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DTD 变色机理与抑制方法之思考(中)
dingsir 2020-3-5 14:28
(因为保密,我不能写出各化合物的名称,只能以代号来进行介绍,请谅解,如果有错误之处请不吝指正。) 我们找来了几种在电解液中对抑制酸或者抑制色度的添加剂,加入到DTD电解液中进行存储变色的实验,发现有一定的规律: 抑制变色效果 还原性 除水/除酸能力 含硫化合物S √ √ × 含磷化合物P √ √ × 异氰酸酯A √ × √ 异氰酸酯B √ × √ 含氮化合物M √ × √ 酰亚胺化合物C √ × √ 铝箔/铝片 √ √ × (顺便说一下,化合物如果能够与水反应,绝大多数也能与酸反应,因为水是一种很弱的酸,与弱酸都能反应,与强更多的酸自然更容易) 在上述添加剂中,只要具备了还原性或者是除水/除酸能力之一,就能够产生抑制DTD变色的效果。这是一个逻辑或的关系。 不过,在DTD电解液中加入含氮化合物M,浓度高一点会产生白色的沉淀,电解液出现混浊,这个应该是两个主要成分之间的酸碱反应。但是,混浊归混浊,这个电解液照样能够抑制变色! 如果一种化合物即具有较强的还原性又具有除水能力,是不是能够成为一种很好的抑制DTD电解液变色的添加剂呢? 这样的化合物不太好找,金属锂/钠这些活泼金属,以及铁粉/亚铁盐类或许是可以的,但是固体不便在电解液中使用,难以保持新鲜的表面,而铁离子是有害杂质,不宜引入。最好还是找一种能够均匀分散到电解液中而且反应之后不带入有害杂质的成分。开始我想到了维生素C(这可是第二种“VC” ^_^)这一类脱氧剂,但它含有羟基可能会生成HF酸而不适合。 我曾考虑过某种即能与水/酸反应又具有一定还原性的化合物X,尝试过用于抑制DTD的变色试验,但结果是效果很不理想,相比于不加它,色度反而增加了。原因后来分析推断,可能是X过于活泼,与LiPF6存在直接反应的可能性。 通过一些努力,优化了不同添加剂及不同浓度对电解液性能的影响,发现含磷化合物A具有非常好的抑制变色的效果,而且只要这一种就具有不错的效果,但如果能够配合其它一些添加剂,综合效果更好,可以显著的提供DTD电解液的存储时间。 不过,很遗憾的是,我还是没有找出来这个变色的化合物究竟是什么东西,希望高校的朋友当做基础性的工作来研究研究,这对我们产业将是非常有帮助的,能够提供理论上的指导。希望这个文章的下部能够有更好的解释出现。
个人分类: 锂电电解液|5216 次阅读|0 个评论
DTD 变色机理与抑制方法之思考(上)
dingsir 2020-3-5 13:55
硫酸乙烯酯(DTD,或ESa)是一种非常有用的添加剂,能够有效的降低电池的阻抗,提升电池的倍率性能/高温性能/低温性能/循环寿命。我们以前对其进行过一些测试,它主要的效果在于非常显著的降低了负极SEI膜的阻抗,从而降低了电池的整体阻抗。 但DTD有一个很不好的毛病,就是加入电解液之后,很容易引发电解液变色,电解液在数天到数周很快从无色透明转变成浅红色或红褐色,伴随酸度的快速上升,很容易导致电解液质量超过标准而引起投诉。虽然变色并不严重时,DTD电解液的电性能往往不受影响,但是对客户来讲,这是个比较难以解释的问题,非常影响客户对于电解液品质的信心,电解液的保质期也需要显著的调短。因此,在实际生产中,电解液厂家往往需要把DTD原料存储在低温下,含DTD的电解液也需要存放在低温仓库,运输时路程较长或气温较高时,甚至还需要动用冷藏运输,导致运营的成本显著上升。 DTD的变色,首先与DTD自身的结构不稳定性有关系,但实践也表明,与电解液中的LiPF6也有关系。在不含LiPF6的溶剂中,DTD存储并不会快速变色,酸度上升也不太快。但是一旦有了LiPF6,色度、酸度问题都成了大问题。 那么,我们能不能解决DTD电解液的变色问题呢? 那怕是,显著缓解它的变色速度和酸度上升速度,从而能够有效的延长电解液的保质期,也是很有意义的。因此,研究DTD的变色现象背后的原因,是找到解决方法的重要手段。 根据之前积累的经验,我们知道,DTD电解液的变色速度,与1)电解液的温度,2)DTD的含量 3)接触到空气或氧气,这几个因素直接正相关。 第1条很容易理解,我们能够改善的就是管控DTD电解液存贮/运输/使用过程中的温度,包括生产过程中的温度。第2条也很容易理解,化学反应与原料的浓度有直接关系是化学中的常识,不足为奇,但我们能够做的不多。最佳的DTD含量是电性能与成本平衡来决定的,不能因为变色就主动降低DTD的用量,这是削足适履的做法,不可取。 我们借助GC-MS和离子色谱,分析了加热存储后变色的DTD电解液的成份,发现一个有意思的现象: 1)在变色的电解液中未检测到硫酸根离子, 2)对比于未加DTD的电解液, 加了DTD的电解液中,F离子明显增加; 3)但如果在DTD电解液中加了少量的碱性化合物,则氟离子明显减少. 4)在电解液中检测出了少量的硫酸二甲酯,硫酸甲乙酯、甲乙醚、二乙醚等成分。 第1个现象,我本来以为DTD比较容易水解为硫酸和乙二醇的,但事实证明在电解液中这一水解反应至少是比较微弱的,导致硫酸根没有到达可以检测出来的浓度。那就说明,DTD水解的过程很可能只是环断开了一个S-O键,形成的是一个 HO-CH2-CH2-O-SO2-OH 这样的结构,水解并不彻底。这种结构应该叫做硫酸氢乙二醇单酯,或者是硫酸氢(羟乙基)酯,也应该是一种酸性比较强的化合物。估计DTD电解液测定的酸度,多半是这个结构贡献的。 第2个现象,加了DTD的电解液,氟离子明显增加。我们的电解液中只有一种含氟的成分就是LiPF6,氟离子显著增加,只能来自于六氟磷酸锂的分解。也就是说,DTD的加入促进了LiPF6释放氟离子。这个过程不一定都是水解,也可能是醇解,比如上面推测的硫酸氢(羟乙基酯)中的残余醇基对氟离子的进攻. 第3个现象,如果在DTD电解液中加入少量(大约几十到几百PPM)碱性化合物,由于酸碱中和反应的快速与反应完全,它是优先发生的,少量碱可以减少电解液中酸的含量。酸的含量少了,氟离子浓度跟着就低了,说明六氟磷酸锂的水解在中性环境中会得到一定的抑制。这一反应同时也可能暗示着,导致LIPF6分解的是硫酸氢(羟乙基)酯的硫酸氢根这一边而不是羟乙基这一侧,因为羟乙基的酸性是很弱的,与碱反应绝对是硫酸氢根这部分更容易发生。 我们的实验还发现,加入的碱如果过量,反而又会导致电解液变色现象的加剧(不含DTD也是如此),原因是碱直接与六氟磷酸锂反应,导致六氟磷酸锂释放PF5等酸性成分的能力被促进了,分解往右进行了。 第4个现象,二乙醚或甲乙醚的检出,说明过程中可能有碳酸酯水解形成了甲醇或乙醇,由它们再二分子缩合之后得到二乙醚或甲乙醚。电解液中存在着硫酸二甲酯或硫酸甲乙酯,说明硫酸酯也有了酯交换反应,有可能是这些生成的甲醇或乙醇与DTD酯交换,也有可能是碳酸酯直接与硫酸酯跨类别进行酯交换(中间可能经过类似水解这样的过渡形态),导致了硫酸甲乙酯或硫酸二甲酯的形成。但这两种反应的进行程度都不高,所以检出的只是一个个小峰。在这个过程中,酸性杂质可能客观上起到了催化剂的作用。 在实验中意外的发现,如果将电解液装在密封的铝瓶中,和装在玻璃瓶同样的的电解液进行加热存储,发现铝瓶中的电解液色度增加值要小得多。当时我们分析原因时,推测这个差异可能来自于两个可能因素,1)玻璃瓶受到了光照,光线促进了变色,铝瓶因为不透光而避免了光线促进的变色; 2)铝瓶瓶壁具有还原性,与电解液中某些氧化性成分反应使之消除了这些氧化性成分,这个氧化性成分正是变色的原因。 之所以这么推测,是根据以前发现的DTD接触空气后容易变色的现象推测的。 于是进行了验证实验,结论是,不是因素1,而是因素2导致的。因为我们玻璃瓶中加入铝片,一样可以起到减缓变色的作用!证明了DTD电解液中形成的氧化性物质对于变色有重要的促进作用。
个人分类: 锂电电解液|10131 次阅读|0 个评论
别只知道变色龙,海洋里变色大师更多
热度 5 arthurw321 2017-12-25 15:24
这个世界上的变色大师,除了魔术师,还有很多生物。除了变色龙,你还知道什么?你肯定不记得了,还有海洋里的软氏三雄!他们就是,墨鱼!鱿鱼!章鱼!这三兄弟都会变色,大都会喷墨汁,都有一大堆爪子,果然长的很像呢!你是不是分不出来呢?快来看看文章吧。 章鱼 一、能变色的动物有哪些? 首先应该说一下我们的视觉是怎么形成的。如果一个物体反射蓝光,我们就看到了蓝色。如果一个物体反射所有光,我们就看到了白色。如果吸收所有光,那就是黑色。我们的色觉就是这样的。 同一种雷鸟 其实很多动物都有变色的能力。如果广泛来说,其实大多数动物都可以变色。比如哺乳动物的换毛,也是一种变色。鸟类换羽毛也是。有的动物由于毛发特异,可以随环境变化。比如某些狼。当然,这种变色的速度就非常慢。最快也是每天不同时间变化,慢的就是按照季节变化了。如果说是狭义的快速变色的话,那主要分为爬行动物,两栖动物,鱼类,昆虫,还有本篇的重点,海洋软体动物了。 爬行动物是大家最熟悉的,比如变色龙,还有一些蛇也可以变色。两栖动物主要指一些蛙类。而某些鱼类确实可以变色。比如比目鱼,河豚都可以呢。昆虫嘛。人家是拟态大师啊。至于我们的海洋软体动物,那就不得不说软氏三雄:章鱼、墨鱼(乌贼)、鱿鱼了。这些动物由于触手长在脑袋顶上,也被称为头足类。 二、软体动物能变成什么颜色? 墨鱼(乌贼) 软氏三雄大家都知道了。这三种动物会怎么变色呢?等我一一道来。 首先,我们说说章鱼。章鱼不仅能变色,还能拟态。比如拟态章鱼,至少可以模拟 15 种动物的模样。它们可以变换出红黄褐黑蓝绿等等许多颜色。 他们不仅皮肤表面有普通的单色细胞,在单色细胞下面还有一种虹细胞。这种细胞的变色机制与单色细胞是不同的。可以变化出更多类似金属的颜色。 头足类软体动物的变色主要分为三种。单色伪装变色,杂色伪装变色和间断伪装变色。单色就是一般的同一种颜色,主要为了适应平滑的背景。如海底的沙子。杂色是为了适应比较复杂的环境。如石块。而间断变色主要是为了破除整体感。让自己的整个身体看起来不像自己。 鱿鱼 三、软体动物变色来干嘛? 任何动物,如果有任何特性,其目的都只有两个。要么生存,要么繁衍。变色这种能力不仅可以提高生存能力,更可以提高繁衍能力。 既然说到变色,不能不先说一下爬行动物。蜥蜴和蛇的变色一般是为了三个目的。伪装,通讯和体温调节。伪装好理解,或者为了捕食,诱骗被捕食者。或者为了逃脱捕食者。而且蜥蜴还可以根据捕食者的不同,如蛇或者鸟,来改变变色的方式。而通讯就是传递信息。比如在求爱成功时就会出现鲜艳的颜色。失败则会黯淡。 软体动物的变色也是类似这些目的。一方面,变色是为了制造保护色,保护自己能够逃避捕食者的攻击。另一方面,如果变色有利于捕食,那软体动物也会变色让自己与环境融为一体。而且软体动物也可以根据捕食者或者被捕食者的视觉能力变色。 软体动物的捕食者很多。主要是鲸类。因为这些软体动物很能长!每天体重增加 3-5% 毫无压力!你吃的再多每天能沉五斤嘛。所以体格太小的捕食者也就吃不下它们了。一般的捕食性鱼类是不行的,白天软体动物都在海底,鸟类吃不到。而且身体上都有粘液,滑不溜秋更没法吃。所以就只有那些嘴巴大大的齿鲸了。比如抹香鲸,满肚子都是这种头足类软体动物,有时还会与大王乌贼打架呢。要知道大王乌贼据说可以长到 80 吨! 但是,许多鲸类的视觉并不好。因为海水里可能不太需要视觉吧。所以,变色躲避捕食者就很重要了。而且有时,变色是在警示捕食者,不要碰我。而且,例如章鱼,在慢速运动和快速运动时的变色策略就不一样。慢速时体色能够很好的和周围融合在一起,而快速时则会采取大胆变色,出现很多鲜艳显眼的颜色,让自己看起来不像章鱼。 其实海豚也吃章鱼 另一个目的就是通讯。或者说是传递信息和表达情感。毕竟软体动物不能说话。那么变色就成为了 一种天然的语言。乌贼在害怕的时候就会变成白色或者透明色。在求偶争斗时,一开始也是互相变换条纹和斑块表达信息。当体色变得鲜艳绚烂时,争斗也达到高峰。与雌性交流时,雄性也使用体色变化。而且,软氏三雄都可以变换体色让自己与异性相似。尤其雄性擅长此道。比如章鱼,由于雄性章鱼的精液是有限的,如果经过了一次交配,要过好久才能再来一次。如果消耗掉它的精液颊囊,那么也就丧失了交配能力。有的雄性章鱼就会模仿雌性去假交配。而雄性乌贼还可以把自己伪装成雌性,假装成某个雌性乌贼的闺蜜去与其交配。毕竟大个头乌贼可以占据多个妻妾。这种偷人的能力就非常重要。 由于海水的温度几乎不变。那么软体动物变色与体温应该没有太大关系。 其实说了这些,最特别的还没说。无论章鱼乌贼还是鱿鱼,他们都是色盲!他们的眼睛里只有一种色素,而人类有三种,鸟类有四种。所以他们只能看到黑白灰这些颜色。其他都是无法分辨的。但是他们却能准确地与环境融为一体,这不是很奇怪?有的研究认为, 这是因为乌贼的眼睛可以分辨亮度。所以软体动物变色是因为它们可以分辨周围环境的亮度和对比度。而不是看到了色彩。 四、软体动物变色的机理 会变的色素细胞 软氏三雄的外套膜表皮上有非常多的色素细胞。而且不止一层。这些细胞受到中枢神经的控制,如果一侧的大脑或者眼睛受伤,这一侧的颜色就永远不能变了。而且这些色素细胞也受到肌肉纤维的牵引。当色素细胞被牵引涨缩的时候,色素细胞颜色就会变化。这就是所谓的神经 - 肌肉调节。 按照所含色素颜色不同,头足类软体动物的色素细胞分为黑、红、黄、白、棕、虹色等类型。这些细胞本身是一个弹性囊。色素细胞、肌细胞、神经纤维组成一个变色单元。色素细胞在中央。肌肉细胞在色素细胞周围放射状分布,紧拉着色素细胞。当神经指挥肌肉紧张时,色素细胞扩张,色素颗粒在囊内扩散,色彩表现。而肌肉舒张时,色素细胞收缩,色素颗粒也集中,颜色就消失了。 虹细胞与其他单色细胞非常不一样。单色细胞在表层。虹细胞在深层。单色细胞依靠特定波长光线的吸收和反射产生颜色。虹细胞是由于对光线反射产生干扰导致光线相互作用而产生类似金属的绚丽色彩。虹细胞变色也需要更多时间。多达 15 秒。而单色细胞几乎瞬间就可以变色。可见,虹细胞可能更受中枢神经控制。电信号也会改变虹细胞的色彩。而且虹细胞是多个堆叠在一起的。不像单色细胞是单层。 2011 年美国的科学家发现,改变颜色的根源是乙酰胆碱的释放。释放乙酰胆碱导致合成了一些虹细胞上的蛋白质,这些蛋白质影响了细胞膜内的渗透压,导致其含水量改变。最终使得细胞膜的厚度改变,色素对光线的反射就改变了。而且这些蛋白质还可以形成阵列,从而改变光的反射。 另外,去年科学家发现,乌贼身上其实遍布光敏细胞,不需要视觉也可以发现环境颜色变化。有的研究发现头足类软体动物身上还有很多视蛋白,是与视网膜上的视蛋白一样。从某种程度上,说它们浑身都是眼睛也不为过吧。 其实至今软体动物的变色机理还不是很清楚。以上只是一些理论、发现和猜想。还有待进一步完善。 五、动物变色的影响因素 影响因素还是很多的。主要有温度,光线强度,机械刺激,情绪,昼夜节律,等等。机械刺激同时也会影响情绪。如果受到外力,经常也会感到害怕受惊吓。不同的光线也会诱发不同的体色。有时是光线直接刺激色素细胞反应,有时是间接通过刺激眼睛而反应。由于头足类软体动物经常夜晚上浮海面白天深潜海底,体色肯定有变化。 现在有人发现,轮船产生的噪音也会导致乌贼更快变色。 现在,有很多科学家在发明类似头足类软体动物变色的材料。比如利用微型颜色传感器,或者电场等等技术。也许不久的将来,我们可以买一套衣服就穿一辈子呢。变色哒 ~ 参考文献: 1 、 ROGER T H , JOHN W F, DAVID E J. Cry psis, conspicuous -n ess, mim icr y and polyph en ism as an tipredator defences offoraging octopu ses on In do -Pacific coral r eefs, with a meth odof quantifying crypsis fr om video tapes . Biological Jour nalof the Linn ean Society, 1999, 66: 1 -22. 2 、 CHRIS TINE L H, FARNIS B, ROBERT J F. U nderw ater Bi -p edal L ocom otion by Octopuses in Disguise . Science, 2005,307. 3 、 LYDIA M M, ALEX ANDRA B , SIMON M, ROGER T H.C olor blindness an d contrast percep tion in cuttlefish ( Sepia of -ficin alis) d etermined by a visual sen sorim otor assay . VisionResear ch , 2006, 46: 1746 -1753. 4 、 MARSH ALL M. Colour -blind camouflage . Nature, 1996,382: 408 -409. 5 、 CH UAN C C , EM MA J K, ROGER T H. Disruptive b odypatternin g of cuttlefish ( Sepia of ficinalis) r equir es visual inf or -m ation r egardin g edges an d con tr ast of objects in natur al sub -strate back grounds . Biol. Bull, 2005, 208: 7-11. 6 、 施慧雄 , 焦海峰 , 尤仲杰 . 头足类动物繁殖生物学研究进展 . 水利渔业 , 2008, 01 期 :5-8. 7 、 郑小东 , 韩松 , 林祥志 , 等 . 头足类繁殖行为学研究现状与展望 . 中国水产科学 , 2009, 第 3 期 :459-465. 8 、 张勇 , 吴小森 , 吴文健 . 动物伪装体色研究进展 . 自然杂志 , 2006, 04 期 :219-223. 9 、 林焕年 . 头足类的生物学特性及其资源概况 . 福建水产 , 1988, 04 期 :31-33. 10 、 孟惠平 , 杨延哲 , 孟婷婷 . 环境因素变化对动物变色的影响 . 吉林师范大学学报:自然科学版 , 2006, 第 3 期 :66-68. 11 、 孟惠平 , 杨延哲 , 孟婷婷 . 环境因素变化对动物变色的影响 . 吉林师范大学学报:自然科学版 , 2006, 第 3 期 :66-68.
个人分类: 渭城朝雨浥轻尘-原创|13903 次阅读|5 个评论
龙吐珠怎么变色了?
热度 2 xucq45 2015-4-9 19:39
龙吐珠(学名: Clerodendrum thomsonae Balf.):马鞭草科灌木,幼枝四棱形,被黄褐色短绒毛,老时无毛。叶片纸质,狭卵形或卵状长圆形,顶端渐尖,基部近圆形,全缘;聚伞花序腋生或假顶生,二歧分枝;苞片狭披针形;花萼白色,基部合生,中部膨大,裂片三角状卵形,顶端渐尖;花冠深红色,外被细腺毛,裂片椭圆形;雄蕊4,与花柱同伸出花冠外;柱头2浅裂。核果近球形,外果皮光亮,棕黑色;宿存萼不增大,红紫色。花期3-5月。龙吐珠喜温暖、湿润和阳光充足的半阴环境,不耐寒。分布于热带非洲西部、墨西哥,中国有栽培。 (引自百度) 我家龙吐珠又开了(1):含苞欲放 ( http://blog.sciencenet.cn/blog-69051-791363.html ) 我家龙吐珠又开了(2):绽开笑脸 ( http://blog.sciencenet.cn/blog-69051-791631.html) 我家龙吐珠又开了(3):争芳斗艳 ( http://blog.sciencenet.cn/blog-69051-792259.html ) 国庆盛开龙吐珠 ( http://blog.sciencenet.cn/blog-69051-832387.html) 我家养了一盆龙吐珠,经常开花,非常好看(见上面的照片)。最近,奇怪的事发生了,原来白色的花萼居然有许多都变成了紫色(见下面的照片),不知是为什么,请网上的高手指点迷津。
个人分类: 校园风光|7631 次阅读|4 个评论
茶饮料,你为什么如此清澈?
yywindwill 2012-11-24 09:52
茶饮料,你为什么如此清澈? 中国人喝茶已有几千多年的历史。俗话说“柴、米、油 、盐、酱、醋、茶”,茶被列入开门七件事之一,可以看出喝茶对于中国人的重要。 随着近来科学的发展,人们发现茶中所含的化学成分主要包括蛋白质、游离氨基酸、生物碱、茶多酚、糖类、脂肪、维生素、微量元素、叶绿素及单宁等多种营养素,其中,多酚、类黄酮、单宁、生物碱等具有非常好的抗氧化活性,喝茶有预防癌症、抗衰老、促进健康的功效,喝茶也逐渐成为一种健康的象征。生活节奏逐渐加快后,喜欢喝茶的中国人又发明了简便的瓶装、盒装茶饮料。茶一般是指自己在家里用水泡的,不加任何其他东西;茶饮料则是部分茶和水,再加一些食品添加剂(如甜味剂、香精等)做的饮料。 近日,知名食品企业达利园生产的一组青梅绿茶经检测发现超标使用食品添加剂——乙二胺四乙酸二钠,被认定不合格。看到陌生的化学名字,人们难免神经绷紧。不会又是有什么有毒的化学品吧?为什么要用呢?这个还得从茶饮料是如何变得简便说起的。 茶饮料易变色易沉淀 鉴于茶只能自己泡,所以,要想随时随地可以喝上便捷的“茶”,一般就只能是茶味饮料了。 曾经也自己在家泡过茶,发现茶虽好喝,但泡茶真的不是一件容易的事情。刚泡好的茶很香颜色也很好看很香,茶也是澄清的,但是放一段时间后就发现茶水开始变色了,要是放一晚上后,茶就会变成褐色,尤其是绿茶,甚至还有少许絮状沉淀产生,日子久了杯子的茶垢也很难清洗。虽然对于喜欢喝茶的人来说,泡茶对他们来说也是一种修身养性的享受;但茶在储藏时的不稳定、易变色、易沉淀这些问题着实让饮料企业伤透了脑筋,这样的茶饮料怎么可能拿出去卖呀。 要解决问题就得从原因说起。研究发现,茶水的颜色主要来自茶多酚和叶绿色,茶多酚非常容易被氧化,氧化后会逐渐变成红色的茶红素,继续氧化会变成褐色的茶褐素;叶绿素也非常容易变色,叶绿素结构中有一个镁离子,这个镁离子非常不稳定的,时间久了会掉出来,就变成褐色,综合结果就导致茶饮料慢慢变色。 茶的沉淀则是由于茶多酚的氧化。茶多酚受氧化后所产生的氧化产物可以与咖啡因及一些游离氨基酸发生作用而产生沉淀,这种絮状沉淀叫做茶浊质或者茶乳酪( Tea Cream )。这种沉淀非常麻烦,它在高温下可溶解,低温(低于 20 ℃)时会重新形成沉淀,这让喜欢冰镇茶饮料的年轻人们情何以堪呀。因此,想要做出简便的茶饮料,必须让茶饮料保持澄清,不能产生沉淀,更不能变色。 稳定剂帮忙解决问题 有人想既然叶绿素和茶多酚这么不稳定,干脆把他们都去掉,去掉后的确是解决了变色和沉淀的问题,但却也发现这样的茶饮料根本就不能算是茶饮料了,没有茶的香气也没有了茶的色泽。经过多年的尝试,人们找到了一种食品添加剂——稳定剂,往茶饮料里加一点就可以很好的缓解茶饮料变色、产生沉淀的问题。最常用的就是乙二胺四乙酸二钠了。乙二胺四乙酸二钠也叫做 EDTA 二钠,这是它的化学名称。通常情况下,它是一种白色的粉末状物质,没有味道,非常溶剂就能溶解到水里。 EDTA 二钠是一种优良的络合剂,它可以对茶饮料中容易形成沉淀的茶多酚和一些金属离子有明显的络合作用,能使茶多酚保持溶解状态,使茶始终澄清透明,不产生沉淀,还能对护色有一定效果。另外, EDTA 二钠也有一定的防腐和抗氧化作用,使用起来非常方便。于是,人们通过与其他一些抗氧化剂的配合使用,就很好的解决了这个问题,人们也就喝上了简便的茶饮。 乙二胺四乙酸二钠安全性好 再来看看这次达利园青梅绿茶饮料的乙二胺四乙酸二钠超标。我国国标 GB2760-2011 规定,乙二胺四乙酸二钠可用于果酱、果脯、蔬菜罐头、八宝粥和各种饮料等食品中,使用量限量一般在 0.03-0.25g/kg 之间。在饮料中使用时,乙二胺四乙酸二钠的使用量不得超过 0.03g/kg 。企业使用不达标就是违反了我国的法律规定,依法是应该受到处罚的。但是,消费者也不用过于紧张。乙二胺四乙酸二钠的安全性很好。它的每日容许摄入量 ADI 值是 0-0.2 mg/kg (FAO/WHO 2001) ,也就是说一个 60kg 的成年人,每天吃 1.2g 也是可以放心的,通常也不用担心它会有危害。 需要提醒的是, 茶饮料毕竟不是茶,现在所有发现喝茶有好处的研究都是茶,不是茶饮料。 茶饮料虽然有茶的味道,也非常好喝,但是还是不能取代茶的。现在的饮料大多含糖量比较高,多喝饮料会增加肥胖、糖尿病的风险,虽然这点食品添加剂对健康影响不大,但是长期大量喝茶饮料所引发的肥胖问题更加严重,所以,还是不要多喝茶饮料等各种甜饮料。 新闻来源: http://www.21food.cn/html/news/2601/709992.htm
个人分类: 食品安全|4537 次阅读|0 个评论
[转载]微软实验室研究项目探秘:随人心情变色蝴蝶
williammilo 2012-8-30 23:27
博主按:很有创意的想法和产品~ 像微软、谷歌这类大公司都有自己的实验室,实验室的工程师们在这里被赋予了研究的自由,他们无需在规定期限内推出一款产品,因此你能看到很多充满想象力的产品,比如将任意屏幕表面转化为触摸屏,随人心情变色的蝴蝶等等,总之是这些东西都是走在科技最前沿,你平时接触不到的。据腾讯科技援引外媒的报道,财经媒体CNNMoney日前对微软研究实验室旗下的研发项目进行了盘点,不妨一看。 1.vX项目 平板高清电视(HDTV)非常出色,但在过去十年,该项技术并未出现太多的改变。各个厂家纷纷通过添加互联网连接或者3D功能,来进行各种各样的尝试,以升级电视体验。而微软则正在考虑一项重大的改变。 在位于华盛顿州雷德蒙德的研究试验室,微软工程师们正在致力于一项被称为vX的显示技术。 现在市场上出现了巨大的HD显示屏,但这些显示屏通常都是多个显示屏相互进行协作,每个显示屏由一个单独的电脑进行控制。这意味着现今的大型显示屏需要许多电子器件,占用了除显示屏以外的大量空间,并且它们非常昂贵。德克萨斯阿灵顿牛仔体育场(Cowboys Stadium)2160英寸HD屏幕的价格达4000万美元。 微软认为,vX是针对这一问题的解决方案。在这一项工程学壮举中,微软研究人员打造了15个平板显示屏,并为每个屏幕赋予了独特的配套电子配件,但没有一台显示屏拥有显卡或者电脑,它们是由一台电脑总体进行控制。 微软下一步是再添加9个屏幕,使其达到24块屏幕,微软负责vX项目的工程经理汤姆·布兰克(Tom Blank)表示,该系统的设计规模是打造一个1300英寸屏幕。这当然没有牛仔体育场的屏幕大,但vX分辨率要比牛仔体育场屏幕的分辨率高近六倍,这意味着你走近显示屏时,仍可以极高的清晰度来观看图像。 2.可佩戴多点触控投影仪 如果像谷歌增强现实眼镜这样的产品迅速流行,那么我们大家可能很快就能佩戴屏幕产品。微软在其研究实验室正在开发一个与谷歌眼镜类似的摄像头和投影仪组合产品。 谷歌与微软在研究方法上存在着一个重要的不同之处:谷歌认为,显示屏应该面对用户的眼睛,而微软则认为,显示屏应该向外投影。 微软的项目是一款可以佩戴式的投影仪,利用类似于Kinect的技术,在几乎任何地方,展示一个多触点触控显示屏。微软将之称为可佩戴多点触控投影仪(Wearable Multitouch Projector)。这实际上的意思就是,一面墙、一个记事本、或者是你的手,都可以立即变成触摸屏。 微软并未找到使用这一技术的领域,但将该项技术进行应用的一个想法是,当智能手机仍旧放在用户的口袋中时,用户仍可以使用智能手机上的的所有功能。 想快速拨打一个电话、看看地图,或者换听另一首歌曲吗?你只需伸出双手。 目前演示设备外观并不好看。皮套中一台小巧的笔记本,连接到位于肩膀绑带上的一个小型投影仪和摄像头上,微软工程师使用蓝色发光管缠绕着连接线。 这当然不怎么精致,但谷歌近期发布的早期眼镜(Project Glass)硬件产品,看起来也不是很酷。微软认为,这种潜在的技术产品将能在未来数年内,进行改进并且小型化,使得投影仪和摄像头基本从视野中消失。它可能出现在眼镜,或者像垂饰品之上。 3.机器人 当你的老板在热带岛屿上休假时,同事们通常会因为能够得以偷闲而欢呼庆祝。但很快,你的老板就可以一边办公一边休假了。微软正在开发一款机器人,以便允许用户同时在两个地方活动。 微软机器人配有一对摄像头、高清晰显示屏和车轮,用户可以坐在一台配有网络摄像头的电脑前,通过互联网执行对机器人的所有控制活动。这种设置给予用户在一个区域内浏览和行走的能力,并使用户可以与站在机器人面前的其他人,进行面对面聊天。 机器人的摄像头可以用于关注正在说话的个人,当那个人移动时,机器人可以进行转动,或者随之移动,这使得从会议室会议到“边走边谈”等一切活动成为可能。 因此在未来,你的老板可以一边在泳池边喝着Mai Tais,一边检查工作,对未能在TPS报告上加上封面的员工进行训斥。 与微软的其他研究项目一样,该项目是一种尝试,有可能永远不会推出。但如果微软未能完善这一技术的话,那么其他厂家将很快会进行完善。机器人初创公司Anybots在其QB远程呈现机器人研究领域,已经拥有了许多成功的经验,QB远程呈现机器人初始价位为9700美元。 4G网络的推广,以及Wi-Fi的日益流行,意味着办公室里出现具有互联网连接的机器人,将只是时间上的问题。坏消息则是,这可能宣告了病休日子的结束。 4.将任意屏幕表面转化为触摸屏 一家名为Ubi Interactive的初创公司,开发了一种技术,可以利用微软Kinect技术,使任何屏幕都成为触摸屏。当手指触摸屏幕表面时,Ubi软件与Kinect共同作用,允许用户点击、拖拉、滚动和执行在触摸屏上能够执行的全部功能。 《愤怒的小鸟》自然成为Ubi首席执行官安那普·查瑟斯(Anup Chathoth)打造进旗下测试软件中的一款演示程序。作为Kinect accelerator计划的一部分,查瑟斯在过去数月一直与微软的工程师们进行合作。Ubi是微软为该计划选择的11家初创公司中的一家。 Ubi技术的卖点是,尽管触摸屏用途颇多,但其价格昂贵,特别是对于会议场所或者店内显示的触摸屏而言。一些企业已经在会议室里设置了投影仪或者是电视,凭借微软Kinect和Ubi旗下软件,这些产品将很快可以成为触摸屏。 随着企业的相关业务,转向使用微软基于触摸设备打造的Windows 8操作系统,拥有大型触摸屏的便利性,将变得日益重要。尽管Windows 8仍将支持键盘与鼠标,但它支持的一系列新应用和功能,将能与触摸屏更好进行协作。 5.电致发光蝴蝶 在微软研发实验室,有一些使用先进技术的项目,这些项目前没有明确的目的。至少,现在还没有。 一个最佳的例子就是,一位微软工程师正在研发一个小的电致发光(electro-luminescent)蝴蝶。一位软件实验室的员工要求帕特里克·塞莱恩(Patrick Therien),打造一款可以随着个人心情而改变颜色的蝴蝶。 当这个项目完成后,它将成为有史以来最为高科技的心情变色戒指。 蝴蝶扇动着翅膀,改变着颜色,但它们实际上并非是机械性产品,当它们获得热量时,这些蝴蝶会扇动翅膀。现在,少量电流就可以对演示版蝴蝶加热,但不久之后,它可以从你的愤怒中获得热量。该装置最终将能测量佩戴者的心率和血压,以及其他生物指标。 它的用途是什么呢,帕特里克并不真正清楚。很可能,连指派给帕特里克任务的工程师,也不能完全确定该产品的用途。这就是微软实验室的优势之处,工程师们在这里被赋予了研究的自由,他们无需在期限时间内,推出一款产品。 微软研究部门首席运营官凯文·斯科费尔德(Kevin Schofield)表示:“微软研究部门独立于任何的产品部门,该部门的目的是确保公司研究人员,尽可能少的接触官僚作风。” 蝴蝶项目的下一个目标:研究人员想让它能够翩翩起舞。随着技术的纯熟,帕特里克预计,这一目标必须等到2.0版本才能实现。 6.IllumiShare项目 互联网可以在瞬间将数字内容传递到世界各地,但对实物则不尽然。缺少像星际迷航那样的运输机,我们现实生活中的物品,仍然需要在地点之间,进行实际移动。这意味着在日益增长的网络协作中,严重缺少了现实生活中的物品。 为了解决这一问题,微软正在实体与虚拟世界之间,研发一座桥梁。该项目被称为IllumiShare,它是一款具有互联网连接的投影仪与摄像头结合品,允许用户向现实生活中的其他人展示实体对象。 IllumiShare看起来就象是悬挂在桌上的一盏高大台灯,它通过在桌子表面上抓取即时图像,来与一款或者多款IllumiShare设备进行协作。它还可以对会议中所有IllumiShare设备看到的物品进行投影。 当一位用户在IllumiShar摄像头下,放上一个条目时,会议室中的每个人都可以看见。千里之外的其他用户可以在它的上面进行绘图,或者放置其他的产品以便于观看。 这意味着用户使用IllumiShare,仅用一个游戏板就可以玩棋类游戏。这听起来简单,但却绝非易事:当你拥有一个对象,以及一个处于相同位置对象的投影时,通常情况下,你会得到一个双镜面效果,也就是显示的图像会扩大至无限,微软解决了这一问题。 微软研究实验室的多数试验仅仅是为了内部使用,但市场对于IllumiShare产品拥有深厚的兴趣,以至于微软正在生产数十款产品,以便提供给潜在的客户进行测试。 尽管IllumiShare产品在很大程度上仍处于开发阶段,但与微软的多数研发产品相比,IllumiShare显然已经非常接近成为一款最终的产品。
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大蒜为什么会变绿?
热度 1 yywindwill 2012-4-25 17:24
首发 搜狐博客 近日微博上有网友发现自己奶奶腌制的大蒜变绿了,感觉很震惊,以为是黑心商家所为,特在微博上求助。后来,在微博各路网友的帮助和解答下才豁然开朗。原来,这种绿色的大蒜 其实是一种传统美食“腊八蒜”,是以前传统“ 腊八”节必不可少的美食佳肴。“腊八蒜”的绿色素是人们希望得到的,湛青碧绿的腊八蒜能提高人们的食欲。 腊八蒜为什么会变绿? 我国很多家庭,尤其是北方有制作“腊八蒜”的传统,在腊月将大蒜去皮、洗净、剥瓣,倒入米醋,封入小坛,除夕时开封,就做成青翠宜人、蒜香可口的“腊八蒜”。这种腌好的腊八蒜不但蒜香喷鼻,更是青翠碧绿,令人食欲大开,只是很少有人知道腌大蒜变绿的原因。 有的人会想:会不会叶绿素呢?植物一般都很有很多叶绿素呢。其实不然。 大蒜细胞中的含有较多的 含硫类生物活性物质 ,这些含硫化物在 蒜酶 的作用下,可生成硫代亚磺酸脂、丙烯基硫代亚磺酸脂、烯丙基硫代亚磺酸脂等 大蒜色素的物质前身 。这些物质经过一系列的反应进而生成大蒜色素。通常,最初形成的为蓝色素(有叫蒜兰素), 蓝色素不稳定逐渐转化为黄色素(有叫蒜黄素), 两者共存使蒜呈现绿色, 最后蓝色素全部转化为黄色素。 这种绿色素是一种 天然的花青素类色素 ,它不是很稳定,会在腌制的25天左右逐渐变黄变浅。现在很多研究发现,大蒜的这种绿色素有 很强的抗氧化能力 ,是一种优质的抗氧化剂。所以,食用绿色的腌大蒜不但无毒,还有强身健体的作用。 因此,腌大蒜变绿并不是因为腌蒜头里含有叶绿素、也不是象植物那样经阳光照射会产生绿色,而是因为蒜头在腌制中产生了无毒的蒜兰素和蒜黄素,蒜兰素和蒜黄素混在一起,就使蒜头变成了绿色。这种绿色是无害、反而有利的,它有很强的抗氧化能力。 那为什么现在买的泡蒜很多都不是绿色,而是黄白色呢? 有些人可能又会想到:那为什么平时吃的大蒜大多又都是黄白色的,却不是这种绿色呢?其实,大蒜的这种绿色素并不是任何时候都有的,它的产生也是需要天时地利人和的。 现代研究发现,腊八蒜变绿需要几个特定的条件。 (1)低温是打破大蒜休眠、激活蒜酶、使大蒜绿变的必要条件。只有储藏的大蒜经过低温处理,才能发生如此变化,而且这里的低温并不是说浸泡时需要低温,而是指采收后的大蒜必须经过一段时间的低温储藏。而新蒜和高温储存的大蒜是不会变色的。所以,传统的变绿的大蒜通常只有在腊八节才能泡出这种绿色的腊八蒜,主要是这时的蒜有经过冬天的低温冻过了。 (2)蒜酶对大蒜变绿起着催化作用;如果大蒜中的蒜酶被人为的破坏了就也无法催化大蒜变绿的。 (3)适宜的酸度。泡制腊八蒜的醋能起到增加细胞膜通透性的作用,使大蒜在不破坏细胞壁的前提下变绿;同时这个醋还可以维持适宜的酸度,保证大蒜可以更好的进行变绿的反应。 这些条件都是很苛刻的、严格的,若有一个条件不满足或者不够好,大蒜可能就无法形成这样的绿色。 如何 防止大蒜绿变? 有些人可能不喜欢这种绿色的大蒜,觉得难以接受,甚至担心无良商家恶意添加色素。那有没有什么方法可以防止变绿呢。其实,方法还是有的。 (1)在泡制大蒜前,对大蒜进行热处理,比如,泡制前将大蒜用热水热烫1-2分钟,可钝化蒜酶,这样就可防止蒜泥绿变,但这样做的一个坏处就是可能会使蒜泥蒜味失去,风味变淡。 (2)泡制大蒜前,将大蒜在30~35℃温度下贮藏一段时间,可防止蒜泥绿变,且不影响蒜泥的风味,是一种比较理想的方法。现在很多普通家庭,自己买的大蒜在温暖的温度条件下贮藏,可抑制蒜泥的绿变,这样,你按同样的方法泡大蒜,可能就无法产生绿色。因此, 泡制前将大蒜放在有阳光照射、或者温度较高的地方放一段时间再泡 家里自制大蒜变绿其实不用惊恐,这是正常的现象,这种绿色素也没有危害,反而对人体有很好的作用,因为它有很强的抗氧化能力。如果确实无法接受这种绿色素,建议泡制前将大蒜拿出来放在温度较高的地方放一段时间再泡,也可以泡之前用热水热烫一下,这样泡制的大蒜就不会变绿了。
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花儿的彩色梦想
热度 4 papaya313575 2012-4-11 13:54
花儿的彩色梦想
红色——苏丹凤仙花Impatiens wallerana.jpg 紫色——单色蝴蝶草Torenia concolor1.jpg 蓝色——鸭趾草 黑褐色——老虎须 生命 世界, 由于 “姹紫嫣红开遍”而显得格外生动, 然而, 花儿的 万般 色彩 库中又 何止“姹紫”或“嫣红”呢? “ 油菜花开满地金,鹁鸪声里又春深 ”, 百合花 “ 学染淡黄萱草色,几枝带露立风斜 ”,迎春花“ 金英翠萼带春寒,黄色花中有几般! ”盛夏,在那“ 接天莲叶无穷碧 ”的衬托下,“ 映日荷花别样红 ”;更为奇妙的是芙蓉花 清晨初开时为白色或粉红色,后逐渐变为深红,傍晚时 却 变为紫红色 ,自古便有“ 晓妆如玉暮如霞 ”之美誉。 另据南宋《种艺必用》一书记载:古代邛州还有一种弄色木芙蓉,一日白,二日鹅黄,三日浅红,四日深红,至落呈微紫色,人称 “ 文官花 ” 。芙蓉花一般是朝开暮谢,邛州弄色木芙蓉却花开数日,逐日变色,实为罕见。此记载是否确切,目前尚无实证。但是,花会变色,却是一种常见的现象。而且,会变色的花还不止一种, 早在 1995年, MARTHAR.WEISS 在《 AmericanJournalofBotany 》 杂志曾报道,有 77个植物大家族(科)的花具有变色的现象,常见的如 杏花 、八仙花、海桐花,以及有的报春花,在开放的不同阶段、不同气温下都会变色。还有一种叫使君子的花,它在夏秋两季的黄昏时开花,也会变色,初开时为白色、次日清晨变成粉红色,到了傍晚变成红色,三天后 竟 变成紫红色。 花儿,是植物最奢侈、最闪亮的冠冕。植物费尽心思展示着形形色色的花( 一般来说, 靠 昆虫或鸟 来传粉的花通常都有鲜艳的颜色, 而 靠风传媒的花通常花瓣很小 甚至 没有, 像 玉米花就没有花瓣 ) ,是为了让人“善心悦目”?抑或是为了装扮寂寞的春天?事实上,作为一种生命形式,花儿最本质的使命不过“繁殖”二字。 到了恋爱的季节,花儿们竞相着盛装,破费周折地为虫媒婆婆铺好了着陆的“红地毯”,还精心准备了丰厚的礼品——花蜜,以期虫媒婆婆能为他们捎去或带来爱的信物——花粉。花儿们深谙虫媒婆婆的喜好,也常常投其所好:蜜蜂比较偏爱蓝色或黄色, 蜂类外出活动早, 于是 依 托 蜂 类 传授花粉的 花儿多选择蓝色或黄色“礼服”,早早开放; 蝴蝶约在上午10时出来活动,蝶媒花就在这时候开花 ;蛾子偏好白色,夜间活动,那些 靠蛾子传粉的植物则在晚上开花,花瓣 多 都为白色,并带有浓郁的香味, 生怕蛾子迷失了方向 。 更有甚者,有些花儿“嫌弃”一生一色太单调,便开始做起彩色的梦——采取变色的“换装”策略,不断“诱惑”着虫媒婆婆们的关注。 那么,花儿究竟是如何实现它们的彩色梦想呢? 原来植物体内普遍存在类黄酮家族——我们所熟知的花青素(植物花色变化的主要色素)便是类黄酮中的一种,它们结构简单,以氨基酸甲丙氨酸为基础,通过酶的一系列活动,甲丙氨酸转化为香豆酸,香豆酸又依次形成合成初级类黄酮的初级粒子——黄色柚配质(查耳酮)。这种基本结构的许多奇妙变化使花产生出从淡黄色到深紫色各种不同的颜色。而每一这种转化都决定于一种具体的酶,因而牵涉到大量基因。例如利用喇叭花、玉米和金鱼草属进行的经典实验已经表明,至少35种基因在花的颜色的形成过程中发挥作用。 一朵花最终会采取什么颜色,不仅决定于各种类黄酮的混合状态,而且决定于植物液泡(植物细胞内一种膜状结构,通常含有很多色素)pH,例如花翠素颜色就随着液泡pH的升高不断变蓝。有时,各种“颜料”互相粘在一起,达也会使花的颜色发生变换。另外,生理学的科学研究表明,花的颜色的合成既决定于如光和温度等外部因素,又决定于如激素平衡等内部因素。也就是说,一朵花为了实现它的彩色梦想,是需要“天时、地利、 ‘ 花 ’ 和”,需要经历一番进化的曲折历程的。 或许,通往梦想的道路并不平坦,可花儿们依然执着于编制它们彩色之梦,因为它们相信,彩色或多变的色彩会吸引虫媒婆婆更多的光顾,这样,它们就有更多的传粉机会,这也就意味着它们将拥有更多的后代;对于那些已经接受花粉馈赠的花儿们而言,色彩的改变至少可以提醒那些虫媒婆婆:此花已有主,请勿再做媒——结果也就避免了花粉的不必要浪费。    主要参考文献: D avid, F.G . 1989 .FloralColorChangein LupinusArgenteus (F abaceae ): WhyshouldPlantsAdvertisetheLocationofUnrewardingFlowerstoPollinators? Evolution 43(4) : 870-881 . M artha, R . W . 1995. FloralColorChange:aWidespreadFunctionalConvergence. AmericanJournalofBotany 82(2):167-185. Francesca , Q . ,John , W . ,Karel , W . ,Erik , S . ,NickdeV ., JosephM . ,andK . Ronald . 1999 . MolecularAnalysisofthe anthocyanin2 GeneofPetuniaandItsRoleintheEvolutionofFlowerColor . ThePlantCell 11 : 1433–1444 . 变色的王莲——开始是白色 变色的王莲——第二天就变成了紫色 黄色——蟛蜞菊
个人分类: 草木也知情|5934 次阅读|8 个评论
为什么金鱼会变色呢?
热度 5 babyann519 2011-12-1 19:54
为什么金鱼会变色呢?
为什么黑色的金鱼会变成黄色呢? 黑妞小姐,变色鱼小小的伙伴。 变色鱼小小,刚买的时候和黑妞一样黑。 在网上搜索到的解释是:金鱼体色的变化,一是和种鱼的遗传关系,二是和后天饲养管理中各种条件如水质,水温,光照,食物的质量等也具有很重要的关系。例如,用含矿物质较多的井水,河水,泉水养金鱼,鱼的体色就较容易变得鲜艳起来;露天养的金鱼由于接受的光照比较充足,就比较容易变色;室内饲养的金鱼由于光照较差,且频繁换水,使金鱼受到较多的刺激,其色素的变化就较差或显得暗淡。另外,饲养者如能有意识地多喂些活饲料,强化对金鱼的营养供给,就有利于鱼体色彩的变化。 我家的金鱼用的是自来水,没有阳光照射, N 年没换水了,吃的是小球球饲料,居然也变色了,还这么彻底 ~ 这到底是怎么一回事呢,哪位专家给解释一下吧 ~ 小小和神奇老大
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变色眼镜为什么能变色
yaoronggui 2010-7-14 06:17
变色镜片是在普通玻璃中加入适量的溴化银和氧化铜的微晶粒。当强光照射时,溴化银分解为银和溴。分解出的银的微小晶粒,使玻璃呈现暗棕色。当光线变暗时,银和溴在氧化铜的催化作用下,重新生成溴化银。于是,镜片的颜色又变浅了。
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