超聲波是指頻率高于20kHz的機(jī)械波,它具有較強(qiáng)的方向性,可縱向傳播;能量大且集中,介質(zhì)作用產(chǎn)生大量熱量
;穿透能力強(qiáng),可穿過介質(zhì)繼續(xù)傳播;可引起空化作用,拉應(yīng)力會(huì)將液體撕裂形成空洞(即空化)等特點(diǎn),因而廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域
。
超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)使介質(zhì)發(fā)生物理、化學(xué)特性的變化或狀態(tài)的改變,當(dāng)超聲波作用于兩相或多相體系時(shí)會(huì)產(chǎn)生的各種超聲效應(yīng),可見表1。
將超聲波的技術(shù)引入到地質(zhì)樣品溶解前處理領(lǐng)域,是通過超聲波的能量作用于物質(zhì)來改變物質(zhì)的性質(zhì)和存在狀態(tài),對(duì)提高藥劑的選擇性和溶礦效率具有重要意義。
超聲波因?yàn)槠錂C(jī)械效應(yīng)和溫?zé)嵝?yīng),現(xiàn)廣泛用于測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石和殺菌消毒等方面
。超聲波應(yīng)用于化學(xué)后,形成了一門新學(xué)科即聲化學(xué)
,主要指利用超聲波加速化學(xué)反應(yīng),提高化學(xué)產(chǎn)率的新興交叉學(xué)科
。通過超聲波在液體中的空化過程
,引發(fā)或促進(jìn)液體中化學(xué)試劑的物理或者化學(xué)變化。在電化學(xué)中,超聲波可以有效對(duì)電極表面進(jìn)行拋光處理,提高電化學(xué)反應(yīng)速率,加快電合成產(chǎn)率;在催化化學(xué)中,提高催化劑與反應(yīng)物質(zhì)的接觸
;在水處理的有毒污染物過程中,超聲波可以促進(jìn)降解。對(duì)于有機(jī)污染物測(cè)定物的提取上
,是超聲波在有機(jī)化學(xué)分析中的主要應(yīng)用。超聲波在液相中的機(jī)械效應(yīng)和溫?zé)嵝?yīng)提高了待測(cè)有機(jī)物的溶解速度,減少了提取時(shí)間
,大大提高工作效率
。
超聲波在無機(jī)元素分析的輔助應(yīng)用在國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較少。王建立等人2003年研究了一水硬鋁石型鋁土礦的溶出過程中超聲波的應(yīng)用
,證明了聲場(chǎng)作用下,礦石的溶出率和溶出速度均得到提高。超聲波在地質(zhì)樣品分析測(cè)試上的應(yīng)用,最早在2003年由安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所承擔(dān)的《生態(tài)地球化學(xué)土壤樣品元素形態(tài)分析方法研究》項(xiàng)目中就采用了超聲提取方式替代震蕩提取
,在水溶態(tài)、離子態(tài)、碳酸鹽態(tài)、腐殖酸態(tài)和鐵錳結(jié)合態(tài)的提取中,采用超聲提取后,原本需要2-6小時(shí)的震蕩時(shí)間,采用超聲提取后,提取時(shí)間縮減為0.5-1小時(shí),大大提高了效率。
而Hg的結(jié)果則正好相反。在1+1的王水條件下,Hg逐漸達(dá)到完全消解的水平(測(cè)量值在1.65mg/kg以上),而隨著王水濃度的降低(1+3和1+7時(shí)),當(dāng)消解時(shí)間達(dá)到一定程度(30min),也能得到完全消解的結(jié)果,當(dāng)王水濃度過低(1+9時(shí)),一定消解時(shí)間內(nèi)(30min),無法達(dá)到完全消解的程度,但如果延長(zhǎng)消解時(shí)間,同樣可以達(dá)到預(yù)期結(jié)果。圖1圖2更能直觀的說明這一點(diǎn)。
分別選取兩種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07453,As的濃度15.8mg/kg;標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07307a,Hg含量1.680mg/kg。
其中,砷汞的提取方法有所差別。GB/T 22105-2008中砷和汞的前處理過程均為稱取經(jīng)風(fēng)干、研磨并過0.149mm孔徑篩的土壤樣品0.2g~1.0g(精確至0.0002g)于50mL具塞比色管中,加少許水潤(rùn)濕。浸提劑為10mL(1+1)王水,加塞搖勻后沸水浴消解,消解時(shí)間2h,中間搖動(dòng)幾次,結(jié)束冷卻后用水稀釋至刻度,搖勻放置。提取過程中砷為吸取定量消解試液于50mL比色管中,加3mL優(yōu)級(jí)純鹽酸5mL的5%硫脈溶液、5mL的5%抗壞血酸溶液,用水稀釋至刻度后搖勻靜置,取上清液待測(cè)。而汞是在消解夜中立即加入1mL重鉻酸鉀-硝酸保存液,用重鉻酸鉀-硫酸稀釋液稀釋至刻度,搖勻后放置,取上清液待測(cè)。表2為原子熒光法測(cè)定砷、汞含量時(shí)使用的雙道原子熒光光度計(jì)的儀器實(shí)驗(yàn)條件。
但是超聲波在地質(zhì)樣品的無機(jī)元素分析中,現(xiàn)在主要應(yīng)用于偏提取中,對(duì)于無機(jī)元素的全量分析,暫時(shí)還沒有相關(guān)的應(yīng)用。對(duì)于現(xiàn)有的王水溶礦和四酸溶礦,引入超聲波輔助溶礦來降低酸堿用量、減少能耗支出、提高溶礦效率是需要進(jìn)一步的研究的方向。
砷和汞難以被鹽酸、硝酸等常見酸完全提取,實(shí)驗(yàn)室濕法酸溶時(shí)一般采用王水消解。但王水又強(qiáng)腐蝕性,直接使用會(huì)由于反應(yīng)體系劇烈反應(yīng),溫度激增造成揮發(fā)逸出的浪費(fèi)和實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)。標(biāo)準(zhǔn)方法推薦使用1+1的稀釋王水。在超聲條件下,對(duì)比了不同濃度的王水實(shí)驗(yàn),配制200mL浸提劑時(shí),分別使用100mL王水(1+1),50mL王水(1+3),25mL王水(1+7),10mL王水(1+9),分取10mL浸提劑加入比色管置于沸水中,在50kHz超聲波條件下消解樣品。超聲時(shí)間分別為0、5、10、15、20、25、30分鐘。消解后按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行處理后用原子熒光法進(jìn)行含量檢測(cè)。結(jié)果如表3、表4所示。
項(xiàng)目已運(yùn)行半年,在網(wǎng)用戶數(shù)突破四萬,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定。首次在高?,F(xiàn)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)了云端虛擬 AC對(duì)光網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理和大規(guī)模部署,實(shí)現(xiàn)了對(duì)信道及功率調(diào)節(jié)的遠(yuǎn)程調(diào)優(yōu),無線業(yè)務(wù)質(zhì)量比原無線網(wǎng)質(zhì)量大大提高,管理維護(hù)工作量極大降低。
這種用黃、紅、褐色粘土制造的彩陶,當(dāng)時(shí)在生產(chǎn)制造的過程當(dāng)中,還摻進(jìn)了細(xì)沙,為了防止器物開裂。制作過程就是,首先用泥條盤筑的方式造型,之后在陽光下曬干,之后再放在火中燒烘干。而彩陶身上的裝飾繪畫則不知道是用芭毛結(jié)成細(xì)筆,或者是用動(dòng)物的毛做筆所繪制的。正是由于當(dāng)時(shí)材料所限,我們古人還能創(chuàng)造出這種最早的藝術(shù)品,充分體現(xiàn)了古人們智慧的結(jié)晶。
結(jié)果表明,在標(biāo)準(zhǔn)推薦的1+1的王水條件下,隨著超聲時(shí)間的增加,As的很快(10min時(shí))達(dá)到近乎完全消解的程度(測(cè)量值為15mg/kg以上),但降低王水濃度,As的消解受到很大影響。當(dāng)王水濃度為1+9時(shí),30min的超聲效果還不如1+1的王水不超聲的結(jié)果。這說明As的消解過程更受王水濃度的影響。如果王水濃度過低,即使延長(zhǎng)超聲時(shí)間也無法達(dá)到完全消解的預(yù)期結(jié)果,反而降低工作效率,造成資源浪費(fèi)。
隨著食品行業(yè)的發(fā)展,功能性食品的研究與開發(fā)已經(jīng)成為食品領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn),為了更好地學(xué)習(xí)“功能性食品”,將學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用到實(shí)際生活中去,要對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組,圍繞學(xué)生在畢業(yè)后在食品、保健品行業(yè)從事功能性食品輔助開發(fā)、生產(chǎn)、檢測(cè)、銷售等工作所需要的綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)項(xiàng)目的選取,實(shí)時(shí)了解行業(yè)、企業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài),對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)更新,保證教學(xué)內(nèi)容與崗位要求的一致性[3]。課程組及時(shí)修改教學(xué)計(jì)劃,使課程教學(xué)項(xiàng)目緊跟行業(yè)發(fā)展和企業(yè)需要。
圖1、圖2分別表示了不同濃度王水條件下超聲時(shí)間對(duì)As和Hg消解程度的影響。如圖1所示,隨著王水濃度的降低,表示不同超聲時(shí)間消解程度的曲線變化趨勢(shì)逐漸平緩,這說明,低濃度的王水無法滿足消解As的基本條件,即使延長(zhǎng)消解時(shí)間也無法到達(dá)效果。而高濃度王水條件下,可以在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到消解效果,這表明,在超聲輔助的As的浸提過程中,可以減少消解時(shí)間,快速到達(dá)完全消解的結(jié)果。圖2為Hg的超聲消解情況,相比于王水濃度,消解時(shí)間起到更加重要的作用。在超聲時(shí)間達(dá)到10min時(shí),中高濃度的王水消解結(jié)果所代表的曲線均達(dá)到拐點(diǎn),此時(shí)已到達(dá)近似完全消解的水平。而低濃度(1+9)王水所代表的曲線依然存在向上變化的趨勢(shì),如果增加消解時(shí)間還可以繼續(xù)消解??梢缘玫浇Y(jié)論,在濃度為(1+7)以上的王水濃度中,10min的超聲消解時(shí)間即可達(dá)到的(1+1)王水30min的消解結(jié)果,效率得到大幅度的提高。
基于上述的當(dāng)前各類研究中的不足,本文試圖更多的從城市居民的角度出發(fā)來討論社會(huì)距離的問題。因?yàn)橐粋€(gè)城市的容納能力是有限的,外來遷移者的進(jìn)入無疑會(huì)影響到城市原有居民的生活,但是從社會(huì)學(xué)視角來看,人與人之間是有差異的,因此遷移者的影響肯定也是因人而異的。因此,本文要探討的是城市居民身上的哪些因素會(huì)造成他們對(duì)于遷移者的態(tài)度的差異,即社會(huì)距離的差異。根據(jù)我的研究思路,提出了以下假設(shè):
綜上所述,采用超聲輔助消解的過程,對(duì)于土壤樣品中As和Hg元素前處理具有積極效果。對(duì)于As的測(cè)定,實(shí)驗(yàn)可選擇用王水(1+1)于50kHz超聲10min的方式,即可達(dá)到預(yù)期結(jié)果,對(duì)于Hg元素,可采?。?+3)濃度的王水10min即可達(dá)到預(yù)期消解程度,如果選取更低濃度的王水,適當(dāng)延長(zhǎng)超聲時(shí)間,即可達(dá)到樣品能夠完全快速消解的結(jié)果。
[1]秦玲玲.功率超聲在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J].市場(chǎng)調(diào)查信息(綜合版),2019,(6):197-197.
[2]B K.Z.E.A.,C A.S.,A A.B.,E B.W.D.,E A.G.,The synergistic effect of ultrasound power and magnetite incorporation on the sorption/desorption behavior of Cr(VI)and As(V)oxoanions in an aqueous system[J].Journal of Colloid&Interface Science,569(2020)76-88.
[3]Li-Hui Sun S.-W.L.,Ci-Hang Chen,Can Wang,,Preparation and characterization of rice bran protein stabilized emulsion by using ultrasound homogenizatio[J].Cereal Chemistry,96(2019)478-486.
[4]Manzoor I.,Bacha R.,Gilani S.A.,Applications of High-Intensity Focused Ultrasound in the Treatment of Different Pathologies[J].Journal of Diagnostic Medical Sonography,(2020)1-8.
[5]杜棟棟,王成會(huì),朱剛強(qiáng),等.超聲協(xié)同微球型Bi2O2CO3降解羅丹明B的研究[J].聲學(xué)技術(shù),2019,38(3):301-306.
[6]林仲茂.聲化學(xué)發(fā)展概況[J].應(yīng)用聲學(xué),1993,(1):1-5.
[7]Mason T.J.,Lorimer J.P.,Sonochemistry:Theory,applications and uses of ultrasound in chemistry[J].Elsevier B.V.,1989.
[8]馬立康,暨勇策,沈國(guó)清,等.超聲空化現(xiàn)象影響因素的實(shí)驗(yàn)研究[J].應(yīng)用聲學(xué),2019,38(6):999-1003.
[9]Ultrasound-assisted oil removal ofγ-Al2O3-based spent hydrodesulfurization catalyst and microwave roasting recovery of metal Mo[J].Ultrasonics Sonochemistry,49(2018)24-32.
[10]A C.G.,A O.O.,B X.W.,A S.G.O.,B J.D.M.,Effect of ultrasound on bubble-particle interaction in quartz-amine flotation system[J].Ultrasonics Sonochemistry,49(2018)446-454.
[11]肖策環(huán),李振飛,黃云松,等.超聲波技術(shù)在礦物加工中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J].中國(guó)鎢業(yè),2018,38(3):28-32.
[12]程子政,耿帥,劉士偉,等.超聲波聲場(chǎng)模擬及能量分布仿真研究[J].科學(xué)技術(shù)與創(chuàng)新,2020,(31):49-51.
[13]西安科技大學(xué).一種微波超聲波聯(lián)合強(qiáng)化索氏抽提裝置:CN2018219 38450.5[P]. 2019-08-02.
[14]王建立,何靜華,王慶偉.超聲波在一水硬鋁石型鋁土礦溶出過程中的應(yīng)用研究[J].輕金屬,2003,(7):16-19.
[15]劉文長(zhǎng),馬玲,劉洪青,等.生態(tài)地球化學(xué)土壤樣品元素形態(tài)分析方法研究[J].巖礦測(cè)試,2005,24(3):181-188.