过氧化氢分解范文

时间:2023-03-25 02:03:00

导语:如何才能写好一篇过氧化氢分解,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

过氧化氢分解

篇1

关键词:加热;过氧化氢;实验改进

实验室可利用过氧化氢制取氧气,为了说明氧气仅来自于过氧化氢的分解,二氧化锰只是催化剂,老师们往往会补充加热过氧化氢的实验:理论上过氧化氢在常温下就能分解得到氧气,只是速率很小,产生的氧气很少,难以检验。实际操作中,需要加热过氧化氢使之加快分解,产生更多的氧气(如图1),将带火星的木条放在加热中的过氧化氢试管内,观察到的现象是:过氧化氢溶液加热达到沸腾时,液体喷涌剧烈,甚至能在管口看到白气,伸入管内或放在管口的带火星木条都会很快熄灭。这样的现象不仅不能证实氧气来自于过氧化氢的分解,甚至会使学生误解,认为加热过氧化氢产生的物质能灭火。

一、寻找实验失败的原因

在这一实验中,原来猜测可能的原因是过氧化氢溶液的浓度偏低,于是笔者试验了10%、20%、30%等多种浓度的过氧化氢溶液,仍然无法观察到带火星的木条复燃,因而笔者猜测实验失败的原因是:

(1)过氧化氢在没有催化剂的情况下进行分解的速率是非常小的,即使在加热的情况下,其分解速率仍非常小,想让其在短时间内分解出足以使带火星的木条复燃的氧气是很困难的。

(2)原实验采用的加热方式是使用酒精灯直接加热,这样虽然温度高,能加速过氧化氢的分解,同时,水受热蒸发产生水蒸气,随氧气一起放出,这必然会使带火星的木条很快熄灭,使实验现象与预期效果背道而驰。

二、实验的改进思路及方法

基于上述可能的原因,要想对症下药,需从两个方面入手:

一方面,减少或除去产生的气体中大量水蒸气。另一方面,增加制得的氧气浓度。

方法一:

实验器材:大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、酒精灯、试管夹、木条、火柴。

实验步骤:如图2所示,将20%过氧化氢溶液加入大号试管中,用带弯管的橡皮塞塞紧,这样做的目的是:一方面使溶液受热时产生的水汽尽可能存留在试管中。另一方面,玻璃弯管口比试管口窄小,有利于产生的氧气从导管口集中导出,使试管口的氧气浓度增大,更容易使带火星的木条复燃。

实验现象:加热一段时间,过氧化氢溶液沸腾,水汽涌向试管口,靠近试管口的试管内壁上有大量水珠,玻璃弯管的内壁上没有出现水珠,此时将带火星的木条放入玻璃导管口或伸入玻璃导管内,可见带火星的木条复燃。但是随着加热时间的增长,玻璃弯管内壁上逐渐出现水珠,同时带火星的木条会熄灭。

实验反思:当水汽存留在试管中,带火星木条能复燃,一旦水汽进入到玻璃导管中,带火星木条会熄灭,说明水汽是干扰该现象的因素,排除这个因素,就能证明加热过氧化氢可以产生氧气。

方法二:

实验器材:大试管、面巾纸、酒精灯、试管夹、木条、火柴。

实验步骤:将20%过氧化氢溶液加入大号试管中,在试管口塞上一团面巾纸(如图3),保证能阻挡喷涌而出的水汽,但不阻止氧气的排出,待溶液受热沸腾后,可以将带火星的木条伸入试管内侧,观察是否复燃。

实验现象:过氧化氢溶液受热沸腾后,面巾纸下方的试管内壁上出现大量水珠,面巾纸本身浸湿,其上方的试管内壁上几乎没有水珠,伸入其中的带火星木条复燃。

方法三:实验器材:大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、面巾纸、烧杯、木条、火柴。

实验步骤:在盛放过氧化氢溶液的试管塞上一个带导管的塞子,导管口还要塞上面巾纸,以防氧气散失到空气中。在试管中部塞上面巾纸,其目的是隔出一定的空间留给氧气,避免其与水汽混在一起。使用水浴加热,防止水沸腾产生大量水蒸气。使用水浴加热10分钟,然后将试管从水浴中取出冷却,取下橡皮塞,用带火星的木条伸入试管进行检验。

实验现象:实验开始时采用的是100℃的水,实验过程中水温不断下降,试管内的面巾纸变得湿润,将橡胶塞打开,立刻放入带火星木条,木条熄灭。

实验反思:水温下降以致加热过氧化氢溶液的效果不好,产生的氧气量不足,导致实验失败。

方法三改进:

实验器材:大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、面巾纸、烧杯、酒精灯、石棉网、三脚架(或铁架台)木条、火柴。

实验步骤:如图四所示,对大烧杯中的水进行加热,保持水温在80℃至100℃之间,用面巾纸堵塞导管口,加热约10分钟后,检验是否有氧气生成。

实验现象:带火星的木条复燃,但是亮度不是很明显。

实验反思:保证水浴加热的温度,可以促使过氧化氢分解产生氧气,虽然产生的水汽不是很多,但氧气的产生量同样也不多,复燃现象自然也不太明显。

篇2

双氧水分解制取氧气是中学化学教学中的一个重要实验,在不同的阶段有其不同的教育功能。最新修订的义务教育教科书将该实验改为探究MnO2催化作用的探究活动。[1]在化学反应原理模块中该实验用于探究催化剂对化学反应速率的影响。[2]在不同版本的教材中实验装置的设计各有特点,有的趋向于实验设计的简约化,有的注重实验设计的趣味性,也有的教材没有给出具体的实验装置。不难看出,教材实验仍存在以下不足:①药品的用量较大;②由于生成的气体混有水蒸气导致难以出现带火星的木条复燃的预期现象;③由于试剂是一次性加入,难以控制实验的进程和反应的速率。笔者在认真查阅文献和反复实验的基础上,设计了如下实验方案,有效地解决了上述实验的不足,取得了理想的实验效果。

二、实验设计

粒状MnO2催化剂的制作方法:按照水泥与MnO2的质量比1:4加水搅拌成糊状,然后在垫有纸的桌面上压成0.5cm厚的块状,使之阴干24h以上,硬化后用小锤敲打成玉米粒大小,用水冲洗掉粉末后晾干备用。[3]

1. 实验方案一

(1)实验用品

铁架台(带铁夹)、药匙、球形干燥管、Y形管、火柴、檀香1根、10%H2O2溶液、粒状MnO2、无水CaCl2。

(2)实验装置如图1

(3)实验步骤和现象

按如图1所示装置组装仪器,并检查装置的气密性。

在Y形管的两侧分别加入3g粒状MnO2和1mL10%H2O2溶液,塞紧橡皮塞,球形干燥管中放入无水CaCl2,在干燥管口放一根燃着的檀香,无明显变化。

当把10%H2O2溶液与MnO2混合后,产生大量气泡,檀香产生火焰,说明MnO2的催化作用使反应速率明显加快。

(4)改进装置的优点

①节约试剂,操作简便,现象明显。

②将对比实验集中一套装置中完成,增强感性认识。

③增加了干燥装置,消除了水蒸气对实验产物检验的干扰。

④粒状MnO2催化剂易于回收,便于重复使用,可以培养学生的环保意识。

2. 实验方案二

(1)实验用品

铁架台(带铁夹)、5mL注射器、具支试管、球形干燥管、药匙、火柴、檀香、无水CaCl2、10%H2O2溶液、粒状MnO2。

(2)实验装置如图2所示(铁架台未画出)

(3)实验步骤及现象

按如图2所示装置组装仪器,并检查装置的气密性。

在具支试管中加入少量粒状MnO2,注射器中吸入10%H2O2溶液,球形干燥管中放入无水CaCl2。实验过程中通过注射器加入10%H2O2溶液,用燃着的檀香检验生成的氧气。

(4)实验改进的优点

①装置简单,操作方便。

②通过注射器添加试剂可以控制反应速率和反应的进程。

③干燥后便于检验生成的氧气,实验现象明显,易于成功。

④粒状MnO2催化剂易于回收,便于重复使用,可以培养学生的环保意识。

3. 实验方案三

(1)实验用品

铁架台(带铁夹)、具支试管、药匙、胶头滴管、乳胶头、10%H2O2溶液、粒状MnO2、洗涤剂。

(2)实验装置如图3所示(铁架台未画出)

(3)实验操作及现象

按如图3所示装置组装仪器,并检查装置气密性。

在具支试管中加入适量粒状MnO2和2~3滴洗涤剂,胶头滴管中吸入1mL10%H2O2溶液。挤压胶头滴管将10%H2O2溶液加入试管中,立即产生大量气泡,乳胶头被弹出。说明MnO2可以使双氧水分解速率明显加快。

(4)实验改进的优点

①装置简单,操作方便。

②节约试剂,现象明显。

③增强了实验的趣味性。

4. 实验方案四

(1)实验用品

滴瓶、10%H2O2溶液、药匙、粒状MnO2。

(2)实验装置如图4所示

(3)实验操作及现象

取2只滴瓶,分别放入适量10% H2O2溶液。将一只滴瓶的胶头取下,放入适量粒状MnO2,另一只不加催化剂做对比实验。在两只滴管中同时吸取10%H2O2,将滴管中的双氧水滴入滴瓶,可以观察到前者快速、平稳地放出气泡,而后者无明显现象,说明MnO2是双氧水分解反应的催化剂。

(4)实验改进的优点

①装置简单,操作方便。

②节约试剂,现象明显。

③实验的趣味性强,有利于激发学生的学习兴趣。

④粒状MnO2催化剂易于回收,便于重复使用,可以培养学生的环保意识。

三、结束语

上述方案结合试剂加入的顺序、实验仪器的选择和实验装置的简约化微型化等进行改进设计,既简化了实验操作,又可以增强学生的感性认识。适宜教师课堂演示或学生分组实验,可以激发学生的学习兴趣、培养学生的创新思维能力。以上是我们在教学实践中对双氧水分解制取氧气实验进行改进的探索,希望能对实验方案的优化提供有益的参考。■

参考文献:

[1] 人民教育出版社化学室. 义务教育教科书化学(九年级)上册[M]. 北京:人民教育出版社,2012.

篇3

经过一个多学期紧张有序的高三化学一轮复习后,我和同行们必将面临这样的困惑,即在所谓的二轮复习中,总感力不从心,好像没有什么再可复习,要讲的早在一轮中讲过,总感无事可做,课堂上师生很难再产生共鸣。这一现状必将导致二轮的复习的盲目性,效率达不到最佳。面对这样的困惑和现状,我不是徘徊、等待,而是知难而上寻求突破。笔者通过多年的尝试和实践,得出这样的感悟将“整合、激活、迁移、应用”作为二轮复习的思路,现和同行探讨如下:

1选好专题,整合激活

二轮复习主要是进一步巩固基础知识、基本技能,并深化其应用,同时着力提高学生的各种能力。这一轮复习针对高考的命题特点和规律,注意主干知识的复习,注重知识间的联系,教师应精选专题整合激活。如元素化合物的二轮复习可选过氧化氢、二氧化氯、高铁酸钾、金属碳化物、金属氮化物、三聚氰胺等热点小专题。现将过氧化氢小专题整合激活如下。

过氧化氢专题整合

1.1过氧化氢背景材料(网络下载)

性状:本品为无色澄明液体;无臭或有类似臭氧的臭气;遇氧化物或还原物即迅速分解并产生泡沫,遇光易变质。药理毒理:本品为氧化性消毒剂,含过氧化氢(H2O2)2.5%~3.5%。在过氧化氢酶的作用下能迅速分解,释出新生氧,对细菌组分发生氧化作用,干扰其酶系统而发挥抗菌作用。但本品作用时间短暂,遇有机物质存在时杀菌作用会降低。局部涂抹皮肤上能产生气泡,有利于清除脓块、血块及坏死组织。药物相互作用:不可与还原剂、强氧化剂、碱、碘化物混合使用。(学生观察阅读)

1.2过氧化氢知识的整合激活

1.2.1结构整合激活

提供结构素材:在过氧化氢分子中有一个过氧键―O―O―,每个氧原子上各连着一个氢原子。两个氢原子位于像半展开书本的两页纸上。两页纸面的夹角为94°,O―H键与O―O键间的夹角为97°。O―O键长为148pm,O―H键长为97pm。

提问①:请同学们正确书写过氧化氢的化学式、电子式、结构式、路易斯结构式,并回答氧原子的杂化方式?

提问②:请同学们画出过氧化氢分子的结构示意图并回答键的类型和分子是否具有极性?

1.2.2性质整合激活

(1)物理性质(提供素材):纯净的过氧化氢为浅蓝色液体,挥发性小于水,密度及粘度略比水大(常温时密度是1.4425g/L); 它的沸点(423K)远比水高; 它能和水以任意比互溶。

提问:请同学们思考为什么它的沸点(423K)远比水高?为何它能和水以任意比互溶?

(2)化学性质:

1)不稳定性:常温下过氧化氢能自发地分解成水和氧气;在加热或有催化剂存在的条件下,能加速过氧化氢的分解。请大家思考并回答以下问题:

a)请写出在加热或有催化剂存在的条件下过氧化氢分解的化学方程式__________;该反应可用于实验室制氧气,请画出实验装置图___________。

b)为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,甲乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。

试回答:

图1可通过观察_______________定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是_________,你认为还可以作何改进?__________________。

检查图2装置气密性的方法是_________;图2所示实验中需测量的数据是______________。

2)氧化性

在遇到还原性物质(如Fe2+、I-、S2-)时,过氧化氢一般表现为氧化性。请大家写出H2O2分别与Fe2+、I-、S2-反应的离子方程式________________;______________;________________。

3)还原性

过氧化氢遇到氧化性物质(如KMnO4)时,-1价的氧被氧化为零价。请大家写出 H2O2 与酸性KMnO4反应的离子方程式_______________。

4)弱酸性

过氧化氢是一种弱酸,在298K时,它的一级电离常数为K=1.55×10-12,约与H3PO4的第三级电离常数相当。请回答下列问题:过氧化氢(H2O2)常被称为“绿色氧化剂”,它和水都是极弱的电解质,但它比水易电离。

a)水电离生成H3O+和OH-叫做水的自偶电离。与水一样,H2O2也有极弱的自偶电离,其自偶电离方程式是__________________。

b)由于H2O2显弱酸性,在一定条件下,它同强碱反应生成正盐或酸式盐,请写出H2O2与氢氧化钡反应生成正盐的化学方程式_______________。

c)将H2O2溶液滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液中,红色消失。甲同学认为这是由于H2O2是二元弱酸(H2O2H++HO2-),消耗了OH-,而使红色褪去。乙同学认为H2O2有强氧化性,将酚酞氧化,红色消去。试设计一个实验验证甲、乙两位同学谁的解释正确____________________。

1.3制取与用途整合激活

实验室可用稀硫酸与BaO2或Na2O2反应来制备过氧化氢:

BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2

Na2O2+H2SO4+10H2ONa2SO4・10H2O+H2O2,除去沉淀后的溶液含有6%-8%的过氧化氢。

工业上制备过氧化氢的方法有:

(1)电解硫酸氢盐溶液(可用硫酸钾或硫酸铵溶液)。电解时阳极(铂极)上HSO4-离子被氧化生成过二硫酸根离子, 而在阴极(石墨或铅极)产生氢气。请同学们思考并完成相关电极反应式:

阳极反应:__________________;

阴极反应:__________________。

然后将电解产物过二硫酸盐进行水解,便得到H2O2溶液。请同学们写出该水解反应的离子方程式__________________。

(2)乙基蒽醌法是以镍或钯为催化剂,在苯溶液中用氢气还原乙基蒽醌变为蒽醇。当蒽醇被氧氧化时生成原来的蒽醌和过氧化氢。蒽醌可循环使用。

过氧化氢的主要用途是漂白和杀菌消毒。作为漂白剂,由于其反应时间短、白度高、放置久而不乏黄、对环境污染小等优点而广泛被应用于织物、纸浆、皮革、油脂的漂白。医药上,过氧化氢还可用作消毒剂和合成维生素、激素等药物。

2精选例题,迁移应用

为了提高学生综合应用能力和应试能力,使所整合的知识达到“灵活”、“熟练”的程度,应注意广泛吸取信息,精心编拟例题和练习,突出重点评析,注意查漏补缺。应在知识的交汇点上选择例题和习题,除了注意题目的思想性、迁移性以外,还要适当注意题目的新颖性和综合性,提高学生在新背景中综合运用知识的能力。

例题:过氧化氢是一种无色透明的无毒液体,是重要无机化工产品,试探究下列问题:

(1)过氧化氢最适合贴上的标签是_______。

(2)过氧化氢的制备方法很多,下列方法中原子利用率最高的是__________________。

A.BaO2+H2SO4 BaSO4+H2O2

B.2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+H2,然后水解(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2。

C.CH3CHOHCH3+O2CH3COCH3+H2O2

D.乙基蒽醌法:

(3)碱性氢氧燃料电池工作时可产生过氧化氢(见下左图),正极含碳的质量大小对产生过氧化氢的浓度有影响(其影响曲线如下右图)。

下列说法正确的有____________。

A.开始时速率均较慢,说明电极有一个活化的过程。

B.一段时间后,速率又再次平缓,说明生成与分解逐渐趋向平衡。

C.正极室流出液经酸化后可分离出过氧化氢。

D.正极含碳的质量以0.2g适宜。

(4)过氧化氢作为一种绿色氧化剂有广泛应用,请写出下列反应的化学方程式:

1)在过氧化氢作用下,铜与稀硫酸制硫酸铜:_____________。

2)用Ti-Si分子筛作催化剂,甲苯被过氧化氢氧化为间-甲苯酚:_____________。

练习:无机过氧化合物的科学研究开始于18世纪初,人们相继制得了过氧化钡、过氧化钠、过氧化钾、过氧化氢等,目前无机过氧化合物逐渐成为无机化学的一个分支,其中过氧化氢是用途最广的过氧化物。试回答下列问题:

①Na2O2、K2O2、CaO2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢,目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤即可制得。最适合的过氧化物是__________(写电子式)

②过氧化氢是一种绿色氧化剂,写出在酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁的离子反应方程式:_________。

③与过氧化氢具有相同电子总数且属于非极性性分子的有_________、_________(写化学式)。

④纯的过氧化氢常被用作火箭燃料的氧化剂。已知0.4mol液态肼(N2H4)与足量的液态过氧化氢反应, 生成N2和H2O(g), 放出256.6kJ的热量,则该反应的热化学方程式为__________________。

篇4

1分解速率探究

教科书中对双氧水的分解做了如下两个实验。

实验一:在试管中加入5 ml 5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察木条是否复燃。

实验二:向上述试管中加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察发生的现象,如图1所示。

实验一、二

在实验一中,带火星的木条不复燃。实验二中可以看到加入二氧化锰后反应十分剧烈,带火星的木条复燃。

把上面实验中加药品的顺序对调一下,进行如下实验。

实验三:另外再取一支试管,在试管中先加入少量二氧化锰,再向试管中加入5 ml 5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察发生的现象,如图2所示。

实验三

药品对调之后,可以看到实验三中反应也比较快,但没有实验二中剧烈,带火星的木条同样复燃。这个实验为教学中在实验室用二氧化锰制取氧气的操作中控制过氧化氢溶液的滴加速度提供了操作技巧上的依据。

2实验装置探究

在上面的实验中可以看到反应现象比较剧烈,产生了大量的气泡,泡沫中还夹杂着二氧化锰粉末。因此在探究发生装置时,应该考虑发生装置的容器要比较大一些。由于实验中要控制过氧化氢的滴加速度,所以过氧化氢最好通过分液漏斗加入反应容器中。再考虑到收集氧气的纯度等因素,所以笔者选择了如图3所示的装置来制取和收集氧气。

改进实验装置

3操作要点探究

3.1检查装置气密性

如图3所示,将实验装置连接好,关闭分液漏斗活塞,将导管末端浸没到水中,两手紧贴锥形瓶外壁,当看到导管口有气泡冒出时,证明装置的气密性完好。

3.2添加药品

在锥形瓶中加入适量二氧化锰粉末,将带有分液漏斗和导管的橡皮塞塞入锥形瓶瓶口。关闭分液漏斗活塞,在分液漏斗中加入适量过氧化氢溶液。

3.3集气准备

将集气瓶装满水,并用玻璃片盖住瓶口。然后把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽中。

3.4反应过程

慢慢打开分液漏斗活塞,控制过氧化氢溶液的滴加速度,向锥形瓶中缓慢加入过氧化氢溶液。

篇5

上海拓达机电设备有限公司自主研发的滴眼剂(塑瓶三件套)生产联动线,适用于以塑瓶“三件套”为药包材的滴眼剂生产。其能自动完成理瓶、清洗、灭菌、干燥、灌装、盖内塞和旋外盖等工序,尤其适用有无菌检查项目的滴眼剂的自动生产。联动线由全自动理瓶机、立式洗瓶机、隧道式过氧化氢灭菌箱、滴眼剂灌装加塞旋盖机等组成。通过隧道式过氧化氢灭菌箱前后RABS作缓冲,确保清洗后塑瓶体在A级保护下进行后续工序的生产,塑瓶体无需人工转序的保障,降低人工干预的风险。

特点:(1)无菌保证性:1)汽化过氧化氢的无菌保证。汽化过氧化氢能有效灭活病毒、细菌营养体和芽胞以及真菌,可以实现无菌保证水平SAL≤10-6。2)无需多次转序,交叉污染极低。洗瓶机后净塑瓶体,在A级层流保护下进入隧道式过氧化氢灭菌箱与滴眼剂灌装加塞旋盖机自动生产,期间人工干预均需通过隔离手套装置进行,塑瓶体无需人工转序。同时,B级区域操作人员少,把交叉污染降至最低。3)灌装加塞旋盖采用RABS结构,保证在A级层流下用隔离手套进行操作。(2)生产成本低:与目前非连续式过氧化氢灭菌(塑瓶体推入过氧化氢灭菌柜,进行灭菌、降解后用层流车对接,再转序与灌装机对接)生产方式相比:1)一次性投资基本相当;2)由于不需把塑瓶体推入与推出过氧化氢柜灭菌的操作工,至少省去了4~5名操作工;3)采用“层流保护、双重快速降解”与真空结合的专利技术,整个灭菌降解灭菌周期相对短。(3)劳动强度低:把袋包塑瓶体手工倒入理瓶机后,无需人工干预,只需在灌装加塞旋盖机配置操作工。(4)可验证性:灭菌效果可通过化学指示剂在灭菌循环作用前后的色带颜色变化,评定该灭菌循环的过氧化氢浓度分布和灭菌作用情况。生物指示剂用来评估过氧化氢灭菌循环的灭菌效力,并确认该灭菌工艺的灭菌效果达到无菌保证水平。(5)配套性:可另配套设计塑瓶三件套中内塞、外盖的处理方案,并通过无菌PE袋转序至灌装加塞旋盖机。(6)环保性:由于汽化过氧化氢最终分解产物只有水与氧气,不像甲醛、环氧乙烷等低温灭菌方法有化学残留,因此属环保产品。

上海拓达机电设备有限公司

地址:上海嘉定区江桥镇金宝工业园宝园五路518号 邮编:201812 网址total-packing.com

电话:021-69136556传真:021-3959638 联系人:叶明(13916104099)

篇6

一、原实验的缺陷

1.实验现象

实际操作时,由于二氧化锰是黑色粉末,向装有3~5mL10%过氧化氢溶液的试管中加入少量二氧化锰后,因反应剧烈,急剧产生的气泡将黑色粉末吹起,呈沸腾状,试管内壁被黑色粉末所覆盖,影响了对实验现象的观察,破坏了实验效果。

2.催化剂

实验操作时,通常将过氧化氢溶液和二氧化锰反应后的上层清液倒出,再加入10%的过氧化氢溶液,观察到上述反应可重复进行。而粉末状的二氧化锰较轻,难以做到与清液完全分离,经多次实验后,就会有一部分二氧化锰随清液倒出,那么就不能充分说明二氧化锰在反应前后自身的质量保持不变。

3.发生装置

图1

使用教材中的发生装置(如图1),不能随时控制反应的发生和停止,造成了药品的浪费。并且由于反应速率难以控制,会出现反应混合物在反应过程中的“回呛”现象(由于反应过快,气体难以顺利从导气管中排出,造成反应容器中气压过高,将过氧化氢溶液与二氧化锰的混合物从长颈漏斗上口喷出)。

二、实验优化

为了使学生更清楚地观察到H2O2分解生成氧气的现象,我们将黑色粉末状的二氧化锰改造成块状,大大提高了实验效果,避免了由于二氧化锰的自身粉末状对实验现象产生的干扰。

将MnO2粉末和水泥灰粉按质量比1∶1混合均匀(总量可根据需要控制),加适量水搅拌成糊状,晾干后敲碎成碎块状即可。

实验效果:

(1)使用碎块状的二氧化锰重做上述实验。实验现象是:固体周围均匀地产生大量气泡,溶液呈无色,反应速率适中。

篇7

关键词 高中生物;过氧化氢酶;催化效率;实验教学

中图分类号:G633.91 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)09-0151-02

1 前言

“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”是高中生物教学中的重要实验,教材中的实验方法虽然操作简单,可以在短时间内完成,但是许多学生由于操作不熟练或者不规范,没有成功完成实验,观察不到预期的实验结果。因此,笔者先以探究形式完成该实验,提高了学生的积极性,接着又改进了实验装置,得到比较明显的实验效果,大大提高了学生的实验成功率。

2 以探究形式开展的实验教学

首先要创造教学情境,引导学生提出假设。教师先根据课本中的实验步骤向学生演示实验过程,要求学生对卫生香复燃现象与产生气泡的情况进行观察,激发其好奇心与学习兴趣。向学生提问“为什么”,鼓励其独立思考、探索而得到答案,用语言描述出自己的观点,培养其语言表达能力、分析能力与处理能力。学生通常都能想到Fe3+和过氧化氢酶均可以使过氧化氢受到催化分解为氧气与水,最关键的问题就是二者催化效率的高低,而学生可以提出的假设就是对催化效率比较结果的假设。

其次是设计实验方案。教师以5~6人为单位将学生分组,准备实验用具:蒸馏水、氯化镁溶液(质量分数为3.5%)、氯化铁溶液(质量分数为3.5%)、煮沸的肝脏研磨液(质量分数为20%)、新鲜的肝脏研磨液(质量分数为20%)、过氧化氢溶液(体积分数为3%)、计时器、火柴、卫生香、滴管、烧杯、试管架、试管。可以根据生成物或反应物在单位时间内的变化来衡量催化效率。遵循可重复性原则、可操作性原则、单一变量原则、对照性原则设计实验。实验方案需包括假设、实验原理、设计思路、实验步骤、预测结果、结论几项内容。

学生要根据需要选择实验用具和材料,并自行设计实验方案,小组在开始操作前可以再交流一次,做出改进。交流期间,要确定实验的原理、操作步骤、如何控制变量、结果的预测等内容,每个组员都要认真倾听和交流,互相补充,及时发现实验不合理的地方,并加以改进。接着就要根据设计的方案进行实际操作。教师在班内巡视,观察学生的操作是否规范、正确,提醒学生认真观察现象,及时记录和总结。

完成实验后,每个小组要选择一个代表将实验过程、结果与结论进行汇报,而教师则负责指导学生从操作与设计两方面寻找异常情况出现的原因,最终经过反思,得到“过氧化氢酶的催化效率比Fe3+高”的结论[1]。

3 改进后的实验教学

改进后实验的材料和用具 新鲜的鸡肝研磨液(质量分数为20%),氯化铁溶液(质量分数为3.5%),过氧化氢溶液(体积分数为3%),2个蓬松程度、大小都一样的棉花球,2支粗细相同、长15 cm的尖嘴滴管,带导管的单孔胶塞,大试管(20 mm×200 mm),10 mL量筒或带刻度试管,大烧杯水槽,带铁夹的铁架台或试管架。

改进后实验的原理 改进后的实验装置见图1,其原理是采用排水法对气体进行收集,即同时收集经Fe3+与过氧化氢酶催化而生成的过氧化氢,二者的催化效率可以根据气体产生的快慢进行判断;之后使用无火焰、已点燃的卫生香对试管中收集的气体进行验证,判断其是否为氧气。

改进后实验的方法与步骤 对实验装置气密性进行检查的方法见图2。在装了水的水槽中浸没导管口的一端,把手放在大试管底部并握好,如果有气泡从导管口端冒出,而且手和大试管分开后,有一段比水面高的水柱形成在管口端,就说明连接装置气密性良好,不漏气,可继续开展后续操作。具体的实验步骤如下。

1)在水槽中倒扣装满水的2个10 mL量筒(或者用带刻度的试管)备用。

2)分别将10 mL 3%过氧化氢溶液注入2支洁净的20 mm

×200 mm大试管中,并为其编号。

3)由一名学生将2滴氯化铁溶液滴入1号试管内,同时另一名学生将2滴肝脏研磨液滴入2号试管内,立即将带导管的单孔塞与疏松棉球塞上,在带刻度的试管内伸入导管的另一端,握住大试管进行轻微振荡,混匀混合试管内的物质,认真观察哪支试管收集的气体先达到4 mL。

4)完成气体收集后,将单孔塞与棉球取下,用卫生香检查大试管中是否有氧气生产。

改进后实验的注意事项

首先,为了避免肝脏研磨液随着气流进入到导气管中,同时避免污染导气管,应该将疏松棉球放置在大试管管口处。但是为了确保具有相同反应条件实验的进行,也应该在试管处放置棉球。

其次,实验中使用的过氧化氢溶液应该由未过期的30%的过氧化氢溶液配制,其浓度为3%。在实验前将该溶液与水按1:9的比例混合。

再次,10 mL的3%过氧化氢溶液在20 ℃时产生的氧气约为8 mL,而采用排水法收集的气体混有空气,所以不能够使用所收集的气体进行过氧化氢分解气体成分的验证。

最后,将标签分别贴在取用催化剂的滴管上,防止两支滴管混淆。催化剂取用的滴管为15 cm,为了防止催化剂滴落在试管壁上,需要将滴管伸入大试管内。

另外,在实验结束后需要使用洗衣粉或者洗涤剂对大试管进行浸泡,在洗涤过程中应该轻轻洗刷,并确保试管刷上下移动,之后使用清水对其进行冲洗,从而彻底清除掉大试管内壁上的附着物。大试管洗干净的标准为内壁附着的水滴不成股流下,同时也不聚成水滴。

改进后实验的优点

首先,实验装置比较简单,容易操作,并且能够对过氧化氢酶的催化效率进行准确判断。在此实验中,由于替代物很多,这就简化了实验装置。例如:实验中可以不使用铁架台或者试管架,采用大试管代替;水槽可以使用大烧杯替代;刻度管可以使用10 mL的量筒或者小试管替代。

其次,改进后的实验方法比较合理。学生在初中阶段就学习过实验室制取、收集与验证氧气的方法,利用的就是过氧化氢,改进后的实验方法与该实验相同。因此,学生对实验室中实验装置气密性的检查、氧气验证以及排水取气法等实验操作都比较熟悉,教师稍稍点拨即可。

最后,实验相对容易成功。实验改进之后,采用的是通过观察相同体积气体收集的快慢程度来反映实验的结果,而不再是采用之前观察气泡生成的多少的方法,这样更能够分辨出实验的结果。之后再对收集的气体进行验证,确定其是否是氧气。由于时间充足,学生更容易操作,从而提升实验的成功率。

4 结语

以探究形式完成教材中给出的验证实验,可以充分调动学生的参与兴趣和积极性,有助于提高其探究与实验能力。教师需要引导学生主动参与,独立或者在小组中完成探究的每个阶段,体会探究的整个过程,训练自身的技能和能力。但是这种方式难度较大,实验结果不明显,为解决该问题,可以适当改进实验装置,以鲜明的结果改善实验教学效果。

篇8

关键词:含氧漂白 TCF 新技术

中图分类号:TS7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(b)-0009-02

近几年,人们也越来越关注由含氯或二氧化氯漂液中排放的一系列有机氯化物问题,通常此类物质称为可吸附有机氯化物(AOX)。这类有机氯化物、不少有比较强的毒性,部分有机氯化物属于致癌(如二英),致畸和致突变的“三致”物质。并且难于生化降解,因此在废水中降解AOX很困难。为了符合国家的排放标准,和群众对于较少污染的渴望。造纸工业正采取以下措施来减少废水中污染物的排放:(1)消除过程中可能产生的二英的原始化合物,已被发现被五氯苯酚处理过的木材,油漆,消泡剂,油和其他偶尔在制浆过程使用的添加剂都存在有二英和其原始化合物,用氯漂白是它们便容易产生二英,因此要严加控制;(2)深度脱木素,在蒸煮阶段尽可能多的脱除木素,漂白时浆中残余木素量尽可能少,减少漂白用氯量,可以减少氯化有机物的生成和漂白车间的废水总量;(3)改进洗浆工艺,提高洗浆效率。未漂浆洗涤越干净,已被降解溶出的木素和蒸煮过程产生的副产品就出去得越多,从而把更多的废物送去碱回收炉而不被带去漂白车间来减少氯化有机物的生成;(4)用ECF(无元素氯漂白)或TCF(全无元素氯漂白)等清洁技术来取代原来的CEH三段漂白。

1 TCF漂白

TCF漂白现状。

全无氯漂白是不用任何含氯漂剂,用H2O2,臭氧及醋酸等含氧化学品进行漂白。目前,常用的全无氯漂白过程有:OQ(PO)(PO),O(ZQ)(PO)(ZQ)(PO),O(Q)(PO)(ZQ)(PO),OQ(PO)(PaaQ)(PO),OQ(Eop)(PaaQ)(PO)。Q为螯合剂,用以除去纸浆中的过渡金属离子,有时用酸处理也有同样地效果。近年也有研究用酶参与无元素氯漂白,其中研究较多的是漆酶介体系统,如对桦木和松木硫酸盐浆进行TCF漂白,有建议采用如下漂白的过程:LQPZP,LZQPP和ZLQPP,其中L是漆酶介体系统。所谓漆酶-介体是一种环境友好的生物反应体系,在制浆造纸中有多反面的应用。比如在二次纤维回收利用中,有助于脱墨,并提高脱墨浆的可漂性,同时可提高纸浆的裂断长和撕裂指数;它还能在化学制浆中降低制浆的卡伯值,提高纸浆的白度;降低有毒和致癌物质的排放等作用。

2 TCF研究进展

2.1 高卡伯值马尾松KP的漆酶高效漂白

高卡伯值的马尾松KP法制浆强度和得率高,且漂后适合抄造高白度和较好强度的高质量纸张。但局限于它本身木素含量较高,纤维细胞壁厚的缺点,漂白药液浸渍难,使漂白效果不好。使用氯漂或二氧化氯漂白对环境有很大的污染。借助漆酶在氧化降解木素方面的高选择性,并结合其他无氯漂剂漂白高卡伯值马尾松KP,有望实现降低成本,提高产品质量和减少环境污染的目标[4]。

2.1.1 用ISM处理高卡伯值马尾松KP

刘梦茹等人利用实验室发酵产生的白腐菌与HBT组成的漆酶-介质系统(IMS)处理高卡伯值马尾松KP[5]。利用未漂马尾松KP,疏解后卡伯值27.4,白度27.7%,粘度1030 ml/g和通过一定条件下得到的白腐菌粗液(未检测到纤维素酶和半纤维素酶及木素降解酶中的依赖锰过氧化物酶和木素过氧化物酶)进行试验。LMS(L)生物漂白试验在FYX1型高压釜(内衬聚四氟乙烯)中进行,在反应釜中加入50 g绝干浆,漆酶和一定量的介体,调节pH值4.0~4.5,浆浓10%,控制转速150 r/min,氧压0.3 MPa,酶处理时间150 min。分别考察漆酶用量,温度及介体用量对LMS处理马尾松KP效果的影响。通过比较OL和OLEQP漂白两个工艺。氧脱木素(O)工艺条件:氧压0.6 MPa温度100℃,NaOH用量5%,AQ用量0.1%,MgSO4用量0.1%,时间80 min;TCF漂白工艺条件:E段NaOH用量0.5%,温度70℃,时间90 min,Q段,DTPA用量0.5%,pH值5.0~6.0,温度60℃,时间60min,P段:H2O2用量3%,NaOH用量1.5%,MgSO4用量0.05%,EDTA用量0.2%,温度90℃,时间180 min。发现:OL漂白漆酶用量为7.5U/g时,纸浆卡伯值最低8.6,继续增加漆酶用量,卡伯值反而增加,白度在7.5U/g也是最低38.3%。同为经L段漂白后,粘度降低,纸浆白度也有所下降。OLEQP漂白,当漆酶用量为5U/g时,白度达到最高74%,粘度达到最高765左右,卡伯值达到最低5左右。得出最佳反应温度及介体用量以OLEQP处理纸浆的性质确定。纸张经OLEQP漂白后,在50℃时,白度达到最高73%,粘度达到最高750 ml/g,卡伯值5.4左右。HBT用量最佳为3%。

2.1.2 用LXS处理高卡伯值马尾松KP

漆酶/介体体系(LMS)能够与木质素中的酚型和非酚型反应降解木质素,但出于它的价格昂贵,增加了漆酶用于漂白的成本,并且,LMS在漂白过程中可能释放出毒性物质到漂白废水中,因为LMS的工业化应用受到限制。相关人士在研究中发现,白腐菌培养产生的漆酶粗酶液中含有一定的木聚糖酶活性,该漆酶/木聚糖酶体系在没有介体存在的情况下可直接降解木质素。

吴淑芳等用漆酶/木聚糖酶体系(LXS)预处理马尾松KP浆,再采用DED漂白,来对比LXS和LMS的漂白结果[6]。采用卡伯值了28.8的马尾松KP浆作为原料,并通过购买的方式得到木聚糖酶,商业漆酶和HBT。漆酶/木聚糖酶体系通过控制培养条件由白腐菌培养得到,混合粗酶液中木聚糖酶和漆酶的活性比为1∶40,纤维素酶活性较低[7]。先对浆料进行酶预处理,将粗酶液或商品酶,0.1 mol/L的醋酸-醋酸钠缓冲液(pH值4.2~5.0)和适量水与烧杯中混合均匀,倒入装有40 g绝干浆的聚乙烯袋中,充分混合均匀恒温水浴。用DNS法分析还原糖含量。对酶解浆进行碱抽提,对各种酶解浆或对照浆用1%的NaOH于10%的浆浓下混合于聚乙烯袋中,70℃的水浴下抽提60 min,洗净抄片测白度。然后进行DED漂白,LXS和LMS预处理后的浆料及对照浆于聚乙烯袋中按照设计的漂白工艺条件加入适量的漂剂和水。DED各段的工艺参数分别为:D1段:用氯量2.4%,pH值4.0,浆浓10%,温度70摄氏度,时间60 min;E段:用碱量1.2%,浆浓10%,温度70℃,时间90 min;D2段:用氯量1.6%,pH值4.0,浆浓10%,温度70℃,时间60 min。得出酶的最佳预处理条件为pH值4.2,浆浓3%,温度40℃,预处理时间3 h和酶用量10 U/g。对LXS和LMS及单一组分漆酶和木聚糖酶简单混合的漆酶/木聚糖酶体系(L+X)分别用于未漂马尾松KP浆预处理。结果发现:LMS处理过的浆料卡伯值从28.8下降到26.4,LXS处理过的浆料卡伯值下降至26.2,L+X处理过的卡伯值下降到27.1,商品漆酶下降到28.5,商品木素聚糖酶处理过的浆卡伯值下降到27.6。说明,酶预处理能降低卡伯值,且LXS的效果比LMS好,且进过LMS和LXS处理的浆料的卡伯值比随意混合的L+X,商品漆酶,商品木聚糖酶的效果好。各种不同体型的酶预处理后的浆料经过DED漂白后,白度差异也较大。LMS预处理的浆经过DED漂白,白度达到77.6%,比对照组73.1%提高了4.5%,LXS达到77.5%,提高了4.4%,L+X达到77.0%,提高了3.9%,商品漆酶74.6%,提高1.5%,商品木聚糖酶76.1,提高了3.0%。表明LMS和了LXS预处理后的漂白白度提高了近4.5%。且比单一组分的酶预处理,和任意混合酶预处理的效果个好。这样说吗,LSX可以代替LMS进行浆料漂白预处理。

2.1.3 木聚糖酶预处理降低漂白中的AOX

既然木聚糖酶预处理能够降低纸浆中的木素含量,提高了后续漂白中纸浆的可漂性,那在后续漂白中在不影响纸浆白度的情况下,降低漂剂用量,减少漂后废水中的AOX的含量。

李玉峰等对通过未漂卖草浆,纸浆性质:卡伯值15.1,白度32.1%ISO,粘度934ml/g进行实验[8]。实验采用CEH工艺,在pH为7,温度为30℃,时间60 min,浓度8%的条件下进行木聚糖酶预处理。AOX通过MC-3型卤化物分析仪进行检测。结果发现在经过木聚糖酶预处理的浆料,白度有了明显提高。在经过CEH漂白后,对比未用木聚糖酶预处理和用木聚糖酶量分别为10IU/g,木聚糖酶用量20IU/g,30IU/g,40IU/g进行预处理结果,发现C段在氯气的用量分别为50 kg/t,45 kg/t,40 kg/t,35 kg/t,30 kg/t的情况下,白度相差不多,均达到接近80%ISO。且AOX的量也呈现递减的趋势。

2.2 全无氯漂白的其他进展

2.2.1 蔗渣浆的全无氯漂白工艺

蔗渣是常用的造纸非木材纤维原料,其制浆性能良好,易煮易漂化学品用量比木材少得多,且蔗渣的硅含量低于其它草类原料,因此蔗渣浆黑夜的碱回收生产困难也比其它非木材纤维少。

以蔗渣浆为研究对象,用氧气和过氧化氢为漂剂组成过氧化氢强化的氧脱木素(Qp)-螯合预处理(Q)-压力过氧化氢漂白(Po)的全无氯段序漂白OpQPo,浆蔗渣浆漂致82%ISO及用非硅过氧化氢漂白稳定剂代替硅酸钠[9]。氧脱木素过程中加入过氧化氢可产生协同效应,进一步降低卡伯值,提高纸浆白度,降低制浆的粘度损失,在过氧化氢用量,氧气压力,温度和反应时间为参考以往最佳条件的基础上,用2.0%的氢氧化钠可使卡伯值降到8.3,白度增加到54.8%得率95.7%。P段漂白用非硅过氧化氢漂白稳定剂PP-1,PP-2代替Na2SO3。用0.1%的PP-1和0.5%的PP-2混合后,过氧化氢漂白后蔗渣浆的白度达到85%ISO,漂后得率95.0%,其残余过氧化氢量(0.40 g/L)。相比较同等条件下3.0%Na2SO3而言虽然白度略微低点,但漂后得率和残余的过氧化氢量都较Na2SO3高。在氧气压力0.5 MPa,NaOH,EDTA,MgSO4,过氧化氢,PP-1和PP-2的用量分别为1.0%,0.1%,0.5%。3.0%,0.1%和0.5的条件下,3.0%的过氧化氢用量,漂后浆白度已达85.0%,并达到与CEH相当的纸浆白度,满足抄造各种高档文化和生活用纸的需求[9]。

2.2.2 硫酸盐竹浆TCF全无元素氯漂白

硫酸盐竹浆TCF全无氯元素漂白生产线采用半封闭漂白系统,PO段的废水送给氧脱木素段使用,O段的废水供给洗筛段使用,最终进入碱回收。只有Q段的酸性废液排放,因为废水排放量可以得到控制,只有5~10m3/t浆。竹浆白度可达到80%~82%ISO,粘度可达700 ml/g以上。与常规的CEH三段漂相比,OQ(PQ)短流程漂白药品消耗成本高出约65元/吨浆,但每吨浆可减少污水处理费用约80~95元[10]。

2.3 含氧漂剂

2.3.1 氧气

目前氧气漂白获得迅速发展,逐渐成为最基本的无污染漂白方式。但是氧漂剂的致命弱点是脱木素选择性有限,致使纸浆强度性质下降,或脱木素深度不够。添加适当的助剂,提高残余木素的反应能力,保护碳水化合物,是提高氧漂浆白度和保证强度的关键。氧漂催化湿指在氧漂前选择适当助剂对未漂浆进行预处理,改善木素的反应活性,提高氧脱木素的能力,同时不使浆的强度损失太多,从而改善氧漂的选择性。目前常用的氧漂催化剂有:NO2,甲醇,多硫化合物,H2O2,O3,过氧酸及过氧酸盐,杂多酸等。近年来,杂多酸被认为是很有前途的氧漂催化剂[11]。

2.3.2 过氧化氢

过氧化氢是一种透明,无色的液体,它可以以任何比例和水混合。过氧化氢具有低蒸汽压,因而没有气相危害性。过氧化氢通常以50%水溶液储存在纸厂。过氧化氢是一种应用广泛的漂白剂,在碱性介质中生成过羟基阴离子(HOO-),主要攻击木素侧链上的羰基和双键结构,使其氧化,改变结构或将侧链碎解。但过氧化氢存在两个主要问题:(1)过氧化氢不稳定,容易分解,在金属离子尤其是过度金属离子存在的条件下会加速其分解,导致过氧化氢漂白效率下降以及纸浆粘度的下降;(2)过氧化氢的氧化性不是很强,当处理蒸煮后已经钝化的残余木素是,作用不理想。为了减少过氧化氢的分级和提高它的漂白作用,在过氧化氢中加入螯合剂来减少金属离子对过氧化氢的分解作用。

3 结论

随着人们对于环境和高质量用纸的要求,新的技术在不断研发。TCF是这众多研发中的一个热点。它能有效的减少废水对于环境的影响,降低造纸企业的处理废水的成分负荷。如本文所提及的用漆酶/介质介体体系(LMS)对浆料进行预处理,可以有效的降解木素,并减少后续漂白漂剂的用量,而且可以达到所需的白度和卡伯值。虽然LMS的价格比较昂贵,但随后发现的漆酶/木聚糖酶体系(LXS)在能够达到LMS预处理效果的同时,价格相对比较便宜。这对企业生产工业化提供了可能性。在TCF领域,正在不断探索,研究新的技术,能够在保护纤维和粘度的前提下,尽可能的降低卡伯值,和提高纸浆的白度,进而提高纸浆的质量。

参考文献

[1] 邝仕均.无元素氯漂白和全无氯漂白[J].中国造纸,2005,24(10).

[2] Barry Commoner,Mark Cohen,Paul Woods Bastlett, et al・Zeroing out dioxin in the Great Lakes:within our reach・1996(6).

[3] 周生飞,詹怀宇,等.漆酶-天然介体体系用于硫酸盐竹浆漂白[J].纸和造纸,2011,30(7).

[4] 刘梦茹,付时雨,等.高卡伯值马尾松KP的漆酶高效漂白[J].中国造纸学报,2008,23(1).

[5] 吴淑芳,尤纪雪,叶汗玲,等.漆酶/木聚糖酶体系预处理促进马尾松硫酸盐浆漂白的研究[J].China Pull[& Paper,2010,29(6).

[6] 叶汉玲,王玉秀,严春华,等.直接降解木质素的漆酶/木聚糖酶体系的合成[J].纤维素科学与技术,2008,16(3):41.

[7] 李玉峰,陈嘉川,庞志强,等.木聚糖酶预处理降低漂白废水中的AOX[J].上海造纸,2008,39(5).

[8] 刘艳兰,陈克复,等.蔗渣浆的全无氯漂白工艺[J].华南理工大学学报,2010,38(2).

[9] 庞叶娟.硫酸盐竹浆TCF全无氯漂白[J].广西轻工业,2003,(2):23-24.

[10] 崔红艳,杨桂花,刘玉.低少或无污染化学浆漂白新技术[J].制浆造纸工艺,2010,41:6.

篇9

【摘 要】目的 评价药物结合窦道刮治术的方法治疗有窦型慢性根尖周炎的疗效。方法 临床完成176颗有窦型慢性根尖周炎患牙的治疗。过程中行窦道刮治术,术后以碘酚液烧灼窦道内壁同时应用3%过氧化氢液冲洗根管并根管内封碘仿纸尖。治疗结束至其后5年随访。结果 该方法5年的总有效率为92.05%;前牙,双尖牙,磨牙的有效率依次递减;时间增长,年龄增大,有效率降低。结论 窦道刮治术结合以碘酚液烧灼窦道内壁同时应用3%过氧化氢液冲洗根管并根管内封碘仿纸尖的方法治疗有窦型慢性根尖周炎效果良好。

【关键词】有窦型慢性根尖周炎 窦道刮治术 碘酚液 3%过氧化氢液

有窦型慢性根尖周炎是口腔科的常见病,一直以来存在治疗效果欠佳,疗程过长,容易复发的问题。自1996年9月~2007年9月我们采用窦道刮治术后以碘酚液烧灼窦道内壁同时应用3%过氧化氢液冲洗根管,根管内封碘仿纸尖的方法治疗,取得了满意的临床效果,现报道如下:

1 材料和方法

1.1 一般资料 本组病例共176颗有窦型慢性根尖周炎患牙中,男性患者97颗,女性患者79颗;患者年龄17-70岁,平均年龄45.5岁;牙位分布:前牙68颗,双尖牙57颗,磨牙51颗,均为恒牙。所有患牙均具有慢性根尖周炎的症状,患牙扣诊无明显异常或仅有不适感,一般不松动,牙龈反复肿胀,窦道形成,时有脓液排出,X线片显示根尖周区有牙槽骨破坏吸收。

1.2 治疗方法

1.2.1 根管处理:常规开髓、杀髓、揭顶、拔髓、根管预备,用根管扩大针1-6号依次扩挫前牙根管内壁,双尖牙和磨牙用1-4号扩大针即可。

1.2.2 窦道刮治术:以2%盐酸利多卡因在患牙相对应位置行神经阻滞麻醉或局部浸润麻醉后,对患牙根尖周形成的尚未破溃的小脓肿刺破引流,对窦道口周围增生的炎性肉芽组织以及窦道内壁彻底刮除。

1.2.3 3%过氧化氢液和碘酚液的应用:先以3%的过氧化氢液与0.9%的氯化钠溶液反复冲洗根管及窦道,最好至窦道口有冲洗液溢出;而后用无菌纸尖吸干根管,根管内置入蘸碘仿药粉的纸尖,封药,10-14天后复诊;窦道口擦干隔湿后,用探针蘸少许碘酚液探入窦道内直达根尖骨壁,重复2次。使用碘酚时应注意保护周围粘膜及皮肤。

1.2.4 复诊时根据窦道愈合情况决定是否需要继续换药,窦道彻底愈合后,视牙位及根管情况选择根充术或塑化术。

1.3 疗效评定标准 本组病例于完成治疗半年、1年、2年、5年复查,分为显效、好转和失败三种结果,如下:①显效:临床无自觉症状,牙齿功能良好,窦道未再发生于该患牙,牙龈无红肿,牙齿无松动,摄牙片显示根尖周阴影缩小或消失,牙槽骨骨质破坏吸收停止并有恢复;②好转:临床无自觉症状,牙齿功能良好,牙龈无红肿,摄牙片显示根尖周区轻度牙槽骨吸收或骨小梁稀疏;③失败:患牙仍有不适感,窦道复发或牙龈红肿,可能出现牙齿松动,X线片显示根尖周区牙槽骨吸收显著甚至有牙根吸收。

2 结果

本组176颗患牙5年的临床观察,总有效率92.05%。详见表1,2,3。有效率=(显效牙数+好转牙数)/治疗牙数

3 讨论

3.1 疗效与牙位的关系 可以看出该治疗方法中前牙、双尖牙、磨牙的有效率依次递减。我们认为:前牙与双尖牙的根管一般较为粗大,是单根管或双根管牙,较粗的根管容易冲洗洁净[1],药物通过根管更易达到病灶;磨牙根管较多较细,变异也多,根尖部病灶不易彻底清除,因而疗效较差。

3.2 该方法治疗失败的病例窦道复发多在半年以后,有效病例(包括显效和好转的牙)经5年观察效果较好。

3.3 该方法治疗对60岁以上患者有效率较低,我们认为:老年人比较年纪较轻的人而言身体抵抗力有所下降,而且老年患者常伴有牙周疾病,多有牙龈生理性萎缩的现象,根尖周血供较差,根管闭锁的情况也常发生,药物通过根管对根尖部病灶的作用稍差,因此疗效较差。

3.4 过氧化氢液是一种强氧化剂,能杀灭各种微生物,能溶解有机物,无毒性。越来越多的研究表明厌氧菌是感染根管和根尖周病损的优势菌,在根尖周病的发生,发展中起着重要的作用。在我们采用3%的过氧化氢液冲洗感染根管和窦道,可以分解并施放出新生氧,从而消除厌氧环境,达到消灭厌氧菌的目的。碘酚液是主要成分是碘、酚及甘油的混合制剂,能破坏和凝固蛋白质,用以腐蚀窦道内壁上皮以及刮治后残留的炎性肉芽组织,从而促进窦道愈合。碘仿是一种温和的消毒剂,具有良好的防腐、祛臭、减少渗出的作用,并且碘仿在与组织液、脓性渗出物中的脂肪类物质或某些细菌产物接触后,会缓慢分解释放出游离碘,从而产生杀菌作用;而且碘仿对组织无刺激性,能促进根尖病灶的收敛、吸收,并可以促进健康组织生长,促进根尖病变愈合[2];碘仿还有镇痛的作用。

3.5 注意事项 ①3%过氧化氢液有氧化、除臭和杀菌作用,但对根尖周组织有轻度刺激,冲洗后一定要吸干,防止遗留分解氧气压迫根尖周组织而致痛[1];②3%过氧化氢液冲洗根管,遇到血液会产生泡沫通过根尖孔偶尔可引起皮下气肿,使用时要小心,冲洗根管时不要卡紧、加压推注[1]。③窦道内壁衬有上皮细胞,一定要注意尽量搔刮彻底以免复发。④因其强烈的刺激性和腐蚀性,使用碘酚液时一定要注意隔湿,避免与粘膜、皮肤接触。

综上所述:采用窦道刮治术后以碘酚液烧灼窦道内壁同时应用3%过氧化氢液冲洗根管,根管内封碘仿纸尖的方法治疗有窦型慢性根尖周炎效果好。牙位和年龄与疗效有关系。

参考文献

篇10

 

本文以《"如此美味"——对多次用油的科技创新实践活动》指导过程中与学生共同设计的几个实验为例,浅谈在生物科技创新实践指导过程中渗透逻辑思维能力的培养的一点体会。

 

1.实验过程设计及结果分析

 

研究对象:从左到右分别为:自家花生榨成的油、炸过多次的油、商品油。

 

1.1 探究多次用油对酶活性的影响

 

1.1.1 实验目标。动物在代谢中产生的过氧化氢,对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。多次用油含有的某些物质,对动物体内有关过氧化氢酶的活性会不会产生影响,就此问题组织学生探究。

 

1.1.2 实验原理。动物新鲜的肝脏含有过氧化氢酶,这种酶能使过氧化氢分解成水和氧。多次用油在反复使用的过程中可能产生一些有害成分,这些有害成分可能对酶活性产生影响。

 

1.1.3 材料用具。新鲜肝脏;研钵,大烧杯,酒精灯,石棉网,温度计;量筒,试管,滴管,试管架;体积分数为3%的过氧化氢溶液;路边摊的多次用油,家庭花生自榨油,商店销售油。

 

1.1.4 方法步骤。(1)制作肝脏研磨液各取0.5ml分装入4支试管;(2)将1ml多次用油,自榨油,商品油,分别加入肝脏研磨中浸泡10-20分钟,作为对照,向4号试管内加入1ml清水;(3).反应:在每支试管中加入2ml3%H2O2,轻轻地振荡试管,使试管内的物质混合均匀。仔细观察并记录哪支试管最先产生气泡,哪支试管产生的气泡多。

 

实验结果:在我们观察下发现,对等量的过氧化氢进行催化分解的反应中,经过炸过多次油浸泡的过氧化氢酶的活性明显降低,产生的气泡量最少。

 

实验结论:炸过多次的油会使过氧化氢酶的活性降低。

 

1.2 探究多次用油对动物生命力的影响

 

1.2.1 实验背景。长期吃这种重复使用的油,对我们的身体有害吗?

 

1.2.2 材料用具。蝌蚪、路边摊的多次用油、家庭自榨油、商店销售油大烧杯、酒精灯、石棉网、塑料瓶(材料为PETE)

 

1.2.3 方法步骤.

 

(1)各把10条蝌蚪放入多次用油,自榨油,商品油;(2)定期观察蝌蚪的生活状况

 

1.2.4 实验结果:1小时:全部蝌蚪生活情况正常;2小时:全部蝌蚪生活情况正常;3小时:多次用油组中的小蝌蚪开始反常的剧烈运动(可能是身体状况异常),湖水组中的小蝌蚪没怎么运动,像在休息12小时:炸过多次油及商品中的蝌蚪全部死亡(观察间隔时间过长);商品油中死了3条。湖水组全部生存

 

1.2.5 实验结论:炸过多次的油会对蝌蚪的生存状况产生影响。考虑:有时我们会看到商贩把一些油渣倒到地上,让它从地层渗透下去,那会不会对植物的生长造成影响呢?

 

1.3 探究多次用油对种子发芽的影响

 

1.3.1 材料用具。绿豆种子、路边摊的多次用油、家庭自榨油、商店销售油、培养皿

 

1.3.2 方法步骤

 

(1)取4个培养皿其中三个都加入8ml水,再分别各加入2ml多次用油,自榨油,商品油,另一个加入10ml水;(2)各把60个种子放入以上四个培养皿中;(3)定期观察种子的萌况。

 

从左到右分别为:炸过多次油,商品油,自炸花生油,清水。

 

1.3.3 实验结果:多次利用油组的发芽率最低。

 

组别种子发芽率

 

多次用油43/60=72%

 

自榨油47/60=78%

 

商品油54/60=93%

 

清水59/60=98%

 

1.3.4 实验结论:多次用油会绿豆的发芽情况产生影响。

 

1.4 探究多次用油对植物生根的影响

 

1.4.1 材料用具:洋葱、路边摊的多次用油、家庭自榨油、商店销售油、烧杯

 

1.4.2 方法步骤。(1)取3个烧杯倒入8ml清水,再各加入2ml多次用油,自榨油,商品油,4号烧杯加10ml清水作为对照;(2)定期观察洋葱的生根情况情况;

 

1.4.3 实验结果.

 

2天后:多次用油组及清水的洋葱已长出根,且多次用油组的根长于清水组 ,其他两组未生根 。

 

4天后:多次用油组中的根几乎已碰到杯底,而清水中的根长度仅为该组中的一般,且数量少,并且在培养过洋葱后的多次用油,变得比原先清澈了。

 

1.4.4 实验结论:多次用油会对洋葱的生根产生影响(起促进作用)。从左到右依次为:自炸花生油,多次利用油,商品油,清水。

 

后续设想:

 

(1)在进行多次用油对植物生长的影响的研究中,我们发现多次用油对植物根和芽的作用结果是完全相反的,那为什么会这样呢?这让我们想到了生物课上曾经教过的生长素对植物生根和发芽的影响。

 

(2)在培养过洋葱以后多次用油变得比原先清澈了,没有原先那么浑浊,那么是不是说,多次用油中的富营养物质恰好是植物生根所需要的营养物质呢?

 

2.实验逻辑思维能力渗透分析

 

2.1 归类与比较。归类是对有关信息进行分类的过程,比较则是群求其相同点或不同点的研究方法。归类与比较的逻辑思维贯穿四个实验,在研究过程中,学生经常用列提纲的方法,把实验数据进行分类和比较,每一个实验结论的得出都建立在对自榨油、多次用油、商品油、清水四种相比较的基础上。归类和比较的综合应用可以把零散的、不成系统的知识系统化、理论化。

 

2.2 判断与推理。从现象的观察到结论的形成,离不开主观的判断与推理。归纳推理是对观察、实验和调查所得的个别事实,概括出一般原理的一种思维方式和推理形式,演绎推理与归纳推理相反,是从一般原理推演出个别结论。本次实验更多得体现演绎推理(如下图)思维过程中,归纳和演绎并不是绝对分离的,在同一思维过程中,既有归纳又有演绎,归纳与演绎相互连结、相互渗透,相互转化。

 

2.3 分析与综合。分析是把事物分解为各个部分、侧面、属性,分别加以研究,综合是把事物各个部分、侧面、属性按内在联系有机地统一为整体,以掌握事物的本质和规律。

 

设置的四个实验看似没什么差别,实际上有逻辑上的联系。实验一探究多次用油对酶活性的影响是核心,实验二侧重对动物影响的研究,实验三和四侧重对植物不同器官影响的研究。

 

分析与综合也是互相渗透和转化的,在分析基础上综合,在综合指导下分析,一切论断都是分析与综合的结果。

 

逻辑思维能力的培养应贯穿整个高中生物教学和创新实践,学生通过逻辑思维的引导和训练,不仅可以在高考中取胜,更重要的是掌握学习生物的一般方法和解决问题的思维过程,终身受益。