化学分析工论文范文
时间：2023-03-15 06:17:37
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篇1
体系化物理(1)
第一章物理学的公理化
源清流洁，本盛末荣。浊其源而望流清，衰其本而欲末盛，不可得也。物理学的问题五花八门、层出不穷，其到底有多少呢，无数。那么，如何有效地对付这些无穷无尽的问题呢？如果说，只是依靠理想模型、实验、定律公式这三大法宝，那无疑是治丝益棼、愚公移山。因为，宇宙是无限的，而且其的发展也是无限的。因此，所能抽象的理想模型、所能进行的实验、所能制定的定律公式，都是无数的。这显然是一条精卫填海、夸父逐日之路。换言之，高成本、低效益。而且，由于宇宙的无限性，使得任何的理想模型、实验、定律公式都是相对的、条件的，不是绝对的、无条件的。也就说，从根本而言，其都不成立。
解决所有问题，只有一个根本之路，那就是追本溯源、澄源正本。《大学》云：“其本乱，而末治者，否矣。”若不从本原入手，那只不过在扬汤止沸、披麻救火。而现金物理学的基本模式和走向，就是舍本逐末、本末倒置。这就如拔苗助长、守株待兔之类。例如超导，这世界每天消耗在超导研究上的财富是多少？可到目前为止，他们还是不知道超导的实质是什么，也只是弄出了一些边角料式的成果。就恍若花费了天大的成本，却只得着了几根小草的效益。世界物理学只有一种现状，庞大的耗费，低微的产出。而造成这种状况的根本原因也只有一个，弃本逐末、主次颠倒。这注定了他们的失败，注定了整个物理学大厦的根本。
使物理学全线崩溃、整体坍塌的和使物理学脱胎换骨、突飞猛进的，都只是一点，那就是物理学的公理化，公理化的根本意义，就是整个物理学的大统。也就是经典力学、热力学、电磁学、光学、量子物理、原子物理、核物理、粒子物理、宇宙学、天文学等等的根本统一。而这是研究探讨物理学的不二法门、唯一之路。换言之，要真正打开物理学的大门，那只有一把钥匙，物理学的公理化。如果不解决这个问题，那别说研讨探究物理学了，连物理学实质的大门都进不去。简言之，物理学公理化的最基本所在，就是物理学的入门。如果没入门，那别说升堂入室、极深研几了，压根就是物理学的外行。
第一节结构和运动
若从实质来讲，结构就是运动，运动就是结构。因为整个宇宙是一体化的，不是多体性的。但从不同角度而言，我们可以简单地说，物质世界有两种表现，结构和运动。当然，若说宇宙的形式和现象，那是无数的。因为宇宙不但是无限的，而且是各向异性、相对平衡的。
结构，是无限差异性的必然。也就说，任一事物，其本身或与它事物之间，没有完全相同之点。这种差异性，使得任何事物，其本身或与它事物之间，都没法绝对平衡。其既然不能绝对平衡，那必定在运动。运动，也是无限差异性的必然。换言之，不论此事物本身，还是与它事物之间，其的运转都是差别的。而这些差别，就是其结构的不同所致。若结构完全相同、毫无差别，那必定是静止。在静止的状况下，其的运动也就毫无二致了。但任何事物的结构和运动，都不会毫无二致。因为，若结构或运动完全相同、毫无差别了，那么，这些事物只有一种可能，零。
结构和运动，是研究探索物理学的根本所在。其所指的，也就是物理学的公理化。换言之，公理化有两个关键点，结构和运动。也就说，公理化首先所要明确的问题是什么呢？微观、宏观及宇观的基本结构和运动。
一结构
宇宙的基本架构是怎样的呢？也就说，微观、宏观和宇观，或说，森罗万象、千形万状的物质世界，其基本的构造模式是如何的。当然，其只有一种根本的结构方式。因为，若多种根本的结构方式并存，那其必然是绝对平衡、全然静止的。而这是完全相同、毫无差别的状况，也就是零状态。但很明显，宇宙不为零。
从微粒到星球，乃至到整个宇宙，其实质的构成应是怎样的呢？就目前而言，对这个问题的推导，是从特殊到一般的方式。因为，我们已经认识到了一部分事物的构造形式。那么，只要从它们之中抽象出来一致性、一体性的结构方式，其就有可能是宇宙的基本架构方式。作为物理学来讲，若不首先明确这一点，那只不过在盲人摸象、掩目捕雀罢了。
原子是怎样的结构方式呢，以原子核为中心，以电子为的形式。太阳系呢，以太阳为中心，以诸多行星为的形式。一个单位，以领导为中心，以各种员工为的形式，等等。我们稍加推演就可发现，各种事物在宇宙中都是中心－的方式。太阳系，是银河系的一个。月球，是以地球为中心的。一块石头，是地核的一个。各级政府，是以中央政府为中心的。由此就可简单推知，宇宙无非就是中心与的构成方式。人的各种活动，是以人脑为中心的。恒星的运转，是以一些行星为的。物理学的进展，是以基本理论为中心的。树的成长，是以千枝万叶为为的。我称这种为核心与周边的结构方式，谓之系统。
到此，仅是一个开始。目前的问题成了，那些各式各样、纷繁复杂的系统，又是如何架构的呢？看个简单的例子，乡镇级－县级－地市级－省级。作为乡镇而言，其是县的周边，是以县政府为核心的。而县又是地市的周边，以地市政府为核心的。再如地球，它是月球的核心，却又是太阳的周边。又如树干，其是树根的周边，可又是枝叶的核心。由此可见，宇宙不过是一种等级、层次性的系统架构方式。如核仁－细胞核－细胞，核仁是细胞核的核心，而细胞核又是细胞的核心。又如地月系－太阳系－银河系，地月系是太阳系的周边，而太阳系又是银河系的周边。这种等级、层次性的系统方式构成了无限的宇宙，我称这种系统方式为系统化。
二运动
在明确了基本的结构方式后，其关键问题就是运动了。宇宙中没有任何两个事物的运动是完全相同的，这由等级、层次性的系统方式所决定。也就说，宇宙是各向异性、相对平衡的。若有两个事物的运动完全相同，则它们必定处于同一级别、同一位置，换言之，它们是完全重合的。不然，宇宙的各向异性、相对平衡就不成立，而这就意味着宇宙是绝对平衡、各向同性的，可这种情况只会是零状态。
运动是千差万别、变化无穷的。这看似对运动的研讨难乎其难，甚至无从入手。但实则不然，因为其基本的运动模式只会是一种。这由宇宙的一体性所决定，也就是各向异性、相对平衡所决定。如果宇宙中基本的运动模式有两种或多种，则必可导出宇宙是各向同性、绝对平衡的，而这是零状态的。
那么，宇宙基本的运动模式到底是怎样的呢？这看上去好象千头万绪，乃至毫无眉目。但我们可以用一种方法去提炼和归纳，那就是由特殊到一般。电子自转的同时，在绕原子核公转；地球自转的同时，在绕太阳公转。而这就是通常所说的波粒二象性，在现代物理学上，其局限地认为，只有微观物质具有波粒二象性。但实则，宇宙中的任何物质都是波粒二象性的。问题在于，波粒二象性到底是什么，换言之，波动性与粒子性根本的统一点在哪呢？
我们把物质的自转与公转，以图的方式表现出来，会是怎样的呢？假设一个质子P在自旋地向右运行，如图（一），一个电子e在自旋地绕其公转。那么，在这种运行过程中，电子e的运行轨迹是如何的呢？其实，就是个螺线型的轨迹，如图（二）。而简单推广一下，
地球绕太阳运转的轨迹是怎样的呢，不是螺线型轨迹么？问题也就明显了，所谓的波粒二象性，不过是物质的螺线型运动。换言之，就无所谓波动性和粒子性，它们不过是物质结构和运动的两种表现罢了。也就说，它们是形式的、现象的。
月球在螺线型地绕地球运转，太阳在螺线型地绕银核运转。各级政府在螺线型地绕中央政府运转，它们既有自己的政策（自转），又要符合国家的政策（公转）。树木在螺线型地生长，其横截面上，一圈又一圈的木纹。猫在螺线型地前行，其的爪是交错式的行进，整体表现为螺线型的前进方式。若是直线型的，那它怎么会长爪呢？刷，就直线地出去了。
到此，我们已基本解决了物理学的公理化。从微观、宏观到宇观，或说整个宇宙，不过是系统化的结构和螺线型的运动，而这是宇宙一体化的必然。如果宇宙不是等级、层次性的结构和运动，那只有一种可能，宇宙为零。等级、层次性的系统结构，必然注定了物质的螺线型运动。而等级、层次性的螺线型运动，其也必然是系统化的结构。也就说，结构和运动是一体的、不可分割的。其实，公理化的实质，就是宇宙一体性的问题。如果是多体的，那就无所谓公理化了。因为，压根没办法把它们根本统一。而多体性是零的实质，是不成立的。因此，公理化就是要解决一体性的根本所在。也就是，要把各式各样、无穷无尽的事物根本地统一起来。换言之，物理学公理化的理论，其本质就是宇宙大统的理论。
第二节正物质和反物质
公理化再进一步，就要探索宇宙中基本物质形态的问题。换言之，宇宙中物质的基本形态，是单一性的，还是多样性的。我们可以通过系统化的结构和螺线型的运动，来简单地解决这个问题。图（一），由螺线型作图，我们就可发现，世间只有两种类型的螺线型运动，如图中的A和B。也许说，还有图（二）中C的方式，乃至无数种方式。但把C变个
方向，就可发现，其与图（一）中的A方式是一致的。它们是同一类型，并非两种不同的类型。我们可以作出任意方式的螺线型运动，但它们最终都可归结为图（一）中的A、B两种类型。两种基本的螺线型运动，意味着物质基本的结构方式有两种。若基本的结构方式只有一种，则它们的运动方式必然是一致性的，而不会有两种类型。由于结构方式与运动类型是对应的，因此，两种结构方式和两种运动类型也就说明了，宇宙中只有两种基本的物质形态，也就是通常所说的正物质和反物质。
一正反物质的基本形态
显然，图（一）中A、B两种类型，就对应于正物质和反物质的运动方式。问题在于，正物质或反物质的运动方式到底是那一种呢？由图中可简单看出，A类型是右手定则的，右手弯曲的四指指向粒子的旋转方向，而大拇指指向粒子的运行方向。B类型是左手定则的，左手弯曲的四指指向粒子的旋转方向，而大拇指指向粒子的运行方向。那么，问题的关键就是，正反物质的运动是左手定则呢，还是右手定则？
对于正反物质的运动方式，我们可以通过一个简单的事实去证明，那就是地球绕太阳的运转。如图（一）和图（二），地球是从东向西的自转，问题在于，太阳是怎样自转的？
是图（一）中与地球自转平行的方式呢，还是图（二）中与地球自转反平行的方式？如图
（一），若太阳的自转与地球的自转平行，那在它们接近处，自转作用f1和f2是反向的。而在这种情况下，它们的自转大体表现为排斥。也就说，太阳的自转基本在阻碍地球的自转。那么，地球的自转周期就会长。图（二），若太阳的自转与地球的自转反平行，那在它们的接近处，其自转作用f1和f2有着一致性，大致表现为吸引。那在吸引态的情况下，地球的自转周期就会短。问题又归结到了，地球自转周期的长短。我们来对比几大行星的自转周期，金星约243天、地球约1天、木星约9小时50分、土星约10小时。可见，地球的自转与太阳的自转基本是吸引态，若它们基本排斥，则地球的自转周期要远远大于1天。很明显，图（二）是正确的，地球的自转与太阳的自转反平行。
我们已知地球和太阳都是正物质态的，又知地球整体在向北方运行。那么，由此是否可判断地球是右手定则的呢？弯曲的四指与其的自转一致，大拇指指向它整体的运行方向。看情况是如此的，但这不免片面了。因为在太阳系中，太阳是主导的，地球在绕太阳公转，是相对被动的。因此，地球整体在向北方运行，也只能证明，太阳实质地运行方向是北方。由此就可得知，太阳的运转是左手定则的。而地球与其同态，那也是左手定则的。可知，地球整体的运行方向应是南方。但在太阳系中，它在被动地向北方运行。
如图（一），太阳在f2地自旋作用下，若在向北方运行，则它的运转是左手定则的，其的轴心作用为F2。由于地球与太阳同物质态，因而在f1地自旋作用下，其轴心作用F1是朝南方的。可见，地球与太阳的自转作用f1和f2大体吸引，而轴心作用F1和F2基本排斥。在这种即吸引又排斥的情况下，它们形成了一种状态，叫相对平衡，又叫动态平衡。由此也可知，在太阳引力的作用下，地球为什么没有坠入到太阳之中。就因为它们之间，不仅有引力作用，还有斥力作用，这使它们处于了相对平衡状态。图（二），当太阳自转地向北方运行时，地球就在螺线型地围绕它往北方运行。
由此我们解决了物理学中的一个基本问题，正反物质的运动形态。正物质是左手定则的，反物质是右手定则的。
二正反物质的基本作用
物质的作用是非常复杂的，因为宇宙空间是各向异性、相对平衡的。两个物体到底是吸引，还是排斥，受距离、质量、速度等等无数种因素影响。这也由于任何物质，都不是孤立的，其与所有的物质都是联系的。宇宙中不存在，绝对独立于其他物质的物质。
就通常而言，若两个物体的运动方向一致，那它们一般表现为引力作用。如两辆并排、高速行使的汽车，就可能撞在一起。这就在于，它们的这种运动方式，基本是引力作用的。而引力使它们发生相撞，若是斥力作用的，那它们是远离的状态。再如，两根平行且通电方向一致的导线，大体表现为吸引。若通电方向相反，则它们大体是排斥的。但上述只是一些基本情况，并不能简单地适用于所有的情形。如两个磁极平行的条形磁铁，其于两个同向运行的物体有着相似性。那么，它们应表现为吸引了？可事实并非如此，它们大致是排斥的。这由于，在两个条形磁铁的接近处，其主导作用，不是磁极的轴心作用，而是其粒子的旋转作用。就两个磁极平行的条形磁铁，其接近处，粒子的旋转是反向的，这使它们基本是斥力作用的。但这也说明了一点，物质的吸引与排斥，跟它们的运动方向有关。如两个磁极反平行的条形磁铁，那在接近处，其粒子的旋转就有着一定的一致性，这使它们基本是吸引的。
在上述，我们找到了一种判定物质是吸引、还是排斥的基本方法。其是根据物质运行方向是否一致去判定的。但我们还说了，影响两个物质作用的因素是无数的。也就说，对于具体的作用情况，还是要具体分析，并不能一概而言、一言以蔽。那么，对于无数种作用情形，我们怎么入手呢？通常是由特殊到一般的方式，换言之，从特殊情况开始。在此，我们先选定两个质量、速度等大体相当的正电子，看它们在接近时是怎样作用的。
两个大体相当的正电子A、B，其相互接近时，无非四种基本情况。图（一），A与B边式反对称相遇。也就说，自旋是反对称的。在这种情况下，于接近处，其自旋作用f1和f2是反向的，大体表现为排斥。而轴心作用F1和F2是同向的，基本体现为吸引。可见，它们之间还是有一定的引力效应，但自旋的排斥，使它们的结合比较薄弱。图（二），A与B边式对称相遇，其自旋作用f1和f2虽然表现为吸引，但轴心作用F1和F2大致排斥。因此，这种状况也有相当的分离趋势。图（三），A与B面式平行相遇，其自旋作用f1和f2，轴心作用F1和F2，都基本体现为吸引，这使它们之间有相当的引力效应。但这也并不表示，两个正电子就能很好地结合。因为我们还要注意一下层次性，物质都是层次性的系统结构。而在更小的层次上，它们又体现出了相当的斥力。图（四），A与B面式反平行相遇。其自旋作用f1和f2，轴心作用F1和F2大体都是排斥的，这使它们之间主要是斥力效应的。
我们再来看两个速度、质量等都大体相当的正电子和负电子的作用情况。图（一），正电子X与负电子Y边式对称相遇，其自旋作用f1和f2，轴心作用F1和F2基本都是吸引的，它们大体表现为引力效应。图（二），X与Y边式反对称相遇，其自旋作用f1和f2，轴心作用F1和F2基本都是排斥的，它们大体表现为斥力效应。图（三），X与Y面式平行相遇，虽然自旋作用f1和f2基本是吸引的，但轴心作用F1和F2排斥，这使得它们之间大体是斥力效应的。图（四），X与Y面式反平行相遇。虽然自旋作用f1和f2排斥，但轴心作用F1和F2有着一致性，这使它们之间有一定的引力效应。
由上述可知，并不是正物质与正物质之间就是绝对斥力的，并不是正物质与反物质之间就是绝对引力的。更进一步讲，绝对引力与绝对斥力是根本不存在的。因为它们是绝对平衡、完全静止和零状态的必然。宇宙任何物质之间，都是引力与斥力并存的。只是在一定状态、或一定阶段中，其主要体现为引力作用、还是斥力作用。如地球绕太阳的运转，在近日点处，它们基本是斥力效应的，而在远日点处，它们大致是引力效应的。这是一个动态的过程，而在这种过程中，它们达成的是相对平衡。
物理学的公理化，看上去非常简单。就一句话，系统化的结构和螺线型的运动。但它是人类学术的基础和入门，只有真正地明确了这个，我们才真正地进入了学术的大门、走上了学术的正轨。它与人类现行的学术体系是不同的，它是一种全新架构和模式的学术体系。就根本而言，人类现行的学术体系是本原式的，我称其为平面化。而这种学术体系是非本原式的，我称其为体系化。简言之，到目前为止，人类学术的发展有两个阶段，平面化和体系化，而体系化就是平面化的掘墓人。不论人类的哲学、科学、文学，还是艺术等等，都将在体系化的金戈铁马中落花流水、一败涂地。
第二章原子核、原子和分子
对于学术的研讨，通常有两种途径。一者，由深度向广度的拓展；二者，从广度到深度的归结。这是发展的必然，因为发展就是深广度的进展。从根本而言，两种方式是相辅而成、同归殊涂的。但就一定阶段来讲，可能会以某种方式为主导的、基本的。就现今物理学而言，其虽然在宇观方面有诸多的发现，也积累了诸多的知识。但总的来讲，还是形式化的、现象化的。缺乏一以贯之的实质，没有浑然一体的内在。只是一盘散沙的状况，众说纷纭的情形。而相对来讲，在微观方面的体系性要强一些。因此，我们的研讨途径，应从微观入手，向宇观推及，也就是从深度到广度的方式。
我曾说过，就当今物理学而言，只有一个重点----核物理。因为从根本来讲，若对原子核都一头雾水，又怎可能弄清楚原子、分子之类的呢？但从我们的认识阶段来讲，我们是先认识到了分子、原子等，然后才深入到了原子核。这似乎比较矛盾，可也无非是深广度循环性进展的过程。相对而言，分子和原子是广度性的事物，而原子核是深度性的事物。通过对分子、原子等现象、性质的认识，从而推及到了原子核，并对其进行破解。然后，通过所获得的原子核的知识，再去解析原子、分子等。如此，就深度、广度地发展了起来。
在此我们就没必要推演原子核－原子－分子循环性破解的过程了，因为那通常是研究中的程序，而在著述立说中，往往需要结果性的东西。
第一节原子核
除H原子的原子核是质子外，其它原子的原子核都是质子与中子的架构。那对原子核而言，其一个关键问题，就是中子的结构和运动。粒子是螺线型运动的，任何物质都是如此。那如图（一），质子P在自旋过程中，会形成自己的螺线型运转轨迹L，也就形成了轨迹的轴心作用F。而在一定条件下，其会吸引一个电子e。如图（二），e在绕其的自转而
公转，由于e的作用，会使质子P的L轨迹和F轴心作用发生变化，变成了L1和F1，这也就相成了通常所说的中子。在此要强调的是，从根本来讲，中子并非中性粒子。因为它是以正物质质子为核心的，整体的运转是左手定则的。在现代物理上，其认为中子是中性粒子，那是其理论、认识及实验等的局限性所造成。也就说，其的知识体系是片面的、孤立的。就好象其认为原子是中性粒子一样，但实质原子并不是中性粒子，而是正物质态的。
现在的问题，就是质子与中子的结合。图（一），中子（e1，P1）与质子P边式对称相遇，P1与P的自旋虽然大体表现为吸引，但其的轴心作用F1与F反向，这显然不是一种稳定的结合模式。若它们边式反对称地相遇，其自旋又基本是排斥的，使它们也不易结合。
图（二），P1与P面式平行相遇，其自旋作用与轴心作用大致都是吸引的。但我们也说过，任何物质都是等级、层次性的系统架构，就P1与P的内层运转a1和a来讲，在接近处，其自旋基本是排斥的。那么，对于P1与P的结合而言，就要有一定的维系力量，而仅靠P1所带电子e1来维持，恐怕还不能使P1与P的结合很好的稳定。显然，若P1与P面式反平行地相遇，其基本都是斥力效应的，不是结合态。因此，质子与中子的稳定结合只有一种可能，如图（三）。质子P与中子内的e1相结合，这也就构成了氘核。而P1、e1、P的螺线型运动，也就形成了氘核的轨迹L。P1、e1、P的轨迹轴心作用，也就形成了氘核的轴心作用F。
了解了氘核之后，氚核也就显然了，其的内层是两个面式平行结合的中子，外层是一个质子。氚核是不稳定的，放射性的。这可能是由于内层两个中子与外层那个质子不能很好地平衡。也就说，其形成的轴心作用F，使这个系统的各部分不能很好地协调。如图（一），
一个氚核的基本模式。若轴心作用F对外层质子的作用偏大，则会导致一种结果。电子e1、e2在沿P1、P2的自旋下行，而P在沿e1、e2的自旋上行。如此一来，P与P1、P2就直接接近了。而在它们相近处，其自旋是反向的、排斥的，这也就造成了它们的一些斥力反应。再者，F还可能导致P1与P2更进一步的接近，如图（二）。由于P1与P2内层的旋转a1与a2在接近处是基本排斥的，这也就会导致P1、P2内层的一些排斥性反应。
对于氦3和氦4，就无须多言了。我们来看锂6和锂7，其的核是种层次性架构的，有上下层之分。那么，我们首先要看原子核轴心作用的问题。图（一），核子R在螺线型的运转中，就形成了核的轴心作用F。由于对中心O，R是向上、向外的旋转趋势，因而其
形成的是一种类似于喷泉的作用。对于上、下层核子而言，其轨迹的大小是不会等同的。因为，若轨迹等同，则上、下层核子的自旋是正对的，而在接近处，它们的旋转反向，因此会经常体现为斥力作用。再者，轨迹的等同，表明其上、下层核子的数目，及作用等是相近的。那么，当上下层核子不同步运行时，其上下层的轴心作用也就出现了诸多的偏差，这也就使核具有了很多不稳定因素。或说，它们在同步运行！但这是不可能的，因为宇宙是各向异性、相对平衡的。也就说，任何物质之间的差异是必然的、肯定的。
上下层核子的轨迹既然有大小之分，那应是上大下小呢，还是上小下大？对于喷泉式的轴心作用而言，我们推测其应是上大下小。如图（二），由于下层轨迹小，因而其向上、向外的轴心作用，与上层核子R的a面的作用一致，同时其的b面又是回旋的趋势。若是上小下大的方式，那如图（三），上层核子R的a面虽与下层的轴心作用有着一致性，但其的b面被下层的轴心作用所排斥。如此一来，上下层的轨迹会是变大的趋向，这也就使核的轴心作用在变弱。若到了一定的程度，上下层就会分解开来。
就铍9来讲，有一个问题，其上层核子是聚在一处的，还是分开在两处的。对于上下层的核子而言，其有个控制与反控制的问题。比如锂7，由于其下层的核子数多，且轨迹小，因而其轴心作用相对大，这就使其能相对地控制上层。若铍9的上层核子都是聚在一处的，那由于上层核子数稍多于下层，而上层的轨迹又是稍大的，这就可能使得上、下层的轴心作用是相近的。换言之，互相难以控制。那么，在它们不同步的运转下，其上、下层轴心作用的方向就会有诸多的偏差，这就可能使其多处于不稳定的状态。因此，就铍9的稳定性而言，其上下层核子应是分开在两处的。再一个问题，由于粒子是系统化的结构和螺线型的运动。因此，就某一层的诸多核子来讲，其不是分布在一个圆周上，而是排布在一个螺线型的轨迹上。
我们以锂6为例，来看一下核力。总的来讲，核力是复杂的，它由粒子间的各种作用所构成。如图（一），其有质子与质子的面式平行引力，如P1和P2。有电子与电子的面式平行引力，如e1和e2。有质子与电子的引力，如P1与e1、P3与e1等。而且其各粒子运转的轴心作用基本是吸引的，如P1和P2的轴心作用f1，P3的轴心作用f2，e1和e2的轴心作用f3等，都大致是吸引的。又有上下层核子所形成的轴心作用F2和F1大体是吸引的。其又整体形成了这个核的轴心作用F。当然，它们之间还有诸多的斥力。但我们也可看出，它们的结合还是相当紧密，并非毫无章法、一盘散沙。不过就核力的简单描述来讲，我们可以认为核力就是核的轴心作用F。同时我们可看出，在原子核中，电子充当了重要的粘合角色。还有，各层形成的轴心作用，也是成核的重要因素。
在此，还要提及一个问题，核子的层次性排布。在现代物理学中，其认为核外电子是K、L、M、N……的排布方式，而这也就是指，原子核中的质子是这种排布方式。但这显然是有问题的，更明确地讲，这种排布方式根本是错误的。为什么呢？一个稳定的单原子分子，比如惰性气体分子，其应具有怎样的核结构呢？1，原子核中的质子都要成对，这已被诸多事实所证明。2，上层的质子数要比下层的多，因为若上层的质子数少，那必有不成对的。即使其质子数是偶数，那也至少有两个质子不是成对结合式的，而是分开在两处的。3，上下层的质子数差别不大，这也就使其呈一种胶着态。若差别较大，则其的动态性就大。4，卤素的反应能力很强，若其上层再增加质子，则其对外就会有更强的作用，而不会变成惰性态的。
就当今物理而言，氩的质子层结构为2－8－8，氪的质子层结构为2－8－18－8。很明显，这都不是惰性态的结构。那问题在哪呢，在核子的排布上。他们只是单纯地运用了增减的方式，而忽略了一点，在由卤素变到惰性气体的过程中，其核子的排布发生了质的变化。比如氟的质子层构造为2－7，那当变作氖的时候，其质子层的构造不是2－8了，而变成了4－6。这也由于，在2－8构造中，其上层的作用很强，这可能导致两种结果：1，不断地收紧下层，这使其不会处于很稳定的状态；2，把下层的核子吸了上来，如果这样，其核子的排布必然发生变化。
在此，我很想说一句。像薛定谔方程那种玩子，只配去一个地方－垃圾堆，其简直在给人类的文明抹黑。而这种垃圾还有很多，如万有引力、惯性、相对论、磁单极子理论、黑洞、宇宙大爆炸理论、不确定关系等等。
第二节原子
原子核与相应的核外电子，就构成了原子。由于粒子是等级、层次性的系统化架构和螺线型运动。那么，作为原子核来讲，其就既有核子的运转轨迹，又有核的运转轨迹。是核子的轨迹，形成了核的轨迹。而作为原子同样如此，其既有原子核的运转轨迹，又有原子的运转轨迹。是原子核的轨迹，形成了原子的轨迹。如图（一），核子R的螺线型运转，也就形成了核的轨迹L1，而L1也是周期性的螺线型运转。我们若把L1的周期性轨迹简化，就形成了图（二）中L2的方式，而这就是原子运转的轨迹。若用简图来表示原子，则如图（三）。核轨迹L1，其也表示核的自旋；原子轨迹L2，其还表示原子的自旋；核外电子轨迹L3。由于图（三）中，是一个质子对应一个电子，因而其也是氢原子的简化模式。
我们可看到，中子与氢原子有着相似形，都是质子与电子的构成。然而，它们实际的构造是不同的。就中子而言，电子是绕质子的自转而公转。而对氢原子来讲，电子是绕质子形成的核轨迹在运转。它们基本结构的不同，使得质子与电子的作用程度是不同的。在这里有个层次性结合的问题，在通常情况下，P与e结合为氢原子。如果此时，我们使得e不断地接近P，那到一定程度，它们就结合成了中子。假若再进一步，它们还会发生新的结合，这种过程是无限的。不过，任何的结合，其同时发生着分解。换言之，结合反应与分解反应并存于任何过程，没有绝对的结合反应或分解反应。
也许说，不一定吧？比如Fe＋S=FeS，这不是个纯粹的结合反应么？但这只局限于了某个层次，若就原子、分子这种层次而言，上述是个结合反应。而就更小的层次来讲呢，其必然发生了分解反应。因为，显而易见，那是个放热反应。若其中没有发生分解反应，那它们怎么放热呢？换言之，没有分解，就没有结合，反之亦然。反应跟环境因素有关，例如，在通常状况下，质子与电子不会结合成中子。而且中子在这种环境中是不稳定的，只有约898秒的寿命。但在中子的环境中呢，质子与电子必然结合成中子，而且其是非常稳定的。结合与不结合是相对的，稳定与不稳定也是相对的。
由于核子是螺线型排布的，因而核外电子也是螺线型排布的，它们具有对应性。核子中有双质子和单质子之分，核外电子也有双电子与单电子之分。就同一层次上的双电子和单电子而言，其轨道的大小是有差别的。由于双电子与双质子能量交换的规模和程度相对较大，因而双电子的轨迹相对偏小。大体来讲，双电子的轨道在内层，而单电子的轨道在外层，它们类似一个同心圆。
在此，我们再说一个粒子轨迹变化的问题。如图（一），一个螺线型运转的R粒子，当其受到外部一定的f作用时，其的轨迹就可能向右偏转了，从而变成了图（二）的方式。显然，其轴心作用F变向了。那么，其的运行方向也就随之而变了。当然，在外力的作用下，其可能发生诸多的变化，这也是在作用中不断地达成相对平衡。可见，粒子是弹性的、动态的，而这也是层次型结构和运动的必然。
再就是金属与非金属。原子核的上下层结构，使得上下层之间有个控制和反控制的问题。若下层的核相对是控制作用的，其通常表现为金属性。如果上层的核相对是控制作用的，则其一般体现为非金属性。因为，若下层核的相对控制能力强，则上层就相对弱，也就容易失电子。如果上层核的相对控制能力强，那其对外的作用就相对强，也就容易得电子。金属与非金属也是相对的，比如在氟的环境中，硫就表现为金属性。
第三节分子
分子，就是原子结合的问题，因为分子由原子所构成。由于原子从根本而言，都是正物质态的，因此，分子就涉及到一个问题，正物质态物质的结合问题。其一般有四种情况，
如图（一）到图（四），原子的边式对称与反对称，原子的面式平行与反平行。从中我们可看出，图（一）、图（二）、图（三）的方式，有可能是结合态的。但就图（二）来讲，由于其接近处的旋转反向，体现为斥力效应，这就使其的结合难以深入。若只靠轴心作用的引力效应，其形成的分子又很难具有较好的稳定性。
一共价键
图（一），两个面式平行相近的原子X、Y，由于其原子的旋转作用、及轴心作用基本都是吸引的。那么在这些引力的作用下，它们就可能互相侵入到对方的最外电子层。如此一来，双方的最外层电子就没法在相互之间穿行了。如e2就难以从X、Y之间穿过。但此时，由于e2距X的核较近，那么，在X核子P1的作用下，e2就会绕P1运转了。e1同样如此，在难以穿行，而又受P2作用时，它就可能随P2运转了。这样一来，X、Y的最外层电子就形成了一个轨迹，其同时绕X和Y的核运转。如图（二），而这就形成了共价键。
共价键也许比较简单，但上述我们只是讲了单键的情况，还有多键的情形。如N原子核外有三个单电子，其结合成N分子后，就形成了三对共用电子。也就是三个轨道，三键。不过，由于核外电子是排布在一个螺线型的轨迹上，因而其共用电子也是排布在螺线型的轨迹上。对N分子而言，其上有六个电子。再就是多原子分子的共价键问题。如臭氧，简单而言，其是三角形结构的，任意两个氧原子都是单式共价键的相连。显然这种共价键的轨道有着一定的变形，而三个氧原子之间的距离又较近。这就可能使得臭氧的内应力较大，也就会使得各个共价键偏弱。通常，臭氧在常温下就会分解成氧气。再如甲烷，其中C原子与四个H原子，构成了四个共价键。而在相互作用中，其形成了四面体的构造。很明显，其共价键的轨道也有一定的变形。一般而言，共价键分子有两种基本构形，链式和环式。如二氧化碳，链式的；二氧化硫，环式的。
就结合成共价键而言，所进行化合的各原子，其轴心作用的差别是不大的。若轴心作用的差别大，则作用小的难以侵入到作用大的电子层。即便某一时结成了共价键，但在相互作用中，作用大的核也会把作用小的核推斥开来，使共价键断开。由于它们在面式平行中的相对平衡距离较大，而在这种距离下，其就不能构成共价键。换言之，即使形成了共价键，也是不稳定状态。不过，事物都是相对的。比如Mg原子与O原子，在通常情况下，其形成的是离子键。但这并不表示，它们不能形成共价键。因为，随着环境状态的改变，那些原子的结构和运动也在变化。若在某一环境状态下，其原子的轴心作用差别不是太大了，那它们就可能形成了共价键。我们通常所处的环境状态，可以说叫常态，而常态之外，还有无数种环境状态。
二离子键
图（一），一个轴心作用相对小的原子X，与一个轴心作用较大的原子Y，边式对称相遇。若Y侵入到了X的最外电子层，那X的最外层电子就难以在X、Y之间穿行。由于又受到Y核P2的引力作用，它就有着随P2运行的趋势。e2要在X、Y之间穿行，其也不断受到P1的阻碍作用，而且它也不可能随P1运行。因为相对来讲，P2核的作用要强。而e1在P2的引力作用下，是否会绕P2核公转呢，这通常是不可能的。因为它还受着P1核的引力作用，这使它难以绕P2核公转。
那么，e1和e2在P1，P2相持、胶着的作用下，会怎样呢？图（二），在P1，P2的作用下，使e1和e2的轨迹变化于了P1，P2之间，最终，e1和e2也就形成了自己的一种轨迹R。很明显，在相互接近处，R的自旋与P1核和P2核的自转大体都是吸引的。而由于Y的作用较强，也就使得R沿L方向绕Y原子轨迹公转了。e1和e2所形成的这种模式，就是离子键。在此，我们要注意，电子在原子中和在离子键中的运转方式是不同的。在原子中，电子是绕原子核的轨迹公转，而在离子键中，电子是绕原子的轨迹公转。再者，形成离子键的原子，其轴心作用是反向的，这使得它们都难以沿自己轴心作用的方向运行。因此，离子键化合物多为固体和液体。
一般来讲，两个电子形成一个离子键。但还有其它一些情况，如KO2中，就是K最外层那个单电子形成的离子键。在现代化学中，其好象总在讨论一些数字游戏，如八隅体、对电子之类的。但这未免太浅薄了，宇宙是各向异性、无限性的。物质在其中的结合与分解，都是相对平衡的过程。换言之，其的情况是纷繁复杂、无穷无尽的。若仅用某中单白的规则去套整个宇宙，那无疑在四处碰壁、自掘坟墓。也就说，想让无限的宇宙去适合某种线性规则，那不是蚂蚁搬银河系么，除了笨之外，一无是处。
就原子的化合而言，只有两种基本方式，离子键和共价键。当然，在现代化学中，还有很多键型，但那基本都是外行的杰作。有时我在想，他们除了吃饱了不饿之外，还知道什么？氢键，其通常是指氨分子，水分子，及氟化氢分子等之间的一种作用。但实质上，问题的根本并不在这。而是H在与N、O、F化合的过程中，形成的是离子键。H原子失电子，而表现为正离子态。氢桥键，其是指乙硼烷中H与B形成的一种键型。然而，并没有这种所谓的键型。因为，在乙硼烷中，H与B形成的是离子键，H原子得电子，而体现为负离子态。大π键，其认为在石墨晶体的层次之间，存在这种键型。但就石墨而言，其上下层的轴心作用是相反的。因而在接近处，其上下层碳原子的自旋轨迹是对称的，这使其表现为吸引。而在这种结构下，其上下层具有滑动性。因为滑动后，其上下层原子的自旋轨迹仍是对称的，还是体现为吸引。
物理化学，是这世界的噩梦。他们世世代代、千辛万苦作出的理论、经典、成果等，就被我秋风扫落叶一般地干进了垃圾堆。然而，这种噩梦还有很多，整个人类的学术大厦，都将全线崩溃、整体坍塌。在我眼里，人类的学术文明，不过是一堆接一堆的炮灰。
三晶体
晶体通常是指原子，或分子通过一定方式结合而成的物质。它的种类不胜枚举，是无数的。这由于状态环境的无限性，使原子及原子间，或分子及分子间的作用是无穷的。因而，在此，我们只是探讨几种常见的晶体类型。
1．离子晶体
离子晶体，就是离子化合物通过一定作用而结合成的晶体。图（一），就NaCl分子间的作用而言，显然在层面内，是Na离子与Cl离子相对吸引的趋势，也就使Na离子与Cl离子形成了边式对称的状况。由此，也就使Na离子与Cl离子在层次间形成了面式平行的情况。这是离子晶体的一种基本类型，阴阳离子在层面内交错地以旋转方式吸引，在层面间交错地以轴心作用吸引。图（二），Cs离子与Cl离子也是交错式的。Cs离子与周围八个Cl离子主要都是通过自旋来吸引的。而其中，并没有NaCl晶体中，阴阳离子面式平行的情况。这主要在于，CsCl分子在互相作用中，其要达成相对稳定的状态，也就说，各方面都要基本平衡。不然，它们就总在运动变化，使它们之间的空间距离、方位、角度等都在改变。很明显，Cs离子与Cl离子的轴心作用有较大的差别，若Cs离子与Cl离子形成了面式平行的情况，那么，其可能总处于不太稳定的状态。因此，其就会在相互作用中，通过距离、方位、角度等的变化，来谋求相对稳定的构造方式。图（三），Zn离子与S离子是一种面式平行的构成，但它们都是偏对的，不是正对。而这种构成，是它们相对稳定的状态。
2．金属晶体
金属晶体，就是金属原子通过一定的作用形成的晶体。其构造的基本模式如图（一），
层面内相近的原子是边式对称的，层次间相对的原子是面式平行的。显然，金属原子在面式平行中，可结成共价键。但由于，对金属原子而言，其上下层核子的作用，相对下层要弱。也就说，其外层核子对外的作用相对弱，这也就使其互相间形成的共价键容易断开。换言之，金属原子间的共价键，可能随时形成，随时断开。由于金属原子在相互作用中，也是要求得相对稳定的状态，因而，在不同原子形成的金属晶体中，其原子在空间的排布就可能有多种的差别，如图（二）、图（三）等方式。
3．原子晶体
原子晶体，是原子通过共价键的方式而结合成的晶体。如金刚石、碳化硅等。由于各原子都是共价键的结合，因而各原子的作用比较紧凑，排布比较紧密。而这往往使得晶体的硬度大、熔点高。但由于其是多原子的共价键方式，因而其共价键都有不同程度的变形，这会使其晶体的内应力较大。
第一章物理学的公理化，是物理学的入门。也就说，打开了物理学的大门。第二章原子核、原子和分子，就奠定了物理学的基础和开拓了物理学的道路。然后，我们就杀向了电磁学。其那诸多难乎其难、无可如何的问题，就在我们的攻杀中，化为了飞灰。
第三章电与磁
在现代物理学中，电磁学是个篇幅长、问题多的分支。很少见到哪个分支，有电磁学这么多的现象、说法、概念等。但令人诧异的是，电磁学几乎没有什么明确的内容，基本都是一个个的问号。而这就是其缠绕不清、混乱不堪的表现。换言之，电磁学之臭、之长、之糟、之烂，让人目瞪口呆。
比如，只磁这个事物，他们就弄出了多少概念呢？磁力、磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量、磁聚焦、磁镜、磁矩、磁能、磁导率、磁介质、磁场强度、磁化、磁滞效应等等。但可笑的是，他们还是不知道磁的实质。在此我想说，由于事物是普遍联系的，。也就说，任一事物与其它事物都是联系的。因而，就对某一事物的表述来讲，可以弄出无数个概念。因为空间是各向异性的，使得此事物在不同时间、不同环境，以及与它事物的作用中，其的表现都是不同的、差别的。那么，对其描述性的概念，不是无穷的么？而我们是不是要弄出无数个概念之后，还对这一事物一头雾水呢？
我的意思是，就物理学而言，人类在花费着天大的成本，却只得着了小草般的效益。比如超导，全世界有多少超导实验室、超导设备、超导科学家，每天耗费在超导上的人力、物力和财力是多少，但有谁知道超导的根本？当然有，一个从没有见过超导，从没有做过超导实验的人。我只用很小的成本，就能获得他们用金山银山都得不到的成果。《卖柑者言》有云：“观其坐高堂，骑大马，醉醇醴而饫肥鲜者，孰不巍巍乎可畏，赫赫乎可象也？又何往而不金玉其外，败絮其中也哉？”这不仅是某些人的写照，也是物理学的写照，还是人类学术的写照。
第一节电
图（一），就一个闭合电路而言。在电源处，电子是由正极向负极运行的，而在外电路中，电子是由电源的负极运行向电源的正极，其形成了一个回路式的运转过程。那么问题在于，电子为什么会这样运行呢？显然，电子运行的走向，与原子轴心作用的方向一致。不然，其就被原子的轴心作用所阻碍，使得回路式的运转不成为可能。图（二），在电源的作用下，导线中某些原子的轴心作用，就与电源的作用方向一致了。而由于其轴心作用较强，因此当电子e绕核运转到与轴心作用方向一致时，比如A点处，其就可能沿轴心作用飞出。由于金属晶体中，层次间的原子是面式平行的，其轴心作用的方向一致。因而，在下一个原子的轴心作用下，e就可能继续向前飞行。这也就形成了所谓的电流，显然，电子运行的方向，就是电流的方向。
金属晶体中，层面内相邻的原子一般是边式对称的。因而R旁的R1原子，与其的轴心作用是反向的，如图（三）。很明显，其轴心作用F1对电流基本是阻碍效应的，这是电阻的一个原因。当然，导致电阻的还有很多因素。如金属晶体中原子的排布，其邻近处原子核自转间的斥力，温度的高低等等。任何事物间都是引力和斥力并存的，绝对引力和绝对斥力是没有的。因此，电阻是必然的。对一段导线而言，若电源的作用过强，就可能使得R1原子的轨迹转变，从而其轴心作用F1与R原子的轴心作用F同向了。这样一来，R和R1原子就有可能沿电源的作用方向定向运动。表现上，多是导线在燃烧。可以看出，通常所说的电力，其多指电流的轴心作用。
图（一），平行板电容器。由于电源的作用，使A、B板原子的状态在发生变化。从而一些原子的轴心作用，就与电源的作用取向一致了，如图（二）。再者，电源的作用，使A板的一些电子在向B板运行，同时，B板的一些电子也在沿电源的作用方向向前运行，而B板就成了多电子态的。那么，这些电子最终会怎样呢？图（三），它们可能形成了自己的轨迹，而绕B板原子的轨迹公转了，这类似于离子键的模式。这样一来，可以简单地把平行板电容器看作离子化合物态的。正极板是正离子态的，负极板是负离子态的。它们旋转作用对称，轴心作用反向。
现在我们来看，粒子在匀强电场中偏转的问题。图（一），一个电子e，以平行于极板的方式，进入到电场中。由于极板粒子是相对固定的，因而其对外的主要作用是其的旋转作用。而进入电场的电子e，是运行的，使其对外的主要作用是其运行的轴心作用。显然，极板粒子的旋转作用与e的轴心作用不是一致的。那么，在极板的作用下，e的运转轨迹就会发生偏转。其的轴心作用要偏转到与极板粒子旋转作用一致的情况下。此时，在邻近处，e的运转与正极板原子核的运转，如图（二）。其旋转作用与轴心作用基本都是吸引的。e的运转与负极板离子键式的电子的运转，如图（三）。其旋转作用大体排斥，轴心作用大致吸引。对比图（二）和图（三），显然，正极板对电子e的引力作用大，从而，e就飞向正极板了。若e从电场的另一侧进入，那情况是类同的。
图（一），与电子进入匀强电场类似。一个原子R进入匀强电场后，其也是轴心作用向极板粒子旋转作用方向偏转的趋势。在这种情况下，对邻近处，A板原子核对R的作用如图（二）。其在相邻处的旋转作用是反向的，应表现为排斥。但R外层是核外电子的运转，而在其随原子核运行的过程中，其形成的轴心作用与原子核的轴心作用是反向的。因而如图中的螺线型轨迹，在相邻处，A核的旋转与R核外电子的旋转大体是吸引的。本来其形成的轴心作用也有一致性，但R的核外电子在相对被动地随核运行。其中要注意的是，单电子的运行与核外电子的运行是有区别的。单电子在沿自己轴心作用的方向运行，而核外电子在沿核的轴心作用方向运行。
图（三），在邻近处，R与B板的作用情况。R表层是核外电子的运转，B板表层是离子键式电子的运转。那就具体的螺线型轨迹`而言，其电子的旋转大体是吸引的，轴心作用也有着一致性。但R的核外电子是相对被动运行的，其所形成的轴心作用与核的轴心作用是反向的。因而，在相邻处，R核外电子的轴心作用与B板离子键电子的轴心作用并非一致。可见，里面存在着相当的矛盾。但由于正负极板本身是相对平衡的，而R原子自身也是相对平衡的，因而使那些矛盾也有着平衡性，从而使得R在匀强电场中，基本不向正极板或负极板偏转。若R是正离子呢，那在与A板的邻近处，其旋转作用大致吸引，而轴心作用基本排斥；在与B板邻近处，其旋转作用与轴心作用大体都是吸引的，这使得其在向负极板偏转。
原子在匀强电场中，基本不向正负极板偏转，那由此是否能证明原子是中性的呢？如果就这样来证明，那无疑是幼稚可笑的。我们先来环境分析，原子处于什么环境中呢？匀强电场的环境，而匀强电场的实质是什么呢？是原子形成的，因而，其的根本是原子环境的。那么，原子处于原子环境中，其应表现为什么性质呢，不是中性么？换言之，其已社定了原子环境为中性的，然后再来证明原子是什么性质的，这不人头猪脑吗？就好象已知1+1=2，再来证明1+1等于几。这种神妙的证明技术，简直让人叹为观止。而这是许多科学家的一个绝招，因为这种例子在科学中有很多。诸多科学家都显得莫测高深，但实质上，他们自己都缠不清、绕不明，如一团麻、似一锅粥。更直接地讲，他们的骨子里全都是渣。就好象，从古到今的物理学家，有没有一个人达到了我三成的物理学水平？从古到今的哲学家有没有一个达到了我两成的哲学水平？从古到今的……
再进一步地讲，假若用某种方法，把电子分解成了正负极板式的匀强电子场。那么，一个垂直进入此场的电子，不是基本不偏向某个极板么？就由于它不偏转，就能堂而皇之的说它是中性的了？所以，原子是中性的，中子是中性的等说法，都是局限的、片面的。因为他们只是从一定条件下，现象、形式地得出的结论，而不是根本的。显然，从本质而言，原子、中子都是正物质态的。
第二节磁
前面我们讲过正物质和反物质。那么，正物质的磁性就对应于左手定则，弯曲的四指与粒子的旋转作用一致，而大拇指指向粒子的轴心作用方向。而反物质的磁性就对应于右手定则。由地球的运转可知，当弯曲的四指与地球的自转一致时，大拇指指向地球的南极。由于我们通常接触的事物，其根本多是正物质态的，因此，一般而言的磁，多是左手定则的。
我们先从一个简单的实验，来探讨磁的问题。图（一），一个通电螺线管与小磁针的吸引实验。在现代物理学上，其电流I所示的方向与电子运行的方向是相反的。但前面我们讲过，电子运行的方向，就是原子轴心作用的方向，就是电源的作用方向。因而，电子运行的方向，就是电流的方向。所以，其应如图（二）。用左手定则判定，在这种情况下，螺线管的左侧应是N极，右侧应是S极。其轴心作用F，是由N指向S的。由于小磁针与其是面式相对，因此小磁针要旋转到与螺线管面式平行的情况。如此一来，其轴心作用才是基本一致的、吸引的。不然，在螺线管的轴心作用下，小磁针没法相对稳定。也就说，对这些磁体，其面式相对时，轴心作用是主要的。再者，为什么我讲的N、S极与书上所讲的相反呢？对这个问题，我们在后面给予说明。
篇2
传统研究生实验教学的学术化和程式化培养方案，严重制约学生的实践能力。该文从现代化学分析技术课程教学及研究生培养的现状出发，以学生研究前沿的文献资料作为新的教学内容，利用实验室的先进仪器，组织学生自带样品进行测试，采集并解析图谱，建立教学案例(卡片库)。该课程教学内容及教学方法的改革，有利于提升研究生的创新意识，增进其操作技能，为后续科研论文的顺利开展奠定基础。
关键词
现代化学分析技术;研究生培养;实验教学改革;能力
研究生实验教学是高等教育人才培养体系中必不可少的一个环节。传统的研究生实验教学培养方案，通常采用已有的学术研究成果，进行验证式实验教学，并按照实验教材的顺序程式化进行。这种实验教学模式，内容乏味，很难提高学生学习的兴趣和实践能力。研究生实验教学的目标是培养学生的实践动手能力，提升学生的创新激情，进而培养其独立自主的创新能力［1－2］。因此，需对其现有实验教学模式进行大胆改革。华南理工大学十分重视研究生实践能力的培养，提高研究生动手能力，自2010年起，独立设置了化学类研究生2个学分的选修课———“现代化学分析技术”课程。该课程作为现代物质结构分析的一个重要手段，在各领域中得到了广泛的应用，已成为鉴定各种化合物以及测定其结构的最常用方法。通过该实验课程的学习，极大地提升了学生对学科前沿知识的认知，培养了学生的实际操作技能，同时为其后期的科研论文的顺利实施打下了良好的科研基础。本文阐述了在该课程教学改革方面的探索与认识。
1化学研究生创新实践现状
1.1现代化学分析技术课程现状
在国内外，“现代化学分析技术”通常作为化学、化工、生命科学、材料科学、环境科学、医药食品等诸多领域的硕士研究生专业基础课。一般侧重介绍光、电、色、磁等物理化学方法基础理论知识;通过授课培训、实际操作等方式，向学生讲解每一台仪器设备的基本内容，让学生在较短的时间内了解仪器设备构成，培养学生独立操作如核磁共振仪、X－射线衍射仪等贵重仪器设备的能力，为其从事科研工作打下坚实的基础。在华南理工大学，现代化学分析技术课程作为化学与化工学院硕士研究生的学位选修课，是圆满完成硕士学位论文的基础。目前，开设该课程的专业主要有:有机化学，应用化学，分析化学，无机化学，物理化学，化学工程等。自2010年开设以来，该课程深受各相关专业硕士生的欢迎与好评(每学期约有60位研究生选修)，同时吸引了本院和外院的博士生来旁听。甚至有许多学生是带着科研任务中遇到的实际问题来听课和参与讨论的。该课程的开设，不仅帮助学生解决实际科研中存在的诸多问题，而且能大大提升学生利用现代化学分析方法和技术解析化合物结构的能力。
1.2化学研究生实验平台现状
当前，随着全国研究生招生规模的不断扩大，高等学校发展层次不平衡。如“985”“211”学校，教育部及地方投入了大量的资金，构建了一流实验平台，并从国内外引进大量的高素质、高水平科研人才，为研究生创新平台的建设、研究生创新能力的培养打下良好的基础;而普通高等院校，由于财力的原因，实验设施简陋、老化，很难适应现代实验分析的需求;研究生导师自身因为科研资金有限，导致研究生从事一些低水平、重复性的科研工作，这不仅浪费人才资源，同时使学生实践能力、创新能力的培养大打折扣。另一方面，当前研究生教育只重视传授基本理论和方法，较少关注现代技术的不断创新和根据研究生导师的研究方向、结合研究前沿进行创新实验教学。学生常常只是依照老的实验教材，进行验证式的实验操作，不仅适应不了现代化学实践的需要，而且对学生创新兴趣、创新能力的培养产生消极影响。基于化学分析与实验技术在现代相关领域研究中所起的重要作用，结合我校实际情况，并从化学化工、生命科学、材料科学、环境科学、医药食品等相关专业的发展趋势来看，迫切需要加强研究生现代化学分析技术课程的改革，建立其大型仪器测试创新实践基地。
2化学研究生创新实践教育举措
2.1推动教学内容和教学方法的创新
化学分析方法发展迅速，教学应该引入最新知识。当今社会，科学技术不断进步，科研成果不断涌现。与此相对应，现代分析仪器日新月异，分析手段不断创新，因此，二者有机结合，就能快速、有效地推动研究生的认知能力、并提升其研究水平。为适应新发展，“现代化学分析技术”课程教学应该以导师的研究方向为指导，以最新相关文献、资料等为教学内容，建立新的分析方法，使学生初步掌握现代仪器的基本原理、操作规程及步骤，以及对实验结果的分析和判断，培养学生解决实际问题的能力，为学生从事后期科研论文的工作打下坚实基础。教师结合本校相关领域的课题，整理和收编科研实践中的谱图以及采集和解析谱图的经验，建立相关教学案例(卡片库)，使学生有更多机会进行有效的实例演习，以提升学生解决实际科研中所遇到问题的能力。“现代化学分析技术”课程不能囿于现有教学模式，但又不能完全脱离。在理论教学上需重视教学内容的新颖性、先进性，在实践教学上需结合现代仪器的新特点、新方法，是一种全新新型教学模式。该课程共开设32学时，其中，教师课堂理论讲授16学时;设计性、创新性实验16学时。课堂讲授包括:大型仪器实验室安全及现代化学分析技术现状与发展趋势(2学时);紫外、红外光谱仪(2学时);气相、气－质联用仪(2学时);离子色谱、高效液相色谱仪(2学时);原子吸收、等离子体原子发射仪(2学时)，热重差热联用热分析仪(2学时);粒度仪、X－射线衍射仪(2学时)，以及核磁共振仪(2学时)。在16学时的设计性、创新性实验中，着重加强实践教学，提高学生综合技能的培养。由于X－射线衍射仪和核磁共振仪的价格比较昂贵，在国内多数开设的仪器分析课程中，甚至学生在实际科研中，学生没有机会动手操作这些贵重仪器。而在国外，这些仪器对研究生，甚至本科生都是开放的。为了提高本校研究生的综合技能和素质，该课程利用化学与化工学院的资源，组织学生带上自己科研中的样品进行操作培训，采集样品图谱。在教师的现场指导下，学生能快速掌握从选择合适的分析方法，准备样品，采集图谱，处理数据到最后解析图谱的一般程序。研究生实验教学实施5年来，取得了较好的教学效果。如核磁共振仪，学生学会了利用Mestrenova谱图处理软件处理核磁原始数据的能力，运用ChemDraw进行谱图模拟、进而进行谱图解析的能力，使学生深刻认识到二维谱图在结构鉴定中的重要作用，提高了学生谱图分析和解释问题的能力。
2.2推动大型仪器测试创新实践基地建设
近年来，为适应新形势发展，国内各高校纷纷投入巨资建设新型实验教学实践基地，积极开展科技创新活动，为研究生实验教学新模式提供创新平台［3－5］。实验室经过学校多年的财经投入，拥有了一批先进的大型仪器设备，为广大教师、研究生科学研究和实验教学建立了较好的测试创新实践基地。该基地的大型仪器设备主要包括:用于样品结构和组成表征的红外、紫外、核磁共振仪、X－射线衍射仪、等离子体原子发射光谱仪、离子色谱仪等;用于样品高效分离的气相色谱－质谱联用仪、高效液相色谱仪等;以及样品热物性、粒度、电性分析的热重－差热联用分析仪、粒度仪、电化学工作站等。多年来，这些大型仪器设备一直向广大师生开放，实现科学、规范地为教学科研服务，取得了丰富的科研成果［6－7］。依托该实验平台，教师不断地丰富实验教学内容，提高实验教学工作水平;学生依据其研究方向、结合学术前沿，进行相关内容、产品的测试，不仅为其后期研究课题的选题打下良好的科研基础，而且通过课程实践，极大地提升了学生对相关仪器设备的自主学习能力、动手操作技能，培养学生的观察力、开拓创新意识，提高创新水平。借助该实验平台，教学与科研有机融合，完善了人才培养方式与创新教育模式。创新型化学研究生的培养，不仅能为研究生解决实际科研问题、提升学生动手能力、创新能力，而且随着大型仪器创新平台合理利用，将为社会提供更多的创新性科研专门人才，产生巨大的经济效益和社会价值。以信息工程学院核磁共振仪为例，随着核磁共振仪的开放共享，为学院化学、化工学科、特别是化学的发展带来了质的飞跃。如核磁共振仪自2010年开放使用至今，几乎满负荷运转，使用机时数达4.6万，测试样品数约15万个，发表SCI一区TOP科研论文达80余篇，外部专用索引(ESI)进入国际前1，为我院化学学科首次进入世界大学前200强做出了应有的贡献。
2.3提高学生综合素养和择业水平
目前，化学研究生择业的主要方向为化学、化工相关企业、科研机构及高等院校等。这些行业考察并接纳学生的主要依据就是学生的综合素质及科研能力。如结合导师研究方向和科学前沿，学生能独立开展文献检索，并能初步提出科学问题;学生在教学实践中养成良好的实验观察、数据记录习惯;培养学生团结协作、实事求是的科研作风等;科研素质提升的外在表现就是学生科研能力的提高。如查阅文献、提高科技英语阅读、写作的能力;学生在测试过程中观察能力、分析能力、特别是动手能力的培养;撰写实验报告的能力等。现代社会是知识经济和市场经济的有机融合。化学研究生为适应这个开放、现代、繁荣的社会，顺应这个发展潮流，需提升自己的综合素养和技能，使自己在将来的择业上立于不败之地。华南理工大学为化学研究生开设的新型化学实验课程教学，就是为学生后期顺利开展研究课题提供预演。学生借助新型实验教学实践平台，进行独立上机操作，不仅能验证实验测试原理、测试方法及测试步骤，更能培养掌握和操作大型仪器设备的技能，掌握现代先进仪器的检测手段，为将来走向工作岗位打下坚实的基础［8－10］。
3结束语
研究生是我国发展生产力、进行科技攻关的主力军。化学研究生是化学、化工、材料、环保等领域的中坚。传统实验教学模式已无法适应这变化多端、日新月异的科学社会。因此，对现有实验教学内容和方法的改革势在必行。化学实验教学改革立足学术前缘、结合导师的研究方向，以高校现代先进仪器设备作为教学平台，通过独立上机的操作方式、结合课堂理论，培养学生独立从事科学研究的能力，提升学生从事科学研究的综合素养，形成了以学生为主体的实践教学模式［11－12］。为学生更好地融入创新型社会打下牢固的基础。
作者：梁向晖 钟伟强 毛秋平 单位：华南理工大学化学与化工学院
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篇3
【关键词】压水堆；稀释；数学建模；编程运算
0 引言
在压水堆运行过程中，反应性控制主要利用控制棒和冷却剂中的硼酸，其中硼酸调节较控制棒调节不确定性更大。根据运行技术规范，堆芯稀释过程中，注入堆芯的除盐除氧水速率不能超过20t/h，并维持主回路与稳压器的硼浓度差在50ppm内，超过50ppm须将稀释速率降至最低的5t/h。频繁的稀释速率变动会给堆芯运行以及物理试验过程带来不稳定因素，同时最低的稀释速率也降低了堆芯硼浓度调节效率。
鉴于此，论文重新从一回路搅浑过程出发，将主回路和稳压器回路拆分成独立部分，单独分析各部分的搅浑过程并建立联系，创建更为完善的数学模型对主回路与稳压器的硼浓度差进行计算。利用计算机语言编程，得到更加优化的稀释速率，满足运行技术规范的同时缩短稀释时间，提高效率。
1 传统硼化/稀释介绍
传统硼化/稀释过程将堆芯回路看作一个整体，利用硼酸守恒，建模过程如下：
（M0・CBt+dQ・CB-dQ・CBt）/M0=CBt+dCBt（1）
F=dQ/dt（2）
其中，M0：初始堆芯冷却剂装量，质量单位；
dQ：加入堆芯硼酸/除盐除氧水的微分量，质量单位；
CBt：t时刻堆芯硼浓度，ppm；
dCBt：t时刻硼浓度变化微分量，ppm；
CB：注入堆芯的硼浓度，ppm；
F：堆芯硼化/稀释速率，t/h。
式（1）、（2）积分后合并得到：
Q=M0・ln（3）
其中，Q：0到t时刻总的稀释/硼化量，质量单位；
CB0：0时刻硼浓度，ppm。
当注入堆芯的为除盐除氧水时，CB=0ppm，式（3）变为：
Q=M0・ln（4）
2 分化模型建立
2.1 时间分化
海南昌江核电站一回路冷却剂名义流量（每条环路）为 24290m3/h，双环路总流量即为48580m3/h。
由主回路有效水装量（不包含稳压器）和总的回路流量可以得到冷却剂单次循环时间为：
t=VLoop/FQ=187.808×3600/48580≈13.9s（5）
其中，VLoop：主回路水装量，m3；
FQ：主环路冷却剂总流速，m3/h。
2.2 稀释过程分化
以13.9s时长为独立单元进行分析，第一次上充除盐除氧水的过程为：水量为Qt的除盐除氧水从上充端入口流入主回路，经堆芯、蒸发器一次侧和主泵后历时13.9s流回起点。期间稳压器喷淋段流入的冷却剂与波动管段流出的冷却剂均为初始硼浓度CB0，忽略稳压器对主回路造成的影响。
第二次上充清水时，主回路硼浓度为CBm1，稳压器内硼浓度仍为Cb0。除盐除氧水首先在主回路内搅浑，13.9s后主回路硼浓度变为CBm2。自喷淋段入口进入稳压器的硼浓度与本次搅浑前主回路相同，而自稳压器流入一回路的仍然是搅浑之前的硼浓度。
以此类推，在T时刻时，计算对应次数下搅浑后主回路硼浓度与稳压器硼浓度。
2.3 模型建立
除盐除氧水进入堆芯后第一个13.9s内的模型如下：
1st：
主回路：Qt=MLoop・ln（6）
稳压器回路：Cb0无变化
其中，Qt：13.9s内进入堆芯的除盐除氧水量，t；
MLoop：主回路水装量，t；
CB0：主回路初始硼浓度，ppm；
CBm1：13.9s后主回路搅浑硼浓度，ppm；
Cb0：稳压器初始硼浓度，ppm。
除盐除氧水进入堆芯后第二个13.9s内的模型如下：
2nd：
主回路：Qt=MLoop・ln（7）
稳压器回路：Qp=MPZR（8）
稳压器反馈主回路：Qp=MLoop・ln（9）
其中，CBm2：第二分化单元注入除盐除氧水后的搅浑硼浓度，ppm；
Qp：13.9s内进入/流出稳压器的冷却剂质量，t；
Cb1：第二分化单元内一回路冷却剂进入稳压器后的搅浑硼浓度，ppm；
稳压器内冷却剂流入一回路后主回路的搅浑硼浓度，ppm；
MPZR：稳压器内冷却剂质量，t。
稳压器回路公式（8）由式Cb0・MPZR-Cb1・Mp=Cb0・Qp-CBm1・Qp得。
之后的每个分化单元与2nd公式组保持一致，除盐除氧水进入堆芯的第n个13.9s内，公式组如下：
nth：
主回路：Qt=MLoop・ln（10）
稳压器回路：Qp=MPZR（11）
稳压器反馈主回路：Qp=MLoop・ln（12）
n= （60T/13.9+1） 取整数部分（13）
其中，n：运算次数；
T：稀释时间，分钟。
使用计算机语言对模型进行编辑计算，计算快速准确。文章以下模型模拟数据均由软件计算得到。
3 数据分析
3.1 历史数据对比
数据分析以海南昌江核电1号机组首次启动时的稀释数据为对比，堆芯处于热备用稳定状态，主回路CBLOOP=2192ppm，稳压器CBPZR=2212ppm，以16t/h的速率向堆芯注入清水，将化学分析硼浓度和模型计算硼浓度做以下对比分析（表1）：
将化学分析值与模型计算的ΔCB进行趋势分析，如下（图1）：
化学分析与模型计算的ΔCB整体趋势相似，前60分钟两者均在上升，70分钟后逐渐稳定。
3.2 化学取样滞后修正
化学取样分析值被认为是最真实反应堆芯各部分硼浓度的手段，但是由于化学取样管线从蒸汽发生器或稳压器到AL试验室的手套间距离较长，会导致化学取样点的硼浓度滞后于目标硼浓度。
以主回路管线举例，RCP-I环管线为外径13.7mm、内径8mm的不锈钢管，从取样根阀（RCP615VP）到取样阀（REN213VP）的长度为200m，因此：
1）该取样管线的水体积：
V=πr2L=3.14×（0.004）2×200m3≈10L（14）
2）取样流量速率F大约为150L/h，取样前的排放时间：
t=V/F=10/150=0.067h=4min（15）
即取样间得到的样品为系统4分钟之前的硼浓度。
另一方面，在运行人员进行稀释操作后，从点击命令到系统响应以及除盐除氧水正式从上充端进入到主回路，根据经验需要3分钟时间。
经过修正后的化学分析ΔCB与模型计算ΔCB曲线对比如下（图2）：
延迟修正后，前60的ΔCB化学取样分析曲线较修正前更为接近ΔCB模型计算曲线。
4 结论
通过上文化学分析数据和模型计算数据的对比分析，得出结论有：
1）化学分析与模型计算ΔCB的匹配度较好，模型计算值更加安全、保守；
2）化学分析与模型计算的主回路和稳压器硼浓度单项差异较大，化学分析值要高于模型计算，其原因有：
（1）模型中部分参数（如堆芯有效水装量、稳压器水位、喷淋流量等）与实际情况存在偏差；
（2）堆芯进入水量的监测值高于实际进入堆芯的水量；
（3）存在其他因导致素化学取样值分析值滞后于计划的稀释程度；
（4）堆芯内部实际搅浑情况复杂，搅浑速率滞后于理想情况，即模型理论与实际情况存在差异。
从计算数据可以看出，ΔCB的模型计算值与化学取样得到的ΔCB无论是稳定值还是稀释初期的波动值都极为接近，能够起到模拟不同堆芯状态下的稀释后情况。但是由于堆芯搅浑的不确定性和不可复制性，导致模型计算的单项硼浓度与化学取样存在差异，模型在单独计算主回路和稳压器硼浓度方面仍需完善，在后续堆芯稀释过程中还要通过数据的累积不断调整计算模型，使模型更加契合堆芯搅浑情况。
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篇4
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篇5
关键词：钢铁分析；国内；发展
中图分类号：TU391 文献标识码： A
1.我国钢铁分析近况
近20年来，我国钢铁分析化学工作者在钢铁分析方面作了大量工作。近几年钢铁分析方面的学术活动也相当活跃。例如，2008年中国钢研科技集团有限公司和中国金属学会联合举办了《第十四届冶金及材料分析测试学术报告会》，2010年又举办了《第十五届冶金及材料分析测试学术报告会》，报告会上宣读了大量的钢铁分析的新方法和新成果；2010年中国机械工程学会理化检验分会和上海材料研究所举办了《全国材料检测和质量控制学术会议》，与会专家探讨了材料分析和质量控制方面的难点问题。
在有关钢铁分析的著作方面，王海舟先后出版了《钢铁及合金分析》、《冶金分析前沿》、《铁合金分析》、《冶金物料分析》等书，曹宏燕编写的《冶金材料分析技术与应用》以及应海松编写的《铁矿石取制样及物理检验》，在专著方面作了重大贡献，对钢铁分析化学方法进行总结。郑国经编著的《原子发射光谱分析技术及应用》介绍了原子光谱技术及其在冶金分析中的应用，为钢铁分析化学工作者开展具体的钢铁分析工作提供了有效的指导。
2.钢铁化学分析方法概述
2.1原子光谱分析
近20年来，我国钢铁分析技术发展很快，尤其,是原子光谱分析的普及和应用，为准确快速测定钢铁中的多种元素提供了行之有效的方法，很多分析化学工作者在原子光谱分析方面作了研究，利用原子吸收光谱分析和发射光谱分析在测定钢铁中常量元素和微量元素，研究内容分述如下。
2.1.1原子荧光光谱法
原子荧光光谱法(AFS)具有灵敏度高、光谱简单等优点，但是主要用于能够产生氧化物或挥发性化合物的特定元素的分析，目前已应用于痕量As、Sb、Bi、Se、Te、Ge等11种氢化物发生元素的测定。
王海明采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定钢铁及合金材料中痕量砷和铋，研究了用硫代氨基脲-抗坏血酸及磷酸作干扰抑制剂消除大量基体元素的干扰。郭德济采用氢化物-非色散原子荧光法同时测定钢铁中痕量硒和碲。胡均国采用双道氧化物非色散原子荧光仪分析了钢铁中As、Sb、Sn、Pb、Bi。
2.1.2X-射线荧光光谱
X-射线荧光光谱技术引入钢铁分析以来，经过经验累积、改进和提高，己广泛应用于钢铁样品的元素分析。孙世清将该方法用于碳钢、合金钢和炉渣分析。朱见英将其用于钢中残量元素砷、锡、锑的和痕量钴的测定。曹祥兴用该方法测定轴承钢中痕量砷、锡、锑、铅和钛。王化明测定了不锈钢中硅、锰、磷、硫、镍、铬、铜、钼、钒、钛、钴和钨；赵克夫用该法代替化学分析法进行合金铸铁中硅、锰等元素的炉前分析;吴岩青测定了管线钢中的硅、锰、磷、钒、钛。对于钢及合金中碳的X射线荧光光谱分析，梁钰等的研究认为由于碳的X射线特征辐射波长长，荧光产额低，钢及合金中的重基体元素对它的吸收衰减很大。
X-射线荧光光谱分析具有同时进行多元素分析、检测限低、无损检测等优点，但对低原子序数的元素的测定比较困难。
2.1.3电感藕合等离子体质谱法
电感藕合等离子体质谱法(ICP-MS)应用于痕量元素分析，对金属分析来讲是灵敏度最高的仪器，可进行多元素同时分析以及同位素分析等。
聂玲清等采用ICP-MS测定了钢铁样品中的B、Al、P、Cr、Pb、Sn、Sb、As、Bi元素。为了有效补偿仪器漂移和校正基体效应，常常需要使用内标。潘玮娟等通过选择内标控制信号漂移的影响，测定了低合金钢中B、Ti、Zr、Nb、Sn、Sb、Ta、W、Pb。刘正等采用Be和Sc为内标，使钢中Al和B的测定限降低到0. 00001%~ 0. 0004%。高分辨电感藕合等离子体质谱法也得到较多应用，如聂玲清用高分辨ICP-MS测定钢中Le含量，测定下限达0. 00002%。
ICP-MS的缺点是价格昂贵，对实验室环境的要求高，而且还有诸如灵敏度漂移、有些质谱干扰和基体干扰难以消除的问题。口前拥有该仪器的钢铁企事业单位不多，相应的分析方法标准尚未建立。
2.1.4电感藕合等离子体原子发射光谱法
电感藕合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES )可分析的样品种类广，分析速度快，可多种元素同时测定，检出限低、准确度高，在钢铁分析中占有十分重要的地位。
孙晓天将钢铁样品溶解后直接用ICP-AES测定了高硅钢中硅含量。王亚朋测定了钢中La和Ce含量，张健倡采用锌作内标测定了耐热合金中的12种常量元素含量。这些方法的特点是溶样后直接测定，操作简单，快速得到分析结果。但是，由于钢铁试样的基体铁是多谱线元素，等离子体原子发射光谱法的光谱干扰和背景干扰比较严重，因此有必要采取措施减少干扰。有分析工作者采用优化仪器参数和改进仪器工作条件的方法消除干扰，另一种方法是将待测元素从基体中分离出来再进行测定，避免了基体的干扰。
2.1.5其它原子光谱分析方法
辉光放电发射光谱和激光诱导等离子体光谱是新发展起来的光谱技术，有分析工作者将其用于钢铁分析研究中进行元素测定。滕璇建立了辉光放电发射光谱法同时测定中低合金钢中多种元素的方法。李静采用激光诱导等离子体光谱技术测定不锈钢样品中微量金属元素铝、锰、钴、钼和钛。但是这些仪器的价格较高，也较为复杂，目前在国内的研究还比较少，因而还没有得到广泛应用。辉光放电原子发射光谱/质谱法还适用于金属表面分析和逐层深度分析。
2.2分子光谱法
2.2.1红外吸收光谱法
红外吸收光谱法用于测定钢铁中的碳和硫，目前已得到普遍应用。国外、国内冶金行业，都制定了一系列相应的检测标准方法，目前的研究重点是进一步改进仪器和方法的灵敏度。
2.2.2分光光度法
分光光度法是钢铁化学分析中重要的传统分析手段，许多经典的标准方法都采用分光光度法。近年来，由于具有良好分析特性的显色剂的方法研究和应用，使得光度法的灵敏度和选择性有了显著提高。
李厦采用高碘酸钾氧化法，锰可以在瞬间氧化成紫红色七价锰，再光度法测定。与标准方法的过硫酸铵氧化光度法和高氯酸氧化亚铁滴定法相比，该法是目前锰的光度法测定中显色最快的。傅家琨在硫酸介质中，使磷（砷）钼杂多酸与孔雀绿形成吸光度稳定的离子缔合物，利用该显色体系可以实现钢铁中磷、砷的联合测定。杨道兴将低合金钢和纯铁试样经酸分解后，以酒石酸钠作掩蔽铁，加丁二酮肟与镍生成丁二酮肟镍沉淀，用三氯甲烷萃取，再用稀盐酸反萃取。然后在氨性介质中，以碘为氧化剂，镍与丁二酮肟生成红色配合物，光度法测定镍。该法与丁二酮肟直接光度法测定镍相比，可达到的检出限更低。文莫龙利用加热发色测锰后的部分溶液，加显色剂DPC实现铬的联合测定，解决了退色比色法不稳定的问题，可同时测定锰和铬含量，简化了操作。张宏斌研究了在含有钒的样品溶液中加入磷酸和钨酸钠，磷钨酸中的W2O7被V2O6 定量取代，形成黄绿色的磷钨钒杂多酸，适用于碳钢及合金钢、高温合金、精密合金中0.05%-1.0%钒的测定。张统采用邻苯二酚紫-CTMAB测定钼，在氟化钾存在下的硫磷酸介质中排除钛、铝、铌、锡等离子的干扰，比硫氰酸盐直接光度法测定钼的灵敏度高，比α-安息香肟重量法测定钼的可操作性强。
2.2.3其它分析方法
除上述方法外，离子色谱法、催化极谱、电化学法等也被应用于钢铁化学分析中，且其方法的检出限低，测定痕量元素的灵敏度高。
3结语
近20年我国钢铁分析研究工作取得了巨大进步，从传统的“湿法分析”为主转变为以“湿法分析”为基础、仪器分析为重点的局面，各种现代分析仪器普遍应用于炉前分析和成品分析，在线分析和离线分析，过程控制和品质控制等方面，在钢铁生产和贸易中发挥着重要作用。
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[3]王海舟.冶金物料分析[M].北京；科学出版社，2007
篇6
在义务教育初中化学的基础上，必修课内容（化学Ⅰ）侧重于提高全体学生的素质。宜选择那些最基储最重要的化学知识，使学科体系和结构保持相对完整，使学生在知识、技能、能力、科学态度和科学方法的学习和培养方面得到全面提高。
对化学基本概念和原理，侧重于定性介绍，并注意适当渗透现代化学观念，重点介绍物质结构理论、元素周期律、化学反应及其变化规律等；对于元素化合物知识，则以元素周期律为框架，以金属和非金属两类分区，侧重于一些典型性、规律性、实用性、先进性知识的介绍，尤其要注意联系现代社会生活实际，如环境保护、能源、材料、卫生，健康等，并注意适当反映化学发展的趋势和科技新成就；对于化学实验，则应适当提高化学实验在课程内容中所占的比率，提高实验质量，充分发挥实验教学的综合效益；对于化学计算，则以有关摩尔的计算为重点，并适当降低综合计算题的难度。
总之，必修课突出核心内容，强调基础，但又不过分追求知识的系统性和完整性；注意用先进的科学知识充实教学内容，但又要在学生的可接受性上下功夫。
在加强“双基”的同时，注意发展学生的能力，培养学生的科学态度和科学方法以及优良品质；并注意介绍化学知识在现代社会中的应用，引导学生关心与社会发展有关的化学问题等。
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1.选题
选题要尽可能早些。选题早,早做准备,时间充分。
2.选题要考虑主、客观条件 只有考虑主、客观条件,才能避己之短,用己所长,选择最利于发挥自己聪明才智的课题。比如,您想对"交感胺类药物"进行研究,如果您的生理学、药理学基础好,可从其应用方面选题,可借鉴前人研究成果,从不同侧面进行研究,同样会有突破。如果你的化学及药物化学基础好,可从药物基因方面及配伍方面进行研究,通常药物的基本结构决定药物的作用,取代基因决定作用强度、副作用等。医学领域学科很多,不一一列举,但都可找到其突破口。只有扬长避短才能写出称心的论文来。
3.选题不要太特殊 选题特殊,往往只知其然,不知其所以然,是写不出好论文的。尽量避开大而复杂的题目,选比较一般的题目。比如"胆囊收缩素一胰泌素"对某一方面的作用研究,这类题目有比较、有借鉴,写起来比较容易。
4.要摆脱单纯的爱好和趣味 个人的爱好和趣味是选题的一个前题,但是,单纯地从个人兴趣、爱好出发,也是不切实际的。比如你对分子生物学很感兴趣,也是目前医学界关注的问题,但就目前的实验条件及教学计划而暂时还很难写出如意的论文。当然有条件可从某个角度去研究。又如你对"爱滋病研究"很有兴趣,但目前 国内你接触的都是第二手材料,孤立的去研究,是困难的。
5.选择突破口 选题要找突破口,这个突破口可选择难度较小,而又带有普遍意义的题目,或者易被人忽视的问题,如果有条件,突破口可以选择两门学科的交界处,进行科学的"边缘"研究。作为医学院校学生各门课程都在同步与交叉学习,有较深的理论基础,具有较好的连贯性,比如学习解剖知识较全面之后可以选择"某种外科术式改进探讨"。基础理论融会惯通之后,往往在临床内、外科交界处或其它相关学科交界处做文章容易突破,比如内科侧重于药物治疗,而外科是往往忽视的,"5-羟色胺受体拮抗剂治疗化疗致吐"研究成功即为内科药学与肿瘤科交界处研究成功的典型例子。钙离子拮抗剂的广泛应用亦然。就中医与西医而言,比如中药大黄多种作用,如你从化学分析角度去分析药物的作用机理就是对中医的发展,容易重点突破,写出一定质量的论文。
搜集资料
题目选定之后,就要以题目为中心,作一些踏实的搜集资料工作。
1.选定一个搜集资料的目录 制定一个搜集资料的目录是写论文的一个重要基础,制定这个目录时要和写论文有经验的前辈交谈,或经导师或教研室有经验的教师指点,也可以请与自己毕业论文题目相近的、论文写得好的毕业生介绍经验,交换意见。
制定搜集材料和目录,可以从现在的文献资料调查入手,既熟悉,又有兴趣。搜集材料的目录可按年代由近溯远,写上调查中得到的有关研究对象的材料。随着计算机广泛应用于文献检索,给作者搜集资料带来很大方便,但这种文献往往是二次文献,笔者建议在此基础上用追溯法查阅一次文献。
2.摘录与选题有关材料 搜集材料,要多要全、没有遗漏,这是最理想的。但是任何一个问题的研究都有主要材料和次要材料。要围绕核心问题搜集主要材料,有用材料,把它记录下来,摘写出来,对次要材料,放在次要地位处理。
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独立学院是我国高等教育体系结构中的一种崭新模式。独立学院的快速发展。对缓解高等教育优质资源不足起到了积极作用，全国300多所独立学院已经承担了30％以上本科生的培养任务。由于独立学院的等级和招收来的学生素质低于全国一本、二本院校，为了降低独立学院学生的学习困难，减轻学生的学习负担，提高学生学习的积极性和主动性，更好地提高教学质量，在具体课程的教学过程中应该有所针对地对待。仪器分析作为一门很重要的基础课也纳入了厦门大学嘉庚学院环境科学与工程系开课计划中，旨在使学生掌握各种常用分析仪器的基本原理、仪器基本结构和应用范围，同时基本能够根据自己日常工作需要，查阅相关资料，选择适当的分析仪器和分析方法。本文针对如何提高独立学院仪器分析课程的教学质量进行了一些探索。
一 选择合适教材
教材建设是课程建设的核心，是教师实现优质教学之本。人才培养质量是衡量独立学院办学水平的主要指标，教材作为实现人才培养目标的载体，对独立学院的发展和人才培养质量具有举足轻重的作用。而目前专门针对独立学院编写的教材很少，对独立学院的教学及人才培养将产生不利影响。根据教育部有关分层次、分类别培养的指导和要求，更好地服务于独立院校的教学，科学出版社于20lO年3月组织出版普通高等教育“十二五”独立学院化学类核心课程立体化系列教材，旨在汇集全国独立院校教师的丰富教学经验和成果，整合相关的优质教学资源，建设一批能够不断传承和能经受市场考验的高质量、高水平精品教材及配套的优质教学资源，以提高我国独立学院本科教学整体水平，为独立学院的教学提供全面的出版服务。
教材改革必须淡化学术研究成分，在章节的编排上先易后难，既要低起点，又要有坡度、上水平，更要进一步强化对学生应用能力的培养，增加实例内容。如在编写紫外――见吸收光谱法章节的时候，可以用尽量容易理解的语言编写基本原理和仪器构成方面的知识，侧重紫外――可见分光光度计的应用实例(用紫外一可见分光光度法测定植物叶片中叶绿素的含量)。独立学院化学课程系列统编教材的面世将指日可待。
二 优化教学内容
在实施教学前，要根据环境科学与工程专业特点、学生的知识结构现状，对现有的、非独立学院专用的教材做出适当的取舍，节选出与专业密切相关的基本理论、基本方法作为重点教学内容，进行重点讲解。同时，将最新发展的仪器、仪器分析方法及其新观点融入教学，以跟上时展的步伐。
就我系采用的教材(刘约权主编的《现代仪器分析(第二版)》)而言，总共有18章，教学要求是在一个学期内用34学时教完。在有限的时间内，要有质量地完成教学任务，我们把18章节分成了三大模块：光分析法、电化学分析法和分离分析法。本专业的仪器分析一般很少涉及电化学分析法，所以将教学重点放在光分析法和分离分析法，而将电化学分析法中的大部分内容作为自学内容，这样一来，不仅可以使得本课程在有效的教学时间内顺利完成、重点突出，还能锻炼学生的自学能力。教师在教学过程中，应将一些相对比较容易理解的概念一带而过，将对于后续课程还将用到的知识重点讲授，改变面面俱到、根据教材内容平均分配学时的教学模式。例如在绪论中1.4仪器分析方法的主要评价指标中的标准曲线的绘制、灵敏度、检出限的相关知识在以后的任何一种仪器分析方法都会涉及到的内容作为重点内容。课堂讲授重点突出基本理论和基本知识，并与相关专业的知识相结合。例如：通过仪器分析的基本原理的学习，结合各种化学污染与环境问题以及环境与可持续发展等方面的知识，学生不但能了解和掌握有关仪器分析的基本理论，还能正确选择合适的仪器分析方法来测定一些指标，从而对环境污染程度进行评定，为进一步的环境污染治理提供依据，加强环境保护意识，树立反战绿色化学，清洁生产等新的科技理念，从而提高教学质量。
三 改进教学方法
兴趣是学生自主学习的源泉和动力。仪器分析作为一门综合性的学科，对学生而言具有相当的难度。授课教师应该运用恰到好处的教学方法培养和调动学生的学习兴趣，以提高教学质量。
首先，在课程教学进行过程中，教师教学应在“教”(理论)的基础上重点进行“导”(正确的学习方法)。尽管仪器分析课程各章内容相对独立、原理抽象、仪器结构复杂，但仍存在一些相似和不同的地方。如原子荧光分析法的仪器部件和原子吸收光谱法的是一样的，可它的原理却是原子发射，教师采用引导学生进行方法对比的学习方式进行教学，可以使学生牢固地掌握所学知识，取得更好的教学效果。随着学生自学能力的提高，有效引导学生通过自学能提高知识的广度和深度，指导学生查阅文献撰写课程小论文，开辟学生课外读书活动，从而培养学生发散思维和辨证批判思维的能力，极大提高教学质量，拓宽学生的知识面，促进学生科学研究思维的培养。在每堂课即将结束教学的时候，特别是在每个章节结束的时候为学生们进行归纳总结，从而帮助他们对知识进行有条理的记忆和掌握。在课余时间，在校园网上已经构建网络教学平台，让学生可以利用课外时间上网自由选择学习，不仅可以拓宽学生的视野，切实提高学生的实践技能，还可以通过“在线答疑”专栏，随时与教师进行互动的交流。
其次，利用多媒体的可视性强、界面优美、集文字动画视听于一体等优点，采用多媒体教学，动态地反应仪器的原理、检测步骤等，不仅可以提高学生的学习积极性，还能提高学生的学习效率。火焰原子化器和石墨原子化器的结构和工作原理其实很简单，但是采用传统地教学方法，老师需要花费很长的时间很费劲地讲解，而学生还不是很理解。但是通过彩图和动画展示时，学生就能很快掌握其结构和工作原理，而且记忆深刻。此外，由于大部分独立学院的经费有限，同时考虑到仪器的使用率较低，因而没有购置《仪器分析》课程所涉及到的仪器，因而学生最多只能在老师的带领下到其他院校或监测机构进行参观。由于参观的学生较多且放置仪器的空间有限，通常没法看清楚演示实验的全过程。为了弥补这方面的不足，可以将仪器分析的实例通过视频拍摄下来，使学生能看清具体实验过程，弄懂实验基本原理和操作，调动学生积极性。
最后，可将“科研”和“教学”融为―体。作为独立学院的教师来说，可能参与一个大课题比较难，但是科研意识却不能忘记，它应该伴随着我们的成长。因而，我们结合环境科学与工程专业发展的需求，注重选择应用式例题及开展福建省(学院)大
学生创新性实验(近年来，我系教师一共获得了5项省级的和1项院级的创新实验项目)，从而适当进行基础知识的延伸和锻炼，使学生可以掌握科学研究和创新性思维的方法，不仅有助于毕业论文和毕业设计的开展，为以后的工作奠定良好的基础，而且有助于培养综合型的人才。
四 加强师生情感交流
教与学是双向交流的活动。教学的主客体分别是学生与教师，二者之间的情感交流至关重要。仪器分析课内容博大、层次精深、抽象难懂，学生学习觉得十分的枯燥乏味，教师在改进教学方法的同时，应注入真情实感，与学生进行知识和情感的交流，调动学生的求知欲望。从而获得满意的教学效果。如果在教学过程中出现@如学生上课睡觉、讲话等违纪的情况，老师在处理的时候要注意自己的态度，尽量用机智、委婉和鼓励的方法来引导、感化和纠正学生，从而让他们能感受到被尊重、被体谅，从而自愿地纠正自己的行为。此外，在教学过程中。教师应该经常鼓励和激励学生，帮助学生克服学习中的困难，解决疑惑，与学生交流学习心得，共同探讨有益的教学方法。从而获得学生的信赖，在学生心目中树立良好的形象。在日常生活中，教师要有爱心，对学生们倾注全部的爱，与学生们多交流，多留意，从而去发现他们学习上每一点滴的进步，去寻找他们生活中、品德上每一个闪光点，然后运用激励机制，加以充分的肯定和激励，增强他们的自信，缩小师生间心灵上的距离。
教师是人才培养模式的直接实施者。高水平教学的提供和成功的人才培养，离不开高素质的师资。为了提升整个师资队伍的素质，首先，青年教师随堂听老教师的课，并积极参与教学观摩活动；其次，多参加课程建设和教材编写、教学研究研讨会和进修班(如“精品课程培训”)等，使得同领域的教师间能针对教学中出现的种种问题进行交流和探讨，发生思维的碰撞，使自己能博采众长、开阔视野。在专家们的点拨下解决平常的教学过程中困惑，并总结经验。此外，社会发展迅速，教师应合理安排时间，不断充电，以不断更新知识，从而尽早形成一支高水平、重职责、有爱心的教师队伍。
仪器分析课程所涉及的仪器分析方法种类很多，新仪器、新技术不断涌现，因而，应该结合独立学院的特点，通过选择合适教材、不断优化教学内容、改进教学方法，同时加强实践教学和师生间的情感交流，使学生更好地掌握仪器分析的基础知识，提高学生的学习兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力，从而提高该课程的教学质量。
参考文献
[1]刘约权现代仪器分析(第二版)[M]，北京：高等教育出版社，2006：1
[2]崔淑敏，宋美荣，仪器分析教学的一些思考[J]，经济研究导刊，2009(1)：246-248
[3]韦寿莲，《仪器分析》教学改革初探明，肇庆学院学报，2003，24(5)：78-81
[4]尚永辉，岳立志，仪器分析课程教学的思考[J]，食品工程，2009(1)：11―14
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关键词：内源激素；高效液相色谱；板栗（Castanea mollissima Bl.）
中图分类号：S-3 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-03-0076-1
植物的内源激素与植物生长发育的基本规律和代谢过程的调节控制都密切相关[1]。果树的许多生命活动过程都与激素息息相关，对激素的定性、定量研究是调控果树生长发育、开花结实的一种十分重要的途径和手段[2]，但是植物激素的含量很少，用传统的方法无法实现精确的研究，随着现代仪器的快速发展使我们对植物激素含量的定性、定量研究成为现实，尤其是色谱仪器的快速发展，几乎成为植物激素测定的必备设备，这为我们从宏观上用植物生长调节物质进行调控植物花芽分化、生长发育、开花结果、落叶休眠奠定了重要的基础[3]。
使用高效液相色谱法测定植物内源激素比较准确，在植物痕量测定方面起着重要作用[4]。用高效液相色谱法测定植物内源激素，提取方法和色谱条件是关键，通过反复实验，获得测定板栗（Castanea mollissima Bl.）枝条顶芽内源激素合适的实验条件、纯化方法和色谱条件。
1 采样方法
采用完全随机区组试验设计，三次重复，每株采八个不同方位枝条上的顶芽，每次50个，包入锡箔纸中，进行标记，放入液氮罐中，带回试验室，放入-60℃超低温冰箱中备用。
2 液相仪器分析条件
2.1 主要仪器和试剂
主要仪器：Agilent 1100型高效液相色谱仪。
主要试剂：色谱用甲醇、高纯水、0.1M冰醋酸和其他化学分析试剂。
2.2 色谱条件
色谱柱：Waters C18 3.9×150mm，4.5um；
流动相：甲醇：水：冰醋酸=46.0：53.5：0.5；
柱温：36℃；进样量：15uL；流速1.0mL/min；
标样：ZR、IAA、GA3、ABA均为Fluka产品。
采用外标峰面积定量方法，梯度洗脱，洗脱条件如表1：
表1IAA、GA3、ABA和ZR梯度洗脱条件
3 板栗顶芽内源激素提取纯化方法
首先，从超低温冰箱中取出样品，用精确度为0.1mg的化学分析天平迅速准确称取0.5g样品，在研钵中加入冰醋酸研磨直至成为浆状，研磨好的浆状物倒入准备好的小烧杯中，用甲醇冲洗研钵数遍，保证浆状物全部洗入烧杯中。研磨时注意避光，需要在研钵中加入少量抗氧化剂，用锡箔纸封住烧杯口，放入恒定3℃冰箱中浸提过夜。
其次，从冰箱中取出烧杯，加入不溶PVP(聚乙烯聚吡咯烷酮)，进行搅拌，大约8min左右，进行抽提、弃残渣、过滤，将过滤液倒入浓缩瓶中，加入几滴氨水，用旋转蒸发仪器进行浓缩（温度不要超过40℃，然后用试管定容在5ml，放入冰箱中冷冻过夜（温度在-18℃以下）。
再次，取出样品，放入离心机中进行离心，离心前用水配平，转速在4500转以上，离心15min左右，离心后取出试管，倒出上清液于烧杯中，调ph值大约为2.8左右，定容至10ml试管中，用等体积的乙酸乙酯萃取三次，取出上清液倒入浓缩瓶中，在38-40℃温度下用旋转蒸发仪浓缩至干。
第四，浓缩后的浓缩瓶用流动相溶液溶解，然后定容到1ml青霉素管中，放入高效液相仪器中测定样品中激素含量。
4 实验结果与讨论
在上述色谱条件和样品提取纯化方法下，样品中IAA、GA3、ABA、ZR激素可以获得比较好的分离效果，从图1中可以看出，基线比较平直，峰型好，拖尾少，能够获得比较好的色谱图；从图2中可以看出标样中GA3、IAA、ZR和ABA激素的峰高、峰型和保留时间，同图1中样品混合液中峰1、峰2、峰3和峰4比较符合，说明样品混合液中峰1、峰2、峰3和峰4分别是IAA、GA3、ABA和ZR，因此，本实验采用的色谱分离条件和样品提取纯化方法适用于板栗顶芽内源激素定量和定性测定。
注：1-GA3(赤霉素)；2-IAA（生长素）；3-ZR(玉米素)；4-ABA（脱落酸）。
参考文献
[1] 王沙生,高荣孚,吴贯明.植物生理学[M].北京:中国林业出版社,1991.
[2] 黄卫东.温带树花芽孕育激素调控的研究进展.园艺学进展.
1994,(2):37-45.
[3] 张立民.板栗花芽分化规律及其调控研究.北京林业大学硕士论文.2007,10-11.
[4] 河北农业大学.果树栽培学[M].北京:中国农业出版社,1987
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此书是WILEY从书“生物信息学：计算技术与应用”中的一本。蛋白质生物信息学在生物医药研发中具有广泛的应用，比如先导化合物设计、分子对接、药理活性预测等等。本书汇集了蛋白质生物信息学领域最为前沿的主题，既有对技术演变的解析，也有很多具体的应用实例。
本书共有5大部分26章。第1部分 从蛋白质序列到结构，含第1-5章：1.蛋白质技术成为研究植物发育遗传的重要工具；2.蛋白质序列主题信息的搜寻；3.识别蛋白质的钙结合位点；4.综述：利用非平衡数据学习方法进行蛋白质甲基化预测；5.蛋白质翻译后修饰位点的分析和预测。第2部分 蛋白质化学分析和测试，含第6-12章：6.蛋白质局部结构的预测；7.预测蛋白质结构的边界；8.预测蛋白质的RNA结合位点；9.检测蛋白质二硫键连接方式的算法框架；10.蛋白质接触序的预测技术进展；11.预测半胱氨酸氧化状态的计算策略；12.冷冻电镜三维结构重构的计算方法。第3部分 蛋白质序列比对及其评估，含第13-17章：13.蛋白质结构比对的基础知识；14.发掘蛋白质3D结构来优化结构比对；15.搜寻非序列性蛋白结构相似性的算法方法论；16.利用分形方法来预测蛋白质类属和功能；17.蛋白质三级结构评估。第4部分 生物网络中的蛋白质相互作用，含第18-22章：18.蛋白质相互作用的网络算法；19.识别蛋白质相互作用网络中的蛋白复合物；20.蛋白质相互作用网络中的功能模块分析；21.代谢网络的高效比对；22.蛋白质相互作用网络的比对：算法和工具。第5部分 蛋白质生物信息学的应用，含第23-26章：23.用支持向量机进行蛋白质分子与药物的活性匹配；24.寻找生物网络中的重复区：挑战、趋势与应用；25.MeTaDoR: 生物膜外周靶向蛋白的网络资源和预测服务；26.基于生物网络的基因表达特征分析。
潘毅是美国乔治亚州立大学计算机系的教授和系主任，中国长沙中南大学客座教授。他的研究兴趣是云计算、无线网络和生物信息学。目前发表了200余篇研究论文。
本书兼具系统性和深入性，每章都是由数位专家精心撰写，适合生物信息学、蛋白质组学、计算机科学领域人员参考。
魏玉保，博士生
