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甲酸制氢气的研究论文

发布时间:2024-07-07 21:26:05

甲酸制氢气的研究论文

不久前,德国莱布尼茨催化研究所的科学家马赛厄斯·贝勒发明了一种在低温下将甲酸(甲酸是一种常见的防腐剂和抗菌剂)转化为氢气的方法,从而甲酸有望成为燃料电池的安全、便捷的氢来源。贝勒及其同事将甲酸与胺混合,在一种金属钌催化剂的作用下,在26℃~40℃的温度下,就可以将甲酸分解为氢气和二氧化碳。由于甲酸是一种液体,因此和气体相比更容易处理。虽然甲酸具有腐蚀性,但与胺混合之后,混合物变得很温和。甲酸燃料电池的缺点是,它的效率不高。1千克甲酸产生的氢气只能提供千瓦时的电力,而1千克甲醇能提供千瓦时的电力。这意味着要产生相同的电力,甲酸的消耗量是甲醇的3倍。但是,由于省去了蒸汽重组这个高耗能过程,加上催化剂的效率不断提高,甲酸燃料电池具有一定的竞争力。

这么一点悬赏分,留着自己写去吧!!我到是有个好题目,但我不想写。。。作业要诚实,你要写……我倒是可以指导一下

1. 氢气安全常识 氢气安全常识 1.氢气使用安全注意事项有哪些 氢气使用安全注意事项有:(1)氢气的生产、使用以及贮运应符合《危险化学品安全 管理条例》和《特种设备安全监察条例》的相关规定。 (1)氢气为无色、无味、易燃易爆气体。氢气中含氯气、氧气、一氧化碳以及空气等混合物有爆炸危险。 由于氢气着火点 低,爆炸能高,因此在生产、使用和贮运时要严加注意。 以下为 这些混合物的爆炸限:1)氢气和氯气1 : 1 (体积分数)混合时,在光照下即可 爆炸。2)氢气和氧气混合物的爆炸限为氧气中含氢气的体积分数 为 4% ~95%03)氢气和一氧化碳混合物的爆炸限为一氧化碳中含氢气的 体积分数为13。5% ~49%。 4)氢气和空气混合物的爆炸限为空气中含氢气的体积分数 为 45% ~75%。(2)氢气在室内积聚,当含量达到爆炸限时有发生爆炸的 危险。 在氢气氛中,人有被窒息的危险。因此在氢气有可能泄漏 或氢气含量有可能增加的地方应设置通风装置,必要时应设置氢 气报警仪,对氢气含量进行监测。 (3)检修或处理氢气管道、设备、气瓶等之前,必须先用 氮气将氢气含量置换到(或用其他方法)符合动火规定后才能 开始工作。(4)氢气从气瓶嘴泄漏或快速排放时有着火的危险,因此 瓶装氢气出厂时,应保证瓶嘴和瓶阀无泄漏并旋紧瓶帽;在使用 瓶装氢气时,应缓慢开启瓶阀。 2.使用氢气时要注意哪些事项 由于氢气具有危险性,使用时要注意下列事项。 (1) 氢气储罐的位置应符合《氢氧站设计规范》、《氢气站设计规范》和《建筑设计防火规范》的有关规定,氢气管道上要安装阻火器。 (2) 室内必须通风良好,保证空气中氢气最高含量不超过1%(体积)。 建筑物顶部或外墙的上部设气窗或排气孔。排气孔应朝向安全地带,室内换气次数每小时不得少于3次,局部通风每小时换气次数不得少于7次。 (3) 在点燃氢气之前,一定要先检验氢气的纯度,因为不纯的氢气点燃时可能发生爆炸。实验测定,氢气中混人空气,在体积百分比为H2:空气=(75。 0:25。0)~(4。 1:95。 8)的范围内,点燃时都会发生爆炸。 氢气和氧化性气体气气等在光照的条件下会爆炸。—旦接触就爆炸。 在做氢气还原氧化物试验的时候,要先排除装置中的空气,防止爆炸。 (4) 由于氢气比空气轻,漏气会直接上升,如果滞留屋顶不易排出,遇火星就会引起爆炸。 因此,有氢气设备和管道存在的屋顶要有排风口,排风口应在最高处,不能有窝气现象。 (5) 氢气设备和管道严禁碰撞、敲击,氢气瓶不应靠近热源,夏季应防止日晒。 (6) 氢气设备和管道使用前后要按规定进行置换,使用中要严禁超压或抽空。 3.初三化学氢气的知识归纳要点 氢气(Hydrogen)是世界上已知的最轻的气体。 它的密度非常小,只有空气的1/14,即在标准大气压,0℃下,氢气的密度为。所以氢气可作为飞艇的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。 灌好的氢气球,往往过一夜,第二天就飞不起来了。这是因为氢气能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔,溜之大吉。 不仅如此,在高温、高压下,氢气甚至可以穿过很厚的钢板。氢气主要用作还原剂。 1.可燃性 温热氢气 纯氢的引燃温度为400℃。 氢气在空气里的燃烧,实际上是与空气里的氧气发生反应,生成水。 2H2+O2=点燃=2H2O 这一反应过程中有大量热放出,火焰呈淡蓝色(实验室里用玻璃管看不出蓝色,看到的是黄色是由于玻璃中存在Na+的结果)。燃烧时放出热量是相同条件下汽油的三倍。 因此可用作高能燃料,在火箭上使用。我国长征3号火箭就用液氢燃料。 不纯的H2点燃时会发生爆炸。但有一个极限,当空气中所含氢气的体积占混合体积的时,点燃都会产生爆炸,这个体积分数范围叫爆炸极限。 用试管收集一试管氢气,将管口靠近酒精灯,如果听到轻微的“噗”声,表明氢气是纯净的。如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯。 这时需要重新收集和检验。 如用排气法收集,则要用拇指堵住试管口一会儿,使试管内可能尚未熄灭的火焰熄灭,然后才能再收集氢气(或另取一试管收集)。 收集好后,用大拇指 堵住试管口移近火焰再移开,看是否有“噗”声,直到试验表明氢气纯净为止。 氢气在空气中燃烧会发出淡蓝色的火焰,其装置就是直接在玻璃尖管中点燃,那么我们真的能看到淡蓝色的火焰吗? 在玻璃里,含钠离子,而钠离子的焰色却是黄色的,所以,用上述方法只能看到黄色的火焰,却不能看到淡蓝色的火焰。 如果要实现淡蓝色的火焰,可采取以下方法: 方法一:用石英导管(天价,不适于普通中学的实验室) 方法二:用铜管(具有欺成分,因为铜元素的焰色为绿色,而且铜能导热,对用橡皮管连接铜管,点燃时会影响气密性) 方法三:由于黄色火焰是玻璃中的钠离子造成的,那么我们可以用类似于用焰色反应检验钾元素一样透过钴玻璃看火焰就可以排除钠的干扰了。 2.还原性 氢气与氧化铜反应,实质是氢气还原氧化铜中的铜元素,使氧化铜变为红色的金属铜。 CuO+H2=加热=Cu+H2O CO+3H2=高温催化=CH4+H2O 在这个反应中,氧化铜失去氧变成铜,氧化铜被还原了,即氧化铜发生了还原反应。还原剂具有还原性。 根据氢气所具有的燃烧性质,它可以作为燃料,可以应用与航天、焊接、军事等方面;根据它的还原性,还可以用于冶炼某些金属材料等方面。 此外,氢气与有机物的加成反应也体现了氢气的还原性,如 CH2=CH2+H2→CH3CH3 1.还原装置 ①试管口应略向下倾斜 ②通入氢气的导管应伸入试管底部 ③试管口不能用橡皮塞塞紧 ④用酒精灯外焰加热 2.实验操作 ①实验前应先通一会儿纯净的氢气,然后开始加热,防止爆炸 ②实验结束后,先撤走酒精灯,继续通氢气,直至试管冷却为止。 编辑本段氢气的生产方法一 原始氢气生产方法 原始氢气是宇宙大爆炸由原始粒子形成的氢气,大部分分布在宇宙空间内和大的星球中,是恒星的核燃料,是组成宇宙中各种元素及物质的初始物质。地球上没有原始氢气因为地球的引力束缚不了它。 只有它的化合物。 二 人造氢气生产方法 可分为以下几种 启普发生器制氢气 ⒈ 工业氢气生产方法: ⑴由煤和水生产氢气(生产设备煤气发生设备,变压吸附设备) ⑵有裂化石油气生产(生产设备裂化设备,变压吸附设备,脱碳设备) ⑶电解水生产(生产设备电解槽设备) ⑷工业废气。 ⒉民用氢气生产方法: ⑴氨分解(生产设备汽化炉,分解炉,变压吸附设备) ⑵由活泼金属与酸(生产设备不锈钢或玻璃容器设备) (3)强碱与铝或硅(生产设备充氢气球机设备)一般生产氢气球都用此方法。 (4)甲醇裂解(生产设备导热油炉,甲醇汽化裂解设备,变压吸附装置)一般用氢气量较大化工厂均用此方法。 ⒊试验室氢气生产方法: 硫酸与锌粒(生产设备启普发生器) 4.其他 (1)由重水电解。 (2)由液氢低温精镏。 编辑本段氢气的制取方法 实验室制取氢气一、实验室制法 1.用锌与稀硫酸反应 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 注意:这里不用盐酸是因为盐酸反应会挥发出氯化氢气体,制得的气体含有氯化氢杂质。 2.用铝和氢氧化钠反应制取 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 二、工业制法 一、电解水制氢 多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。 阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产以上纯度的氢气。 这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。 利用电解饱和食盐水产生氢气 。 4.给我提供一些关于氢气的最新知识技术 德发明甲酸制造氢气简易方法 本报讯(记者李学华)德国莱布尼茨催化研究所的科学家马赛厄斯•贝勒最近发明了一种在低温下将甲酸转化成氢气的方法,从而使甲酸这种常见的防腐剂和抗菌剂有望成为燃料电池的安全、便捷的氢来源。有关结果发表在最新出版的德国《应用化学》杂志上。 燃料电池不能普及的一个重要原因是难以制造、储存和运输足够量的氢气。使用含有氢的原料,在需要时将其分解产生氢气,这种方法要比与直接运送氢气更为实用。目前,甲烷和甲醇是燃料电池最常用的两种氢来源,通常它们要经过蒸气重组这道工序而分解产生氢气,这个过程需要200℃以上的高温和专门的重整转化装置。如果能在较低的温度下完成上述转换,就不需要消耗大量的能源,也不需要转化装置,从而能为小型燃料电池(如为便携电子器件)提供更合适的氢气源。 贝勒及其同事将甲酸与胺混合,在一种金属钌催化剂的作用下,在26℃—40℃就可以将甲酸分解成氢气和二氧化碳。由于甲酸是一种液体,因此(同气体相比)更加容易处理。贝勒说,虽然甲酸具有腐蚀性,但它与胺的混合物则是温和的。 甲酸可以直接用于燃料电池,因为省去了转化成氢气这一步骤,使用起来更简便。加拿大的Tekin公司正在与德国化工巨头巴斯夫公司———全球最大的甲酸生产商———合作,推动直接使用甲酸的燃料电池商业化。Tekin宣称,同使用甲醇的燃料电池相比,甲酸燃料电池体积更小,而且构造要简单。 但甲酸燃料电池有一大缺点:燃料电池的效率不高。1公斤甲酸产生的氢气只能提供千瓦时的电力,而1公斤甲醇能提供千瓦时的电力。这意味着要产生相同的电力,甲酸的消耗量是甲醇的3倍,这会使得甲酸燃料电池的成本上升。不过,贝勒认为,由于省去了蒸气重组这个高耗能过程,加上催化剂的效率不断提高,总体来看,研究人员可以控制甲酸燃料电池的成本,使其更具竞争力。 5.制氢站的安全要求一般有哪些 ( 1)制氢室( 供氢站)应采用防爆型电气装置,并采用木制门窗,门应向外开。 电线应穿密封金属套管,并经气密试验检查合格。仪表等低压设备应有可靠绝缘,电话电铃应安装在室外。 (2) 制氢站附近严禁烟火,严禁放置易燃易爆物品,并设有 “严禁烟火”的标志牌。制氢站储氢罐周围( 距10m处)应设有围墙。 (3) 制氢站屋顶应做成平面结构,防止出现积聚氢气的死角。 (4) 制氢站应通风良好,保证空气中氢气最高含量不超过 1%,建筑物顶部或外墙的上部设气窗或排气孔,排气孔应面向安全地带。

1. 优越。2. 甲酸在水中可溶,易于储存和运输,并且其电解产氢的效率高、电压低、反应速度快,能有效减少能量损失,同时产生的副产物少,对环境污染小。3. 相比之下,传统的电解水制氢方法需要高电压、高能量消耗,且产生的氧气对环境有污染,效率较低,不利于环保和可持续发展。因此,甲酸制氢电解水更具有应用前景和研究价值。

甲醇水蒸气制氢趋势研究论文

乙醇和甲醇制氢都是通过催化剂促进水蒸气重整反应(Steam Reforming)来实现的。这种方法将醇类燃料与水蒸气在高温和高压的条件下反应,产生氢气和二氧化碳。然而,乙醇和甲醇制氢之间仍存在着一些区别和影响:1. 乙醇的分子结构比甲醇复杂,因此需要更复杂的催化剂才能有效地催化水蒸气重整反应。这可能增加了乙醇制氢的成本和技术难度。2. 乙醇的产生会导致大量的CO2排放,这对环境产生负面影响。相比之下,甲醇的CO2排放要低得多,因为其分子中含有更少的碳原子。3. 乙醇的燃烧温度较高,需要更高的温度才能完成水蒸气重整反应,而甲醇则可以在相对较低的温度下完成反应。这意味着乙醇制氢所需的能量更多。4. 乙醇的生产成本通常比甲醇高,这可能会使乙醇制氢的成本更高。综上所述,尽管乙醇和甲醇制氢使用了相似的水蒸气重整反应,但两者之间存在着一些差异和影响。甲醇制氢通常更便宜、更易于实现且对环境的影响较小,而乙醇制氢则需要更复杂的催化剂、更高的温度和更大的能量投入,并且会产生更多的CO2排放。

甲醇裂解制氢:氢气在工业上有着广泛的用途。近年来,由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展,对纯氢需求量急速增加。 氢气在工业上有着广泛的用途。近年来,由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展,对纯氢需求量急速增加。对没有方便氢源的地区,如果采用传统的以石油类、天然气或煤为原料造气来分离制氢需庞大投资,“相当于半个合成氨”,只适用于大规模用户。对中小用户电解水可方便制得氢气,但能耗很大,每立方米氢气耗电达~6度,且氢纯度不理想,杂质多,同时规模也受到限制,因此近年来许多原用电解水制氢的厂家纷纷进行技术改造,改用甲醇蒸汽转化制氢新的工艺路线。西南化工研究设计院研究开发的甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术为中小用户提供了一条经济实用的新工艺路线。第一套600Nm3/h制氢装置于1993年7月在广州金珠江化学有限公司首先投产开车,在得到纯度氢气同时还得到食品级二氧化碳,该技术属国内首创,取得良好的经济效益。此项目于93年获得化工部优秀设计二等奖、94年获广东省科技进步二等奖。 本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料,在220~280℃下,专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气,其原理如下:主反应: CH3OH=CO+2H2 + KJ/molCO+H2O=CO2+H2 KJ/mol总反应: CH3OH+H2O=CO2+3H2 + KJ/mol副反应: 2CH3OH=CH3OCH3+H2O KJ/molCO+3H2=CH4+H2O -+上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为H2 73~74%CO2 23~ ~ 300ppmH2O 饱和该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。目前国内应用此技术的企业已近百家,通过几年来的运转证明,本工艺技术成熟、操作方便,运转稳定、无污染。

减少化工生产中的能耗和降低成本,以替代被称为“电老虎”的“电解水制氢”的工艺,利用先进的甲醇蒸气重整──变压吸附技术制取纯氢和富含CO2的混合气体, 经过进一步的后处理, 可同时得到氢气和二氧化碳气。甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下通过催化剂, 在催化剂的作用下, 发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应,生成氢和二氧化碳, 这是一个多组份、 多反应的气固催化反应系统。反应方程如下:CH3OH→CO+2H2 (1)H2O+CO→CO2+H2 (2)CH3OH+H2O→CO2+3H2 (3)重整反应生成的H2和CO2, 再经过变压吸附法(PSA)将H2和CO2分离,得到高纯氢气。❤您的问题已经被解答~~(>^ω^<)喵如果采纳的话,我是很开心的哟(~ o ~)~zZ

甲醇裂解制氢设计论文答辩

甲醇裂解制氢:氢气在工业上有着广泛的用途。近年来,由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展,对纯氢需求量急速增加。 氢气在工业上有着广泛的用途。近年来,由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展,对纯氢需求量急速增加。对没有方便氢源的地区,如果采用传统的以石油类、天然气或煤为原料造气来分离制氢需庞大投资,“相当于半个合成氨”,只适用于大规模用户。对中小用户电解水可方便制得氢气,但能耗很大,每立方米氢气耗电达~6度,且氢纯度不理想,杂质多,同时规模也受到限制,因此近年来许多原用电解水制氢的厂家纷纷进行技术改造,改用甲醇蒸汽转化制氢新的工艺路线。西南化工研究设计院研究开发的甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术为中小用户提供了一条经济实用的新工艺路线。第一套600Nm3/h制氢装置于1993年7月在广州金珠江化学有限公司首先投产开车,在得到纯度氢气同时还得到食品级二氧化碳,该技术属国内首创,取得良好的经济效益。此项目于93年获得化工部优秀设计二等奖、94年获广东省科技进步二等奖。 本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料,在220~280℃下,专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气,其原理如下:主反应: CH3OH=CO+2H2 + KJ/molCO+H2O=CO2+H2 KJ/mol总反应: CH3OH+H2O=CO2+3H2 + KJ/mol副反应: 2CH3OH=CH3OCH3+H2O KJ/molCO+3H2=CH4+H2O -+上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为H2 73~74%CO2 23~ ~ 300ppmH2O 饱和该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。目前国内应用此技术的企业已近百家,通过几年来的运转证明,本工艺技术成熟、操作方便,运转稳定、无污染。

工艺流程如图所示。甲醇和脱盐水按一定比例混合后经换热器预热后送入汽化塔,汽化后的水甲醇蒸汽经锅热器过热后进入转化器在催化剂床层进行催化裂解和变换反应,产出转化气含约74%氢气和24%二氧化碳,经换热、冷却冷凝后进入水洗吸收塔,塔釜收集未转化完的甲醇和水供循环使用,塔项气送变压吸附装置提纯。根据对产品气纯度和微量杂质组分的不同要求,采用四塔或四塔以上流程,纯度可达到~。设计处理能力为1500 Nm3/h转化气、纯度为的变压吸附装置,其氢气回收率可达90%以上。转化气中二氧化碳可用变压吸附装置提纯到食品级,用于饮料及酒类行业。这样可大大降低生产成本。流程设置先经变压吸附装置分离二氧化碳后,富含氢气的转化气经加压送入变压吸附装置提纯。

甲醇也能制氢?国产超跑秒破百,成功续航1000公里!

甲醇裂解制氢工艺原理: 在一定的压力、一定温度及特种气固催化剂作用下,甲醇和水发生裂解变换反应。转化为~75%H2和~24%CO2、极少量的CO、CH4。转化汽经过换热、冷凝、净化,自动程序控制让将未反应的水和甲醇返回原料液罐循环使用,净化后的气体依序通过装有多种特定吸附剂的吸附塔。通过PSA一次性分离除去CO、CH4、CO2提取产品氢气。 装置特点: 1. 原料来源方便 2. 能耗低、消耗低、氢气成本低 3. 自动化程度高、氢气纯度高、安全性能高 4. 无污染、无人操作、无开停车损耗 5. 高度集约化(标准模块化)、外观精巧、对建设场地适应性强 主要技术指标: 压力: - 甲醇单耗: - 氢气 温度:常温 规模:小于 500Nm3/h 撬装式(标准模块化),选选选选选选选选500Nm3/h以上现场安装。 纯度:工业氢、纯氢、高纯氢(GB/T7445-1995)任选选选选选选选。

琥珀酸脱氢酶的研究与发展论文

可以抑制肝脏疾病,帮助更多肝疾病患者。活性及其竞争性抑制剂的实验研究可以帮助医生诊断肝脏疾病,比如肝硬化,肝炎,肝癌等。琥珀酸脱氢酶是一种重要的肝脏酶,它参与肝脏的营养代谢和毒素代谢,其在肝细胞中的活性及其竞争性抑制剂的实验研究对于诊断肝脏疾病有重要的临床意义。

琥珀酸脱氢酶是一个重要的药物代谢酶,用于代谢许多已经在临床中使用的药物。活性实验可以用来评估和调整琥珀酸脱氢酶活性,有助于指导使用这些药物的临床剂量,并确保患者得到有效的治疗。竞争性抑制剂实验可以用来识别那些可能与琥珀酸脱氢酶发生竞争作用的药物,从而预防由于药物交互作用而出现的不良反应。临床意义非常重要,因为有了它,医生和护士可以更加准确、安全地使用药物,有助于准确地调节患者的治疗,从而提高治疗效果。

联合应用卡那霉素和速尿的豚鼠耳蜗毒性实验观察【摘要】 目的 探讨卡那霉素和速尿联合用药对豚鼠耳蜗的毒性作用。方法 实验组25只豚鼠先行肌肉注射卡那霉素500 mg/kg,2小时后静脉注射速尿50 mg/kg,对照组4只豚鼠。于药物注射后7天行听觉脑干诱发电位(ABR)仪检测试验组和对照组豚鼠耳蜗听功能,对阈值大于95 dB SPL豚鼠行耳蜗铺片免疫荧光染色和常规切片观察,并对耳蜗进行扫描电镜观察。结果 实验组25只豚鼠中有13只豚鼠ABR测试阈值高于95 dB SPL,将这些致聋豚鼠作为观察对象,发现毛细胞和神经纤维明显受损,以耳蜗第一、二回损伤明显。结论 卡那霉素和速尿联合用药可导致豚鼠毛细胞和神经纤维严重受损,是建立耳聋模型的一种快速而有效的方法。【关键词】 卡那霉素 速尿 听觉脑干诱发电位 耳蜗 组织病理学 免疫荧光【Abstract】 Objective To investigate the ototoxicity of co-administration of kanamycin(KM) with the loop diuretic furosemide to guinea pigs. Methods Guinea pigs received an intramuscular injection of KM(500 mg/kg) followed 2h later by an intravenous infusion of furosemide(50 mg/kg). Auditory brainstem responses(ABRs) were recorded to monitor the animals' hearing at the 7th day after the drug administration. Immunohistochemical and histopathological changes were observed by using light microscopy and scanning electron microscopy. Results Subsequent ABR monitoring showed that profound hearing loss was both bilateral and permanent. Histopathological examination showed an absence of all inner and outer hair cells in the basal cochlea. The extent of neurofiber lesion was also eveident at the basal cochlea and dependent on the period of survival following the deafening procedure. Conclusion The co-administration of KA and furosemide effectively produces a profound hearing loss in guinea pigs and it is an effective deafening method for acute animal experiments.【Key words】 kanamycin(KM); Furosemide; Auditory brainstem responses(ABRs);; Cochlear histopathology联合应用肌肉注射卡那霉素(kanamycin,KM)和利尿酸(ethacrynic acid,EA)进行动物耳聋造模具有单次给药诱导耳聋而不必刺激耳蜗或者圆窗的优点〔1〕。卡那霉素是氨基糖甙类抗生素,其内耳毒性临床和试验研究已有不少报道;速尿是袢利尿剂,速尿耳毒性的试验研究表明〔2〕其能使血管纹边缘细胞产生病变,我们的前期实验采用听性脑干反应(ABR)等项检测证明,在KM和EA联合用药后三天,豚鼠听功能即严重受损〔3〕。本研究利用冰冻切片、耳蜗铺片琥珀酸脱氢酶(SDH)染色法、免疫荧光染色和扫描电镜观察技术,从内耳病理形态学方面评价卡那霉素和速尿联合应用对豚鼠耳蜗的毒性作用。1 材料和方法 动物分组选用耳廓反应灵敏的健康成年白色红目豚鼠29只,雌雄不限,体重250 ~ 300 g(由解放军总医院实验动物中心提供),随机分成两组,实验组25只,空白对照组4只。 动物用药实验组豚鼠先给予硫酸卡那霉素 500 mg/kg大腿内侧肌肉注射一次,2小时后给予速尿静脉注 射:先用速眠新 ml /kg大腿内侧肌肉注射麻醉动物,手术暴露一侧颈静脉,按50 mg/kg于30秒钟内将速尿注入〔3〕。硫酸卡那霉素:25万单位/ ml,天津药业焦作有限公司生产, 批号: 06051531; 速尿:10 mg/ml,天津金耀氨基酸有限公司生产,批号:0606191。速眠新: ml,解放军军需大学畜牧研究所提供,主要成分为氟哌啶醇、新眠灵、氯胺酮。 听性脑干反应(ABR)阈值测试两组豚鼠均于用药后7天应用美国智听公司Intelligent Hearing System Smart 系统, 在隔声屏蔽室内行双侧ABR阈值测试。刺激声用短纯音(tone burst),带通滤波宽度为300 ~ 3 000 Hz,叠加次数1 024次,扫描时间10 ms。电极设置为:颅顶为记录电极,耳为参考电极,地极置入鼻尖。 短纯音2 kHz, 4 kHz, 8 kHz,16 kHz作为刺激音。 标本制备断头取出颞骨,打开听泡,在耳蜗顶部钻一小孔,同时打开椭圆窗和圆窗;再用吸管从蜗尖小孔向耳蜗内灌入4% 多聚甲醛固定液,至液体从两窗流出,然后将颞骨浸入固定液浸泡固定。取实验组ABR阈值大于95 dB SPL的8只豚鼠耳蜗和对照组3只耳蜗做常规冰冻切片,实验组ABR阈值大于95 dB SPL的14只豚鼠耳蜗和对照组3只耳蜗进行全耳蜗基底膜铺片免疫荧光染色,取试验组ABR阈值大于95 dB SPL的4只豚鼠耳蜗和对照组2只豚鼠耳蜗制备扫描电镜样品。 免疫荧光组织化学染色耳蜗铺片标本用 mol/L磷酸缓冲液(PBS)洗三遍。 Triton-PBS浸泡三分钟。10% 羊血清(稀释于 Triton-PBS)室温封闭30分钟,倾去羊血清封闭液勿洗。加入一抗兔来源MyosinVI抗体和鼠来源Neurofilament抗体(SIGMA生物技术公司), 用3% 羊血清Triton-PBS稀释, 4℃ 冰箱过夜。 Triton-PBS洗10分钟各三次。加入二抗(荧光染料Alexa Flour 488标记的羊抗兔和羊抗鼠IgG抗体), 室温下避光孵育一小时。PBS洗10分钟各三次。防淬灭剂封片。激光扫描共聚焦显微镜(Zeiss, LSM 510 Meta, 德国)下观察。 扫描电镜样品制备耳蜗组织取出后,所有样品用戊二醛和四氧化锇固定,2% 单宁酸导电染色,梯度乙醇脱水。醋酸异戊酯过度,样品的干燥用日立公司生产的HCP-2型临界点干燥仪,E-102型真空离子溅射仪进行镀膜后,用S-4800型扫描电子显微镜观察并拍摄照片。2 结 果 组织形态学观察由于个体差异,豚鼠对药物敏感性不同,25只实验组豚鼠中有13只用药1周后ABR阈值大于95 dB SPL,这些严重致聋的豚鼠耳蜗扫描电镜观察可见第一、二回内外毛细胞静纤毛散乱、融合,甚至毛细胞全部被瘢痕替代(图1)。致聋豚鼠耳蜗切片光镜观察,可见耳蜗毛细胞严重受损,以外毛细胞损伤为主,第一、二回耳蜗毛细胞损伤比第三、四回严重,有的豚鼠毛细胞严重损伤,切片发现内毛细胞也广泛缺失(图2)。 免疫荧光组织学观察对用药后不同时间点的ABR阈值大于95 dB SPL的5只豚鼠10耳进行基底膜铺片免疫荧光染色,在激光扫描共聚焦显微镜下观察发现,与正常对照相比,除用药后1周的1只豚鼠双耳神经纤维大致正常外,用药后1周的1只豚鼠和用药后3周的2只豚鼠及用药后4周的1只豚鼠共8耳的神经纤维显著减少;与毛细胞损伤类似,耳蜗第一、二回神经纤维损坏较第三、四回严重(图3)。3 讨 论氨基糖甙类抗生素耳中毒与氧自由基毒性作用密切相关〔4〕,袢利尿剂可致血管纹中毒,使分泌内淋巴液功能受损〔2〕。上述两类药物联合应用时,氨基糖甙类抗生素与内耳毛细胞膜接触,增加了内耳毛细胞的通透性,而袢利尿剂以较高的浓度进入到细胞内,引起毛细胞的损伤〔5〕。1979年Russell等〔6〕最早将KM和利尿酸两种药物联合应用于豚鼠。Asakuma等〔7〕研究速尿和利尿酸对使用和未用硫酸卡那霉素豚鼠的耳蜗内直流电位的影响。Bobbin等〔8〕用高效液相色谱法(HPLC)研究豚鼠耳蜗钾诱导γ-氨基丁酸(GABA)和其他物质的释放。对豚鼠耳蜗进行正常K+ 浓度(5 mmol/L)和高K+(50 mmol/L)的人工外淋巴液灌流,包括正常动物和事先用卡那霉素和利尿酸破坏Corti氏器组,发现暴露于高钾耳蜗灌流液中者其?酌-氨基丁酸(GABA)、2-氨基乙磺酸、谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等明显高于正常钾浓度组;与正常组比较,Corti氏器破坏组钾诱导的GABA、2-氨基乙磺酸、谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等释放明显减少。从结果分析,认为 GABA释放与其是耳蜗的神经递质符合。Raphael等〔9〕 用组织化学和电镜技术研究使用耳毒性药物后的豚鼠耳蜗结构和分子变化,发现耳蜗毛细胞表皮板和静纤毛上的肌动蛋白丝消失,在将要死亡的毛细胞顶端区域出现富含肌动蛋白的桥样结构,两个支持细胞在原毛细胞所在部位形成瘢痕,支持细胞扩张并侵入Nuel间隙和先前毛细胞所在的区域,瘢痕区域可被细胞角蛋白标记。研究还发现最后发生变性的部位是毛细胞顶端,毛细胞变性与瘢痕形成同时发生。在本研究中,我们用扫描电镜观察,也发现在严重损伤的豚鼠耳蜗,感觉上皮区域全部被瘢痕取代(图1)。从我们先前的试验结果可以看出,KM和速尿两种药物联合应用于豚鼠,所造成的耳聋为双侧对称性,用药1周即导致试验豚鼠半数出现重度感音神经性聋〔3〕。对这些致聋豚鼠的耳蜗病理研究发现:耳蜗毛细胞严重受损,以外毛细胞损伤为主,第一、二回耳蜗毛细胞损伤比第三、四回严重;对耳蜗神经纤维染色发现致聋豚鼠的神经纤维显著减少,同样表现为第一、二回减少比第三、四回严重。探讨KM和速尿所致毛细胞损伤的上述表现的机制,可能是外毛细胞吞噬耳毒性药物的能力要比内毛细胞强,而且底回外毛细胞和顶回外毛细胞摄取耳毒性药物的能力也有所不同。至于为什么不同部位的毛细胞具有不同的药物摄取能力,推测可能与细胞膜上的药物输送结构(drug transporter)的分布和活动性有关〔4〕。董民声等的实验证明〔2〕,连续肌肉注射KM 6天后内耳的感觉细胞首先受损,支持细胞的变性明显比毛细胞的变性晚,螺旋神经节及神经纤维的变性更迟,故认为内耳感觉细胞的损伤是KM造成听力损害的根本原因。我们的实验结果在内耳感觉细胞的损伤方面与之相吻合,但是我们发现KM和速尿两种药物联合应用后,不仅内耳感觉上皮受到损害,听神经纤维也受到损害。2004年,Nourski等〔1〕报道用KM和利尿酸建立急性耳聋动物模型,观察了这种方法在急性豚鼠实验过程中的有效率,检测听觉敏感度和听神经状态。为此目的而重复检测声诱发复合动作电位(ACAP)和电诱发复合动作电位(ECAP),发现6只豚鼠中有4只ACAP幅值在利尿酸给药的4 ~ 6小时内降至0,然而剩下的2只动物在给药10小时内ACAP持续存在反应。在同一时间作者还记录了ECAP,与ACAP不同,ECAP幅值在每个试验中都相对恒定,而且证明没有出现与给药后的时间或者ACAP的作用相巧合的变化。综合ACAP和ECAP的结果,作者得出的结论是KM和利尿酸药物效应为靶向损害毛细胞功能而没有明显抑制听神经反应性,这与我们的实验似乎有部分结果相矛盾。产生这一差别的原因应为用药后观察的时间点不同:Nourski等的观测时间是用药后10小时内,而我们的观察是在用药1周以后,可能是在用药后10小时内听觉神经纤维还没有受到损伤,而1周时开始出现神经纤维损伤,用药3周后神经纤维损伤明显。【参考文献】1 Nourski KV, Miller CA, Hu N, et al. Co- administration of kanamycin and ethacrynic acid as a deafening method for acute animal experiments. Hear Res, 2004, 187(1-2): 董民声, 董明敏,娄卫华. 内耳疾病研究进展. 郑州: 河南医科大学出版社, 1999: 12 -223 张贤芬, 杨仕明, 胡吟燕,等. 卡那霉素和速尿联合用药后豚鼠耳蜗听功能研究. 中国听力语言康复科学杂志, 2008, 6(2): 丁大连, Salvi R. 氨基糖苷类抗生素耳毒性研究. 中华耳科学杂志, 2007, 5 (2): 张亚梅. 药物中毒性耳聋. 中华儿科杂志, 2000, 38(12): Russell NJ, Fox KE, Brummett RE. Ototoxic effects of the interaction between kanamycin and ethacrynic acid. Cochlear ultrastructure correlated with cochlear potentials and kanamycin levels. Acta Otolaryngol,1979, 88 (5-6): Asakuma S, Snow JB. Effects of furosemide and ethacrynic acid on the endocochlear direct current potential in normal and kanamycin sulfate-treated guinea pigs. Otolaryngol Head Neck Surg, 1980, 88(2): Bobbin RP, Ceasar G, Fallon M. Potassium induced release of GABA and other substances from the guinea pig cochlea. Hear Res, 1990, 46(1-2): Raphael Y, Altschuler RA. Scar formation after drug- induced cochlear insult. Hear Res, 1991, 51(2): 173-183.

饲料级磷酸氢钙的生产研究论文

关于TCP 1.序言动物,特别是脊椎动物的骨格,是以磷和钙为主要成分[Hydroxy-apatite](磷酸三钙)。 因此,磷和钙是家畜成长所必需的矿物质。磷,包含在玉米和高粱等的饲料原料中,但是,磷中60%以上的磷以植物酸态酶(phytin)的形式存在。(表-1) 表-1饲料中的磷饲料原料T-P2O5[%]植物酸态酶的比例[%]玉米高粱大豆渣菜油渣在牛等反刍动物的胃中大约70%的有机磷可被吸收.但,猪·鸡等非反刍动物,因为没有植物酸态酶,玉米和大豆则被直接排出体外。 因此,光靠玉米和高粱等的配合饲料,不足以提供形成骨格所需的磷、钙。所以,为给反刍动物补充钙和给非反刍动物补充磷、钙,大家认为使用可溶性高、易被吸收、且磷和钙的比例与骨骼成分相似的TCP饲料的话,非常有效。 2.无机磷的利用率作为无机磷的供给源,如表-2图中所示,有骨粉,DCP,脱氟磷矿石等,其要求氟的含量要少,.(Association of American Food Control Office)中规定F/P要在1/100以下。还有,判定这些产品效果的方法,是以β形TCP为基准,对幼雏进行4周的饲养试验,比较测量骨灰分的重量biological availability(生物价)。 表―2用于试验的饲料磷酸钙的成分及biological availability 成分[%]biological availability备注<~105 <~105 蒸制骨粉~100主成分是Hydroxy-apatite溶融~.脱氟磷矿石~100注:TCP 大家都知道无机磷的利用率比有机磷高,不过,无机磷中也有各种各样的化合物,因其性质不同,利用率上有优劣。如表-2显示的一样瓮福小野田TCP,与其他的磷酸钙相比氟的含量少,利用率高,这个已得到证明。瓮福小野田TCP,除含磷,钙以外还含有5%左右的钠。作为矿物质的补充源,普遍使用氯化钠。使用瓮福小野田TCP,能防止由于氯离子的增加而导致体液中pH值降低而引起的「多酸化(acidosis)」(又叫酸血症)病的发生。TCP和DCP,主要成分中虽都含P, 但,TCP的Ca含量高,在配合设计上,如果以碳酸钙来补充DCP中不足的钙的话,那么碳酸钙中的钙含量只有40%左右,残余的60%的碳酸则会稀释饲料。 3.【TCP和DCP的比较例】由于磷酸钙的形态不同,其吸收·利用也不同。东京农业大学畜产研究室进行的对产蛋鸡提供各种磷酸钙的试验结果如下。对照区,是采用市场配合饲料,从该饲料中去掉无机磷、钙,将TCP和DCP加入与市场配合饲料中同量的磷、钙,进行试验。 图-1表明,TCP的供给区中,无论在哪个成长期,都与对照区相同或有较之以上的增重现象。与此相反DCP区的体重增长率就低了。图2为产卵率的比较.可以看到DCP区的产卵率,与对照区,TCP相比,明显低下。在进行试验的全饲养过程中的生存率,对照区和TCP略同,DCP则降低了约15%.下面是50%(两天产一个蛋)产卵时的胫骨化学分析值。粗灰分以TCP区最高,Ca、P的含有量,吸收、利用率也都高。4.家畜,家禽的矿物质所需量和需要种类体重[kg]给与量[g/d]用TCP提供所需全量P时的所需量g/dCaPCa/P比乳牛、仔牛180~〃(1斗/d)540~猪马鸡10日小鸡〃40日小鸡〃90日产卵鸡将一头家畜、家禽一天所需的矿物质基准及TCP的使用量列在表3中,作为参考。

副产加工法将骨粉用盐酸分解,然后用石灰乳中和获取饲料级磷酸氢钙。 热法磷酸加工法将磷矿石、石英砂和焦炭粉于电炉中加热至1500℃,用冷水吸收冷凝得到黄磷,将黄磷熔化氧化后与水反应得磷酸,并用石灰乳中和。 湿法磷酸加工法用无机强酸萃取磷矿石得粗磷酸,再用氨水、氧化钙、碳酸钙、石灰乳等中和粗磷酸。

名称:磷酸氢钙,又称为磷酸二钙、沉淀磷酸钙,分子式。性状:白色结晶或结晶性粉末,相对密度。无臭、无味。在空气中稳定,加热至75度开始失去2个结晶水成为无水物,强热则变为焦磷酸盐。不溶于乙醇,微溶于水(,100度),易溶于稀盐酸、硝酸和醋酸。生产方法:1.水萃普钙法:以农用普通过磷酸钙为原料,经多段水萃取、脱氟、石灰乳中和而得。用水(固液比为)将过磷酸钙中的可溶性五氧化二磷井多段萃取从固体相中萃取出来。萃取的同时加入氯化钠或活性二氧化硅进行脱氟净化。然后用板框压滤除去磷石膏渣。滤液用含cao6%~8%的石灰乳中和,中和液静置后过滤、干燥得成品。2.硫酸萃取磷酸直接中和法:由硫酸萃取磷酸经计量后进入脱氟槽,加入脱氟剂脱除氟、砷、铅等。脱氟后磷酸先进入一段中和槽,用石灰乳中和,过滤滤渣作为副产肥料磷酸氢钙,滤液进入二段中和槽,用石灰乳继续中和,过滤滤液返回配制石灰乳,滤饼经气流干燥、粉碎成为产品。3.磷酸也可与石灰石直接中和而得:h2po4+caco3+h2o→将经煅烧的石灰石投入70%~80%的磷酸,于40~50度下混合搅拌反应生成磷酸氢钙和磷酸二氢钙的混合物。固化后用切削器切碎,在熟化库堆放熟化48h。此间,剩余的碳酸钙与磷酸二氢钙反应生成磷酸氢钙。熟化料含水15%~20%,在转窑内烘至含水3%以下,再经粉碎得成品。质量指标:gb8258—87磷(p)/%≥重金属(以pb计)/%≤钙(ca)/%≥砷(以as计)/%≤氟化物(以f-计)/%≤—94磷(p)/%≥重金属(以pb计)/%≤钙(ca)/%≥砷(以as计)/%≤氟化物(以f-计)/%≤细度(过500微米试验筛)/%≥95用途:作为饲料添加剂,以补充畜禽饲料中的钙、磷元素。磷酸二氢钙名称:磷酸二氢钙又称磷酸一钙、酸性磷酸钙,分子式ca(h2po4)2。性状:无色三斜片状、粒状或结晶性粉末。呈强酸性。100℃时结晶水,200℃时分解。略溶于水,能溶于稀盐酸、硝酸和乙酸。生产方法:用石灰乳中和工业级磷酸,控制终点,即得磷酸二氢钙。反应式如下:caco3+2h3po4→ca(h2po4)2+h2o+co2↑反应液经浓缩、结晶、熟化、干燥得产品。质量标准:企业标准q/dct01—91特级品一级品合格品五氧化二磷/%≥555250钙(ca)/%≤181819水分/%≤444氟化物(以f-计)/%≤铅(以pb计)/%≤砷(以as计)/%≤筛余物()/%≤555用途:广泛用于水产养殖动物及畜牧养殖动物的饲料添加剂。

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