时间：2022-03-20 15:46:30
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篇元素化学论文，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。
【关键词】地球化学模式；成因分类；原生模式；次生模式
0.前言
所谓地球化学模式指的是元素在地球表面或者地下分布的一种样式，从当前对于地球化学的研究发展水平来看，已经能够很轻松的发现不同类型的地球化学模式但是却很难对地球化学模式进行准确详细的解释，这也是困扰许多从事勘察化学研究的学者、专家的重要问题之一。本篇论文主要从地球化学模式的成因角度对地球化学模式分类进行探讨，简单的叙述不同成因下的地球化学模式。
1.按照成因不同对地球化学模式进行分类
按照成因不同可以讲地球化学模式分为原生模式与次生模式，所谓原生模式指的是在原固结岩石中存在的地球化学模式，而所谓的次生模式则指的是在原生模式在地表风化的作用下转移到各种地表介质中的一种地球化学模式。下面分别对这两种类型的化学模式进行叙述。
1.1原生地球化学模式
由于原生地球化学模式定义及实际应用中存在不一致的情况，因此本篇论文中的原生地球化学模式指的是各种岩石中的化学元素，而原生地球化学模式又可以分为同生模式和后生模式。同生模式是指与围岩同时形成的分散模式，后生模式指的则是元素以一定的方式进入基质岩石中所形成的分散模式。而从地球化学模式形成的原因来看，同生模式是在火成岩浆的群儒、沉淀作用或者是变质作用下形成的。而同生异常通常是表现为大到与整个矿源层相当的地球化学省或者地球化学域，小到和局部岩体相当的局部异常。后生模式指的是在热液分散作用下所形成的分散模式。其中而形模式与围岩模式在我国的研究中被统称为扩散模式。这种后生模式的异常通常是变现为局部原生晕。此外渗滤模式对于矿体勘察有着非常重要的意义。这是由于渗滤模式是原生晕组成分带与几何形态建立的基础，因此对渗滤模式的研究可以为我们寻找隐伏矿床带来帮助。
1.2次生地球化学模式
次生异常指的是岩石中的矿体以及原生异常在风化作用下其含有的元素受到浸蚀而从原地点分散出去并进入到表生环境介质中。
与原生地球化学模式相同的是次生分散模式也分为同生模式和后生模式。所谓同生模式是指与介质同时形成的分散模式，而后生模式指的是晚于介质形成的分散模式。在同一种介质当中，同生分散模式与后生分散模式可以同时存在。同生模式与后生模式的分类是根据时间而进行的，次生模式又可以根据其形成的方式进行分类，按照形成方式不同次生模式在最初的研究中可以分为水生模式、碎屑模式及生物成因模式三种，但是随着研究的不断人数，人们也逐渐意识到次生模式的形成有着非常复杂的成因，单纯的用最初划分的三种类型已经很难全部概括，因此气成模式与物理化学模式也被人们纳入到次生模式的成因中来。
次生模式中的水生模式是一种地下水与地表水对元素的液体搬运而此形成的一种异常模式。碎屑模式则是由水、冰、风的机械搬运以及重力作用下所形成的模式。生物成因模式则是由植物代谢将元素从土壤中积累，在植物体中形成的一种模式。
上面说到次生化学模式的成因是极其复杂的，下面就简单的叙述一下次生模式形成的过程。一般而言次生化学模式的形成需要经历元素释放、元素结合、元素搬运及元素固定这几个过程。
在此生化学模式形成的最初就是元素释放，元素从原生矿体后者原生晕中被释放出来这些释放出来的元素为之后的搬运的实现奠定基础，在元素释放的或承重有些可以直接形成次生异常。通常来说在元素释放过程中物理风化、化学风化的碎块会对元素的释放产生影响。物理风化对于元素释放的影响一般是出现在干旱、高寒及地形切割地区。温差变化所引起的岩石收缩及膨胀、冰川摩擦、河流冲刷和风的侵蚀等都是风化的过程。而化学风化则是一种通过水、生物、气体对岩石进行氧化剂溶解从而使元素释放出来的过程。而生物风化可以之间通过产生微生物、有机物的方式来对元素进行溶解释放又可以通过植物的根部来加速岩石的物流风化从而实现元素的释放。
经历了元素释放之后就进入了元素结合的过程中。那些被释放出来的元素可以直接形成独立矿物而进入元素搬运的阶段，也可与其他的介质进行结合然后进入搬运阶段。在这个阶段中元素结合的形式可以使吸附、溶解也可以是吸收。这三种的不同之处在于吸附属于物理形式，溶解属于化学形式而吸收则是属于生物形式。物理形式的元素结合主要是胶体的吸附、粘上吸附和微气泡表而的吸附。化学形式的元素结合则是元素通过在地下水、地表水中的溶解，与水中存在的离子等形成可溶性的溶液。生物形式的元素结合则是依靠植物对元素的吸收来实现的。
元素被释放之后可以呈现出独立的形式也可以通过不同的方式来结合，此后就进入了元素的搬运过程中，在这个过程中元素会被各种物理营力，化学营力和生物营力所搬运。此后就是元素的固定过程，但是这个固定也只是暂时稳定的一种状态。元素的固定可以通过如下的方式进行，主要有水动力减弱、氧化还原条件的改变、氧化物及硫化物等的吸附、有机物结合、生物累积。
2.结论
对成矿元素及伴生元素在矿体受到风化剥蚀时,从矿石中分散至周围介质中,使其在周围介质中的含量增高的现象或者是成矿元素及伴生元素在矿石沉积后,残余热液继续向前缘的围岩中分散,导致围岩中元素含量增高的现象是勘察地球化学家所致力研究的主要内容。而地球化学分散模式指的就是元素在一定空间范围内的浓度、变化梯度、均匀度及存在形式有别于四周广大范围内的元素分布特征。对地球化学模式的研究可以帮助人们追索找寻矿床，因此有着非常重要的意义。
探讨地球化学模式的分类及成因对于研究异常的此乃构成过程有着非常重要的作用，而地球化学模式按照不同的分类标准有着不同的类型，本篇论文研究的是按照成因不同进行分类的地球化学模式，对原生模式及次生模式的成因进行探讨，但是由于作者水平有限，还有很多地方存在不足。
【参考文献】
［1］谢学锦.走向21世纪矿产勘查地球化学[M].地质出版社，1999．
（安顺学院数理学院，安顺 561000）
（School of Mathematics and Physics，Anshun University，Anshun 561000，China）
摘要： 本文首先简要介绍稀土的概念、应用及其研究意义，其次通过CNKI对我国近十年来稀土研究文献进行检索和统计，最后得出我国稀土研究层次较高，研究领域重点在工程技术领域，研究机构主要是“211”和“985”工程大学等特点。
Abstract： This paper first introduces the concept, application and research significance of rare earth, and then searches and counts the rare earth research literature in the recent years in China by CNKI, and finally it concludes that China’s rare earth research level is high, the key research area is engineering technology, and the research institutions are mainly the "211" and "985" engineering universities.
关键词 ： 稀土；CNKI；篇数；趋势
Key words： rare earth；CNKI；article number；trend
中图分类号：O614.33 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）06-0319-02
0 引言
素有“工业维生素”美誉的稀土金属又称稀土元素[1]，这些元素及其化合物有很多特殊的物理化学性质，如：顺磁性强、中子吸收截面大、可塑性大、低熔点高蒸气压、高硬度等等[2]。所以，稀土元素及其化合物在冶金、石油钻探、轻工业、高新材料、航空航天等现代尖端科学等领域中得到了广泛的应用[3]。
我国的稀土储量丰富，为主要稀土出口地，约占世界97%的市场份额。然而，由于科学技术等原因，中国出口的稀土主要以铅、锌、高岭土等初级品为主，价格极其低廉[4]。同时，稀土的开采需大量挖掘后再予以过滤处理，副作用大，如损失大量土方及飞尘污染[5]。所以，研究稀土元素及其化合物的物理化学特性，大力推进稀土元素及其化合物的深加工技术，不但是高效利用稀土元素及其化合物的前提，也是我国限制稀土出口规模和保护珍贵自然资源的法宝。
1 我国稀土研究的概况及趋势
近年来，由于科学技术的进步和经济社会发展需要，我国学者对稀土元素及其化合物进行了大量的科学研究，研究领域不但涉及基础科学研究，也涉及相关工程技术领域。本文通过在CNKI平台进行高级检索，在输入内容检索条件检索项“篇名”中输入“稀土”后进行文献检索，检索时间截止为2014年8月9日晚上23:00。通过“分组浏览”分别统计“来源数据库”、“学科”、“机构”和“研究层次”等，检索出我国研究稀土的概况及趋势统计情况。
1.1 我国研究稀土的概况
1.1.1 “来源数据库”组的篇数统计结果 从图1来看，通过“分组浏览”统计“来源数据库”篇数，不难得出：一是研究文献来源最多的库是“中国学术期刊网络出版总库”，共34130篇；二是优秀硕士论文，总数排名第三，总体研究层次水平较高。
1.1.2 “研究层次”组的篇数统计结果 从表1来看，通过“分组浏览”统计“研究层次”篇数，特点为：一是研究以“基础与应用基础研究”和“工程技术（自科）”为主，共31668篇，占9类总数的72%；二是科普类文献非常少，只有74篇，占总数0.17%。
1.1.3 “学科”组的篇数统计结果 从图2来可知，“分组浏览”统计“学科”的篇数特点为：一是研究文献最多的是“工业经济”，共9905篇，占总数的24%；二是总体来看大多数研究文献都属于化学学科大类，如：化学、有机化工和无机化工等。
1.1.4 “机构”组的篇数统计结果 从图3来看，通过“分组浏览”统计“机构”组的篇数可知：研究文献排名15名的高校全是“211”和“985”工程大学，其中浙江大学发表相关的文献最多，共计17908篇，占总数的11.13%。
1.1.5 “作者”组的篇数统计结果 通过“分组浏览”统计“作者”组的篇数，排名前三位的分别是倪嘉缵、林河成和徐光宪，篇数分别为106篇、102篇和68篇。其中倪嘉缵先生和徐光宪先生都是中国科学院院士，可见研究作者的学术地位都很高。
1.2 我国稀土研究的趋势 为准确了解我国稀土研究的总体趋势，本文从CNKI检索统计近十年来（2004—2013年度）研究稀土的文献总数、学科领域和基金来源三个维度（表2）并分析如下。
①近十年“文献总数”论文篇数变化趋势。由表2可知，从2004-2013年度研究“文献总数”篇数变化趋势来看，一是总体趋势逐年上升，2011年度篇名含“稀土”二字的文献最多，共有3379篇；二是以篇名含“稀土”二字的文献从2012年开始有所下滑。②近十年“学科领域”论文篇数变化趋势。由表2可知，从2004-2013年度研究“学科领域”篇数变化趋势来看，一是“基础学科”研究的文献远少于“工程技术”研究的文献，例如：2012年度，“基础学科”和“工程技术”研究文献分别为223篇和1542篇；二是“基础学科”研究文献总体看有逐年稳步上升的趋势。③近十年“基金来源”论文篇数变化趋势。由表2可知，从2004-2013年度研究“基金来源”篇数变化趋势来看，一是该领域获得国家自然科学基金的文献最多，十年共计2088篇，获得国家863计划基金支持的最少，十年共计才288篇；二是从历年文献的变化趋势上看，不管是获得哪类基金的论文篇数都保持相对稳定。
2 结论
本文通过在CNKI平台进行检索，得出我国研究稀土的概况及趋势统计结果。从结果中得出几点信息：①从文献总体分布情况看，论文来源硕博论文占有一定的比重，多以基础与应用基础研究和工程技术（自科）为主，研究文献最多的是工业经济学科领域，研究机构前15名高校全是“211”和“985”工程大学，论文篇数作者排名前三的有两位院士院士；②从2004-2013年历年文献总体变化趋势看，总体趋势逐年上升，基础学科研究文献少而工程技术研究文献较多，但基础学科研究有稳步上升趋势；③我国研究稀土的文献主要是获得国家自然科学基金的支持。
参考文献：
[1]baike.baidu.com/view/89624.htm?fr=aladdin.
[2]白秀丽，于鹤.稀土元素的研究与应用[J].长春师范学院学报，2006（04）.
[3]翁国庆，孙晋伟，张长鑫.稀土纳米材料及应用（Ⅰ）[J].稀有金属与硬质合金，2005（03）.
关键词：材料化学专业；课程体系；优化策略
为社会培养合格的“高级材料化学专业人才”是材料化学专业教育的本质［1］。目前，各高等院校不断优化材料化学课程体系，使其更加科学化和合理化。科学完备的课程体系是知识结构和能力培养的优化组合，材料化学专业课程体系是材料化学人才培养方案的核心，对材料化学专业人才培养起着至关重要的作用。材料化学专业课程体系的优化首先是课程体系和教学内容的整体优化。
一、优化材料化学专业课程体系的必要性
1．高等教育改革的需要。
目前，优化课程体系，改革教学内容，构建合理的知识结构，注重理论联系实际，更新教学手段是高等教育改革的需求。优化课程体系不仅要使它所包含的专业基础课、专业课、实践课等形成相互联系的统一整体，而且要充分体现培养目标和培养规格。
2．现代科学技术发展的需要。
近年来，随着材料化学专业教育课程论及教育理念的发展，我们根据材料科学发展规律，对材料化学专业课程体系进行了两次优化调整（分别为2008年下半年和2012年上半年）。我们优化的材料化学专业课程体系能够体现材料化学专业教育特色，完善材料化学专业课程体系，加强材料化学专业的学科方法论教育。
3．市场经济发展的需要。
优化材料化学专业课程体系能够反映社会和市场经济对综合性专业人才的要求。优化的材料化学专业课程体系应该充分体现以就业为导向的思想。我们倡导与专业相关的知名企业家走进课堂开展必修课教学，实现在校内与企业的对接，强化学生的就业意识，提高学生的专业技能。
二、现行课程体系存在的问题及其成因
1．办学特色不明确。
专业建设存在一些薄弱环节，如材料化学课程体系的基础课平台不够规范，课程设置不够科学，教学进程安排不够合理，等等。此外，由于材料化学专业办学时间短，存在专业学科定位不准，专业人才培养目标不够明确，课程体系不够科学等问题。近年来，为提高教学质量，适应社会对人才的需求，很多高校开展了人才培养和教学体系研究。因此，有必要对材料化学专业课程体系的建设进行思考。
2．课程设置理念滞后。
在材料化学专业课程设置中，我们受传统的重视知识传授的狭义专业概念的限制，不够重视独立思考习惯、自学能力、动手能力和生存能力的培养。同时，在课程设置中存在社会需求、学生的就业取向、市场前景等的考虑程度不够周到等问题。合理的课程设置理念是让每一位学生不仅受到本专业的学术训练，而且受到广泛的通识教育，把学生培养成有专业知识、有爱心、有责任心和有雄心的智者。
3．实验教学条件欠缺。
优化实践教学应该体现以下三个方面内容：一是毕业实习、毕业论文（设计）实行“分类指导，分流培养”。学生可根据个人从业需要，撰写高水平的实习报告，获取名副其实的学分。二是优化实践教学进程。各专业可根据专业特点和人才培养需要，科学、合理地确定毕业实习的时间和进程。三是增设创业实践环节。学生可通过创业训练、第二课堂与创新活动，获得创新、创业学分。而我们现行的材料化学专业的实践教学环节，因人力资源和物质资源等原因，欠缺根据学生需要安排实习和创新性实践内容。
4．师资队伍建设力度不够。
师资队伍是优化课程体系的执行者，也是培养材料化学专业人才的主导者。先有优秀的教师，后有优秀的学生，再有品牌专业［2］。材料化学专业成立以来，我们加大力度引进了固体材料化学、无机功能材料、催化材料、分子生物学等领域的博士研究生数名，充实了本专业的教师队伍。目前我们正在通过各方努力引进高水平教师，加强材料化学专业的师资队伍建设。
三、课程体系的优化策略
课程体系是高校人才培养目标、课程指导思想、课程设置、课程结构及教学管理模式的综合体现，是学校办学特色、学科专业特色和人才培养特色的综合反映。
课程体系是构建人才培养方案的核心内容，其是否科学合理，对培养高质量人才目标具有决定性的意义。我们通过选择、整合与调适课程体系等措施优化了材料化学专业课程体系。
1.调整教学计划，优化专业基础课内容。
（1）优化材料化学专业的无机化学课程内容
材料化学专业课程体系是材料化学专业人才培养方案的核心，课程体系的科学性直接影响材料化学专业的人才培养质量。因此，随着材料化学专业办学条件的改善和教学理念的科学化，有必要优化材料化学专业课程体系。我们现行的材料化学专业课程体系中无机化学课程是大学一年级学生的必修课程。此门课程的指导思想直接影响学生在大学学习的思维模式和获取知识的习惯，这个阶段也是在大学一年级学生从中学学习模式转变成大学学习模式的关键时期。因此我们有意识地培养学生的独立思考意识和自学能力，为学生将来的学习工作打下良好的基础。
无机化学课程内容包括理论部分和元素部分。我们认为无机化学理论部分内容是无机化学课程的核心部分，元素部分内容是辅助部分。目前无机化学课程详细介绍理论部分内容和元素部分内容。我们对材料化学专业的三届（2007、2008、2009级学生）90名同学进行问卷调查，结果80名同学不赞成全部介绍无机化学元素部分内容，而是希望在老师的指导下以自学方式完成无机化学元素部分内容的学习。
对元素部分内容我们采取了抓典型元素性质的分析和讨论，引导学生掌握学习元素化学知识的方法；通过实例指导学生去认识一个元素、一族元素或一类元素；逐步了解结构—性能—功能之间的关系；初步掌握如何通过查阅参考书、手册汲取知识的模式。其余元素部分内容我们设置为自学内容。
（2）优化材料化学专业的高等数学课程内容
高等数学作为高等院校的基础学科，承担着培养学生数学能力，提高学生逻辑思维能力，为专业课程学习提供数学思想和数理方法论的任务。高等数学是化学、生物、物理、材料物理、材料化学专业的基础课程。目前一些普通高等院校的课程设置中有生物、化学、材料化学专业的“生化材”类高等数学教育教学。而随着材料化学学科与数学学科的交叉日益加深，定性定量分析发展迅速，材料结构分析、材料物理性能测试计算时需要更深的高等数学知识，所以我们把材料化学专业的“生化类”高等数学调整为“理工类”高等数学教学。同时我们在材料化学专业的高等数学课程内容中增加了线性代数的内容，以便达到材料结构测试和性能计算的知识要求。
（3）材料结构分析方法课程的教学形式的优化
测试方法在材料化学专业的发展起着非常重要的作用。随着科学技术的发展，人们对材料性能的要求日益广发和苛刻，对材料性能及其组分和微观结构的关系越来越感兴趣，因而不断出现新的研究方法。测试手段也越来越多样化，实验方法的数量随着科学技术的发展而急速增加。因此我们把材料结构分析方法课程的教学形式进行优化。具体做法是任课老师在课堂上介绍材料结构和性能测定仪器的原理，然后到实际仪器设备房间进行教学。学生在仪器管理人员的指导下，利用化学与环境科学学院和内蒙古功能材料物理与化学重点实验室的科学仪器设备完成本课程的学习内容。这样设置学生自己动手测定样品的结构和性能的课程，有助于提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
（4）以专业前沿知识讲座充实课程内容
课程内容应当随着社会、企业、科技的发展及时充实新知识。材料化学专业教材的内容常常是数年，甚至数十年前的人类材料科学知识的概括。所以，任课老师要根据自身研究工作经历及时充实现代材料科学知识，优化课程内涵结构。材料化学专业老师可以采用以下三种方法：一是将现代材料科技成果恰当地融入到基础课教学中，用新的材料科技内容去改造、替代、充实陈旧的教学内容，并处理好知识的继承和发展的关系，使其有机地融合在一起；二是开设材料加工新技术课程内容或开展材料设计加工科技活动，激发学生的兴趣，提高他们的动手能力；三是开展能够反映本学科专业前沿知识、最新科技成就的专题讲座。
2.加强实践教学，优化课程类型。
根据“高等院校理工科教学指导委员会通讯”所提倡的高等院校材料化学专业规范讨论稿的要求，材料化学专业的实践课程有基础课实验、专业基础课实验、专业课实验、专业实习、毕业论文等内容［3］。
多元化的实践教学是培养学生创新和动手能力的最有效手段，通过实验来研究物质及其变化规律，使学生获取基本的实验动手能力、综合分析问题的能力、解决问题的能力，一定的科学研究能力和创新能力［4］。在材料化学专业实验教学上，充分考虑实验内容的科学性和系统性，选择具有一定难度和较大覆盖面的交叉型综合实验作为实验教学的主要内容，着重培养学生的创新能力。全面开放所有实验室，给学生创造开展专业综合技能训练的场所，提高学生的专业素质。
目前，在各级有关部门的支持下，按材料化学课程体系要求能完成基础课、专业基础课和专业课的实验教学任务。但是经济欠发达地区的高等院校的材料化学专业的实践教学课程出现了一些新情况。以往三四十人的实习队伍进入企业、经济实体完成实践教学任务。而今，大型企业自动化程度很高，实习生很难进入车间进行实地实践学习，微小企业又没有能力接收大量实习生，加上专业实习经费的缺乏等原因，材料化学专业的实践教学课程无法实现“大部队”形式的实习任务。所以，我们对材料化学专业实践教学课程进行了优化。我们设置了适合地区特点的、按学生兴趣分成由五—八人组成的“小组”进入不同的微小企业进行不同内容的实践的多元化实践教学模式。在不同的微小企业完成实践教学课程时我们注重学生自身管理和实践指导老师巡视管理相结合，保证实践教学过程中的实习效率和学生安全问题。
改变材料化学专业现行毕业论文模式，允许学生做毕业论文时根据自身兴趣爱好和就业取向选择课题，可以在学院老师的指导下完成毕业论文课题，也可以在科研所、企业、经济实体完成毕业论文课题。
3.增设自学选修课程，优化课程结构。
目前我院材料化学专业的课程体系中没有设置自学性选修课程。材料化学专业教育不仅仅是传授材料科学相关的知识，更重要的是传授获取知识的方法，以便学生顺应社会需求选择性地学习新领域的新知识而提高生存能力。社会需求多元化的当今时代，需要的人才不是单一性人才，而是综合能力较强的复合人才。所以，在材料化学专业课程体系中增设自学性选修课程是社会和科学发展的必然要求。
培养学生的自学能力是丰富学生知识面的重要措施，是教师的基本职责，是素质教育的必然要求，是终身学习的客观需要。优化教学理念和教学观点是培养学生自学能力的前提条件，激发学生的学习兴趣是培养学生自学能力的关键所在，营造学生自主主动学习的舆论氛围是培养学生自学能力的重要环节，科学指导学生自学是培养学生自学能力的基本内容，科学的评价标准是促使学生自学的原动力［5］。在材料化学专业课程体系中增设自学性选修课是提高学生自学能力的一种措施。
目前，材料化学专业课程体系中的化学与社会、化学史等课程完全可以设置为自学性选修课程。优化的材料化学课程体系中应有无机化学元素部分的一些内容，还应有自学性选修课程。只有这样才能给学生创建重视自学，提高自学能力的学习环境。
总之，优化材料化学专业课程体系是材料科学发展的客观需求，是培养合格的材料化学专业人才的要求。优化材料化学专业课程体系是我们办学条件改善和教学理念提升的产物。我们主张在课程体系设置中遵循学生的认知规律，留给学生足够的空间，让学生独立思考自己有兴趣的材料科学问题。同时，我们给学生创造进行独立或在老师指导下的半独立实践活动的条件。采取上述无机化学课程、高等数学课程、实践教学课程和自学性选修课程的优化措施，可培养具有独立思考材料化学专业问题、具有一定自学能力和动手能力的符合社会需求的专业人才。
参考文献：
［1］王燕露.论高等教育的本质［J］.科技信息（高校讲坛），2011，（33）：216-220.
［2］张婧，孙建三.麻省理工学院培养创造创新型人才论析［J］.黑龙江社会科学，2004，（4）：130-132.
［3］高等院校材料化学规范讨论稿［EB/OL］.高等院校理工科教学指导委员会通讯，2006，9.
1867年，俄国彼德圣堡大学里来了一个年轻的化学教授，他就是门捷列夫。身为化学教授的门捷列夫大部分时间不是在实验室度过，而是将自己关在书房里。手里总捏着一副纸牌，颠来倒去，整好又打乱，乱了又重排。不邀牌友，也不去上别人家的牌桌。
两年后的一天，俄罗斯化学会专门邀请专家进行一次学术讨论。学者们有的带着论文，有的带着样品，只有门捷列夫两手空空，学术讨论进行了三天，三天来讨论会场大家各抒己见，好不热闹，只有门捷列夫一个人一直一言不发，只是瞪着一双大眼睛看，竖起耳朵听，有时皱皱眉头想想。
眼看讨论就要结束了，主持人躬身说道：“门捷列夫先生，不知可有什么高见？”门捷列夫也不说话，起身走到桌子的中央，右手从口袋里取出，随即一副 纸牌甩在桌子上，在场的人都大吃一惊，门捷列夫爱玩纸牌，化学界的朋友已早有所闻，但总不至于闹到这种地步，到这么严肃的场合来开玩笑吧？
只见门捷列夫将那一把乱纷纷的牌捏在手里，三下两下便整理好，并一一亮给大家看。大家这时才发现这并不是一副普通的扑克，每张牌上写的是一种元素 的名称、性质、原子量等，共63张，代表着当时已发现的63种元素。更怪的是，这副牌中有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。
门捷列夫真不愧为玩纸牌的老手，一会儿功夫就在桌子上列成一个牌阵：竖看就是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫分别各一列，横看那七种颜色的纸牌就像画 出的光谱段，有规律地每隔七张就重复一次。然后门捷列夫口中念念有词地讲着每一个元素的性质，滚瓜烂熟，如数家宝。周围的人都傻眼了。他们在实验室里钻了 十年、几十年，想不到一个年轻人玩玩纸牌就能得出这番道理，要说不服气吧，好象有理，要说真是这样，又有些不甘心。
这时一直坐在旁边观看的门捷列夫的老师胡子气得撅起来了，一拍桌子站起来，以师长的严厉声调说道：“快收起你这套魔术吧，身为教授、科学家，不在 实验室里老老实实地做实验，却异想天开，摆摆纸牌就要发现什么规律，这些元素难道就由你这样随便摆布吗？……”老人越说越激动，一边还收拾东西准备离去， 其他人见状也纷纷站起，这场讨论就这样不了了之。
门捷列夫坚信自己是对的，回家后继续推着这副纸牌，遇到什么地方接连不上时，他就断定还有新元素没被发现，他就暂时补一张空牌，这样他一口气预言了11种未知元素，那副牌已是74张。这就是最早的元素周期表。
在随后的几年中，门捷列夫预言的11种元素陆续被发现，乖乖地住进他的元素周期表，特别是后来发现的氦、氖、氩、氪、氙和氡又给元素周期表增加了新的一族。元素世界一目了然，它就像一幅大地图，以后化学的研究就全靠这幅指南图了。
本课题是在学习原子结构和元素概念的基础上,继续学习原子核外电子排布、原子得失电子形成离子的过程。本课题难点比较集中,有微观表征:电子的分层排布、离子的形成;有化学用语:原子结构示意图、离子符号;也有把宏观与微观架起桥梁的知识:元素最外层电子数与元素化学性质的关系。这些内容是引领学生把学习注意力由宏观世界转到微观研究的重要过渡,为学生探求宏观物质变化的奥秘打开了一个微观领域的窗口,是引发学生对科学的好奇和向往,是培养学生对微观世界学习兴趣的一个很好的素材。
教学目标
知识与能力目标:
1.知道原子核外电子是分层排布的。(难点)
2.了解离子的形成,初步认识离子是构成物质的一种粒子。(重点)
3.了解原子结构示意图涵义及原子最外层电子数与元素性质的关系。
过程与方法目标:
1.通过想象、猜想探索证明归纳原子核外电子的排布,培养学生空间想象力。
2.观察l~18号元素的原子结构示意图,归纳小结原子最外层电子数与元素性质的关系。
3.探究分析NaCl的形成过程,了解离子的形成,初步认识离子是构成物质的一种粒子。
情感态度与价值观目标:
1.培养学生对微观世界学习的兴趣。
2.唤起学生对科学的好奇与向往。
教学过程
一、情境导入
1.教师富有感情地朗读学生作品──科普小论文《漫游原子世界》,巩固原子结构的知识。
附文:我是一个小小的电子,我在原子里围绕着原子核不停地转动,虽然空间很大,但我和我的同伴总想挣脱原子核的吸引。可是原子核这个小老头很有能耐,虽然只占原子的一丁点空间,里面却由质子和中子构成,中子不带电,质子带正电,正好把我身上的负电深深吸引。
2.设问:原子核外电子是如何运动的呢?它们能否挣脱原子核的吸引呢?
二、引导探究核外电子的排布
1学生猜想:核外电子是如何运动的?
2.学生交流:向你的同学说一说你想象中核外电子如何运动?
3.探究证明假设:阅读课本图文。(把图4-9“核外电子分层排布示意图”制作成挂图,借此引导学生空间想象能力,理解电子分层排布)
4.归纳结论:核外电子是分层排布的。
5.教师启发:科学家在探索原子核外电子运动时,也经历了假设、猜想的阶段,然后通过科学的手段、借助先进的仪器进行实验测定、检验而得到真理的。那么电子为什么有的排在第一层?有的排在第二层?各电子层上电子数目有什么规律?(让学生体验科学探究的过程后,进一步启发学生对电子排布的通想,提醒学生到高中后还会有更深入的研究,有兴趣的同学可自己查阅有关资料)
6.学习原子结构示意图表示的意义:
7.练习巩固:向你的同桌说一说下列原子结构示意图的意义:
8.展示挂图:1~18号元素的原子结构示意图。学生观察、互相讨论、归纳原子最外层电子数目与元素性质的关系:
元素
最外层电子数
元素化学性质
稀有气体元素
8个(He为2)
比较稳定
金属元素
少于4个
不稳定
非金属元素
多于4个
不稳定
9.教师设问:稀有气体元素原子最外层电子数为8(He为2),达到稳定结构,故化学性质比较稳定。金属元素原子和非金属元素原子最外层电子未排满,要趋向稳定,怎么样才能达到目的呢?(制造探究情境,诱导学生下一步的探究)
6.引导提问:离子是怎样形成的?什么叫离子?如何区别阳离子和阴离子?离子符号的书写应与原子有什么不同?
四、小结练习,诱发思考
1.小结:在本课题,我们学了什么?
2.练习:课本习题。
教学设计说明
过去由于过分追求知识和能力目标,忽略过程和方法目标、情感态度与价值观目标,在课堂教学设计上,教师往往注重知识的灌输和解题能力的培养,对学生进行科学探究的需要比较忽视。于是基本上是以教师讲解为主,学生被动接受,教师把一个个的知识点教给学生,学生记住结果并会应用解题就行了。课堂上缺乏师生之间的感情共鸣,显得苍白乏味,学生学习方法不灵活,死记硬背,知识掌握不牢固。
在新的教学理念驱动下,本课题的教学设计重视学生的全面发展,设计了多个探究活动,创设了多个学习情境,利用丰富的教学手段开展课堂活动:(1)欣赏科普小论文《漫游原子世界》,以轻松活泼的形式、生动形象的语言巩固了原子结构知识,同时提出“校外电子是如何运动的”“电子能否挣脱原子核的吸引”等问题,自然入了本课题的学习;(2)让学生猜想质疑核外电子运动,再借助挂图(课本图4-9“核外电子分层排布示意图”)帮助学生树立空间概念,探索、理解电子的分层排布;(3)通过学生角色扮演活化氯化钠形成的过程,强化学生的探究欲;(4)利用图示把钠原子和氛原子发生电子转移形成氯化钠的过程简明呈现,帮助学生由形象思维到抽象思维的飞跃(这部分内容的教学,应针对学生的具体情况,若学生难以接受,可按教材要求简化过程);(5)借助观察挂图“l~18号元素原子结构示意图”,以表格形式进行知识类比,归纳稀有气体元素、金属元素、非金属元素的最外层电子数目与元素化学性质的关系;这样处理能化难为易,变枯燥为乐趣,变结论性知识为探究性学习,让学生饶有趣味地、自主地进行科学探究,使生硬的化学概念变得栩栩如生,易于理解。学生逐渐对学习化学产生渴望之情,能主动参与探究,建构新知,从而逐步提高解决问题的能力,形成科学态度和掌握一定的科学方法。
本课题设计主脉清晰,重点突出,从学生的认知水平出发设计教学过程,学生参与度高,在轻松愉快的气氛中,知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观都得到了充分的体现。
点评
选取核心概念──离子为研讨课,内容比较抽象,难度较大,富有挑战性。本设计体现了义务教育新课程标准的教学理念,注重学生科学探究的设计和培养。实施教学过程中,不但知识与技能目标得到较好的落实,而且过程与方法目标、情感态度与价值观目标也得到较好的体现。课堂设计充分挖掘教材,尤其重视课堂活动设计,使课堂教学生动活泼而富有吸引力。
1.探究活动设计:(1)欣赏科普小论文,创设情境激发学生对本课题学习欲望。(2)猜想、交流、探究校外电子如何运动,体现对学生合作精神和科学探究的培养。(3)角色扮演离子形成的过程,生动活泼,达到校理想的学习效果。
2.扩展学习设计:元素性质与原子最外层电子数的关系研究采用表格设计,体现了推理、归纳、分析能力的培养。
来源:人教网华南师范大学化学系钱扬义点评
三、探究离子的形成
1、提供信息:①钠与氯气反应生成氯化钠。②钠和氯的原子结构示意图。
2、学生表演:两个学生通过观察原子结构示意图,分别扮演销原子和氯原子(头上贴元素符号,身上贴最外层电子数目的“电子”),其他同学当裁判。(表演的形式活泼而又巧妙地考查了学生对原子结构示意图的理解,学生热情高涨地参与,课堂活跃起来)
3.学生讨论;要趋向稳定结构的钠原子和氢原子该如何变化来达到稳定呢?设计一个方案。(生动的情境、求知欲的驱使,学生积极设计多种方案:①氯原子的最外层电子中三个电子转移到钠原子的最外电子层上,使双方最外层电子数平均,分别为4。②氯原子的最外层七个电子转移到钠原子的最外电子层上,使双方达到稳定结构。③钠原子的最外层一个电子转移到氯原子的最外电子层上,使双方达到稳定结构。这样,较好地暴露了学生的原有思维,有利于教师更有针对性地进行点拨引导,对于方案①,教师要让学生分辨生活中的平衡与化学中的稳定的区别;对于方案②、③,教师可以从学生的生活经验出发,分析发生这两种情况的难易程度)
[论文关键词] x射线荧光光谱法 石灰石 熔融
石灰石是氧化铝生产中的重要原料，本文主要研究了石灰石中主要化学成分的钙、镁、铝、铁等主要金属的含量。石灰水的主要成分是氧化钙，同时也有少量的二氧化硅，氧化铝，氧化铁等杂质。氧化钙和氧化镁的含量是判断石灰石质量的重要指标，快速准确的分析氧化钙的含量尤为重要。本文采用熔融法制取玻璃状样片，消除了粒度效应和矿物效应，建立工作曲线，实现X射线荧光法同时测定石灰石中的钙镁硅含量。该方法分析速度快，结果准确度高，能完全满足生产要求。
1、 试验部分
1.1仪器采用TNRY-02型熔样炉（洛阳特耐），MXF-2400型X射线荧光光谱仪（日本岛津），X-射线管电压40，电流70.铂黄金坩埚（95%铂金、5%黄金）、天平（梅特勒托利多AL2004）。
1.2 试剂采用四硼酸锂做助溶剂，碘化氨做脱膜剂
1.3 试验方法
准确称取0.5000g试样于已加入5.00g助溶混合熔剂铂黄坩埚中，在1100度，熔样15分钟（摆动13分钟，静置2分钟）的熔融条件下进行熔片。将熔好的玻璃片用χ-射线荧光光谱仪按照电压40kv，电流70mA的测量条件进行测定。定期用EDTA络合滴定法和荧光仪测定结果进行比对校正。
1.4 标准曲线的建立
用一组（6个）石灰石标准样品，对样品进行熔样后，在x-荧光仪上进行技术测量，根据氧化钙含量和仪器检测的荧光数间的关系制作标准曲线。利用一元线性回归制作标准曲线。
2、 结果与讨论
在荧光分析中，熔样是至关重要的，熔样条件要满足要求，才能满足荧光分析需要。样品要熔解均匀，样片内无气泡。样片不能开裂，底部要光滑，以免荧光分析准确性。
2.1标样或试样要在干燥箱内，在300度的温度下烘干2小时，保证样品的干燥。
2.2 要经常检查铂黄金坩埚底部被腐蚀的程度，坩埚底部是够有大的划痕，确保熔样的样片周围没有缺口，样片表面光滑平整。
2.3 机体效应和共存元素的干扰校准
机体效应是X-射线荧光分析中引起误差的主要原因，主要是由试样的矿物结构和试样的粒度引起的，样品的粒度越小，干扰也越小。本实验采用1100度高温熔样制片，机体效应引起的干扰比较小，可以忽略不计。
共存元素的干扰是在指在测定过程中分析元素和其他元素的普线部分重叠，影响主要元素普线的强度，使得主体元素含量测试不准。为消除共存元素干扰，一个是合理选择分析元素谱线左后背景的位置，其次是采用仪器软件提供的数学模型来校准消除干扰。
2.4 脱模剂的影响
熔片采用的脱膜剂是碘化氨，作用是减小熔融物的表面张力，使熔融玻璃片容易从铂黄金坩埚中脱离，但脱模剂的加入量不宜过多，通过实验，本文中确定为6滴。
3、 标准样品的选择与工作曲线的制作
用一系列化学值已确定的石灰样品，在电脑上输入其化学值，熔片并测定强度后，按照校正程序用回归法建立工作曲线
4、 仪器校正
由于机器在使用过程中，其X-射线强度会发生变化，导致分析结果误差，因此要对X-射线强度飘移进行定期校正。校正公式如下：
Ic=α·I+β （1）
α=（I2-I1）/（M2-M1） （2）
β=I1-M1·α （3）
式中 α、β——X射线强度的校正系数；
Ic ——未知试样校正后的X-射线强度；
I ——未知试样测定X-射线强度；
M1、M2——标准化试样的测定X-射线强度
I1、I2——标准化试样的基准X-射线强度
由于石灰石样品在空气中易潮解，发生变化，样品不宜长久保存，我们用低含量石灰石标样作为标准样品，采用一点校正，即：
Ic=I·α （4）
α=I1/M1 （5）
5、熟石灰中钙以氧化钙形式存在。
因此，矿物效应是造成石灰中氧化钙的相对X--射线强度差异大的主要原因。在实际工作中，矿石原产地不同，校正曲线也不同。为消除地区影响，或者是试样与标样之间的差异，在绘制曲线时，应由标样与不同矿区的已知准确值的试样共同完成；在绘制石灰工作曲线时，应该有不同地区的样品 ，可以使试样分析结果更准确、安全。也可避免基体组分变化太大而引起误差。由于石灰特别容易吸潮，会影响分析结果的准确性。因此，样品应该干燥充分，制做好的样片应及时测定。
一日本的情况
《舎密開宗》（初篇、天宝八年（1837），宇田川榕蓭）中将硅音译为“悉里叟母”（silicium的氧化物），但在“160章 珪土”中，将“SiO2”译为“珪土”。有人误以为这里的“珪土”是日本原有的词语，但事实上这个词是榕蓭新造的。换言之，虽然日本也有人将二氧化硅译为“石英”或“水晶”，但榕蓭却将荷兰语中的Keiaarde（kei是玉石之意，读音与珪（日文读kei）相通，aarde是土之意）直译为“珪土”，由此创造了这个词。其后的元素名“珪素”就源于“珪土”，但《舎密開宗》中并未出现“珪素”一词。
文久二年（1862）出版的《舎密局必携》（上野彦马著）也沿用《舎密開宗》的译法，将Si音译为“悉里叟母”，但对于二氧化硅的译法，彦马除“珪土”外，还创造了一种新译法“珪酸”，距“珪素”又近了一步。
那么，最早使用“珪素”这一元素名的文献是哪一部呢？庆应三年（1867）竹原平次郎抄译的《化学入門》（初篇）中“单体区别之表”中的“非金属之部”中出现了“悉里叟母·珪素·Si”，这是“珪素”首次登场。其后，这一元素名在石黑忠悳翻译的《化学訓蒙》（1870年）中被沿用，在市川盛三郎著《理化日記》（1872年）、《小学化学書》（1874年）等书中也被相继使用，逐渐得到普及。
然而，除玉字旁的“珪”外，有些书中也会使用石字旁的“硅”，将Si写作“硅素”。以前的研究认为首次使用“硅素”的文献是明治7年（1874）宫里正静著《化学·鉱物学用語英和対訳辞書》，但根据菅原国香等人的调查，首次使用“硅素”的文献可以追溯到明治五年（1872）足立宽阅、土岐赖德翻译的《化学闡要》（卷一），然后是上述的宫里、石松定（平贺义美）著《啓蒙化学小説》（1874）、久下秀太郎著《化学導蒙》（1874）等。另外，甲贺宜政在明治13年（1880）著的《化学命名論》中，将以往的各种日语元素名进行比较对照，最后建议使用“硅素”。
其后，虽然1886年的东京化学会及化学命名法取调委员会的提案中采用了“珪素”，但《化学訳語集》（1891）和《化学語彙》（1900）中使用的是“硅素”。其后开始使用“珪素”，但1949年以后改为用片假名“ケイ素”表示，一直沿用至今。
二中国的情况
在现代中国的化学用语中，元素Si对应的中文是“硅”，而不是“珪”。其证据是，1959年出版的《日汉辞典》中，将日语“けいそ”的日本汉字写作“珪素”，而将其对应的中文写作化学用语“硅”。另外，解放前中国的化学教科书、1934年出版的阎玉振和王鹤清编《高级中学化学教科书》（北京）中，也将元素Si的中文写作“硅”，解放后的化学教科书也是如此，与上述《日汉辞典》的记载完全相同。
不过，在现代中国的化学相关文献中，并非完全都统一使用“硅”字。例如，1956年蓑翰青著《中国化学史论文集》中，将“硅酸盐”写作“‘矽’酸盐”；松原行一在中国化学书《化学鉴原》中指出，“矽”用于珪素之意，这与上面的引用相符。
据日本的辞书《井上·中国語新辞典》（1954）记载，“矽”是指“化学元素珪素 silicon”，读音为his。从读音推测，“矽”应该是取用silicon第一个音而成的汉字。而且，服部宇之吉、小柳司气太等编写的《改訂増補詳解漢和大字典》中记载：“矽（seki）”是指“珪素……英語Silicon”，并未记载其他字义。另外，在同一辞典中，将“硅”解释为“珪的错字，与‘矽’同样使用”，这一点也备受关注。
在中国的化学用语中，所有元素名都用一个汉字来表示，金属元素用金字旁、非金属元素用石字旁、气体元素气字头，然后分别与相当于拉丁名的意思或第一个音的字组合起来，因此使用了很多造字，这是众所周知的。由此推测，“矽”也是取自silicon第一个音的造字，但上述辞典中并无此说明。然而，1716年完成、1827年校订再版的《康熙字典》未收录“矽”，由此推测，如果“矽”不是《康熙字典》出版后出现的错字，就基本可以确定是造字。
将这一推测结合中国惯用的Si=“硅”来思考，就会得出一个让人感兴趣的假设。在日本，明治五年（1872）足立宽阅、土岐赖德翻译的《化学闡要》（卷一）及明治7年（1874）宫里正静著《化学·鉱物学用語英和対訳辞書》中都出现了“硅素”一词，但明治二至三年（1869—1870年）中国出版的《化学鉴原》中，遵照徐寿的音译原则，使用了石字旁、与读音hsi相对应的“矽”。因此，中国化学用语中出现“硅”应该是其后的事情了。做一个大胆的假设，中国开始使用“硅”的原因会不会是，知道日本传入中国的化学书中有“硅”或者“珪”及“硅”二字的作者，虽然知道“硅”是“珪”的错字，但考虑到原有的中国文字中“硅”是石字旁，而且有字义与该物质相符的优势，便不再使用“矽”，而是开始使用“硅”。目前，还无法确认中日两国化学书中“硅”出现的时期，所以上述内容仅限于推测而已。
注 释
作者成文过程中参考了以下文献：
（1）
田中実 『日中学術用語交流史の1問題：珪·硅·矽考および用語「化学の由来 科学史研究ⅠⅠ9，11-17（1970）；
（2）菅原国香、板倉聖宣『元素の日本語名の成立過程の研究、 1：幕末·明治初期における日本語の成立過程の研究、1 科学史研究、ⅠⅠ28，193-202（1989）「3.2珪素、硅素についてと題；
【关键词】原子论；原子分子论；比较
一.时代背景比较
19世纪化学发展迅速，法国哲学家伽桑狄受古希腊原子学说的影响，强调原子的大小和形状的原子论及机械哲学。波义耳有机械论宇宙观，认为物质和运动是宇宙的基本质料。通过大量化学实验，他深信万物是复杂的，不能用亚里士多德的“四元素”或医药化学家的“三元素”全部概括，自然界一定存在许多元素，结合生成各种复杂的物质，通过适当的分解方法，最后都变成元素。波义耳明确阐述科学的元素概念，虽有局限性，但与之前元素说完全区别开来，一扫化学研究中的神秘主义，为近代化学的发展指明方向。波义耳指出，实验和观察方法是形成科学思维的基础，化学应当阐明化学过程和物质结构，必须依靠实验来确定基本规律，他把严密的实验引入化学研究，使化学成为一门实验科学打下基础。随后拉瓦锡确定了质量守恒定律，使化学从定性研究方法和观点向定量研究发展。化学家们以弄清物质的组成及化学变化中反应物生成物之间量的关系为目的，将化学与数学方法结合，由此建立了一系列基本的化学定律，如当量定律、定比定律等。进一步揭示这些定律之间的内在联系。约翰.道尔顿研究的最值一提的是关于气体方面研究所得到的理论以及引发的一系列关于原子的理论。做气体实验时遇到了难以用当时已有的理论或者规律解决的问题。首先采用物理方法解释，解释不了混合气体研究内容呈现的规律和结论。其次运用古代原子论也无法解释。在大量实验事实基础上，大胆地猜想并且提出了轰动全世界的“道尔顿原子论”，震撼整个化学界，给化学界开创了新纪元，至今被奉为经典。随着科学家们研究工作的开展，道尔顿原子论的缺陷日渐凸显，传播越发困难。盖吕萨克由实验事实及反复验证提出气体实验定律，它的准确性更加说明道尔顿原子论的不足。道尔顿不肯承认盖吕萨克的说法。两种理论出现矛盾。阿伏加德罗将两者理论结合起来稍加发展提出属于自己的新理论--分子论。它的传播由于理论的不够精确性同样受到阻碍，同时仍然有很多顽固派科学家受旧的理论的束缚，支持道尔顿理论。后来康尼查罗对原子论发展作出突出贡献，独辟蹊径地研究化学史来论证原子- 分子论，体现了逻辑和历史的统一，更加准确和有说服力。毕竟顽固派势力强大，传播受阻，当时的科学技术也无法证明其准确性。在新一代科学家努力下，原子-分子论才为人接受。继而才发展到现代原子-分子理论。
二.研究方法的比较
道尔顿扬弃以古希腊科学家德谟克利特为代表的古代原子论研究气体物理性质和气象研究时大胆假设出原子论内容。曾假定各种物质包括气体在内都是由同样大小的微粒构成。进而研究空气的组成、性质和混合气体的扩散与压力。为了解开混合气体的组成和性质之谜，道尔顿日益重视气体和混合气体的研究，得出结论：各地大气都是由氧、氮、二氧化碳、水蒸气四种主要成分的无数微粒或终极质点混合而成。而气体的混合是因为相同微粒之间产生排斥扩散。“混合气体的总的压力等于各组分气体在同样条件下各自占有某容器时的压力的总的加和”的气体分压定律。某种气体在容器里存在的状态与其他气体的存在无关。若用气体具有微粒的结构去解释很简单，由此推论出物质的微粒结构即终极质点的存在是不容置疑的，由于太小把显微镜改进后也未必能看见。他选择古希腊哲学中的“原子”来称呼这种微粒。空气就是由不同种类、不同重量的原子混合构成的，确认原子的客观存在。而如果原子确实存在，那么根据原子理论来解释物质的基本性质和各种规律，就需要把对原子的认识从定性上升到定量的阶段。道尔顿的首篇化学论文《关于构成大气的几种气体或弹性流体的比例的实验研究》从氧和亚硝气（即氧化氮）的结合去探讨原子之间是怎样相互去化合的，并从中发现这几种原子间的化学结合存在着某种量的关系。道尔顿在分析甲烷和乙烯两种不同气体的组成时，发现它们都含有碳、氢这两种元素，在这两种气体中，当含炭量相同时，甲烷中的含氢量恰好是乙烯中含氢量的2倍。类似的情况普遍存在：甲乙两种元素能够相互化合且生成不同的化合物，这些化合物中，实验表明跟一定重量的甲元素相化合的乙元素的质量互成简单的整数比。于是，发现倍比定律。从原子的观点来看，某元素不仅可以和另一元素的一个原子进行化合，也可以和两个或三个原子化合。得到的结果与一定质量的某元素相互化合的另一元素的质量就必然成简单的整数比：1：2、1：3或2：3等。在原子观点的启迪下，道尔顿发现并解释了倍比定律，同时倍比定律的发现又成为他确立原子论的重要奠基石。道尔顿为了建立更加完善的原子论观点和验证气象研究方面特别是大气性质方面的成果得出的结论：“不同元素的原子重量和大小是不一样的”。他联想到了倍比定律及德国化学家里希特的当量定律，既然原子按一定的简单比例关系相互化合，若对一些复杂的化合物进行分析，把其中最轻的元素的重量百分数同其他的元素的重量百分数进行比较，就可得出一种元素的原子相对于最轻元素的原子的重量倍数，从物质的相对重量，推出物质的原子的相对重量即我们现在所说的相对原子质量。尽管由于他对一些复杂原子（分子）的错误认识及当时条件的限制，他测定的原子量误差很大，但人们对物质结构的一个基本层次——原子的的认识真正建立在科学的基础上了。受当时科技水平的限制，他的理论偏于理论性，无法用科学仪器检测来验证其准确性。但道尔顿原子论关于原子的描述和原子量的计算工作是项意义深远的具有开创性的工作，第一次把纯属猜测的原子概念变成一种具有一定质量的、可以由实验来测定的物质实体。1808年，法国化学家盖- 吕萨克通过多次实验结果及几番论证发现并提出气体实验定律，即“ 各种气体在相互起化学作用时常以简单的体积比相结合”。在此同时还发现：不但气体间的化合反应是以简单体积比的关系相作用，而且在化合后，气体体积的改变与发生反应的气体体积间也有明了的关系。由此他大胆地提出推论：“在同温同压下相同体积的不同气体都含有相同数目的原子”。这个推论表面上似乎是支持道尔顿的原子论，实际上却把道尔顿原子论推向了新的困境。阿伏加德罗在道尔顿基础上结合盖-吕萨克的理论假说提出了新的学说分子论，也由于理论的局限性遇到极大的困境。1811年，他发现阿伏伽德罗定律，即在标准状态下（0℃，1个标准大气压，通常是1.01325×10^5Pa），相同体积的任何气体都含有相同数目的气体分子，与气体内部化学组成和物理性质无关。它对化学的发展特别是原子质量的测定工作起了重大的推动作用。此后，又发现阿伏伽德罗常数，即1mol任何物质的分子数都约为6.023×10^23个分子。当时没有引起化学家们注意，以致在原子与分子、原子质量与分子质量的概念上继续混乱了近50年。直到他死后2年，科学家康尼查罗指出他应用了阿伏伽德罗理论可怡解决当时化学中的很多问题。在1860年在卡尔斯鲁厄重新宣读了阿伏伽德罗的论文，之后阿伏伽德罗的理论才被许多化学家所接受。在1871年，V.迈尔应用阿伏伽德罗的理论从理论上成功地解释了蒸气密度的特性问题。后来康尼查罗是通过研究化学史来论证原子- 分子理论的。解决了道尔顿原子论无法说明的领域。也将原子论发展到原子-分子理论。冲破了阿伏伽德罗理论的困境。但他也始终是把原子分子理论的微观起点停留在了原子层面，没能更推进一步。随着科技的发展，原子结构模型猜想也不断地演变：1904年汤姆生提出原子模型“葡萄干面包式”，1906年-1908年卢瑟福通过α粒子散射得出类似太阳系的原子模型，1913年玻尔提出了模型原子外电子做圆周运动，1924年法国科学家德布罗意提出光粒二相性再由薛定谔等人一起提出和发展量子力学模型，其中伦琴射线的发现，α粒子衍射法的运用，原子研究进入了更加微观的结构，质子，中子，电子相继发现。海森堡，海特勒，伦敦等科学家也都作出了巨大贡献，又一原子论新纪元在化学史上拉开帷幕。
三.具体内容的比较
道尔顿原子论：1.元素是由非常微小、不可再分的微粒即原子组成，原子在所有化学变化中不可以再分，并且保持着自己的独特性质。2.同一种元素的所有原子的质量、性质都是完全相同的。不同元素的原子质量和性质也是各不相同的，原子的质量是每一种元素的基本特征之一。3.不同的元素在化合时，原子之间以简单整数比的方式结合。被后人发现存在缺陷性，譬如说原子可以再分，分为质子，中子，电子等，同一种元素的原子有的性质不一样，如C-12有同素异形体金刚石，石墨而C-13则应用在同位素示踪，跟踪化学反应等运用在不同的领域。阿伏加德罗在结合道尔顿和盖吕萨克的理论基础上他提出了自己的假说，而原子-分子论的代表康尼查罗在阿伏加德罗假说的基础上，重申求物质分子量的一个实用的方法--蒸气密度法。他在原子学说的基础上，突破性地提出了从分子量求原子量的方法，后被称为康尼查罗法。他指出某些金属和非金属的分子量是不可能求得的，道明阿伏加德罗假说与杜隆- 培蒂定律的联系，还指出原子量和当量的区别和联系。康尼查罗论证了无机化学和有机化学的同一性。确立了书写化学式的具体原则。可谓是将原子论细化到具体。更加准确也更加实用，被更多的人们所接受，继而传播到全世界。康尼查罗对化学发展做出的贡献远不止在原子论上，是多方面的涉及。如今科技日新月异，从原子核电子的发现到现今夸克等更小为力的发现都是现代原子-分子论的集体发展。而道尔顿原子论与现代原子分子理论的关系凸显，道尔顿原子论是大基础，后者是顺科学传播受阻而发展起来的。所以道尔顿原子论和现代原子分子论两者是密切关联，发展的关系，是辩证统一的哲学关系。
四.真理性及缺陷性比较
道尔顿原子论是建立在拉瓦锡单质论基础上，在已发现氧、氢、氮等实际存在的原子之后提出的。在此之前还没有确立科学的单质论，只认识到空气原子，水原子等非实际存在原子，而道尔顿的原子论是直接结合定比定律和倍比定律等实验法则而产生的，导入定量描述的原子量概念，是原子观念和实验事实的结合，是科学的原子论学说。道尔顿的原子论在理论上解释了一些化学基本定律和化学实验事实，揭示了质量守恒定律、当量定律、定比定律、倍比定律的内在联系，使化学由定性描述发展到了定量描述，使它成为可验证的学说。道尔顿的原子论揭示了质量是化学元素基本特征的思想，是不自觉地运用量转化为质的规律，而后导致化学元素周期律的发现。各种化学现象、化学元素以及化学定律之间存在着内在的联系，这种联系为原子论所揭示，对当时占统治地位的形而上学的自然观又是一次有力的冲击，因而原子论的建立不仅在科学上，而且在哲学上也具有重大意义。道尔顿原子论是在化学史上继往开来的崭新一页。所提出的新概念和新思想，成为当时化学家们解决实际问题的重要理论。首先用它清晰地解释了当时正被运用的定比定律、当量定律。同时这一理论使众多的化学现象得到了统一的解释。特别是原子量的引入，原子质量是化学元素基本特征的思想，引导着化学家把定量研究与定性研究结合起来，把化学研究提高到新的水平。从此化学脱去了思辨哲学的外衣，而成为自然科学的重要学科。事实证明，如果没有原子论，化学仍将仍旧是一堆杂论无章的观察材料和实验的配料记录。道尔顿的原子论使人们冲破长期束缚思想的经院哲学、机械论哲学，不仅把化学引上科学之路，而且由搜集、记录材料为特征的经验描述阶段逐步过渡到整理材料、找出材料间内在联系的理论概括阶段，它为化学开辟了新时代。革命导师恩格斯评价说，“在化学中，特别感谢道尔顿发现了原子论，已达到的各种结果都具有了秩序和相对的可靠性，已经能够有系统地，差不多是有计划地向还没有被征服的领域进攻，可以和计划周密地围攻一个堡垒相比。”至今科学家们受到道尔顿原子论的启发也很大。而原子-分子论是在它上面发展起来的也作出了巨大贡献，弥补了道尔顿原子论的缺陷，是继承和发扬道尔顿原子论，意义深刻。目前仍然在快速发展之中。“夸克”的发现意味着原子论面对更多新的挑战。未来原子论的发展亟待当今科学家去思考与探究。历史的车轮永远会往前滚去，发展是必然的趋势。
参考文献：
[1]张家治：《化学史教程》，太原，山西教育出版社，2006年版
[2]盛根玉：《现代化学进展》，上海师大人文学院，《上海师大学报》
[3]王峰，《道尔顿与近代化学原子论》，武大人文学院，《湖北师范学院学报》2003.3
关键词:锗煤矿;金属元素;化学特性
中图分类号:TN253文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0055-02
锗是现代高科技产业重要的基础原材料,是发展半导体工业的战略性物资,随着社会科技的不断发展和经济的不断进步,锗将扮演越来越重要的角色。然而我国锗的保有储量,却是已发现的168种矿产中资源短缺最严重的矿种。
一、锗(Ge)煤矿金属元素
锗(Ge)相对原子质量72.59,是一种浅银灰色金属密度(25℃)为5.323g/cm3熔点937.4℃,沸点2830℃。其晶体属立方晶系,具有金刚石晶格,所以质脆而硬。锗在元素周期表中的位置正好处在金属与非金属之间,所以它虽然属于金属,但却有许多非金属的性质,在化学上也常常被称为“半金属”。就导电的本领而言,它优于一般非金属,又劣于一般金属,这样它就成为“半导体”。锗在室温条件下,在空气中十分稳定,不受氧、盐酸、氢氟酸和稀释的强碱所侵蚀,但能溶解于王水、浓硝酸或硫酸中,硝酸一氢氟酸混合液、焙融碱都能很快将锗溶解。锗原子与4个有机碳原子联结的有机化合物称为有机锗烷。有机锗化合物还有:有机锗卤(氧)化合物、有机锗氧醚、烃基锗有机醚配合物、含Ge-S键有机锗化合物、螺锗等。
众所周知,煤中富含芳环结构,如果能够找出一种不燃煤而直接从褐煤中提取锗的方法,不仅能大大减少锗的损失和避免环境污染,而且还可以进一步对提锗残煤进行处理,从中获得高附加值的有机化学品,从而实现对含锗褐煤的综合经济利用。因此为了今后能尽快展开这项综合开发利用锗煤的工作,尽快实现该煤及其锗的经济价值,本论文对锗煤种金属元素的化学特性进行了分析研究,从而间接测定了煤样中金属元素含量。
二、金属元素化学特性分析
金属元素是煤的重要组成部分,直接影响到煤的性质和煤的综合利用,因而受到高度重视。煤中金属元素的分布可能成为煤成因和矿化元素来源的标志。我们利用XRF即(X射线荧光光谱)定性及半定量的分析方法调查了该锗煤中金属元素的分布情况,并同地壳克拉克值及同一地区无锗煤进行对比以研究其富集特征。
(一)实验方法
1.XRF定性及半定量的分析方法介绍。XRF法是对各种各样材料进行元素测定的一种现代化的通用分析方法,具有分析谱线简单、干扰少、测定元素范围广、分析范围宽、测定精度高、重现性好、样品制备简单、分析速度快等一系列引人注目的优点,同时该方法还是一种非破坏、非损伤性分析,固体、粉末、液体试样均可。
对于煤样来说,它的成分非常复杂,标样很难获得。如果能用XRF定性及半定量方法快速分析其元素,对于了解煤的性质、元素分布以及进一步开发煤、合理使用煤都是非常有用的。但是煤的主成分是C,所以不能直接用XRF定性与半定量方法对其进行分析,只能先将其灰化,再用XRF定性与半定量方法分析煤灰中的元素,然后结合灰分产率及原子量数据计算出煤中相应元素的含量。这种间接测定的方法虽稍显复杂,但好处是不但可以使C燃掉,而且还可使其它元素进一步得到富集,从而提高了煤中元素的检出限。为了能正确的测出煤中元素,特别是易挥发元素Ge、Ga、V的含量,灰化时必需合理控制温度,并保持在整个灰化过程中通空气。
2.样品特征。实验所用的5个样品均采自新鲜钻孔岩芯,其中1,2、3、4为矿化高锗样品,5为未矿化无锗样品。我们将高锗样品之一1送国家煤炭质量监督检验中心检验,将挥发分、固定碳、发热量及碳氢元素含量的数值与“中国煤炭分类”国家标准进行对照,确定该样品为褐煤。含锗褐煤一般煤化程度低,褐煤以半亮型煤、半暗型煤为主,其次为光亮型煤和全暗型煤。矿石呈黑色,具晦暗光泽,条带结构,层状或块状构造,疏松易破碎,断面粗糙,断口呈不规则状,常混入大量矿物碎屑。煤以镜质组为主,含少量半镜质组。煤中富含腐殖体,一般大于75%。腐殖体主要由团块腐殖体和碎屑腐殖体组成,少见明显的植物结构。另外,含锗煤富含藻类体和菌类体,常见渗出沥青体和类脂体。与有机组分相比,煤中的无机物质在数量上处于次要位置,以粘土和石英岩屑为主,黄铁矿微量,偶见方解石、白云母、石膏、重晶石等。
3.分析测定。将原始煤样进行破碎、缩分处理后置于玛瑙研钵中进行研磨直至完全通过100目筛,将过筛后的煤样摊成薄层,在室温下于空气中连续放置lh以达到空气干燥状态,最后将制好的煤样装入带磨口玻璃塞的玻璃瓶中备用。
准确称取分析煤样平铺于灰皿中,然后置于马弗炉中,半开炉门,用30分钟左右的时间从室温逐渐升温到550℃,并在此温度下保温2小时,然后再升到625℃左右,灰化2小时以上,至无黑色煤粒为止。灰份冷却至室温后准确称量并计算灰分产率。
采用粉未直接压片法将上述灰样放入钢模中(下衬硼酸)置于液压压片机上以30MPa的压力制备成测试样片准备测定。
(二)结果与讨论
用本法对该煤矿的5个褐煤样品1、2、3、4、5灰化后的灰样1-ASH、2-ASH、3-ASH、4-ASH、5-ASH进行了测定。灰分产率和灰中所含金属元素(以氧化物形式表示)及其含量列于表1。
同地壳克拉克值相比(表1),该锗煤矿中的金属元素具有如下特征:
1.K严重亏损,其他造岩元素Na、Mg、Al也明显亏损,这可能归因于K质来源不足。也表明当时的沉积水体为淡水环境。
2.亲铁元素Ti、Mn强烈亏损,Fe、Cr明显亏损,Co稍有亏损,亏损的次序与温带条件下花岗岩中元素风化的迁移率基本吻合,表明它们具有花岗岩风化来源特征,并且是在温暖气候条件下发生的。
3.亲硫元素Zn、Cu、Pb、Ni稍有亏损,Cd有相当程度的富集。
4.微量元素Rb、Zr亏损严重,Ca、Ga、Sr、Y、Ba有一定的亏损。
5.Ge发生最强烈的富集,与Ge共同富集的还有W、AS,它们的共同富集可能表明它们与矿产地西部附近出露的含锗相当高的花岗岩和闪长岩有关。此外,Ge-W-AS的共同富集暗示了一种氧化的表生迁移条件。
同无锗煤金属元素组成相比,除Ge、AS、W、Cd在含锗煤中富集外,矿床中无锗煤和富锗煤所含金属元素的总体变化特征相似,其中除Co、Rb、Pb为富锗煤高于无锗煤外,其它元素均为无锗煤稍高于或基本等于富锗煤。说明富锗煤与无锗煤中大多数金属元素来源一致,均来自基底的花岗岩和闪长岩。
参考文献
[1]尹金双,陈功,刘正义,等.云南临沧地区煤中世界特大型锗(铀)矿床有织成矿机理研究[J].核工业北京地质研究院年报,1996,(13).
[2]庄汉平,卢家烂,傅家漠.临沧超大型锗矿床元素地球化学及金属元素有机/无机结合状态[J].自然科学进展,1998,8(3).
[3]尤金P.伯廷著,高新华译.X射线光谱分析导论[M].北京:地质出版社,1981.
论文关键词：Fe、Sr、Mn微量元素，C、O、Sr同位素，成岩流体，卡洛夫-牛津阶，萨曼杰佩气田，土库曼斯坦
0 前言
海相碳酸盐岩微量元素和碳、氧、锶稳定同位素地球化学方法，被广泛地应用于研究全球海平面变化、古环境，成岩演化历史和流体性质[1-3]，国内外已积累有不少研究成果，如Veizer 和Fritz 等（1986）建立了古生代至中生代可反映全球海平面变化的碳、氧同位素地层曲线[4]；Mcarthur和Howarth 等（2001）建立了可用于精细标定地层年代的锶同位素地层曲线[5]；Green 和Mountjoy等（2005）利用锶同位素对加拿大西部盆地泥盆系和密西西比系白云岩储层成因[6]和Swart等（2005）对阿拉伯海湾地区侏罗系—白垩系白云岩储层成因[7]进行的研究；郑荣才等利用不同溶蚀强度和结构组分的岩溶岩与胶结物微量元素和碳、氧、锶同位素的差异，分析了川东地区上石炭统黄龙组古岩溶储层流体性质、来源、演化规律和进行成岩系统划分[8-11]；胡忠贵等利用碳、氧、锶稳定同位素研究了川东北地区上二叠统长兴组与下三叠统飞仙关组白云岩储层的成因及其与油气成藏的关系[12-15]；李荣西等和刘建清等利用碳、氧同位素分别对黔西南地区三叠系碳酸盐岩和羌唐盆地上侏罗进行的层序地层学研究[16、17]；姚泾利等利用碳、氧同位素解释了鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五段白云岩
储层成因[18]等成果。土库曼斯坦中石油阿姆河右岸合同区萨曼杰佩气田为前苏联时期曾开发过的超大型天然气藏，含气层为上侏罗统卡洛夫－牛津阶浅水台地相的碳酸盐岩沉积建造，具备非常优越的天然气生、储、盖组合配置关系和优越的下生-中储-上盖封闭式圈闭成藏条件，但在前苏联时期仅注重于天然气开发，而对基础地质研究很少开展，资料非常匮乏。因此，对该气田卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩进行微量元素和碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征研究，有助于揭示该气田碳酸盐岩沉积、成岩和储层特征等方面的信息地质论文，提高储层预测评价精度和勘探开发效益。
1 地质概况
1.1 区域构造特征
阿姆河盆地（图1A）是图兰地台东南部的一个大型富油气盆地[19]，根据构造和岩性特征，该盆地通常被划分为基底、过渡层和地台盖层三个构造层系（图1B）：基底为古生界火成岩和变质岩，埋深变化大，最浅处的卡拉库姆隆起不足2000m，最深的北卡拉比里坳陷可达14000m以上；过渡层为广泛沉积的二叠－三叠系陆源含煤碎屑岩建造，厚度变化很大，由北向南变厚，在盆地南缘的科佩特山前坳陷最大厚度可达12000m；地台盖层由广泛发育的中生代侏罗系、白垩系和古近系碳酸盐岩、蒸发岩和砂岩、泥岩、煤层互层组成。盆地内主要发育北西向和北东向两组断裂，控制了构造格局和沉积盖层的分布特征中国知网论文数据库。根据基底形态和断裂构造特征，阿姆河盆地被划分为科佩塔特山前坳陷、中央卡拉库姆隆起、马里谢拉赫隆起、巴加德任坳陷和查尔朱阶地等众多大型构造单元，萨曼杰佩气田即位于毗邻巴加德任坳陷的查尔朱阶地西南边缘带（图1A）。
1.2 地层发育状况
盆地内侏罗系、白垩系和古近系岩性组合很复杂，包括海岸平原-泻湖沼泽相含煤碎屑岩，滨、浅海相混积岩，开阔-局限台地相碳酸盐岩和蒸发台地相膏盐岩等。中上侏罗统卡洛夫-牛津阶为萨曼杰佩气田最重要的产气层位，该地层单元与下伏中侏罗统泻湖-沼泽相的含煤碎屑岩地层呈超覆不整合接触，与上覆上侏罗统基末利阶高尔达克组的厚层膏盐岩地层为连续沉积。其本身为一套台地前缘缓斜坡→台地边缘礁、滩→蒸发台地相的碳酸盐岩-膏盐岩沉积组合，自下而上可划分为礁下层(XVa1层)、致密层（Z层）、生物礁层（XVa2层）、礁上层（XVhp层）、块状灰岩层（XVm层）、层状灰岩层（XVp层）和灰岩石膏层（XVac层）7个岩性段（图2）。下伏中侏罗统煤系地层为主力烃源岩层，储层主要发育于相当牛津阶的生物礁层、礁上层、块状灰岩层和层状灰岩层等岩性段，而上覆灰岩石膏层与高尔达克组的厚层膏盐岩共同构成了广泛发育的区域性致密盖层，因此，萨曼杰佩气田卡洛夫-牛津阶具备极其优越的天然气生、储、盖组合配置关系和成藏条件。
2 样品类型及特征
样品取自Sam53-1井取芯段，按结构-成因分类[20]和对所取样品进行了薄片鉴定，确保了样品的可靠性和代表性。所取样品被划分为石灰岩、白云岩和方解石晶体三大类，其中石灰岩细分为微晶灰岩、颗粒灰岩和礁灰岩3类，白云岩被细分为灰质粉晶白云岩和具粉-细晶结构的晶粒白云岩2类。
2.1 泥-微晶灰岩类
由泥晶-微晶方解石组成地质论文，形成于局限和开阔台地潮下及前缘缓斜坡等低能环境。岩性较为致密，仅在局部发育有溶孔和溶缝，除裂缝发育带，一般为不利于储层发育的岩性（图3-A）。
2.2 颗粒灰岩类
此类灰岩可细分为微-亮晶生物屑灰岩、微-亮晶砂屑生物屑灰岩、微-亮晶砾屑生物屑灰岩、微-亮晶鲕粒灰岩、微-亮晶球粒生物屑灰岩、微-亮晶核形石生物屑（球粒）灰岩、微晶（含）生物屑球粒灰岩等复合颗粒灰岩类等，以生物屑灰岩最丰富，生物屑类型主要有厚壳蛤、珊瑚、苔藓虫、
【关键词】春小麦；锌；硒；产量；矿质元素
小麦是河套平原和大兴安岭地区的主要粮食作物，在当地作物生产中有举足轻重的地位。小麦品质之优劣是遗传因素和环境条件共同作用的结果[1-2]。在环境因素中，施肥对小麦的影响作用较大。在施肥对小麦营养品质影响的研究中，对氮、磷、钾肥的研究较多，而对锌、硒等微量养分的研究比较少。近年来，农作物中硒、锌等人类必需的矿质养分富集技术的研究引起了国内外的关注，研究硒、锌对春小麦籽粒及矿质元素的影响具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料与地点
试验以永良四号为供材料，田间试验于2005年在河套平原杭锦后旗的二道桥乡进行。供试土壤为灌淤土，肥力中等，土壤速效锌为0.4487mg/g，土壤全量硒含量为0.0261mg/kg。
1.2 试验方法
试验设对照（A）、富硒专用种肥75kg/hm2+富锌专用种肥150 kg/hm2（B）、抽穗前喷施富硒专用叶面肥525kg/hm2+喷施富硒专用叶面肥0.013kg/hm2（C）、富锌专用种肥150kg/hm2拌种+抽穗前喷施富锌专用叶面肥525kg/hm2和富硒专用种肥75kg/hm2拌种+抽穗前喷施富锌专用叶面肥0.013kg/hm2（D）4个处理，随机区组排列。3月22～26日播种，每667播种量均为25kg，每667施尿素（含N：46.7%）2.5kg、磷酸二铵（含P：24.1%）17.5kg。每个试验的小区面积均为66.7，重复2次，共计16个试验小区。7月16～17日收获，试验田间管理按照《A级绿色食品春小麦生产技术规程》进行。
2 结果与分析
2.1 富锌富硒专用肥对面粉中矿质元素含量的影响
3 结论
施用富锌富硒专用肥可显著提高小麦面粉和麸皮中锌、硒的含量，对钾、钙、镁、锰、铜的含量也有所提高作用。科学合理施用锌、硒肥可以实现小麦籽粒和面粉中锌、硒的富集，不同施用方式的效果表现为种肥+喷施处理>喷施处理>种肥处理>对照。
参考文献
[1]孙文静.春小麦锌硒吸收规律及其富集技术的研究[D].内蒙古农业大学硕士学位论文，2006.
[2]张化，索全义，高炳德.硒肥、锌肥及其互作对春小麦产量影响的研究[J].
[3]中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤农业化学常规分析方法[M].北京：科学出版社，1983.
[4]GB 13105―91，食品中硒限量标准[S].
[5]盖钧益.试验统计方法[M].北京：中国农业出版社，2006.
[6]G B 13106―1991，食品中锌限量卫生标准[S].
关键词：铂族元素 分离富集 分析 进展 评述
一、引言
铂族金属是世界上最稀有的贵金属之一，地壳中的含量约为一亿分之一，同时也是航天、航空、航海、兵器和核能等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。如一氧化钯（PdO）和氢氧化钯[Pd(OH)2]可作钯催化剂的来源。四硝基钯酸钠[Na2Pd（NO3）4]和其它络盐用作电镀液的主要成分。钯在化学中主要做催化剂；钯与钌、铱、银、金、铜等熔成合金,可提高钯的电阻率、硬度和强度,用于制造精密电阻、珠宝饰物等。近年来钯的分析在矿物、催化剂和工业用品中的应用已经有许多研究并取得取得很大进展：(1)分析采用了立体、全方位研究，凡是可能涉及的对象如催化剂、汽油、土壤、沉积物、水体、大气、生物组织及体液等均进行分析和研究；（2）样品的预处理技术不断改进，处理办法日益成熟；（3）分离富集手段多样化；（4）各种仪器联用技术不断发展，并且和分离、富集技术相结合。本文对该课题进行系统的综述，以供广大同行参考。
二、铂族元素分离和富集
1.负载泡沫塑料分离[1]
泡沫塑料（简称泡塑），其疏水而亲有机物、比表面积大、空隙多且互相联通，其中大量的（―NH2）等官能团对金属络阴离子有较强的吸附能力。对于泡沫塑料不能完全吸附的无机离子，则可负载各种有机络合剂或萃取剂（也可称为辅助络合剂）形成易为泡沫塑料吸附的络合物，从而达到定量吸附，醋酸丁酯就是一种痕量贵金属的萃取剂，用负载醋酸丁酯的泡沫塑料，是SnCl2+存在下，富集Au（Ⅲ）、Pt（Ⅳ）、Pd（Ⅱ），以2%HCl、2%NH4HF2和水洗去杂质。吸附率分别达到100%、98.3%和96.5%。该方法的特点是：操作简便、快速，成本低，对设备无特殊要求，检出限和准确度均能满足化探分析要求。
2.弱碱性阴离子交换树脂吸附分离[2]
在盐酸介质中，钯与氯离子发生反应生成配合物[PdCl6]2-，该配合物能被大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂吸附。方法检出限为0.12n/g(10.0g样品)。方法经国家一级标准物质验证，测定值与标准值相符，精密度(RSD，n=12)为8.9~13.9％，回收率为89~118％。方法已用于测定水系沉积物中的痕量钯。
3.活性炭分离富集[3]
对精矿湿法冶金氧化浸出液采用控制分取体积，制成10％盐酸介质，以活性碳分离富集铂、钯，标准加入回收率铂为98.9％，钯为96.0%。，吸附容量为Pd≤150μg、Pt≤200μg，标准偏差钯为0.52％，铂为2.0％。
4.溶剂萃取[4]
溶剂萃取技术由于具有生产量大，操作简便，分离效果好，回收率高，产品纯度高，成本低，易于实现自动化等优点而越来越受到人们的重视。对钯的萃取，人们做了大量的研究，并取得了一定的进展。对于浸出钯的水溶液，以从酸性氯化物介质中萃钯研究最多，同时也有部分从硝酸和硫酸介质中萃钯的研究。从有机相看，采用的萃取剂包括中性 、酸性、碱性和螯合萃取剂等。近几年，也有一些二元协同萃取剂萃取钯的研究报道。现简介如下
4.1中性萃取剂：中性萃取剂如亚砜、硫醚、烷基氧化膦、磷酸酯等，它们在水中一般显中性在贵金属提取和分离方面占有重要地位。
4.2酸性萃取剂：主要包括羧酸和酸性含磷、硫萃取剂等。在水溶液中一般显酸性。
4.3胺类萃取剂：包括伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐和酰胺。
4.4螯合萃取剂：指能与金属生成螯环萃合物的萃取剂，包括 二酮类、 羟基喹啉类、肟类等，其萃取能力强、选择性好，及分离系数大，是钯的有效萃取剂。
4.5协同萃取剂：是指体系中含有一个或一个以上的萃取剂萃取金属时，会产生协同萃取效应的一类萃取剂。
三、铂族元素的测定技术
1. ICP-MS和ICP-AES[5]
ICP-MS综合了等离子体极高的离子化能力和质谱法的高分辨、高灵敏及多元素同时检测，已成为铂族元素分析最强有力的检测手段。四极杆ICP质谱仪和具有磁扇场和电扇场结合的双聚焦的高分辨率质谱仪的应用，对于一些样品的测定可以不经过分离富集而直接进行测定，方法所具有的特有功能显示了极其诱人的发展前景，而同位素比测定更是ICP-MS所具有的特有功能。ICP-AES也应用于污染的生物样品中的铂族元素的分析。Vlasanvoka等分析了空气颗粒物中的Pt和Pd，对于50ml中含1~20ng的Pt和Pd 纯溶液，加标回收率分别为97%~103%(Pt)和99%~101%(Pd)。
2.分光光度法[6]
水溶性试剂M间甲苯基N，-(对氨基苯磺酸钠)硫脲(MMPT)在HAc-NaAc缓冲介质和CTMAB（溴化十六烷基三甲胺）存在下，与铂(Ⅳ)和钯(Ⅱ)反应形成绿色和褐色水溶性络合物，其最大吸收波长分754.4和304.6nm。符合朗伯-比尔定律的浓度范围分别为0.00~1.25μg/ml和0.00~1.00μg/ml。摩尔吸光系数为εPt=8.6×104L・mol-1・cm-1和εPd=7.4×104L・mol-1・cm-1。在754.4和304.6nm波长分别测定铂、钯混合液的吸光度。计算出铂、钯的含量。50种共存离子中，仅有Cu2+和Co2+对钯的测定有干扰。该法选择性好，用于合成样品、矿石和催化剂样品中铂、钯含量的测定，其相对标准偏差RSD小于2.0％；回收实验回收率是96~104％。由于试剂铂、钯形成的络合物都易溶于水，不需予先分离即可同时测定，操作简便，快速，环境友好。
3.发射光谱法[7]
本法操作简便，检出限低，对设备无特殊要求，适用于化探样品测定。方法选用WPG-100型光栅摄谱仪，刻线1200条・nm-1，中间光栏3.2nm，狭缝12μm，交流电弧，220V预燃10A 2s，起弧18A 15s，光谱纯石墨电极，上电极锥形，下电极规格Ф2.5×1.5×0.5mm，对电极摄谱。常规洗像，显象20℃,3.5s在此条件下可得背景较浅的谱线。为使摄谱时的弧焰稳定，加入光谱纯石墨粉作缓冲剂。由于是多元素连测，很难找到一种合适的内标元素。可选用背景作内标，基本消除了测定条件波动对谱线的影响。本法检出限为（ng）Au：1.0，Pt：1.5，Pd1.7。RSD分别为35.38%，29.94%，12.5%。
4.石墨炉原子吸收光谱法 [8]
采用王水和氢氟酸熔矿，用石墨炉原子吸收光谱法直接测定铂含量。方法简单、快速、测定准确。本法采用日立Z-8000偏振塞曼原子吸收分光光度计，仪器条件为：波长265.9nm，灯电流12.5mA，光谱通带0.4nm，载气流量200ml/min，进样量20μL，石墨炉升温程序见表1。
测定时加入铜离子可以提高测定灵敏度消除其他离子干扰，本法加入400mg/L的铜溶液。在一定浓度下Fe3+、Ni2+等7种干扰离子对测定结果影响很小。在上述条件下方法的RSD为0.73%，加标回收率99.4~100.3%，检出限0.044mg/L
5.其他方法[1]
液相色谱、毛细管电泳、离子色谱和TXRF（全反射X射线荧光）等技术也应用环境和生物样品中的铂族金属元素测定。国外有报道使用TXRF测定空气粉尘中的铂和钯，检出限为0.40ng/m3（Pt）和0.08ng/m3（Pd）。Lucena等采用激光诱导破坏光谱法标记汽车尾气处理装置中三效催化剂里的铂族金属元素，获得满意的效果。
四、结语
今后，铂族元素分析的主要研究领域可能是：对于某些复杂样品，不同的样品处理方式，分析结果差异较大 。因此，仍需研究取样、样品贮存及防止污染和损失等；仪器造价较高，但是今后研究发展的方向之一，尤其是不经过分离富集并同时测定多元素的课题；随着铂族元素应用范围日益扩大，其生物效应和环境效应尚需深入研究。
表1 石墨炉升温程序
参考文献：
[1]李承元等.负载泡沫塑料富集发射光谱测定化探样品中痕量金、铂、钯[期刊论文] 黄金 2005 26（12）.
[2]王玉玲等.弱碱性阴离子树脂分离富集一发射光谱法测定痕量钯[期刊论文] 岩矿测试 2007 26（5）.
[3]陈小兰等.活性碳富集比色法测定金宝山精矿湿法冶金氧化浸出液的铂、钯 广州有色金属研究院分析测试中心
[4]朱萍等.用溶剂萃取从酸性溶液中回收钯[期刊论文] 贵金属 2002 23（4）.
[5]邹洪.等 环境和生物样品中铂族金属的分析研究进展[期刊论文] 分析化学评述和进展 2003 31（5）.
[6]马冬兰.等 光度法同时测定铂和钯[期刊论文] 光谱学与光谱分析 2009 29 （10）.
