Классификация солей: Классификация солей — урок. Химия, 8–9 класс.

Содержание

Состав и классификация солей. Химия, 7 класс: уроки, тесты, задания.
























1.

Химические формулы солей


Сложность:
лёгкое

1


2.

Номенклатура средних солей


Сложность:
среднее

2


3.

Составление названий средних солей


Сложность:
среднее

3


4.

Классификация солей


Сложность:
лёгкое

1


5.

Составление химических формул средних солей


Сложность:
сложное

4


6.

Составление названия кислых, основных и комплексных солей


Сложность:
среднее

2


7.

Составление названия кристаллогидрата соли


Сложность:
сложное

1


8.

Составление химических формул кислых, основных и комплексных солей


Сложность:
среднее

3


9.

Распознавание соли по её внешнему виду


Сложность:
среднее

3


10.

Растворимость солей


Сложность:
лёгкое

1


11.

Составление уравнений реакций по химическим свойствам солей


Сложность:
среднее

4


12.

Уравнения реакций по химическим свойствам солей


Сложность:
среднее

4


13.

С чем может реагировать соль?


Сложность:
среднее

4


14.

Применение солей


Сложность:
лёгкое

1


15.

Способы получения средних солей


Сложность:
среднее

2


16.

Образование солей в реакциях обмена


Сложность:
среднее

5


17.

Способы получения кислых, основных и комплексных солей


Сложность:
сложное

5


18.

Расчёт по уравнению реакции, если исходное вещество содержит примеси


Сложность:
среднее

5


19.

Расчёт формулы кристаллогидрата и составление его названия


Сложность:
сложное

5


20.

Соли в природе. Названия минералов и горных пород


Сложность:
среднее

2


21.

Названия солей, встречающихся в природе


Сложность:
среднее

2


22.

Распространение солей в природе


Сложность:
лёгкое

3

Презентация — Соли — Названия и классификация солей

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Презентация по химии «Соли. Названия и классификация солей»

Слайд 2

Солями называются вещества, в которых атомы металла связаны с кислотными остатками.
Общая формула класса: MenAm

Слайд 3

Исключением являются соли аммония, в которых с кислотными остатками связаны не атомы металла, а частицы Nh5+. Примеры типичных солей приведены ниже.
NaCl – хлорид натрия, Na2SO4 – сульфат натрия, СаSO4 – сульфат кальция, СаCl2 – хлорид кальция, (Nh5)2SO4 – сульфат аммония.

Слайд 4

Формула соли строится с учетом валентностей металла и кислотного остатка. Практически все соли – ионные соединения, поэтому можно говорить, что в солях связаны между собой ионы металла и ионы кислотных остатков: Na+Cl– – хлорид натрия Ca2+SO42– – сульфат кальция и т.д.
Формула соли

Слайд 5

Названия солей составляются из названия кислотного остатка и названия металла. Главным в названии является кислотный остаток.
Соль какой кислоты Кислотный остаток Валентность остатка Название солей Примеры
Азотная HNO3 NO3- I нитраты Ca(NO3)2 нитрат кальция
Кремниевая h3SiO3 SiO32- II силикаты Na2SiO3 силикат натрия
Серная h3SO4 SO42- II сульфаты PbSO4 сульфат свинца
Угольная h3CO3 CO32- II карбонаты Na2CO3 карбонат натрия
Фосфорная h4PO4 PO43- III фосфаты AlPO4 фосфат алюминия
В верхней части таблицы приведены кислородсодержащие кислотные остатки, в нижней – бескислородные.

Слайд 6

Бромоводородная HBr Br- I бромиды NaBr бромид натрия
Иодоводородная HI I- I иодиды KI иодид калия
Сероводородная h3S S2- II сульфиды FeS сульфид железа (II)
Соляная HCl Cl- I хлориды Nh5Cl хлорид аммония
Фтороводородная HF F- I фториды CaF2 фторид кальция
Из таблицы видно, что названия кислородсодержащих солей имеют окончания «ат», а названия бескислородных солей – окончания «ид». В некоторых случаях для кислородсодержащих солей может использоваться окончание «ит». Например, Na2SO3 – сульфит натрия. Это делается для того, чтобы различать соли серной кислоты (h3SO4) и сернистой кислоты (h3SO3) и в других таких же случаях.

Слайд 7

Классификация солей
В зависимости от состава соли бывают: 1. Средние – продукт полного замещения водорода в кислоте металлом. 2KOH + h3CO3 = K2CO3 + 2h3O карбонат калия 2. Кислые — продукт неполного замещения водорода в кислоте металлом. NaOH + h3CO3 = NaHCO3 + h3O гидрокарбонат натрия

Слайд 8

Классификация солей
3. Основные – продукт неполного замещения групп OH- основания на кислотный остаток. Mg(OH)2 + HCl = MgOHCl + h3O гидроксохлорид магния 4. Двойные – состоящие из различных атомов металлов и общего кислотного остатка. K2SO4 + Al2(SO4)3 = 2KAl(SO4)2 сульфат алюминия — калия

Слайд 9

Классификация солей
5. Смешанные – состоящие из общего металла и различных кислотных остатков. CuOHNO3 + Ch4COOH = CuCh4COONO3 + h3O нитрат-ацетат меди (II) 6. Комплексные – содержащие сложные ионы. K4 [Fe(CN)6] жёлтая кровяная соль

Слайд 10

Строение солей аналогично строению соответствующих кислот и оснований. Ниже приведены структурные формулы типичных средних, кислых и основных солей.
Строение солей

Слайд 11

Получение солей
Соли получают при химическом взаимодействии соединений различных классов и простых веществ. Отметим важнейшие способы получения солей.

Слайд 12

Получение солей
1. Реакция нейтрализации: Ca(OH)2 + h3CO3 = = CaCO3 + 2h3O карбонат кальция

Слайд 13

Получение солей
2. Взаимодействие металлов с неметаллами: 2Al + 3S = Al2S3 сульфид алюминия

Слайд 14

Получение солей
3. Взаимодействие металлов с кислотами: Zn + 2HCl = ZnCl2 + h3 хлорид цинка

Слайд 15

Получение солей
4. Взаимодействие основных оксидов с кислотными оксидами. CaO + SiO2 = CaSiO3 силикат кальция 5. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + h3O карбонат кальция

Слайд 16

Физические свойства солей
Соли, за небольшим исключением, являются твёрдыми кристал-лическими веществами различного цвета. По растворимости в воде их делят на: растворимые малорастворимые нерастворимые

Слайд 17

Химические свойства солей
Соли взаимодействуют: C простыми веществами – металлами и неметаллами. со сложными – кислотами, основаниями и солями.

Слайд 18

Химические свойства солей
1. С металлами: CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu сульфат меди (II) сульфат железа (II) 2. С неметаллами: 2KI + Br2 = 2KBr + I2 иодид калия бромид калия

Слайд 19

Химические свойства солей
3. С кислотами: 2NaCl + h3SO4 = хлорид натрия = Na2SO4 + 2HCl сульфат натрия

Слайд 20

Химические свойства солей
4. С щелочами: FeCl2 + 2NaOH = хлорид железа (II) =Fe(OH)2 + 2NaCl хлорид натрия

Слайд 21

Химические свойства солей
5. С солями: AgNO3 + KCl = нитрат серебра =AgCl + KNO3 хлорид серебра

Слайд 22

Применение солей
Многие соли применяют в быту (поваренная соль, сода), в качестве минеральных удобрений, при производстве стекла, моющих средств, взрывчатых веществ.

Презентация «Соли их классификация и свойства»

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Соли, их классификация и свойства
Автор: учитель химии МКОУ «Касторенская СОШ №1», п.г.т. Касторное Парамонов А.Ю., 2014

Слайд 2

Цели урока:
1)Познакомить учащихся с понятием соли, изучить основные классификации солей; 2)Изучить основные химические свойства солей; 3)Продолжить формирование умений составлять уравнения химических реакций; 4)Продолжить воспитывать культуру работы с реактивами;

Слайд 3

Что такое соли?
Соли – это класс химических соединений, состоящих из ионов металла и ионов кислотного остатка. (Например: NaCl, Nh5NO3, AgY) Солями называют электролиты, которые при диссоциации образуют катионы металла (или аммония Nh5+) и анионы кислотных остатков. (Например: K3PO4 = 3K+ + PO43- )

Слайд 4

Классификация солей
По растворимости в воде Растворимые Нерастворимые Малорастворимые Аммиачная селитра Nh5NO3 Сульфат кальция
Фосфат железа FePO4
CaSO4

Слайд 5

Классификация солей
2) По наличию или отсутствию кислорода Кислородсодержащие Бескислородные Например: Например: Na2SO4 (сульфат натрия) NaBr (бромид натрия) KNO3 (нитрат калия) KY (иодид калия) Ca(NO2)2 (нитрит кальция) CaCl2 (хлорид кальция)

Слайд 6

Разновидности солей
Соли бывают: Средние соли – это продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на металл. Например: Na2CO3 (карбонат натрия) CuSO4 (сульфат меди) Диссоциация средних солей: Na2CO3 = 2Na+ + CO32-

Слайд 7

Разновидности солей
2) Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в кислоте на металл. Например: NaHCO3 (гидрокарбонат натрия) Mg(HSO4)2 (гидросульфат магния) Диссоциация кислых солей: Ca(HSO4)2 = Ca2+ + 2HSO4-

Слайд 8

Разновидности солей
3) Основные соли – это продукты неполного замещения гидроксогрупп в основании на кислотный остаток. Например: (CuOH)2CO3 (гидроксокарбонат меди (II)) AlOHCl2 (гидроксохлорид алюминия) Диссоциация основных солей: AlOHCl2 = AlOh3+ + 2Cl-

Слайд 9

Типичные реакции средних солей
Соль + кислота = другая соль + другая кислота Например: h3SO4 + BaCl2 = BaSO4 +2HCl Типичная реакция ионного обмена, протекающая только в том случае, если образуется осадок или газ.

Слайд 10

Типичные реакции средних солей
2) Соль + щелочь = другая соль + другое основание Например: NaOH + Nh5Cl = NaCl + Nh4 + h3O Типичная реакция ионного обмена, протекающая только в том случае, если образуется осадок или газ.

Слайд 11

Типичные реакции средних солей
3) Соль1 + соль2 = соль3 + соль4 Например: Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 +2NaCl Типичная реакция ионного обмена, протекающая только в том случае, если образуется осадок.

Слайд 12

Типичные реакции средних солей
4) Соль + металл = другая соль + другой металл Например: CuSO4(p-p) + Fe = FeSO4 (p-p) + Cu Правила: а) Каждый металл вытесняет из растворов солей все другие металлы, расположенные правее его в ряду напряжений; б) обе соли (и реагирующая, и образующаяся в результате реакции) должны быть растворимыми; в) металлы не должны взаимодействовать с водой, поэтому металлы главных подгрупп I и II группы ПС Д.И.Менделеева не вытесняют другие металлы из растворов солей.

Слайд 13

Обобщение темы
Тест «Как я запомнил тему»: 1) Выберите формулу соли: а) HCl б) Ca(OH)2 в) Na2SO4 г) MgО 2) Какая из приведенных солей растворима в воде: а) AgCl б) MgS в) FePO4 г) CuSO4 3) Какая из приведенных солей бескислородная: а) CаSO4 б) KBr в) Nh5NO3 г) Na2CO3

Слайд 14

.
4) К какому типу солей относится данная соль — AlOHCl2: а) средняя б) основная в) кислая г) ни к одной из этих 5) Какая реакция не является типичной реакцией для средних солей: а) соль + металл б) соль + кислота в) соль + оксид г) соль + щелочь

Слайд 15

Ответы:
1. в 2. г 3. б 4. б 5. в

Слайд 16

Домашнее задание:
§ 41 Упр. 2, 3.

Слайд 17

Список источников
1) Габриелян О.С. Химия. 8 класс: учеб. для общеобразоват. учрежд. / О.С. Габриелян. – 16 изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010.-270 с., [2]с.: ил. Использованы фотографии: http://ru.wikipedia.org/wiki/Фосфат железа (III) фосфат железа http://www.freetorg.ru/lead/ammiachnaya-selitra-azotno-fosforno-kalijnoe-udobrenie-npk,1506202.html аммиачная селитра http://www.freetorg.com.ua/lead/prodam-kalcij-sernokislyj,2478523.html сульфат кальция

Урок 21. соли: состав, классификация, номенклатура, способы получения — Химия — 8 класс

Конспект
Соли состав, классификация, номенклатура, способы получения
Соли образуются в результате нейтрализации кислоты основанием:
NaOH + HCl = NaCl + h3O
Поэтому соли состоят из атомов металлов, которые связаны с кислотными остатка-ми. Таким образом, можно сформулировать определение: соли – это сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками.
Многие соли имеют свои исторически сложившиеся названия. Но на химическом языке названия солей образуются так: сначала называем кислотный остаток (например, хлорид), добавляем название металла в родительном падеже (например, натрия) – NaCl, CaSO4 – сульфат кальция; CuSO4 – сульфат меди (II).
Если при образовании соли все атомы водорода в молекуле кислоты замещаются атомами металла, то про такую соль говорят «средняя» – Na2SO4. Но иногда атомы метал-ла лишь частично замещают атомы водорода в кислоте, тогда мы говорим, что это кислая соль – NaHSO4. Также существуют и основные соли – Al(OH)2Cl.
Поэтому по составу соли можно разделить на группы:
• КИСЛЫЕ – образуются при неполном замещении атомов водорода кислоты атомами металлов водорода
• СРЕДНИЕ – образуются при замещении всех атомов водорода кислоты ато-мами металлов
• ОСНÓВНЫЕ – в составе соли присутствуют гидроксильные группы (гидро-ксогруппы)
Существуют различные способы получения солей.
1. Взаимодействие кислот.
— с металлами: 2h4PO4 + 6Na = 2Na3PO4 + 3h3↑
— с основными оксидами: 3h3SO4 + Fe2O3 =(t) Fe2(SO4)3 + 3h3O
— с основаниями: 3HNO3 + Cr(OH)3 = Cr(NO3)3 + 3h3O
2. Взаимодействие кислотных оксидов.
— с щелочами: N2O5 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + h3O
— с основными оксидами: SiO2 + CaO =(t) CaSiO3
3. Взаимодействие солей.
— с кислотами: Ca3(PO4)2 + 3h3SO4 =(t) 3CaSO4 + 2h4PO4
— с щелочами: Fe(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4
— с металлами: CuSO4 + Fe =(t) FeSO4 + Cu↓
— с нелетучими кислотными оксидами: CaCO3 + SiO2 =(t) CaSiO3 + CO2↑
— с другими солями: Al2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4↓ + 2AlCl3
4. Взаимодействие металлов с неметаллами: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (горение)

10. Соли, их классификация, номенклатура, получение, химические свойства.

Солями называются
сложные вещества формула молекулы
которых, состоит из атомов металлов и
кислотных остатков (иногда могут
содержать водород). Например, NaCl – хлорид
натрия, СаSO4 –
сульфат кальция и т. д.

Практически все
соли  являются ионными соединениями,
 поэтому
в солях между собой связаны ионы кислотных
остатков и ионы металла:

Na+Cl –
хлорид натрия

Ca2+SO42– –
сульфат кальция и т.д.

Соль
является продуктом частичного или
полного замещения металлом атомов
водорода кислоты. Отсюда различают
следующие типы солей:

1.
Средние соли 

все атомы водорода в кислоте замещены
металлом: Na2CO3,
KNO3 2.
Кислые соли
 –
не все атомы водорода в кислоте замещены
металлом. Разумеется, кислые соли могут
образовывать только двух- или многоосновные
кислоты. Одноосновные кислоты кислых
солей давать не могут: NaHCO3,
NaH2PO4 и
т. д.

3.
Основные соли
 можно
рассматривать как продукты неполного,
или частичного, замещения гидроксильных
групп оснований кислотными остатками:
Аl(OH)SO4 ,
Zn(OH)Cl и т.д.

По числу присутствующих
в структуре катионов
и анионов выделяют
следующие типы солей.

Простые соли —
соли, состоящие из одного вида катионов
и одного вида анионов (NaCl)

Двойные соли —
соли, содержащие два различных катиона
(KAl(SO4)2·12
H2O).

Смешанные соли —
соли, в составе которых присутствует
два различных аниона (Ca(OCl)Cl).

Также
различают гидратные
соли (кристаллогидраты),
в состав которых входят молекулы
кристаллизационной воды,
например,Na2SO4·10
H2O,
и комплексные
соли,
содержащие комплексный катион или
комплексный анион (K4[Fe(CN)6], Cu(NH3)4](OH)2

По
международной номенклатуре название
соли каждой кислоты происходит от
латинского названия элемента.
 Например,
соли серной кислоты называются сульфатами:
СаSO4 –
сульфат кальция, Mg SO4 
сульфат магния и т.д.; соли соляной
кислоты называются хлоридами: NaCl –
хлорид натрия, ZnCI2 
хлорид цинка и т.д.

В название
солей двухосновных кислот добавляют
частицу «би» или «гидро»: Mg(HCl3)2 
бикарбонат или гидрокарбонат магния.

При
условии, что в трехосновной кислоте
замещён на металл только один атом
водорода, то добавляют приставку
«дигидро»: NaH2PO4 
дигидрофосфат натрия.

Соли –
это твёрдые вещества, обладающие самой
различной растворимостью в воде.

Способы получения
солей

Взаимодействие
металла с кислотой.

Zn
+ 2HCl
= ZnCl2
+ H2

Cu + 4HNO3
= Cu(NO3)2
+ 2NO2
+ 2H2O

Взаимодействие
основного оксида с кислотой

CaO + 2HCl =
CaCl2
+ 2H2O

FeO + H2SO4
= FeSO4
+ H2O

Взаимодействие
основания с кислотой (реакция
нейтрализации).

Ba(OH)2
+ 2HCl = BaCl2
+ 2H2O

2NaOH + H2SO4
= Na2SO4
+ H2O

При неполной
нейтрализации кислоты основанием
образуется кислая соль:

H2SO4
+ NaOH
= NaHSO4
+ H2O

Взаимодействие соли
с кислотой. В этом случаи образуется
новая кислота и новая соль. Для
осуществления этой реакции необходимо,
что бы взятая кислота была сильнее
образующейся или менее летучей.

2NaCl
+ H2So4
= Na2SO4
+ 2HCl↑

Действием избытка
кислоты на средние соли многоосновных
кислот получают кислые соли:

Na2SO4
+ H2SO4
= 2NaHSO4

CaCO3
+ CO2
+ H2O
= Ca(HCO3)2

Взаимодействие
основного оксида с кислотным оксидом.

CaО
+ SiО2
= CaSiO3

Взаимодействие
основания с кислотным оксидом

6NaOH
+ P2O5
= 2Na3PO4
+ 3H2O

Взаимодействие соли
с кислотным оксидом. Вступающий в реакцию
кислотный оксид должен быть менее летуч,
чем образующийся после реакции.

CaCO3
+ SiO2
=t
CaSiO3
+ CO2

Взаимодействие соли
с основанием. Этим способом можно
получить как средние соли, так и, при
недостатке основания, основные соли.
Кислые соли, взаимодействуют с основанием,
переходят в средние:

Fe(NO3)3
+ 3NaOH = 3NaNo3
+ Fe(OH)3

ZnCl2
+ KOH = ZnOHCl + KCl

Ca(HCO3)2
+ Ca(OH)2
= 2CaCO3
+ 2H2O

Взаимодействие
между двумя солями. Образуются две новые
соли. Реакция протекает до конца лишь
в том случае, если одна из образующихся
солей выпадает в осадок:

BaCl2
+ Na2SO4
= BaSO4
+ 2NaCl

AgNO3
+ KJ = AgI↓ + KNO3

Взаимодействие
между металлом и солью. Вступивший в
реакцию металл должен находится в ряду
напряжения металлов левее металла,
входящего в состав исходной соли.

Fe + CuSO4
= FeSO4
+ Cu

Взаимодействие
металла с неметаллом

2Fe
+ 3Cl2=
2FeCl3

Взаимодействие
металла со щелочью.

Zn
+ 2NaOHкрNa2ZnO2
+ H2

Zn
+ 2NaOH
+ 2H2O
= Na2[Zn(OH)4]
+ H2

Взаимодействие
металла со щелочью

Cl2
+ 2KOH = KCl + KClO + H2O

Взаимодействие
неметалла с солью.

Cl2
+ KJ = 2KCl + J2

Термическое разложение
солей.

2KNO32KNO2
+ O2

2KClO32KCl + 3O2

Химические
свойства солей

Химические
свойства солей определяются свойствами
катионов и анионов, которые входят в их
состав.

1. Некоторые соли
разлагаются при прокаливании:

CaCO3 =
CaO + CO2

2.
Взаимодействуют с кислотами
 с
образованием новой соли и новой кислоты.
Для осуществление этой реакции необходимо,
чтобы кислота была более сильная чем
соль, на которую воздействует кислота:

2NaCl
+ H2 SO4 
Na2SO4
 
+  2HCl↑.

3. Взаимодействуют
с основаниями
,
образуя новую соль и новое основание:

Ba(OH)2 +
Mg SO 
BaSO4
+ Mg(OH)2.

4.
Взаимодействуют друг с другом
 с
образованием новых солей:

NaCl +
AgNO3  →
AgCl + NaNO3 .

5.
Взаимодействуют с металлами,
 которые
стоят в раду активности до металла,
который входит в состав соли:

Fe
+ CuSO4   FeSO4 +
Cu↓.

Соли. Названия и классификация солей

1. Презентация по химии «Соли. Названия и классификация солей»

Презентация по химии
«
Соли. Названия и
классификация
солей»

2. Солями называются вещества, в которых атомы металла связаны с кислотными остатками.

Общая формула класса:
MenAm
Исключением являются соли аммония, в которых с
кислотными остатками связаны не атомы металла, а
частицы Nh5+. Примеры типичных солей приведены
ниже.
NaCl – хлорид натрия,
Na2SO4 – сульфат натрия,
СаSO4 – сульфат кальция,
СаCl2 – хлорид кальция,
(Nh5)2SO4 – сульфат аммония.
Формула соли строится с учетом
валентностей металла и кислотного остатка.
Практически все соли – ионные соединения,
поэтому можно говорить, что в солях связаны
между собой ионы металла и ионы кислотных
остатков:
Na+Cl– – хлорид натрия
Ca2+SO42– – сульфат кальция и т.д.
Названия солей составляются из названия
кислотного остатка и названия металла. Главным
в названии является кислотный остаток.
Соль
какой Кислотный
кислоты
остаток
Валентность Название
остатка
солей
Примеры
Азотная
HNO3
NO3-
I
нитраты
Ca(NO3)2
кальция
нитрат
Кремниевая
h3SiO3
SiO32-
II
силикаты
Na2SiO3
натрия
силикат
Серная
h3SO4
SO42-
II
сульфаты
PbSO4
свинца
сульфат
Угольная
h3CO3
CO32-
II
карбонаты
Na2CO3 карбонат
натрия
Фосфорная
h4PO4
PO43-
III
фосфаты
AlPO4
фосфат
алюминия
В верхней части таблицы приведены кислородсодержащие кислотные остатки, в
нижней – бескислородные.
Бромоводоро Brдная HBr
I
бромиды
NaBr
натрия
Иодоводород Iная HI
I
иодиды
KI иодид калия
Сероводородн S2ая h3S
II
сульфиды
FeS
сульфид
железа (II)
Cl-
I
хлориды
Nh5Cl
аммония
хлорид
I
фториды
CaF2
кальция
фторид
Соляная HCl
Фтороводоро Fдная HF
бромид
Из таблицы видно, что названия кислородсодержащих солей имеют
окончания «ат», а названия бескислородных солей – окончания «ид».
В некоторых случаях для кислородсодержащих солей может
использоваться окончание «ит». Например, Na2SO3 – сульфит натрия.
Это делается для того, чтобы различать соли серной кислоты (h3SO4) и
сернистой кислоты (h3SO3) и в других таких же случаях.

7. Классификация солей

В зависимости от состава соли бывают:
1. Средние – продукт полного замещения
водорода в кислоте металлом.
2KOH + h3CO3 = K2CO3 + 2h3O
карбонат калия
2. Кислые — продукт неполного замещения
водорода в кислоте металлом.
NaOH + h3CO3 = NaHCO3 + h3O
гидрокарбонат натрия

8. Классификация солей

3. Основные – продукт неполного замещения
групп OH- основания на кислотный остаток.
Mg(OH)2 + HCl = MgOHCl + h3O
гидроксохлорид магния
4. Двойные – состоящие из различных атомов
металлов и общего кислотного остатка.
K2SO4 + Al2(SO4)3 = 2KAl(SO4)2
сульфат алюминия — калия

9. Классификация солей

5. Смешанные – состоящие из общего металла
и различных кислотных остатков.
CuOHNO3 + Ch4COOH = CuCh4COONO3 + h3O
нитрат-ацетат меди (II)
6. Комплексные – содержащие сложные ионы.
K4 [Fe(CN)6]
жёлтая кровяная соль

10. Строение солей аналогично строению соответствующих кислот и оснований. Ниже приведены структурные формулы типичных средних,

кислых и основных солей.

11. Получение солей

Соли получают при химическом
взаимодействии соединений
различных классов и простых
веществ.
Отметим важнейшие способы
получения солей.

12. Получение солей

1. Реакция
нейтрализации:
Ca(OH)2 + h3CO3 =
= CaCO3 + 2h3O
карбонат кальция

13. Получение солей

2. Взаимодействие
металлов с
неметаллами:
2Al + 3S = Al2S3
сульфид алюминия

14. Получение солей

3. Взаимодействие
металлов с
кислотами:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + h3
хлорид цинка

15. Получение солей

4. Взаимодействие основных оксидов с
кислотными оксидами.
CaO + SiO2 = CaSiO3
силикат кальция
5. Взаимодействие оснований с кислотными
оксидами.
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + h3O
карбонат кальция

16. Физические свойства солей

Соли, за небольшим
исключением, являются
твёрдыми кристаллическими веществами
различного цвета. По
растворимости в воде
их делят на:
растворимые
малорастворимые
нерастворимые

17. Химические свойства солей

1)
2)
Соли взаимодействуют:
C простыми веществами –
металлами и неметаллами.
со сложными – кислотами,
основаниями и солями.

18. Химические свойства солей

1. С металлами:
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
сульфат меди (II) сульфат
железа (II)
2. С неметаллами:
2KI + Br2 = 2KBr + I2
иодид калия
бромид калия

19. Химические свойства солей

3. С кислотами:
2NaCl + h3SO4 =
хлорид натрия
= Na2SO4 + 2HCl
сульфат натрия

20. Химические свойства солей

4. С щелочами:
FeCl2 + 2NaOH =
хлорид железа (II)
=Fe(OH)2 + 2NaCl
хлорид натрия

21. Химические свойства солей

5. С солями:
AgNO3 + KCl =
нитрат серебра
=AgCl + KNO3
хлорид серебра

22. Применение солей

Многие соли
применяют в быту
(поваренная соль,
сода), в качестве
минеральных
удобрений, при
производстве
стекла, моющих
средств,
взрывчатых
веществ.

Соли, их классификация и свойства | Презентация к уроку по химии (8 класс) на тему:

Слайд 1

Записать формулы: Оксид магния – Оксид серы ( IV ) — Гидроксид алюминия — Соляная кислота — Гидроксид калия — Серная кислота –

Слайд 2

Ответы − MgO , – SO 2 , – Al ( OH ) 3 , − HCl , −KOH , − H 2 SO 4

Слайд 3

В нашей лаборатории расцвёл цветок необычайной красоты – на его лепестках – формулы веществ. Расклассифицируйте вещества по классам: o ксиды , кислоты, основания P 2 O 5 , Na С I, CuO Н , Са 3 (РО 4 ) 2 , HNO 3 , Ba (OH) 2 , MgO , H 2 SO 4 , KO Н , SO 3 , CaCO 3

Слайд 4

Соли. Классификация. Физические и химические свойства. Получение и применение солей.

Слайд 5

Цели урока: 1)Познакомить учащихся с понятием соли, изучить основные классификации солей; 2)Изучить основные химические свойства солей; 3)Изучить основные способы получения солей; 4) Продолжить формирование умений составлять уравнения химических реакций ;

Слайд 6

Na С I Са 3 (РО 4 ) 2 CaCO 3

Слайд 7

Что такое соли? Соли– это сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками

Слайд 8

Номенклатура солей Название Название Указание Кислотного + металла (в Р.п.) + валентности остатка (если она переменная) NaCl хлорид натрия CaCO 3 карбонат кальция Са 3 (РО 4 ) 2 фосфат кальция М gCI 2 хлорид магния

Слайд 9

Попробуйте сами дать названия следующим солям: KCI CaCI 2 Ba CO 3

Слайд 10

Классификация солей По растворимости в воде Растворимые Нерастворимые Малорастворимые Аммиачная селитра NH 4 NO 3 Сульфат кальция Фосфат железа FePO 4 CaSO 4

Слайд 11

Классификация солей 2) По наличию или отсутствию кислорода Кислородсодержащие Бескислородные Например: Например: Na 2 SO 4 (сульфат натрия) NaBr ( бромид натрия) KNO 3 (нитрат калия) KY (иодид калия) Ca(NO 2 ) 2 (нитрит кальция) CaCl 2 (хлорид кальция)

Слайд 12

Классификация солей Соли Средние (нормальные) Кислые Основные

Слайд 13

Разновидности солей Соли бывают: Средние соли – это продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на металл. Например: Na 2 CO 3 (карбонат натрия) CuSO 4 (сульфат меди)

Слайд 14

Разновидности солей 2) Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в кислоте на металл. Например: NaHCO 3 ( гидро карбонат натрия) Mg(HSO 4 ) 2 ( гидро сульфат магния)

Слайд 15

Разновидности солей 3) Основные соли – это продукты неполного замещения гидроксогрупп в основании на кислотный остаток. Например: ( CuOH ) 2 CO 3 ( гидроксо карбонат меди ( II )) AlOHCl 2 ( гидроксо хлорид алюминия)

Слайд 16

Физические свойства : В се соли твердые кристаллические вещества. Соли имеют различную окраску, и разную растворимость в воде.

Слайд 17

Химические свойства Соль + кислота = другая соль + другая кислота Например: H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 +2HCl Типичная реакция ионного обмена, протекающая только в том случае, если образуется осадок или газ.

Слайд 18

Химические свойства 2) Соль + щелочь = другая соль + другое основание Например: NaOH + NH 4 Cl = NaCl + NH 3 + H 2 O Типичная реакция ионного обмена, протекающая только в том случае, если образуется осадок или газ.

Слайд 19

Химические свойства 3) Соль 1 + соль 2 = соль 3 + соль 4 Например: Na 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 +2NaCl Типичная реакция ионного обмена, протекающая только в том случае, если образуется осадок.

Слайд 20

Химические свойства 4) Соль + металл = другая соль + другой металл Например: CuSO 4 (p-p) + Fe = FeSO 4 (p-p) + Cu Правила: а) Каждый металл вытесняет из растворов солей все другие металлы, расположенные правее его в ряду напряжений; б) обе соли (и реагирующая, и образующаяся в результате реакции) должны быть растворимыми; в) металлы не должны взаимодействовать с водой, поэтому металлы главных подгрупп I и II группы ПС Д.И.Менделеева не вытесняют другие металлы из растворов солей.

Слайд 21

Получение солей: 1. Взаимодействие кислоты с Ме : Zn + 2HCI → ZnCI 2 + H 2 2. Взаимодействие кислоты с основными оксидами: Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 O 3. Взаимодействие кислотного оксида со щёлочью: N 2 O 5 + Ca(OH) 2 →Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O 4. Взаимодействие кислотного оксида с основным оксидом : SiO 2 + CaO → CaSiO 3 5. Взаимодействие металла с неметаллом: 2Fe + 3CI 2 → 2FeCI 3

Слайд 22

Применение солей — в стирке, с помощью порошка, с состав которого входит стиральная (кальцинированная) сода – Na 2 CO 3 ; — удобрения, которые мы вносим в почву – NH 4 NO 3 — аммиачная селитра; CaHPO 4 — простой суперфосфат и другие . — в домашней аптечке – ляпис AgNO 3 — СuSO 4 — медный купорос, который добавляют в побелку, применяют против болезней и вредителей растений. да и сам наш организм содержит соли, в костях – Ca 3 (PO 4 ) 2

Слайд 23

Мрамор, известняк, мел

Слайд 24

ИЗДЕЛИЯ ИЗ МАЛАХИТА

Слайд 25

Обобщение темы Тест «Как я запомнил тему»: 1) Выберите формулу соли: а) HCl б) Ca(OH) 2 в) Na 2 SO 4 г) Mg О 2) Какая из приведенных солей растворима в воде: а) AgCl б) MgS в) FePO 4 г) CuSO 4 3 ) Какая из приведенных солей бескислородная : а) C а SO 4 б) KBr в) NH 4 NO 3 г) Na 2 CO 3

Слайд 26

. 4) К какому типу солей относится данная соль — AlOHCl 2 : а) средняя б) основная в) кислая г) ни к одной из этих 5) Какая реакция не является типичной реакцией для средних солей: а) соль + металл б) соль + кислота в) соль + оксид г) соль + щелочь

Слайд 27

Ответы: 1. в 2. г 3. б 4. б 5. в

Слайд 28

Рефлексия Знания/умения Да + нет — 1)Я знаю Что такое соли Состав солей 2)Я умею Выбирать из предложенных веществ соли Выводить формулы солей Составлять название солей Классифицировать соли по растворимости.

Слайд 29

Домашнее задание: § 33 Упр. 2, 3 стр.112

Слайд 30

Список источников Использованы фотографии: http://ru.wikipedia.org/wiki/ Фосфат железа ( III ) фосфат железа http://www.freetorg.ru/lead/ammiachnaya-selitra-azotno-fosforno-kalijnoe-udobrenie-npk,1506202.html аммиачная селитра http://www.freetorg.com.ua/lead/prodam-kalcij-sernokislyj,2478523.html сульфат кальция

Классификация качества поливной воды

Опубликовано в марте 2017 г. | Id: PSS-2401

От
Хайлинь Чжан

Все оросительные воды содержат растворенные соли. Растворенные соли присутствуют, потому что
некоторые химические элементы имеют сильное притяжение к воде и относительно слабое притяжение
для других элементов.Например, два таких химических элемента — это натрий и хлорид.
Количество этих элементов, содержащихся в воде, должно быть очень высоким, прежде чем натрий станет
соединить с хлоридом с образованием твердого вещества хлорида натрия, поваренной соли.
Общее количество и виды солей определяют пригодность воды для орошения.
использовать. Вода из некоторых источников может содержать столько соли, что не подходит для полива.
из-за потенциальной опасности для почвы или сельскохозяйственных культур.Качество поливной воды может быть лучшим
определяться химическим лабораторным анализом.

Аналитическая лаборатория почв, воды и кормов Университета штата Оклахома разработала
химические процедуры определения качества воды. Результаты тестов, их интерпретация,
и общие рекомендации по пригодности воды для орошения.

Измерения качества воды

Двумя наиболее важными показателями качества поливной воды являются:

  1. Общее количество растворенных солей в воде.
  2. Количество натрия (Na) в воде по сравнению с кальцием (Ca) плюс магнием (Mg).

Общее содержание растворенной соли оценивается путем измерения того, насколько хорошо вода проводит
электричество. Соленая вода — хороший проводник электричества. Электрическая проводимость
(ЕС) измеряется в микромос / см (мкмгом / см). Концентрация соли ppm
воды оценивается путем умножения значения ЕС на 0,66. Например, вода
с электропроводностью 1000 микромос / см будет содержать около 660 частей на миллион
соль.Другие аналитические процедуры используются для измерения количества отдельных химикатов,
например, натрий, в воде. Список химикатов (и их символ или формула)
регулярно измеряемые для определения качества поливной воды:

Электропроводность (мкмос / см) Хлорид (Cl)
Нитрат натрия (Na) (NO 3 )
Карбонат кальция (Ca) (CO 3 )
Бикарбонат магния (Mg) (HCO 3 )
Сульфат (СО 4 )

Классификация качества воды

Самым разрушительным воздействием некачественной поливной воды является чрезмерное накопление
растворимых солей и / или натрия в почве.Высокорастворимые соли в почве повышают влажность почвы.
растениям труднее извлекать урожай, и растения испытывают водный стресс, даже когда
почва влажная. Когда в почве накапливается чрезмерное количество натрия, возникает глина и гумус.
частицы, которые попадают внутрь и закупоривают большие поры почвы. Это закупоривающее действие снижает
движение воды в почву и сквозь нее, поэтому корни сельскохозяйственных культур не получают достаточно воды
даже если вода может стоять на поверхности почвы.

Эти два аспекта оросительной воды (общее количество солей и процентное содержание натрия) сгруппированы.
в отношении имеющихся уровней и их воздействия на посевы и почвы. Эта классификация
Система основана на исследованиях, проведенных в Оклахоме и других штатах, а также Министерством сельского хозяйства США.
Лаборатория в Риверсайде, Калифорния.Схема на рисунке 1 иллюстрирует классификацию
система. Поскольку степень повреждения почвы натрием сильно зависит от
по количеству присутствующих кальция и магния коэффициент адсорбции натрия (SAR)
также используется.

Рисунок 1 используется путем взятия процентного содержания натрия, указанного при испытании воды, и определения местоположения
это значение в левой части рисунка.В этой точке нарисуйте линию поперек фигуры.
Затем найдите значение электропроводности в нижней части рисунка.
и в этой точке нарисуйте прямую линию вверх и вниз. Класс воды указан где
две линии пересекаются.

Рисунок 1. Схема классификации оросительной воды в Оклахоме.

Интерпретация водных классов

Ирригационные воды Оклахомы сгруппированы в шесть классов на основе растворимой соли.
содержание и процентное содержание натрия.Интерпретация этих классов по отношению к их
используйте следующее:

Класс 1. Отлично. Общее содержание растворимой соли и процент натрия в этой воде достаточно низкие.
что при его использовании не должно возникнуть никаких проблем.

Класс 2. Хорошо. Эта вода подходит для использования на большинстве культур в большинстве условий.Широкое использование
воды класса 2 на глинистых почвах, где выщелачивание незначительное или отсутствует, может в конечном итоге вызвать
проблема с засоленной или натриевой почвой. Нормальные осадки обычно разбавляют растворимые соли.
и исключить риск накопления солей. Если процент натрия в воде высокий
(выше 30 процентов) для устранения проблемы можно периодически использовать гипс.

Класс 3 . Ярмарка. Эту воду можно успешно использовать для большинства культур, если принять меры для предотвращения накопления
растворимых солей, включая натрий, в почве. Хорошее управление почвой и орошение
практики должны соблюдаться. Вода класса 3 может использоваться с небольшой опасностью на проницаемых,
хорошо дренированные почвы. Уровень грунтовых вод должен быть не менее чем на 10 футов ниже поверхности, чтобы
позволяют вымывать накопленные соли ниже корневой зоны при соответствующем орошении, когда
количество осадков ограничено.

Класс 4. Плохо. Использование этой воды ограничено хорошо дренированными проницаемыми почвами для производства
солеустойчивые культуры. Следует уделять особое внимание методам орошения, чтобы избежать
накопление солей. Если количество осадков недостаточно для того, чтобы вызвать
периодическое солевое выщелачивание.

Для поддержания хорошего физического состояния необходимо использовать надлежащие методы управления почвой.
почва.Уровень плодородия почвы должен поддерживаться на адекватном уровне. Использование этого
вода на почвах со средней текстурой может вызвать проблемы с засолением почвы при соблюдении надлежащей практики
не соблюдаются. Эту воду не рекомендуется использовать на почвах с мелкой текстурой.

Класс 5. Очень плохо. Использование этой воды ограничено для орошения песчаных, хорошо дренированных почв на территориях.
штата, в котором выпадает не менее 30 дюймов осадков.В этой воде не должно быть
используется без совета специалиста по использованию поливной воды.

Класс 6. Непригоден. Вода такого качества не рекомендуется для полива сельскохозяйственных культур.

Модификация класса качества воды

Диаграмма на Рисунке 1 использует основные критерии для классификации оросительной воды,
однако другие компоненты воды, которые менее часто представляют проблему, должны иногда
быть на рассмотрении.

Карбонат натрия остаточный. Когда общий уровень карбонатов превышает общее количество кальция и магния,
качество воды может ухудшиться. При превышении карбонатной (остаточной) концентрации
становится слишком высоким, карбонаты соединяются с кальцием и магнием, образуя твердый
материал (накипь), оседающий из воды.Конечный результат — увеличение
как процентное содержание натрия, так и SAR. USDA установило руководящие принципы (Бюллетень
№ 197) для модификации классификации качества воды по остаточному карбонату натрия.
(RSC) выражается в миллиэквивалентах (мэкв.). Уровень остаточного карбоната меньше
более 1,25 мэкв. считаются безопасными. Воды с RSC 1,25-2,50 мэкв. Находятся в пределах
предельный диапазон.Эти воды следует использовать с хорошими методами управления орошением.
и засоление почвы, контролируемое лабораторным анализом. Риск самый низкий с водой для
который RSC находится в нижней части диапазона и которые применяются к проницаемым,
хорошо дренированные, крупнозернистые почвы в районах с большим количеством осадков. Значения RSC 2,50 мэкв.
или выше считаются слишком высокими, что делает воду непригодной для орошения.Модификация RSC грунтованным гипсом может позволить использовать воды со значениями RSC.
выше безопасного уровня.

Бор . Бор присутствует в воде в виде борной кислоты и в этой форме может быть токсичным для растений.
даже при очень низких концентрациях. Виды растений различаются по толерантности к бору.
как указано в таблице 1.Классификация поливной воды по содержанию бора
содержание и толерантность к культуре показаны в таблице 2. Токсичность бора в Оклахоме не распространена.
хотя бор обычно анализируется в наших тестах на поливную воду.

Таблица 1. Допуски растений к бору.

Чувствительный Полутолерантный Толерантный
Пекан Подсолнечник Свекла сахарная
Орех черный Хлопок Свекла садовая
Navy Bean Редис Люцерна
Груша Горох полевой Лук
Яблоко Ячмень Репа
Персик Пшеница Капуста
Кукуруза Салат-латук
Майло Морковь
Овес
Тыква
Сладкий картофель

Таблица 2 .Классификация поливной воды на основе концентрации бора по отношению к растениям
Толерантность

Классификация Чувствительные растения Полутолерантные растения Толерантные растения
частей на миллион Бор
Отлично <0.3 <0,6 <1,0
Хорошо 0,4-0,6 0,7–1,3 1,0–2,0
Ярмарка 0,7–1,0 1.4-2,0 2,1–3,0
Плохо 1,1–1,3 2,1–2,5 3,1–3,8
Не подходит > 1,3 > 2,5 > 3.8

Условное использование воды низкого качества

Вода нежелательного качества может быть успешно использована, когда нежелательные аспекты
воды компенсируются определенными желательными аспектами воды или положительными условиями
его использования. Эти аспекты включают следующее:

  1. Содержание гипса в воде и / или почве
  2. Характеристики почвы
  3. Эффективное количество осадков
  4. Уровень грунтовых вод
  5. Вид культуры
  6. Гипсовые добавки

Гипс .Когда вода содержит высокие концентрации кальция и сульфата, некоторые из этих двух
химические вещества соединятся в почве и образуют гипс. Следовательно, вредные растворимые
количество солей, оставшихся в почве, будет несколько уменьшено, и будет меньше риска при использовании
эта вода. На глинистых почвах можно использовать воду с высоким содержанием гипса.
Ирригационная вода с высоким содержанием натрия (высокий SAR или RSC) может использоваться, если
почва содержит гипс, или если в почву можно добавить гипс.Количество гипса
необходимое будет зависеть от избытка натрия или остаточного карбоната в воде и от того, как
применяется много воды.

Количество гипса, необходимое для компенсации остаточного карбоната натрия на акр-фут
воду можно рассчитать по формуле:

фунтов гипса на акр = 232 фунта x

RSC

Значение RSC, выраженное в мэкв., Указывается в отчете об анализе поливной воды.Например, если во время вегетационного периода применяется 24 дюйма (2 акра-фута) воды.
и вода имеет уровень RSC 2 мэкв, гипс требуется на акро-фут воды
было бы:

232 фунта x 2 = 464 фунта гипса на акр.

На 2 акро-фута воды потребуется вдвое больше.

464 фунта гипса на акр-фут x 2 акр-фута = 928 фунтов гипса на акр.

Гипс можно добавлять каждые четыре года из расчета две тонны на акр.
Многие почвы и воды в западной части Оклахомы содержат самородный гипс. Вода из
низкое качество, потому что содержит избыток остаточного карбоната натрия или избыток натрия
можно использовать на этих почвах с меньшим риском.Однако вода с высоким содержанием солей
больше риска и не должен использоваться на этих почвах.

Характеристики почвы . Песчаные почвы с меньшей вероятностью накапливают соли или натрий и, как правило,
На них можно наносить больше воды, чем на мелкозернистые почвы. Из-за этого там
менее опасен при орошении крупнозернистых почв некачественной водой.Также соли
а натрий может быть значительно легче выщелочен из крупнозернистых почв, если в этом возникнет необходимость.

Водный стол . Чрезвычайно важно, чтобы уровень грунтовых вод находился не менее чем на 10 футов ниже поверхности.
при использовании воды низкого качества. Это позволяет воде двигаться ниже корневой зоны, если
становится необходимым выщелачивание, что исключает перемещение солей с уровня грунтовых вод
к поверхности почвы.

Эффективное количество осадков . Риск использования воды низкого качества снижается по мере увеличения количества осадков.
Дождь разбавляет почву солью и натрием. Следовательно, области, которые обычно получают
более 30 дюймов дождя имеют меньший риск использования воды низкого качества, чем районы, получающие
меньше дождя.

Вид культуры. Как сообщается в PSS-2226, культуры различаются по толерантности к солям. Низкий
качественная вода может использоваться для выращивания устойчивых культур после их укоренения. Используя низкий
тем не менее, следует избегать использования качественной воды во время прорастания и развития всходов.
так как большинство растений очень чувствительны к солям на этой стадии роста.

Тестирование воды

Служба расширения штата Оклахома предлагает испытание воды для орошения через расширение округа
Office, требуется около пол-литра воды в чистой емкости. Взимается небольшая комиссия
для покрытия затрат на тестирование. Тестирование и отчет о результатах обычно занимает около трех
до пяти рабочих дней.В отчете дается краткая интерпретация. Более подробный
интерпретацию можно найти в интерактивной онлайн-программе по адресу: seatesting.okstate.edu/water-test-interpretation-program.

Хайлинь Чжан
Директор аналитической лаборатории почвы, воды и кормов

Была ли эта информация полезной?

ДА НЕТ

Страница не найдена | Кобальтовый институт

Извините, похоже, вы выбрали страницу, которую мы не можем найти на
На данный момент либо ссылка устарела, либо что-то пошло не так.

Надеюсь, вы сможете найти то, что вам нужно, из этого списка всех текущих страниц.

  • О нас
    • Принципы и цели
    • Команда
  • Членство
    • Членов
    • Зона Участника
  • Пресса и СМИ
    • Новости
    • События
    • Cobalt News
    • Конференция
      • Расписание
      • Регистрация
      • Программа
  • Кобальт в обществе
    • История кобальта
    • Электромобиль
    • Накопитель энергии
    • Телефоны и электроника
    • Очистка топлива
    • Машиностроение
    • Кобальт в медицине
  • Ответственная добыча кобальта
    • Ответственная добыча кобальта
    • Система оценки ответственности в кобальтовой промышленности (CIRAF)
    • www.ответственныйcobalt.org
  • Виртуальная библиотека
    • О кобальте
      • Биосентальность кобальта
      • Критическое сырье
      • Производство и поставка
        • Статистика производства кобальта
        • Руды, содержащие кобальт
      • Физико-химия
    • Регламент
      • Регламент и политика
        • Международный
        • Азиатско-Тихоокеанский регион
      • Кобальт Консорциум REACH
      • Классификации
        • EU CLP
        • Самоклассификация
        • Согласованная на глобальном уровне система
    • Качество жизни
      • Cobalt Health
      • Мобильность
      • Безопасность
      • Чувства
      • Электронная техника
    • Устойчивая планета
      • Долговечность в обслуживании
      • Снижение выбросов парниковых газов
      • Возобновляемая энергия
    • Основные приложения
      • Аккумуляторы
        • Литий-ионные
        • Никель-металлогидрид
      • Электроника
        • Аккумуляторы
        • Интегральные схемы
        • Полупроводники
        • Магнитная запись
      • Катализаторы
        • Десульфуризация
        • Перерабатываемые пластмассы
      • Чернила и пигменты
      • Сплавы
        • Суперсплавы
        • Сплавы износостойкие
        • Сплавы для протезов
        • Магнитные сплавы
        • Твердый металл
      • Здравоохранение
    • Устойчивое развитие
      • Оценка жизненного цикла
      • Исследования Cobalt SEA (социально-экономическая оценка)
    • Окружающая среда
      • Вода
      • Почва
      • Атмосфера
      • Еда
    • Здоровье человека
      • Канцерогенность
      • Болезнь сердца
      • Радиоактивность
      • Красные кровяные тельца
      • Репродукция
      • Повышение чувствительности кожи
      • Воздействие на население в целом
  • Свяжитесь с нами

(PDF) Автоматическая классификация соленых тел с использованием глубокосверточной нейронной сети

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Araya-Polo, M., Т. Дальке, К. Фрогнер, К. Чжан, Т. Поджио и Д. Холь, 2017 г., Автоматическое обнаружение разломов без обработки сейсмических данных: The Leading

Edge, 36, 208–214.

Asjad, A., and D. Mohamed, 2015, Новый подход к обнаружению соляных куполов с использованием трехмерного многонаправленного краевого детектора: Applied Geophysics, 12,

334–342, https://doi.org/10.1007/s11770 -015-0512-2.

Бадринараян В., А. Кендалл и Р. Чиполла, 2017, SegNet: архитектура глубокого сверточного кодера-декодера для сегментации сцены: IEEE

Транзакции по анализу шаблонов и машинному анализу, 39, 2481–2495, https: // doi.org / 10.1109 / tpami.2016.2644615.

Бростоу, Дж. Дж., Дж. Шоттон, Дж. Фокер и Р. Чиполла, 2008 г., Сегментация и распознавание с использованием структуры из облаков точек движения: Европейская конференция

по компьютерному зрению, Springer, 44–57.

Дальке, Т., М. Арая-Поло, Ч. Чжан и К. Фрогнер, 2016 г., Прогнозирование геологических особенностей в трехмерных сейсмических данных: Представлено в Neural Information

Processing Systems (NIPS).

Fehler, M. C., and P. J. Keliher, 2011, SEAM, фаза I: Проблемы построения подсолевых изображений в третичных бассейнах, с акцентом на глубоководный Мексиканский залив:

SEG.

Фрогнер, К., З. Чиюан, Х. Мобахи, М. Арая-Поло и Т. А. Поджио, 2015, Обучение с потерей Вассерштейна: Представлено в Neural Information

Processing Systems (NIPS).

Гал Ю. и З. Гахрамани, 2016 г., Отказ от участия в байесовском приближении: представление неопределенности модели в глубоком обучении: Международная конференция

по машинному обучению, 1050–1059.

Grangier, D., L. Bottou и R. Collobert, 2009, Глубокие сверточные сети для синтаксического анализа сцены: Представлено на ICML 2009 Deep Learning

Workshop.

Хаукас, Дж., О. Р. Равндал, Б. Х. Фотланд, А. Боунаим, Л. Соннеланд, 2013 г., Автоматическое извлечение соляных тел из сейсмических данных с использованием набора уровней

Метод

: First Break, 31,35–42.

He, K., X. Zhang, S. Ren, and J. Sun, 2015, Углубляясь в выпрямители: Превосходя человеческий уровень производительности по классификации изображений: Труды

Международной конференции IEEE по компьютерному зрению, 1026– 1034.

Huang, L., X. Dong, and T. E. Clee, 2017, Масштабируемая платформа глубокого обучения для определения геологических особенностей по сейсмическим атрибутам: The Leading

Edge, 36, 249–256, https: // doi.org / 10.1190 / tle36030249.1.

Hudec, MR, MP Jackson, BC Vendeville, DD Schultz-Ela, and TP Dooley, 2011, Соляная шахта: цифровой атлас соляной тектоники: Бюро

Экономическая геология 5.

Иоффе С. и К. Сегеди, 2015, Пакетная нормализация. Ускорение глубокого обучения сети за счет уменьшения внутреннего ковариантного сдвига: Международная конференция

по машинному обучению, 448–456.

Кендалл, А., В. Бадринараян, Р. Чиполла, 2015, байесовский сегнет.Неопределенность модели в архитектурах глубокого сверточного кодера-декодера для понимания сцены

: arXiv, abs / 1511.02680.

Кингма Д. П. и Дж. Ба, 2014, Адам: Метод стохастической оптимизации: arXiv, abs / 1412.6980.

Ломаск, Дж., Р. Г. Клапп и Б. Бионди, 2007, Применение сегментации изображений для отслеживания трехмерных границ соли: Геофизика, 72, вып. 4, P47 – P56,

https://doi.org/10.1190/1.2732553.

Марфурт, К. Дж., И Т. М. Алвес, 2014, Подводные камни и ограничения в интерпретации сейсмических атрибутов тектонических объектов: Интерпретация, 3, вып.1, SB5 – SB15,

https://doi.org/10.1190/int-2014-0122.1.

Одена, А., В. Дюмулин, К. Олах, 2016, Артефакты деконволюции и шахматной доски: Distill, 1, e3.

Рамирес, К., Дж. Ларрасабал и Г. Гонсалес, 2016, Обнаружение соляных тел по сейсмическим данным через разреженное представление: Геофизическая разведка, 64,

335–347.

Роннебергер, О., П. Фишер и Т. Брокс, 2015, U-net. Сверточные сети для сегментации биомедицинских изображений: Международная конференция

Медицинские вычисления изображений и вмешательство с помощью компьютера, Springer, 234–241.

Росс, К. П. и Д. М. Коул, 2017, Сравнение популярных схем классификации фаций нейронных сетей: The Leading Edge, 36, 340–349, https: // doi

.org / 10.1190 / tle36040340.1.

Стерджесс, П., К. Алахари, Л. Ладики, и П. Х. Торр, 2009, Объединение внешнего вида и структуры из характеристик движения для понимания дорожной сцены:

Представлено на BMVC 2012-23-й конференции по машинному зрению Великобритании.

Waldeland, A., and A. Solberg, 2017, Классификация соли с использованием глубокого обучения: 79-я ежегодная международная конференция и выставка, EAGE, Extended

Abstracts, https: // doi.org / 10.3997 / 2214-4609.201700918.

Ван, З., Т. Хегази, З. Лонг, и Г. Аль-Региб, 2015, Устойчивое к шуму обнаружение и отслеживание соляных куполов в постмиграционных объемах с использованием текстуры, тензоров

и обучения подпространству: Геофизика, 80, нет. . 6, WD101 – WD116, https://doi.org/10.1190/geo2015-0116.1.

Ву, X., 2016, Методы вычисления вероятности наличия солей и извлечения границ солей из трехмерных сейсмических изображений: Геофизика, 81, вып. 6, IM119 – IM126, https: //

doi.org/10.1190/geo2016-0250.1.

Ву, X., С. Фомель и Х. Майкл, 2017, Быстрая интерпретация границы соли с выбором оптимального пути: 87-е ежегодное международное собрание, SEG,

Expanded Abstracts, https://doi.org/10.1190 /segam2017-17782682.1.

Чжан, К., К. Фрогнер, М. Арая-Поло и Д. Холь, 2014, Автоматическое обнаружение неисправностей на основе машинного обучения в сейсмических трассах: 76-я ежегодная

Международная конференция и выставка

, EAGE, Extended Abstracts, https : //doi.org/10.3997/2214-4609.20141500.

Чжао Т., 2017, Машинная количественная интерпретация сейсмических данных: Ph.D. защитил диссертацию в Университете Оклахомы.

10.1190 / segam2018-2997304.1

Страница 1975

Международная выставка и 88-е ежегодное собрание SEG

Загружено 28.08.18 по 67.198.15.218. Распространение подлежит лицензии или авторскому праву SEG; см. Условия использования на http://library.seg.org/

1491 — Табун лошадей Соленой реки; необходимое взаимодействие; письменное разрешение; нарушение; классификация; определение

3-1491 — Табун лошадей Соленой реки; необходимое взаимодействие; письменное разрешение; нарушение; классификация; определение

3-1491. Стадо лошадей Соленой реки; необходимое взаимодействие; письменное разрешение; нарушение; классификация; определение

A. Никто не должен беспокоить, стрелять, ранить, убивать или зарезать лошадь, которая является частью стада лошадей Солт-Ривер.

B. Лицо не должно вмешиваться, отнимать, преследовать, отлавливать или усыплять лошадь, которая является частью стада лошадей Солт-Ривер, без письменного разрешения департамента или шерифа округа. Департамент или окружной шериф может предоставить письменное разрешение в соответствии с этим подразделом только в гуманных целях.

C. Если происходит инцидент, требующий взаимодействия с стадом лошадей Солт-Ривер в целях защиты безопасности или здоровья лошади, которая является или лошадей, которые являются частью конного стада Солт-ривер, либо общественностью, частное или государственное предприятие устраните инцидент после получения письменного разрешения от департамента или шерифа округа.

D. Если на лошади есть клеймо или другой знак, указывающий на владение лошадью, департамент должен попытаться доказать право собственности на лошадь, или шериф округа должен связаться с департаментом, чтобы попытаться установить право собственности на лошадь.Если департамент не может доказать право собственности на лошадь, департамент или шериф округа могут предоставить письменное разрешение в соответствии с этим разделом.

E. Этот штат должен заключить соглашение в соответствии с разделом 11-952 с лесной службой Соединенных Штатов для выполнения этой статьи или решения любых вопросов, касающихся стада лошадей Солт-Ривер.

F. Это государство может заключить соглашение с частным лицом для решения любого вопроса, касающегося табуна лошадей Солт-Ривер.

G. Лошадь, которая является частью стада лошадей Солт-Ривер, не является бездомным животным, как определено в разделе 3-1401, и не подпадает под действие разделов 3-1371 и 3-1402.

H. Лицо, нарушившее подраздел A этого раздела, виновно в правонарушении класса 1.

I. Для целей данного раздела «стадо лошадей Солт-Ривер» включает лошадей, которые населяют и которые исторически жили в нижнем течении Соленой реки и озер Сагуаро и вокруг них в национальном лесу тонто, и которые не имеют марки другой знак, указывающий на право собственности.

Выдающаяся серия веб-семинаров по химическому анализу лазерной абляции: эффективная классификация пищевых морских солей с использованием LIBS, тандемного LA-ICP-MS и LIBS и других подходов с переносом через дефис

Applied Spectra, Inc. приглашает вас принять участие в нашем третьем веб-семинаре из серии выдающихся веб-семинаров по химическому анализу лазерной абляции. В этом веб-семинаре представлены инновационные исследования LIBS и Tandem LA — LIBS, выполненные исследовательской группой доктора Ёнхуна Ли из Национального университета Мокпхо, Мокпо, Южная Корея.Его исследование LIBS включает использование LIBS и техники LIBS с дефисами, чтобы лучше охарактеризовать географическое происхождение и качество пищевых солей. Новаторский исследовательский подход доктора Ли, включающий объединение данных и использование хемометрического анализа, может применяться к аналогичному анализу многих промышленных материалов.

В последнее время спектроскопия лазерного пробоя (LIBS) набрала обороты и стала быстрым методом определения происхождения и подлинности материалов. LIBS предоставляет уникальные спектры, характерные для различных материалов, которые становятся штрих-кодом или отпечатком пальца, используемым для идентификации рассматриваемых образцов.Кроме того, достижения в области анализа данных позволяют объединить данные LIBS с другими методами, такими как LA-ICP-MS, и в сочетании с обработкой хемометрических данных данные LIBS представляют собой мощную аналитическую информацию для проверки материала на предмет его качества, происхождения и подлинности. Пищевые соли, широко используемые пищевые добавки, представляют собой смесь различных ионных соединений в матрице NaCl. Элементный состав солей зависит от качества, способа производства и географического происхождения. На этом вебинаре д-р Ли расскажет о некоторых из своих исследований LIBS (как автономных, так и написанных через дефис) по приложениям в промышленности по производству соли.Он обсудит возможность применения метода классификации солей по географическому происхождению и проведет количественный анализ ключевых питательных элементов, таких как Mg, Ca и K, в пищевых солях.

Расписание вебинаров

Продолжительность: 1 час

Сессия 1

вторник, 20 октября 2020 г., 7:00 по тихоокеанскому времени — 8:00 по тихоокеанскому времени

(или с 16:00 до 17:00 по ЕС) Открыт для всех: рекомендуется для участников в ЕС и США.

Сессия 2

Среда, 21 октября 2020 г., с 10:00 до 11:00 (время Сеула и Токио)

(или вторник, 20 октября 2020 г., с 18:00 до 19:00, Сан-Франциско, США) Открыт для всех: рекомендуется для участников из Азии, Юго-Восточной Азии и Австралии.

Вебинар Аннотация

В этой презентации LIBS и методы LIBS с переносом через дефис демонстрируются с точки зрения эффективности в различении пищевых солей из разных географических регионов или методов производства.Возможности различения эмиссионных линий Mg, Ca и K и других второстепенных элементов, наблюдаемые в спектрах LIBS пищевых солей, обсуждаются на основе анализа PCA и связанных графиков нагрузки. Кроме того, масс-спектрометрия с лазерной абляцией с индуктивно связанной плазмой (LA-ICP-MS), которую можно проводить одновременно с LIBS во время процесса отбора проб, предоставляет независимую и дополнительную информацию о химическом составе солей по отношению к этому. получено LIBS. Кроме того, даже простой метод, такой как спектроскопия диффузного оптического отражения (DORS), может внести вклад в классификацию солей с дополнительной способностью распознавания.В этой презентации мы представим слияние различных спектроскопических данных (LIBS-LA-ICP-MS и LIBS-DORS).

Характеристические спектры LIBS пищевых солей различного географического происхождения

Группа пищевых солей разных стран PCA

Вебинар также будет посвящен количественному анализу питательных элементов в пищевых солях (Mg, Ca и K) и подходу к калибровке для учета матричных эффектов и сохранения точности анализа.Был разработан простой прототип LIBS, который использовался для демонстрации возможности применения LIBS для измерения ключевых элементов пищевой соли на предприятиях по производству коммерческой соли.

Ведущий вебинара

Д-р Ёнхун Ли, Университет Мокпхо, Мокпхо, Южная Корея

Профессор Ёнхун Ли проводит обучение и исследования на кафедре химии в Национальном университете Мокпхо, Мокпо, Южная Корея. Он также заведует кафедрой химии в университете.Доктор Ли получил докторскую степень в KAIST (Корейский передовой институт науки и технологий) в области молекулярной спектроскопии высокого разрешения.

До прихода в Национальный университет Мокпхо в качестве преподавателя он работал в Исследовательском центре естествознания в KAIST, Samsung Electronics и в Институте перспективных исследований фотоники в GIST (Институт науки и технологий Кванджу) и был профессором физической химии на кафедре химии. в Национальном университете Мокпхо с 2009 года.Он работал приглашенным научным сотрудником в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в 2015-2016 годах. Его исследовательские интересы заключаются в разработке LIBS и методов LIBS с дефисом для приложений в пищевой, сталелитейной и ядерной промышленности.

Классификация столбчатой ​​и солевой организации в зрительной коре головного мозга млекопитающих

Abstract

В зрительной коре головного мозга млекопитающих нейронная настройка на ориентацию стимула организована в виде столбчатых 1 или солено-перец 2 паттернов для разных видов .Часто считается, что это отражает несопоставимые механизмы коркового развития у разных таксонов млекопитающих. Однако неизвестно, генерируются ли разные корковые архитектуры с помощью видоспецифичных механизмов 3,4 или просто происходят из вариации биологических параметров в рамках универсального принципа развития 5-8 . Мы проанализировали нейронные параметры у восьми видов млекопитающих и обнаружили, что кортикальную организацию можно предсказать с помощью одного фактора: соотношения ретино-кортикального картирования.Мы показываем, что модель выборки Найквиста объясняет параметрическое разделение паттернов с высокой точностью и что моделирование контролируемых условий картирования воспроизводит оба типа организации. Наши результаты объясняют происхождение отдельных корковых цепей в рамках универсального процесса развития.

Нейронная настройка на ориентацию зрительного стимула является одним из отличительных признаков первичной зрительной коры (V1) у млекопитающих. Интересно, что эта настройка в V1 организована в отдельные топографические паттерны для разных видов, такие как столбчатые ориентационные карты у приматов 1 и организация типа соли и перца у грызунов 2 (рис.1а). Исходя из того факта, что виды с отчетливой корковой организацией находятся на отдельных ветвях филогенетического древа млекопитающих, было высказано предположение, что столбчатая или солево-перцовая организация отражает видоспецифические принципы эволюции, лежащие в основе развития корковых цепей 3,4 .

Рис. 1. Параметрическое разделение пространственной организации настройки ориентации по видам

a , Столбчатая и соляная организация настройки ориентации, наблюдаемая у видов млекопитающих. b , Невозможно однозначно предсказать по остроте зрения, массе тела, размеру V1 или размеру сетчатки глаза, имеет ли вид столбчатую или солоноватую организацию. c , Верхняя , организация V1 восьми видов млекопитающих может быть разделена линейным классификатором ( y = ax ) в двухмерном пространстве в зависимости от размеров V1 и сетчатки. Bottom , Организация V1 каждого вида хорошо предсказывается соотношением между размером V1 и сетчатки. d . Анализ, аналогичный приведенному в (c), с количеством RGC и нейронов V1 в качестве определяющих параметров.

Еще одна недавняя точка зрения состоит в том, что кортикальное развитие регулируется универсальным механизмом, но что несопоставимые архитектуры могут возникать из-за изменения конкретных биологических параметров, таких как диапазон кортикального взаимодействия 5 , размер V1 6 или количество нейронов V1 7 . Однако дальнейший анализ данных для различных видов привел к появлению контрпримеров этого простого прогноза, подразумевающих, что организация V1 не может быть просто определена одним анатомическим фактором 8 .Например, четыре вида млекопитающих (хорька, землеройка, кролик и серая белка) имеют V1 сопоставимого размера, но два из них (хорька и землеройка) имеют столбчатые карты ориентации, а другие (кролик и серая белка) — соленые. -перечная организация (рис. 1б, слева внизу). Сходным образом другие параметры-кандидаты, такие как острота зрения или масса тела, также не смогли предсказать организацию настройки ориентации V1 среди этих четырех видов 8 (Рис. 1b).

Здесь, на основе анализа данных для восьми видов млекопитающих, мы предполагаем, что соотношение картирования между сетчаткой и корой головного мозга исключительно предсказывает корковую организацию у разных видов.Мы показываем, что различные корковые цепи могут возникать в результате изменения конкретных биологических параметров в рамках универсального процесса развития, и что модель выборки Найквиста объясняет это параметрическое разделение коркового развития с высокой точностью.

Результаты

Мы впервые обнаружили, что организацию V1 восьми видов, о которых сообщалось до сих пор, можно успешно разделить на столбчатые карты или организацию соли и перца в линейной классификации (рис. 1c, вверху), учитывая размер сетчатки. (A Retina ) и размер V1 (A V1 ) вместе (Таблица расширенных данных 1).Этот анализ показал, что соотношение между размером V1 и сетчатки может исключительно предсказать организацию V1 во всех тестовых данных (рис. 1c, внизу). В частности, корковая организация четырех видов с V1 аналогичного размера (∼80 мм 2 для хорьков, землероек, кроликов и серых белок) также может быть предсказана как столбчатая или солево-перцовая организация, что невозможно. определяется любым отдельным биологическим параметром в предыдущих исследованиях. Затем, чтобы изучить сопоставление двух областей с точки зрения коэффициента нейронной выборки, мы дополнительно попробовали прогноз, основанный на соотношении между количеством нейронов RGC (N RGC ) и V1 (N V1 ) (т.е. retino-cortical sampling ratio) и обнаружили, что это соотношение также успешно предсказывает организацию V1 у всех этих видов (Fig. 1d).

Таблица расширенных данных 1. Экспериментальные данные сетчатки и анатомии V1 у различных видов

Тогда каков основной принцип, который объясняет эту классификацию организации V1 с помощью ретино-кортикального отбора проб? Основываясь на предыдущих экспериментальных наблюдениях, что настройку ориентации в V1 можно предсказать с помощью расположения включенных и выключенных афферентов с прямой связью 9,10 , мы предположили, что столбчатые карты и организация соли и перца могут возникать из одной и той же мозаики сетчатки просто из разных коэффициентов прямого отображения (рис.2а). Используя наблюдаемые данные мозаики RGC у кошек 11 , мы выполнили моделирование корковой организации настройки ориентации с использованием нашей предыдущей модели развития карт ориентации 12,13 . В результате мы обнаружили, что как столбчатая, так и соленая организация настройки ориентации может развиваться даже из одной и той же мозаики RGC, только если соотношение выборки между нейронами RGC и V1 (N V1 / N RGC ) варьируется (рис. 2а, верхнее и нижнее). Мы смоделировали два сценария с двумя разными размерами модели V1, но с одинаковой плотностью нейронов.Предполагалось, что вся область сетчатки соответствует всему участку V1 и что каждый нейрон V1 получает входные сигналы прямого распространения от локальных включенных и выключенных RGC одинакового размера в области соответствующего местоположения сетчатки (подробности см. В разделе «Методы»). Мы предположили, что каждая кортикальная клетка получает входные данные от одинакового количества RGC независимо от вариации плотности RGC и ретино-кортикального увеличения, потому что плотность RGC и ретино-кортикальное увеличение пропорциональны эксцентриситету сетчатки в наблюдаемых данных RGC в крупном масштабе. 32,33 (Расширенные данные рис.1). Затем настройка ориентации каждого нейрона V1 была рассчитана на основе рецептивного поля отобранных RGC 14 (расширенные данные рис. 2).

Расширенные данные Рис.1. Ретино-кортикальное картирование аппроксимировано как квазисогласованное по эксцентриситету сетчатки

a . Как плотность RGC, так и коэффициент ретино-кортикального увеличения изменяются вместе как функция эксцентриситета 32 (большое увеличение в плотных областях RGC сетчатка и небольшое увеличение на разреженных участках). b , плотность и коэффициент увеличения RGC прямо пропорциональны для каждого эксцентриситета в (a), что указывает на сильную линейную корреляцию. c , В результате количество RGC на единицу кортикального пространства можно было бы приблизительно оценить как квазисогласованное, подразумевая, что каждая кортикальная клетка получает входные данные от аналогичного количества RGC независимо от вариации в плотности клеток 33 . На графиках mmr и mmc обозначают миллиметры в сетчатке и корковом пространстве соответственно.

Расширенные данные Рис.2. Оценка настройки ориентации в локальной области V1 из мозаики сетчатки

a , Кортикальный пул (вероятность и сила соединения) ганглиозных клеток сетчатки (RGC) нейроном V1 был смоделирован как двумерное ядро ​​Гаусса 12,31 . b , Слева , структура локальных рецептивных полей V1 моделировалась как взвешенная сумма ВКЛ и ВЫКЛ рецептивных полей RGC. Справа , Настройка ориентации рецептивного поля V1 была определена с помощью анализа БПФ.Было обнаружено, что предпочтительной ориентацией является ортогональный угол вектора между началом координат и центром масс. c , Карта настройки ориентации рассчитана на основе локальной настройки ориентации на каждом кортикальном участке.

Рис. 2. Организация V1 как выборка Найквиста в ретино-кортикальной проекции

a , Вверху , Для относительно большого размера V1 ретинотопное картирование имеет высокую плотность выборки от сетчатки до пространства V1, поэтому соседние нейроны V1 имеют высокую перекрывающиеся рецептивные поля, что приводит к аналогичному предпочтению ориентации. Внизу , для относительно небольшого V1 соседние нейроны V1 получают входные данные от слабо перекрывающихся популяций RGC из-за разреженной плотности выборки, что приводит к разным предпочтениям ориентации. b , Из того же профиля мозаики RGC, кластерная карта или организация «соль и перец» заполняются в соответствии с относительным размером V1. c , Разница между предпочтительной ориентацией соседних нейронов V1. N V1 / N RGC = 0,1 по сравнению с перетасовкой (фиолетовый vs.оранжевый), * p <0,01; N V1 / N RGC = 2,5 против перемешанного (зеленый против оранжевого), * p <0,01; двухвыборочный критерий Колмогорова-Смирнова. d , Настройка подобия среди соседних нейронов для различных условий отображения. Left , Пример профилей настройки рецептивного поля V1, полученных с помощью анализа БПФ. Правый , Слабая кластерная настройка ориентации, наблюдаемая у мышей 17 воспроизводится моделью (N V1 / N RGC = 0.1). Данные по сравнению с N V1 / N RGC = 0,1 (фиолетовый и оранжевый), p = 0,29; данные по сравнению с N V1 / N RGC = 2,5 (зеленый и оранжевый), * p <0,01; двухвыборочный тест Колмогорова-Смирнова e , слева , ожидаемый кластерный узор предпочтительной ориентации через мозаики сетчатки на (а). Правильно , Согласно теореме Найквиста, высокое значение Γ (n V1 за один период в мозаиках сетчатки) кортикальных проб вызывает непрерывное изменение настройки ориентации, в то время как низкое Γ (<2) вызывает наложение периодичности RGC и резкое изменение ориентации настройки. f , Модель предсказывает, что организация настройки корковой ориентации делает резкий переход вокруг частоты выборки Найквиста ( f Nyq ), что соответствует наблюдениям расчетных соотношений выборок для разных видов. г . Группы видов со столбчатой ​​кластеризацией или без нее были успешно выделены с помощью соотношений выборок, предсказанных теоремой Найквиста. Шкала шкалы, среднее расстояние OFF RGC ( d OFF ) для (a), (e) и 100 мкм в кортикальном пространстве для (b).

Когда размер V1 был относительно большим (N V1 / N RGC = 2,5), соседние нейроны V1 имели сильно перекрывающиеся рецептивные поля из-за высокой плотности выборки отображения сетчатки в пространство V1 (рис. 2a, вверху ). В результате соседние ячейки V1 имели одинаковую настройку ориентации (рис. 2b, вверху и 2c, зеленая кривая). Напротив, когда размер V1 был относительно небольшим (N V1 / N RGC = 0,1), соседние нейроны V1 получали входные данные от слабо перекрывающихся популяций RGC из-за разреженной плотности выборки на картировании (рис.2а, внизу), таким образом вызывая организацию соли и перца (рис. 2b, внизу и 2c, фиолетовая кривая). Эти результаты подтверждают, что отличная организация V1 может происходить из одной и той же мозаики RGC, но с различным соотношением ретино-кортикальных проб в соответствии с размером сетчатки и V1.

Интересно, что мы обнаружили, что даже для низкого N V1 / N RGC организация настройки ориентации V1 может быть немного сгруппирована, как у мышей16,17 (рис. 2c, N V1 / N RGC = 0 .1 по сравнению с перетасовкой (фиолетовый против оранжевого), * p <0,01; двухвыборочный критерий Колмогорова-Смирнова). Это связано с тем, что выборка соседних нейронов V1 может частично перекрываться в пространстве сетчатки 15 . Мы обнаружили состояние организации соли и перца со слабой кластеризацией, которое количественно соответствовало статистике сходства попарной настройки в недавних наблюдениях организации соли и перца у мышей 16,17 (рис. 2d, данные по сравнению с N ). V1 / N RGC = 0,1 (фиолетовый и оранжевый), p = 0.29; данные по сравнению с N V1 / N RGC = 2,5 (зеленый и оранжевый), * p <0,01; двухвыборочный критерий Колмогорова-Смирнова). Таким образом, наша модель также обеспечивает обоснование наблюдаемой топографической корреляции организации соли и перца у грызунов.

Затем мы исследовали точное условие соотношения карт, которое генерирует столбчатую и соленую организации, соответственно. Для этого мы применили математическую модель для выборки Найквиста 18 , чтобы исследовать, как топографическая информация лежащего в основе мозаичного рисунка сетчатки может по-разному отображаться на корковом пространстве в зависимости от условия соотношения карт.Сначала мы оценили топографический кластерный образец настройки ориентации в мозаиках на Рисунке 2a, 11, , исходя из оценки локального профиля ON и OFF рецептивных полей RGC (Рисунок 2e, слева). Затем пространственная периодичность этого кластера сетчатки была измерена с помощью БПФ-анализа отфильтрованной карты настройки ориентации (период = 431 мкм; подробности см. На рис. 3 с расширенными данными). Используя оценочный период карты настройки в сетчатке источника, мы определили коэффициент дискретизации, Γ , как количество нейронов V1 (n V1 ) в одном пространственном периоде.Согласно теореме Найквиста 18 , условие выборки Γ <2 вызовет проблему наложения спектров, поэтому наша модель предсказывает, что параметрическое разделение корковых организаций произойдет около порогового значения Γ = 2. Коэффициент выборки коры Γ (большой V1) может разработать карту периодической ориентации, проецируя периодичность RGC в кору без псевдонима выборки (рис. 2e, справа, Γ = 6), в то время как низкий коэффициент выборки Γ (маленький V1) вызовет заметное искажение периодичности RGC.Это вызывает более нерегулярную кластеризацию ориентационных настроек в соседних нейронах V1 (рис. 2e, справа, Γ = 1.5).

Расширенные данные Рис.3. Устойчивость пространственной периодичности в мозаиках сетчатки

a , настройка ориентации, вызванная локальным расположением включенных и выключенных RGC, была оценена 53 . Граничная область (ширина = 1 d OFF ) была исключена для более точной оценки локальной настройки ориентации. b , Предполагаемая организация карт ориентации, сглаженных двумерными гауссовскими фильтрами разных размеров. c , Чтобы найти согласованный пространственный период карты, пиковая частота, вычисленная на основе анализа карт FFT, была измерена для различных размеров фильтра. Черная пунктирная линия показывает среднее значение пиковой частоты в пределах плато (2,32 цикла на мм). Таким образом, пространственный период, наблюдаемый в мозаиках сетчатки, составляет 1 / 2,32 (цикл / мм) = 0,431 мм = 4,23 d OFF ( d OFF = 0,102 мм).

Чтобы доказать, что наше наблюдение параметрического разделения между столбчатой ​​и соленой и перцовой организацией в данных о животных было математически предсказано теоремой Найквиста, мы выполнили моделирование кортикальной организации для различных соотношений выборки.Как и предполагалось, непрерывность локальной карты (или степень пространственной кластеризации) настройки ориентации увеличивалась с увеличением соотношения выборки сетчатки и коры головного мозга Γ (рис. 2f), что указывает на переход от организации соли и перца к гладкой столбчатой ​​карте. . Важно отметить, что мы заметили, что этот переход, по-видимому, резко изменился около коэффициента дискретизации Γ = 2, частоты Найквиста. Этот результат объясняет, почему наблюдаемые до сих пор корковые организации являются либо столбчатыми, либо солоноватыми, но без промежуточных звеньев между этими двумя стадиями.

Наконец, мы оценили коэффициент выборки Γ для различных видов млекопитающих, исходя из соотношения между количеством нейронов в V1 и сетчатке, и сравнили его с организацией настройки ориентации V1 у каждого вида (рис. 2f и 2g). Как и предполагалось, группа видов со столбчатой ​​кластеризацией или без нее была успешно выделена по коэффициенту выборки, предсказанному теоремой Найквиста.

Обсуждение

Наши результаты показывают, что как столбчатая, так и соленая организация корковых цепей происходят из мозаики сетчатки и в результате универсального процесса развития.Математическая модель выборки показывает, что ретино-кортикальное картирование является основным фактором, определяющим топографию корковых организаций, и это предсказание было подтверждено анализом нейронных параметров данных восьми видов. Этот результат подразумевает, что эволюционные вариации размера сетчатки и V1 привели к развитию различных топографических схем в V1 без видоспецифичных принципов развития.

Кто-то может возразить, что развитие организации «соль и перец» у грызунов могло произойти из-за других характеристик зрительной системы грызунов.Например, сообщалось, что у мышей есть различные типы RGC (> 30 типов) 19 . Однако большинство этих типов RGC по-прежнему классифицируются как классы ВКЛ или ВЫКЛ для RGC, и каждый отдельный класс RGC, как было замечено, регулярно накладывается на поверхность сетчатки 20 , как у высших млекопитающих, что означает, что регулярно структурированный RGC мозаика может развить корковые организации как у высших млекопитающих, так и у грызунов, что приведет к появлению чертежей корковой топографии.

Еще одним фактором, который следует учитывать, является большая конвергенция ретиноталамического пути у грызунов.Методы электронной микроскопии показали, что аксоны от нескольких десятков RGCs анатомически иннервируют нейрон LGN у мышей 21 , тогда как большинство нейронов LGN у кошек, по-видимому, получают свой основной вход только от 1-2 RGC 22 . Таким образом, эта большая конвергенция у грызунов была рассмотрена как прервавшая развитие столбчатой ​​организации в V1 14,23 . Однако в недавнем исследовании на мышах, на котором был исследован функциональный коннектом между сетчаткой и LGN, сообщалось, что ответ нейронов LGN также в основном модулируется двумя основными типами RGC 24 и что это похоже на приматах.Кроме того, рецептивные поля нейронов V1 мыши в основном состоят из пары субрегионов ВКЛ и ВЫКЛ 25 , подразумевая, что функциональный коннектом ретино-кортикальных путей может быть более сходным по структуре у разных видов, чем это можно предсказать из анатомического коннектома.

Предыдущие исследования также предполагают, что появление настройки ориентации на более ранней стадии зрительного пути у грызунов может обеспечить источник организации соли и перца 26 .Однако основные таламические входы в V1 все еще состоят из ненастроенных единиц 27 , таким образом, селективные по ориентации клетки LGN не обеспечивают первичный источник настройки ориентации в V1. Кроме того, рецептивное поле большинства ориентационно-селективных нейронов V1 состоит из 1-2 субрегионов ВКЛ и ВЫКЛ 28 , как у приматов. Учитывая, что входящие сигналы с прямой связью для таламических нейронов поступают от афферентов сетчатки, все эти результаты предполагают, что пространственно смещенное расположение ВКЛ и ВЫКЛ входов сетчатки может быть основным источником настройки ориентации как у грызунов, так и у высших млекопитающих.

Функциональная роль столбчатой ​​организации и организации из соли и перца обсуждалась 29,30 , и необходимы дальнейшие исследования, чтобы выявить, является ли каждый тип организации оптимизированной формой функциональных цепей при различных физических ограничениях у каждого вида. Наши результаты могут предоставить углубленное понимание изучения различных корковых структур в соответствии с универсальным принципом процесса развития.

Методы

Экспериментальные данные

Анатомические данные, использованные в этом исследовании, взяты из исх.35–38 для макаки, ​​из исх. 8,37–40 для кошки, из исх. 8,38,41– 43 для хорька, из исх. 38,44,45 для землеройки, из исх. 37,38,46,47 для кролика, из исх. 37,38,48,49 для мыши, из исх. 8,37,50,51 для крысы. Количество нейронов V1 у каждого вида оценивали по плотности клеток (среднее расстояние между клетками, d v 1 = 25 мкм) 52 и размера V1.

Вклад авторов

Проект задумал С.П. J.J., M.S. и С.П. разработали модель.J.J., M.S. выполнил моделирование. J.J., M.S. и С.П. проанализировали данные. J.J., M.S. и С.П. написали рукопись.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Благодарности

Эта работа была поддержана грантом Национального исследовательского фонда Кореи (NRF), финансируемым правительством Кореи (MSIT) (№ NRF-2016R1C1B2016039, NRF-2019R1A2C4069863, NRF-2019M3E5D2A01058328) (для S.P.).

Соленая вода и соленость

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы, посвященные поверхностным водам • Темы свойств воды • Темы качества воды •

Почему океан соленый? Реки сбрасывают в океаны воду, богатую минералами, за счет стока рек, которые истощают ландшафт, в результате чего океаны становятся солеными.

Авторы и права: НАСА

Что такое соленая вода?

Во-первых, что мы подразумеваем под «соленой водой»? Солевой раствор содержит значительные количества (называемые «концентрациями») растворенных солей, наиболее распространенной из которых является соль, которую мы все так хорошо знаем, — хлорид натрия (NaCl). В этом случае концентрация — это количество (по весу) соли в воде, выраженное в «частях на миллион» (ppm). Если в воде концентрация растворенных солей составляет 10 000 частей на миллион, то один процент (10 000 делить на 1 000 000) веса воды приходится на растворенные соли.

Вот наши параметры для соленой воды:

  • Пресная вода — менее 1000 частей на миллион
  • Слабосоленая вода — от 1000 до 3000 частей на миллион
  • Умеренно соленая вода — от 3000 до 10000 промилле
  • Сильно соленая вода — от 10 000 до 35 000 частей на миллион
  • Кстати, в океанской воде содержится около 35 000 промилле соли.

Соленая вода — это не только океаны

Естественно, когда вы думаете о соленой воде, вы думаете о океанах .Но в сотнях миль от Тихого океана жители таких штатов, как Колорадо и Аризона, могут «насладиться днем ​​на пляже», просто выйдя из своего дома, поскольку они могут находиться прямо рядом с соленой водой. В земле на западе США много очень соленой воды. В Нью-Мексико примерно 75 процентов подземных вод являются слишком солеными для большинства видов использования без обработки (Reynolds, 1962). Воды в этой области, возможно, остались с древних времен, когда соленые моря занимали западную часть США.S., а также, когда осадки просачиваются вниз на в землю, они могут встречаться с камнями, содержащими хорошо растворимые минералы, которые превращают воду в соленую. Подземные воды могут существовать и перемещаться в течение тысяч лет и, таким образом, могут стать солеными, как вода в океане.

Падение уровня воды в озере отчетливо видно по параллельным линиям и белоснежным озерным отложениям, окружающим берег. Отвод притока пресной воды в город Лос-Анджелес и испарение привели к снижению уровня воды примерно на 1 м в год.Заснеженные горы на заднем плане — это Сьерра-Невада.

Кредит: C.D. Миллер, USGS

Озеро Моно в Калифорнии — соленый остаток гораздо более крупного озера (Озеро Рассел), которое заполняло бассейн Моно миллионы лет назад. Древнее пресноводное озеро когда-то было примерно на 130 метров выше нынешнего уровня воды. Озеро Моно в настоящее время представляет собой сильно засоленный остаток озера Рассел, большая часть пресной воды которого сливается для удовлетворения потребностей города Лос-Анджелес в воде.Уровень воды в настоящее время падает примерно на 1 метр в год. Это привело к тому, что по мере того, как вода отступает, на берегу остаются соленые отложения.

Можно ли использовать соленую воду для чего-нибудь?

Итак, когда вся вода, доступная на Земле, и вся эта соленая вода находится у берегов наших берегов, почему мы беспокоимся о нехватке воды? Вы можете думать об этом как о ситуации с качеством воды, а не о количестве воды. В сыром виде соленая вода не может использоваться для многих целей, для которых нам нужна вода, например для питья, орошения и многих других промышленных целей.Слегка соленая вода иногда используется для тех же целей, что и пресная. Например, в Колорадо вода, содержащая до 2500 частей на миллион соли, используется для орошения сельскохозяйственных культур. Однако, как правило, использование соленой воды от умеренного до сильного имеет ограниченное применение. Ведь дома соленую воду не пьют; вы не используете его для полива помидоров или чистки зубов; фермеры обычно не орошают им; некоторые отрасли не могут использовать его, не повредив свое оборудование; и коровы фермера Джо его не пьют.

По крайней мере, соленая вода может быть просто развлечением.Если вам довелось побывать на Мертвом море на Ближнем Востоке, вы могли испытать уникальное ощущение плавания в чрезвычайно плотной (и соленой) воде, которая, по-видимому, поддерживает вас, как матрас. Вода настолько плотная, что вы действительно не тонете, как в обычной, даже океанской, воде. Ближе к дому многие домовладельцы, у которых есть бассейны на заднем дворе, наполняют их соленой водой, вместо того, чтобы использовать пресную воду с добавлением хлора.

Итак, для чего еще можно использовать соленую воду и можно ли сделать ее более пригодной для использования?

Есть два ответа — оба «да».«Соленая вода полезна примерно для целей водопользования и целей, а соленая вода может быть превращена в пресную воду, для которой у нас есть много применений.

Забор соленой воды в США по категориям использования на 2015 год.

Использование соленой воды в США в 2015 г.

В современном мире мы все больше осознаем необходимость сохранения пресной воды . В связи с постоянно растущим спросом на воду со стороны растущего населения во всем мире имеет смысл попытаться найти больше применений для обильных запасов соленой воды, которые существуют, в основном, в океанах .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.