实验前言：从橘皮中提取的橘皮油，无色透明，具有诱人的橘香味，主要成分为柠檬烯，是食品、化妆品和香水配料的优质原料，具有很高的经济价值。橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用压榨法。课时：2课时一、实验原理：      采用压榨机，通过机械压榨的方法，把已浸泡预处理好的外界果皮中的油囊榨破，再把精油从该组织中洗脱出来，然后通过过滤、沉降、高速离心机分离，将柑橘精油提取出来，这也是提取柑橘类果实精油的常用方法。二、目的要求：    1、初步学会从橘皮中提取橘皮精油的提取技术    2、能根据实验结果，计算出油率，并分析成功的实验或失败的教训。三、材料用具：     新鲜柑橘皮试剂及仪器1、试剂 ：   石灰水、小苏打、硫酸钠溶液、明矾2、仪器：   手动压榨机、烧杯、布袋、冰箱、TG1650-WS高速离心机、吸管、滤纸（或石棉纸滤层的漏斗）、试纸四、课前准备：1、教师方面：（1）通知实验室准备材料用具（2）布置预习作业（3）预测学生实验中可能出现问题（**老师做个预实验，比便发现具体存在那些问题）2、学生方面：预习实验相关内容：实验原理、目的要求、材料用具、方法步骤等。（**让学生在头脑中像放电影似的把大体过程想象一下，并猜测在实验中可能会出现那些问题，这样才深刻。）五、实验步骤：实验流程：石灰水浸泡——漂洗——压榨——过滤——静置——再次过滤——橘皮油操作要点：1.将浸泡后的橘皮,用流动的水漂洗,洗净后捞起,沥干.切记一定要将橘皮彻底冲洗干净.然后将橘皮粉碎至3 mm大小,放入家用榨汁机或手动压榨机中粉碎.粉碎时加入与橘皮同质量的质量分数为0.25%的小苏打和质量分数为5%的硫酸钠溶液,并调节pH为7～8.问题：（1）橘皮在石灰水中浸泡10小时以上的目的？（2）粉碎时加入质量分数为0.25%的小苏打和质量分数为5%的硫酸钠溶液的作用是什么？2.在榨出的油水混合液中加入明矾,然后用布袋过滤,除去糊状残渣.再将得到的混合物,用6 000 r/min～8 000 r/min的转速进行高速离心.问题：（1）加入明矾的目的？     （2）在正常情况下,离心后获得的香精油将是什么样的？3.分离出的香精油往往带有少量水分和蜡质等杂质,为了进一步除去杂质,可以将分离的产品放在5 ℃～10 ℃的冰箱中,静置5～7 d,让杂质与水下沉.然后用吸管吸出上层澄清的油层,再通过垫有滤纸或石棉纸的漏斗进行减压抽滤,得到黄色油状的橘皮精油. 六、实验注意事项及课题成果评价  1、实验注意事项：   (1)实验中要注意避免石灰水与皮肤接触  （2）为了能将橘皮均匀地浸泡在水中，橘皮可以放入家用榨汁机粉碎，但要注意安全。  （3）可以将未经浸泡的样品作为对照，探究浸泡时间对出油率的影响  （4）两次过滤：第一次用布袋，第二次用滤纸。  （5）低温要处理好温度（5~10°C）和时间（5~7d）。2、是否提取出了植物精油观察提取出的橘皮精油,从颜色,气味等方面来评价所提取的精油的纯度和质量.从橘皮提取的橘皮精油无色透明,具有诱人的橘香味.本实验只是对橘皮精油进行了初步的提取,其中仍然含有大量的杂质.

分子生物学作为基因工程的上游技术，其实验的成果和准确性将决定下游所有的步骤和*终的实验结果。所以构建一个完备的分子生物学实验室是非常重要的，以下就让我们来看看构建一个分子生物学实验室需要哪些仪器。 1. 冰箱: 根据药品、试剂及多种生物制剂保存的需要，必须具备不同控温级别的冰箱，*常使用的有：4℃、-20℃、-80℃冰箱。4℃适合储存某些溶液、试剂、药品等。-20℃适用于某些试剂、药品、酶、血清、配好的抗生素和DNA、蛋白质样品等。-80℃适合某些长期低温保存的样品、大肠杆菌菌种、纯化的样品、特殊的低温处理消化液等的保存。0-10℃的层析冷柜适合低温条件下的电泳、层析、透析等实验。 2. 培养箱：37℃恒温箱用于细菌的平板培养及分子生物学实验。 3. 恒温培养摇床：用于大肠杆菌等生物工程菌种的扩增。 4. 水浴锅：用于保温并进行各类实验。 25-100℃水浴摇床可用于分子杂交试验，各种生物化学酶反应等试验的保温。 含低温的水浴槽可以用于分子生物学的质粒与基因片段的连接等实验及用于42度的大肠杆菌感受态的热激。 5. 烘箱：主用于烘干实验器皿，有些需要温度高些，有些需要温度低些。用于RNA方面的实验用具，需要在250℃烤箱中烘干，有些塑料用具只能在42-45℃的烤箱中进行烘干。 6. 超纯水机：随着分子生物学的飞速发展，许多实验对水纯度的要求越来越高，用自来水、蒸馏水、离子交换水、反渗透纯水做为供水，磁铁耦合齿轮泵作用使水循环。用于PCR、PCR氨基酸分析、DNA测序、酶反应、组织和细胞培养等。 7. 蒸汽消毒锅：分子生物学所用大部分试剂，而且实验用具都应严格消毒灭菌。用于小批量物品的随时消毒。大批实验物品、试剂、培养基可使用大型消毒且定时进行消毒。 8. 滤器滤膜：不耐高温、高压的试剂用其处菌。 9.各种天平：台秤、精密电子分析天平，用于精确称量各类试剂。 10.液体体积的度量：量筒、移液管、微量取液器、刻度试管、烧杯、锥形瓶　等。 11.pH计：测定溶液中H+的直接电位的仪器，主要通过一对电极，在不同的pH溶液中产生不同的电动势用pH值表示出来; pH试纸：只适用于培养液、酚饱和液、缓冲液或其它试剂溶液的pH值的粗略估计。而大部分试剂的配制要求严格的pH值，需精确度高(小数点后两位)的pH计。 12. 分光光度计：光密度、分光光度计是利用物质在可见光和紫外线区域中的吸收光谱来鉴定该物质的性质及其含量的一种仪器。它是由光源、单色器、吸收池、接收器、测量仪表或显示屏幕所组成。OD值是许多溶液中溶质定量的方便指标之一，通过所产生的单色光而测定某一溶液对该单色光的吸收值，利用它可进行核酸溶液定量和纯度的初步判断。OD值也可以作为菌浓的检测指标。 13. 高速冷冻离心机：**转速25000 r/m ，**离心力64983g。有冷冻和常温两种，多用于制备和手收集微生物、细胞碎片、细胞、大的细胞器、硫酸铵沉淀物以及免疫沉淀物等。 14.超净工作台：内有紫外灯、照明灯、还应有酒精灯火焰、75%乙醇等灭菌的设备，是一种提供局部洁净度的设备。其原理是鼓风机驱动空气，经过低、中效的过滤器后，通过工作台面，使实验操作区域成为无菌的环境。 15.电泳系统：电泳技术是检测、鉴定各种生物大分子的纯度、含量及描述它们的特征，甚至还是分离、纯化、回收和浓缩样品的工具之一。 电泳系统分为电源和电泳槽，电源需经稳流通过稳压器，既能提供稳定的直流电，又能输出稳定的电压;水平式电泳槽：一般分为微型电泳槽和大号水平式电泳槽 16.PCR仪：Polymerase Chain Reaction仪，也称DNA热循环仪，基因扩增仪，它是使一对寡核苷酸引物结合到正负DNA链上的靶序列两侧，从而酶促合成拷贝数百万倍的靶序列DN**段，它的每一循环包括在三种不同温度进行的DNA变性，引物复性，DNA聚合酶催化的延伸反应三个过程。需要说明的是，有些实验室可能还需要梯度PCR仪或实事定量荧光PCR仪来进行一些特殊的分子生物学实验。 17.凝胶成像分析系统：百泰克UltraPowerTM可见光凝胶投射仪是一个不错的选择，价格不到七千，检测灵敏度能到pg级(紫外和EB只能到5ng)，而且不用紫外和EB，更安全，操作和拍照非常方便。 18.其他设备 1. 微波炉：便于一些溶液的快速加热和定温加热，电泳琼脂糖凝胶配制、溶化等。 2. 制冰机：用于制造大多数核酸、蛋白质的实验操作所需的低温环境，以减少核酸酶或蛋白质酶的水解。 3. 层析装置：(色谱分离)是一种分离多组分混合物的有效物理方法。 真空印记系统，DNA合成/测序仪：这些都是对核酸进行深入研究的必备仪器。 4. 磁力搅拌器：多角度旋转混匀器、快速振荡混合器：用于混合仪器。 5. 组织匀浆器：超声组织及细胞破碎器，用其进行样品的分离提纯实验。 6. 通风橱：很多溶剂能逸出毒气，必备柜 ，放射性试验还要有有机玻璃屏蔽。 7. 玻璃蒸馏器、电热加帽、变压器：用于酚等有机溶剂的蒸馏。 8. Tip头、Eppendorf管： 微管移液器tip头(吸液尖)、Eppendorf管(微量离心管)可洗涤，硅化消毒后反复使用。对一些要求严格的实验，如RNA的提取、保存等操作，应使用新的消毒tip头与Eppendorf管。另外还应备有常用规格的离心管(1000ml、500 ml、250 ml、50 ml、7 ml等)及96孔、24孔、12孔、6孔的细胞培养塑料平板等。 19. 小型设备、用具： 定时器、滤膜、保鲜膜、防护眼镜鸭嘴镊、常规的玻璃或塑料器皿(包括平皿、试管、烧杯、量瓶、试剂分液漏斗、避光保存的试剂应使用棕色试剂瓶，如饱和酚、巯基乙醇等)、记号笔、各种手套PE、乳胶、家用、防酸的等)

金刚石微粉制品是利用金刚石微粉加工制成的工具和构件，现已广泛用于机械、航天、光学仪器、玻璃、陶瓷、电子、石油、地质、军工工业部门。金刚石微粉离心机种类有多种：1、按分离目的可分：化验室金刚石微粉离心机和工业金刚石微粉离心机。2、按速度可分：低速金刚石微粉离心机和高速金刚石微粉离心机。3、按生产规模可分：小型金刚石微粉离心机和大型金刚石微粉离心机。上海卢湘仪离心机仪器有限公司从事多年金刚石微粉离心机的研究与生产，欢迎您前来选购！    单晶金刚石微粉是由人造金刚石单晶磨粒，经过粉碎、整形处理，采用特殊的工艺方法生产。    多晶金刚石微粉是利用独特的定向爆破法由石墨制得，高爆速炸药定向爆破的冲击波使金属飞片加速飞行，撞击石墨片从而导致石墨转化为多晶金刚石。其结构与天然的金刚石极为相似，通过不饱和键结合而成，具有很好的韧性。多晶金刚石微粉硬度高、耐磨性好，可广泛用于切削、磨削、钻探等。是研磨抛光硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料,在研磨抛光过程中能够保持高磨削力的同时不易产生划伤。金刚石微粉制品价值：    柘城县从上世纪80年代开始引进金刚石微粉加工技术，经过20多年的发展积累，现已发展成为微粉生产为主，兼有多种金刚石制品生产的全国重要金刚石微粉生产加工基地和王玉条村的金刚石微粉加工专业村。涌现出了一大批发展活力强、增长潜力大、带动性强的企业。    主要产品有金刚石微粉、破碎料、金刚石钻头、金刚石砂轮、金刚石研磨膏和金刚石聚晶、拉丝模、超薄金刚石内圆切割片等十余种。全县从事金刚石微粉及制品生产加工的企业有150余家，从业人员近万人。2006年，全县金刚石微粉产量28亿克拉，金刚石砂轮2万余片，金刚石钻头2万余支，产值10亿元以上。其中微粉产量占全国产量的70%以上，占出口量的46%以上，在全国处于＊＊地位，产品销往全国各地并出口到亚洲、北美、非洲等国家和地区，柘城县在发展加工生产的同时，也成为全国重要的金刚石微粉经销市场，全县从事金刚石微粉及制品的营销公司数十家。

纳米材料从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下（注1米=100厘米，1厘米=1000微米，1微米=1000纳米，1纳米=10埃），即100纳米以下。因此，颗粒尺寸在1～100纳米的微粒称为超微粒材料，也是一种纳米材料。    如果纳米材料样品的含量比较小，这要看你用的那种材料。其实都很难，纳米材料本来比表面积就大 ， 所以相互吸附力也就大，你可以在使用前连续超声.先放在超声波中，可以用超声波洗涤仪代替，然后用高速离心机分离就可以了。另外还可以选用微孔滤膜进行抽滤，一台真空抽滤机加一个抽滤瓶，但是微孔滤膜有不同的材质，购买的时候要考虑你的溶剂是有机溶剂还是酸碱性溶剂，也有不同的孔径，都要问清楚的；抽滤机也很好买的,但操作相对复杂。暂时没什么别的好方法了，浪费都是比较大的。    如果纳米材料样品的含量比较大，可以直接使用离心机，中低转速就完全可以3000~8000rpm，离心机的生产厂家非常多，能达到上述转速就可以，推荐您使用上海卢湘仪离心机公司生产的，操作极其方便，价格也很便宜。

  土壤水分特征曲线是描述土壤含水量与吸力（基质势）之间的关系曲线，反映了土壤水能量与土壤水含量的函数关系，也是表示土壤基本水力特性的重要指标。大孔隙是一个相对概念，一般认为不论孔径大小、形状如何，只要能够导致水分和溶质优先迁移的任何孔隙都可称之为大孔隙。大量实验及研究表明，大孔隙普遍存在于自然界的土壤中，虽然土壤大孔隙仅占土壤体积的0.1%～5%，却在很大程度上影响着水分及溶质在土壤中的运移。因此，研究土壤水分特征曲线就不能不考虑大孔隙的影响。    本文以南京市栖霞区东阳镇土壤为例，用土壤水分测定仪法分别测定了有大孔隙的原状土柱和无大孔隙存在的均质土柱（扰动土）的土壤水分特征曲线，同时用VanGenuchten模型对所测得数据进行拟合；**分析说明了大孔隙对土壤水分特征曲线及其拟合参数以及田间持水量和凋萎系数等水分常数的影响。实验所用的土壤取自南京市栖霞区东阳镇，取样土层分别为0～20cm、20～40cm，根据国际土壤学会对土壤粒级的划分标准，用吸管法测得土样的粘粒（&lt;0.002mm）、粉粒（0.002～0.02mm）、砂粒(0.02～2mm)的组成，并确定其土壤质地。每种土样各做两次，取平均值得到其机械组成，结果如表1所示。实验所用离心机为日立CR21型高速冷冻离心机，转子编号为60；所用环刀的内直径和高均为5cm。    在田间用环刀取得原状土样，由于环刀只有5cm，故实际的取样深度分别为7.5～12.5cm，27.5～32.5cm。将经风干的土样过2mm的筛子后，按其容重均匀装入环刀得到均质土样。将得到的土样在无气水中饱和48h后取出，称量其初始质量后放入离心机的离心盒中，转速按500、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000rpm依次递增，每个转速离心100min后称重，得到一系列土壤含水量与土壤水基质势相对应的关系点。用数学软件MatLab对得到的点用非线性拟合函数lsqcurvefit拟合得到VanGenuchten模型的参数，并*终得到土壤水分特征曲线的表达式。    离心力计算公式为：h=1.118×10-5×n2×h'×(r0-h'/2)（1）式中：h为土壤水吸力（cmH2O）；n为离心机转速（rpm）；h'为环刀中土样的长度（cm）；r0为基准水面的旋转半径（cm），即离心机转子中心到离心盒中土样*远处的距离。    描述土壤水分特征曲线的Van-Genuchten模型既连续又有连续斜率，得到的曲线光滑，对绝大多数土壤在相当宽的水势或含水量范围内具有普遍适用性，并可得到相对导水率的解析解，因而在土壤物理领域得到了*为广泛的应用，其公式表示为：    θ=θr+θs-θr[1+ahn]    mh<0（2）式中：θ为体积含水量（cm3cm-3）；θr为残留含水量（cm3cm-3）；θs为饱和含水量（cm3cm-3）；h为吸力(cmH2O)；a、n、m为拟合参数，其中a为尺度函数，与平均孔隙直径成反比，a=1/hb，hb为进气吸力，m=1-1/n（n>1）。     大孔隙土壤与均质土壤水分特征曲线形状的比较实验测得0～20cm、20～40cm土壤水的吸力与含水量的相关关系见表2，其对应的土壤水分特征曲线见图1、图2。从图中可以看出：原状土的水分特征曲线较均质土陡直，也就是随着吸力的增大，原状土体积含水量的减小量较均质土小，这说明用离心机法测定土壤水分特征曲线的有效吸力范围内，原状土壤持水性好，有较强的持水能力。造成这一现象的原因是由于原状土中存在大小不一的大孔隙，土壤大孔隙具有较小的基质势，土壤水优先从土壤大孔隙通过，在吸力值大于100cmH2O时大孔隙中的水已排空，土壤中仅剩余细小孔隙中的水分存留，而细小孔隙对土壤水具有较大的吸力，故增加相同的吸力从土壤基质中析出的水分较均质土少，表现在土壤水分特征曲线上就是曲线较为陡直。而均质土破坏了原状土的大孔隙和细小孔隙结构，使中等孔隙发育并且分布较为均匀，故随着吸力的增加土壤含水量逐渐减小，表现在土壤水分特征曲线上就是曲线较为平缓。从表2及图1、图2中还可以看出，吸力小于408.44cmH2O时，原状土的体积含水量均小于均质土；而吸力大于919.98cmH2O时，原状土的体积含水量大于均质土。吸力小于408.44cmH2O时原状土体积含水量小于均质土，这是由于土壤大孔隙中的水主要为重力水，在大孔隙连通的情况下，这部分水在土样从无气水中取出的瞬间就会因重力作用而失去；即使大孔隙不连通，大孔隙中的水分在压力为408.44～919.98cmH2O时也已全部失去，故土壤水分特征曲线上低吸力段原状土的体积含水量小于均质土。吸力大于919.98cmH2O时，原状土的体积含水量大于均质土，这是因为在吸力大于919.98cmH2O时原状土中的水分主要存在于细小孔隙结构之中，细小孔隙由于毛管力作用，持水性较好，吸力增大时这部分水不易失去；而均质土在破坏了原状土大孔隙结构的同时也破坏了原状土的细小孔隙结构，致使均质土在吸力大于919.98cmH2O时持水性能较差，故土壤水分特征曲线的高吸力段上，原状土的体积含水量大于均质土。     用离心机法测土壤水分特征曲线的吸力范围为100～15849cmH2O，观测不到大孔隙中的水分失去的过程，要想详细地描述土壤大孔隙失水过程中土壤水分特征曲线的变化趋势，可以使用土柱法，土柱法测定吸力的范围为0～100cmH2O，具体可参考日本土壤物理性测定委员会编的《土壤物理性测定法》一书。大孔隙土壤与均质土壤水分特征曲线参数的比较利用MatLab的非线性函数lsqcurvefit对所测得的点进行拟合，结果如表3所示，残差平方和是指实测值与拟合曲线上对应值之差的平方和，值越小表示拟合的效果越好，其余参数意义同式（2）。对所测得的四种土样的吸力与含水量数据进行拟合后的残差平方和的数量级均为10-5，效果非常好。拟合数据还可以看出：原状土的残留含水量均大于均质土；原状土的饱和含水量均小于均质土；原状土的尺度函数a均小于均质土。原状土的残留含水量均大于均质土，这是因为原状土存在细小孔隙，细小孔隙的持水性好，在较大的吸力下不易失水，而均质土破坏了这些细小的孔隙，中等孔隙发育，故在较大的压力下不易持水，因此原状土的残留含水量较均质土大。原状土的尺度函数a均小于均质土，是均质土的1/6左右，即原状土的平均孔隙直径大于均质土。这是因为原状土壤由于干湿交替作用、冻融循环作用、土壤中可溶性物质的溶解、植物生长、动物活动等因素存在较多的大孔隙结构，因此其平均孔隙直径较大；而均质土破坏了原状土的大孔隙结构，使土壤的中等孔隙发育，因此其平均孔隙直径减小，a增大。    把表3的参数代入式（2）就可得到4种土样的土壤水分特征曲线。    2.3大孔隙对田间持水量和凋萎系数的影响田间持水量是指土壤中毛管悬着水达到**时的土壤含水量。土壤含水量达到田间持水量时，土壤颗粒对水分子的**吸力约为0.3个大气压，即309.9cmH2O，将h=309.9代入式(3)、(4)、(5)、(6)可得0～20cm原状土、均质土，20～40cm原状土、均质土的田间持水量分别为0.3509、0.3834、0.3588、0.3936，由此可以看出原状土的田间持水量小于均质土的田间持水量。这是由于原状土中存在大孔隙，土壤大孔隙持水性能较差，在较小的吸力下大孔隙中的水就容易失去；而均质土中等孔隙发育，并且分布较为均匀，故在低吸力段持水性较好。由此可以看出，农田的耕作可以破坏不易持水的大孔隙的结构，使中等孔隙发育，从而有更利于土壤对水的保持，为作物生长提供必须的水分。    凋萎系数是指土壤颗粒对水分子的吸力为15个大气压，即15495cmH2O时的土壤含水量，这时土壤中的水分不能为植物根系所吸收，会致使植物发生永久性凋萎。将代入式(3)、(4)、(5)、(6)可得0～20cm原状土、均质土，20～40cm原状土、均质土的田间持水量分别为0.2319、0.2157、0.2477、0.2035，可以看出原状土的凋萎系数大于均质土的凋萎系数，这是由于原状土中存在较多的细小孔隙，而均质土破坏了这些细小孔隙的缘故。    这一结论说明，用均质土所得的土壤水分特征曲线来设计和指导农田灌溉，需要对曲线修正，使灌溉制度既能满足作物需水又能**限度地节约用水。本文用离心机法测定了0～20cm及20～40cm的原状土和均质土的水分特征曲线，并用VanGenuchten模型对所测得的数据进行拟合，通过对比分析了原状土中大孔隙对水分特征曲线及其参数以及田间持水量和凋萎系数的影响。指出了土壤大孔隙虽然只占土壤总体积的很少一部分，但对土壤水分特征曲线的低吸力段和高吸力段都有很大的影响，它使原状土在低吸力段含水量较均质土小，而在高吸力段较均质土大，并使VanGenuchten模型的尺度函数较均质土小。同时指出了含有大孔隙的原状土田间持水量小于均质土的田间持水量，而凋萎系数大于均质土的凋萎系数。