层析技术的应用

层析技术的应用

一、层析技术的原理和分类

（一）层析技术的原理

层析法是目前广泛应用的一种分离技术。本世纪初俄国植物学家M.Tswett发现并使用这一技术证明了植物的叶子中不仅有叶绿素还含有其它色素。现在层析法已成为生物化学、分子生物学及其它学科领域有效的分离分析工具之一。

层析法是利用不同物质理化性质的差异而建立起来的技术。所有的层析系统都由两个相组成：一是固定相，它或者是固体物质或者是固定于固体物质上的成分；另一是流动相，即可以流动的物质，如水和各种溶媒。当待分离的混合物随溶媒（流动相）通过固定相时，由于各组份的理化性质存在差异，与两相发生相互作用（吸附、溶解、结合等）的能力不同，在两相中的分配（含量对比）不同，而且随溶媒向前移动，各组份不断地在两相中进行再分配。与固定相相互作用力越弱的组份，随流动相移动时受到的阻滞作用小，向前移动的速度快。反之，与固定相相互作用越强的组份，向前移动速度越慢。分部收集流出液，可得到样品中所含的各单一组份，从而达到将各组份分离的目的。

（二）层析法分类见表16-5～7

（三）层析法的特点与应用

表16-5按两相所处状态分类

层析法是根据物质的理化性质不同而建立的分离分析方法。根据层析峰的位置及峰高或峰面积，可以定性及定量。层析法与光学、电学或电化学仪器连用，可检测出层析后各组份的浓度或质量，同时绘出层

析图。层析仪与电子计算机联用，可使操作及数据处理自动化，大大缩短分析时间。由于层析法具有分辨率高、灵敏度高、选择性好、速度快等特点，因此适用于杂质多、含量少的复杂样品分析，尤其适用于生物样品的分离分析。近年来，已成为生物化学及分子生物学常用的分析方法。在医药卫生、环境化学、高分子材料、石油化工等方面也得到了广泛的应用。

表16-6按层析原理分类

表16-7按操作形式不同分类

二、层析法实验技术

（一）凝胶层析法

凝胶层析又称分子筛过滤、排阻层析等。它的突出优点是层析所用的凝胶属于惰性载体，不带电荷，吸附力弱，操作条件比较温和，可在相当广的温度范围下进行，不需要有机溶剂，并且对分离成分理化性质的保持有独到之处。对于高分子物质有很好的分离效果。

⒈凝胶的选择根据实验目的不同选择不同型号的凝胶。如果实验目的是将样品中的大分子物质和小分子物质分开，由于它们在分配系数上有显著差异，这种分离又称组别分离，一般可选用Sephadex G-25和G-50，对于小肽和低分子量的物质（1000-5000）的脱盐可使用Sephadex G-10，G-15及Bio-Gel-p-2或4。如果实验目的是将样品中一些分子量比较近似的物质进行分离，这种分离又叫分级分离。一般选用排阻限度略大于样品中最高分子量物质的凝胶，层析过程中这些物质都能不同程度地深入到凝胶内部，由于K d

不同，最后得到分离。

⒉柱的直径与长度根据经验，组别分离时，大多采用2-30cm长的层析柱，分级分离时，一般需要100 cm左右长的层析柱，其直径在1-5cm范围内，小于1cm产生管壁效应，大于5cm则稀释现象严重。长度L与直径D的比值L/D一般宜在7-10之间，但对移动慢的物质宜在30-40之间。

⒊凝胶柱的制备凝胶型号选定后，将干胶颗粒悬浮于5-10倍量的蒸馏水或洗脱液中充分溶胀，溶胀之后将极细的小颗粒倾泻出去。自然溶胀费时较长，加热可使溶胀加速，即在沸水浴中将湿凝胶浆逐渐升温至近沸，1-2小时即可达到凝胶的充分胀溶。加热法既可节省时间又可消毒。

凝胶的装填：将层析柱与地面垂直固定在架子上，下端流出口用夹子夹紧，柱顶可安装一个带有搅拌装置的较大容器，柱内充满洗脱液，将凝胶调成较稀薄的浆头液盛于柱顶的容器中，然后在微微地搅拌下使凝胶下沉于柱内，这样凝胶粒水平上升，直到所需高度为止，拆除柱顶装置，用相应的滤纸片轻轻盖在凝胶床表面。稍放置一段时间，再开始流动平衡，流速应低于层析时所需的流速。在平衡过程中逐渐增加到层析的流速，千万不能超过最终流速。平衡凝胶床过夜，使用前要检查层析床是否均匀，有无“纹路”或气泡，或加一些有色物质来观察色带的移动，如带狭窄、均匀平整说明层析柱的性能良好，色带出现歪曲、散乱、变宽时必须重新装柱。

⒋加样和洗脱凝胶床经过平衡后，在床顶部留下数亳升洗脱液使凝胶床饱和，再用滴管加入样品。一般样品体积不大于凝胶总床体积的5％-10％。样品浓度与分配系数无关，故样品浓度可以提高，但分子量较大的物质，溶液的粘度将随浓度增加而增大，使分子运动受限，故样品与洗脱液的相对粘度不得超过1. 5-2。样品加入后打开流出口，使样品渗入凝胶床内，当样品液面恰与凝胶床表面相平时，再加入数毫升洗脱液中洗管壁，使其全部进入凝胶床后，将层析床与洗脱液贮瓶及收集器相连，预先设计好流速，然后分部收集洗脱液，并对每一馏份做定性、定量测定。

⒌凝胶柱的重复使用、凝胶回收与保存一次装柱后可以反复使用，不必特殊处理，并不影响分离效果。为了防止凝胶染菌，可在一次层析后加入0.02％的叠氮钠，在下次层析前应将抑菌剂除去，以免干扰洗脱液的测定。

如果不再使用可将其回收，一般方法是将凝胶用水冲洗干净滤干，依次用70％、90％、95％乙醇脱水平衡至乙醇浓度达90％以上，滤干，再用乙醚洗去乙醇、滤干、干燥保存。湿态保存方法是凝胶浆中加入抑菌剂或水冲洗到中性，密封后高压灭菌保存。

⒍凝胶层析的应用

⑴脱盐：高分子（如蛋白质、核酸、多糖等）溶液中的低分子量杂质，可以用凝胶层析法除去，这一操作称为脱盐。本法脱盐操作简便、快速、蛋白质和酶类等在脱盐过程中不易变性。适用的凝胶为Sephad exG-10、15、25或Bio-Gel-p-2、4、6。柱长与直径之比为5-15，样品体积可达柱床体积的25％-30％，为了防止蛋白质脱盐后溶解度降低会形成沉淀吸附于柱上，一般用醋酸铵等挥发性盐类缓冲液使层析柱平衡，然后加入样品，再用同样缓冲液洗脱，收集的洗脱液用冷冻干燥法除去挥发性盐类。

⑵用于分离提纯：凝胶层析法已广泛用于酶、蛋白质、氨基酸、多糖、激素、生物碱等物质的分离提纯。凝胶对热原有较强的吸附力，可用来去除无离子水中的致热原制备注射用水。

⑶测定高分子物质的分子量：用一系列已知分子量的标准品放入同一凝胶柱内，在同一条件下层析，记录每一分钟成分的洗脱体积，并以洗脱体积对分子量的对数作图，在一定分子量范围内可得一直线，即分子量的标准曲线。测定未知物质的分子量时，可将此样品加在测定了标准曲线的凝胶柱内洗肿后，根据物质的洗脱体积，在标准曲线上查出它的分子量。

⑷高分子溶液的浓缩：通常将SephadexG-25或50干胶投入到稀的高分子溶液中，这时水分和低分子量的物质就会进入凝胶粒子内部的孔隙中，而高分子物质则排阻在凝胶颗粒之外，再经离心或过滤，将溶胀的凝胶分离出去，就得到了浓缩的高分子溶液。

（二）离子交换层析法

离子交换层析法是以具有离子交换性能的物质作固定相，利用它与流动相中的离子能进行可逆的交换性质来分离离子型化合物的一种方法。

⒈离子交换剂预处理和装柱对于离子交换纤维素要用流水洗去少量碎的不易沉淀的颗粒，以保证有较好的均匀度，对于已溶胀好的产品则不必经这一步骤。溶胀的交换剂使用前要用稀酸或稀碱处理，使之成为带H+或OH-的交换剂型。阴离子交换剂常用“碱-酸-碱”处理，使最终转为-OH-型或盐型交换剂；对于阳离子交换剂则用“酸-碱-酸”处理，使最终转为-H-型交换剂。洗涤好的纤维素使用前必须平衡至所需的pH和离子强度。已平衡的交换剂在装柱前还要减压除气泡。为了避免颗粒大小不等的交换剂在自然沉降时分层，要适当加压装柱，同时使柱床压紧，减少死体积，有利于分辨率的提高。柱子装好后再用起始缓冲液淋洗，直至达到充分平衡方可使用。

⒉加样与洗脱加样：层析所用的样品应与起始缓冲液有相同的pH和离子强度，所选定的pH值应落在交换剂与被结合物有相反电荷的范围，同时要注意离子强度应低，可用透析、凝胶过滤或稀释法达此目的。样品中的不溶物应在透析后或凝胶过滤前，以离心法除去。为了达到满意的分离效果，上样量要适当，不要超过柱的负荷能力。柱的负荷能力可用交换容量来推算，通常上样量为交换剂交换总量的1％-5％。

洗脱：已结合样品的离子交换前，可通过改变溶液的pH或改变离子强度的方法将结合物洗脱，也可同时改变pH与离子强度。为了使复杂的组份分离完全，往往需要逐步改变pH或离子强度，其中最简单的方法是阶段洗脱法，即分次将不同pH与离子强度的溶液加入，使不同成分逐步洗脱。由于这种洗脱pH与离子强度的变化大，使许多洗脱体积相近的成分同时洗脱，纯度较差，不适宜精细的分离。最好的洗脱方法是连续梯度洗脱，洗脱装置见图16-6。两个容器放于同一水平上，第一个容器盛有一定pH的缓冲液，第二个容器含有高盐浓度或不同pH的缓冲液，两容器连通，第一个容器与柱相连，当溶液由第一容器流入柱时，第二容器中的溶液就会自动来补充，经搅拌与第一容器的溶液相混合，这样流入柱中的缓冲液的洗脱能力即成梯度变化。第一容器中任何时间的浓度都可用下式进行计算：

C＝C2－（C2－C1）（1－V）A2/A1

式中A1、A2分别代表两容器的截面积：C1、C2分别表示容器中溶液的浓度；V为流出体积对总体积之比。当A1＝A2时为线性梯度，当A1＞A2时为凹形梯度，A1＞A2时为凸形梯度。

洗脱时应满足以下要求：①洗脱液体积应足够大，一般要几十倍于床体积，从而使分离的各峰不致于太拥挤。②梯度的上限要足够高，使紧密吸附的物质能被洗脱下来。③梯度不要上升太快，要恰好使移动的区带在快到柱末端时达到解吸状态。目的物的过早解吸，会引起区带扩散；而目的物的过晚解吸会使峰形过宽。

图16-6梯度洗脱示意图

⒊洗脱馏份的分析按一定体积（5-10ml/管）收集的洗脱液可逐管进行测定，得到层析图谱。依实验目的的不同，可采用适宜的检测方法（生物活性测定、免疫学测定等）确定图谱中目的物的位置，并回收目的物。

⒋离子交换剂的再生与保存离子交换剂可在柱上再生。如离子交换纤维素可用2mol/:NaCl淋洗柱，若有强吸附物则可用0.1mol/l NaOH洗柱；若有脂溶性物质则可用非离子型去污剂洗柱后再生，也可用乙醇洗涤，其顺序为：0.5mol/l NaOH-水-乙醇-水-20％NaOH-水。保存离子交换剂时要加防腐剂。对阴离子交换剂宜用0.002％氯已定（洗必泰），阳离子交换剂可用乙基硫柳汞（0.005％）。有些产品建立用0.02％叠氮钠。

⒌离子交换层析的应用离子交换层析技术已广泛用于各学科领域。在生物化学及临床生化检验中主要用于分离氨基酸、多肽及蛋白质，也可用于分离核酸、核苷酸及其它带电荷的生物分子。

（三）高效液相层析法

高效液相层析法（HPLC）是近二十年来发展起来的一项新颖快速的分离技术。它是在经典液相层析法基础上，引进了气相层析的理论具有气相层析的全部优点。由于HPLC分离能力强、测定灵敏度高，可在室温下进行，应用范围极广，无论是极性还是非极性，小分子还是大分子，热稳定还是不稳定的化合物均可用此法测定。对蛋白质、核酸、氨基酸、生物碱、类固醇和类脂等尤为有利。

高效液相层析法的基本概念和分离理论与经典的液相色谱法及气相色谱法一致，因而其塔板理论及动力学理论等都可用于高效液相层析。

⒈高效液相层析仪典型的高效液相层析仪包括输液系统、层析柱与检测系统三部分。流动相用一高压泵输入。这种高压泵应满足以下条件：①流量恒定，无脉动，并有较大的调节范围。②能抗溶剂腐蚀。③有较高的输出压力，一般要达到15～300kg/c，也有的高达800kg/c。④泵的死体积要小。梯度洗脱装置必须具备两台高压泵，一台输送强溶剂，一台输送弱溶剂，两泵运转速度用电脑控制，并可按一定的要求改变流动相的组成，以改善分离效果。一般用微量注射器直接进样，也可采用六通阀门进样。HPLC中所用的检测器最多应用的是紫外吸收检测，灵敏度可达ng水平。此外，还有荧光检测器、示差析光检测器、电化学检测器等。

⒉HPLC的类型与应用

⑴液-固吸附层析：固定相是具有吸附活性的吸附剂，常用的有硅胶、氧化铝、高分子有机酸或聚酰胺凝胶等。液-固吸附层析中的流动相依其所起的作用不同，分为“底剂”和洗脱剂两类，底剂起决定基本色谱的分离作用，洗脱剂起调节试样组份的滞留时间长短，并对试样中某几个组份具有选择性作用。流动相中底剂与洗脱剂成分的组合和选择，直接影响色谱的分离情况，一般底剂为极性较低的溶剂，如正已烷、环已烷、戊烷、石油醚等，洗脱剂则根据试样性质选用针对性溶剂，如醚、酯、酮、醇和酸等。本法可用于分离异构体、抗氧化剂与维生素等。

⑵液-液分配层析：固定相为单体固定液构成。将固定液的官能团结合在薄壳或多孔型硅胶上，经酸洗、中和、干燥活化、使表面保持一定的硅羟基。这种以化学键合相为固定相的液-液层析称为化学键合相层析。

另一种利用离子对原理的液-液分配层析为离子对层析。化学键合层析分：①极性键合相层析：固定相为极性基团，氰基、氨基及双羟基三种。流动相为非极性或极性较小的溶剂。极性小的组份先出峰，极性大的后出峰，这称为正相层析法，适用于分离极性化合物。②非极性键合相层析：固定相为非极性基团，如十八烷基（C18）、辛烷基（C8）、甲基与苯基等，流动相用强极性溶剂，如水、醇、乙腈或无机盐缓冲液。最常用的是不同比例的水和甲醇配制的混合溶剂，水不仅起洗脱作用还可掩盖载体表面的硅羟基，防止因吸附而至的拖尾现象。极性大的组份先出峰，极性小的组份后出峰，恰好与正相法相反，故称反相层析。本法适用于小分子物质的分离，如肽、核苷酸、糖类、氨基酸的衍生物等。离子对分配层析分：①正相离子对层析：此法常以水吸附在硅胶上作为固定相，把与分离组份带相反电荷的配对离子以一定浓度溶于水或缓冲液涂渍在硅胶上。流动相为极性较低的有机溶剂。在层析过程中，待分离的离子与水相中配对离子形成中性离子对，在水相和有机相中进行分配，而达到分离。本法优点是流动相选择余地大，缺点是固定相易流失。②反向离子对层析：固定相是疏水性键合硅胶，如C18键合相，待分离离子和带相反电荷的配对离子同时存在于强极性的流动相中，生成的中性离子对在流动相和键合相之间进行分配，而得到分离。本法优点是固定相不存在流失问题、流动相含水或缓冲液更适用于电离性化合物的分离。

⑶离子交换层析：原理与普通离子交换相同。在离子交换HPLC中，固定相多用离子性键合相，故本法又称离子性键合相层析。流动相主要是水溶液，pH值最好在被分离酸、碱的pK值附近。

（四）亲和层析法

亲和层析是利用待分离物质和它的特异性配体间具有特异的亲和力，从而达到分离目的的一类特殊层析技术。

具有专一亲和力的生物分子对主要有：抗原与抗体、DNA与互补DNA或RNA、酶与它的底物或竞争性抑制剂、激素（或药物）与它们的受体、维生素和它的特异结合蛋白、糖蛋白与它相应的植物凝集素等。可亲和的一对分子中的一方以共价键形式与不溶性载体相连作为固定相吸附剂，当含有混合组份的样品通过此固定相时，只有和固定相分子有特异亲和力的物质，才能被固定相吸附结合，其它没有亲和力的无关组份就随流动相流出，然后改变流动组成份，将结合的亲和物洗脱下来。亲和层析中所用的载体称为基质，与基质共价连接的化合物称配基。

亲和层析纯化过程简单、迅速，且分离效率高。对分离含量极少又不稳定的活性物质尤为有效。但本法必须针对某一分离对象，制备专一的配基和寻求层析的稳定条件，因此亲和层析的应用范围受到了一定的限制。

亲和层析可用于纯化生物大分子：稀溶液的浓缩；不稳定蛋白质的贮藏；从纯化的分子中除去残余的污染物；用免疫吸附剂吸附纯化对此尚无互补配体的生物大分子；分离核酸是亲和层析应用的一个重要方面。

应用实例：2-胰凝乳蛋白酶的提纯

⒈亲和吸附剂（Σ-氨基-N-乙酰-Ｄ-色氨酸）的制备取一定体积的Sepharose4B加100mgCNBr。搅拌混合物，滴加2-8mol/l NaOH，使溶液pH维持在11.0。20℃左右，8-12分钟完成反应。在布氏漏斗中抽滤活化的琼脂糖，然后用20倍体积冷的0.1mol/l NaHCO3（pH9.0）溶液洗涤。将上述活化的Sepharose4B与等体积0.1mol/l NaHCO3（pH9.0并在冰箱中预冷）溶液混合，接着迅速加入α-胰蛋白酶抑制剂（Σ-氨基-N-乙酰-色氨酸甲酯）。抑制剂的最大用量为每毫升Sepharose 4B 65μmol/L。4℃缓慢搅拌约24小时，而后再用水和缓冲液反复地洗至没有游离的抑制剂为止。制得的亲和吸附剂在50mmol/l Tris-HCl缓冲液（pH8. 0）中保存备用。

⒉分离亲和吸附剂装柱后用50mmol/L Tris-HCl（pH8.0）缓冲液平衡（室温）。样品溶于同样缓冲液中并上柱，再应用同样缓冲液淋洗柱子。流速为30-60ml/小时，直至280nm无光吸收时停止洗涤，然后改用0.2mol/L醋酸缓冲液（pH3.0）洗脱。

（五）聚焦层析法

聚焦层析是一种操作简单、廉价的层析技术。它的原理是根据各种蛋白质的等电点不同进行分离的过程，因此本方法具有高分辨、高度浓缩和高度专一等特点。聚焦层析所用的凝胶首先用高pH溶液平衡，然后用多元缓冲液进行洗脱，多元缓冲液pH呈梯度下降。

聚焦层析所用凝胶主要有两种：MONOP和多元缓冲液交换剂（PBE）。其中MONOP是带孔小珠，孔中被带正电荷的胺基填充，适用于高效聚焦层析。多元缓冲液交换剂是一种交换凝胶，适用作普通聚焦层析的介质。各种凝胶性质见表16-8。

表16-8聚焦层析技术数据

NONOP可制成两种高效液相柱：MONOp HR5/5(1ml)，和MONOp HR5/20(5ml)。使用时根据样品复杂性选择相应的柱。HR5/5分辨率为pI>0.2，HR5/20pI>0.02。

多元缓冲液交换剂PBE，属珠状交换剂凝胶，有PBe 118（pH11-8）和PBE（pH9-4）。在聚焦层析时，通过使用不同的洗脱液，可使交换容量发生改变，并且使pH达到更广的范围。

柱效

液相色谱柱柱效的提高和测算 液相色谱柱柱效的提高和测算 摘要本文通过对如何提高液相色谱柱柱效的阐述,介绍了几种国际上流行的测量和计算柱效值的方法。 关键词液相色谱柱谱峰扩宽柱效值理论塔板数 一、提高液相色谱柱柱效的方法 我们知道色谱峰的扩宽与移动相在热力学的分配过程、移动相和固定相中传质阻力所引起的不平衡有关,谱峰扩宽(非平衡)的程度是流速对传质速率的直接函数。要提高液相色谱的效率可从以下几方面入手。 (1)降低移动相的流速,但会使分析时间延长。 (2)减少固定相的量,但色谱柱中样品的负载量也随之减小。 (3)减小固定相的颗粒度,但不能过分,过分后色谱柱的渗透率也会减小。 (4)选用低粘度的移动相,以利于快速传质,但却不利于多组份分析。 (5)适当提高柱温,可降低移动相的粘度,但柱效和分离度也随之降低。 (6)尽量减小停滞移动相的体积,但却加快了移动相的流速。 从以上介绍可看出,在色谱分析过程中,各种因素是互相联系和制约的。只有通过对柱效值的跟踪测算,对自己分析方法不断的研究和实践,才能找到最佳的工作条件。 二、对柱效值进行跟踪测算应注意的问题 我们也应记住柱效值即塔板数只表示该色谱柱装填的好坏,只用柱效值并不足以预测在所有条件下的柱性能,因为在这些条件下,柱性能主要表示动力学过程对色谱柱谱带加宽的量。其他一些影响峰宽的因素,如柱外效应和热力学因素(通常表现为峰拖尾),在理想情况下对于确定柱效值并不起重要作用。因为任何一个柱性能的定义都必然与用此色谱柱所做的分离相联系,所以依据一个单独的数字来评定柱性能是不切实际的。对大多数色谱工作者来说,柱性能指的是色谱柱用于特定分离的能力,而仅仅有高柱效并不能保证这种分离能力。 不管用什么特定的测试方法,都会有几个参数影响柱效的测定。这些参数包括:洗脱液的成分和粘度及其线流速,测定塔板数所用的溶质,温度,柱长,填料装填方式,颗粒度,还有所选用的测量和计算方法。尽管大多数柱效测算没有设法消除液相色谱仪器系统各部件对表观峰宽的影响,但只要仪器是正常使用的,这些影响是次要的。而测量和计算方法对柱效值的确定起着极大的作用。 三、几种测量和计算柱效值的方法 因为色谱峰是假定样品浓度在移动相和固定相中呈正态分布而得到的样品谱带分布,故常常把色谱峰型看作正态曲线来计算理论塔板数。因此计算柱效(以理论塔板数n为单位)的公式习惯上定义为: 式中tR为色谱峰的保留时间; σ2是以时间为单位测量色谱峰的偏差;a是和峰高(从测峰宽的基线量起)有关的常数, ωb是峰宽,表示由色谱峰顶点与色谱峰两侧拐点处做切线与峰底基线相交两点间的距离。图1所示为正态峰轮廓所测量峰宽处的峰高与7种可能的测定n的方法所对应的常数a值之间的关系。

《电子技术》课程标准

电子技术》课程标准 课程代码：适用专业：电气自动化制订 系部：机电工程系制订时间： 2018 年 2 月

《电子技术》课程标准 一、课程概述 （一）课程定位 本课程标准依据机电一体化技术专业标准中的人才培养目标和培养规格以及对《电子技术》课程教学目标要求而制订，用于指导《电子技术》课程教学 与课程建设。 本课程是电气自动化专业的一门公共学习领域专业基础课程，是一门基于职业能力分析，以模拟电子电路为载体，将典型模拟电路设计、调试与应用有机融合的理论性、实践性都较强的课程。 本课程的任务是使学生掌握电子技术方面的基本理论和基本知识，为学习后 续专业课准备必要的知识，并为从事有关实际工作奠定必要的基础。通过项目训练，使学生具备识别与选用元器件的能力；电路识图与绘图的能力；对电子电路进行基本分析、计算的能力；对典型电路进行设计、调试、检测与维修的职业能力和职业素养。通过逻辑思维能力训练，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，自主学习能力，训练学生的创新能力。 （二）先修后续课程 本课程的前导课程为：高等数学、电工技术，使学生具备基本的电子元器件检测能力、电路识图绘图能力、电路设计和分析能力。本课程为后续专业课程电气控制技术、PLC 技术、电气设备故障与维护的学习提供知识储备和技能储备，同时培养学生解决问题的方法能力和社会能力，为今后的工作打下良好的基础。 二、课程目标 本课程的目标是使学生具备本专业的高素质的劳动者和高级技术应用性人才所必须的电子设计的基本知识和灵活应用电子元器件的基本技能；为学生全面 掌握电子电路设计技术和技能，提高综合素质，增强适应职业变化的能力和学习的能力，为以后就业和继续学习打下一定的基础；通过项目的解决，培养学生的团结协作、吃苦耐劳的品德和良好的职业道德。 （一）知识目标 1、初步掌握常用电子器件 2、掌握放大电路基础，频率特性与多级放大器，功率放大器 3、掌握运算放大器及其应用 4、掌握稳压电源的工作原理 5、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计分析。 （二）能力目标 1、学会常用电子元器件的识别和选用； 2、学会设计小信号功率放大器电路； 3、学会集成运放的应用和集成稳压电源的设计； 4、学会组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计和分析方法。 （三）素质目标 1、提高学生分析问题和解决问题的能力 2、培养学生的科学思维能力、创新能力，能够独立完成规定的实验，具有一定的分 析解决实际问题的能力，以满足学生毕业后从事本专业领域工作岗位的需要 3、培养学生的团队合作精神、语言表达能力、决策能力、自学能力、客观评价能力、竞争意识、可持续发展能力等职业综合素质，为以后从事专业工作奠定基础。 三、课程内容 《电子技术》课程以培养职业能力为目标，将工作任务和工作过程进行整合、序化，按照职业成长规律与认知学习规律，精心设计了六个学习主情境，分别是: 常用仪表的使用和常用电子器件的测试与辨别、功率放大器的设计、集成运放的 应用电路设计、直流稳压电源的设计、三人表决电路设计、计数器电路设计。每个学习情境包含多个学习性工作任务。 表1课程内容与学时分配

层析技术的应用

层析技术的应用 一、层析技术的原理和分类 （一）层析技术的原理 层析法是目前广泛应用的一种分离技术。本世纪初俄国植物学家M.Tswett发现并使用这一技术证明了植物的叶子中不仅有叶绿素还含有其它色素。现在层析法已成为生物化学、分子生物学及其它学科领域有效的分离分析工具之一。 层析法是利用不同物质理化性质的差异而建立起来的技术。所有的层析系统都由两个相组成：一是固定相，它或者是固体物质或者是固定于固体物质上的成分；另一是流动相，即可以流动的物质，如水和各种溶媒。当待分离的混合物随溶媒（流动相）通过固定相时，由于各组份的理化性质存在差异，与两相发生相互作用（吸附、溶解、结合等）的能力不同，在两相中的分配（含量对比）不同，而且随溶媒向前移动，各组份不断地在两相中进行再分配。与固定相相互作用力越弱的组份，随流动相移动时受到的阻滞作用小，向前移动的速度快。反之，与固定相相互作用越强的组份，向前移动速度越慢。分部收集流出液，可得到样品中所含的各单一组份，从而达到将各组份分离的目的。 （二）层析法分类见表16-5～7 （三）层析法的特点与应用 表16-5按两相所处状态分类 层析法是根据物质的理化性质不同而建立的分离分析方法。根据层析峰的位置及峰高或峰面积，可以定性及定量。层析法与光学、电学或电化学仪器连用，可检测出层析后各组份的浓度或质量，同时绘出层

析图。层析仪与电子计算机联用，可使操作及数据处理自动化，大大缩短分析时间。由于层析法具有分辨率高、灵敏度高、选择性好、速度快等特点，因此适用于杂质多、含量少的复杂样品分析，尤其适用于生物样品的分离分析。近年来，已成为生物化学及分子生物学常用的分析方法。在医药卫生、环境化学、高分子材料、石油化工等方面也得到了广泛的应用。 表16-6按层析原理分类 表16-7按操作形式不同分类

RTK定位原理概述

一、RTK定位原理概述 RTK测量利用的是载波相位差分GPS技术来实时定位的，正是凭借差分改正和载波相位测距两种测量方法才使得动态定位的精度可以达到厘米级。差分GPS技术是利用了基准站与流动站之间空间的相关性来进行差分改正的，从而将定位的误差削弱。标准的差分GPS 原理是将基准站架设在高精度的已知点控制点上，通过基准站单点定位确定测站的位置坐标，然后通过实时定位测得的坐标与控制点坐标的比对，从而确定基准站上的定位误差。但在实际生产中，为了提高测量效率，基准站通常也可以架设在未知点上。下文就RTK基准站架设的两种情况进行解释。说明其架设原理。 GPS系统定位采用的是WGS-84坐标系，如下图所示。它是一个地心坐标系，所有的GPS接收定位测得的坐标都是基于该坐标系的坐标。换而言之，GPS接收机只能识别WGS-84坐标。但是在实际应用过程中，用户基于定位精度、坐标保密、控制变形等原因往往会建立其他坐标系统。这样就涉及到了坐标系统之间的相互转换，所以这就是为何几乎所有的GPS解算软件中都有坐标系统转换程序的原因。 现就国内坐标系统的应用为基础，介绍一下RTK测量时坐标系统的转换方法。至今为止，我国使用的平面坐标系统主要有北京54坐标系统、西安80坐标系统和国家2000坐标系统。这三者之间的本质区别在于采用了不同的椭圆基准。在实际生产中还存在地方独立坐标系统，它是在上述几种坐标系的基础上建立的。高程坐标系统主要有1956黄海高程基准和1985国家高程基准两个系统组成。

坐标系统的转换方法主要有七参数、四参数、三参数和一参数等。根据两套坐标系统之间的几个关系可以采用相应的转换方法。RTK测量过程中坐标系统的转换分为平面转换和高程转换两个方面。平面转换主要是采用控制点反算转换参数的方法，根据测区范围和精度的要求采用不同的转换方法。对于涉及到两个不同椭球基准的坐标系统之间的相互转换，一般都采用七参数进行转换，如果测区面积较小，可近似当做平面时（约10公时范围）可采用四参数进行转换。GPS高程系统的转换主要是采用高程拟合和似在地水准面精化模型进行高程内插。高程拟合主要有平面拟合和曲面拟合两种方法，平面拟合是在平面内选择至少3个高程控制点，通过GPS测量得到这些控制点的两套坐标，通过两套坐标系统求差可得到每个控制点上的高程异常值。然后根据不同的方法进行内插高程异常值，能过GPS测量，根据GPS高程以及高程异常值可求得测点的正常高。曲面拟合同平面拟合原理相同，只是在曲面内进行内套高程异常值，这种方法更符合实际情况，所以精度也相对较高。 差分GPS工作的基本原理是依据地面参考站与流动站之间的空间相关性而建立的。GPS卫星分布在距离地面约两万公里的太空，而地面参考站距流动站之间的距离为几十公里到几百公里之间，这个距离相对于星站距离可以忽略不计。因此，我们认为参考站与流动站周围的空间环境对两个接收机导航定位的影响是等价的。 二、基准站架高在已知点上 差分GPS系统主要由四部分组成，即GPS卫星、参考站、流动站

高效液相色谱柱柱效测定及分离条件考察

高效液相色谱柱柱效测定及分离条件考察 一、实验目的 1．了解高效液相色谱仪的基本结构和工作原理 2．学习高效液相色谱仪的使用 3．学习、掌握液相色谱柱柱效测定方法 4．考察流动相配比对分离情况的影响 二、基本原理 高效液相色谱法是以液体作为流动相的一种色谱分析法，它亦是根据不同组分在流动相和固定相之间的分配系数的差异来对混合物进行分离的。气相色谱中评价色谱柱柱效的方法及计算理论塔板数的公式同样适合于高效液相色谱，即： 2 22/11654.5??? ??=???? ??=Y t Y t n R R 式中：t R 为组分的保留时间 Y 1/2为色谱峰的半峰宽度 Y 为色谱峰的峰底宽度 影响高效液相色谱分离的因素很多，其中，流动相的种类及配比是最重要的参数。 三、仪器和试剂 1．仪器：Agilent 1200 高效液相色谱仪（紫外检测器） 2．50μL 微量进样器 3．试剂：苯、萘、联苯、甲醇均为分析纯；纯水为重蒸的去离子水。 配制成含苯、萘、联苯各30μL/ml 的甲醇溶液。 四、实验条件 1．色谱柱 长15cm ，内径 4.6mm ，装填5μm 的C-18烷基键合固定相 2．流动相 组成1：甲醇:水（95:5）；组成2：甲醇:水（85:15）；流量均为0.8ml/min 3．紫外光度检测器 波长254nm 4．进样量 5μL 五、实验步骤 1．设定流动相为“组成1”的比例，按照标准操作步骤将仪器调节至进样状态，待仪器流路及电路系统达到平衡，且色谱基线达到平直时，开始进样。 2．吸取5μL 苯、萘、联苯的甲醇溶液进样，在此条件下用色谱工作站记录色谱数据。 3．改变流动相比例至“组成2”，待平衡后重复步骤2操作。 4．用色谱工作站之“数据处理”系统处理数据文件并记录所需数据。 六、数据记录及处理 1．记录实验条件。 （1）色谱柱与固定相 （2）流动相及其流量、柱前压 （3）检测器波长 （4）进样量 2．分别记录三个组分色谱峰的保留时间t R 和相应色谱峰的半峰宽Y 1/2。 3．分别计算苯、萘、联苯在两种流动相组成条件下的理论塔板数n ，并比较流动相组成改变前后色谱分离的差异。 七、思考题 1．由本实验计算出的各组分理论塔板数说明什么问题？ 2．紫外光度检测器是否适用于检测所有有机化合物，为什么？ 3. 试分析流动相条件改变后保留时间及分离度的差异，并阐明原因。

色谱法的分类及其原理

色谱法的分类及其原理 （一）按两相状态 气相色谱法:1、气固色谱法 2、气液色谱法 液相色谱法:1、液固色谱法 2、液液色谱法 （二）按固定相的几何形式 1、柱色谱法(column chromatography) ：柱色谱法是将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱，试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法 2、纸色谱法（paper chromatography）：纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体，把试样点在滤纸上，然后用溶剂展开，各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现，根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。 3、薄层色谱法(thin-layer chromatography, TLC) ：薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。 （三）按分离原理 按色谱法分离所依据的物理或物理化学性质的不同，又可将其分为：

1、吸附色谱法：利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差别而使之分离的色谱法称为吸附色谱法。适于分离不同种类的化合物（例如，分离醇类与芳香烃）。 2、分配色谱法：利用固定液对不同组分分配性能的差别而使之分离的色谱法称为分配色谱法。 3、离子交换色谱法：利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。它不仅广泛地应用于无机离子的分离，而且广泛地应用于有机和生物物质，如氨基酸、核酸、蛋白质等的分离。 4、尺寸排阻色谱法：是按分子大小顺序进行分离的一种色谱方法，体积大的分子不能渗透到凝胶孔穴中去而被排阻，较早的淋洗出来；中等体积的分子部分渗透；小分子可完全渗透入内，最后洗出色谱柱。这样，样品分子基本按其分子大小先后排阻，从柱中流出。被广泛应用于大分子分级，即用来分析大分子物质相对分子质量的分布。 5、亲和色谱法：相互间具有高度特异亲和性的二种物质之一作为固定相，利用与固定相不同程度的亲和性，使成分与杂质分离的色谱法。例如利用酶与基质（或抑制剂）、抗原与抗体，激素与受体、外源凝集素与多糖类及核酸的碱基对等之间的专一的相互作用，使相互作用物质之一方与不溶性担体形成共价结合化合物，

GPS定位原理概述

GPS定位原理概述 GPS的组成GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。GPS计划始于1973年，已于1994年进入完全运行状态。GPS的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成：空间部分 GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为12恒星时。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。控制部分 GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。主控站有一个，位于美国克罗拉多（Colorado）的法尔孔（Falcon）空军基地，它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；另外，主控站也具有监控站的功能。监控站有五个，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷（Hawaii）、阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（Diego Garcia）、卡瓦加兰（Kwajalein），监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；注入站有三个，它们分别位于阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（Diego Garcia）、卡瓦加兰（Kwajalein），注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。用户部分 GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。以上这三个部分共同组成了一个完整的GPS系统。 GPS定位原理概述（2）： GPS的信号 GPS卫星发射两种频率的载波信号，即频率为1575.42MHz的L1载波和频率为1227.60HMz的L2载波，它们的频率分别是基本频率10.23MHz的154倍和120倍，它们的波长分别为19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分别调制着多种信号，这些信号主要有：C/A码 C/A码又被称为粗捕获码，它被调制在L1载波上，是1MHz的伪随机噪声码（PRN码），其码长为1023位（周期为1ms）。由于每颗卫星的C/A码都不一样，因此，我们经常用它们的PRN号来区分它们。C/A码是普通用户用以测定测站到卫星间的距离的一种主要的信号。P码 P码又被称为精码，它被调制在L1和L2载波上，是10MHz的伪随机噪声码，其周期为七天。在实施AS时，P码与W码进行模二相加生成保密的Y码，此时，一般用户无法利用P 码来进行导航定位。 Y码见P码。导航信息导航信息被调制在L1载波上，其信号频率为50Hz，包含有GPS卫星的轨道参数、卫星钟改正数和其它一些系统参数。用户一般需要利用此导航信息来计算某一时刻GPS卫星在地球轨道上的位置，导航信息也被称为广播星历。

电子技术发展史概述首次

电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破，电子技术在二十世纪发展最为迅速，应用最为广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始，电子器件出现了飞速的发展，而且随着微电子和半导体制造工艺的进步，集成度不断提高。CPLD／FPGA、ARM、DSP、A／D、D／A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊，嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限，使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在，人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识，而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象，在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间，在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要，我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造，而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪，指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期，由于生产发展的需要，在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在 1785 年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力，电荷的概念开始有了定量的意义。

1820 年，奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用，揭开了电学理论的新的一页。同年，安培确定了通有电流的线圈的作用及磁铁相似，这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在 1826 年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献，他在1831 年发现的电磁感应现象是以后电子技术的重要理论基础。在电磁现象的理论及使用问题的研究上，楞次发挥了巨大的作用，他在1833 年建立确定感应电流方向的定则（楞次定则）。其后，他致力于电机理论的研究，并阐明了电机可逆性的原理。楞次在 1844 年还及英国物理学家焦耳分别独立的确定了电流热效应定律（焦耳 - 楞次定律）。及楞次一道从事电磁现象研究工作的雅可比在 1834 年制造出世界上第一台电动机，从而证明了实际应用电能的可能性。电机工程得以飞跃的发展是及多里沃 - 多勃罗沃尔斯基的工作分不开的。这位杰出的俄罗斯工程师是三相系统的创始者，他发明和制造出三相异步电机和三相变压器，并首先采用了三相输电线。在法拉第的研究工作基础上，麦克斯韦在 1864 年至 1873 年提出了电磁波理论。他从理论上推测到电磁波的存在，为无线电技术的发展奠定了理论基础。1888 年，赫兹通过实验获得电磁波，证实了麦克斯韦的理论。但实际利用电磁波为人类服务的还应归功于马克尼和波波夫。大约在赫兹实验成功七年之后，他们彼此独立的分别在意大利和俄国进行通信试验，为无线电技术的发展开辟了道路。 人类在自然界斗争的过程中，不断总结和丰富着自己的知识。电子科学技术就是在生产斗争和科学实验中发展起来的。 1883 年美国

GE中低压层析柱-柱效测定方法-详解

GE中低压层析柱柱效测定方法 柱效测定是一项经常使用的操作，对于定量表征层析柱的工作状态是否良好， 工艺的验证具有重要的意义。但是实际工作中很多朋友都遇到不会测柱效或者 测出来注销过低的状况，不知道如何解决。所以今天我就给大家详细介绍一下 柱效的正确测定方法，以及经常遇到的问题如何解决。 本方法适用于所有GE公司中低压液相色谱的预装柱及自己填装的层析柱。 介绍分为5个部分，测前准备、试剂选择、测柱效操作、测试结果积分、经常 发生的问题。 1. 测前准备： ⑴?KTA层析设备。要求设备的型号与层析柱大小匹配，从上样阀门到紫外和电 导检测器之间的体积要做到最小（管路内径尽量细，管路尽量短），这对于准确测量实验室小层析柱的柱效非常重要。 ⑵测试平衡溶液及样品。这个部分在试剂选择中单独细说。 ⑶装填好的层析柱。使用平衡缓冲液在测柱效的流速下至少平衡1.5 CV（柱体积），平衡方向与测柱效方向必须一致 ⑷样品环。容积大于1%柱体积。 2. 试剂选择 测柱效主要有两种测试系统：1 NaCl 测试系统；2 丙酮测试系统。只要操作正确，两个系统测出来的结果是基本一致的。但是要注意：各试剂的浓度不能随意改变，否则影响测试结果。 ⑴NaCl测试系统 对于所有种类的柱子和填料，都可以使用氯化钠系统测柱效 平衡液： 0.4 M NaCl水溶液 样品： 0.8 M NaCl水溶液 3. 测柱效操作 测柱效全程使用30 cm/h线性流速。平衡层析柱至少1.5 CV，将1% CV的样品（NaCl或丙酮）注射进入层析柱，使用平衡液冲洗直至电导或紫外280nm出 现响应峰。 4. 测试结果积分 以UNICORN6版本为例演示给大家看如何操作（各UNICORN版本操作基本一致）。以NaCl系统测柱效的所有操作针对电导曲线，以丙酮系统测柱效的所有操作 针对UV 280曲线（手头没有测柱效结果，所以随便找了一个图，里面有两个峰。大家测柱效的结果只有一个峰） 1) 在Evaluation窗口中打开测柱效结果文件，在Curve窗格中点击右键，选 择Customize 2) 勾选复选框去掉不需要显示的曲线

BPG 层析柱实用标准化装柱流程要求规范

操 作 标 准 目的：为了使BPG300层析柱装柱过程可重复，并能够得到较好的柱效，故建立此操作规。 围：配合?KTA process 系统进行有效的蛋白质纯化操作。 责任人：层析工序操作人员 标准操作程序： 1 基本术语概念 填料因子（Packing Factor, PF ）：指在在装柱过程中，用低流速（如60cm/h ）对填料进行沉降压缩得到的调料高度和最后装柱完成时填料高度（柱高）的比值， GEHC 生产的各种常见填料的PF 参见《GEHC AxiChrom 300-1000 columns User Manual 28-9562-89 Edition AA 》； 线性流速（linear flow rate ）：单位时间液体流经的直线距离，常用cm/h 表示； 体积流速（volume flow rate ）：单位时间液体流经的空间容积，常用ml/min 表示；

换算： 2 准备工作 2.1 检查层析柱的完整性，所带配件，是否水平（用水平仪矫正），是否清洁（如有污染应进行清洗）。 2.2 确定所用填料及其特性、浓度等 以DEAE Sepharose Fast Flow填料为例，其填料因子（PF）为1.15，新填料（slurry）浓度为75%（保存于20%乙醇中），耐压3bar。 2.3 确定放大后的工艺参数 以XX生化制药股份的放大工艺为例， 中试工艺参数： 柱高h=10cm；体积流速v1=3ml/min；柱径d=1.6cm. 即，线性流速v2=v1/s柱=3/(3.14×0.82) cm/min=1.5 cm/min； 样品与填料接触时间t=h/v2=10/1.5min=6.67min； 在工艺的线性放大中h、v2和t均不变，则可保证样品出峰的位置（洗脱时间）和形状不变。 使用BPG300层析柱进行放大的工艺参数： 装柱体积V 柱= S 柱 h=3.14×1.52×1L=7L； 装柱需要slurry体积V slurry =V 柱 ×PF/C slurry 以DEAE Sepharose Fast Flow为填料，则，V slurry =7×1.15/0.75L=10.73L； 装入柱中的slurry高度L slurry =V slurry /S 柱 =10.73/(3.14× 1.52)dm=1.52dm=15.2cm. 3管路安装 3.1 层析柱管道和配件安装 3.1.1卸下柱子顶部和底部的盲堵垫圈，旋松密封调节器，用纯水或20%乙醇充分浸润柱壁和柱头O型圈； 3.1.2 用扳手对称卸下支持杆连接到法兰的螺丝，并通过旋转高度调节手柄将

电子技术发展史概述-首次

电子技术发展史概述电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破，电子技术在二十世纪发展最为迅速，应用最为广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始，电子器件出现了飞速的发展，而且随着微电子和半导体制造工艺的进步，集成度不断提高。CPLD／FPGA、ARM、DSP、A／D、D／A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊，嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限，使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在，人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识，而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象，在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间，在《韩非子》和东汉王充着《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要，我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所着的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造，而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪，指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期，由于生产发展的需要，在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在1785年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力，电荷的概念开始有了定量的意义。1820年，奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用，揭开了电学理论的新的一页。同年，安培确定了通有电流的线圈的作用与磁铁相似，这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在1826年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献，他在1831年发现的电磁感应现

定位技术简介

常用定位技术简析 1.GPS 1.1.基本原理 GPS定位利用分布在轨道上的24颗卫星向专用GPS接收终端不间断发射广播消息，地面GPS终端锁定和接收至少4颗以上的卫星的信号，由于卫星的位置精确可知，利用三维坐标中的距离公式，由GPS终端机计算出当前的经纬度和高度。 该定位技术属于终端自主定位类型。 1.2.精度 GPS定位的经度可在米级，但由于GPS受控于美国政府和军方，因此对开放给民用的信号采用了一定的干扰算法，精度一般在100米左右。但一般在天气良好、视野开阔的情况下，GPS终端可以接收超过4颗以上卫星的信号，因此利用一定的算法进行校正后，一般民用GPS可获得10米左右的精度（即最大误差在10米左右，日常导航定位的使用中普遍精度在2~10米范围）。 1.3.优点 ●覆盖范围大，全球覆盖，因此普遍应用于导航，航海、航空、军事国防 等领域。 ●精度高，一般实用精度在10米左右，在配合地面高精度差分站的情况下 精度最大可达米级甚至厘米级。（地面高精度差分站由国家测绘部门建设 和管理，一般不对民用开放） ●定位速度快，由于GPS卫星不间断发射广播信号，GPS终端可根据实际 需要实现任意频率的定位。一般常见车载GPS的定位频率为1秒。 ●终端普及，价格低。目前GPS芯片已经非常普及，价格也多在200元甚

至更低，市面上大多数的智能手机也开始内置GPS芯片。 1.4.缺点 ●受天气和建筑影响大。由于卫星广播的定位信号比较微弱，比较容易受 到大气电离层，云层的影响产生漂移。在城市中高层建筑较多的情况下， 受到的干扰也比较大。 ●室内无法使用。室内无法接受到GPS卫星信号，因此GPS无法实现室内 定位。 ●寻星和锁定卫星的时间较长。对于普通民用GPS，初次定位（冷启动情 况下）由于需要获得GPS卫星的星历和方位俯仰角等参数，耗费的时间 比较长，一般需要2~4分钟才能锁定卫星并进行定位。 ●耗电量大。基于GPS定位的原理，GPS芯片和终端需要不断的进行大量 的运算，以获得经纬度信息，因此耗电量较大，导致一些依赖电池的手 持GPS终端机的续航能力较弱。 2.CellID定位 2.1.基本原理 通过采集手机所处的小区识别号（Cell-ID号）来确定用户的位置。简单来说就是根据目前手机所属的基站来获取手机当前的位置信息（实际是基站的位置信息）。这种技术的定位精度取决于基站的覆盖半径和基站位置本身的精确度。如在南京市区，基站密度较高，CellID定位精度可以达到200米左右；而在郊区，基站密度较低，CellID定位精度只能达到一两公里。这种技术实现简单，投入成本小，是目前在无线网络中应用最广泛的定位技术。 CellID定位可以是一种终端主动定位技术，也可以是一种网络侧定位技术。 作为终端主动定位技术时，通过智能手机平台提供的相应API，可以获取到手机当前归属的基站CellID，然后通过CellID与经纬度的对应关系获得手机的大致经纬度。手机googlemap中的“我的位置”功能即是该技术的典型应用。Google 公司通过一定的技术手段获取全球的各移动运营商基站及其经纬度关系信息，当

高效液相色谱(HPLC)柱效测定

实验六高效液相色谱(HPLC)柱效测定 093858 张亚辉 一. 实验目的 1、学习高效液相色谱仪的基本操作方法。 2、了解高效液相色谱仪原理和条件设定方法。 3、了解高效液相色谱法在日常分析中的应用。 二. 实验原理 高效液相色谱法是以液体作为流动相，借助于高压输液泵获得相对较高流速的液流以提高分离速度、并采用颗粒极细的高效固定相制成的色谱柱进行分离和分析的一种色谱方法。 在高效液相色谱中，若采用非极性固定相，如十八烷基键合相，极性流动相，即构成反相色谱分离系统。反之，则称为正相色谱分离系统。反相色谱系统所使用的流动相成本较低，应用也更为广泛。 定量分析时，为便于准确测量，要求定量峰与其他峰或内标峰之间有较好的分离度。分离度（R）的计算公式为： R＝ 2[t(R2)-t(R1)] /1.7*(W1＋W2) 式中 t(R2)为相邻两峰中后一峰的保留时间； t(R1)为相邻两峰中前一峰的保留时间； W1及W2为此相邻两峰的半峰宽。除另外有规定外，分离度应大于1.5。 本实验对象为邻苯二甲酸酯，又称酞酸酯，缩写PAE，常被用作塑料增塑剂。它被普遍应用于玩具、食品包装材料、医用血袋和胶管、乙烯地板和壁纸、清洁剂、润滑油、个人护理用品，如指甲油、头发喷雾剂、香皂和洗发液等数百种产品中。但研究表明，邻苯二甲酸酯在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用，是一类内分泌干扰物。待测物性质见表1。 表1色谱柱测试条件

如果要检测不同条件对谱图分离的影响，可按表1配制几种物质的混合溶液，在不同条件下进行HPLC分离检测。 三.仪器与试剂 1、仪器 Agilent 1100高效液相色谱仪，50ul微量注射器。 2、试剂 甲醇（色谱专用），高纯水 四. 实验步骤 1、色谱条件 色谱柱：辛烷基硅烷键合硅胶（C8） 柱温：室温 流动相：初始为高纯水：20％，甲醇：80％ 检测器：DAD检测器; 检测波长：220nm； 进样体积：20μl定量环，实际注射每次可控制在40μl。 2、待测溶液的配制 首先用甲醇做溶剂配制储备液：邻苯二甲酸二甲酯（0.3880g/L），邻苯二甲酸二乙酯（0.2770g/L），邻苯二甲酸二丁酯（0.3776g/L）。然后各取1mL储备液用水和甲醇（20：80）稀释至10mL，作为待测溶液。 3、色谱测定 (1) 按操作规程开启电脑，开启脱气机、泵、检测器等的电源，启动Agilent 1100在线工作软件，设定操作条件。流量为1.000ml/min。 (2) 待仪器稳定后，开始进样。将进样阀柄置于“LOAD”位置，用微量注射器吸取混合物溶液40ul，注入仪器进样口，顺时针方向扳动进样阀至“INJECT”位置，此时显示屏显示进样标志。 (3) 记下各组分色谱峰的保留时间及峰面积及分离比。 (4) 实验完毕，清洗系统及色谱柱。依次用甲醇-水（60：40）、甲醇-水（70：30）……直到纯甲醇作流动相清洗，每次清洗至基线走稳，至少清洗15min。 五.实验结果

电子技术的发展与应用综述

电子技术的发展与应用综述 摘要:本文针对电子技术的基本概念,发展及在自动化专业中的典型应用、工艺、功能电路实现手段及未来发展前景等进行了综述。其中,着重介绍了电子技术自动化、温度控制系统等当前电子技术应用较为广泛的领域。同时，文章以微电子领域为主阐述了电子技术未来发展的方向。 关键词:电子技术;EDA;自动控制;变革 引言 人类历经过以火、陶瓷及金属农具生产为代表的年代；人类也走过以英国瓦特蒸汽机发明为代表的产业革命、以德国李比希为代表的化工技术革命以美国爱迪生发明为代表的电力革命；如今跨入了以高新科技综合创新为代表的信息革命时代。 而正是电子技术的出现和应用，使人类进入了高新技术时代．电子技术诞生的历史虽短，但深入的领域却是最广最深，而且成为人类探索宇宙宏观世界和微观世界的物质技术基础．随着新型电子材料的发现，电子器件发生了深刻变革。 二十一世纪，人类进入信息时代，信息社会中信息的生产、存储、传输和处理等过程一般均由电子电路来完成，因此电子技术在国民经济各方面占有至关重要的作用。尤其是近年来，随着计算机技术、通信技术和微电子技术等高新科技的迅猛发展，大量的生产实践和科学技术领域都存在着大量与电子技术有关的问题，目前，电子技术的应用极其广泛，涉及计算机产业、通讯、科学技术、工农业生产、医疗卫生等各个领域，如电视信号传播、无线电通信、光纤通信、军事雷达、医疗X射线透视等，所有这些方面均与电子科学与技术学科息息相关，密不可分。 电子技术是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。电子技术是其他高新技术发展的基础和龙头，它的发展带动了其他高新技术的发展。 1.电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破，电子技术在二十世纪发展最为迅速，应用最为广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。

层析技术简单介绍及其应用

层析法的主要介绍及其应用 1.层析法的概念 层析法又称色谱法[1]．色层法或层离法（Chromatography），是一种应用很广的分离分析 方法。1903年，俄国的植物学家M，C．UBeT在研究分离植物色素过程中，首先创造了色 谱法，这是一种根据化合物的不同结构和不同的物理，化学特性，从而具有不同吸附性能的 原理，以分离混合物中的化学成分的一种物理化学分离方法，最初用于有色物质，之后应用于大量的无色物质。色谱法的名称虽然仍然沿用，但已失去原来的含义。层析法和其他分离 方法比较，具有分离效率高，操作又不太麻烦的优点。因此，层析法的应用越来越广，对于 近代化学科学的发展有巨大的影响。在制药、化工、农业、医学等方面都有着广泛的应用。 2.层析法的历史及原理 层析法的历史 1903年3月21日俄国植物学家茨维特（Michael Tswett，1872-1919）在华沙自然科学学会生物学会议上发表了“一种新型吸附现象及其在生化分析上的应用”研究论文，介绍了一种应用吸附原理分离植物色素的新方法，并首先认识到这种层析现象在分离分析方面 有重大价值。1906年他在德国植物学杂志发表文章，首次命名上述分离后色带为色谱图， 称此方法为色谱法（Chromatography）。1907年在德国生物学会年会上，展示过带有色带的 分离柱管和纯化过的植物色素溶液。茨维特被世人公认为色谱创始人。 德籍奥地利化学家R.Kuhn 等利用他的方法在纤维状氧化铝和碳酸钙的吸附柱上将过去 一个世纪以来公认为单一的结晶状胡萝卜素分离成 a 和b 两个同分异构体，并由所取得的 纯胡萝卜素确定出了其分子式。Kuhn正是由于在维生素和胡萝卜素的离析与结构分析中取 得了重大研究成果而获得了1938年诺贝尔化学奖. 1952年，Martin和James发表第一篇气液色谱论文，首次用气体作流动相，配合微量 酸碱滴定，发明了气相色谱，它给挥发性化合物的分离测定带来了划时代的革命。 2.2层析法的原理 层析Chromatography(色谱),利用混合物中各组分的物理化学性质间的差异(溶解度、分子极性、分子大小、分子形状、吸附能力、分子亲合力等) ，使各组分在支持物上集中分布 在不同区域，借此将各组分分离。 层析法进行时有两个相，一个相称为固定相(Stationary phase )，另一相称为流动相(Mobile phase )。由于各组分所受固定相的阻力和流动相的推力影响不同，各组分移动速度 也各异，从而使各组分得到分离。 层析技术与待分离混合物中各组分的理化性质(分子自然形状、大小、获电状态、溶解 度与选择性吸附剂或载体物的吸附能力，分配系数、酸碱环境(pH)、温度、极性以及分子的 亲和能力等)有着直接关系[2]。除此，任何层析技术，均具有两相条件(即流动相和固定相)，造成流动相对固定相作单向相对运动。这种流动相推动样品中各组分通过固定相向前迁移， 其运动速率与两相物质和被分离物质状态有关。由于被分离物各组分中的理化性质不同，对不同的两组或两组以上组分，具有不同的作用力，通过吸附一解吸，或离子交换、分子筛效

RFID定位系统简介

RFID定位系统简介 RFID系统由RFID标签与RFID阅读器以及她们之间的通信组成。每个RFID标签具有唯一的标识符,即唯一的ID,她连接到某个对象上。用户用她的RFID阅读器读取RFID标签的唯一ID,使用户能够识别与RFID标签所连接的对象。因此,RFID标签系统在各个领域都有应用。例如,实物分配领域,一次性在一个纸箱或购物篮中识别多个目标的技术引起关注。 RFID标签的唯一ID可以涉及到一些有用的信息。其中一个重要的信息就是携带RFID 标签的对象的位置信息。从RFID标签的唯一ID与位置信息,用户可以知道携带RFID标签的对象的位置。 将射频识别技术用于室内定位领域就是目前RFID研究的一个热点。GPS就是大家首先想到的一个定位系统,她基于卫星通信,在室外空旷环境下可提供精度在10米之内的导航,但就是当目标移至室内,卫星信号受到建筑物的影响而大大衰减,定位精度也随之降低。近年来,许多技术与方案被提出用于室内坏境下的目标定位,这些技术包括红外线(Infrared)技术、超声波(Ultrasonic)技术、超宽带(UWB)与射频识别(RFID)技术等。 红外线(Infrared)定位具有较高的室内定位精度,但就是由于光线不能穿过障碍物传播,因此红外线定位受到直线视距的限制,而且定位距离比较短,通常只有5米左右。超声波(Ultrasonic)定位主要采用反射式测距法,通过三角定位算法确定物体的位置。超声波的定位精度通常都很高,但超声波不能穿透墙壁,受多径效应与非视距传播影响很大,定位距离比较短。UWB技术通过发射与接收脉冲之间的时间差为进行距离测量与定位,具有定位精度高、鲁棒性好、不易受干扰等优点,但就是系统需要较大的带宽(大于500MHz)与精度的同步时钟,校准难度较大。射频识别(RFID)技术利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别定位的目的,这种技术成本低、传输范围大,同时有非接触与非视距的优点,很适合室内定位技术。 RFID系统的两大重要组成部分就是读写器与标签。读写器包括天线、收发器、基本控制单元、逻辑接口等,可以方便地与标签与后台应用程序进行数据传输与交换。标签包括芯片与天线两个部分。标签芯片就是即ID系统的数据载体,可以存储商品或者物体的基本信息。当附着有标签的物体进入读写器天线的工作场区范围内,读写器与标签通过电场或者磁场藕合的方式实现两者之间的数据交互。 根据RFID系统的工作频率不同,可将其分为低频LF(Low Frequency)、高频HF(High Frequency)、超高频UHF(Ultra High Frequency)与微波MW(Microwave)等四个频段。频段不同,工作特性也不同:低频与高频RFID系统基于电感耦合的基本原理,因此其通信距离较短;超高频与微波频段RFID系统基于电磁耦合反向散射的基本原理,因此其通信距离较长。各个频段的工作特性如表1、1所示。其中,超高频RFID系统由于具有较远的识别距离、较快的通信速率与较小的天线尺寸而成为当前研究的热点 各频段RFID系统的工作特性

TLC技术原理与应用

TLC（薄层层析色谱）技术原理与应用 一、薄层层析（TLC）简介 薄层层析是将吸附剂或者支持剂（有时加入固化剂）均匀地铺在一块玻璃上，形成薄层。把欲分离的样品点在薄层上，然后用适宜的溶剂展开，使混合物得以分离的方法。由于层析在薄层上进行故而得名。 薄层层析是一种微量、快速的层析方法。它不仅可以用于纯物质的鉴定，也可用于混合物的分离、提纯及含量的测定。还可以通过薄层层析来摸索和确定柱层析时的洗脱条件。根据分离的原理不同，薄层层析可以分为两类：用吸附剂铺成的薄层所进行的层析为吸附薄层层析，吸附薄层中常用的吸附剂为氧化铝和硅胶；用纤维素粉、硅胶、硅藻土为支持剂铺成的薄层，属于分配薄层层析。 吸附TLC→固定相为吸附剂→氧化铝、硅胶。（较多用） TLC→ 分配TLC→固定相为液态（通常为水）→固定相吸附在支持剂上。 （一）吸附薄层的基本原理： 吸附薄层主要是利用吸附剂对样品中各成分吸附能力不同，及展开剂对它们的解吸附能力的不同，使各成分达到分离。 吸附作用主要由于物体表面作用力、氢键、络合、静电引力、范德华力等产生。吸附强度决定于吸附剂的吸附能力，还受被吸附成分的性质影响，更与展开剂的性质有关。 1.吸附薄层层析：在硅胶薄层板上，样品中的两成分是两种结构近似的染料，在展开剂四氯化碳的作用下。在展开剂和薄层板之间不断地产生吸附、解吸，再吸附，再解吸，……。由于对氨基偶氮苯的极性比偶氮苯的极性稍强一些，层析的结果，对氨基偶氮苯受到的吸附作用稍强于偶氮苯，从而将两者分离。 展开结束以后，会在薄层板上形成两个斑点，混合物中的成分得以分离。

中药中的有效成分复杂多样，结构近似者不少。特别是对未知结构的成分分析，设计并摸索出合理的层析条件是首要任务。只有先设计出可用的层析条件，再经摸索改进，才可能对未知或者已知成分进行成功地分离。然后才能谈得上进一步的分析研究。 要设计出合理有效的层析条件，必须熟悉薄层层析条件的选择的基本要领。下面对薄层层析条件的选择做一初步介绍。 薄层层析的三项基本构成物质是：样品组分、吸附剂、展开剂。摸索层析条件，实际上是协调上述三者的关系，寻求一种能够有效分离样品组分的配合方案及实际操作要领。很明显，一切层析都是针对分析任务，也就是围绕待分离的样品组分来进行调整适应的。可见，层析条件的选择是以样品中的各组分为中心，适当调适展开剂的吸附剂的极性来实现的。（二）薄层层析条件的选择： 1.概述： 吸附剂的选择：薄层层析用的吸附剂与其选择原则和柱层析相同。主要区别在于薄层层析要求吸附剂（支持剂）的粒度更细，一般应小于250目，并要求粒度均匀。用于薄层层析的吸附剂或预制薄层一般活度不宜过高，以Ⅱ～Ⅲ级为宜。而展开距离则随薄层的粒度粗细而定，薄层粒度越细，展开距离相应缩短，一般不超过10厘米，否则可引起色谱扩散影响分离效果。 展开剂的选择：薄层层析，当吸附剂活度为一定值时（如Ⅱ或Ⅲ级），对多组分的样品能否获得满意的分离，决定于展开剂的选择。中草药化学成分在脂溶性成分中，大致可按其极性不同而分为无极性、弱极性、中极性与强极性。 基本思路是根据待分离样品组分的极性来确定吸附剂的极性（类型、活化度）和展开剂的极性（主要溶剂、调节溶剂、辅助溶剂等）。要协调、处理好吸附剂、展开剂、及被分离成分三者之间的关系，才能得到理想的薄层层析结果。 2.吸附剂： 对吸附剂的基本要求是颗粒细致(薄层层析用的吸附剂与其选择原则和柱层析相同。主要区别在于薄层层析要求吸附剂/支持剂的粒度更细，一般应小于250目，并要求粒度均匀)、大