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  • 原子化过程中的化学反应

    原子化过程中的化学反应 试液在火焰原子化过程中,伴随着一系列反应,在这些反应中较为重要的是离解、电离、化合和还原等反应,它们不仅决定了火焰中试样的原子化效率,而且决定了火焰原子化过程中化学干扰的程度。 1﹑原子化过程中的化学反应 ⑴离解反应 火焰中存在的金属化合物,通常以双原子分子或三原子分子存在,多原子或有机金属化合物通常在火焰中不稳定的,在雾珠脱剂过程中即被分解成简单分子化合物,在火焰中,当火焰温度达到化合物的离解能时,大多数双原子或三原子分子也不稳定,它们反生离解,形成自由原子。 MX←→M+X 此时,火焰中自由原子浓度取决于该金属化合物在火焰中的离解度α。 α=[M]/([M]+[MX]) 式中[M]表示火焰中已离解成金属原子的浓度;[MX]表示还未离解的分子浓度。 在稳定的火焰温度下,金属原子与MX分子间达到平衡,根据质量作用定律,可得: α=1/[1+[X]/Kd] 式中[X]是火焰中非金属原子的浓度,Kd是离解平衡常数。由此可见,Kd越大,[X]越小,则离解度*越大,火焰中存在的自由金属原子浓度就越高。若[X]< Kd则α≈1,即被测元素几乎全部离解为基态原子;若[X]>Kd,则*≈0,化合物几乎不离解,一般情况*介于这两种极限情况之间,即0<α<1。 对于给定[X]和火焰温度,Kd的值主要取决于化合物MV的离解能,一般情况下;当离解能小于3.5evMX,火焰中不稳定,易发生离解,而离解能大于5?ev时,在火焰中较稳定,难以离解。

  • 原子化过程中的化学反应

    试液在火焰原子化过程中,伴随着一系列反应,在这些反应中较为重要的是离解、电离、化合和还原等反应,它们不仅决定了火焰中试样的原子化效率,而且决定了火焰原子化过程中化学干扰的程度。 1﹑原子化过程中的化学反应 ⑴离解反应 火焰中存在的金属化合物,通常以双原子分子或三原子分子存在,多原子或有机金属化合物通常在火焰中不稳定的,在雾珠脱剂过程中即被分解成简单分子化合物,在火焰中,当火焰温度达到化合物的离解能时,大多数双原子或三原子分子也不稳定,它们反生离解,形成自由原子。MX←→M+X此时,火焰中自由原子浓度取决于该金属化合物在火焰中的离解度?。?=[M]/([M]+[MX])式中[M]表示火焰中已离解成金属原子的浓度;[MX]表示还未离解的分子浓度。 在稳定的火焰温度下,金属原子与MX分子间达到平衡,根据质量作用定律,可得:?=1/[1+[X]/Kd] 式中[X]是火焰中非金属原子的浓度,Kd是离解平衡常数。由此可见,Kd越大,[X]越小,则离解度*越大,火焰中存在的自由金属原子浓度就越高。若[X]< Kd则?≈1,即被测元素几乎全部离解为基态原子;若[X]>Kd,则*≈0,化合物几乎不离解,一般情况*介于这两种极限情况之间,即0<?<1。 对于给定[X]和火焰温度,Kd的值主要取决于化合物MV的离解能,一般情况下;当离解能小于3.5evMX,火焰中不稳定,易发生离解,而离解能大于5?ev时,在火焰中较稳定,难以离解。

  • 碘化物容量法化学反应过程

    有没有哪位老师解读一下这个化学反应过程?[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/04/202104250229220387_9047_3451261_3.png[/img]

  • 【讨论】原子化过程主要发生的化学反应

    [B]石墨炉升温过程:[/B]实际分析的试样,为复杂体系,从进样到形成自由原子,经历溶剂蒸发、基体挥发或热解破坏、留下被测元素的盐或其它的形态,再在高温下解离,还原实现原子化。[B]原子化过程主要发生的化学反应[/B]1.金属盐的分解反应硝酸盐受热分解,产生氧化物。若被测元素卤化物的蒸发热小于卤化物和碳化物的解离能,在发生其它反应前,先以卤化物的形式蒸发,导致被测元素挥发损失。2.氧化物和金属的热蒸发2.1氧化物蒸汽压高,蒸发热小鱼氧化物和碳化物的解离能,则以氧化物分子蒸发进入[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url],[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]温度不足以分解氧化物,产生分子吸收,导致被测元素挥发损失。2.2氧化物解离能低,先于氧化物蒸发而发生氧化物分解,由金属汽化形成自由原子。3.氧化物的热分解是被测元素化合物实现原子化的基本方式之一。石墨炉内的环境有利于MO,MOH的分解。4.金属氧化物还原易形成难解离氧化物的元素B、Ti、V、Mo等,还原反应是主要原子化反应。5.碳化物的生成碳化物生成是造成某些元素(B、Si、V、Nb、Ta、W等)原子化效率很低的重要原因。碳化物的形成引起分析信号峰变宽和拖尾。[B]个人查阅资料后的一点总结,欢迎大家就具体实例进行讨论。[/B]

  • 【原创大赛】没有脏的仪器,只有懒的自己--简述反应模块的清洁过程

    【原创大赛】没有脏的仪器,只有懒的自己--简述反应模块的清洁过程

    首先分享一张图片给大家,下图是一个用户2012年SK-2003A型原子荧光仪器中的多功能反应模块。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507161546_555827_2661131_3.jpg是我最喜欢的亮蓝色,不过是怎么做到这成色的,还真是需要点功夫的。所以,在大量测试样品后,要记得定期清洗多功能反应模块等各部件。仪器虽然冰冷一块,其实也挺不容易滴,打不还手,骂不还口。所以平时,我们除了有爱心地使用,清洁维护也很重要啊。要不然还怎么愉快地给我们干活了。所以今天和大家分享的就是如何洗刷刷我们的仪器部件,让仪器可以干净舒爽的干活。图解多功能反应模块的清洁过程:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507161548_555829_2661131_3.jpg首先将多功能反应模块从传输室连接口处取下。取下的时候可以边摇动边往下拔,千万不要用力过猛,否则容易造成接口处折断。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507161550_555831_2661131_3.jpg然后卸下废液管。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507161552_555832_2661131_3.jpg接着将反应模块专用接头及氩气管从多功能反应模块上拧下来。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507161553_555833_2661131_3.jpg这一步很重要,千万记得取下密封圈。如果将密封圈一同泡到酸里,就会涨起来,不能使用了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507161553_555834_2661131_3.jpg之后将多功能反应模块用10%的硝酸浸泡1-2小时。脏的话,就多泡一会。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507161553_555835_2661131_3.jpg最后取出多功能反应模块,先用自来水冲洗,再用去离子水冲洗后晾干。反应模块的清洁工作完成,就是这么简单。被洗刷刷后的模块再拿出来,两个字“完美”!平时多清洁多维护,让我们的仪器旧貌换新颜。

  • 【求助】格氏反应过程的化合物GC监测选用什么样的毛细管柱

    我们做的格氏反应是用环己酮和2,3-二氟-4甲氧基-1溴苯,在GC监测过程中峰比较杂,如图一:是脱水后的样品GC分析图二是加氢后的GC分析请各位高手帮我分析一下吧,似乎好象没有形成双键,4号峰加氢后变成了两个,我真的头大了,各位做过格氏反应的高手快帮帮我,我该如何完成这个反应呢?谢谢[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=28893]图谱[/url]

  • 控制3D打印过程中的聚合反应

    日前,美国著名的迈阿密大学的科学家们发现了一种可以控制3D打印对象制定部位的化学成分以及3D位置,这对3D打印来说,又增加了一个新的纬度。迈阿密大学科学家们设计的装置可以控制光聚合混合物的3D位置和单体成分随着3D打印技术的不断发展,人们对其的认识也越来越深,克服当前3D打印的局限性成为目前行业首先面临的最大困难。如果估计不错的话,它们应该能够打印不同的聚合物并使他们聚合在一起,独立控制它们的位置,能够兼容精细的有机物和生物活性材料。据了解,这支由Adam Braunschweig领导的迈阿密大学的研究团队设计出了这样的一个系统,该西通首次使用了基于溶液的模式反应(patterning reactions)。它结合了1平方厘米的平行尖端阵列、微流体和光化学聚合反应,使刷状聚合物在玻璃表面上生长。这个工艺只需要几个步骤,无需使用高能激光束就可以达到亚微米的分辨率。另外,组成该聚合反应的几个部分--单体、光引发剂和溶剂--会流入拥有一个尖端阵列的微流控室。每个阵列大约有1.5万个聚二甲基硅氧烷的角锥状物以80微米的间隔排列,会使光线照到它们身上,这种光会启动反应,在下面的表面上制作刷状聚合物的图案。如果要用不同的化合物成分组成相邻的图案,只需移动这些尖端即可。然后再将新的单体溶液引入这些微流控室,并重复这一过程。据Braunschweig称,尖端位置控制着打印对象细部的位置,光照射时间决定着聚合反应的程度,也就是对象高度,而单体标识决定着化学成分。该项目的负责人Braunschweig认为,这种4D打印技术的发展潜力巨大,在基因芯片、蛋白质阵列和刺激相应面方面都有很好的应用前景。研究团队的最终目标是重新具有结构复杂性和化学性能的生物接口,比如大面积的细胞表面:“未来还需要走的路很长,但那是我们工作的动力。”这篇研究论文被发表在《Polymer Chemistry》杂志上,其标题为《在一个大规模并行流入式光化学微反应器里进行的4D聚合物打印优化(Optimization of 4D polymer printing within a massively parallel flow-through photochemical microreactor)》。(汶颢芯片www.whchip.com)

  • 【网络研讨会】Webinar: InsightMR NMR在线监控化学反应过程的解决方案 8月23日和24日下午3点

    InsightMR: NMR在线监控化学反应过程的解决方案A Free Nuclear Magnetic Resonance Educational WebinarAugust 23-24, 2016→ 点击注册第一期 8月23日 - 北京时间下午3点→ 点击注册第二期 8月24日 - 北京时间下午3点Seminar OverviewNMR以其特有的定性和定量优势正成为一个日益重要的化学反应监测工具,工业和学术科研人员可以通过NMR谱图所提供的信息增加对反应机制的理解并提出优化反应过程的解决方案。InsightMR软件将Topspin、IconNMR和Dynamics Center三个强大且完善的软件程序整合到一个平台,兼顾其各自的功能并结合相应的硬件,可实现在线NMR化学反应过程分析。该产品特性如下: 自动采样控制、交互式处理和分析的单一界面,可完成实时动力学轮廓。支持对一系列采用不同核和隔行扫描的1D NMR谱图进行采样和实时分析。提供默认的动力学参数设置,能够容易地设置实验来观测在氘代溶剂和非氘代溶剂中的反应过程。运用平行采样和分析功能在同一时间对多个采样进行同步监控。基于实时数据处理和动力学轮廓计算,可以进行即时采样调整。与Bruker谱仪的无缝整合实现即时数据分析。→ What you will discoverWho should attend工业和学术科研领域参与合成有机化学和过程开发的管理者、科学家和技术人员包括: 过程化学家分析化学家合成有机化学家化学工程师化学和制药学科学生监管部门PresentersDr. Lu Shan (Biography), Application Specialist, Bruker BioSpinDr. Juan Lv (Biography) Application Specialist Bruker Biospin

  • 液相跟踪反应过程

    我们现在用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]跟踪反应,走一个样至少40多分钟,一天也走不了几个样。我们的分析员也是新手,也没有办法。听说,换个短柱子,比如10厘米或5厘米长的色谱柱就可以了。想请教下各位老师,有没有这样的短色谱柱?或者有办法通过调整参数缩短走样时间?

  • 来网络讲堂,听“康宁微通道反应器在精细化工领域过程优化运用”,赢100元手机充值卡

    http://img3.17img.cn/bbs/upfile/images/20100518/201005181701392921.gif康宁微通道反应器在精细化工领域过程优化运用讲座时间:2014年08月04日 10:00 主讲人:伍辛军现任美国康宁公司康宁反应器技术中心(中国)经理,在康宁公司领导过多个基于康宁反应器技术的连续流工艺应用开发工作http://img3.17img.cn/bbs/upfile/images/20100518/201005181701392921.gif【简介】 康宁的高通量微通道反应器是由特种玻璃或特种陶瓷材料制造,具有优秀的抗腐蚀性能,耐高温(230°C)高压(18公斤压力),适用于多种化学反应。其独特的多层结构整体设计,使得其总换热效率和流体混合的传质性能均比传统的搅拌釜反应器高出很多倍。在多种化学合成应用中具有显著的优势:提高反应收率和产品纯度,消除安全隐患,缩短反应生产周期,减少溶剂的使用和废物的产生。-------------------------------------------------------------------------------1、报名条件:只要您是仪器网注册用户均可报名参加。2、报名并参会用户有机会获得100元手机充值卡一张哦~3、报名截止时间:2014年08月04日 9:304、报名参会:http://simg.instrument.com.cn/meeting/images/20100414/baoming.jpg

  • 【讨论】化学反应的反应速率

    化学反应的反应速率是相关受质浓度随时间改变的的测量。 反应速率的分析有许多重要应用,像是化学工程学或化学平衡研究。 反应速率受到下列因素的影响:反应物浓度:如果增加通常将使反应加速。 活化能:定义为反应启始或自然发生所需的能量。 愈高的活化能表示反应愈难以启始,反应速率也因此愈慢。反应温度:温度提升将加速反应,因为愈高的温度表示有愈多的能量,使反应容易发生。 催化剂:催化剂是一种透过降低活化能提升反应速率的物质。而且催化剂在反应过程中不会破坏或改变,所以可以重复作用。 反应速率与参与反应的物质浓度有关。物质浓度则可透过质量作用定律定量。

  • 硝化反应温习

    硝化反应指有机化合物分子中引入硝基取代化合物的反应。工业上应用较多的是芳烃的硝化,以硝基取代芳环上的氢,可用以下通式表示:Ar—H+HNO3→Ar—NO2+H2O脂肪族化合物硝化时有氧化断键的副反应,工业上很少采用。  硝化方法 常用的硝化剂有各种浓度的硝酸、硝酸和硫酸的混合物等。根据被硝化物的性质和所用硝化剂的不同,硝化方法主要有:稀硝酸的硝化、浓硝酸的硝化、混酸(浓硫酸和浓硝酸)的硝化、有机溶剂中的硝酸硝化和非均相硝化等。其中混酸硝化主要用于苯、甲苯和氯苯的硝化。混酸硝化产物的需要量很大,因此是最重要的硝化反应过程。  硝化反应器 硝化反应在液相中进行,通常采用釜式反应器。根据硝化剂和介质的不同,可采用搪瓷釜、钢釜、铸铁釜或不锈钢釜。硝化过程大多采用间歇操作,产量大的硝化反应可采用连续操作,采用釜式连续硝化反应器或环形连续硝化反应器,实现多台串联完成硝化反应。环形连续硝化反应器的特点是传热面积大,搅拌良好,生产能力大,副反应产物少。  硝化反应过程中的安全 硝化反应要求保持适宜的温度,以避免浓硝酸的分解、氧化以及生成多硝基化合物等的副反应。多硝基化合物在受热、摩擦或撞击等条件下有可能出现爆炸的危险;有机物的氧化过程中有大量的氧化氮气体的释放,并使体系温度迅速升高,引起反应物从设备中喷出而发生爆炸事故。所以要仔细配制反应混合物并除去其中易氧化的组分,防止油类杂质进入反应设备,并要准确地对温度进行控制,实施连续混合以防止硝化反应过程中发生氧化作用。  硝化反应是放热反应,而且反应速度快,控制不好会引起爆炸。为了保持一定的硝化温度,通常要求硝化反应器具有良好的传热装置,一般除利用夹套冷却外,还在釜内安装冷却蛇管,装配温度自动控制系统。反应过程要连续搅拌,保证物料充分混合,并备有惰性气体搅拌和人工搅拌的辅助设备。搅拌机应有自动启动的备用电源,以防止机械搅拌在突然断电时停止转动而引起事故。搅拌轴要用硫酸作润滑剂,温度套管用硫酸作导热剂,不可使用普通机油或甘油,防止机油或甘油被硝化而形成爆炸性物质。  硝化设备要密封严密,防止硝化物料溅到蒸汽管道等高温表面上而引起燃烧或爆炸。如管道堵塞,可用蒸汽加热疏通,不能用金属棒敲打或明火加热。硝化厂房外安全地点,应经专门处理后堆放,不可随便挪用,以防止发生意外事故。  工业应用 由硝化反应生产的硝基烷烃为优质的溶剂,对纤维素化合物、聚氯乙烯、聚酰胺、环氧树脂等均有良好的溶解能力,并可作为溶剂添加剂和燃料添加剂。它们也是有机合成的原料,如用于合成羟胺、三羟甲基硝基甲烷、炸药、医药、农药和表面活性剂等。各种芳香族硝基化合物可用于染料、纺织等行业。

  • 反应器选型注意事项

    对于特定的反应过程,反应器的选型需综合考虑技术、经济及安全等诸方面的因素。   反应过程的基本特征决定了适宜的反应器形式。例如气固相反应过程大致是用固定床反应器、流化床反应器或移动床反应器。但是适宜的选型则需考虑反应的热效应、对反应转化率和选择率的要求、催化剂物理化学性态和失活等多种因素,甚至需要对不同的反应器分别作出概念设计,进行技术的和经济的分析以后才能确定。 除反应器的形式以外,反应器的操作方式和加料方式也需考虑。例如,对于有串联或平行副反应的过程,分段进料可能优于一次进料。温度序列也是反应器选型的一个重要因素。例如,对于放热的可逆反应,应采用先高后低的温度序列,多级、级间换热式反应器可使反应器的温度序列趋于合理。反应器在过程工业生产中占有重要地位。就全流程的建设投资和操作费用而言,反应器所占的比例未必很大。但其性能和操作的优劣却影响着前后处理及产品的产量和质量,对原料消耗、能量消耗和产品成本也产生重要影响。因此,反应器的研究和开发工作对于发展各种过程工业有重要的意义。

  • 【讨论】什么叫光化学反应?

    【讨论】什么叫光化学反应?

    光化学过程是地球上最普遍、量重要的过程之一,绿色植物的光合作用,动物的视觉,涂料与高分子材料的光致变性,以及照相、光刻、有机化学反应的光催化等,无不与光化学过程有关。近年来得到广泛重视的同位素与相似元素的光致分离、光控功能体系的合成与应用等,更体现了光化学是一个极活跃的领域。但从理论与实验技术方面来看,在化学各领域中,光化学还很不成熟。   光化学反应与一般热化学反应相比有许多不同之处,主要表现在:加热使分子活化时,体系中分子能量的分布服从玻耳兹曼分布;而分子受到光激活时,原则上可以做到选择性激发,体系中分子能量的分布属于非平衡分布。所以光化学反应的途径与产物往往和基态热化学反应不同,只要光的波长适当,能为物质所吸收,即使在很低的温度下,光化学反应仍然可以进行。   光化学的初级过程是分子吸收光子使电子激发,分子由基态提升到激发态。分子中的电子状态、振动与转动状态都是量子化的,即相邻状态间的能量变化是不连续的。因此分子激发时的初始状态与终止状态不同时,所要求的光子能量也是不同的,而且要求二者的能量值尽可能匹配。   由于分子在一般条件下处于能量较低的稳定状态,称作基态。受到光照射后,如果分子能够吸收电磁辐射,就可以提升到能量较高的状态,称作激发态。如果分子可以吸收不同波长的电磁辐射,就可以达到不同的激发态。按其能量的高低,从基态往上依次称做第一激发态、第二激发态等等;而把高于第一激发态的所有激发态统称为高激发态。   激发态分子的寿命一般较短,而且激发态越高,其寿命越短,以致于来不及发生化学反应,所以光化学主要与低激发态有关。激发时分子所吸收的电磁辐射能有两条主要的耗散途径:一是和光化学反应的热效应合并;二是通过光物理过程转变成其他形式的能量。  光物理过程可分为辐射弛豫过程和非辐射弛豫过程。辐射弛豫过程是指将全部或部分多余的能量以辐射能的形式耗散掉,分子回到基态的过程,如发射荧光或磷光;非辐射弛豫过程是指多余的能量全部以热的形式耗散掉,分子回到基态的过程。   决定一个光化学反应的真正途径往往需要建立若干个对应于不同机理的假想模型,找出各模型体系与浓度、光强及其他有关参量间的动力学方程,然后考察何者与实验结果的相符合程度最高,以决定哪一个是最可能的反应途径。   光化学研究反应机理的常用实验方法,除示踪原子标记法外,在光化学中最早采用的猝灭法仍是非常有效的一种方法。这种方法是通过被激发分子所发荧光,被其他分子猝灭的动力学测定来研究光化学反应机理的。它可以用来测定分子处于电子激发态时的酸性、分子双聚化的反应速率和能量的长程传递速率。   由于吸收给定波长的光子往往是分子中某个基团的性质,所以光化学提供了使分子中某特定位置发生反应的最佳手段,对于那些热化学反应缺乏选择性或反应物可能被破坏的体系更为可贵。光化学反应的另一特点是用光子为试剂,一旦被反应物吸收后,不会在体系中留下其他新的杂质,因而可以看成是“最纯”的试剂。如果将反应物固定在固体格子中,光化学合成可以在预期的构象(或构型)下发生,这往往是热化学反应难以做到的。   地球与行星的大气现象,如大气构成、极光、辐射屏蔽和气候等,均和大气的化学组成与对它的辐照情况有关。地球的大气在地表上主要由氮气与氧气组成。但高空处大气的原子与分子组成却很不相同,主要和吸收太阳辐射后的光化学反应有关。   大气污染过程包含着极其丰富而复杂的化学过程,目前用来描述这些过程的综合模型包含着许多光化学过程。如棕色二氧化氮在日照下激发成的高能态分子,是氧与碳氢化物链反应的引发剂。又如氟碳化物在高空大气中的光解与臭氧屏蔽层变化的关系等,都是以光化学为基础的。

  • 碰撞池与反应池

    碰撞/反应池基本上有桶状的池体构成,两端留有空以方便粒子进出。池体内维持比周围真空腔内的压力稍高的增压状态。池内装有多级杆,也有池内装有离子透镜。池体一般位于离子透镜和主分析器之间。池中常用的气体有强反应气,如CH4,NH3,弱反应气H2,碰撞气he,xe,混合气体如H2/He或NH3/he(以he为主)。碰撞/反应池常常用反应池或碰撞池命名,用来强调和区分池体内进行化学反应过程特征。另一种对两种池体结构的主要不同处的论述是他们对排斥不希望的副反应产物离子的手段不同,一个利用质量歧视效应,另一个利用能量歧视效应。反应池内一般使用四级杆,此使用可变的带通,强调有一定的化学反应专一性。池内增压较高,离子动能较弱。使用强反应气NH3CH4或弱反应气H2O2。碰撞池池体内一般使用高级多级杆(六级杆或八级杆),强调对正离子的高功率引导功能,强调池体的动能歧视功能,一般增压较小。常使用的气体为碰撞气体He,及弱反应气体和混合气体。当前强反应气体混合气体被用于碰撞池后,使严格按池体内的化学反应过程来定义的池体命名方式模糊起来。

  • DSC反应热

    各位大佬,请问测试两个物质的反应热,使用DSC,谱图中的峰的面积的焓值即为反应热吗?过程中物质状态变化产生的焓值应如何归属?或者哪位大佬可通俗指点下DSC测试反应热和物质其他变化(比如熔化等)的关系,不胜感激

  • 【转帖】可逆反应与自发反应

    每个化学反应理论上均是可逆反应。 正反应中定义物质从反应物转换成产物。 逆反应刖相反,产物转换成反应物。化学平衡指正反应速率和逆反应速率达到相等的状态,因此反应物和产物均会存在。 然而,平衡态的反应方向可透过改变反应状态改变,譬如温度或压力。勒沙特烈原理在此用来预测是产物或反应物形成。虽然所有的反应在一些范围内均是可逆的,部份反应仍可归类为不可逆反应。“不可逆反应”指得是“完全反应”。意思是几乎所有的反应物均形成产物,甚至在极端状况下均难以逆转反应。另一种反应机制称为自发反应,是一种热力学倾向,表示此反应引起总体熵的净增加。自发反应(相对于非自发反应)不须外在协助(如能量供给)就会产生。在化学平衡的系统中,反应过程中自发反应的方向可预期形成较多的物质。有机化学中类别较多,有自由基反应,离子型反应;亲电反应,亲核反应;硝化反应,卤化反应,磺化反应,氨化反应,酰化反应,氰化反应,加成反应,消去反应,取代反应,加聚反应,缩聚反应等。酸、碱

  • 红烧肉中的著名化学反应——美拉德反应

    蒋华良教授的科普文章《红烧肉中的著名化学反应》,受到了广大读者的喜爱,网络上很多人学习。许多人对不用酱油烧红烧肉很感兴趣,因此,蒋教授修改了文章,增添了有关焦糖(糖饴)制作相关化学反应,也介绍了他从小学的独门糖饴制作方法。红烧肉中的著名化学反应--美拉德反应(更新版)蒋华良(中国科学院上海药物研究所)前一段时间,央视8台播出广告--我们恨化学,引起了广泛关注和热议。这件事引起了我的深刻反思:作为一名化学研究工作者,没有尽力去正面宣传化学,向老百姓科普化学。从今天起,我将抽空写些关于化学的科普小品文,让更多的人了解化学,公正地看待化学。我们每天的衣食住行离不开化学。例如,我们每天要吃油盐酱醋糖,这些常用佐料的制造,均离不开化学。有人会认为糖是从甘蔗和甜菜等植物中榨取的,以为用不上化学。其实,白糖的制造过程用到的过滤、蒸发、结晶等技术均是常用的化学技术,食盐的制造同样要用到这些技术,酱油和醋的生产主要靠发酵,其中发生了很多生物化学反应,也要用到过滤和精制等传统化学技术。有一门化学分支,叫食品化学,与我们的饮食关系极大。食品化学是系统研究食品的化学组成、结构、性质以及食品加工和贮藏过程中发生的化学变化的科学。食品在加工工程中会发生很多化学反应,有些化学反应非常有趣。红烧肉是我国老百姓喜爱的家常菜,几乎没有人不喜欢吃红烧肉的。做红烧肉时通常要加白糖和料酒(黄酒),一般认为氨基酸与乙醇发生酯化反应,生成氨基酸乙酯,这一反应显示了料酒去腥的作用,红烧肉的香味主要也是氨基酸乙酯的功劳。其实,红烧肉的香味主要是白糖的功劳。今天介绍做红烧肉的过程中发生的一个化学反应,这一化学反应是红烧肉色泽、香味和好味道的主要因素。1912年法国化学家L.C.Maillard发现氨基酸或蛋白质与葡萄糖混合加热时形成褐色的物质。后来人们发现氨基酸或蛋白质能与很多糖反应,这类反应不仅影响食品的颜色,而且对食品的香味也有重要作用,人们将此反应称为美拉徳(Maillard)反应或非酶褐变(nonenzymaticbrowning)反应。只要温度不高,如做红烧肉,这种反应产生的褐色物质无毒,且香气扑鼻,色泽诱人,是红烧肉、红烧鱼等成为美食的功臣。不同的氨基酸与不同的糖反应,能产生不同的香味。例如,亮氨酸与葡萄糖在高温下反应,能够产生令人愉悦的面包香。红烧肉的香味比较复杂,还不知什么氨基酸与糖反应的,可能是多种氨基酸与多种糖反应的产物。美拉德反应还促进了香料化学的发展,该反应在香精领域中的应用打破了传统的香精调配和生产工艺的范畴,产生了一种全新的香料生产技术,尤其在调味品行业应用广泛。该反应所形成的香精能产生天然肉类香味的逼真效果。美拉德反应的机制还不十分清楚,1953年Hodge对美拉德反应的机理提出了系统的解释,可分为三个阶段:初期、中期和末期。初期是氨基酸的氨基与糖的羰基发生亲核加成反应生成席夫碱,席夫碱环化形成氮代糖基胺,经阿姆德瑞分子重排反应,生成烯醇式和酮式糖胺。中期是烯醇式和酮式糖胺在酸性条件下经1,2-烯醇化反应,生成羰基呋喃醛,在碱性条件下经2,3-烯醇化反应,产生还原酮类和脱氢还原酮类化合物。这些多羰基不饱和化合物通过斯特勒克(Strecker)降解反应,生产醛类、吡嗪类化合物和一些容易挥发的化合物,这些化合物能产生特殊的香味。最后阶段的机制非常复杂,多羰基不饱和化合物进行缩合、聚合反应,产生褐黑色的类黑精物质。类黑精物质是红烧肉色泽的物质基础,控制糖的量和温度,缩合、聚合反应的程度不同,产生不同的类黑精物质,红烧肉的色泽也不同。有人烧红烧肉时喜欢加冰糖(砂糖重结晶产物),烧出的红烧肉色泽光亮,道理说不清楚,这有可能与药物的不同晶型产生不同的药效有点类似。建议平时烧红肉不要用市场上的肉香香精,而是用我们老祖宗积累的经验做红烧肉,加糖、黄酒、桂皮、生姜、八角等天然调味佐料。这些佐料中的化学物质与肉中成份产生复杂的化学反应,除酯化反应、美拉德反应、糖焦化反应(见下),其他反应目前不清楚,可能有全新的化学反应,值得研究。美拉德反应是食品化学研究的重要领域,每年有很多论文发表,目前还应用于疾病预防,例如有人研究出有利于糖尿病和慢性肾病患者食用的烤牛排的烹饪条件。我国科学家还用色谱和质谱技术研究北京烤鸭香味的指纹图谱,指纹图谱中的化合物多数是美拉德反应的产物。今后,如果把我国的高级厨师、民间烧菜高手做的红烧肉进行化学分析,做成指纹图谱数据库,并与他们烧制的配方和工艺过程相关联,进行大数据分析,产生出系列红烧肉烹饪工艺,家家户户都可以烧出适合自己口味的红烧肉。借此机会,我介绍一种不用酱油上色而是用糖饴(焦糖)上色红烧肉做法。油中热后,加入白糖,小火加热,搅拌,糖融化微焦并冒小泡时,加入处理好的五花肉翻炒2分钟左右,加入黄酒和上述佐料,倒入砂锅,再加黄酒(量至将肉刚好浸泡),小火烧15分钟,加盐,再烧10~15分钟左右。糖饴或焦糖的制作是一个更复杂的化学反应过程,主要涉及两类反应,一种是上述介绍的美拉德反应,另一类是糖加热的焦糖化反应,即在相当高的高温下(大约200℃)使碳水化合物产生醛类,然后缩合成有色成份。糖饴上色红烧肉的第一步,即糖在植物油中高温加热融化的过程是糖焦化反应,加入肉和其他佐料开始烧红烧肉时主要是美拉德反应,最后大火收汁时,焦化反应和美拉德反应同时发生。实际上,我们平时吃的酱油、醋、啤酒、可口可乐等佐料和饮料的颜色全靠焦糖着色。如果学会了用纯糖着色法烧红烧肉,就不用酱油了。要制作好的焦糖十分困难,因此,焦糖在也可称为高科技产品,每个公司的生产工艺均严格保密。可口可乐最关键的成份是一种耐酸焦糖,这是可口可乐之所以能风行全世界、在国际市场独占鳌头的主要原因,至今没人能破解这种耐酸焦糖的制作工艺。在这里,我也介绍一种制作焦糖的方法,用这种方法制作的焦糖特别适合于做红烧肉。我13岁时,曾跟一位老家的糕饼师傅学做炒米糖(米花糖),关于米花糖的做法我曾专门写过文章,这里不作介绍。做炒米糖的关键一步是熬糖,即制作糖饴。将大块的麦芽糖敲成细块,放入铁锅中融化。为防止糖熬焦,要加少量的水和猪油,与麦芽糖一起熬,火先大后小。因麦芽糖的甜度有限,熬糖时加一些白糖一起熬。掌握火候和熬到什么程度是关键,熬糖不到火候,粘度不够,炒米粘不起来,熬过头了,糖熬焦,炒米糖吃口就不好。这里有一个判断的标准,拿起搅拌的锅铲,如果糖汁一片一片往下落,就好了。这时,加入炒米搅拌,铲出后放在大一点的刀砧板上,压成方块。等糖块凉后,先切成条,再把条切成片,炒米糖就做好了。还有很多糖饴粘在铁锅上,千万不要洗掉,而是加入少量的水,继续加热熬,熬到略为粘稠时,倒在容器中备用。这是上等糖饴,下次做红烧肉时,不用上面介绍方面现做焦糖上色,而是直接加适量的这种糖饴,然后加其他需要的佐料,烧出的红烧肉味道一流。这种做糖饴的方法也发生了糖焦化反应和美拉德反应,熬麦芽糖时,肯定发生糖焦化反应,加入的猪油中含有少量的蛋白质或多肽,与麦芽糖发生美拉德反应。有很多高手烧的红烧肉味道很好,除其他佐料外,关键是他们加糖适量、火候处理得当,产生的美拉德反应和糖焦化反应的产物就好,无意中成了美拉德反应和糖焦化反应的高手。当然,做红烧鱼、红烧鸡、焙烤饼干面包、烤红薯、甚至炮制中药,只要是氨基酸和糖加热的过程,都会发生美拉德反应,也会发生糖焦化反应。美拉德反应和糖焦化反应也就成为食品化学和香料化学中的著名反应。本文介绍这些反应,希望今后大家烧红烧肉、红烧鱼时能有的放矢地利用这些反应。(2015年11月29日于杭州火车站,11月30日修改于上海药物研究所)

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  • 微型反应器的特点

    (1)由于反应器中微通道宽度和深度比较小,一般为几十到几百微米,使反应物间的扩散距离大大缩短,传质速度快,反应物在流动的过程中短时间内即可充分混合(2)微通道的比表面积一般为5000—50000m2m-3,而在常规反应容器内,比表面积约为100m2m-3,少数为1000m2m-3。微通道的比表面积大,具有很大的热交换效率,即使是激烈的放热反应,瞬间释放出大量反应热也能及时移出,维持反应温度在安全范围内。由于反应物总量少,传热快,特别适用于研究异常激烈的合成反应而避免爆炸的危险。(3)在微通道反应器中进行合成反应时,需要反应物用量甚微,不但能减少昂贵、有毒、有害反应物的用量,反应过程中产生的环境污染物也极少,实验室基本无污染,是一种环境友好、合成研究新物质的技术平台。(4)在微通道反应器中得到产物的量与近代分析仪器,如GC、GC2MS、HPLC及NMR的进样量相匹配,使近代分析仪器可用于直接在线监测反应进行的程度,大大提高了研究合成路线的速度。(5)可以将各种催化剂固定在芯片微通道中得到高比表面积的微催化床,提高催化效率。(6)在微通道反应器中进行合成反应时,反应物配比、温度、压力、反应时间和流速等反应条件容易控制。反应物在流动过程中发生反应,浓度不断降低,生成物浓度不断提高,副反应较少。(7)在微通道反应器中采用连续流动的方式进行反应,对于反应速度很快的化学反应,可以通过调节反应物流速和微通道的长度,精确控制它们在微通道反应器中的反应时间。(8)随着微加工技术的发展,由微传感器、微热交换器、微混合器、微分离器、微反应单元、微流动装置等组成的集成系统,在合成反应研究中受到越来越多的关注。(9)微流控芯片高通量、大规模、平行性等特点使多个或大量微反应器的集成化与平行操作成为可能,从而提高了合成新物质、筛选新药物的效率,大幅度地降低了研究成本。文章来源:http://www.micromeritics.com.cn/news_view.aspx?id=819

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    做荧光反应时,使用的瓶子是否不应该接触洗洁精?一般物质反应荧光性物质后可以保存多久?在荧光反应过程中需要有哪些注意事项?

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