傳感器在化學(xué)中的應(yīng)用：SCIENION在納米顆粒化學(xué)電阻傳感器中的應(yīng)用
a：用 Brust 方法合成的 MCGNP
b：叉指電極上方噴點 （采用sciFLEXARRAYER S3機(jī)型）
c：干燥后的表面
在這一前沿方法中，他們在SCIENION的sciFLEXARRAYER的自動精準(zhǔn)噴點技術(shù)下，成功地制造了一種基于單層包覆金屬納米顆粒（MCNPs）化學(xué)電阻。
讀更多關(guān)于傳感器的信息，以及如何用它來檢測氣相中的（生物）化學(xué)物種的高靈敏度與準(zhǔn)確性。
Fabricating and printing chemiresistors based on monolayer-capped metal nanoparticles | Nature Protocols
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傳感器在化學(xué)中的應(yīng)用：化學(xué)傳感器在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用ppt課件
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1、化學(xué)傳感器在中學(xué)化學(xué)的應(yīng)用,傳 遞 理 念,感 受 科 技,器 為 我 用,今天的介紹,傳感器發(fā)展傳遞的理念,中學(xué)化學(xué)實驗室 試管 燒杯 瓶瓶罐罐 實驗儀器停留在幾十年前的水平,對于化學(xué)現(xiàn)象的感知也停留在,眼觀,耳聽,鼻嗅,舌嘗,手摸,感覺的差異會帶來感知的偏差,從粗略到精細(xì)，是感知提升的必然,傳感器應(yīng)運而生,人的感官與傳感器的比較,五種感官,傳感器,大腦,計算機(jī),來自外界 的刺激,數(shù)字溫度計 pH計 電導(dǎo)率計 分光光度計 . 等傳感器,傳感技術(shù),改變化學(xué)實驗所包含的科學(xué)技術(shù)含量 增加化學(xué)實驗的時代氣息 推動中學(xué)化學(xué)實驗現(xiàn)代化、定量化的 進(jìn)程,傳感器發(fā)展的程度 -化學(xué)傳感器材介紹,傳感器,數(shù)據(jù)
2、采集器,終端設(shè)備 相應(yīng)軟件,將“感觸”到的待測物的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)采集器能夠識別和分析的電信號,并傳送到數(shù)據(jù)采集器中,接受從傳感器傳過來的電信號,收集、存儲數(shù)據(jù),是整個系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”,它是傳感技術(shù)的核心,數(shù)據(jù)采集器與計算機(jī)連接后,即可利用實驗數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最新的產(chǎn)品 數(shù)據(jù)采集器 添加了顯示終端和數(shù)據(jù)處理軟件,Vernier公司開的新產(chǎn)品LabQuest,pH傳感器,常見化學(xué)傳感器,溫度傳感器,導(dǎo)電率傳感器,氣壓傳感器,色度計 濁度計 電流傳感器 電壓傳感器 滴數(shù)計 CO2濃度傳感器 O2濃度傳感器 各種離子傳感器 (Ca2+ 、NH4+、Cl- 、NO3,常見化學(xué)傳感器,傳感
3、器應(yīng)用實例,我的應(yīng)用實例,化學(xué)教師的工作,高考鏈接,高中新課程標(biāo)準(zhǔn)要求： （1）能通過化學(xué)實驗收集有關(guān)數(shù)據(jù)，并科學(xué)地加以處理，能對實驗現(xiàn)象做出合理的解釋。 （2）在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)會運用觀察、實驗、查閱資料等多種手段獲取信息，并運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進(jìn)行加工,曲線表征試題對學(xué)生能力的新要求,考查方式與內(nèi)容,手持技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中的促進(jìn)作用,教學(xué)模式的創(chuàng)新(POE模式-冰醋酸的電離) 化學(xué)知識的更新(酒精燈火焰、CO2滅火、原電池，壓強對NO2 ) 化學(xué)知識的理解(醋酸的電離,石頭的溶解) 促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展 化學(xué)試題研究 學(xué)習(xí)方式的創(chuàng)新(研究性學(xué)習(xí)、科技創(chuàng)新) 認(rèn)知方式的提升(四重
4、表征,教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,POE教學(xué)策略即“預(yù)測觀察解釋”策略（PredictObserveExplain），是在“觀察滲透理論”哲學(xué)觀念和建構(gòu)主義、前概念、概念轉(zhuǎn)變等教育理論基礎(chǔ)上提出的一種新型演示策略,POE教學(xué)策略,二氧化碳滅火實驗,2010版教材實驗：二氧化碳和一氧化碳 九年級化學(xué)上冊（人教版）第六單元課題3,3、二氧化碳加入裝置的改進(jìn),參考文獻(xiàn)：夏友林，二氧化碳有關(guān)性質(zhì)實驗的改進(jìn)和補充.實驗教學(xué)與儀 器，1997(6). 高玉蘭，二氧化碳滅火實驗裝置.實驗教學(xué)與儀器，1996(1,傳統(tǒng)的改進(jìn)方法,優(yōu)點： 保證蠟燭從底部向上逐漸熄滅，使現(xiàn)象更加明顯,參考文獻(xiàn)：王錦化，二氧化碳性質(zhì)實驗的改進(jìn)
5、.實驗與教具改革，1997(6,傳統(tǒng)的改進(jìn)方法,傳統(tǒng)改進(jìn)方法的缺點,問題1、蠟燭熄滅時，周圍的氧氣濃度是否為零,問題2、如何證明蠟燭熄滅時周圍是否有氧氣,問題3、每支蠟燭熄滅時，周圍的氧氣濃度是 否一樣,二氧化碳滅火實驗中的問題,宏觀現(xiàn)象,測量什么 數(shù)據(jù),傳感器的 擺放位置,蠟燭由下至 上逐根熄滅,氧氣濃度,亮 度,氧氣 傳感器,光強度 傳感器,二氧化碳滅火實驗的科學(xué)探究,手持技術(shù)二氧化碳滅火實驗,結(jié)果分析,氧氣濃度 變化曲線,光強度 變化曲線,得出結(jié)論,改變傳感器的擺放位置重復(fù)測量，可以探究每根蠟燭熄滅時周圍氧氣濃度是否相同,石灰石能溶解嗎,導(dǎo)電率： 11.1 73 9.3 滴入酚酞：紅 淺
6、紅 無色 第二天紅色裉去了,酒精燈火焰溫度是外焰“最高”嗎,應(yīng)用壓強傳感器的碳酸鈉與碳酸氫鈉 的課堂實驗設(shè)計,對比碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的差異,對比碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的差異,應(yīng)用氧氣濃度傳感器的鋁空氣電池的設(shè)計制作與探究 創(chuàng)新實驗設(shè)計,2010蘇州中考化學(xué)）“塊狀石灰石和適量稀鹽酸反應(yīng)至氣泡逸出不明顯后，測得其殘留液pH等于2。此時取適量反應(yīng)后溶液，逐滴滴入碳酸鈉溶液，并用pH數(shù)字探測儀連續(xù)監(jiān)測，得曲線如下pH為縱坐標(biāo)，時間s（秒）為橫坐標(biāo)：寫出AB段內(nèi)有關(guān)化學(xué)方程式 寫出BC “平臺”段化學(xué)方程式 。CD段上升的原因是：,應(yīng)用pH傳感器的化學(xué)試題命制 制取CO2后的殘液中滴加碳酸
7、鈉后pH變化,2011年安徽13題）“常溫下，將1.000 molL-1 鹽酸滴入20. 00 mL 1.000 molL-1 氨水中，溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積變化曲線如右圖所示。下列有關(guān)說法正確的是 Aa點由水電離出的 c (H+)=1.010-14 molL-1 Bb點：c (NH4+) + c (NH3H2O )=c (Cl-) Cc點：c (Cl-)=c (NH4+) Dd點后，溶液溫度略下降的主要原因是NH3H2O電離吸熱,應(yīng)用溫度和pH傳感器的化學(xué)試題命制,向氨水中逐滴加入鹽酸,傳 遞 理 念,感 受 科 技,器 為 我 用,無數(shù)先行者已經(jīng)開發(fā)了大量實用的中學(xué)傳感器
8、使用案例,溫度傳感器 酒精燈火焰溫度 中和熱 蓋斯定律 吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 石油的分餾,電導(dǎo)率儀 強電解質(zhì)和弱電解質(zhì) 離子反應(yīng) 條件對乙酸乙酯水解反應(yīng)速率的影響 水體污染狀況的檢測 CO2與澄清石灰水反應(yīng) 氯氣與水的反應(yīng),無數(shù)先行者已經(jīng)開發(fā)了大量實用的中學(xué)傳感器使用案例,壓強傳感器 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 各種噴泉形成過程中壓強的變化 測定物質(zhì)的相對分子質(zhì)量 強電解質(zhì)與弱電解質(zhì),無數(shù)先行者已經(jīng)開發(fā)了大量實用的中學(xué)傳感器使用案例,案例：壓強對于化學(xué)平衡的影響,當(dāng)增大壓強后，化學(xué)反應(yīng)向哪個方向移動,回答： 向正反應(yīng)移動，即向氣體體積減小的方向移動,手持技術(shù)探究壓強對化學(xué)平衡的影響,pH傳感器 溶液的pH的測量 酸堿中和滴定曲線的繪制 食醋總酸量的測定 溫度對水解、電離平衡的影響 酸堿指示劑變色范圍的測定 有機(jī)反應(yīng)類型的判斷 雨水及河水的pH值測定,無數(shù)先行者已經(jīng)開發(fā)了大量實用的中學(xué)傳感器使用案例,心隨所動 器為我用，期待您的嘗試,謝謝各位
傳感器在化學(xué)中的應(yīng)用：壓力傳感器在化工行業(yè)中的分類應(yīng)用
化工行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)之一，目前正處于成長發(fā)展期，伴隨著化工行業(yè)趨于規(guī)范化、智能化，相應(yīng)的化工傳感器在化工行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。
一、壓力傳感器的分類
在化工行業(yè)中，常用的化工傳感器為壓力傳感。壓力傳感器按照需求不同分類有多種：按照測量對象來劃分，可以分為絕對壓力傳感器、表壓傳感器和差壓傳感器三種；按照膜盒制作結(jié)構(gòu)來劃分，可以分為普通型傳感器和隔離式傳感器兩種。我們要根據(jù)環(huán)境條件，應(yīng)用工況、安裝條件等要素，對傳感器的選型進(jìn)行合理選擇。
1、按測量對象劃分
在壓力測量領(lǐng)域中應(yīng)用較多的是中低表壓壓力傳感器、中高表壓壓力傳感器、絕對壓力傳感器和中低表壓單法蘭隔膜密封式傳感器。按照測量安裝方式的不同，傳感器可再分為管道直連式安裝和導(dǎo)壓管取壓安裝兩種類型。在微小壓力狀態(tài)下，由于直接測量壓力可能會導(dǎo)致不穩(wěn)定波動的出現(xiàn)，所以，當(dāng)測量不高于500Pa的微小壓力時，選擇差壓傳感器更為合理。
2、按膜盒制作結(jié)構(gòu)
普通變送器只有一個測量膜盒，可以直接感應(yīng)到被測介質(zhì)的壓力或者差壓：隔離式變送器除了具有普通變送器的內(nèi)膜，還有直接感壓的外膜盒，通過一種穩(wěn)定液將外模感受到的壓力傳遞給內(nèi)膜，從而得出壓力測量值，根據(jù)安裝方式的不同，隔離式變送器又分為一體式直接安裝型和遠(yuǎn)傳安裝密封型。根據(jù)環(huán)境條件的不同，應(yīng)用工況、安裝條件等要素的不同，變送器的選型也有不同的要求。
二、幾種特殊工況的傳感器選型
1、高溫工況環(huán)境
高溫環(huán)境下，測量介質(zhì)的溫度較高，過程的溫度往往會超過傳感器的正常工作范圍，并且不能通過導(dǎo)壓管或者安裝型隔離膜把溫度調(diào)整到正常范圍內(nèi)。那么就可以通過選擇遠(yuǎn)，傳型傳感器利用毛細(xì)管引壓，避免傳感器受到高溫破壞了電子元件的使用性能。
2、容易結(jié)晶的高黏度工作環(huán)境
介質(zhì)一旦離開工藝設(shè)備，就很容易出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，如果出現(xiàn)結(jié)晶或者介質(zhì)的黏度太大，就容易導(dǎo)致導(dǎo)壓管出現(xiàn)堵塞，不僅需要通過清理疏通而帶來較大的工作量，還會造成測量結(jié)果不穩(wěn)定。這種情況下，一般適合選擇隔離式傳感器。如果結(jié)晶現(xiàn)象比較嚴(yán)重，就需要選擇凸膜片型傳感器，通過將感壓膜片直接插進(jìn)設(shè)備的內(nèi)部來直接獲得介質(zhì)的溫度。
3、易腐蝕工作環(huán)境
腐蝕性工況一般指的是環(huán)境條件腐蝕性和應(yīng)用工況的腐蝕性。如果導(dǎo)壓管是碳鋼或者不銹鋼材質(zhì)，那么最好選用普通型的差壓傳感器。在腐蝕性工作環(huán)境中，對傳感器的材質(zhì)也有一定要求，其中最關(guān)鍵的是膜片和接液材質(zhì)、法蘭材質(zhì)和外殼材質(zhì)等，膜片和接液材質(zhì)應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的不同化學(xué)特性進(jìn)行選擇，介質(zhì)的濃度和溫度不同，對傳感器材質(zhì)的要求也不同。法蘭連接的傳感器般有碳鋼、304SST、316SST三種材質(zhì)可以選擇，由于法蘭不直接接液，因此，考慮到經(jīng)濟(jì)性要素，一般可以選用碳鋼材質(zhì)。傳感器外殼材質(zhì)一般有鋁合金和不銹鋼，在非腐蝕性環(huán)境中選用鋁合金材質(zhì)經(jīng)濟(jì)性更高，如果處于腐蝕性環(huán)境中，則更適合選用不銹鋼材質(zhì)。
三、結(jié)語
傳感器在化工領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，在選型中需要具體結(jié)合應(yīng)用環(huán)境的化學(xué)特性，充分考慮到溫度、濃度、腐蝕性等綜合因素，再通過衡量其經(jīng)濟(jì)性，選擇最合理的傳感器類型，使其更好滿足化工生產(chǎn)活動。
舉報/反饋
傳感器在化學(xué)中的應(yīng)用：基于智能手機(jī)傳感器的手持技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用——以“碘鐘實驗”為例
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