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固体热分解动力学机制的研究

固体热分解动力学机制的研究
固体热分解动力学机制的研究

常用材料的导热系数表

材料的导热率 傅力叶方程式: Q=KA△T/d, R=A△T/Q Q: 热量,W;K: 导热率,W/mk;A:接触面积;d: 热量传递距离;△T:温度差;R: 热阻值 导热率K是材料本身的固有性能参数,用于描述材料的导热能力。这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的,只是跟材料本身的成分有关系。所以同类材料的导热率都是一样的,并不会因为厚度不一样而变化。 将上面两个公式合并,可以得到 K=d/R。因为K值是不变的,可以看得出热阻R值,同材料厚度d是成正比的。也就说材料越厚,热阻越大。 但如果仔细看一些导热材料的资料,会发现很多导热材料的热阻值R,同厚度d并不是完全成正比关系。这是因为导热材料大都不是单一成分组成,相应会有非线性变化。厚度增加,热阻值一定会增大,但不一定是完全成正比的线性关系,可能是更陡的曲线关系。 根据R=A△T/Q这个公式,理论上来讲就能测试并计算出一个材料的热阻值R。但是这个公式只是一个最基本的理想化的公式,他设定的条件是:接触面是完全光滑和平整的,所有热量全部通过热传导的方式经过材料,并达到另一端。实际这是不可能的条件。所以测试并计算出来的热阻值并不完全是材料本身的热阻值,应该是材料本身的热阻值+所谓接触面热阻值。因为接触面的平整度、光滑或者粗糙、以及安装紧固的压力大小不同,就会产生不同的接触面热阻值,也会得出不同的总热阻值。 所以国际上流行会认可设定一种标准的测试方法和条件,就是在资料上经常会看到的ASTM D5470。这个测试方法会说明进行热阻测试时候,选用多大的接触面积A,多大的热量值Q,以及施加到接触面的压力数值。大家都使用同样的方法来测试不同的材料,而得出的结果,才有相比较的意义。 通过测试得出的热阻R值,并不完全是真实的热阻值。物理科学就是这样,很多参数是无法真正的量化的,只是一个

热分解反应动力学研究

热分解反应动力学研究 非均相体系反应动力学方程: )(ααkf dt d v == (1) 其中,v —热分解速率;α-失重率或变化率; k -速率常数,与温度的关系满足阿伦尼乌斯(Arrhenius )方程: RT E e A k /-?= (2) T —温度(K); E —活化能(kJ/mol );A —频率因子(s -1);R —气体常数(8.31J/k ·mol )动力学参数 f (α)—微分动力学模型*,取决于反应机理。热分解反应常用n f )1()(αα-=, n 为反应级数 结合方程(1)和(2),得到反应动力学方程 )(/αα f Ae dt d v RT E -== (3) 非等温法是热重法研究反应动力学的主要方法,设升温速率

恒定,dt dT =φ,代入(3)得 )(/αφ α f e A dT d RT E -= (4) 1) 积分法: dT e A f d RT E T /00)(-?? =φααα (5) 采用Coast-Redfern 法,近似求解积分得到 T R E E RT E AR T g 1303.2]21[log ]) (log[2?--=φα (6) 作2) (log T g α—1/T 图, 由直线(Y=a+bX)斜率可求E ;结合截距 求A. 2) 微分法:(4)式两边取对数,并对dT d α,α和T 进行微分,得到 )(log )1(303.2log αα f d T d R E dt d d +-= (5)’ 若n f )1()(αα-=,代入上式并以差减方式表示: )1log(1 303.2log αα -?+?-=?n T R E dt d (6)’ 两边处以)1log(α-?,得到 n T R E dt d +-???-=-??)1log() 1(303.2)1log() /log(ααα (6)’’ 对)1log() /log(αα-??dt d —)1log()1(α-??T 作图为一直线,其斜率为R E 303.2-, 截距为n 。

热分析动力学

热分析动力学 一、 基本方程 对于常见的固相反应来说,其反应方程可以表示为 )(C )(B )(A g s s +→ (1) 其反应速度可以用两种不同形式的方程表示: 微分形式 )(d d αα f k t = (2) 和 积分形式 t k G =)(α (3) 式中:α――t 时物质A 已反应的分数; t ――时间; k ――反应速率常数; f (α)—反应机理函数的微分形式; G(α)――反应机理函数的积分形式。 由于f (α)和G (α)分别为机理函数的微分形式和积分形式,它们之间的关系为: α αααd /)]([d 1 )('1)(G G f = = (4) k 与反应温度T (绝对温度)之间的关系可用著名的Arrhenius 方程表示: )/exp(RT E A k -= (5)

式中:A ――表观指前因子; E ――表观活化能; R ――通用气体常数。 方程(2)~(5)是在等温条件下出来的,将这些方程应用于非等温条件时,有如下关系式: t T T β0 += (6) 即: β/=t d dT 式中:T 0――DSC 曲线偏离基线的始点温度(K ); β――加热速率(K ·min -1)。 于是可以分别得到: 非均相体系在等温与非等温条件下的两个常用动力学方程式: )E/RT)f(A t d d αexp(/-=α (等温) (7) )/exp()(β d d RT E f A T -=αα (非等温) (8) 动力学研究的目的就在于求解出能描述某反应的上述方程中的“动力学三因子” E 、A 和f(α)

对于反应过程的DSC 曲线如图所示。在DSC 分析中,α值等于H t /H 0,这里H t 为物质A ′在某时刻的反应热,相当于DSC 曲线下的部分面积,H 0为反应完成后物质A ′的总放热量,相当于DSC 曲线下的总面积。 二、 微分法 2.1 Achar 、Brindley 和Sharp 法: 对方程 )/exp()(β d d RT E f A T -=αα进行变换得方程: )/exp(d d )(βRT E A T f -=α α (9) 对该两边直接取对数有: RT E A T f - =ln d d )(βln αα (10) 由式(11)可以看出,方程两边成线性关系。 通过试探不同的反应机理函数、不同温度T 时的分解百分数,进行线性回归分析,就可以试解出相应的反应活化能E 、指前因子A 和机理函数f(α). 2.2 Kissinger 法

药物代谢动力学在药物研发中的意义及作用

药物代谢动力学在药物研发中的意义及作用 随着世界医学的不断发展,药物代谢动力学在药物研发中起着积极的作用。本文主要是系统地综述药物代谢动力学在药物研发中的作用和意义,并详细介绍药物代谢动力学在临床药理学、毒理学、中药现代化、药理学以及新药研发中的应用,为药物代谢动力学的发展提供帮助。 标签:药物研发;药物代谢动力学;意义 一般来说,药物代谢动力学主要是对药物或者其他外源性的物质在人体中的动态变化进行定量描述,然后进一步的研究人体对药物的吸收、分布、代谢以及排泄所产生的毒理学和药理学意义,它是利用数学处理的方法[1]。目前药物代谢动力学已经渗入到了药物治疗学、生物药剂学、毒理学等多门学科中,贯穿于药物的研发,成为了现今药物深度研究的一个重要标志。 1药物代谢动力学在药物研发中的应用 1.1药物代谢动力学应用于药理学的研究中药理作用的强弱和作用部位期药物浓度密切相关,例如速尿利尿剂,其作用的强度和Na+排出量、尿流量、血药浓度有着线性关系;水杨酸在体内达到50~100mg/L时具有镇痛作用,浓度大于250mg/L时具有抗风湿的作用,浓度在350~450mg/L时具有消炎作用;当浓度大于500mg/L时会出现毒性副作用;当浓度在1600mg/L~1800mg/L时会导致患者中毒死亡。通过药物代谢动力学的研究可以对药物的药理作用进一步地研究,从而知道药物在临床上的用药。药物必须要到达靶部位,并且保持一定的浓度,和作用的部位结合产生药物-受体相互作用才能够产生应有的药理效应。 1.2药物代谢动力学应用于新药发现在新药研发的过程中,需要考虑药物在体内的药代动力学参数,并对药物结构可能会对参数产生哪些影响进行分析,从而能找出代谢和结构之间的规律,进而为化合物的结构优化和设计提供指导性的意见。药物在具备低毒副作用以及良好药效的同时应该具备较好的药动学的性质,比如:生物利用度和吸收好;中度的蛋白结合率;良好的溶解度;在体内的代谢物毒性低或者无毒等。 1.3药物代谢动力学应用于制剂学的研究目前,靶向制剂、缓控释制剂现在已经成为了国内外研究的热点[2],他们都具有维持药物有效的浓度、减少用药的次数、降低药物的毒副作用、将药物靶向到作用部位的有点。好的药物剂型是安全、有效、均匀、稳定的,利用药物代谢动力学能够有效地筛选和评价药物的急性,从而帮助临床合理地用药。利用制剂的药物代谢动力学研究,我们可以对药物的各种剂型进行评价,观察其是否达到了预期的目的。 1.4药物代谢动力学应用于毒理学研究药物独代动力学是临床试验于非临床试验之间的纽带,主要是找出比较全身毒性、暴露和毒代动力学数据于时间的关系。利用毒代动力学可以阐明重复给药对代谢过程的影响;阐述毒性试验条件

常用材料的导热系数表

常用材料的导热系数表

材料的导热率 傅力叶方程式: Q=KA△T/d, R=A△T/Q Q: 热量,W;K: 导热率,W/mk;A:接触面积;d: 热量传递距离;△T:温度差;R: 热阻值 导热率K是材料本身的固有性能参数,用于描述材料的导热能力。这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的,只是跟材料本身的成分有关系。所以同类材料的导热率都是一样的,并不会因为厚度不一样而变化。 将上面两个公式合并,可以得到 K=d/R。因为K值是不变的,可以看得出热阻R值,同材料厚度d是成正比的。也就说材料越厚,热阻越大。 但如果仔细看一些导热材料的资料,会发现很多导热材料的热阻值R,同厚度d并不是完全成正比关系。这是因为导热材料大都不是单一成分组成,相应会有非线性变化。厚度增加,热阻值一定会增大,但不一定是完全成正比的线性关系,可能是更陡的曲线关系。 根据R=A△T/Q这个公式,理论上来讲就能测试并计算出一个材料的热阻值R。但是这个公式只是一个最基本的理想化的公式,他设定的条件是:接触面是完全光滑和平整的,所有热量全部通过热传导的方式经过材料,并达到另一端。 实际这是不可能的条件。所以测试并计算出来的热阻值并不完全是材料本身的热阻值,应该是材料本身的热阻值+所谓接触面热阻值。因为接触面的平整度、光滑或者粗糙、以及安装紧固的压力大小不同,就会产生不同的接触面热阻值,也会得出不同的总热阻值。 所以国际上流行会认可设定一种标准的测试方法和条件,就是在资料上经常会看到的ASTM D5470。这个测试方法会说明进行热阻测试时候,选用多大的接触面积A,多大的热量值Q,以及施加到接触面的压力数值。大家都使用同样的方法来测试不同的材料,而得出的结果,才有相比较的意义。 通过测试得出的热阻R值,并不完全是真实的热阻值。物理科学就是这样,很多参数是无法真正的量化的,只是一个“模糊”的数学概念。通过这样的“模糊”数据,人们可以将一些数据量化,而用于实际应用。此处所说的“模糊” 是数学术语,“模糊”表示最为接近真实的近似。 而同样道理,根据热阻值以及厚度,再计算出来的导热率K值,也并不完全是真正的导热率值。 傅力叶方程式,是一个完全理想化的公式。我们可用来理解导热材料的原理。但实际应用、热阻计算是复杂的数学模型,会有很多的修正公式,来完善所有的环节可能出现的问题。 总之: a. 同样的材料,导热率是一个不变的数值,热阻值是会随厚度发生变化的。 b. 同样的材料,厚度越大,可简单理解为热量通过材料传递出去要走的路程越多,所耗的时间也越多,效能也越差。 c. 对于导热材料,选用合适的导热率、厚度是对性能有很大关系的。选择导热率很高的材料,但是厚度很大,也是 性能不够好的。最理想的选择是:导热率高、厚度薄,完美的接触压力保证最好的界面接触。 d、使用什么导热材料给客户,理论上来讲是很困难的一件事情。很难真正的通过一些简单的数据,来准确计算出选 用何种材料合适。更多的是靠测试和对比,还有经验。测试能达到产品要求的理想效果,就是最为合适的材料。 e、不专业的用户,会关注材料的导热率;专业的用户,会关注材料的热阻值。

碳酸氢钠热分解反应的研究

碳酸氢钠热分解反应的研究 郭孝兵任峰张典俊 (合肥市第一中学安徽合肥 230601) 碳酸氢钠是中学化学中经常会讨论到的一种钠的化合物,其贯穿在很多知识点的考查中,如物质的分离和提纯;与碳酸钠之间的相互转化;其水溶液蒸干后所得到的固体成分;其水溶液加热过程中pH的变化及原因探究等等。而很多教辅资料中重点强调了碳酸氢钠的热分解只针对固体加热,认为碳酸氢钠溶液加热不会分解,因为溶液的温度不能突破100℃,碳酸氢钠不能分解,事实是这样吗?为了将这个问题讨论清楚,给中学化学教学提供一个重要的参考依据,本文重点讨论了碳酸氢钠固体及其水溶液的热分解情况。 1.实验 1.1实验药品和主要仪器 碳酸氢钠固体(分析纯)、高温传感器(威尼尔)、常温传感器(威尼尔)、CO2气体传感器(威尼尔)、采集器、计算机、酒精灯、磁力搅拌器、铁架台、烧杯、容量瓶等 1.2实验思路 (1)碳酸氢钠固体的热分解:称量7.5g碳酸氢钠固体,置于干燥的大试管中,将高温传感器的探头置于大试管的底部,使固体完全覆盖住探头,然后将CO2传感器放入试管口,加热,当CO2的浓度突然快速升高时,说明碳酸氢钠固体开始分解,此时的温度即为开始 图1 (2)碳酸氢钠溶液的热分解:精确配制200 ml 0.1mol/L碳酸氢钠溶液,取100ml置于锥形瓶中,放入常温传感器和CO2传感器,用磁力搅拌器加热同时进行磁力搅拌,如果CO2浓度突然升高,说明其开始分解,记录开始分解温度。装置图如图2。 1.3实验数据采集 碳酸氢钠固体的热分解

图3 碳酸氢钠溶液的热分解 图4 1.4实验分析 碳酸氢钠固体的热分解实验操作较为简单,干扰因素很少,图像较完整,100.2℃开始分解。但是由于其分解温度较低,酒精灯升温速度较快,不利于观察持续变化过程,再加上可能会出现固体受热不均现象,而使测量结果出现偏差,所以,在加热过程中,先匀速移动酒精灯给试管底部加热,再集中对高温传感器探头所在位置加热。图像中的突变问题可能是由于温度升高后,分解速率加快所致。不足之处就是由于CO2传感器量程的局限性,未能测出其分解完全时与温度的动态关系。 碳酸氢钠溶液的热分解,给我们的认识带来较大冲击,20℃左右其就开始分解了,只不过速率较慢,随着温度的升高,分解速率逐渐加快,在76℃左右时,CO2浓度发生突变,开始急剧分解,但是在整个分解过程中,出现了CO2浓度下降,后来又急剧升高的现象,可能是水蒸汽附在传感器表面造成的影响,待水蒸汽冷凝滴下后,传感器测出的CO2浓度又恢复正常。 2.实验总结 通过实验可以看出,碳酸氢钠固体的分解比其溶液分解温度要高。碳酸氢钠固体分解温度在100.2℃左右,这与东南大学能源与环境学院的赵传文等进行的热重分析法测定结果较为吻合,考虑到反应气氛、升温速率、压强等对于其分解速率可能会带来影响,该测定结果主要针对常压、空气中加热做的分析,在以后的研究中,将对升温速率的控制做进一步的思考改进。 而碳酸氢钠溶液常温下就可以分解,只是速率较慢,温度升高后,分解速率会加快,在76℃左右开始急剧分解。这一结论对于我们理解中学化学中很多与此有关的内容时,有很好

常见材料导热系数(史上最全版)

导热率K是材料本身的固有性能参数,用于描述材料的导热能力,又称为热导率,单位为W/mK。这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的,只是跟材料本身的成分有关系。不同成分的导热率差异较大,导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。单粒物料的导热性能好于堆积物料。 稳态导热:导入物体的热流量等于导出物体的热流量,物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。 非稳态导热:导入和导出物体的热流量不相等,物体内任意一点的温度和热含量随时间而变化的导热过程,也称为瞬态导热过程。 导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,°C),在1秒内,通过1平方米面积传递的热量,用λ表示,单位为瓦/米·度 导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。 通常把导热系数较低的材料称为保温材料(我国国家标准规定,凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/(m·K)的材料称为保温材料),而把导热系数在0.05瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材料。 导热系数高的物质有优良的导热性能。在热流密度和厚度相同时,物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差,随导热系数增大而减小。锅炉炉管在未结水垢时,由于钢的导热系数高,钢管的内外壁温差不大。而钢管内壁温度又与管中水温接近,因此,管壁温度(内外壁温度平均值)不会很高。但当炉管内壁结水垢时,由于水垢的导热系数很小,水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大,从而把管壁金属温度迅速抬高。当水垢厚度达到相当大(一般为1~3毫米)后,会使炉管管壁温度超过允许值,造成炉管过热损坏。对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲,则要求导热系数越低越好。一般常把导热系数小于0。8x10的3次方瓦/(米时·摄氏度)的材料称为保温材料。例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有:导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。主要作用是填充发热功率器件与散热片之间的缝隙,通常看似很平的两个面,其实接触面积不到40%,又因为空气是不良导热体,导热系数仅有0.03w/m.k,填充缝隙就是用导热材料填充缝隙间的空气. 傅力叶方程式: Q=KA△T/d, R=A△T/Q Q: 热量,W K: 导热率,W/mk A:接触面积 d: 热量传递距离△T:温度差 R: 热阻值 将上面两个公式合并,可以得到 K=d/R。因为K值是不变的,可以看得出热阻R值,同材料厚度d是成正比的。也就说材料越厚,热阻越大。 但如果仔细看一些导热材料的资料,会发现很多导热材料的热阻值R,同厚度d并不是完全成正比关系。这是因为导热材料大都不是单一成分组成,相应会有非线性变化。厚度增加,热阻值一定会增大,但不一定是完全成正比的线性关系,可能是更陡的曲线关系。 实际这是不可能的条件。所以测试并计算出来的热阻值并不完全是材料本身的热阻值,应该是材料本身的热阻值+所谓接触面热阻值。因为接触面的平整度、光滑或者粗糙、以及安装紧固的压力大小不同,就会产生不同的接触面热阻值,也会得出不同的总热阻值。 所以国际上流行会认可设定一种标准的测试方法和条件,就是在资料上经常会看到的ASTM D5470。这个测试方法会说明进行热阻测试时候,选用多大的接触面积A,多大的热量值Q,以及施加到接触面的压力数值。大家都使用同样的方法来测试不同的材料,而得出的结果,才有相比较的意义。 通过测试得出的热阻R值,并不完全是真实的热阻值。物理科学就是这样,很多参数是无法真正的量化的,只是一个“模糊”的数学概念。通过这样的“模糊”数据,人们可以将一些数据量化,而用于实际应用。此处所说的“模糊” 是数学术语,“模糊”表示最为接近真实的近似。

保温隔热绝热材料性能检测导热系数检测方法

保温隔热绝热材料性能检测导热系数检测方法 1.1 适用范围及引用标准 1.1.1 适用范围 本规程规定了保温、隔热、绝热材料导热系数的检测方法。本规程适用于保温、隔热、绝热材料干燥匀质试件导热2·K/W)的测定,且所系数(被测试件的热阻应大于0.1 m测定的结 果均为在给定平均温度和温差下试件的导热系数。 1.1.2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本规程中引用而构成为本规程的条文。使用本规程的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 4132 绝热材料名词术语 GB 10294-1988 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法 GB 10295-1988 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法 GB 10296-1988 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 圆管法 GB 10297-1988 非金属固体材料导热系数的测定方法 热线法 护热平板法塑料导热系数试验方法GB 3399-1982

1.2 仪器设备 1.2.1 量具 应符合GB6342规定。 1.2.2 导热系数仪 导热系数仪根据测试原理不同可分为分为防护热板式导热系数仪、热流计式导热系数仪等。防护热板式导热系数仪示意图见图1.1,热流计式导热系数仪示意图见图1.2。

置装件试a双 b 单试件装置 1.1 防护热板式导热系数仪示意图图 a 单热流计不对称布置

b 双热流计对称布置 式件c 双试装置热流计式导热系数仪示意图图1.2 检测程序1.3 导热系数检测程EPS)1.3.1 绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料(序GB 10294-1988GB 或按测数热板EPS导系的定。GB 10294-1988规定进行;仲裁方法时执行10295-1988.1.3.1.1 状态调节 样品应去掉表皮并自生产之日起在自然条件下放置28d后进测试。样品按GB/T 2918-1998中23/50二级环境条件进行,在温度(23±2)℃,相对湿度45%~55%的条件下进行16 h状态调节。 1.3.1.2厚度测量

热解动力学计算

4.1.2 污泥干燥动力学分析 若把污泥干燥视为湿污泥的热分解,分解产物为干燥污泥和水分,反应式为: )C((气固)+→B A (4.1) 失重率或干燥率α,其物理意义为污泥在任一时刻已失水分质量与总失水质量的百分比,其表达式为: ∞ ∞??= --= W W W W W W 00α (4.2) 0W —初始质量; W —T 0C(t)时的质量; ∞W —最终质量; W ?—T 0C(t)时的失重量; ∞?W —最大失重量; 分解速率为: )(αα Kf dt d = (4.3) 根据Arrhenius 公式[33]: RT E Ae K /-= (4.4) 可得: ) ()/exp(/ααf RT E A dt d -= (4.5) 式中:A —频率因子; E —活化能; R —气体常数;

T —绝对温度; t —反应时间; α—样品转化率。 在恒定的程序升温速率下,升温速率dt dT /=β ) ()/exp()/(/αβαf RT E A dT d -= (4.6) 定义 ? =α ααα0 ) ()()(f d G (4.7) Coats 和Redfern 根据式(4.6)和式(4.7)可推导出下式 ?-= T dT RT E A G 0 )/exp()(β α (4.8) 则 RT E E RT E AR T G - ??????-=??? ???)21(ln )(ln 2βα (4.9) 由于 02∝E RT ,所以当??? ???2)(ln T G α~T 1拟合关系接近于线性时,斜率即为R E - ,截距)ln(E AR β。固体反应一共有45种积分形式,把污泥干燥数据代入)(αG 形式,找出最适合的表达式(??????2)(ln T G α~T 1 拟合为线性关系),将这一)(αG 函 数式用于分析污泥干燥,从而研究污泥干燥的表观动力学。 污泥干燥研究过程以升温速率为3℃/min 为例来说明。经过拟合筛选,表4.1所示的七个动力学机理函数较接近污泥干燥的动力学函数

热重分析

第三节 热重分析(TG ) 一、基本原理 热重法是在程序控温下,测量物质的质量随温度(或时间)的变化关系的一种技术,简称TG 。如熔融、结晶和玻璃化转变之类的热行为,试样确无质量变化,而分解、升华、还原、解吸附、吸附、蒸发等伴有质量改变的热变化可用TG 来测。如果在程序升温的条件下不断记录试样的重量的变化,即可得到TG 曲线。 如图1所示。一般可以观察到二到三个台阶,第一个失重台阶W 0—W 2多数发生在100℃以下,这多半是由于试样的吸附水或试样内残留的溶剂挥发所致。第二个台阶往往是试样内添加的小分子助剂,如高聚物增塑剂、抗老剂和其他助剂的挥发(如纯物质试样则无此部分)。第三个台阶发生在高温是属于试样本体的分解。为了清楚地观察到每阶段失重最快的温度。经常用微分热重曲线DTG (如图1b )。这种/dW dt 曲线可以利用电子微分电路在绘制TG 曲线的同时绘出。对于分解不完全的物质常常留下残留物W R 。 在某种特殊的情况下还会发生增重现象,这可能是物质与环境气体(如空气中的氧)进行了反应所致。另外目前又出现了一种等温TG 曲线。这是在某一定温度条件下,观察试样的重量随时间的变化,所以又称“等温热失重法”即: W=f (t )(温度为定值) W 0 W 1 W 2 W 3 重 量 图1 热重分析曲线(a )与微商热重曲线(b )

炉子 它能提供很多有用的信息,如在某温度下物体的分解速度或某成分的挥发速度等。 二、基本结构 热重法的仪器称为热天平,给出的曲线为热重曲线。热重曲线以时间t 或炉温T 为横坐标,以试样的质量变化(损失)为纵坐标。热天平的基本单元是微量天平、炉子、温度程序器、气氛控制器以及同时记录这些输出的仪器。热天平的示意图如图2-1所示。通常是先由计算机存储一系列质量和温度与时间关系的数据完成测量后,再由时间转换成 温度。 三、影 响因素 虽然由于技术的进步,在设计TG 仪器时进行了周密的考虑,尽量减少各种因素的影响,但是客观上这些因素还不同程度在存在着,为了数据的可靠性,有必要分述如下: 1.坩埚的影响 坩埚是用来盛装试样的,坩埚具有各种尺寸、形状并由不同材质制成。坩埚和试样间必须无任何化学反应。一般来说坩埚是由铂、铝、石英或陶瓷制成的。石英和陶瓷将与碱性试样反应而改变TG 曲线,聚四氟乙烯在一定条件下与之生成四氟化硅。铂对某些物质有催化作用,而且不适合于含磷、硫和卤素的高聚物。因此坩埚的选择对实验结果尤为重要。 2.挥发物冷凝的影响 样品在升温加热时,分解或升华产生的挥发物可能会产生冷凝的现象,而使实验结果产生偏差。为此试样用量尽可能少,并使气体流量合适。 3.升温速率的影响 由于试样要从外面炉体和容器等传入热量,所以必然形成温差。升温速率过快,有时会掩盖相邻的失重反应,甚至把本来应出现平台的曲线变成折线,同时TG 曲线有向高温推移的现象。但速度太慢又会降低实验效率。一般以5℃/min 为宜,有时需要选择更民的速度。

材料导热系数测试实验

东南大学材料科学与工程 实验报告 学生姓名 张沐天 班级学号 实验日期 批改教师 课程名称 材料性能测试实验 批改日期 实验名称 材料导热系数测试实验 报告成绩 一、实验目的 1.掌握稳态法测定材料导热系数的方法 2.了解材料导热系数与温度的关系 二、实验原理 不同温度的物体具有不同的内能,同一个物体不同区域如果温度不等,则他们热运动的激烈程度不同,含有的内能也不相同。这些不同温度的物体或区域,在相互靠近或接触时,会以传热的形式交换能量。由于材料相邻部分之间的温差而发生的能量迁移称为热传导。在热能工程、制冷技术、工业炉设计等一系列技术领域中,材料的导热性都是一个重要的问题。 1.材料的导热性及电导率 材料的导热系数是指在稳定传热条件下,1m 厚的材料,两侧表面的温差为1K ,在1s 钟内,通过1m2面积传递的热量,单位为 W/(m ·K),也叫热导率。热导率λ由简化的傅里叶导热定律 dx dT -q λ 决定。 2.热传导的物理机制 热传导过程就是材料的能量传输过程。在固体中能量的载体可以有自由电子、声子和光子,因此固体的导热包括电子导热、声子导热和光子导热。 1)电子和声子导热 纯金属中主要为电子导热,在合金、半金属或半导体、绝缘体的变化过程中,声子导热所占比例逐渐增大。 2)光子导热 固体中分子、原子和电子的振动、转动等运动状态的改变会辐射出频率较高的电磁波,其中具有较强热效应的是波长在间的可见光与部分近红外光的区域,这部分辐射线称为热射线。热射线的传递过程称为热辐射。 3.影响导热系数的因素 1)温度 金属以电子导热为主,电子在运动过程中将受到热运动的原子和各种晶格缺陷的阻挡,从而形成对热量传输的阻力。 一般来说,纯金属的导热系数一般随温度的升高而降低;而今导热系数一般随温度的升高而升高;玻璃体的导热系数则一般随温度的降低而减小。 2)原子结构 物质的电子结构对热传导有较大影响。具有一个价电子的,导电性能良好的、德拜温度较

药代动力学(王广基)word

前言 药物代谢动力学是定量研究药物在生物体吸收、分布、排泄和代谢规律的一门学科。随着细胞生物学和分子生物学的发展,在药物体代谢物及代谢机理研究已经有了长足的发展。通过药物在体代谢产物和代谢机理研究,可以发现生物活性更高、更安全的新药。近年来,国外在创新研制过程中,药物代谢动力学研究在评价新药中与药效学、毒理学研究处于同等重要的地位。药物进入体后,经过吸收入血液,并随血流透过生物膜进入靶组织与受体结合,从而产生药理作用,作用结束后,还须从体消除。通过在实验的基础上,建立数学模型,求算相应的药物代谢动力学参数后,对可以药物在体过程进行预测。因此新药和新制剂均需要进行动物和人体试验,了解其药物代谢动力学过程。药物代谢动力学已成为临床医学的重要组成部分。中国药科大学药物代谢动力学研究中心为本科生、研究生开设《药物代谢动力学》课程教学已有二十多年历史,本书是在原《药物动力学教学讲义》基础,经多年修正、拓展而成的。全书十三章,三十余万字,重点阐述围绕药物代谢动力学理论及其在新药研究中的作用,与其它教材相比,创新之处在于重点阐述现代药物代谢动力学理论及其经典药物代谢动力学在新药及其新制剂研究中的应用以及目前迅 速发展的药物代谢动力学体外研究模型等新容。 本书编著者均是长期在药物代谢动力学教学和研究第一线的教师。因此,本书的实践性与理论性较强,可作为高年级本科生、硕士生教材使用,也可作为从事药物代谢动力学研究及相关科研人员的参考书。编者 药物代谢动力学 主编:王广基 副主编:晓东,柳晓泉 编者(姓氏笔画为序) 王广基、晓东、西敬、劲、柳晓泉

容提要: 药物代谢动力学是定量研究药物在机体吸收、分布、排泄和代谢规律的一门学科。在创新研制过程中,药物代谢动力学研究与药效学、毒理学研究处于同等重要的地位,已成为药物临床前研究和临床研究重要组成部分。本书重点阐述围绕药物代谢动力学理论及其在新药研究中的作用,与其它教材相比,创新之处在于重点阐述现代药物代谢动力学理论及其经典药物代谢动力学在新药及其新制剂研究中的应用以及目前迅速发展的药物代谢动力学体外研究模型等新容。共十三章,分别为概述、药物体转运、药物代谢、经典的房室模型理论、非线性药物代谢动力学、统计矩理论及其应用、生物利用度及其生物等效性评价、临床药物代谢动力学、药物代谢动力学与药效动力学结合模型、生理药物代谢动力学模型及其应用实践、手性药物代谢动力学、新药临床前药物代谢动力学研究和计算机在药物代谢动力学研究中的应用。本书的实践性与理论性较强,可作为高年级本科生、研究生教材使用,也可作为从事药物代谢动力学研究及相关科研人员 的参考书. 1 目录 第一章药物代谢动力学概述 一、什么是药物代谢和动力学 二、药物代谢动力学研究与医学其它学科的关系 第二章药物体转运 第一节概述 第二节药物跨膜转运及其影响因素 一、生物膜 二、药物的跨膜转运方式 第三节药物的吸收 一、药物在胃肠道中吸收 二、药物在其它部位吸收 第四节药物的分布 一、药物的分布及其影响因素 二、血浆蛋白结合率及常用的测定方法

材料导热系数的测量

材料导热系数的测量 导热系数是反映材料的导热性能的重要参数之一,在工程技术方面是必不可少的。所以对导热系数的研究和测量就显得很有必要。金属材料的导热起主要作用的是自由电子的运动,无机非金属材料的导热则是通过晶格结构的振动(声子)来实现。目前测量导热系数的方法都是建立在傅立叶导热定律的基础上的,分为稳态法和动态法。本实验介绍用稳态法,稳态法是通过热源在样品内部形成稳定的温度分布后,再进行测量的方法。 一、实验目的 1. 了解稳态法测无机非金属材料的导热系数的方法; 2. 掌握KY-DRX-RW 型导热系数测试仪的硬件和软件操作规程; 3. 利用测试仪测量石英、陶瓷两种材料的导热系数。 二、实验仪器 上海实博实业有限公司生产的KY-DRX-RW 型导热系数测试仪,主要由测试头、电器测控系统、冷却恒温水槽、计算机系统组成。各部件接线如图所示。 测试头由加热器、连接样品的上下热极、冷却器、测量热电偶、加压系统组成。加热器采用不锈钢材料加工而成,内装内热式加热器,由高精度数显温控表控温,提供稳定的热极温度。上下热极由不锈钢制成,表面安装有热电偶,热极的作用是传递热量和测量热量。冷却器也是不锈钢材料加工而成,内有水槽,通过管导与外恒温水槽相连,利用外恒温水槽与冷却器的水循环,在冷却器中形成第二恒温场,提供上热极冷端稳定温度。测量热电偶由4支组成,分别测量上下热极表面的4个温度点,利用温度梯度计算热流量。加压系统用于消除试样与热 升降手柄 电脑 显示器 水管 通讯线缆 电源220V 恒温槽 测试主机背面 电器测控系统

极的热阻。 三、实验原理 当物体内部各处的温度不均匀时,就会有热量从温度较高处传递到温度较低处,这种现象叫热传导现象。对于各向同性的物质,在稳定传热状态下有傅立叶定律: t S dx dT Q ??-=?λ 比例系数称导热系数,其值等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时,在单位时间内通过单位面积所传递的热量,单位是瓦·米-1·开-1(W·m -1·K -1)。 本实验采用的是稳态法测量导热系数。试样被夹在两金属块之间,加压系统是经由一个升降压板和弹簧加压。加热单元是由铜或是其他高导热性的材料构成的,且包含有套筒或是相似的加热线圈。它用热绝缘材料(环氧FR -4)与周围的保温加热器相隔离。绝缘材料为5mm 厚度。保温加热器不受压力,以确保所有的测量能量都传到高测量棒上。测量棒是由高热导性材料构成,并且具有平行的工作表面。冷却单元是一个金属盒,由恒温池对其冷却。实验时,一方面加热单元直接将热量通过样品下平面传入样品,另一方面冷却单元使传入样品的热量不断由样品的上平面散出,当传入的热量等于散出的热量时样品处于稳定导热状态,这时样品的上下平面的温度分别为一定的数值。此时,通过样品厚度、半径、温度梯度与通过样品的热流便可计算导热系数。 具体计算过程如下: 1、流过待测样品的热流 )(*2112 12 T T Q d A -*= λ )(*4334 34 T T Q d A -*= λ Q 12 :流过下热极的热流,W Q 34 :流过上热极的热流,W λ 12 :下热极材料的热导,W/m·K λ34:上热极材料的热导,W/m·K T T 2 1 -:下热极两个热电偶的温差 T T 4 3 -:上热极两个热电偶的温差 A :垂直于热流方向的热极截面积,m 2 d :热极两温差电偶的距离,m 公式中 λ12 = λ34 = 18.5 W/m·K;d = 0.05 m ;热极直径为30mm

(完整版)药物非临床药代动力学研究技术指导原则

附件5 药物非临床药代动力学研究技术指导原则 一、概述 非临床药代动力学研究是通过体外和动物体内的研究方法,揭示药物在体内的动态变化规律,获得药物的基本药代动力学参数,阐明药物的吸收、分布、代谢和排泄(Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, 简称ADME)的过程和特征。 非临床药代动力学研究在新药研究开发的评价过程中起着重要 作用。在药物制剂学研究中,非临床药代动力学研究结果是评价药物制剂特性和质量的重要依据。在药效学和毒理学评价中,药代动力学特征可进一步深入阐明药物作用机制,同时也是药效和毒理研究动物选择的依据之一;药物或活性代谢产物浓度数据及其相关药代动力学参数是产生、决定或阐明药效或毒性大小的基础,可提供药物对靶器官效应(药效或毒性)的依据。在临床试验中,非临床药代动力学研究结果能为设计和优化临床试验给药方案提供有关参考信息。 本指导原则是供中药、天然药物和化学药物新药的非临床药代动力学研究的参考。研究者可根据不同药物的特点,参考本指导原则,科学合理地进行试验设计,并对试验结果进行综合评价。 本指导原则的主要内容包括进行药物非临床药代动力学研究的 基本原则、试验设计的总体要求、生物样品的测定方法、研究项目(血

药浓度-时间曲线、吸收、分布、排泄、血浆蛋白结合、生物转化、对药物代谢酶活性及转运体的影响)、数据处理与分析、结果与评价等,并对研究中其他一些需要关注的问题进行了分析。附录中描述了生物样品分析和放射性同位素标记技术的相关方法和要求,供研究者参考。 二、基本原则 进行非临床药代动力学研究,要遵循以下基本原则: (一)试验目的明确; (二)试验设计合理; (三)分析方法可靠; (四)所得参数全面,满足评价要求; (五)对试验结果进行综合分析与评价; (六)具体问题具体分析。 三、试验设计 (一)总体要求 1. 受试物 中药、天然药物:受试物应采用能充分代表临床试验拟用样品和/或上市样品质量和安全性的样品。应采用工艺路线及关键工艺参数确定后的工艺制备,一般应为中试或中试以上规模的样品,否则应有充分的理由。应注明受试物的名称、来源、批号、含量(或规格)、保存条件、有效期及配制方法等,并提供质量检验报告。由于中药的特殊性,建议现用现配,否则应提供数据支持配制后受试物的质量稳定性及均匀性。当给药时间较

药代动力学论文

药物代谢动力学的研究 摘要:超高效液相色谱(UPLC)和PBPK模型在药物代谢动力学研究发挥的重要的作用。UPLC是一种柱效高、发展前景好的液相色谱技术,是一种基于机制的数学模型;PBPK用于模拟化学物质在体内的分布代谢更方面对药物动力学的研究。药物代谢动力学的更深研究在药物研发中起到了重要意义及作用。 关键词:药物代谢动力学UPLC PBPK模型药物研发 Abstract: the high performance liquid chromatography (UPLC) and PBPK model in the study of the pharmacokinetic play an important role. UPLC is a column efficiency high, the prospects of the development of good performance liquid chromatography, is based on a mathematical model of the mechanism; PBPK used for simulation of the chemical substances in the body of metabolic distributed more medicine dynamics research. The pharmacokinetic deeper in drug development research has important significance and role. Keywords: Pharmacokinetic UPLC PBPK model Drug development 前言:动力学的基本理论和方法已经渗透到生物药剂学,药物治疗学,临床药理学及毒理学等多学科领域中。药物代谢动力学是应用数学处理方法,定量描述药物及其他外源性物质在体内的动态变化规律,研究机体对药物吸收、分布、代谢和排泄等的处置以及所产生的药理学和毒理学意义;并且探讨药物代谢转化途径,确证代谢产物结构,研究代谢产物的药效或毒性;提供药物效应和毒性的靶器官,阐明药效或毒性的物质基础,弄清药物疗效和毒性与药物浓度的关系[1]。 1、药物动力学的研究进展 1.1 群体药物动力学 群体药物动力学是研究药物动力学群体参数的估算,药物动力学参数群体值不仅是临床用药所必需,而且有可能成为新药评价的一个必备参数。药物动力学参数群体值的估算有两种方法,一种是传统的二步法,另一种是近年来发展的一步法。后者亦名Nonmen程序法,它把药物动力学参数在患者身上的自身变异及患者间的变异全估算在内。根据变异值的大小也可预估一些生理、病理因素对药物动力学参数的影响。因而更具优越性,在个体化给药中,Nonmen常与Bayesian反馈法结合使用。 1.2 时辰药物动力学 时辰药物动力学是指同一剂量在l天内不同时间给予时药物处置出现显著变异。如多数脂溶性药物的吸收,清晨比傍晚吸收更佳,另外象单硝酸异山梨酯在清晨服用时所导致的体位性低血压最为明显,同时达峰时间也较其他时间给药为短。一些疾病并非1天24小时机体均需要同等水平的药物,如心脏病患者在凌晨发病较多,若制成脉冲式给药,可产生预防作用;相反,如药物浓度始终维持在同一水平却容易带来耐药性,例如硝酸甘油和许多抗菌素类药物;再如只有当血浆中糖分较高时才需要较高的胰岛素。人们开始研究能够自动感知血糖水平,以调节胰岛素释放速率的智能给药装置。

高岭土热分解动力学

第 卷第 期 张爱华等:高岭土的热分解动力学 · 1 · 审稿专家[1]的主要意见: 该文介绍了采用热分析方法研究高岭石热分解过程的动力学特征.研究思路清晰,方法合理,公式应用正确,依据明确,具有一定的可读性.但理论推导的结果均存在一定偏差,如果作者能通过对多个地区高岭石进行比较研究,将更能说明问题. 审稿专家[2]的主要意见: 该文介绍了采用热分析方法研究高岭石热分解过程的动力学特征.研究思路清晰,方法合理,公式应用正确,依据明确,具有一定的可读性.但理论推导的结果均存在一定偏差,如果作者能通过对多个地区高岭石进行比较研究,将更能说明问题. 高岭土热分解动力学 张爱华,何明中,秦芳芳,严慧 (中国地质大学材料科学与化学工程学院,武汉 430074) 摘 要:采用综合热分析仪在动态空气气氛条件下研究了高岭土的热分解过程,利用热重分析数据对高岭土的热分解过程进行了动力学分析。用迭代的等转化率方法获取了准确的活化能,将得到的活化能应用到Malek 方法中推测其反应机理,并进一步求得了指前因子A 。结果发现:在400~700 ℃高岭土脱去羟基,生成了结晶度较差的偏高岭土,该过程遵循的化学反应模型,其微分和积分表达式分别为n f )1()(αα-=,n G n ---=-1)1(1)(1αα其 中n =2.1,表观活化能为182.428 kJ/mol ,指前因子A 的范围为:(4.566~4.635) ×1011 s -1。 关键词:高岭土;热分解;动力学;迭代法;Malek 法 中图分类号:TQ170.1 文献标识码:A 文章编号:0454-5648(2009)12 K INETICS FOR T HERMAL D ECOMPOSITION OF K AOLINITE ZHANG Aihua, HE Mingz fang, YAN Hui (Faculty of Material Science and Chemical Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China) Abstract: The thermal decomposition processes of kaolinite have been studied in dynamic air using simultaneous thermal analysis instrument. Thermogravimetricdata was used to carry out the kinetic analysis. Firstly, the exact activation energy was calculated by the interative method; Secondly, using the activation energy in Malek method to confer the reaction mechanism; Lastly, using the above data to get the pre-exponential factor A . The hydroxylation of kaolinite in the temperature range 400–700 ℃ followed the model of chemical reaction. The function were ()()n f αα-=1,()n G n ---= -111)(1ααwhere n =2.1, the apparent activation energy was 182.428 kJ/mol, the range of the A was from 4.566×1011 to 4.635×1011 s -1. Key words: kaolinite; thermal decomposition; kinetic; iterative method; Malek method 高岭土是一种天然矿物,在我国有着丰富的储量,现已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。油漆涂料和造纸是国内优质煅烧高岭土的最主要的消费领域。[1] 因此,对高岭土的热分解过程进行动力学分析是十分重要和迫切的。通过动力学分析可以得到高岭土热分解的活化能,指前因子和反应机理函数,从而为生产实践提供指导。但是目前国内对高岭土的热分解过程进行动力学分析的很少,同时在 反应级数方面与国外报道的也有所不同。[2-5] 实验利用迭代的等转化率方法和Malek 方法研究了广东茂名产高岭土的热分解过程,计算出了热分解过程的动力学参数。 1 动力学数据的处理方法 1.1 迭代的等转化率法求取活化能E a 根据等温动力学理论,固体分解反应的动力学 方程可表示为: 第 卷 第 期2009年月 硅 酸 盐 学 报 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY V ol. ,No. , 2009

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