凝聚态物理范文1
关键词：凝聚态物理学；固体物理学；基本概念
中图分类号：O469 文献标识码：A
一、凝聚态物理学的起源和发展
1.凝聚态物理学的起源
凝聚态物理学的前身是固体物理学，固体物理学的研究对象是固体，包括它的物理性质、微观结构、各种内部运动以及彼此之g的关系。固体物理学的一个重要的理论基石为建立在单电子近似的基础上的能带理论，于1928年由布洛赫研究提出，周期结构中波的传播是能带理论的核心概念，基本建立了固体物理学的理论范式。
2.凝聚态物理学的发展
凝聚态物理学诞生于19世纪70年代，在19世纪80至90年代之间逐步发展，最终取代固体物理学这个概念。凝聚态物理学的诞生弥补了当时固体物理学研究存在的不足之处。
凝聚态物理学从微观的角度研究凝聚态物质的物理性质、结构和各种运动以及彼此之间的关系。凝聚态物理学的理论基础是相互作用多粒子理论，与固体物理学相比，凝聚态物理学的研究除了扩大研究对象范围，还有一些概念的迁移和发展。
二、凝聚态物理学的理论基础
凝聚态物理学以固体物理学研究为基础，L・朗道和P・安德森这两位科学家对凝聚态物理学的发展具有重要的影响。L・朗道提出了凝聚态物理学的主要的理论范式即对称性破缺，并引入序参量和元激发，使之普遍化。P・安德森在研究著作中强调了对称破缺和元激发的重要性，并补充提出了广义刚度、重正化群等理论。
三、凝聚态物理学的研究内容
凝聚物理学主要研究物质的微观结构与物理性质的相互关系，研究内容较为广泛。
1.固体电子论
电子在固体中的行为是固体物理学长期研究的对象，也是凝聚态物理学的主要研究内容，电子在固体中的运动相互作用大小不同，主要包括三个区域：弱关联区，形成半导体物理学的研究理论基础；中等关联区，形成铁磁学的研究理论基础；强关联区，主要涵盖对象是电子浓度非常低的不良金属，其研究尚未得出圆满结论。
2.宏观量子态
低温物理学的研究也是凝聚态物理学产生的基础，金属和合金中存在超导现象这一成果对凝聚态物理学的发展影响巨大。超导现象是规范对称性破缺的结果，宏观量子态的概念、超导微观理论等的出现填补了超导研究的空白，玻色-爱因斯坦凝聚的实现将极低温下的稀薄气体也纳入凝聚态物理学的研究范围，但是仍有一些学科问题需要研究佐证，比如非常规超导体的机制仍未得到确定的解释。
3.纳米结构与介观物理
纳米技术研究的是在0.1～100纳米的尺度里电子、原子和分子内的特性和运动规律。纳米科技将人类的研究视角转向微观世界，纳米技术的研究和应用对于人类社会生活具有开创性的意义，现在也是物理学研究的一个热点方向。
4.软物质物理学
软物质是介于液态与固态之间的物质状态，被称为复杂液体。软物质是凝聚态物理学的延伸研究学科，软物质只要受到极小的外界刺激就会产生明显反应，从而具有显著的实用效果。
四、凝聚态物理学的发展方向
量子力学作为凝聚态物理学的理论基础已基本成熟，但是由于凝聚态物理学的实际研究中涵盖较多的微观粒子体系，使研究具有复杂性，新的物质结构、物理现象的产生也对凝聚态物理学的研究提出了挑战。凝聚态物理学研究中不断与生物、化学等学科在实验技术和理论概念上发生交叉渗透，将会对人类社会发展所需要的新能源、新材料和信息技术的发展起到推动作用。
参考文献：
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是一种由不同介电常数的介质或金属呈周期性排列的材料,它首先由John S.等于1987年提出。从晶体结构来说,晶体内部的原子是周期性有序排列的,正是这种周期势场的存在,使得运动的电子受到周期势场的布拉格散射,从而形成能带结构,带与带之间可能存在带隙。光子晶体的一个显着特点是它可以如人所愿地控制光子的运动。目前对于光子晶体的数值计算方法主要采用平面波展开法,格林函数法,时域差分法,转移矩阵,频域迭代法。
2 状周期性结构中的电磁表面模
在凝聚态物理学中,为了研究层状周期介电结构中电磁波的色散关系和能带结构这类系统中的表面模,考虑一个在z≥0的半空间中,由两种不同折射率n1和n2的薄层交替排列构成的一个半无限周期介电结构,在z<0的另一半空间总充满了折射率为n0的均匀介质,如图1(a)所示。在这种半无限周期介电结构中将出现由边界引导的衰逝的Bloch表面波。这些电磁波是由两个半无限系统间界面引起的,并被限制在界面附近的传播模式,一个表面波将在理想光子晶体的禁带中产生一个本征频率。
考虑沿正y方向传播的波,且为横电(TE)模式,即其电场的偏振在x方向。对于TE模式,电场的分布遵循以下方程
其解为
E(y,z)=E(z)e-ikyy
则有
该方程的解可以分为两部分
其中C,A1,B1,都是常数,且q1=n1ω/c,而波矢k0为
事实上,正如在层状周期介质中所研究的周期情况,对于这里z>0部分的解仍可以近似为Bloch波E(z)exp(ikz)。
3 点缺陷
带有缺陷的介电结构可由位置依赖的介电函数来描述,写为
其中在实空间是周期性的,而表示每一点上与的偏离,当然实际上这些偏离集中在一定的区域,诸如一个单胞区域,对应为点缺陷;或一连串单胞所构成的管道,对应为线缺陷。这样一来,采用包含缺陷的介电函数分布式,代入式
中来求的本征值,就可以得出和周期结构相偏离的定域本征态。通常的解决问题的方法为对有限的超元胞进行数值计算。
这里以二维光子晶体中的点缺陷为例作一说明。设想等径介电圆杆(介电常数为ε,半径为R)构成的周期结构(晶格参数为a)。选择7×7的超元胞。最简单的点缺陷可由中间一根介电杆的半径收敛或放大而形成(当然实际的缺陷可以有更复杂的情况,例如不同ε值材料的填入,另外涉及到的也许不止一个单胞等)。这类点缺陷引起的定域态和半导体中杂质受主与施主能级相对应。
如果在完整的光子晶体间隙中安放一个原子,若其辐射跃迁频率正好处在能隙之中,那么,其自发辐射(spontaneous radiation)跃迁就会受到抑制。如果将这一原子安放在光子晶体的点缺陷之中,情形就完全两样。只要原子的辐射跃迁频率与点缺陷的局域态的能级相匹配,则原子的自发辐射的概率会得到增强。这样一来,在接近光频段的光子晶体空位(R=0)类似于一个受完全反射壁所包围的谐振腔,即微腔(microcavity)。微腔的谐振频率对应于点缺陷的定域态。
假设原子与光场存在耦合。表征自由空间中原子自发辐射概率的Einstein系统Af正比于单位体积的光子的态密度
而在微腔之内的对应系数为
这里Ω为微腔体积,因而自发辐射在微腔中的增强因子约为
由于微腔Ω~λ3,因此微腔的增强因子大致和Q值相当。高的自发辐射概率对于制备高效发光管和激光器极为有利,因而光子晶体的点缺陷作为微腔的应用潜力相当大。
3 线缺陷
光子晶体的点缺陷,可以将电磁波限制在局部的区域,而其线缺陷则对电磁波起了波导的作用,即将电磁波从一处引向另一处。
在传统的电磁波技术中,微波频段使用了金属壁的波导和同轴电缆来引导电磁波;而在光波频段则应用了电介质光波导和导光纤维,利用折射的梯度和媒质内的全反射现象。从应用的角度来看,光纤波导或者介电光波导,都存在一些问题:例如折射率存在色散现象,即不同频率的光的传播速度有差异。原先是甚短光脉中(按不确定关系,在时域内甚短就意味着在频域中甚宽),在色散媒质中传播,就会导致脉冲在时域内的增宽而使传播的信息量受到限制。另一方面若将光纤作大角度的弯折会引起较大损耗。这些问题的存在为光子晶体的线缺陷作为光波导在信息技术的应用提供了机会。
参考文献:
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[2]Yablonovitch E. Inhibited spontaneous emission in solidstate physics and electronics [J]. Phys. Rev. Lett., 1987, 58: 2059~2062
[3]武东升,顾培夫,刘旭等.一维光子晶体及其应用[J].激光与光电子学进展,2001,38(12):1~6
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关键词：聚合氯化铝 絮凝剂 处理生活污水 技术论证
一、 背景和意义
1997年1月20日， 联合国发出了淡水资源短缺的警报：“缺水问题将严重制约下世纪的经济和社会发展，并可能导致国家间的冲突”。这份题为《对世界淡水资源的全面评估》的报告指出，目前全世界1／5以上的人口，即12亿人面临“中高度到高度缺水的压力”。该报告还预测，到2025年，世界人口将激增到83亿，全世界将有1／3的人口遭受“中高度到高度缺水的压力”。
随着工业的发展和人口急剧增长，淡水紧缺问题已引起世界各国的普遍关注，我国面临的淡水紧缺问题尤其严峻。我国水资源居世界第六位，但人均水量仅为世界人均水量的四分之一，居109位，加之淡水资源的时空分布不均和我国人口分布不均、社会发展不均，造成部分城市淡水资源严重紧缺。目前全国有300多个城市缺水，50多个城市严重缺水。淡水资源紧缺已严重影响这些地区的人民生活和经济发展，每年造成直接经济损失数千亿元。
进入21世纪，我国人口继续增长，将达到16亿高峰，对土资源的开发将达到临界状态，对水的需求也将进一步增加。1993年全国工农业生产和城乡居民生活用水已达到5250亿m3 ，人均用水纺450m3 。根据人口增长，工农业生产发展，如不节约用水，初步估计2030年需增加供水2000～2500亿m3 才能满足各方面的需要。黄、淮、海三流域2010年以后，随着人口的增加，人均水资源将不足400m3 ，当地水源已无潜力可挖，缺水只有远距离从长江调水才能得以解决。而长距离调水成本高、投资大、资金筹措困难，并还受到社会和环境等因素制约，工程的实施难度极大。因此，首先需要采用各种高新技术，通过节约用水、利用雨水、污水处理回用、海水利用等途径，千方百计努力提高工农业用水的效率。
随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高，对水的需求量也越来越大，与此同时，水资源的污染也日趋严重，人类可取的水资源正在逐渐减少。我国是水资源贫乏的国家之一，人均水量仅为世界人均水量的1／4，目前国内已有300 多个城市缺水，日缺水量约1000万立方米以上，严重地影响了国内的工业生产和人民生活。工业用水一般占城市用水的70％－80％，节约用水、合理用水的处理 受到各行各业的普遍关注，各种水处理剂的需求量也日益增加。聚铁、铝盐具有絮凝体形成速度快、矾花密实、沉降速度快、对低温高浊度原水处理效果好、适用水体pH值范围广等特性，同时还能去除水中的有机物、悬浮物、重金属、硫化物及致癌物，无铁离子的水相转移，脱色、脱油、除臭、除菌功能显著，且价格便宜，与其他净水剂相比，有着很强的市场竞争力，其经济效益也十分明显，值得大力推广应用。
目前我国每年的废水排放量约365亿吨，年处理量仅100亿吨，处理率不足 1／3。目前世界水处理市场中，包括聚铁在内的无机絮凝剂已占有3／4以上的市场份额。我国水处理剂工业虽已具有了一定的规模和水平，但仍远远不能满足大量的工业废水及民用水处理的要求，与国外先进水平相比还有不小的差距。业内人士预计? 今后几年国内水处理剂的生产将有较快的发展，年需求量将达到30万吨左右，其中絮凝剂的需求量为18万吨。
二、 关键技术和预期水平效益
现代废水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。
物理处理法：通过物理作用分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物(包括油膜和油珠)的废水处理法。通常采用沉淀、过滤、离心分离、气浮、蒸发结晶、反渗透等方法。将废水中悬浮物、胶体物和油类等污染物分离出来，从而使废水得到初步净化。
化学处理法：通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。通常采用方法有：中和、混凝、氧化还原、萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗透等方法。
生物处理法：通过微生物的代谢作用，使废水溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机物、有毒物等污染物质，转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。生物处理法又分为需氧处理和厌氧处理两种方法。需氧处理法目前常用的有活性污泥法、生物滤池和氧化塘等。厌氧处理法，又名生物还原处理法，主要用于处理高浓度有机废水和污泥，使用处理设备，主要为消化池等。与物理、化学方法相比较，生物法具有运行费用低、处理效果好的特点。但生物法存在着处理时间相对较长、废水中含有有毒物质存在时难以使用等缺陷。生物学家和工程技术人员正不断努力，通过改良微生物菌种、改良处理工艺等手段提高生物处理的效果。
通过各种手段对废水进行处理后再排放可减少污染，但彻底消除污染的方法是不产生污染物 。科学家们正在不断努力，一方面，寻找更有效的废水处理方法，消除污染物；另一方面，研制设计出新的清洁生产工艺，减少污染物的产生。
下面我们来着重谈谈化学处理法中的絮凝法：
强化絮凝过程需要提高两方面的技术：
（一）、发展新型高效能絮凝剂
（二）、发展高效絮凝反应器，技术上取得新的突破。
同时做到相互协同发展，进而将这两方面优势有机地结合起来，建立新型絮凝工艺技术系统，从整体上改进水处理絮凝过程的质量和面貌。
在研究开发新型高效絮凝剂方面
无机高分子絮凝剂（IPF）
无机高分子絮凝剂（IPF）无疑是当前研究的重点。由于它比传统絮凝剂具有适应性强、无毒、可成倍提高效能且相对价廉等优点，因而近年已得到广泛重视，正逐步发展成为混凝过程的主流药剂。其中，聚合氯化铝是当前工业生产技术最成熟、效能最高、应用最为广泛的无机高分子絮凝剂品种。同时，以聚合氯化铝产品作为基本原料，还可衍生制备出多种系列的适合于不同水质处理状况的复合型无机高分子絮凝剂。如聚合铝铁、聚合硅铝以及有机复合型絮凝剂。
尽管大量的混凝实践证明聚合铝絮凝剂比传统铝盐凝聚剂的混凝效能提高2~3倍。但对于这类新型药剂为何会突出地高效尚缺乏全面深入的科学验证和理论诊断，一般的认识和处理方法尚停留在沿用传统凝聚剂的概念或主观推断，尚缺少直接的实验验证。实际上，在聚合铝应用基础方面，从形态分布及其转化规律，聚合反应控制参数及其制备条件，投加后的形态转化及其稳定性，高效凝聚絮凝机理及效能，以及应用工艺技术等诸多方面，均有别于传统凝聚剂，这些问题只有经过全面系统深入地研究，才能够得到较确切的解答，同时促进这类新型药剂的进一步提高并扩展其应用范围。
基于上述原因，我们就以现代化学及絮凝理论为基础，追踪当前国际研究发展动向，同时结合实际生产工艺及水处理实践，从混凝理论的发展，聚合铝水解形态转化及其分布特征，絮凝形态稳定性及电动特性，以及高效凝聚絮凝效能，作用机理与絮凝动力学，聚合铝高效絮凝应用实践等多方面进行了全面深入、系统地研究，为深入揭示聚合水解－聚合反应过程及形态转化规律，阐明聚合铝水解聚合形态与凝聚作用机理及絮凝动力学的相互关系，建立定量聚合铝的表面吸附沉淀模式提供科学理论研究的基础。同时也为进一步改进聚合铝产品质量，提高凝聚剂絮凝效能，拓宽应用范围提供必要的应用基础理论研究依据。最终为推动和发展我国无机高分子絮凝剂的基础应用理论研究，提高工业化生产技术水平及其应用实践作出贡献。
有机高分子絮凝剂
高分子絮凝剂种类
目前应用于水处理中的高分子凝剂，为分子量由数万至数百万的高分子水溶性有机聚合物。有机高分子絮凝剂具有在颗粒间形成更大的絮体及由此产生的巨大表面吸附作用。因而，近年来国内外在研究和应用方面都进展得很快。絮凝剂的种类很多，按其来源可分为天然和人工合成的两大类。
天然高分子絮凝剂
淀粉、单宁、纤维素、藻朊酸钠、古尔胶、动物胶和白明胶等等。天然高分子絮凝剂可经过各种化学改性以适应不同的需要，如淀粉可改性为糊精、苛化淀粉、含磷酸盐－CH2OPO（CH）2和含胺基－CH2CH2NH2的淀粉等。一般来说天然高分子絮凝剂价格低廉，但分子量较低且不稳定，使用时用量高，效果不佳且排放时有可能产生BOD等问题。所以，除考虑到毒性而使用人工合成的高分子絮凝剂。其中用得最为广泛的要属分子量为300万以上的聚丙烯酰胺及其衍生物。实践证明，不同的高分子絮凝剂，对不同的水质处理效果相差很大，其最佳效果的用量幅度很小，超过一定范围，反而会形成复稳。
高聚合度的水溶性有机高分子聚合物或共聚物的分子中，含有许多能与胶粒和细徽悬浮物颗粒表面上某些点位起作用的活性基团，分子量在数十万至数百万。根据聚合物单体上活性基团在水中的离解情况，按官能团分类可分为非离子型、阴离子型和阳离子型三类。表1是许多高分子絮凝剂的主要官能团。
国内外常用的具有代表性的高分子絮凝剂有：非离子型－聚丙烯酰胺（简写为PAM，分子量在150万－900万，商品浓度一般为8%）、聚氧化乙烯；阴离子型－聚丙烯酸（PAA）、聚甲基丙烯酸水解聚丙烯酰胺（HPAM）、聚磺基苯乙烯；阳离子型－丁基溴聚乙烯吡、聚二丙烯二甲基胺（PDADMA）。用量一般为废水量的百万分之一至百万分之二。
当絮凝剂为离子型，且其电性与胶粒表面电荷相反时，絮凝剂就考虑到降低ξ电位和吸附桥连的双重作用，絮凝效果就特别显著；而当其点性与胶粒表面电荷相同时，则要求双方的电荷都不太强。为要充分发挥絮凝剂的吸附桥连作用，应使它的长链生长到最大限度，同时让可离解的基团达到最大的离解度且得到充分的暴露，以便产生更多的带电部位，并与微粒有更多的碰撞机会，结果絮凝效果可提高数倍。
表1：高分子絮凝剂的主要官能团
非离子型官能团 ——OH 羟 基
——CN 腈
——CONH2 酰 胺
阳 离 子 官 能 团 ——NH2 伯 胺
——NH—R 仲 胺
——N—RR 叔 胺
R——N—RR 季 胺
阳离子型官能团 ——COOH 羧 酸
——SO3H 磺 酸
——OSO3H 硫酸脂
当然，絮凝剂的选择及使用量要根据废水的具体性质而定，总的原则是所用的絮凝剂必须价廉、易得、高效、使用量少。生成的絮凝物易沉降分离。使用无机絮凝剂时要注意其适用的pH值范围，一般在投加无机盐絮凝剂后再添加pH调节剂。对高分子絮凝剂，为了充分发挥其在水中的化学架桥作用，应选用能在水中均匀分散、溶解，具有吸附活性基因的高分子化合物、水容性高分子化合物。为了使其在水中处于较大的分散状态，一般先用纯水或软水溶解配成一定浓度的溶液，然后再加到待处理的废水中去。因为这些高分子化合物往往会受到水质的影响。使分子的扩散和离子基的离解受到抑制，处理效果下降。
在絮凝反应器方面
目前处于主流的反应器有：隔板反应池、涡流式反应池、机械搅拌反应池、静态混合器、文丘里管道混合器、机械加速澄清池、固定絮凝器等等。为了使胶体脱稳和絮体颗粒增大密实，并降低能耗、药耗，就需要对絮凝设备结构构造进行深入研究，开发出新型高效的絮凝设备。根据涡流理论设计的多极涡流管式混合器和通过一系列格网以增加水流紊动度来提高絮凝效果的竖流往复折流式絮凝反应器便是其中效果较好的两种絮凝设备。
三．应用情况和开发利用前景
絮凝过程既是最古老的水质净化处理方法，又是当今众多水处理工艺技术中应用最广泛、最普通的单元操作工艺技术。絮凝过程作为众多处理工艺流程中不可缺少的前置关键环节，其效果的好坏往往决定后续工艺流程的运行工况、最终出水质量和成本费用，因此，它始终是水处理工程中重要的研究开发领域。我国现有近百余家絮凝剂生产厂，年总产量约30万吨，但大多为粗放型小规模的乡镇企业。企业多、产值低，工艺技术落后、高能耗、重污染、低品位是目前我国无机高分子絮凝剂生产存在的普遍而突出的问题。
高效复合型絮凝剂是在原有无机高分子絮凝剂基础上创新发展的新型品种，具有价廉、高效、多功能，反应速度快，凝絮颗粒密实、沉降快等特性。比传统产品具有显著除浊、脱氮除磷以及油，COD和BOD等作用功能。在当前饮用水微污染物净化处理工艺，城镇污水强化絮凝工艺，纳污河流整治以及工业废水净化处理过程中都将得到广泛应用。因此，国内外市场应用前景十分看好。社会环境效益与经济效益十分可观。
目前市场上流行的絮凝剂主要有：季胺盐型阳离子高分子化合物、ZBH-502 聚合氯化铝(PAC)、ZBH- 净水王系列高效复合混凝剂、ZBH-聚硅酸系列混凝剂、ZBH-聚丙烯酰胺系列絮凝剂、ZBH-201絮凝脱色剂、ZBH-202 季铵型絮凝剂、ZBH-203 除油絮凝剂（油水分离剂）、二氯异氰脲酸钠、HB-901 杀菌灭藻剂、HB-902 固体活性溴杀菌灭藻剂、HS-916清洗剂系列、高效阳离子有机高分絮凝剂JY-02、多功能复合型絮凝剂JYF系列、Polyelectrolyte(DMCTH)、阳离子高分子絮凝剂JC-48XX系列、阳离子絮凝剂 HYC—601、乳液型E-HYM阳离子絮凝剂、阴离子絮凝剂HY─3、阳离子絮凝剂HYM、聚合硫酸铁(PFS)等等。
四、影响絮凝效果的因素
絮凝剂对胶体分散系的混凝过程，实质上是絮凝剂-溶剂、絮凝剂-胶体、胶体-溶剂这三种关系综合作用的结果。为了提高絮凝效果，就必须根据废水中胶体和细微悬浮物的性质和浓度，正确地控制絮凝过程的工艺条件。影响絮凝的因素很多，现归纳如下：
1、水温 絮凝剂的水解与温度有关，一般说来，水温20~30℃为宜。每当温度升高10℃时，水解速度增加1倍。温度尤其对铝盐的絮凝效果影响较大，当水温低于5℃时，铝盐的水解速度极慢，作用显著降低。温度在10~15℃下，生成Al（OH）3絮团是无定形，松散不易沉降，水温低，水的耗滞系数大，阻力增加，碰撞次数减少，影响絮凝效果。这时可投加高分子助凝剂以改善处理效果，或用气浮法代替沉淀法作为后续处理过程。而当温度升高时，絮团比较紧密，易于沉降。
2、pH值 铝、铁盐絮凝剂水解产物中主要起絮凝作用的是多核多羟基阳络离子的电性中和作用和吸附桥连作用，其次是氢氧化物沉淀的卷带网捕作用。如用铝、铁盐处理废水时，水解反应式为：
MeA + H2O ===== MeOH + H+ + A—
Me+ + H2O ===== MeOH + H+
其中，Me+代表絮凝剂中的阳离子；A—代表絮凝剂中的阴离子。由水解方程式可知，水解进行结果使溶液pH值降低。若原水碱度不足，要中和新增加的H+离子时，应投入碱类药剂以提高碱度。一般投入助凝剂，如加入石灰或苏打（约20mg/L，以CaO计）。是典型的两性化合物
在酸性溶液中 Al（OH）3 + 3H+ ==== Al3+ + 3H2O
在碱性溶液中 Al（OH）3 + OH— ==== AlO2 + 2H2O
当PH
当4
当6
当PH>8时，呈[Al(OH)4]、[Al8(OH)26]2—等铝的离子。
所以溶液最适宜的pH值为6.4~7.8。铁盐絮凝时pH值在5~7范围内，Fe(OH)3絮团可以迅速形成，最佳的pH值为6.0~6.4；但有的资料指出以pH值9~11为佳。
（3）混凝剂的种类及用量 混凝剂品种的选择除了考虑来源、成本等因素外，还应该考虑以下问题：当水循环使用时，混凝剂不应带入对生产有害的物质；絮凝剂的用量取决于胶体的浓度、电性正负和电荷数量以及絮凝过程的pH值。各种絮凝的最佳用量范围是互不相同的。
无机盐絮凝剂的用量与作用离子的电荷有关。例如，使带负电胶体脱稳所需的Na+、Ca2+和Al3+的用量大体成1：10－2：10－3的比例。使胶体絮凝的絮凝剂用量范围随胶体浓度的增大而变宽，随絮凝剂分子量的增大而变窄。高分子絮凝剂，使胶体絮凝和再稳的计量要比铝铁盐低得多，在使用高分子絮凝剂时尤其要十分注意使用量。
（4）搅拌强度和时间
絮凝工艺过程包括混合、反应和分离三个阶段。混合阶段的基本要求是使药剂迅速而均匀地扩散到废水中，并形成微絮凝，因而搅拌强度要大，但时间要短。在反应阶段则要求水流有适当的速度梯度，既要为微絮凝的成长创造良好的碰撞机会，又要防止已形成的絮凝体被打碎，因而搅拌强度要比混合阶段小，但时间要比较长。上述两个阶段的搅拌强度和时间要求，由它们各处的速度梯度G或速度梯度与停留时间乘积GT值来体现。一般水处理中，混合阶段的G值约为500~1000s—1，混合时间为10~30s，一般不超过2min;在反应阶段，G值约为10~100s－1，停留时间一般为15~30min，GT值在104~105范围内，主要是使水中微粒凝聚成矾花并增大而沉淀（或上浮）的过程。在废水处理中，搅拌强度和时间应取低限值。
（5）水样
对不同水样，由于废水中的万分不同，同一种絮凝剂的处理效果可能会相差很大。
（6）助凝剂
有时当单用絮凝剂不能取得较好的效果时，可以投加某种称为助凝剂的辅助药剂来调节、改善絮凝条件，提高处理效果。助凝剂主要起以下几方面的作用：
① 通过投加酸性或碱性物质来调整pH值。
② 通过投加活化硅胶、骨胶、PAM等改善絮凝体结构，利用高分子助凝剂的吸附架桥作用以增强絮凝体的密实性和沉降性能。
③ 通过投加氯、臭氧等氧化剂，在采用FeSO4是，可将Fe2+氧化Fe3+为，当废水中有机物过高时，也可使其氧化分解，破坏其干扰或使胶体脱稳，以提高絮凝效果。
常见的助凝剂有PAM、活化硅胶、骨胶、海藻酸钠、氯气、氧化钙、活性炭等。
五、聚合铝水处理领域应用概况
在水处理工程领域中，聚合氯化铝絮凝剂在国内外的需求量日益激增，尤其在给水处理中已逐渐取代传统的凝聚剂而成为主流絮凝剂。大量的应用实践证明，使用聚合氯化率替代传统的铁、铝盐混凝剂，可明显提高水厂的净化效能、降低处理成本、改善出水水质。其主要优点表现在：
（一）、优良的凝聚除浊脱色和去除腐殖质的效果及较广泛的使用pH范围
聚合氯化铝不仅具有强烈的凝聚除浊效果，而且也具有明显脱色及去除腐殖质的效果。在相同处理条件下达到最佳絮凝作用，聚合铝所需剂量比传统铝盐要减少2/3之多。在相同剂量条件下，使用聚合铝能够获得比传统铝盐更低的残余浊度，因而可以以较低剂量得到相同的处理结果。此外，聚合铝使用的pH范围比传统铝盐要宽的多。
（二）、良好的低温混凝处理效能及沉降效能 一般在低温水（
（三）、较低的残留铝含量 聚合铝处理后水中的残留铝含量十分低，传统硫酸铝处理水中的残留铝含量一般为150~255μg/L，而聚合铝处理水质中的残留铝含量只有40~55μg/L。
（四）、操作简便 采用聚合铝盐处理时操作过程相对传统的处理方法要简便得多。
主要参考文献
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凝聚态物理范文4
关键词：中国共产党；凝聚力；内涵；特点规律；作用
中图分类号：d20 文献标识码：a 文章编号：1006-723x（2013）01-0049-05
在我们这样一个多民族的发展中大国，要把全体人民的意志和力量凝聚起来，全面建成小康社会，构建社会主义和谐社会，加快推进社会主义现代化，必须不断增强中国共产党的凝聚力。
一、凝聚力、政党凝聚力和
执政党凝聚力的内涵 凝聚力一词，是从自然科学中引进到社会科学领域的一个新概念。凝聚力的原意是指内聚力，即同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力和影响力，是分子力的一种表现，能使物体聚集成液体或固体。物体内部分子间距离越小，凝聚力就越大。这一原理运用于社会现象，是比喻使人或事物聚集到一起的力量。作为人类组织群体的凝聚力，一般是指横向和纵向两个方面的吸引力。横向凝聚力是指群体成员之间的相互吸引力；纵向凝聚力是指群体领导对广大人民群众的吸引力。
政党凝聚力是指党中央领导党的各级组织和吸引各个党员为实现特定政治目标和政治纲领紧密结合起来的一种合力，也含有党员对党组织的向心力和党员与党员之间的亲和力。政党的凝聚力表现在党内关系方面，是全党目标和行动的高度统一性；表现在党外关系方面，是党通过自己的理论纲领和方针政策对所代表阶级、阶层的利益要求和政治意识的影响力、说服力，以及通过一定方式对社会政治生活、公共权力或政府产生的影响力。由此可以知道，政党的凝聚力主要来自于以下几个方面：一是党的理论、纲领、路线、方针、政策的正确；二是党领导特定阶级、阶层在革命和建设中取得的伟大成就；三是党组织和党员在社会中的反应、影响和控制。
执政党凝聚力的内涵，除了具有上述群体和政党凝聚力所具有的内涵外，还包括执政党对其他党派、民众、社会组织的利益的整合力和影响力。执政党掌握的权力是公共权力，属于社会各阶层、群体和个人共同所有，承担着维护社会稳定，推动社会发展的职责。然而社会各阶层、群体、个人之间的利益往往不同，有的利益甚至是相互冲突的，导致了社会的矛盾和冲突。执政党通过利益整合，弥合社会各方面之间的裂缝，消解他们的矛盾，减少社会冲突，实现公权力的职责，增强执政党的凝聚力。
二、中国共产党凝聚力的内涵
中国共产党是中国工人阶级的先锋队，是中国人民和中华民族的先锋队，是中国特色社会主义事业的领导核心，代表中国先进生产力的发展要求，代表中国先进文化的前进方向，代表中国最广大人民群众的根本利益。党的最高理想和最终目标是实现共产主义。中国共产党的先锋队性质和地位，决定了中国共产党凝聚力（以下简称党的凝聚力）的特殊内涵。它除了具备一般群体、政党、执政党凝聚力所具有的内涵以外，至少还应该包含三个方面的内容。一是党中央和党的各级组织对广大共产党员的吸引力；二是广大共产党员相互间的吸引力；三是党的各级基层组织及其党员对广大人民群众、社会组织和其他的吸引力。概括地讲，党的凝聚力集中体现在它的性质的先进性、宗旨的崇高性、理想信念的坚定性、理论的科学性、路线方针政策的正确性上，体现在它的各级党组织和广大共产党员的战斗堡垒作用和先锋模范作用上，体现在党的各级组织和广大共产党员与人民群众的血肉联系，鱼水之情上。
党的凝聚力从凝聚对象的范围划分，可分为党的内聚力和党的外聚力，[1]即党组织内部的吸引力，具体而言，指党中央和党的各级组织对广大共产党员的吸引力，广大共产党员相互间的吸引力，这是党的内聚力。党对本党组织外部的吸引力，具体而言，指党的各级基层组织及其党员对广大人民群众、社会组织和其他的吸引力，这是党的外聚力。党的内聚力越强，就越能提高党的执政能力，抵御外部各种思潮的侵袭，克服内部各种错误倾向，经受各种严峻考验，战胜任何艰难险阻，在斗争中求得生存和发展，
动中国特色社会主义建设走向胜利，从而增强党的外聚力；反之，就会削弱党的执政能力和党的外聚力。党的外聚力的强弱将直接影响党的执政基础的强弱，进而影响党的内聚力的强弱。
党的凝聚力从内容形态方面划分，可以分为文化凝聚力、政治凝聚力、物质凝聚力和其他凝聚力部分。党的文化凝聚力，是指党的指导思想、理论体系、纲领路线、奋斗目标、信仰、价值观念和共产党人为了实现国家利益、民族利益、人民利益所表现出来的无私奉献等良好精神风貌，对党员和人民群众产生的感召力和吸引力。党的政治凝聚力，是指党通过实施利益表达与整合和政治社会化等基本功能，对党员和社会公众产生的政治辐射、影响、号召、吸引的能力。党的物质凝聚力，是指党所领导的事业的发展与成功，会给广大党员和人民群众的物质利益需求带来不断的改善和满足而产生的吸引力。党的其他凝聚力，是指党通过处理社会事务、生态环境事务等，对党员和人民群众产生的感召力和吸引力。党的物质凝聚力、文化凝聚力、政治凝聚力和其他凝聚力是观察党的执政地位是否稳固的重要表征，它们相互区别、相互联系、相互作用、相互促进。物质凝聚力是基础，它决定政治的、文化的和其他方面的凝聚力，为政治等内容形态的凝聚力提供坚实的物质基础；政治凝聚力为物质等内容形态凝聚力提供正确的政治航向和稳定的政治保证、政治支持作用；文化凝聚力为物质等内容形态的凝聚力提供思想引领、精神动力和智力支持作用；党的其他凝聚力为物质等内容形态的凝聚力提供和谐的社会支撑和生态环境保障作用。
重视党的物质凝聚力，就意味着重视党员、群众物质利益需求的不断满足和提高。物质利益的满足，一方面可以增强党员的干劲，增强党的内聚力，壮大党组织快速发展的力量，提高党组织积极抵御、抗击风险的能力，比如2008年5·12汶川特大地震发生后，全国先后有4550多万党员踊跃交纳“特殊党费”达973亿元，[2]用于抗震救灾和灾后恢复重建，全国掀起了“爱祖国、爱政府、爱中国共产党”和“感恩祖国、感恩政府、感恩中国共产党”的历史最强音，党的外聚力得到了明显的加强；另一方面，可以提高广大民众努力建设社会主义的积极性、主动性和创造性，加强物质生产，提高物质生产力，使得中国广袤的土地上处处欣欣向荣、生机盎然。此时，老百姓就会从内心深处感谢党，坚定永远跟党走的决心和信心，其中的先进分子还会加入中国共产党，以带领广大民众共同致富。相反，如果不重视或削弱物质凝聚力，只要求党员党组织和民众一味地付出，党员、群众共同享受改革发展成果的希望就会落空，进而失望，对党的领导地位和作用产生不信任感，因此而影响党的内聚力和外聚力。
在当代，重视党的文化凝聚力，就要坚持文化建设中的一元化与多元化的统一，坚持用社会主义核心价值体系引领当代文化建设的同时，坚持“百花齐放、百家争鸣”的方针，推进社会主义文化大发展、大繁荣。 否则党就会丧失精神感召力，进而失去党的活力和群众基础，影响党的内聚力和外聚力。重视党的政治凝聚力，尤其要重视党内民主政治，维护党员民主政治权利，以党内民主推进人人民民主，不断满足人民群众日益高涨的民主参与热情，尊重、维护其民主权利，进而实现党的内聚力推进党的外聚力的提高；另一方面要做好党员、群众的利益调节和整合，解决好党员矛盾、群众矛盾和党群矛盾，维护正常的党群关系，提高党在群众中的威信。有效实施政治社会化工作，让党的主张合理有效地为人民群众所了解、掌握、支持，进而把党的主张转变成广大民众行动的力量和“武器”，巩固党的执政地位。重视党的生态建设、环境建设和社会建设，实现人与自然和谐相处，这是对人民利益的尊重和维护，同时也是实现党的主张“构建社会主义和谐社会”的内在要求，进而增强党的主张的感召力和凝聚力。增强党的主张的感召力和凝聚力本身就是对党的凝聚力的增强。
从对党的凝聚力的内涵理解中，我们可以得出以下认识。
首先，提高党员素质和党的执政能力，是增强党的凝聚力的关键。古今中外的历史表明，政党执政的最大敌人是执政者自身。我们党是任何敌人都压不倒、摧不垮的，但堡垒最容易从内部攻破，绝不能自己毁掉自己。党必须强大内部肌体的素质和能力，发展壮大自己。马克思主义认为，内因是事物发展的根本原因，是事物
发展的第一推动力。党员的素质和党的执政能力就是增强党的凝聚力的内因和关键。党员素质的高低，影响党员对党的理论方针政策的理解度、把握度和贯彻落实度，影响党的先进性能否继续得到充分保持和体现。一般地说，党的执政能力指的是党在领导国家政权过程中，完成自己的执政目标和任务、赢得最广大人民群众的信赖和拥护、适应外部环境挑战的能力。执政能力越强，就越能团结广大党员和群众同心同德干好中国特色社会主义伟大事业。
其次，坚定马克思主义世界观人生观价值观是增强党的凝聚力的思想理论基础。从某种意义上讲，马克思主义世界观人生观价值观是马克思主义的灵魂。坚持马克思主义就是要树立马克思主义世界观人生观和价值观：坚定共产主义理想信念，牢记全心全意为人民服务的宗旨，把工作当成事业来干，以强烈的事业心责任心，以艰苦奋斗、敬业、勤业、创业精神，忠诚于党的事业，满怀激情地把精力和才干集中和用在所干的每一件工作上，真干、实干、苦干、巧干，出色地完成工作任务，为中国特色社会主义事业多作贡献。只有这样，才能坚定马克思主义信仰，保持中国共产党应有的政治本色和性质，增强党的凝聚力。
再次，党内和谐是增强党的凝聚力的题中之意。“团结就是力量，团结出凝聚力，出战斗力，出新的生产力”，“我们面临复杂的情况，要解决各种复杂的问题，单凭个人的智慧和才能是很不够的，要靠集体智慧、集体领导，靠全党同志群策群力”，[3]（p75）靠党内团结和和谐。在构建社会主义和谐社会语境下，党内和谐是党的团结统一概念的扩展和延伸，内在的包含了党的团结统一。从整体上讲，它是指党的组织内部各构成要素之间相对和谐统一的状态。一个内部不和谐的党肯定是缺乏组织力、凝聚力、领导力和战斗力的政党，不可能担负起人民所赋予的历史重任。只有党内和谐了，才能调动党内各级组织和广大党员的积极性、主动性和创造性，增强党员的责任感和荣誉感，更好地克服和消除不和谐因素，才能更好地担负起领导责任、有效组织、科学实践、扎实推进和谐社会建设[4]，突显和增强党的凝聚力。
第四，科学发展是增强党的凝聚力的根本条件。党的十七届五中全会公报指出，“坚持科学发展，更加注重以人为本，更加注重全面协调可持续发展，更加注重统筹兼顾，更加注重保障和改善民生，促进社会公平正义”。这个观点突破了以往“发展才是硬道理”和“发展是党执政兴国的第一要务”的论断，构成了当代社会主义的整体性范畴。因为在党领导的社会主义建设实践中，往往存在把发展仅仅理解为经济发展，进而理解为“gdp”的增长，而影响社会全面进步和发展的现实，降低了党的凝聚力。美籍学者陈社英2010年6月10日在《中国社会科学报》撰文说，“从理论上来说，光讲效率和生产力，而不讲公平和生产关系，不是马克思主义和社会主义，甚至比不上现达资本主义”。[5]这不无一定道理。我们要知道，发展决不仅仅指经济发展，它还包括政治、文化和社会、生态环境等方面的全面协调可持续发展，是坚持以经济建设为基础的社会经济等方面的全面协调可持续发展，是一种科学发展。只有坚持科学发展，我们才能更好地高举中国特色社会主义伟大旗帜，让全中国人民过上好日子。
第五，创先争优是增强党的凝聚力的行动支撑。先进和优秀是中国共产党的本质特征和追求。党只有保持并充分发挥这个“先进”和“优秀”的本质特征，才能保持、增强党对其所属的基层党组织、党员和所领导的人民群众有吸引力和号召力，同心同德干好工作，服务民众，巩固和发展中国特色社会主义伟大事业。正如李源潮所讲，“先进和优秀是我们党凝聚社会力量、完成历史使命的必然要求。……我们要在科学发展的道路上实现全面小康和现代化，必须不断加强党的先进性建设，以先进和优秀的实践引领人民群众与党一条心、永远跟党走。”[6]这个实践，突出表现为党内以“五好”“五带头”为总要求的创先争优活动。长期持续不断地坚持这样的活动，不仅能积极影响党外群众，还能增强党的先进性，增强党的凝聚力。
第六，扩大和巩固党的执政基础是增强党的凝聚力的社会根基。从凝聚力的本意“物体内部分子间距离越小，凝聚力就越大”可知，党的凝聚力内在地要求密切联系基层党员、群众，尤其要坚持党的群众路线，巩固和扩大党的执政基础。党的十六大指出：“我们党的最大政治优
势是密切联系群众，党执政后的最大危险是脱离群众。”得民心者得天下，人民群众的认同、拥护与支持是我们党的力量源泉和胜利之本。党的根基在人民群众，党的血脉在人民群众，党的力量在人民群众，党执政的目的也在人民群众。特别在当前，伴随着社会的快速转型和利益格局的重大调整，基层党组织面临着日益增多的新情况和新问题，党员如何始终保持和基层群众的血肉联系，是社会环境变化对全体党员提出的严峻考验。要巩固执政基础，扩大群众基础，党组织就必须坚持“以人为本”的工作导向，坚持全心全意为人民服务的根本宗旨，坚持群众路线的工作方法，广泛深入密切地联系、了解群众、教育宣传群众、组织发动群众、团结引领带动群众，帮助、实现其利益，提高其物质文化生活水平。由此，提高党在群众中的感召力、影响力、渗透力和凝聚力。
第七，社会安定团结是增强党的凝聚力的社会政治保障。随着市场经济体制的不断深化，我国社会利益主体由以前的两个阶级一个阶层分化成为十个阶层，出现多元化。随之而来的是，各阶层出于自身的现实利益和将来利益的期望，而对党提出许多不同的经济政治文化等利益要求。有的要求甚至是相互矛盾的。作为中国最广大人民群众根本利益的忠实代表，如何面对、协调、解决这些利益要求，对党而言既是新时期的重大社会考验，又是增强党的凝聚力的绝好机会。实现不同利益主体的正当利益要求，解决不同利益主体的利益矛盾，需要党较好发挥利益表达功能，对这些利益进行有效整合。只有这样，才能预防、减少社会冲突，实现安定团结的社会政治局面，增加社会公众对党的满意度、认同度和拥护度，增强党的社会凝聚力，进而巩固党的内聚力。
三、增强中国共产党凝聚力的重大现实意义
由以上分析可以看出，增强党的凝聚力，不仅是一项长期复杂的系统工程，还是影响深远的系统工程。
第一，是提高党的执政能力，永葆党的先进性的重要基础。党的十七大报告强调“必须把党的执政能力建设和先进性建设作为主线”全面推进党的建设新的伟大工程，并指出：“先进性是马克思主义政党的生命所系、力量所在，要靠千千万万高素质党员来体现。”党员个体的素质越高，党的队伍的整体素质就会有很大提高，我们党就会更加朝气蓬勃，党内部的能量就越大，党的凝聚力就越强。党的凝聚力越强，党的各级组织和党员，就更有信心和干劲，不断增强自身的理论修养、政治修养、文化修养、专业技能修养、作风修养、组织纪律修养、社会主义法治修养等党性修养；不断更新完善知识结构，增强自身的思想政治素质、科学文化素质、健康的身心素质、战略素质等综合素质；就更有信心和干劲，不断在为人民群众服务的经济、政治、文化和社会实践中锻炼自己，增强观察分析能力、变通适应能力、应对突发事件能力、平衡协调能力、与人共事能力和开拓创新能力等多种服务民众的能力；进而不断提高党组织正确驾驭社会主义市场经济能力、发展社会主义民主政治的能力、建设社会主义先进文化的能力、构建社会主义和谐社会的能力、应对国际复杂局势和处理国际复杂事务的能力等执政能力。党的执政能力越高，党就越能在各种实践中发挥先锋模范作用，保持、巩固和增强党的先进性。
第二，是壮大党的队伍，推动党领导的事业顺利发展的重要保障。众人皆知，革命时期的延安，比起蒋介石政府统治下的国统区来说，穷得丁当响。但是全国很多人才，不顾敌人的封锁线，冒着死亡的威胁，毅然来到延安。其中包括很多著名人物，比如丁玲、郑律成、冼星海、聂耳、艾青、萧军、萧红等。他们中的很多人都成了共产党员。因为在当时，选择了延安，就等于选择了党；选择了党就代表选择了抗日救国的正义事业。人心齐，泰山移。全国人民在党的领导下，打败了法西斯，赶走了帝国主义。新中国成立后，一大批海外留学人员长途跋涉、飘洋过海，历尽千辛万苦，回到祖国。其中有钱学森、邓稼先、华罗庚、竺可桢、李四光、吴有训、钱三强、钱伟长等等。实际上，他们中间的一大批人已在欧美学有所成。回国后的他们，很多加入了我党，并积极指导、推动我国在数学、科技、军事、航天等事业的飞跃发展。改革开放以后，特别是2008年5·12汶川特大地震以来，很多工人、农民、知识分子、学生、解放军、私营企业主、个体工商户等，纷纷面对鲜红的党旗，宣誓入党。他们
和整个华夏民族，在党中央领导下，团结一心、众志成城，奋力抗震救灾、抵御外来干涉势力、共同拼搏创新，取得了金融危机以来各方面的重大成绩，中国特色社会主义日益显示出旺盛的生命力。
第三，是巩固党的执政基础和执政地位，构建社会主义和谐社会的必然要求。党的凝聚力越强，意味着人民群众对党的认同度、拥护度越高，对党的归属感越强，对党的目标任务越支持。党的目标任务体现着全国最大多数人民群众的利益，同时也诠释了党作为全国最广大人民群众利益忠实代表的先锋队性质。这个性质决定了，她就是为人民群众的利益而生的，为实现和提高人民群众的利益而生存和发展的。否则，党就成了无源之水，无本之木，使已经取得的执政地位丧失。只有让人民群众的利益得到充分实现和提高，才能巩固执政基础，获得最广大人民群众的积极支持和参与，共同构建社会主义和谐社会，建设中国特色社会主义事业。
第四，是激励大家为共同的理想信念和目标努力工作的内在动力。[7]理想信念本身就是一面旗帜。党的最高理想是实现共产主义，让世界人民过上好日子。社会主义初级阶段的共同理想就是在党的领导下，走中国特色社会主义道路，让中国人民过上好日子，实现中华民族的伟大复兴。实现现阶段共同理想的过程，就是往共产主义奋进的过程。理想信念建设是加强党的凝聚力建设的一项重要内容，同时，实现党的理想也是加强党的凝聚力建设的一项重要目标。党的凝聚力越强，党的各级组织和党员的理想信念就越坚定，从而在行动上就越能折射出理想信念散发出的光辉，让人民群众得实惠，实现社会公平正义，以此吸引广大民众对党领导的事业更向往，更热衷，更投入，积极主动并富有创造性地推动党领导的事业不断取得发展和进步，最终实现党的各项目标任务和最终理想。
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凝聚态物理范文5
关键词：顺丁橡胶 凝聚 节能降耗
生产顺丁橡胶的方法是利用水析法将聚合物和溶剂进行分离，然后将胶液喷入事先凝聚好的釜热水中，然后利用蒸汽使得溶剂气化并被带出釜外。本文是通过对顺丁橡胶生产中的蒸汽耗量、溶剂汽化推动力等在凝聚过程中的体现进行详细研究，进而探索出了降低蒸汽消耗与溶剂消耗之间的矛盾，即为在凝聚过程中，溶剂的汽化推动力是计算能耗和物耗的主要纽带，故而要实现生产过程的节能降耗，必须不断完善凝聚的工艺条件和对凝聚工艺。
一、 顺丁橡胶凝聚技术的发展历程
在顺丁橡胶的生产过程中，胶液凝聚是一种将聚合物与溶剂完全分离的工艺流程，而在这其中的能耗与物耗是重要的衡量凝聚技术水平的标志。如果不能取得良好的凝聚效果，那就会对生产的产品质量造成影响，从而浪费了大量的溶剂，这样会造成了对环境的污染，使得安全生产的可能性大大降低。而在当前的生产能力下，在胶液凝聚的过程中，如何达到低能耗物耗是凝聚技术的目标。近三十年来，顺丁橡胶的凝聚工艺已经发生改变，在其中凝聚的过程工艺也会有对应的改变，由从前的常压凝聚逐渐的发展为保压凝聚，最终被三釜差压凝聚所取代。
在顺丁橡胶的生产初期，为了保障生产效率，一般采用高温以及低压的操作方式使得胶液能够凝聚完全。而在这其中，主要的生产问题是能耗量超过了10吨。而通过实践和理论研究发现，当凝聚的温度不变时，随着操作压力的上升，能耗是不断下降的。因此在三釜凝聚时为了降低能耗，通常情况下采用在1号与2号釜、2号与3号釜之间设置提浓器，进而实现能耗的降低。根据国内大多数企业提供的数据显示，三釜凝聚工艺在实践生产中，可以比双釜工艺的蒸汽消耗量降低0.4t/吨橡胶，与此同时，也可以降低对于生产溶剂的需求，达到提高企业竞争力的目标。
在3釜凝聚工艺中，因为是比通常的2釜多出1台容量在100立方米的凝聚釜，所以会在相等的进水量以及喷胶量的条件下进行液位在50%的控制。2釜的凝聚工艺会比3釜少40%，因此这也是3釜工艺中时间长的主要因素。1号釜在生产中会消耗蒸出40%～50%的溶剂，3号釜的压力控制也较低，会选择在10kPa。同时这个条件也有利于橡胶中溶剂的气化与扩散。
二、 浅谈关于凝聚节能和降耗理论
2.1凝聚过程中的平衡
在凝聚釜内部，因此生产中用到的气相物料由蒸汽和气相溶剂混合而成，所以液相物料可以视为水与溶剂的非均相混合物，聚丁二烯胶粒即为固相物料。而在凝聚中，没有固、液之分，而只有胶粒中溶剂的扩散和汽化，因此，在凝聚中，一般只研究探讨两相平衡状态即为气、液两种。在凝聚时，首先聚丁二烯和溶剂的相对分子质量差别较大而摩尔分数小，因此溶剂受聚丁二烯汽化程度的影响很小，计算过程中可以忽略不计；其次，溶剂的性质同水差别较大，在发生凝聚的过程中，釜内部的液相是非均相物系且是完成不相溶的，且在其中，水对于溶剂的蒸汽压力丝毫没有影响。
2.2凝聚节能
在凝聚过程中，凝聚消耗指的是胶液的蒸汽消耗。而在其中，蒸汽主要有两个作用，其一是提高能量，即在对凝聚热水和胶液加热时，将其加热至凝聚温度进而气化溶剂；其二则是将釜内的气相溶剂带到釜外。早在1994年，由黄健等人就计算出凝聚的过程中耗蒸汽量。在水胶体积比不变的情况下，蒸汽耗量在1t以内可看作为固定值。而凝聚节能的关键则是减少从釜内带出的气相溶剂。由凝聚节能和降耗的研究发现，溶剂的汽化推动力是由凝聚温度和操作压力所决定的，当汽化推动力增加时，能耗会越来越高，而物耗则会降低；反之也是同样的道理。
2.3溶剂的汽化推动力与物耗的关系
在温度保持不变时，由于溶剂处于气、液平衡状态，溶剂汽化推动力即为饱和的蒸汽压力和实际的气相压力差。凝聚物耗实际是值得是溶剂的消耗，在凝聚过程中，如若溶剂容易汽化那么说明溶剂汽化推动力高，这样可以达到物耗低的效果；如果溶剂容易汽化则说明溶剂推动力低，物耗高。显而易见的是，溶剂的汽化推动力是衡量凝聚物耗的关键。
2.4凝聚节能和降耗
在顺丁橡胶的生产过程中，如果溶剂是己烷的话，需要根据上面的公式（3）、（4）进行计算，求出在不同凝聚温度和操作压力条件下的推动力等数值。根据实际计算结果可知，当凝聚温度保持不变时，蒸汽耗量会随着二溶剂汽化推动力的加大而增高，当系统中汽化推动力增加到一定数值后，再次继续增加溶剂的汽化推动力，则会发现，凝聚过程中的蒸汽耗量迅速增加，则当前值即为此温度下的凝聚溶剂的最优值。气、液平衡时的压力在此温度下与溶剂汽化推动力的差距则为优化后的操作压力。
在蒸汽消耗方面，双釜凝聚系统的整体消耗可以理解为1号与2号釜的累加和，而三釜系统中是文氏管同2号釜的总和。根据实践生产的消耗记录，三釜的整齐消耗比双釜小了0.4t/吨橡胶。
三、 顺丁橡胶凝聚技术节能措施与发展方向
3.1节能措施
在凝聚的过程中，要的那个注意对于凝聚温度的控制使得操作状态进一步的靠衡点，以便降低蒸汽的损耗量。通过理论计算可以得出，胶液凝聚的过程中关于气相溶剂带出的蒸汽耗量，然而汽、液平衡只是一种理想的节能过程，在计算出不同凝聚温度时所生产出的1tBR所需的最低蒸汽耗量，同时测算出在非平衡状态下，温度和压力的如何对蒸汽耗量进行影响的。根据生产需要，操作时的温度一般受蒸汽、水平衡控制，无法选择其他的平衡状态，操作压力进行提高，这样就可以达到节能的效果。然而随着操作压力的升高，则会逐渐接近于平衡状态，溶剂的汽化推动力变小，使得汽化速率下降，从而使得设备的生产能力大大下降，因此如果希望得到更好的节能效果则应该在缓慢提高操作压力的同时还有改善溶剂的汽化环境，从而加快溶剂的汽化速度。
3.2发展方向
在采用三釜差压凝聚的同时，使得我国的聚丁二烯的凝聚能耗得到到下降，而物耗仍维持在40-60kg。在进一步优化节能措施的同时，应当注意以下几点：其一是在不通过能耗的同时控制溶剂气化的速度，进而来完成生产降耗；其二是在不通过能耗的基础上通过延长凝聚周期，在这一操作下也可以实现节能降耗。这些方法都能够在优化生产工艺的同时达到系统降耗的成产目标，从而能够达到节能与降耗相平衡的目的。
四、 总结
实现胶液凝聚的目标是通过以较低的蒸汽耗量和溶剂消耗为前提。在实际的生产中，凝聚节能技术是现代化工艺中不可忽视的一部分。在顺丁橡胶的生产中，既要保证产品的质量，又要兼顾平衡节能与生产能力之间的矛盾，这是很难做到的，因此文章提出了合理选取凝聚温度以及控制凝聚操作等建议，以实现生产过程中的节能降耗，促进顺丁橡胶的优化生产。
【参考文献】
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凝聚态物理范文6
摘要:目的 观察慢性肺心病急性发作期患者治疗前后血浆D-二聚体、VIII:Ag和VIII:C水平的变化，探讨其在疗效观察及预后判断的价值。 方法 采用ELISA等方法测定肺心病患者治疗前后血浆D-二聚体、VIII:Ag和VIII:C等水平。 结果 肺心病急性发作期血浆D-二聚体、VIII:Ag和VIII:C水平与正常人相比明显增高（P<0.01）。治疗好转后三项指标均明显下降，与急性发作期相比差异有显著性（P<0.01）。 结论 检测肺心病病人的D-二聚体等指标对判定体内高凝状态及有无肺小动脉血栓形成等有重要意义，且检测方法简便，可作为判定肺心病病人病情严重程度、疗效观察及判断预后的指标之一。
关键词:D-二聚体;肺心病;凝血因子VIII
Clinical study on the detection of plasma levels of D-dimmer and coagulation factors VIII in patients with pulmonary heart disease.
Abstract:Objective To study the clinic significance of changes of plasma levels of D-dimer，coagulation factor VIII in pa-tients with acute exacerbation of chronic pulmonary heart disease. Methods Enzyme Linked Immune Sorbent Assay（ElISA）was used to detect the plasma levels of D-dimer，coagulation factor VIIIR:Ag and VIII:C in patients with acute exacerbation of chronic pulmonary heart disease before and after treatment. Results The plasma levels of D-dimmer，VIIIR:Ag and VIII:C in patients with acute exacerbation of chronic pulmonary heart disease were significantly higher than that of control group（P<0.01）.After treatment，the plasma levels of D-dimmer，VIIIR:Ag and VIII:C were significantly decreased（P<0.01）. Conclusion D-dimer in plasma can be used as an index of the thrombus in small pulmonary artery of chronic pulmonary heart disease.
Key words:D-dimer coagulation factor VIII cor pulmonale
慢性肺心病急性发作患者由于多种原因造成血液高凝状态和微小血栓的形成 ［1］ ，而高凝状态和微小血栓又可加重肺心病的症状，因此及时诊断血液高凝状态对肺心病的严重程度和预后判断等有重要意义。D-二聚体是交联后纤维蛋白被溶酶降解的特异标志物之一 ［2］ ，它和凝血因子VIII相关抗原（VIIIR:Ag）、凝血因子VIII活性（VIII:C）是反映体内凝血/纤溶系统功能的理想指标，通过检测D-二聚体水平、VIIIR:Ag和VIII:C活性的变化，对判定高凝状态血栓形成等有重要意义 ［3］ 。本文观察了34例肺心病病人急性发作期治疗前后血浆D-二聚体、VIIIR:Ag和VIII:C水平变化，旨在探讨其在慢性肺心病急性发作期病情、疗效观察及判断预后的价值。
1 材料与方法
1.1 对象及分组 肺心病组34例，男20例，女14例，平均年龄（67.43±6.74）岁，符合1977年全国肺心病会议的诊断标准。均于2003年7月～2005年7月收治的住院患者，经胸片、心电图、血气分析等检查诊断为肺心病急性发作期。均接受常规综合治疗，包括氧疗、平喘、祛痰、抗感染、利尿等及其他药物治疗，2周后根据症状、胸片、血气分析等综合判断分为缓解组（包括显效和有效）30例和未缓解组4例;正常对照组为健康体检者38例，其中男25例，女13例，年龄（66.32±5.78）岁。近期无心、脑、肺等脏器疾病。
1.2 标本采集 正常对照组空腹采集静脉血4ml，应用3.8%枸橼酸钠抗凝。肺心病组分别于入院后次日和疗程结束后采集空腹静脉血4ml。
1.3 检测方法 D-二聚体和凝血因子VIII相关抗原（VIIIR:Ag）检测采用ELISA法，凝血因子VIII活性（VIII:C）采用KPTT法，试剂盒均由上海太阳生物技术公司提供，按试剂盒说明进行检测。
1.4 统计学处理 数据用x±s表示，组间差异的显著性用方差分析法检验，两两比较用q检验法。
2 结果
2.1 慢性肺心病急性发作治疗前后血气指标变化 治疗缓解组患者血PaO 2 、PaCO 2 和pH值均明显改善（与急性发作期组相比均P<0.01），未缓解组各项指标无明显变化。见表1。
表1 慢性肺心病急性发作治疗前后血气指标变化（略）
注:与急性期组相比P<0.01。
2.2 慢性肺心病急性发作治疗前后血浆D-二聚体测定 D-二聚体、VIII:Ag和VIII:C在急性发作期明显增高，与正常组相比P<0.01;治疗缓解组D-二聚体、VIII:Ag和VIII:C明显降低，与急性发作期相比差异有显著性（P<0.01），但仍未完全恢复正常;治疗未缓解组与和急性期组之间比较各项指标差异无显著性。见表2。
表2 慢性肺心病急性发作治疗前后血浆D-二聚体测定（略）
注:与正常组相比P<0.01，与急性期组相比P<0.01。
3 讨论
正常情况下机体血管内凝血和纤溶系统相互协调、保持动态平衡，以维持血液的正常流动。病理情况下各种因素激活凝血系统，形成纤维蛋白凝块，此时纤溶系统启动，产生大量中间产物。肺心病急性发作期往往由于缺氧、感染等多种因素激活凝血系统形成纤维蛋白的凝块，造成血液的高凝状态，进而启动纤溶系统，激发肺小动脉血栓形成，肺心病患者纤溶系统的活化是诱发或加剧高凝状态形成血栓的重要因素。有文献报道，肺心病患者尸检中发现患者有肺动脉原位血栓形成高达89.8% ［4］ ，因此寻找早期发现和诊断高凝状态的指标对肺心病的治疗有重要意义。
D-二聚体是纤维蛋白单体经活化因子XII交联 后被纤溶酶水解的特异标志物之一，正常人血浆中此种降解产物甚微，伴有微血栓形成的许多疾病均可导致D-二聚体的增高，因此D-二聚体水平升高是继发性纤溶亢进的特有指标。VIIIR:Ag和VIII:C是内源性凝血系统的重要因素。本文进一步观察了34例肺心病病人急性发作期治疗前后血浆D-二聚体水平变化，同时观察了VIII:Ag和VIII:C的变化，以探讨其对疗效观察及判断预后的价值。研究结果显示，肺心病急性加重期病人存在严重低氧血症和高碳酸血症，血浆VIII:Ag和VIII:C明显增高，提示机体凝血系统激活;D-二聚体水平明显高于对照组，提示纤溶系统启动。治疗缓解组低氧血症和高碳酸血症基本纠正，D-二聚体、VIII:Ag和VIII:C较急性加重期明显降低，但未完全恢复正常，提示随着病情的好转，机体的高凝状态得以恢复。治疗后未缓解组各项指标均无明显变化，提示高凝状态仍存在。因此认为，肺心病急性期可能由于在缺氧状态下，由于多种原因激活凝血系统，纤维蛋白形成增多，促使纤溶系统功能亢进，激发血栓形成，出现D-二聚体、VIII:Ag和VIII:C增高;在缓解期，缺氧状态好转后，抗凝、纤溶系统达到平衡，高凝状态有一定缓解，以上指标有所下降。检测肺心病病人的D-二聚体等指标对判定体内有无肺小动脉血栓形成有重要意义，且检测方法简便，可作为判定肺心病病人病情严重程度、疗效观察及判断预后的指标之一。
参考文献:
［1］王辰，杜敏捷，曹大德，等.慢性肺原性心脏病急性发作期肺细小动脉血栓形成的病理观察［J］.中华医学杂志，1997（77）:123.
［2］周永列.D-二聚体的检测及临床意义［J］.国外医学临床生物化学与检验学分册，1996，17（1）:4.
