选矿及加工

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选矿及加工
导读:一、高岭土的选矿高岭土的选矿过程,实质上是分选出高岭石族矿物、多水高岭石族矿物和其他粘土矿物,除去石英、长石、云母以及磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿、软锰矿、硬锰矿、金红石等非粘土独立矿物的过程。可分为干法选矿和湿法选矿。(一)干法选矿干法选矿工艺

一、高岭土的选矿

高岭土的选矿过程,实质上是分选出高岭石族矿物、多水高岭石族矿物和其他粘土矿物,除去石英、长石、云母以及磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿、软锰矿、硬锰矿、金红石等非粘土独立矿物的过程。可分为干法选矿和湿法选矿。

(一)干法选矿

干法选矿工艺是一种简单经济的加工工艺,大致过程为:

原矿→干燥→破碎→粉碎→磨细→除砂→除铁

干法选矿可省掉产品脱水和干燥过程,减少微粉流失;工艺流程短,生产成本低,适合于干旱缺水地区。但产品质量受原矿质量的影响较大,且不稳定。

(二)湿法选矿

湿法选矿工艺包括矿石准备、选矿加工和产品处理三个阶段。

1矿石准备阶段

包括配料、破碎和泥料的捣浆分散作业。捣浆是将高岭土原矿与水、分散剂混合在捣浆机内制浆,捣浆作业可使原矿分散,为分选作业制备适当细度的高岭土矿浆,并同时去掉大粒砂石。在高岭土湿选工艺中,首先将原矿制成泥浆,使矿物以颗粒状单体形态在水中解离,颗粒大小以微米为单位,甚至于更小。为了使高岭石族矿物与杂质矿物(如石英、长石、云母、黄铁矿、钛铁矿等)分离,就必须使粘土颗粒分成细、中、粗三个粒级。高岭土颗粒界面上带着相反电荷,颗粒之间相互吸引产生絮凝呈絮团状,这样就需添加适当的分散剂,使之电离后吸附在带电荷的高岭土表面,使其具相同的电荷而相互排斥,此时泥浆便具有流动性(矿浆的浓度一般为5%~14%)。矿浆中的矿物颗粒只有达到充分分散,才能有效地进行分级和选别。一般粘土悬浮液呈现中性—碱性(pH=8)时,便显示稳定的分散状态。常用的分散剂有如下几种:

调整pH:氢氧化钠(NaOH),碳酸钠(Na2CO3);

沉淀Ca2+:草酸铵(NH4)2C2O4;

络合Al3+,Fe3+:柠檬酸钠(Na3C6H5O7·2H2O);络合多价金属离子:水玻璃(Na2O·mSiO2),焦磷酸钠(Na4P2O7),六偏磷酸钠(NaPO3)6。

2选矿阶段

选矿阶段包括除砂、分级、浮选、化学漂白、磁选等,以除去不同杂质。

(1)除砂

湿法除砂,即主要去掉石英、长石、云母等碎屑矿物和岩屑等较粗粒的杂质,同时也可除去部分铁钛矿物。常用耙式浮槽式分级机、螺旋式分级机、水力旋流器和振动筛等进行。我国小矿山采用自然沉淀除砂,再进入沉淀池浓缩、经沉降脱水干燥后生产出砖块状的高岭土坯子。这种产品一般用于陶瓷工业。在机械化选矿厂,则先用单轴捣浆机除去部分粗砂,而后再进入水力旋流器或振动筛等进一步除砂。据报道,目前国外有一种用于除砂的新型设备———工业型叶轮机(德国产),经过工业考核,其可以取代现有生产所用的螺旋分级机和振动筛的生产工艺。

(2)分级

目前我国生产高档产品,特别是涂料级高岭土产品,主要采用分级 *** 。

1)水力分级:将原矿用水在搅拌条件下,制成泥浆悬浮液,使粘土矿物和杂质矿物以颗粒状单体形态分散于水中,同时加入适当的分散剂,自然沉淀后,收集上层高岭土悬浮液。

2)各种分级机:水力旋流器、振动细筛,分成粗、细两个粒级。

在造纸涂料加工过程中,2μm粒级含量一直作为工作指标的控制点,要求粒度尽量均匀,既要小于2μm,又要防止研磨时发生过粉碎,因此必须分级。所谓分级就是利用矿物颗粒的大小或密度的差别来分离矿物,若组成矿浆的矿物粒度相差大,则一般用筛网分级;若相近,则据其密度差别进行选别。常用的分级设备有水簸、水力旋流器、离心机等。

高岭土深加工工艺中的超细分级,在国外多采用卧式螺旋离心机,一般结构的卧式螺旋离心机在处理过程中,由于螺旋的搅动,中粗颗粒很难沉降,而随溢流带走,同时又夹带着相当部分的细颗粒由螺旋推送到出渣口排出,这样使得分级效果不好。目前国外较先进完善的粒子分级装置首推美国所产的专利离心机。

(3)浮选

浮选法是在提纯高岭土中应用十分广泛的选矿工艺,目前工艺和设备也在不断改进更新,使得高岭土精矿获得更高的白度,而满足工业需要。

浮选是采用一定的悬浮设备和浮选药剂,除选出杂质矿物的提纯 *** 。因高岭土原矿所含的杂质不同,所采用的浮选 *** 、药剂和设备也不一样。常用的有泡沫浮选、背负浮选、双液层浮选和选择性絮凝浮选等。泡沫浮选对处理几微米以下的矿物,特别是一些难选的矿物效果不大,一般不常用。

1)超细粒悬浮法:超细粒浮选(又称背负浮选)能处理100%小于3μm,其中48%小于05μm的矿物(如锐钛矿、石英砂、电气石和氧化铁等),是选别微细粒矿物极为有效的工艺之一。该法是采用油酸(塔尔油、燃料油)作捕收剂,松油作起泡剂,硅酸钠作分散剂,可溶性的碱土金属盐(石油磺酸钙)作助选剂,用氢氧化铵调整pH值(一般pH=9左右),采用-325目的方解石、石英、萤石、重晶石等作载体,用来捕集要分选的微细矿物杂质,这种 *** 的实质是用载体增大矿物与气泡的碰撞率和接触面,在浮选过程中,吸附捕收剂的载体背负着杂质颗粒上升到泡沫层,而随泡沫溢流排出,高岭土为底流产品,这样便达到分离的目的。残留在粘土中的化学药剂及载体矿物对最终产品有害,必须尽可能地除去。载体矿物从泡沫中回收后,可以加以循环使用。一般情况下,载体矿物粒度的减小,搅拌强度的提高,能显著提高载体矿物与微细悬浮矿粒的碰撞速率,对提高分选指标非常有利。另外对载体矿物预先进行疏水化处理是提高铁脱除率的一项必不可少的措施。

超细粒浮选的优点是可采用普通设备和浮选药剂,分选效果好,一般能除去70%的铁钛杂质,白度可达90以上。缺点是工艺流程复杂。

2)双液层浮选法:双液层浮选法是在超细粒浮选的基础上发展而来的,这种 *** 是先在高岭土矿浆中加入分散剂,调整pH在5~11范围之间,再加入能选择性地捕集其中一种矿物的阳离子捕集剂(脂肪酸类)和四氯化碳,然后用有机液(工业煤油)调和,矿浆在pH=8~12时,乳化而形成高岭土—水层和杂质—有机液层两种液体层,提纯的高岭土从水相中回收,杂质矿物从油相中除去,这种 *** 的特点是不使用矿物载体,而只用能捕集杂质的憎水性捕集剂和非极性的有机液处理矿浆,浮选过程可在水力旋流器或重力沉淀池中进行,分选前须调整矿浆的固含量并加入适当的分散剂,以得到更佳的分选效果。英国高岭土公司(ECC公司)采用此法进行分离高岭土中电气石等杂质的研究,其在粘土矿浆中添加硅酸钠和碱作分散剂,以工业煤油作调和剂,脂肪酸作捕集剂,搅拌混合后静置,两液分层,纯净的高岭土从液相回收,电气石从油相回收。使用过的调和剂(工业煤油),清除杂质后可重复使用。这种 *** 的缺点是成本较高。

3)选择性絮凝浮洗法:

①选择性絮凝高岭石。此法是使用一种阴离子絮凝剂(如高分子絮凝剂聚丙烯酰胺),通过桥键作用,将高岭石连接成一种松散的网状的聚集状态,沉淀于底部。对薄片状的高岭石,由于其层面与端面的电化学性质不同,其中端面与絮凝剂(聚丙烯酰胺)相互作用强烈,这种聚合物和端面的吸附形成桥键,引起端面与端面的絮凝,结果引起颗粒与颗粒之间的絮凝沉向底部。

其他矿物留在悬浮液中,静置一定时间后,倒出悬浮液,将絮凝物在清水中搅拌成悬浮液后再进一步分离。

②选择性絮凝石英、明矾石等杂质。高岭石与杂质矿物的电化学性质差异较大,也可选择一定的絮凝剂,将石英等杂质絮凝,使细微的高岭土呈分散状态悬浮状态,用虹吸或倾析法,使高岭土矿浆与絮凝杂质分离。进而可获得纯度高、粒度细的高岭土产品。

这种 *** 是近20年来发展起来的被认为是细粒选矿中最有前途的有效工艺之一,美国、俄罗斯、英国、德国、捷克等均采用了这种工艺,使得高岭土的分选能力和选矿回收率均有所提高。

我国在20世纪70年代末开始进行高岭土选择性絮凝浮选的研究,主要是除明矾石,并取得了一定的成果。试验中采用水玻璃作分散剂,水解的聚丙烯酰胺作絮凝剂,加Ca2+活化矿浆,结果矿石脱硫率可达6572%。试验中絮凝剂浓度为160×10-6,絮凝剂聚丙烯酰胺水解度为70%,沉降时间为180min,pH=95~10,水玻璃用量为400×10-6时效果更佳。在矿浆中添加Ca2+可使高岭土和明矾石产生不同的絮凝效果,明矾石絮凝明显活化,当CaCl2达40×10-6时,明矾石絮凝回收率可达92%。

(4)漂白

高岭土的漂白主要是除去高岭土中的铁、钛氧化物着色杂质和染色的有机物。

1)化学漂白:采用化学 *** 可以除去牢固覆盖在高岭土颗粒表面的氧化铁膜。因为这部分铁采用磁选和浮选法很难除去,这就必须采用化学漂白进行处理,即采用化学 *** 溶出铁、钛等着色杂质再漂洗出去。常用的化学漂白法 *** 有氧化还原法、酸溶法、氯化法等。

还原法:该法的实质就是使高岭土中难溶性的Fe3+还原成可溶性的Fe2+,而后洗涤除去,从而提高高岭土的白度。这是高岭土工业中传统的除铁 *** 。在漂白前矿浆流入搅拌机搅拌,并要加入絮凝剂絮凝后,再进行漂白。常用的还原剂有:连二亚 *** 钠(又称保险粉)、硫代 *** 钠、亚 *** 锌等。

此过程可使难溶的Fe3+→Fe2+,然后洗涤除去。

影响漂白效果的因素有很多,如矿石的特征、温度、pH值、药剂用量、矿浆浓度、漂白时间、搅拌强度等。若矿石中杂质呈星点状、浸染状,含量低,那么可以得到较好的漂白效果,白度显著提高。若矿石中含有机质、杂质含量高,那么漂白效果差,白度提高的幅度不大。漂白过程中的温度一般宜在常温下,太高,虽然能加快漂白速度,但热耗量大,药剂分解速度过快,造成浪费并污染环境;过低,反应缓慢,生产能力下降。矿浆的pH值调整到2~4时,漂白效果更佳。药剂用量方面,一般随着用量的增大,漂白速度加快,白度也随之提高,但达到一定程度时,白度不再增长。矿浆浓度以12%~15%为宜。漂白时间既不能过长,也不能过短,时间过长既浪费药剂,又降低了高岭土的质量,因为空气中的氧会导致Fe2+氧化成Fe3+;过短,白度达不到要求。反应完毕后,应立即进行过滤洗涤,否则表面会逐渐发黄。对于产品发黄问题,20世纪70年代美国曾有专利介绍了添加磷酸盐可避免返黄。具体 *** 是:先加连二亚 *** 钠进行还原漂白,过一定时间后,加入磷酸盐。经验证,漂白后的产品能够达到永久性的漂白。采用连二亚 *** 盐对高岭土进行漂白,在一定程度上可使高岭土的白度和亮度显著提高,但这种还原剂性质极不稳定,受热、受潮或敞露于空气中都能发生分解。在漂白过程中有相当量的Na2S2O4消耗在自身的分解反应中,为了避免这种浪费,近几年来已研究出几种改进 *** ,如锌粉漂白法、硼氢化钠漂白法、二氧化硫电解法等,这些 *** 的相同点在于:在漂白过程中即时产生Na2S2O4,从而避免了药剂的浪费,降低了成本,同时也获得了较好的漂白效果。

对含黄铁矿、有机质的高岭土,一般采用氧化漂白法,即使处于还原状态的黄铁矿氧化成可溶性的 *** 亚铁和 *** 铁,同时氧化有机质,使其变成易被洗去的无色氧化物。据资料,国外采用了一种氧化-还原联合漂白法,并通过试验证明这种 *** 比单纯的还原或氧化漂白效果更佳。如美国佐治亚州高岭土,原土<2μm含量为80%,白度702%,制成20%的泥浆后,加入还原剂(Na2S2O4)漂白,白度增高到720%,显然,这种效果并不令人满意。如果在泥浆中先加入双氧水(过氧化氢)、次氯酸钠等氧化剂,让高岭土中着色杂质反应完全,然后再加入Na2S2O4漂白,其白度可提高到850%。

酸溶法:利用高岭土耐酸不耐碱的性质,用酸液(HCl、H2SO4、草酸)处理高岭土,使其中不溶化合物转变成可溶化合物,而与高岭土分离。一般为了使杂质充分溶解,可同时加入氧化剂(过氧化氢等)或还原剂(氯化亚锡、盐酸羟胺等)。酸溶漂白的效果与铁矿物的赋存状态、酸的用量、反应温度等有关,呈浸染状赋存于高岭土表面的赤铁矿易溶于盐酸而被除去,含钛矿物的高岭土很难用此法除去杂物而提高白度。

用 *** 处理高岭土,需在压力为2×155Pa的压力锅中持续2~3h,采用8%~10%H2SO4溶液且须过量,处理后洗去Fe和剩余酸,用这种 *** 可除去高岭土中约90%的Fe2O3。采用比例为1∶2的浓 *** 和 *** 铵的混合液在100℃下处理高岭土持续2h,过滤悬浮液并用 *** 清洗,钛、铁杂质都可清除。用01%~05%的草酸或草酸钠的热溶液,可使赋存于磨细的高岭土颗粒表面的铁钛化合物溶解而除去。

国外的高岭土漂白研究中新的进展:如在高岭土粉末中加入NH4Cl,在加到200~300℃时与高岭土中的铁反应,冷却后,用稀盐酸浸出铁的生成物FeCl3,即可漂白。目前正处于试验阶段,这种漂白需要在高温密闭条件下进行。

2)生物除铁漂白:利用某些微生物(细菌,真菌)具有从氧化铁(褐铁矿,针铁矿)中溶解铁的能力。利用微生物这种溶解铁的能力,可将高岭土中所含铁杂质除去。微生物这种溶解铁的能力,情况很复杂,原因尚不清楚,有人认为与起复合剂作用的有机酸和其他新陈代谢物的形成有关,也与酶解和非酶解对铁的还原作用有关。

目前已研制出一种两步处理 *** :首先制备培养液(即浸出剂),浸出剂是将菌株在30℃下置于营养媒介中培养而成的。营养媒介中含有3gNH4NO3,1gKH2PO4,05gMgSO4·7H2O和每升天然水中不等量的糖蜜。媒介最初的pH值约为7,这类微生物在表面或水中生成,培养所需的时间取决于培养 *** 和介质中糖浆的初始浓度,一般为5~14天,当糖浆的初始浓度高于150g/L时,最终的pH值总是小于2,浸出剂中有机酸的浓度约大于40g/L。草酸与柠檬酸的含量之和占整个有机酸含量的95%以上,在人工合成的含同量有机酸的浸出剂中加盐酸酸化至pH=05,也可取得同样的浸取效果。浸出剂制备好后,在90℃下用浸出剂浸滤高岭土,试验中采用11种不同品种的高岭土,其Fe2O3含量从065%~149%不等,Al2O3含量分别为32%~352%,铁以氢氧化物形式出现,主要是针铁矿,其在高岭土中呈包裹体存在,其余的铁则是从外部渗入且污染了高岭土菌丝体内。试验搅拌强度为400~600r/min,矿浆更佳浓度为20%~25%,处理时间为2~5h。结果见表7-3,从表中可看出,经过浸出剂处理后,Fe2O3含量从065%~149%可降至044%~075%,白度从55~87提高到86~92。而仅有少量的铝随铁一起从高岭土中浸出。延长浸取周期,可以浸出高岭土中更多的铁,但同时会使铝发生强烈溶解,所以一般浸出时间要适当控制。

3)磁选除铁漂白:几乎所有的高岭土原矿都含有少量的铁矿物(Fe2O3一般为05%~3%),主要有铁的氧化物、钛铁矿、菱铁矿、黄铁矿、云母、电气石等。这些着色杂质通常具有弱磁性,这样即可用磁选 *** 除去这些有害杂质。磁选是利用矿物的磁性差别而在磁场中分离矿物颗粒的一种 *** ,对除去磁铁矿和钛铁矿等高磁性矿物或加工过程中混入的铁屑等较为有效。对于弱磁性矿物,一种 *** 是可以先焙烧,待其转变成强磁性氧化铁后再进行磁选分离;再一种 *** 就是采用高梯度强磁场磁选法。

表7-3 用各种微生物 *** 除去高岭土中的铁

(据郭守国等,1991)

A高梯度强磁场磁选法

1973年,美国生产出之一台高梯度磁选机。1981年,我国长冶研究院研制出我国之一台半工业型周期式高梯度磁选机,已用于陶瓷原料的提纯。目前,高梯度磁选机已广泛用于高岭土等非金属矿的除铁。

高梯度磁选机工作原理:工作时先接通电流,线圈便产生磁场,钢毛即被磁化,接着自动打开给料阀、排料阀和流速控制阀,矿浆进入分选箱,通过被磁化的钢毛后,磁化物质被钢毛截留,其余未被磁化的料浆通过排料阀,打开冲洗阀,冲掉钢毛上的非磁性料浆,再关掉电源,钢毛磁性消失,再用水冲洗出被磁化的磁性矿物,整个过程按程序自动控制完成。

这种 *** 有两大特点,一是具有能产生高磁场强度(107Gs/cm数量级)的聚磁介质(一般为钢毛),二是有先进的螺丝管磁体结构。高梯度磁分离技术对于脱除有用矿物中弱磁性微细颗粒甚至胶体颗粒十分有效。这种 *** 优点是工序简单、产量高、成本低、无污染,能借助于调整分离操作参数来生产不同档次的产品,并可按需要控制生产成本,是一种效果好、适应性强的技术,具有较好的经济效益。缺点是设备投资高、耗电大。早在70年代美国就有不少厂家用此项技术全部或部分取代浮选、化学漂白等传统的提纯高岭土的 *** 。美国佐治亚中部地区的一些高岭土公司已将高梯度磁选作为标准的处理工艺。表7-4为不同产地的高岭土用PEM-5型高梯度磁机除铁、钛试验的结果。

表7-4 不同产地高岭土用PEM-5型高梯度磁选结果

(据郭守国等,1991)

从表中数据可以看出,高梯度磁机选矿中,有害杂质钛比铁易于除去。

B超导磁选

随着高岭土矿体不断开采,高岭土原矿的质量逐渐降低,赋存于高岭土中的铁钛矿物的粒度也越来越小,高梯度磁选机也无法将几个微米下的弱顺磁性矿物分离出来。据报道,目前国外已有10多个国家正从事用超导磁选机对高岭土进行除铁、钛的研究。

超导磁选机由三个主体部件组成。一是超导磁体,它是由铌钛线或铌锡线绕制而成;二是超低温制冷系统,用液氦、液氮制冷,使铌钛或铌锡磁体在42K下达到磁体无直流电阻的超导状态;三是分选管道或分选装置,使要分选的矿粒或矿浆在超导磁场中将磁性矿物与非磁矿物分开。超导磁选机根据有无介质及其所产生的梯度不同可分为无梯度超导磁选机和高梯度超导磁选机两种,高岭土比较适合于用后种,这种磁选机可处理几个微米或亚微米级别极弱的顺磁场矿物。超导磁选机能长期运转,与常规磁选机相比,降低电耗80%~90%,仅此一项每年可节约15万美元,其占地面积为原来的34%,重量为原有的47%;另外,其还具有快速激磁和退磁能力,可使设备减少分选、退磁和冲洗杂物所需的时间,从而大大提高了矿物的处理量。该设备处理能力为6t/h。

美国贝尔 *** 实验室建造了一种10万Gs的电磁体,电耗达1600kW,每分钟还需用45t水冷却。早在1976年,日本就制造出了一台175万Gs的超导磁体,是世界上最强的超导磁体,总耗电才15kW。

二、高岭土的剥片与超细粉碎

纸张、橡胶、塑料作填料,纸张涂料,化妆品增稠剂等应用领域,对高岭土的细度和形状有一定的要求,因此,必须对精选的高岭土进行剥片和超细粉碎,从而提高产品的质量,而一般常规 *** 难以达到这一目的。近年来,在超细加工工艺研究方面有了很大的进展,如采用超音速气流粉碎等 *** 提高了高岭土细度,从而为生产更多的涂料级和高档填料级产品开辟了新的途径,扩大了资源利用率,获得了较好的经济效益。高岭土的剥片与超细粉碎工艺主要有磨剥法、高压挤出法、气流粉碎法。

1磨剥法

粗粒的高岭土往往是由许多单片叠加而成,剥片工艺就是用研磨 *** 把叠层状的高岭石聚集体(>2μm)剥离成为单片或减少叠层的层次。目前剥分采用的主要设备是鳞片研磨机,研磨介质有瓷珠、玻璃珠、人造刚玉珠、尼龙聚乙烯珠。珠的相对密度约2~45,直径为2~3mm。通过搅拌泥浆和细研磨介质组成的混合物,使磨介与磨介之间产生相互碰撞,而达到使高岭石剥离的目的。高岭石经剥分后,晶体结构一般未被破坏,新生面不被污染,能解离释放出高岭土中的着色杂质,通过沉降或离心分离除去。所以,在细度大大提高的同时,白度和光泽度也有所提高。用于造纸业,可大大提高纸张的光泽度和不透明性。工艺简单,但生产效率略低,能耗大。

2高压挤出法

高压挤出法是将高岭土制成泥浆,在高压挤出装置中,用高压泵(更高可调到588×107Pa),将泥浆以950m/s的线速度从窄缝中摩擦挤出,高速喷射到处于常压的叶轮上,当物料离开缝隙时,压力突然降低便产生空穴效应,像爆米花一般,利用高剪切力加空穴效应原理使高岭石的晶面沿结合力较弱的氢键方向层层剥开,可生产小于2μm占80%的涂料级产品。

用此工艺处理的高岭土粒度范围是2~20μm。经试验证明,用高压均浆器一次处理后的料浆中小于2μm的粒级可由原来的18%提高到37%。如福建龙岩高岭土矿,原矿天然白度很高(75~80),高岭石含量为20%~30%,精选后高岭土为片状,粒度以2~5μm、5~10μm为主,达不到涂料级产品标准,采用高压挤压法后,可得小于2μm颗粒占80%以上的涂料级产品,获得了更大的经济效益。

3气流粉碎法

气流粉碎法的实质是利用流体能量,使粉料受到很大的剪切碰撞、摩擦力等的作用。当作用力大于粒子本身的破坏应力时,粒子即被粉碎。该法是利用750m/s或更高的超高速气流为流体能量,在特殊装置内,使粉体颗粒相互碰撞达到碾磨,同时使碾碎的颗粒随同喷射的旋涡气流在粉碎机内设置的特殊分级室中分级,再通过离心作用,将分级旋流中的粗粒子甩向外边,通过回路管使之再循环回到超音速喷嘴,从喷嘴中高速喷射出来的颗粒再碰撞碾磨室中旋涡着的粗颗粒,只有被粉碎了的、小于一定粒度大小的细颗粒被排放出来,进入捕集器收集。经气流粉碎后,煅烧高岭土90%以上的粒度均在5μm以下,由此可见,采用此法可以收到良好的效果。

4化学剥片法

化学剥片法又称化学分散法,它是将高岭石加到某种药剂中浸泡,使药剂进入到高岭石的晶体叠层以氢键结合的晶面层,破坏晶层间的氢键,使晶层间的结合力变弱。晶层间的相对位移就变得较容易,从而使晶体叠层出现“松解”现象。此时再施加较小的外力即可使叠层的晶片一层层剥落下来,产生的小鳞片近于单位的高岭石晶层。化学药剂很多:尿素(CO(NH2)2)的饱和溶液,联氨,联苯氨,乙酰胺丙烯酸。苏州非金属矿工业设计研究院沈长乐、蒋军等研究后认为:化学剥片法用于工业生产的更大障碍是药剂成本高,而不是药剂本身的剥片能力。但原苏联学者声称,他们已找到了廉价的剥片剂。

5快速冷冻剥片法

英、美等国家正在着手研究这种剥片 *** ,它是将高岭土迅速通过装有液氮的超低筒体,高岭石晶层间的水突然被冷冻而结冰膨胀,晶层遭到破坏,微弱的氢键断裂,叠层状高岭石便变成一片片单一的晶体。

三、高岭土煅烧加工

将精选的高岭土在一定的温度下煅烧成不同用途的高岭土熟料,然后再破碎、粉碎分级。据用途不同,其煅烧温度不同,一般在800~1500℃,用于生产特种陶瓷、精密铸件、橡胶、塑料、耐火材料原料。

煅烧是改善高岭土性能的特殊加工 *** 。造纸涂料工业使用煅烧高岭土可以增加纸张的散射力和遮盖率,提高油墨吸附速度。用于电缆填料可增加电阻率。在合成4A沸石、生产氯化铝、冰晶石工业中,煅烧可以增加高岭土的化学活性。高岭土经高温煅烧后能增加白度,可部分代替价格昂贵的钛白粉。煅烧高岭土可用来生产莫来石。对于煤系高岭土,煅烧是必不可少的工艺,因煅烧能脱除炭质、提高白度。

高岭石在煅烧过程中随着温度的升高,会产生不同的相变,煅烧相变过程的反应式如下:

非金属矿产加工与开发利用

从反应式可看出,500~700℃之间脱除结晶水,生成偏高岭石,仍保持片状形态。925℃后产生硅尖晶石相。1100℃时产生似莫来石相。1400℃产生莫来石。

高岭土煅烧温度的选择,视用途而定。作为电缆填料、化工产品,温度宜选用700℃左右。生产造纸涂料,宜选择800~900℃,此时产生的偏高岭石仍保持了片状形态。生产高白度和高亮度的填料,温度可选择1000℃左右。生产莫来石时,温度应大于1400℃。

为提高煅烧高岭土的白度,可加入煅烧添加剂。添加剂的品种有多种,要根据矿石的性质,合理选用添加剂。

四、表面改性处理

高岭土用于塑料、橡胶、油漆、电缆的填料,为使其与各种有机高分子材料容易均匀的分散,并更牢固的结合,需在高岭土表面包覆一层有机偶联剂,此过程称为表面改性。偶联剂与高岭土的结合,有化学反应、物理吸附或二者兼有。常用的偶联剂有硅烷、钛酸酯、铝酸酯、硬脂酸及其皂类。

改性 *** 有干法和湿法,干法比湿法效果好。常用的设备为高速捏合机。在改性生产中,高岭土则直接与有机材料在一定温度下掺和,在单螺杆或双螺杆捏合机中进行。

改性效果的检测,用红外光谱能准确地测出偶联剂的包覆面积。简便的 *** 是用疏水法:取少许改性后产品,放入盛有清水的烧杯中,用玻璃棒搅拌一两分钟,静止后观察水中的浊度。改性效果好的高岭土是疏水的,它漂浮在水的表面而不下沉。

可口可乐的22种经营渠道:

1、传统食品零售渠道 如食品店、食品商场、副食品商场、菜市场等。

2、超级市场渠道 包括独立超级市场、连锁超级市场、酒店和商场内的超级市场、批发式超级市场、自选商场、仓储式超级市场等。

3、平价商场渠道 经营方式与超级市场基本相,但区别在于经营规模较大,而毛利更低。平价商场通过大客流量、高销售额来获得利润,因此在饮料经营中往往采用鼓励整箱购买、价格更低的策略。

4、食杂店渠道 通常设在居民区内,利用民居或临时性建筑和售货亭来经营食品、饮料、烟酒、调味品等生活必须品,如便利店、便民店、烟杂店、小卖部等。这些渠道分布面广、营业时间较长。

5、百货商店渠道 即以经营多种日用工业品为主的综合性零售商店。内部除设有食品超市、食品柜台外,多附设快餐厅、休息冷饮厅、咖啡厅或冷食柜台。

6、购物及服务渠道 即以经营非饮料类商品为主的各类专业及服务行业,经常须带经营饮料。

7、餐馆酒楼渠道 即各种档次饭店、餐馆、酒楼、包括咖啡亭、酒吧、冷饮店等

8、快餐渠道 快餐店往往价格较低,客流量大,用餐时间较短,销量较大。

9、街道摊贩渠道 即没有固定房屋、在街道边临时占地设摊、设备相对简陋、出售食品和烟酒的摊点,主要面向行人提 *** 品和服务,以即饮为主要消费方式。

10、工矿企事业渠道 即工矿企事业单位为解决职工工作中饮料、工休时的防暑降温以及节假日饮料发放等问题,采用公款订货的方式向职工提供饮料。

11、办公机构渠道 即由各企业办事处、团体、机关等办公机构公款购买,用来招待客人或在节假日发放给职工。

12、部队军营渠道 即由军队后勤部供应,以解决官兵日常生活、训练及军队请客、节假日联欢之需,一般还附设小卖部了,经营食品,饮料、日常生活用品等,主要向部队官兵及其家属销售。

13、大专院校渠道 即大专院校等住宿制教育场所内的小卖部、食堂、咖啡冷饮店,主要面向在校学生和教师提供学习,生活等方面的饮料和食品服务。

14、中小学校渠道 指设立在小学、中学、职业高中以及私立中、小学校等非住宿制学校内的小卖部,主要向在校学生提供课余时的饮料和食品服务(有些学校提供课余时的饮料和食品服务,有些学校提供学生上午加餐、午餐服务,同时提供饮料)。

15、在职教育渠道 即设立在各党校、职工教育学校、专业技能培训学校等在职人员再教育机构的小卖部,主要向在校学习的人员提供饮料和食品服务。

16、运动健身渠道 即设立在运动健身场所的出售饮料、食品、烟酒的柜台,主要身健身人员提 *** 品和服务;或指设立在竞赛场馆中的食品饮料柜台,主要向观众提 *** 品和服务。

17、娱乐场所渠道 指设立在娱乐场所内(如**院、音乐厅、歌舞厅、游乐场等)的食品饮料柜台,主要向娱乐人士提供饮料服务。

18、交通窗口渠道 即机场、火车站、码头、汽车站等场所的小卖以及火车、飞机、轮船上提供饮料服务的场所。

19、宾馆饭店渠道 集住宿、餐饮、娱乐为一体的宾馆、饭店、旅馆、招待所等场所的酒吧或小卖部。

20、旅游景点渠道 即设立在旅游景点(如公园、自然景观、人文景观、城市景观、历史景观及各种文化场馆等)向旅游和参观者提供服务的食品饮料售卖点。一般场所固定,采用柜台式交易,销售较大,价格偏高。

21、第三方面消费渠道 即批发商、批发市场、批发中心、商品交易所等以批发为主要业务形式的饮料销售渠道。该渠道不面向消费者,只是商品流通的中间环节。

22、其他渠道 指各种商品展销会、食品博览会、集贸市场、各种促销活动等其他销售饮料的形式和场所。

扩展资料:

来历

1885年,美国佐治亚州的<DrJohnStithPemberton>( 约翰·彭伯顿),发明了深色的糖浆称为彭伯顿法国酒可乐(Pemberton's French Wine Coka)

1886年5月8日他想发明一种饮料,一种让很多需要补充营养的人喜欢喝的饮料。

那天,他正在搅拌做好了的饮料,发现它具有提神、镇静的作用以及减轻头痛,他将这种液体加入了糖浆和水,然后加上冰块,他尝了尝,味道好极了,不过在倒第二杯时,助手一不小心加入了苏打水(二氧化碳+水)这回味道更好了

合伙人罗宾逊(Frank MRobinson)从糖浆的两种成分,激发出命名的灵感,这两种成分就是古柯(Coca)的叶子和可拉(Kola)的果实,罗宾逊为了整齐划一,将Kola的K改C,然后在两个词中间加一横,于是Coca-Cola便诞生了,之一份可口可乐售价为五美分。

-可口可乐

人体极限不但是指人类的运动极限,还包括人类能够承受各种极端环境打击的生理限度,如:意外伤害、疲劳、 饥饿、干渴、

酷热、严寒等多重因素。科学家一直在探索人类的这些极限,取得了一些数据。

人身体的许多潜力,至今仍处于不断研究与开发中。英国《新科学家》杂志近日发布最新版本的“人体12大极限”,并指出,人类不断挑战自己、更新自己的身体极限纪录,对于我们了解自身具有非常重大的意义。

从人的感官出发,我们可以发现有一种超越第六感的感官,那可以描述为一种以心灵感应出发的而又发自人自身的一种确实存在的一种感官。分类高原缺氧,海上晕船,是长期困扰人们的生理现象,是世界科学界公认的研究难题,它严重影响了部队战斗力的快速生成。经过 *** 体育学院军事体能训练研究中心科研人员的努力攻关,海上问题陆上解决,高原问题平原研究,战时需要平时准备的战略构想,被演绎成了现实——目击军事体能训练

自身速度极限

最快的速度是百米948秒。美国斯坦福大学研究人员指出,速度依赖于人体强健的肌肉和修长的四

速度

肢,由于人体具有一定的重量,所以每提高一秒钟速度,都会增加一定的能量消耗。速度与能量消耗的比值是有限的,这一极限可能是百米948秒

专注度极限

专注度最多能持续12小时。美国宾夕法尼亚大学神经系统学家戴维丁格斯发现,随着时间推移,人们的反应会越来越迟钝,大脑某些部位的活动也慢慢减少。对于大部分人来说,注意力最多能集中12小时,时间越长,注意力降低越多。

真空状态极限

在真空状态下最多能活一分钟。当处于真空状态下,人一般会在12—15秒内失去知觉,1分钟左右死亡。专家指出,空气消失会导致外部压力降低,血液中形成气泡,肺部更先受损,然后氮气从血液溶出,导致神经系统受损。

记忆极限

更大的记忆极限是100本《白鲸记》。《白鲸记》是著名作家赫尔曼·梅尔维尔的一本小说,其100本相当于125M的信息存储量。贝尔通信研究公司专家指出,这是成人一生中更大的记忆极限。

10后面跟8432个零

英国《独立报》14日报道说,研究人员首次计算出了人脑的记忆容量,发现人脑在这方面的能力超过所有的电脑。那些预言电脑的能力将超过人脑的人已经能够被证明是绝对错误的。

报道说,在《大脑与思维》杂志发表了上述计算结果的科学家们说,尽管更大的电脑的记忆容量是1,000,000,000,000个字节(10的12次方),人脑的记忆容量的字节数则大到10后面跟8432个零。研究人员说,记忆是自然智慧的基础,而人脑的记忆容量至今还是个谜,因为没人能建立合适的计算模型将其测算出来。人脑中神经元的数量是已知的,大约为1000亿个,许多分析家以此为基础提出了电脑不久将超过人脑的观点。但是研究人员并不局限于这个角度,他们运用一系列运算法则,计算出了人脑的记忆总量,其中包括不同神经 *** 的庞大数量,这项发现可能会改变电脑设计的思路。今后的电脑可能不是增加字节,而是模仿人脑,特别是更加注重神经 *** 。

体温极限

更低体温极限:137摄氏度

人的核心体温为37摄氏度,一般来说,外界温度在20摄氏度左右,就能引起体温下降。一旦体温降到

体温极限

36摄氏度,人的反应和判断能力都会削弱;降到35度走路会觉得困难;降到33度的时候,人会失去理智;30度的时候,人们则会失去知觉。核心体温达到24摄氏度时,心跳则会停止。不过,目前已知的世界更低体温纪录是137摄氏度。

更高体温极限:大约465℃

解疑:这也是个有实例证明的结果。在1980年,美国佐治亚州亚特兰大的气温为322℃,52岁的威利·琼斯因中暑住进了亚特兰大的格拉迪纪念医院,当时他的体温达到的更高记录为465℃,经过24天后才完全退热。

提示:正常人腋窝温度的上限通常为374℃。如果发热,更高不过达到42℃。

环境温度极限

环境温度极限:大约116℃

低温极限

解疑:这是人体置身其间尚能呼吸的温度。

科学家曾对人体在干燥的空气环境中所能忍受的更高温度做过实验:人体在71℃环境中,能坚持整整1个小时;在82℃时,能坚持49分钟;在93℃时,能坚持33分钟;在104℃时,则仅仅能坚持26分钟。但是,据有关文献记载,人体能忍受的极限温度似乎还要高一些。

提示:有关实验发现,由于无法透过排汗蒸发散热,人在水中的耐高温能力明显低于干燥空气中耐热的能力。

饮食极限

不吃不喝最多能活一周。这取决于身体中水流失的速度。没有水的情况下,身体中血液会越来越黏稠,循环变得困难,血压降低,心率快速增加。一个人在没有食物的情况下最多活73天,但没有水最多能活一周。

睡眠极限

不睡觉最多坚持264小时。专家指出,一般来说,人在不睡觉36小时后,就会觉得非常难受,48小时

睡眠

后,身体会不受控制地进入梦乡。如果人连续50个小时不睡觉,活动能力体力等都会下降;如果在此基础上再把受试者单独放在一个房间里。受试验者便会出现幻觉和类似婴儿的举动;如果连续70个小时不睡觉。注意力和感觉就会麻痹;到了120个小时,就会陷入精神错乱状态。长时间不睡觉会让人的情绪发生波动,导致记忆力和注意力下降、协调能力缺失、说话含糊不清、产生幻觉等。

承受重力速度极限

能承受的更大重力加速度是3125g。当过山车俯冲而下时,人仅仅承受了5倍的重力加速度,就会头晕、恶心。人承受重力加速度的更大纪录是3125g,如果未经训练的话,一般在承受6g的时候就会失去知觉。

海拔极限

可到达的更高海拔是9000米。高海拔会导致人体缺氧,高原病的之一反应就是头痛眩晕。英国南安普

过山车

敦大学专家麦克格洛科特表示,人如果长时间呆在海拔超过5000米的地方,会导致肌肉萎缩、肺部和大脑积液风险显著增加、男性生育能力降低。

辐射极限

最多能承受7西弗特(辐射计量单位)辐射。国际放射防护委员会指出,身体每接受1西弗特辐射,会增加00165的致癌率。一般来说,X光射线的辐射为160毫西弗特/小时(1西弗特=1000毫西弗特)。2西弗特左右的辐射剂量就会导致早逝,6西弗特则有可能马上致人死亡。

呼吸极限

最长能憋气15分钟。瑞典专家指出,长时间闭气可能导致血液中S100B蛋白质含量提高37%,这种蛋白质是缺氧性脑损伤的标记物。

失血极限

一个健康成年人体内的血液大约在38到56升之间。如果失去超过15%的血量,人的脉搏就会加速跳动,人可能会觉得晕眩发冷。若是失去40%的血量,这将影响血液流回心房,从而使人出现心动过速的症状。理论极限:19到28升,约占人体血液总量50%

目前纪录:约占人体血液总量75%1987年,一名癌症病人被发现体内只有09升的血液,不过她的血液是在几个星期内慢慢流失的。

吃辣极限

咖喱或者辣椒中的活性成份叫做辣椒素,辣椒素越多感觉就会越热。普通的塔巴斯哥辣酱油中的辣椒

吃辣极限

素约为万分之二点六,哈瓦那红辣椒中的辣椒素则可以达到千分之十七。

尽管辣椒素本身并不能造成化学烧伤或者其他直接组织损伤,但对神经系统却影响甚大。除了难以置信的疼痛之外,你的眼泪鼻涕将不受控制,上半身痉挛,30到45分钟内呼吸严重困难。

实际上,我们能够承受的辣度只是警察用来防暴的胡椒粉的5倍强度。倘若你是一个没有心脏病或者哮喘病史的健康人,一茶匙纯辣椒素,不会致命,只是几个小时内不会再想吃其他东西。

噪音极限

125分贝的声音会让人觉得头疼,人类能够忍受的声音是160分贝,一旦超过这个数字,你的耳膜可能已经破裂。

人类迄今为止记录到的更大声音是1883年印尼喀拉喀托火山爆发时的声音,当时它的分贝达到了180。声音过大会对人的内部器官造成损伤。如果人在20公里的范围内听到200分贝的声音,压力波会损害他们的肺部,导致外部空气进入血流,引起致命的肺栓塞。

理论极限:200分贝

目前纪录:175分贝 美国研制的T-429战术爆炸震晕手榴弹。它在距离2米的地方会产生175分贝的声响。

力量极限

最多能拿起4575公斤重物。美国洛杉矶南加州大学专家指出,人最终能举起多大重量取决于肌肉纤

力量极限

维数量,一般来说,四肢短小的人力量更大。

承受力量极限

肌肉组织的每个肌纤维可以产生大约03微牛顿的力,而每平方厘米的肌肉可以产生大约100牛顿(10公斤左右)的力。但是前臂骨骼在5000公斤左右压力下,就会粉碎。如果我们假设手臂肌肉能够提供一半的力量,其余的力量来自腿部、臀部以及肩部等,你依然需要调动三头肌及其周围55厘米范围内的所有肌肉才能达到这种力量。

理论极限:5000公斤

当前纪录:300公斤

1931年,世界重量级拳王麦克斯·贝尔在与对手俄尼·沙夫的对决中,挥出了致命一拳。沙夫再也没能恢复,6个月后死亡。

心跳极限

心跳极限:1分钟220次

解疑:这是指心脏运动极限,即人体更大心率的计算公式。因此,也是迄今为止,科学发现的心脏能够工作更大极限的心跳次数。超过这个数值,心脏就不能继续完成正常的搏血功能。科学研究发现,即使参加体育锻鍊,在检测和评估锻鍊效果时,都不可能超越这个极限。

提示:极限运动和面对应急事件一样,如果人经常处于紧急战斗状态,此过程一结束,身体就会感到特别虚弱。长此以往会使生命透支。

心跳停止极限:大约4小时

解疑:曾有这样一个实例:1987年有一位名叫扬·埃伊尔·雷夫斯塔尔的挪威渔民在卑尔根附近水域不幸落入冰水中。当他被送进医院时,体温已降到24℃,心跳也已停止。但是当给他接上人工心肺机后,他的心脏奇迹般地又恢复了跳动。

提示:医学理论认为,一般情况下,心跳停止4分钟后,人体可能由于脑部无法得到血液、氧气而死亡。

肾脏残存极限

肾脏残存极限:大约30%

解疑:肾脏的功能单位为肾单位,双侧肾脏大约有200万个肾单位,从而使肾脏具有较大的代偿功能。当各种致病因素导致肾单位丧失达到60%~70%左右时,剩余健全的肾单位仍可满足机体的生理功能需要。

提示:当残存肾单位进一步减少低于30%时,就将出现肾功能不全。当低于10%~15%时,尿毒症的症状就会出现。

分辨气味极限

分辨气味极限:大约3000种

解疑:一般人可以分辨出十几种不同的气味,而经过训练的闻香师在毕业时,就已经能分辨并记忆400多种气味,以后在不断的实际操作中,还会进一步增强这种能力,至少要能熟悉2000种气味,出色者大约可以记住3000种气味。

生理极限

一个非洲人能用双手同时拖住向相反方向开动的两辆汽车;一个美国人双手提着461公斤重的大石头,走了884米;我国一位奇人曾躺在布满碎玻璃的木板上,身上压着重约50公斤的大木板,让十几位观众站在木板上踩。虽然目前对这些现象还没有一个科学的定论,但在近年新兴的“人类极限学”中,却有越来越多的专家对其进行深入探讨,希望通过遗传、基因等的研究,找到人体生理的极限。

2挑战人体极限

马里亚纳海沟、珠穆朗玛峰、南极、阿齐济耶沙漠和国际空间站都有一个共同点:它们都属于极端环境,是对人体极限的挑战。人类完全没有必要亲临这些地方去体验生存的艰难。即便对于那些具备超强适应能力的人来说,地球上还有很多地方是不适于人类居住的,比如严寒的极地、酷热的热带、空气稀薄的高山地带。另外,地球上还有3/4的面积被水覆盖,其实,留给人的生存空间可谓少之又少。

然而,也许是出于好奇,或者仅仅是为了去验证书本上的内容,人类已经发明出各种技术,帮助我们去挑战这些极端环境。今天,乘飞机飞行于高空或者背上氧气瓶下潜到深海中已经不再是难事。

让我们看看在这些极端环境下人类的身体状况以及克服极限的能力。

高山

地球更高点:珠穆朗玛峰

高度:8844米。7500米以上被称为“死亡地带”,罕有人能在此环境下逗留超过1小时。

挑战珠穆朗玛峰

大气压力:033个大气压

在高山上呼吸不是一件易事,其原因并非像人们通常想像的那样是因为缺乏氧气,因为氧气在大气中的比例(21%)是保持不变的。问题在于,当高度越高时,空气越少,压力也越小,而这种压力恰好是肺部呼吸所需要的。珠穆朗玛峰的更高点只有033个大气压,是海平面的1/3。当压力降低到如此水平时,空气很难进入人体,肺泡无法获得所需的氧气量,也就无法把它输送给血液,并提供给肌肉组织。

如果人突然从海平面到达珠穆朗玛峰,将会在几秒钟内陷入昏迷。但是,1978年时意大利登山家赖因霍尔德梅斯纳和奥地利登山家彼得哈伯勒却在不携带任何氧气设备的条件下成功登顶。除了他们职业登山运动员的身份外,这次成功登顶还因为他们事先已经在3000米到6000米的高度适应了数周高山环境。因

珠穆朗玛峰

此,他们体内负责把氧气从肺部输送到各组织的血红蛋白数量明显增加。从这个意义上说,长期生活在高山地带的人,如安第斯山脉的印第安居民在身体上则具备相对优势。已经有证据表明,生活在4000米以上的玻利维亚高山居民的心脏比常人大,肺部的微血管也更多,能够更轻易地把氧气输送给全身。与此相对照的是,他们的血液也更加浓稠,这就很容易造成心血管疾病。

在这样的环境中,人极易出现高山反应。原本各项机能正常的人体容易出现极度疲惫感、头痛、眩晕、消化速度减慢、恶心以及心跳过速等症状。在海拔3829米的玻利维亚首都,心肌梗塞是一些外国使团最易出现的疾病。高山反应在2500米到3000米的高度就会出现,取决于个人身体状况,有些人的症状会持续很长时间,也有人能迅速适应。但是,如果身体已经出现了高山反应,但还在继续攀登,出现肺水肿和脑水肿的风险就会增加。此时更好的办法就是立即下山。此外,在高山上每上升100米温度就会下降06摄氏度,冷空气也容易加重症状。

突然减压现象是在有一定高度的地方容易出现的另一问题。在模拟机舱压力突然减小的低压氧舱内,“高度”突然降至106万米以下时,摘下氧气面罩后,人容易出现眩晕、头痛、意识混乱等症状。

深海

地球的更低点:太平洋的马里亚纳海沟

深度:10924米

压力:1100个大气压

在深水下,压力是海面的上千倍。在这样的环境中,人体的感觉恰好与高山相反。深海中的高压对人

马里亚纳海沟

体各生命器官都会造成威胁。对于一个潜水员来说,压力的大小由下潜的深度以及水的密度和重力决定。每下潜10米大约会增加1个大气压。这时身体内产生的气泡会对潜水员造成严重影响,其身体的各器官,如肺、消化系统以及听觉系统都会随着下潜深度的增加而受到挤压。

古巴潜水运动员皮平费雷拉斯在2003年创下了自由下潜至170米的纪录。如果要做到这一点,心脏必须收缩至一个李子的大小,血液不再在肢体内循环,以便集中在胸腔,避免肺部衰竭。与此同时,费雷拉斯的心跳也降至每分钟10次。他仅用了2分39秒就完成了下潜和上浮的全过程。

有些潜水员可以在水下屏息长达7分钟,但这与海洋哺乳动物仍然无法相

提并论,它们可以把氧气储存在血液中。抹香鲸体内的肌红蛋白是人类的10倍,因为三级结构肌红蛋白是抹香鲸在深海生存的必要条件,抹香鲸热衷于大型乌贼、章鱼、鱼类等的食物不是它喜欢不喜欢的问题,而是要保证体内的肌红蛋白三级结构稳定而不被氧化。抹香鲸的食物为主食大型乌贼、章鱼、鱼类,而乌贼、章鱼主要吃虾、蟹、等甲壳类动物和鱼类。根据2008年荷兰莱顿大学的科学家弗朗西斯科·布达(Francesco

Buda)教授和他的实验小组成员,通过精确的量子计算手段发现熟透的虾、蟹、三文鱼为代表鱼类等呈现出诱人的鲜红色的原因,是因为虾、蟹、三文鱼为代表鱼类等都富含虾青素(英文称astaxanthin,简称ASTA),熟透的虾、蟹、三文鱼为代表鱼类等的天然红色物质就是虾青素。与大王乌贼拼得你死我活,其本质就是互相争夺对方的虾青素资源,以利于自己能够在深海中长期生存下去。所以抹香鲸的肉呈暗红色的原因不仅仅是富含肌红蛋白,而是同时也富含虾青素的原因。

人类可以下潜的极限是200米。为了能够下潜到这个深度需要呼吸与水中压力相仿的压缩空气。最糟糕的情况是随着下潜深度的增加,人体吸入越来越多的氮气,如果氮气在各组织内扩散超出了标准则必须立即采取措施释放多余气体,这就是所谓的“减压”过程,否则就会出现“减压病”,体内各组织会产生气泡,使关节疼痛、耳鸣、肺部和大脑受损等,严重时会导致死亡。

为了能改善人类在水下的条件,除发明潜水艇外,科学家们还研究新型的混合气体以便帮助潜水员能下潜得更深。氦氧混合气可用于水下30米至250米的深度,有助于缩减减压的时间。但这种混合气体的不利之处在于会让身体失去热量。因此,科学家们又研究出了由氧气、氦气和氮气组成的三气混合体,能够在水下450米的深度使用。但是,如果真想延长下潜时间,更好的办法是采取饱和潜水的办法,也就是说数日乃至数周的时间内呼吸混合气体,习惯水下20米的环境。通过这种办法,各组织内的氮气达到饱和状态,潜水者就可以在水下逗留无限长的时间。但是,减压也需要数日的时间。看来,要想像鱼一样在水下自由活动是要付出代价的。

酷热

地球上最热的地方:利比亚的阿齐济耶沙漠

平均气温:578摄氏度

人体体温一般保持在365摄氏度到37摄氏度之间。如果经过长时间运动,则可能上升至40摄氏度。但

沙漠

如果达到了41摄氏度,身体就面临中暑的危险。如果达到44摄氏度,死亡则无法避免。同理,如果体温降至36摄氏度以下,生存的希望也很渺茫。人体对温度变化的忍耐程度的确非常有限。

人体各器官普遍无法承受高温的侵袭,但大脑是最无法抵御这种侵袭的器官。当人体开始适应高温时,便会开始出汗。出汗会导致丧失部分电解质,如钠、钾、镁和氯等。此外,心跳频率也会增加。皮肤上的微血管扩张,以便使体内的热量更加有效地散发出去。但是,随着气温的不断升高,体内细胞会受到损害,因为高温阻碍了血液畅流,导致细胞干燥,细胞膜无法传递生命物质。

尽管我们可以忍受 *** 房中高达90摄氏度的温度,但更好还是不要去刻意体验高温。当大脑细胞达到41摄氏度时,我们可以毫不夸张地说我们已经被煎熟了。非洲塔尔基人以及其他生活在沙漠地带的人知道,适应高温天气的关键在于穿多层衣服,将头和身体完全包裹起来。即便如此,在每年前往麦加朝圣的路上,还是会有上千人死亡。

如果体内缺水达到15%,人就会死亡。但是,骆驼却有能力将水分储存在体内,这是因为它可以自行调节体温,避免出汗。也许人类在面对高温时唯一能做的事情就是发明空调。

极地严寒

地球上最冷的地方:南极洲东方角

平均气温:零下8996摄氏度

除了寒冷,南极还是一个地势较高(海拔2800米)、干燥而多风的地区。南极点位于南极洲的中心地

南极

带,这是一个人迹罕至的地方,虽然拥有大量的饮用水,但还是很少有哺乳动物生活在这里。禽类也仅仅是在其外围飞过。只有企鹅、鱼和海豹敢于挑战这里的严寒。

寒冷、高海拔和干燥等气候条件凑在一起更加重了对人体的影响。在踏上南极大陆以前,必须做好给体内补水的充分准备,并穿上厚的衣服,还可服用乙酰唑胺药片以缓解因地势高而产生的不良反应。

长期置身严寒中,人体的能量损失严重。因此,南极考察基地的工作人员每天必须摄入4000千卡的食物,如果温度降至零下40摄氏度以下,则必须摄入6000千卡。所谓南极综合征就是指甲状腺素分泌发生变化,脂肪新陈代谢的频率加快。可见,要想减肥没有比去南极更好的选择了。

体温过低是南极威胁人体的另一问题。当体温降至35摄氏度时,人体抵御寒冷的能力开始降低,达到27摄氏度以下时则会出现昏迷。如果在南极落入冰冷的水中,15分钟内就将死亡。

在零下60摄氏度的气温下,咖啡在尚未倒入杯中时就已经结冰,而暴露在外的双手在3分钟内就会冻伤。阿蒙森-斯科特考察站的工作人员每当外出时都会穿上重达20公斤的衣服。寒冷也会降低人体抵御感染的能力。

与人类相反,企鹅和海豹则可以通过厚厚的脂肪层和皮肤来保持体温。生活在极地的因纽特人和拉普兰人的身体代谢频率要远远低于正常水平,这样能帮助他们保存能量。

太空

距地球最远的人类生存地:国际空间站

在外太空,如果没有宇航服的保护,宇航员们根本无法生存,哪怕是1分钟。失重是宇航员遇到的更大

国际空间站

问题。一方面,血液会积压在胸腔和头部,造成充血,并丧失味觉;另一方面,失重还会导致晕眩、恶心和失去平衡感。如果在太空服内呕吐则会造成更大的危险,因为在没有重力的情况下,废物无法下降,从而导致窒息。

在太空中人还会失去方向感。“上”与“下”的概念在太空中根本不存在,因此只有三维视觉空间才能帮助人定位。此外,人体生物钟也将被打乱,因为在太空中每90分钟就有一次日出。太空舱的空气必须保持清新,防止宇航员们会吸入自己呼出的二氧化碳。

失重会导致心血管出现问题,动脉压力的减小也会阻碍心脏的正常工作。此外,还会出现周围视觉丧失,肺部萎缩等症状。总之,太空成为人类的另一居住地还是一件遥不可及的事情。