵与语言模因的复制传播过程息息相关。根据语言模因在复制传播不同阶段的特点，我们在英语写作教学中选择合适的教学材料，并指导学生对其进行反复记忆。背诵的过程，就是个体和模因载体的不断接触的过程。在这个过程中，模因不断地受到个体的注意、理解和接受，从而存在于个体的大脑记忆中。因此，应选择那些易于背诵的材料，为语言学习者寻找成功的模因以便于同化。通过背诵，学生可以加深理解和巩固所学的语法知识，牢记常用词汇、句型及固定表达，增强语言知识的积累，强化语言输入，为语言输出奠定扎实的基础。在表达阶段，在与其他个体交流时，模因必须从记忆储存模因转化为能被他人感知的物质外形。表达的前提条件是记忆，在记忆的基础上，模仿目的语的表达方式。语言模因借助各样载体扩大传播范围，是对表达阶段的延扩。由此可见，背诵贯穿了语言模因复制传播过程的四个阶段，从同化、记忆、表达到传播。在语言学习过程中，学习者都有可能成为语言模因的载体。他们通过背诵的方式将材料保存到大脑中，使得所背的材料和学习者融为一体。当背诵量达到一定程度，背诵的内容可以通过模因基因型的形式直接套用，也可经过大脑重新组织、编码，以模因表现型加以改装应用，包括生成他们从来没有听过﹑看过的句子。因此，背诵并不是要学生死记硬背，而是要通过背诵促进思辨和创新能力的发展。在教学中，教师可根据学习者的不同层次确定不同的背诵目标，通过背诵强化模因传播中的同化、记忆阶段，使学习者在大脑中创造出一种语境，加快模因的成功复制和传播，提高语言的运用能力。
模因论复制的保真性可以使我们看到模仿在英语学习中的积极意义。当然我们不是将语言的学习过程看成是百分之百的拷贝过程，就如模因复制的过程也不是完全拷贝一样，它是语言模因的重组。有一些模因保存着内容，以相同或不同的形式传播；而另外一些模因则根据相同的形式放进不同的内容扩展。
模仿是人的天性，也是语言输入的重要形式之一。语言学习本身就是语言模因被模仿、复制、传播的过程。在写作教学中，模仿教学尤其重要。教师可以从仿写训练开始培养学生的写作技巧和写作能力。模仿根据方式不同，有复制性模仿、再现式模仿、创造性模仿。学生通过背诵，可以使熟记的语言材料成为稳定的语言模因随时被激活，在大脑中被复制出来用于口头或书面交际即属于复制性模仿。如在写作时直接套用成语、名言警句等。但是更多时候，模仿、复制并非完全的“克隆”，而是模因集合的重组。
国内许多专家学者认为应该鼓励学生去大量阅读英语作品，取其精华作为范文模仿，通过仿写促进英语写作水平的提高。文秋芳教授就提出，学习写作应该从模仿好文章开始。在仿写训练时，教师可以基于填空性写作、指导性写作、控制性写作到构思性写作对学生进行系列训练，逐渐培养他们的构思意识。但要注意的是，模仿的是范文的写作方法和写作技巧，仿写只是一种借鉴，是一种“拿来主义”。文章贵在创新，要发人所未发、见人所未见。语篇生成模型假说指出了“结果法”中的模仿典型语篇的可借鉴之处。目的语范本的输入和积累是作者激活大脑中图式的前提和基础，同时也为习作者提供了大量可理解的语言输入。写作需要模仿，不可避免地要依托于某种“范式”。教师在写作教学中充分利用这些范本能有效地固化学生的形式图式和内容图式，有效提高他们的英语写作水平。
四﹑结论
英语写作教学，学生需要背诵和仿写，然后才能不断提高写作能力，使文章语言更地道，表达意义更明确。正如何自然教授所言：“根据模因论和语言模因复制、传播的规律，语言背诵教学不但不应放弃，而且还应大力提倡。”实践证明，通过长期地用英语进行仿写，中国学生不仅能习得语言表达方式，还能培养抽象思维能力，构建有效的写作框架，形成清晰的写作思路。正是思路与语言的结合，作者的思想才得以体现。“结果法”教学就能让学生在较短的时间内接触较多的范文，得到足够多的仿写训练。并且在写作教学的过程中，教师还对学生的作品做出认真的批阅，让学生及时做出反馈与纠错，肯定其写作的进步，激发其学习兴趣和动力；激励他们不断进取，对学生的困难和问题提供耐心帮助，给予关爱和支持；让学生明白创新是建立在继承的基础上的，并不会是凭空从天而降的，而是在借鉴学习基础上逐步改进和完善的结果。
参考文献
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关键词：农残；检测技术；监测情况
随着社会的不断发展和进步，人类已经越来越离不开农药的使用，农产品的安全问题也随之而来。由于国外不断的更为严格的农药残留最大允许限量，我国进口食品与农产品的出口贸易也将会面临着严重的困扰；美国、欧盟、加拿大和日本等发达国家非常重视食品安全的监管体系，建立健全相关的法规标准，完善人员以及装备力量，并且形成了一套科学的监管模式。因此，建设更完善的农药监管体系和发展农残检测技术是我国农业以及食品安全的重中之重。
1 农药的分类
农药是用于防止、引诱、破坏、控制、排拒昆虫以及有毒有害病菌，或者控制动物的外寄生虫，种类繁多，至今在世界各国注册的农药约1500多种，其中比较常用的就有300多种。农药可根据来源、用途和化学结构等不同有多种的分类方式，日常生活中，经常按用途不同给它们分类：（1）杀菌剂，主要是苯并咪唑类、有机汞类、有机氯类等；（2）杀虫剂，主要是有机氯类、拟除虫菊酯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、杀蚕毒素类等；（3）熏蒸剂，主要是溴甲烷、磷化氢、二硫化碳等；（4）除草剂，主要是玉米除草剂、麦田除草剂、豆除草剂、棉田除草剂等。
2 样品的预处理技术
2.1 国外的标准分析方法
农产品与食品样品的组分比较复杂，农药残留含量较低，一般在PPm与PPb的数量级，而且还存在着农药的异构体、同系物、代谢产物、降解产物和轭合物等的影响。要想除去与目标物同时存在的杂质，避免检测器和色谱柱污染，减少色谱干扰，样品的预处理十分重要，约占实验工作量的75%左右；国际上也相继出现了一系列公认的标准分析方法，其中主要有美国环保署（EPA）方法、美国分析化学协会（AOAC）方法、美国加州食品与农业部分析化学中（CDFA）方法、美国食品和药品监督管理局（FDA）方法、联合国农粮组织和世界卫生组织（FAOC/WHO）方法、食品法典委员会（CAC）方法、欧盟委员会方法以及加拿大和日本等国家注册和颁布的标准方法等。
2.2 常见的农残预处理方法
现在常用的农残预处理方法有以下几种：（1）固相微萃取（SPME），主要是通过萃取头涂液对目标物进行吸附、解吸与分析，SPME这种技术不需要溶剂，而集萃取、提纯、浓缩于一体，可以实现对气、液、固3种形态的样品进行分析；（2）固相萃取法（SPE），主要通过吸附填料与洗脱液的互相作用，实现组分的分离净化，比如有机氯农药的前处理中常用的Florisil柱即为这种方法；（3）超临界流体萃取（SFE），主要是利用超临界流体中不同组分的溶解度不同，并且在不同的压力状态下溶解能力会发生变化，而改变萃取剂流体压力，将组分逐一萃取，这种方法具有极好的萃取速度和效率，与分析仪器在线联机，大大提高了灵敏度；（4）凝胶渗透色谱法（GPC），主要利用多孔物质，根据不同组分的分子大小与形状的不同进行分离、萃取、净化，GPC与GC/MS、LC/MS等的联用实现了快速分离分析农残，尤其是对高脂含量的样品，更显现其高效、快速的优势；（5）加速溶剂萃取（ASE），具有萃取时间短、溶剂用量少、萃取效率高等优点，使用ASE技术萃取样品，可分析氯化除草剂、多环芳烃等；（6）基质固相分散萃取（MSPDE），这种技术是在常规固相萃取基础上发展起来的，它同时具有制备、萃取及净化样品等优点，这种技术将样品和健合相混合、研磨、装柱、淋洗，弥补了SPE在黏稠样品净化方面的不足。除了以上介绍的方法之外，还有膜萃取、微波辅助萃取、搅拌棒吸着萃取等方法都在农药残留分析中发挥着极为重要的作用。
3 色谱——质谱联用技术
高效液相色谱（HPLC）是一种准确度很高，分离范围很广的快速分离方法，它对化合物的结构破坏性较小，适合于有机分子与生物分子的分离；质谱具有其它分析方法所无可比拟的灵敏度，并且对于未知化合物的结构分析定性也十分准确，对相应的标准样品的要求也比较低；质谱可以和气相联用如GC/MS，也可以和高效液相色谱联用如HPLC/MS等。这种联用技术实现了速度快、分离好、应用广等特点，一举成为了最好痕量分析的有机混合物仪器。近几年来，由于色谱——质谱，质谱联用等新技术的不断出现，这种技术已成为现代分析手段中不可缺少的组成部分。由于食品与农产品中的农药残留量及其它有害成分的含量甚微，往往对于分析方法灵敏度的要求较高，但使用这种方法就可以轻松鉴别和检测各种类型的农药、兽药以及生物毒素等残留物，如已报道的蔬菜中杀虫剂、谷物中矮壮素、瓜萎镰菌醇、动物组织（肌肉、脂肪、肝、和肾）中庆大霉素、磺胺二甲嘧啶和甲氨苄氨嘧啶、肉制品中聚醚离子载体类兽药（拉沙里菌素、莫能菌素、奈良菌素和盐霉素）、杂环芳胺、鸡蛋中硝基咪唑类、牛奶中庆大霉素和新霉素、啤酒中玉米赤霉烯酮、甲壳类水生物中yessotoxin毒素、azaspiracid毒素、土壤中咪唑啉酮、水样（废水、河水、地下水和饮用水）中苯磺酸根、除草剂、杀虫剂等等。
4 快速检测技术
常见的快速检测技术有免疫分析法、酶抑制法、化学速测法和活体检测法等：（1）免疫分析法。主要分为酶免疫分析和放射免疫分析，最常用的是酶联免疫分析（ELISA），这种方法是基于抗体和抗原的特异性识别和结合反应，对于小分子量的农药需要制备人工抗原才能进行免疫分析；（2）酶抑制法。这种方法研究的最成熟、应用的最广泛的快速农残检测方法，主要是根据氨基甲酸酯类和有机磷类的农药对乙酰胆碱酶的特异性抑制反应；（3）化学速测法。主要是根据氧化还原反应，水解产物与检测液作用导致变色，主要用于有机磷类的农药快速检测，但灵敏度较低，使用有局限性，而且容易受到还原性物质的干扰；（4）活体检测法。主要是利用活体生物对于农药残留的敏感反应，如给家蝇喂食样品，观察死亡率来判定农残量等，该方法操作简单，但定性较粗糙、准确度较低，对农药的适用范围较窄。
5 国内外食品安全管理情况
食品和农产品中农药残留限量标准与检验方法标准是判定一个产品是否符合食品安全要求的重要依据，而农药残留限量值标准既能保护公民的安全健康又是一个国家设置技术性贸易壁垒的重要手段，并且一份准确、可靠的检验结果是保证食品安全和国际贸易公平交易的科学依据，因此，各国纷纷构建食品安全的保障体系，不断制定修订食品中农药最大残留允许限量（MRLs）。据有关资料表明，联合国规定的农药残留MRLs标准就达3574项，食品法典委员会（CAC）有2572项，美国有8669项，欧盟有2289项，日本有9052项，相比之下，我国国家标准和行业标准却总共只有484项。
由此可见，我国目前的农残检测技术与行业标准较之国际上还存在着诸多方面的不足：农药残留检测方法覆盖面窄、检测方法标准没有随着检测技术的发展而及时更新、农药残留检测技术与限量标准不相配套等，并且我国的农药残留检测方法标准的研究制定工作远远落后于世界发达国家，而农产品的监测工作却至关重要，我国应着手解决这一问题，以便能够为今后开展农药残留检测工作提供技术储备。
参考文献
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