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钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。宝石级的金刚石,因含微量的氮和硼等杂质而呈无色或浅黄色,少数为彩色。有“宝石之王”的美称。
钻石之所以被人类称之为“宝石之王”并成为最昂贵的宝石品种,除与钻石本身具有魅力的品质有关外,还与钻石矿床的探测、加工等有着密切的关系。作为宝石,必须具备美丽、耐久和稀少这三大要素。钻石是唯一一种集最高硬度,强折射率和高色散于一体的宝石品种,任何其它宝石品种都是不可比拟的。这样的宝中之宝,稀中之罕,理所应当地成为贵中之最了。
钻石古老的结晶
虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。
稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类,但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩,目前为止发现有两种类型:金伯利岩(kimberlite)(名字源于南非的一地名――金伯利)和钾镁煌斑岩(lamproite),这两种岩石均是由火山爆发作用产生的,形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管矿”(即原生矿)。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表,经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎,在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻石被带到河床,甚至海岸地带沉积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。
切割外型
钻石是天然矿物中硬度最高的矿石,其脆性也相当高,用力碰撞仍会碎裂。其最常见的外形有圆形、椭圆形、榄尖形、心形、梨形、方形、三角型及祖母绿形。圆钻,是最常见的形状。钻石的主要产地有澳大利亚、博茨瓦纳、加拿大、津巴布韦、纳米比亚、南非、巴西、西伯利亚:而目前世界主要的钻石切磨中心有:比利时安特卫普,以色列特拉维夫,美国纽约,印度孟买,泰国曼谷。安特卫普有“世界钻石之都”的美誉,全世界钻石交易有一半左右在这里完成,“安特卫普切工”是完美切工的代名词。
质量单位
钻石的质量为卡,或译克拉、克拉(Carat)。一卡相等于200毫克,相传早期钻石商人称量钻石所用的砝码为稻子豆树(Carob)果实,一粒这样的果实大约就重200毫克。因为钻石的密度基本上相同,因此越重的钻石体积越大。越大的钻石越稀有,每卡的价值亦越高。
钻石品质鉴定
据有人初步统计,一颗钻石,从它的开采、分选、加工、分级、销售,到最后卖到购买者手中,约涉及200多万人,一枚钻戒是天然造物主和200多万人心血的结晶,钻石的无比珍贵也正是在其中。
衡量一颗钻石品质的标准主要有四个维度,即重量(carat)、净度(clarity)、色泽(colour)和切工(cut),也就是通常所说的“4C标准”。这个标准由GIA(美国宝石学院)创立,是目前在世界上包括中国最为主流的钻石评价标准。钻石由国际认可的宝石学家进行鉴定并签发第三方独立的意见书,基于“4C标准”,继而决定钻石价格。当然,宝石的鉴定需要有专门的实验室,目前国际最权威的宝石鉴定实验室为国际宝石学院IGI(International Gemological Institute)与美国宝石学院GIA(Gemologlcal Institute of America)。
钻石护理方法
好看的钻石饰品在重要场合才会戴,不是不喜欢,而是十白自己不会保养导致钻石失去原有的美感。其实,只要掌握一点保养钻石的知识就可以很好地解决这个问题。
钻石并不是坚不可摧的,与其他钻石碰撞时,也有可能导致镶嵌受损或松动。所以,佩戴钻石首饰时应小心谨慎。也要尽量让你的钻戒远离化学制品、化妆品和香水,不佩戴时请储存在柔软的小袋或者珠宝盒内,还要去珠宝店处进行定期清洁和检查。
在钻石的日常使用过程中,钻石是很容易沾上油污的,在触摸时也会变脏,所以应该时常用无纺布来擦拭。或者以温水、中性肥皂水和软毛牙刷清洗。还可以将宝石进入普通清洁剂中轻轻清洗,但不建议使用超声波和蒸汽清洁剂。
彩色钻石色彩夺目、珍贵稀罕、有,因此更要注意对彩钻的保养,在出现污渍后要及时清洗:首先用小碗盛装一半温水,在水中调好适量的中性清洁剂,接着将钻石浸在水中,用软毛牙刷轻轻刷洗,然后用一个网筛兜住钻石,在水龙头下用温水冲洗,最后用一条柔软的无棉绒布拭干即可。
钻石背后的故事
钻石矿床的寻找,并不像传说中的那样,不小心摔一跤就能发现一个钻石矿床。钻石矿床的探寻往往要花上几十年,甚至上百年的努力和劳动,耗资巨大。
1871年7月16日,坚持向深处挖掘的库力斯堡合伙采掘队获得了成功,他们在占据的几十平方米的土地上,一直往深处挖掘,在这一天终于找到了他们梦寐以求的钻石。全世界第一座钻石矿也就诞生了。命名“库力斯堡矿”也叫“新热潮矿”。
如原苏联西伯利亚原生金刚石矿床的探寻,从1913年开始,历经了18年的艰辛,才得以发现:博茨瓦纳的“欧拉”原生矿床,耗资3200万美元,历经12年的奋斗才挖掘出来:近几年,则是经历了几代地质学家的艰苦努力,耗资至少达几亿美元才找到的在加拿大西北部发现的金刚石原生矿床,世界金刚石矿床的数量,如果与铁、铜和金矿数量相比的话,可以说是少得可怜,屈指可数。在开采出的金刚石中,平均只有20%达到宝石级,而其余80%只能用于工业。但这20%宝石级金刚石的价值却相当于80%工业金刚石的5倍之多。世界金刚石年产量约为10000万克拉,宝石级约为1500万克拉,而加工成钻石的约为400万克拉(相当于800千克)。
有人粗略统计发现,要得到1克拉(0.2克)已打磨好的钻石,需要挖掘约250吨矿石。
钻石矿床的开采,可以说是一件规模巨大,却又细心备至的工作。开采过程中,既需充分开采含有钻石的矿石,又要谨小慎微,以确保矿石中钻石原石颗粒完好无损。开采不当会导致经济的巨大损失。不论是露天开采,还是地下挖掘,都是一项声势和场面浩大的工程,人力物力的投入是难以想象的。
对开采出的矿石经精心破碎和分选后,并不像其它金属矿床一样,即可投入大批量的冶炼,而是要对每一粒钻石毛坯进行逐粒精心细致的分析,才能确定下切磨方案,以确保其重量、净度和款式。这往往需要对钻石本身物理光学性质有充分了解、经验相当丰富的人员来进行。一般步骤是:设计标线:劈钻:锯钻:车钻;磨钻;清洗分级。而这每一步骤中还包括了许许多多的小程序。每一小步都需要精湛的工艺技术和丰富的经验。有些世界著名钻石的加工,往往仅设计都要花费几个月,甚至1―2年的时间。
世界钻石面面观
黑色奥洛夫:“黑色奥洛夫”的出名,并不仅仅是因为它有着优良的质地和精湛的切割工艺,更因为它那冥冥中不可知的力量。在过去它的持有者们,无一例外的选择了用跳楼自杀的方式来结束自己的生命。这块黑钻石的历史始终是谜,经过数次辗转于18世纪来到俄罗斯,成为了奥洛夫公主珠宝盒内的一件珍品而被命名为“奥洛夫”。经过后来一系列的自杀事件和它本身的颜色,最终它被人们称为“黑色奥洛夫”。
库力南金刚石:库利南金刚石(culliinan)于1905年1月26日由戴比尔斯(De Beers)公司发现于南非的“普列米尔”(Premier)金伯利岩管中,其大小为:长10cm,宽6.5cm,厚5cm,重3106克拉,相当于一个成年男子的拳头。它纯净透明,带有淡蓝色调,透明如水,是最佳品级的宝石金刚石,也是迄今世界上已发现的最大宝石级金刚石。当时就用该矿总经理的名字“库利南”来命名。这块世界上最大的金刚石被英国政府用75万美元买下,运往英国,并于1907年献给英王爱德华七世,作为英王六十六岁的寿礼。后来这块巨大的金刚石被送往荷兰首都进行切磨。
“库利南”金刚石一共被切割、加工和琢磨成9粒大钻石和96粒小钻石,分别作为王冠、权杖及其它装饰之用。这105粒钻石总重量1063.65克拉,为库利南原重量的34.25%。“库利南一号”为梨形,重530.2克拉,是最重的一粒,有74个刻面,是世界上最大的切割钻石。这颗钻石由美国一家公司切割,该公司在研究了这颗钻石6个月后,才确定如何切割。
这粒梨形巨钻被称为“非洲之星Ⅰ”(Great Star of Africa)并镶嵌在国王的“工笏”(即拐杖)上。“库利南二号”为方形,重317.4克拉,64个刻面,后镶饰在英王的王冠下方正中,被称为“非洲之星Ⅱ”。“库利南三号”为梨形,重94.4克拉,镶在英女王王冠的尖顶上。“库利南四号”为方形,重63.6克拉,它是由分割专家把其中最小的一件钻石分割为二,即“库利南三号”和“库利南四号”而成。它镶饰在英女王王冠的边上。余下的五颗是分别有梨形、船尖形、心形、梨形等另外尚有96颗小钻石,共重8克拉,已分散在世界各地。
约瑟夫大公钻:这颗钻石源自印度如今已不存在的戈尔康达(Golkonda)矿,它和世界上其他一些著名钻石属同一来源,包括在英国王室珍藏的“光明之山”,还有曾镶嵌在法国王冠上的“摄政王”。这颗超级巨钻以它最初的所有者“约瑟夫,奥古斯特大公”的名字命名。约瑟夫・奥古斯特大公是19世纪匈牙利王国的最高级别官员,他于1933年将这枚钻石传给他的儿子约瑟夫・弗朗西斯大公。有记录显示,后者曾将其存放在匈牙利一家银行的地下室里,这样它才逃过了德国纳粹的搜查。直到1961年,这颗巨钻才得以现身伦敦拍卖会。
波提默王冠:波提默王冠是玛格丽特公主的祖母玛丽女王送给她的礼物,玛格丽特1960年嫁给斯诺登勋爵时就佩戴着这顶王冠。当时,这场婚礼也是英国王室首次授权电视台进行全程现场直播。这顶于1870年制造的王冠镶满钻石,原为著名珠宝商加拉兹为波提默男爵二世夫人所制,可拆解成一条以花为题材的项链和三件不同款式的胸针,以配合不同场合佩戴。此王冠曾于2006年英国克里斯蒂拍卖行在伦敦举行专场拍卖会拍卖。
希望之星(Queen Mary)
【关键词】活性碳;富集;原子吸收
1.引言
水是生命的源泉。我们生活饮用水中各种重金属元素含量不能超过国家规定的标准,否则会使人体机能失去平衡。因此,要对日常饮用水进行常规测定。常用方法有共沉淀法、有机溶剂萃取法、加热浓缩法、巯基棉富集法等。但这些方法复杂,有毒或有害。而采用活性碳富集,方法快速简便,无毒无害,而且干扰少,准确度好、精密度高,适于大批量水样的分析。
2.实验部分
2.1实验原理
活性碳在大体积水相中吸附重金属元素,富集的金属离子用硝酸洗脱。在原子化器中,经原子化后,基态原子吸收空心阴极灯发射的共振线,由光减弱的程度,求待测元素的含量。
2.2仪器与试剂
2.2.1仪器
WYX?402型原子吸收分光光度计 沈阳分析仪器厂
铜、锰、锌、镉、铅的空心阴极灯 河北衡山仪器厂
2.2.2试剂
活性碳:层析用活性碳,经浓硝酸洗后用去离子水洗至中性,低温干燥备用。
铜、锰、锌、镉、铅标准溶液:以常规法配成。铜、锰、锌、镉、铅标准贮备液均是500ug/L。铅标准贮备液是1mg/L。使用时临时稀释成所需浓度。
氢氧化钠溶液:0.4mol/L
盐酸溶液:0.1mol/L
浓硝酸:使用时临时稀释。
水样:水样取自自来水。因水中重金属元素含量太低,为了更易检测,加一定量的标液。
2.3工作曲线的绘制
2.4水样的测定
取500ml三角瓶,精确加入500.00ml水样,加2滴酚红指示剂,用0.4mol/LnaOH溶液调节至溶液为粉红色,即PH值约为8。加入0.5g活性碳,摇匀后静置5分钟。过滤,用1+5硝酸洗脱二次,每次约为4ml,然后用去离子水冲洗,收集滤液10ml。摇匀,待测定。
3.结果与讨论
3.1 测定条件的选择
3.1.1 PH值确定
由实验结果可以看出,PH=8时,各种金属离子所对应的吸光度值最大.所以选择PH=8为最佳测定PH值。
3.1.2活性碳用量选择
取500ml三角瓶,分别加入250.00ml水样,调节PH=8,分别加入约0.2g、0.5g、1.0g活性碳,摇匀,放置5分钟后,进行测定。结果如下表所示:
实验结果表明,活性碳用量为0.5g为最佳。
3.1.3 静置时间的选择
分别选择静置时间为1、5、10分钟,其他操作同上,进行测定。结果如下:
实验结果表明, 静置时间对测定结果没有显著影响。但时间长可使活性碳结晶颗粒增大,利于过滤,而时间过长又浪费时间,故选择最佳静置时间为5分钟。
3.1.4 洗脱液酸度的选择
分别选择洗脱液1+1、1+3、1+5、1+10的硝酸,进行测定,得下面结果:
实验数据表明,洗脱液酸度为1+5硝酸为最佳。
3.2 准确度的测定
取500ml三角瓶,加入50.00ml水样,分别加入下面标准液,进行测定,结果如下:
从实验回收率看出,回收率在95.10~104.83%之间,均在要求范围(95.00~105.00%)之内,符合微量分析的要求,具有较高的准确度。
3.3 精密度测定
本实验的变异系数在1.51~5.68%之间,符合微量分析的要求,方法的准确度很好。
4.结论
由以上分析条件的选择讨论,我们可以清楚看到,活性碳富集、火焰原子吸收法测定水中微量重金属元素的最佳条件是PH=8、活性碳用量0.5g、静置时间5分钟、以1+5硝酸洗脱测定效果最好。该方法准确度和精密度都很好,符合微量分析的要求。适于大批量水样的分析。
参考文献
[1]《水质分析》―北京大学出版社.
关键词:元素 化合物 知识
元素及化合物知识是整个高中化学的重要组成部分,新大纲对综合应用此部分知识的能力作了很高的要求。如何学好元素及化合物知识,特别是主族元素知识,必须有一个全新的科学学习方法。下面就具体的学习方法进行探讨。
1 掌握学习元素及化合物知识的原则
我们在学习元素及化合物知识过程中必须贯彻教材的编排思想。新理念下高中教材的编排顺序安排为先学碱金属、卤族,然后学习元素周期律知识,再学氧族、碳族等。碱金属、卤族学习以实验讨论为主,而后面的学习则强调理论指导为主,因此在学习中应遵循“实践――理论――实践”的学习原则。其具体内容为:①加强实验教学。实验教学能激发学生的兴趣,同时也是获得知识的直接感性材料。②强化理论学习。理论具有科学性和系统性,如元素周期律理论,是学习元素及化合物知识的金钥匙。③坚持理论的指导作用。在元素及化合物知识的学习中,应坚持理论指导实践的原则,这样才能把握方向,少走弯路,提高效率。
2 掌握学习元素及化合物知识的几个要素
在元素及化合物知识的学习过程中,学生普遍感到烦琐,很难把握。在此我建议联系元素周期表和元素周期律知识,指导学生分同周期和同主族分别进行探讨,会使学生觉得有章可循,能很好地把握元素及化合物知识的学习方法。
2.1 学习同周期元素性质以研究递变性为主
在学习同周期元素时,首先应分析原子结构,并结合典型实验事实加以研究,然后掌握元素性质的递变性。
2.1.1 从结构分析递变性。同周期元素最外层电子数增加,原子半径减小,核对外层电子引力增强,从左到右元素性质表现明显的递变:金属性减弱,非金属性增强。
2.1.2 从实验事实证明递变性。用实验事实证明非金属性、金属性的强弱,符合认知规律。如通过F 、O 与H 反应的条件,F 与H O反应证明F 比O 活泼,通过比较Cl 、S与H 反应的条件,与Cu、Fe反应比较剧烈程度证明Cl 比S活泼;在比较Na、Mg、Al金属性强弱时,可比较它们与H O或酸反应的剧烈程度证明它们金属性强弱关系为:Na>Mg>Al。
例1:已知同周期的X、Y、Z三元素的最高氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是:HZO >H YO >H XO ,下列判断不正确的是(B、D)。
A)离子还原性按X、Y、Z的顺序减弱
B)单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱
C)原子半径按X、Y、Z的顺序减小
D)气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱
此题涉及从最高价含氧酸去判断它们在同周期内的相对位置,然后根据同周期的变化规律分析相关性质的递变性。同周期元素性质应以研究递变性为主。
2.2 学习同主族性质既要分析相似性又要分析递变性
2.2.1 从结构相同点研究元素相似性。由于同主族元素最外层电子数相同,同主族元素性质具有相似性。例如:碱金属均为活泼金属元素,卤族均为活泼非金属元素,氧族能得2个电子,碳族性质稳定,易形成共价键。所以学习同主族元素知识应掌握好它们的相似性。
2.2.2 从结构不同点讨论元素递变性。
同主族元素的电子层数从上到下依次增多、半径增大,相应的性质出现递变的规律。因此在学习主族元素性质时,除研究相似性外,还要重视分析主族元素性质递变情况,这样便于从宏观上把握分析方向。例如,碱金属元素――金属性增强,卤族元素――非金属性减弱,氧族元素金属性增强,非金属性减弱,碳族元素――典型非金属递变到典型金属元素。由此可知:其它同主族元素性质的研究也应从相似性和递变性两个方面研究。
2.2.3 根据相似性和递变性预测未知元素性质。
例2:现在发现原子序数为116号的元素X,如果知道它的最外层有6个电子,以下判断正确的是(B)。
A. X最低负价为-2价
B. X是金属元素
C. X能与钠化合成Na X
D. X是非金属元素
根据周期表结构,可知该元素为氧族元素钋的下一周期元素,此题目的是要求学生从相似性和递变性进行综合分析,培养学生对知识的迁移能力。
2.3 学习元素及其化合物知识要注重特殊性
学习元素性质只注重相似性和递变性是不够的,元素及其化合物的特殊性是不容忽视的一个重要内容。例如:碱金属中钠、钾密度反常;卤族中氟无正价,氟化银溶于水等;氧族中氧无正价,单质硫常温下与汞、银反应等;碳族中常温下,硅及二氧化硅与氢氟酸反应,铅+2价化合物稳定,锡、铅溶点反常等。
3 抓好学习元素及化合物知识的几个关系
3.1 结构、位置与性质的关系
贯穿整个主族元素学习的线索为结构、位置、性质间的关系,如何将它们有机联系起来是研究学习的关键,从上面几个例题分析可知,结构、位置、性质并不是孤立的,而是相互依存。应始终贯穿以结构分析为主线的学习方法。
3.2 相似性、递变性与特殊性的关系
如何处理好它们的关系,既要注重和明确规律建立的先决条件,又要分析一般规律受影响的因素,还要特别强调特殊情况。培养学生既能运用规律去认识问题,又能在变化中灵活把握认识问题的不同角度;既能举一反三,又能具体问题具体分析。如X 与水反应,相似性为:H O+X =HX+HXO,递变性为:F >Cl >Br >I >At ,特殊性为:2F +2H O=4HF+O 。
3.3 典型、个别与一般的关系
由于客观事物之间存在着必然的客观联系,通过抓典型元素学习,掌握一般规律,从而预言或推测其它元素的个别情况,达到以点带面、推理演绎、触类旁通的作用。如学习IA以Na为代表,学习VIA以S为代表,学习VIIA以Cl为代表。这里以通过学习Cl 的化学性质为例,抽象出卤素“X ”也有五大性质:①与金属反应,②与非金属反应,③与水反应,④与碱反应,⑤氧化其它化合物。再预言F 、Cl 、Br 、I 、At 及至(CN) 、(SCN) 等性质就能迎刃而解。
对元素及化合物知识学习方法的探讨,指明了学习的新思路和新方法,丰富了认识事物的视野,拓展了知识的深度和广度,培养了学生的综合能力,很好地体现了素质教育的要求。
【关键词】螺纹钢;屈服强度;元素;回归分析;实践
在螺纹钢的生产过程中需要控制的因素很多,随着国民经济的发展,螺纹钢的生产技术水平越来越高,但是同时对螺纹钢的性能提出了更高的要求,需要冶金生产人员严格控制各个生产环节,而其中螺纹钢屈服强度与钢中的元素含量高低及组成有着密切的关系。
1、螺纹钢屈服强度与钢中元素的理论关系分析
螺纹钢中除去基本的铁元素之外,还存在碳、硅、锰、硫、磷等元素,它们多与钢材的力学性能紧密相关,而为了进一步改善钢材的力学性能,达到某一特殊的要求,还可加入适量的铬、镍、钒、钛等元素。
以主要的碳、硅、锰、硫和磷为例讨论,钢中元素对螺纹钢性能的性能。(1)碳。碳是钢中含量第二位的元素,碳含量的增加可提高钢材强度、塑性、韧性,碳含量的控制以上限标准控制,特别是规格较大的螺纹钢,含量控制尽量在规定标准值的上限。(2)硅。硅含量的控制要根据具体成品的冷却能力和碳当量概率表来确定。(3)锰。锰在钢材中的作用是固溶强化,当锰含量过高时容易产生贝氏体,导致钢材合格率大减。(4)硫和磷。硫能够降低钢材的热脆性、塑性和冲击韧性。一定程度上,磷能够提高钢材的强度和抗锈蚀能力,但是会极大额降低塑性、冲击韧性和冷弯性能,二者均属于有害元素,要求尽量的控制在规定标准值的下限。
国标1499.2-2007规定螺纹钢中各元素成分含量,如表1。
表1 螺纹钢内成分规范标准含量
2、回归方程的建立
2.1 数据统计分析
通过对钢材成分中的元素含量的测定,与相关规定进行数值的对比,如出现元素超限现象,则通过调整来控制钢材的性能,而在未出现或调整之后未能达到钢材要求的屈服强度时,则需要进行各批次产品的同统计分析,并选取其中对螺纹钢屈服强度影响较大的因素,进行回归分析。
螺纹钢的回归分析主要有两种方法,第一种是利用计算机仿真模型,根据成品的组织结构、析出相、晶粒度等微观组态,建立适合的数学模型,该法在实际中应用较少。第二种是利用统计分析的成分含量拟合成回归模型,建立性能与各影响因素之间的联系,并应用于实际的钢材性能控制,该模型应用较为广泛。
可预测的因变量Y(钢材屈服强度)受到自变量(各回归元素含量)X1,X2,X3,……Xk的影响,首先,通过测定各生产批次的元素含量,统计分析之后输入到相应的分析软件当中,从而建立它们之间的多元回归关系如下:
(1)
其中β0为回归方程的常数项,βk为各元素成分的回归系数。
3、回归方程的及各影响因素检验分析
多元回归方程中,因变量Y的总离差平方和Lyy由回归平方和(U)与剩余平方和(Q)构成,即, 通过公式 。再利用SPSS软件进行多元线形回归分析,得出各系数具体值βi,当F>Fα(m,n-m-1),则认为在α水平下,回归方程为显著。其中,检验假设下显著性水平α(一般α取0.01或0.05,分别代表极显著和显著),自变量个数m,回归的原始数据个数n。
回归方程的显著性检验只能说明所选各元素因素的影响总体是显著的,而一般经过统计分析之后,所选用作回归分析的元素总体是具有显著性影响的,但是需要进一步了解主次排序才能更好的指导实际的调控过程,所以要对回归方程进一步的分析,给出各元素因素的影响主次大小。在多元回归方程中,各元素因素之间的主次关系是通过对比偏回归平方和来判断。即在去除其中的某一自变量Xi后,在计算剩余自变量回归平方和减少量,比较各元素因素的减少量大小,数值越大,说明该元素因素Xi在回归方程中影响越大,即对钢材的性能(屈服强度)的调控越重要。依次计算各自变量的偏回归平方和,以此为基础,再通过下一批次的生产试验,将螺纹钢的屈服强度控制在规定的下限335MPa以上。
4、回归方程的应用
利用钢材成分含量与屈服强度的关系,建立其回归方程,并通过回归方程得出主要调控的元素因素。以HRB335钢为例,通过元素因素分析认为硅、锰、碳是影响该螺纹钢屈服强度的主要元素,其中以硅含量的影响最大,锰和碳的影响次之。在0.17%的碳含量、0.4%的硅含量和1.2%锰含量时,通过回归方程计算其螺纹钢的屈服强度达到了335MPa以上,能够满足标准要求。而在另通过调整该三中元素的比例也可实现优化螺纹钢屈服强度的要求,如调高碳含量,不但在达到提高钢材强度、塑性、韧性而且又可保证螺纹钢的屈服强度的提高,但值得指出的是,碳含量的调高也会带来其他问题,需根据实际经济投入和对钢材的要求而定。
利用回归方程,得到硅含量是影响螺纹钢屈服强度的主要影响因素时,适当调整硅元素含量,同样以HRB335为例,增减的硅含量,通过回归方程计算出对螺纹钢屈服强度的提高程度,如增减0.0435%硅含量屈服强度增减量为10MPa。即,在锰和碳含量不变的前提下,硅含量每增减0.0435%,螺纹钢屈服强度增强10MPa。其他元素的影响,以此类推可以得知。
同样,利用回归方程,在已知某几种元素含量和屈服强度时,可以推出某一种元素的含量,从而简化测定过程,指导实际生产,提高效率。
5、结语
通过统计分析的方法,得到螺纹钢屈服强度与钢中元素含量的多元回归方程,并利用回归方程的分析,得知以下调控线索(1)影响螺纹钢屈服强度的主要因素;(2)其他回归元素因素不变的前提下,调控主要影响因素能够达到提高屈服强度的要求;(3)同样在已知某批次螺纹钢的屈服强度和其他某几种元素含量时时,也可推测出该批次的某一种元素的含量,反之亦可,指导生产。
【参考文献】
[1]韩力军,高志刚,方旭芳,等.螺纹钢性能影响因素浅析[J].科技与企业,2013(10):359.
关键词: 词源 英语词汇教学 作用
英国语言学家Wilkins(1972)在《语言教学中的语言学》一书中指出:“没有语法,表达甚微;没有词汇,表达为零。”[1]词汇学家McCarthy(1990)更生动地指出了词汇的重要性:“一个学生学习第二语言,无论他语法学得多好,语音掌握得多么准确,没有词汇来表达各种意义,语言交际就难以实现。”两位学者的论述足以让我们认识到词汇学习的重要性,学语言必须学好词汇。[2]
遗憾的是在当今英语教学存在的诸多问题中,最凸显的是学生对词汇的灵活掌握和熟练应用程度不够。学生的英语词汇量普遍偏小,能够真正掌握运用的词汇远低于教学大纲基本要求中所规定的词汇量。造成这种现状的原因之一便是学生受传统教学模式的影响,只会死记硬背,不会从构词法的角度对单词进行更深层次的理解,更不会从词源、典故的视角把握单词的来历及成因。其次,教师实行孤立教学,课堂上没有从词源、典故的层面对词汇进行更加深入的阐释,只是一味地讲授单词读音、单词拼写、单词词义、单词词性、短语搭配等,导致学生产生厌烦恐惧情绪。
1.词源教学在当前中学英语词汇教学中鲜觅踪迹
英语单词记忆方法可谓五花八门,层出不穷:逻辑记忆、联想记忆、构词记忆、分类记忆、卡片记忆、词典记忆、比较记忆、理解记忆、联系记忆、感官记忆、软件记忆、阅读记忆、同义记忆、反义记忆、图表记忆、游戏记忆、歌曲记忆、复习记忆、商标记忆、综合记忆等。诸如此类的单词记忆方法对于英语学习者有所裨益,在一定程度上帮助学生识记掌握了相当数量的英语词汇,然而,教无定法,贵在得法。在博采众长之余,笔者另辟蹊径,尝试从词根词源视角开展词汇教学,教学效果着实令人惊喜。
“词源学习在我国英语词汇教学中长期处于被忽视的状态,这一点可以从各类英语教学大纲和现有的学生词典的编纂体例中得到明证。国内流行的学生词典中,《新英汉词典》、《英华大词典》、Longman Dictionary of Contemporary English,Oxford Advanced Learner’s Dictionary等都没有提供词源信息,只有《最新高级英汉词典》(包括其前身《简明英汉词典》)和《英汉大词典》提供极少量的词源。有的教师认为讲词源太深奥,学生听不懂,也不肯学。其实不然。”[3]
“英语中有不少词带有丰富的文化涵义,从字面上是难以领会的。有些源出文学名著、圣经故事、神话传说和寓言故事,有些源于历史事件、名人轶事、风尚习俗、人名地名,还有些源自体育娱乐、动物习性、航海、狩猎、农业、商业等”。[4]其来龙去脉对学生来说大多闻所未闻,从词源学和历史文化的角度对这些英语单词探本溯源颇有必要。因为词源学习为英语词汇所提供的词汇来源及演变历史本身就如同一个个很有趣的故事,而兴趣是最好的老师,有了兴趣,外语学习过程会相对容易。学习者不仅可以通过关键词的反复出现识记词形,还可以了解不同时代的人对同一个词汇的感受,也就是说,学习者能将这个关键词汇连同它所涉及的文化知识全都掌握,比起传统的、枯燥单调的记忆方法或仅凭自己的毅力苦苦硬撑的做法,探根溯源无疑能够激发学生兴趣,调节课堂气氛,可谓寓教于乐、事半功倍。
2.词源教学在中学英语词汇教学中的作用举足轻重
2.1词源教学有助于学生迅速、有效地扩大词汇量。英语单词虽浩如烟海,但并非无规律可循,英语单词其实和汉字一样,大部分可以拆分成不同的词根和词缀进行记忆。英语的词根只有寥寥数百个,而85%的英语单词可以通过词根进行分解记忆,且运用这种方法记忆单词,不仅速度快,而且记得牢。例如:biography。意为“生命”或“生物”的希腊语词根bíos被近代欧洲语言吸收,广泛用于作前缀或构词成分,特别是在20世纪。构词力强的英语组合语素bio-就是由此而来的。biography是最早出现于英语的bio-衍生词之一。英国桂冠诗人、剧作家、批评家德莱顿(John Dryden,1631-1700)在1863年首次将该词用于其散文著作Life of Plutarch。biography源自希腊语biographiā,由bíos‘life’加gráphein‘write’构成,从英语构词法来看,就是bio-‘life’和graphy‘writing’的组合,意思是“传记”。若再将biography冠以源于希腊语的组合语素auto-‘of oneself’(自己的),就构成autobiography(自传),再做拓展calligraphy(书法),orthography(拼写法),lithography(石板印刷术),等等。biology是另一个较早产生的bio-衍生词,始见于19世纪初,是仿德语biologie和法语biologie创造的,由bio-加-ology‘the study of’(……学)构成,到了20世纪bio-衍生词猛增,诸如bioengineering(生物工程),bionic(仿生学的),biotechnology(生物技术),biosphere(生物圈),biorhythm(生物节律),biochemistry(生物化学),等等。如此举一反三,可谓触类旁通。
2.2词源教学有助于学生了解同形同音异义关系。同音同形异义词一般定义为在读音和拼写上或者只是在读音上或拼写上相同而词义不同的词。例如:意为“手掌”的palm和意为“棕榈”的palm,在一般辞书里都被看做是两个不同的词。追根溯源,我们会发现两者都源自于拉丁语palma。palma的原始词义是“手掌”,因棕榈树叶形似手掌,所以palma也指“棕榈叶”或“棕榈树”。意为“棕榈”的palm是早在古英语时期直接借自拉丁语的,而意为“手掌”的palm则是14世纪时取道法语(paume)吸收过来的。由于从其他语言中大量借用,很多源自外语中的词的语音或拼写与源自其他外语中的词趋于一致,借助于词源,学生可以了解到这些词汇的来龙去脉,本末始终。
2.3词源教学有助于学生了解英语词汇的发展历史。美国语言学家和词典学家Landau说:“如果没有词源,很多词汇看起来就会像是通过天权神授就成了它们目前的样子,似乎它们目前的形式与本语言的过去无关。”[5]事实上多数单词的今义都是经历了漫长的发展而形成的,在这个发展过程中出现了或多或少的词义的扩大、缩小、升格或者降格。因此,抛弃单词的词源理解今义,难免感觉比较突兀,无从下手,更难以准确理解。通过词源的学习,我们可以了解一个词的发展历程和词义变迁。例如今指“坏蛋”或“恶棍”的villain一词原先并不含贬义。它源自中世纪拉丁语vīllānus ‘farmhand’,通过法语vilain于14世纪进入英语的。从终极词源来看,villain和另一个词villa(别墅)都源于拉丁语vīlla ‘country house’。在中世纪封建时代,这两个词是密切相关的,villa原指“农庄住宅”或“庄园”,而villain则指为villa的主人工作的“农奴”或“农民”。后来,贵族由于阶级优越感对农民的阶级偏见,往往把意指农民、乡下人的词语同“愚昧”、“粗野”、“邪恶”等概念联系起来。这样,villain的词义就逐渐发生贬降。19世纪出现了一个戏谑性短语villain of the piece,指“剧中反面人物”或“首恶”,被德莱赛(Theodore Dreiser)、默多克(Iris Murdoch)等作家乃至普通人广泛使用,但villa和出自同一拉丁词源的village(乡村)一词至今仍保留了原拉丁语中的含义。通过对这个单词发展历程的了解,我们对它的意义留下了深刻的印象,铭记不忘。
2.4词源学习有助于学生洞悉欧美国家文化习俗。文化导入是外语教学不可或缺的部分,外语学习更重要的一个使命便在于了解目的语国家的文化。英语词汇在长期的发展过程中积累了丰富的文化内涵,不少词汇颇为有趣的词源故事能够体现西方国家深邃的文化底蕴,值得学习者深入了解。例如:rain cats and dogs(下猫狗雨?)这一习语来自北欧神话。由于斯堪的纳维亚人的入侵和占领,英国大部分地区受到北欧文化的影响。古代斯堪的纳维亚(Norseman)的主神是奥丁(Odin),狗(dog)和狼(wolf)象征“风”,猫(cat)象征“雨”,所以cats and dogs象征“狂风暴雨”。例如:You cannot go out tonight,it is raining cats and dogs.(你今晚不能出去,正在下倾盆大雨。)语言是文化的载体,是文化的主要表现形式。在词汇教学中引入词源介绍,让学生从学习词汇开始就加强对文化的输入,了解英美文化历史,加深对不同国家文化的了解,有助于提高理解和使用英语的能力,更好地进行英语学习和文化交流。
3.词源教学在中学英语词汇教学中应当酌情适度
英语词汇教学应该将理论与实践结合起来,既要考虑学生语言水平的提高,又要着眼于增加信息量的输入,使其对词汇的学习从音、形、义延伸到历史知识和文化背景。对于比较抽象、构成复杂的词汇,词源教学可以帮助学生进行全面深度的理解,同时增强课堂教学的知识性和趣味性,改变传统且枯燥的教学和记忆方式,其是词汇教学中必要、有益的补充。然而英语词源多来自希腊语、拉丁语、法语和中古英语,在介绍词源信息时,应该借助比较专业的词典(如《韦氏词典》和《牛津英语词源词典》)或在线词源词典(如Online Etymology Dictionary http:///等),切忌过多旁征博引,哗众取宠,出现主次不分、本末倒置的情况。
参考文献:
[1]Wilkins,D.Linguistics in Language Teaching[M].London:Edward Arnold,1972.
[2]McCarthy,M.Vocabulary[M].Oxford:Oxford University Press,1990.
[3]陈燕.试论词源教学在英语词汇教学中的作用和意义[J].外语与外语教学,2002(1):p30.
[4]庄和诚.英语词源趣谈[M].上海外语教育出版社.2009.