Пенопласт толщиной 2 см: теплопроводность и плотность
На современном рынке строительных материалов представлен широчайший выбор различных утеплителей, применение каждого из них обусловлено определенными требованиями в зависимости от назначения здания, условий эксплуатации и климата в данном регионе. Большинству требований, предъявляемых к утеплителям, соответствует пенопласт, который прочно занимает одну из лидирующих позиций на рынке нашей страны.
Сравнение теплопроводности пенопласта с другими утеплителями.
Преимущества материала
Пенопласт или пенополистирол представляет собой массив из спаянных между собой газонаполненных гранул полистирола, предварительно вспененных и отформованных беспрессовым методом. Материал изготавливается разной плотности, она зависит от размера и количества гранул в 1 м³. Если гранулы крупные, их количество на единицу объема будет меньше, а плотность материала ниже и наоборот, большое количество маленьких гранул придает ему высокую плотность и уменьшает теплопроводность. Пенопласт имеет ряд преимуществ, который и делает этот утеплитель таким популярным:
Таблица характеристик пенопластов различных марок.
- Превосходные теплоизоляционные показатели одни из самых высоких. Более высокие теплоизоляционные свойства имеет только пенополиуретан, но стоимость его гораздо выше.
- Небольшой вес упрощает процесс доставки и монтажа.
- Пенополистирол практически не впитывает влагу.
- Современный пенопласт экологичен.
- Не поддерживает горение, при воздействии высоких температур материал просто разрушается без воспламенения.
- Изделия из пенополистирола обладают прочностью и жесткостью.
- Материал один из самых доступных по цене.
Из недостатков этого утеплителя можно выделить два существенных: он не может быть использован при высоких противопожарных требованиях к зданию или помещению, поскольку при пожаре разрушится. Второй недостаток заключается в том, что пенополистирол грызут мыши. Они это делают с целью обустроить себе теплое гнездо, а не ради пропитания, что еще раз доказывает экологичность материала, в базальтовой вате мыши гнезд не делают.
Вернуться к оглавлению
Свойства и параметры утеплителя
Схема применения различных марок пенопласта.
Теплопроводность — это передача тепловой энергии от одной части материала, которая имеет более высокую температуру, к другой части, с меньшей температурой. То есть, простыми словами, это способность материала проводить тепловую энергию. Выражается этот параметр в единицах Вт/(м*К) и называется коэффициентом теплопередачи.
Расшифровка единицы измерения теплопередачи следующая: это количество тепловой энергии в Вт, которую способен передать материал толщиной 1 м на площади в 1 м² при перепаде температур 1 °(Кельвин) за определенную единицу времени. Коэффициент теплопередачи уменьшается по мере того, как повышается плотность материала, то есть чем выше плотность, тем лучше его теплоизоляционные свойства. Значения характеристик при различной плотности представлены в Таблице 1.
Таблица 1
| Плотность,кг / м³ | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| Коэффициенттеплопередачи,Вт/(м . К) | 0.044 | 0.038 | 0.035 | 0.034 | 0.033 | 0.032 |
Величина теплопроводности является ключевой для расчета общего сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания (стен, кровли, перекрытий). Последнее обозначается латинской буквой R, единица выражается в м² К / Вт и показывает, сколько тепла в Вт проходит через 1 м² площади стены или кровли заданной толщины за единицу времени при перепаде температур 1°К. Этот параметр зависит от материала стены и ее толщины, это видно из формулы:
R = δ / k
Схема утепления стен пенопластом.
Здесь δ — толщина стены в метрах, k — коэффициент теплопроводности. Для примера можно показать сколько тепла теряет 1 м² пенополистирола толщиной 1 сантиметр плотностью 10 кг / м³ за единицу времени при перепаде температур 1°К:
R = 0,01 / 0,044 = 0,227 м² К / Вт.
Данный параметр нормируется, он не может быть меньше того, что прописан в нормативной документации для каждого региона. Учитывая разницу климатических условий на просторах нашей страны и длительность отопительного сезона, минимальное нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен для южных регионов составляет 1,8 м² К / Вт, средней полосы — 3 м² К / Вт, а северных — 4,8 м² К / Вт. Значения R для пенопласта разной плотности и различной толщины отражены в таблице 2.
Таблица 2
| СопротивлениетеплопередачеR, м²К / Вт | Плотность 10 кг / м³ | Плотность 15 кг / м³ | Плотность 20 кг / м³ | Плотность 25 кг / м³ | Плотность 30 кг / м³ | Плотность 35 кг / м³ |
| Толщина 2 см | 0.53 | 0.57 | 0.59 | 0.61 | 0.63 | |
| Толщина 5 см | 1.14 | 1.32 | 1.43 | 1.47 | 1.52 | 1.56 |
| Толщина 10 см | 2.27 | 2.63 | 2.86 | 2.94 | 3.03 | 3.13 |
Из таблицы 2 хорошо видно, что пенопласт толщиной 100 мм может полностью заменить другие строительные материалы стен в южных и средних регионах, так как такая конструкция соответствует современным требованиям нормативной документации (СНиП 23-02-2003). Материал толщиной 5 см и 2 см может применяться для дополнительного утепления существующих зданий из кирпича или бетона, так как ограждающие конструкции этих зданий не соответствуют современным требованиям по энергосбережению. При этом утеплитель толщиной 2 см зачастую целесообразно использовать для отделки стен изнутри помещения, это дешевле, чем выполнять наружные работы, и не отнимет много места от пространства комнаты.
Вернуться к оглавлению
Подбор плотности и толщины материала для дома
Значение представленных расчетов следующее: зная температуру воздуха снаружи и желаемую температуру внутри помещения, можно на практике подобрать пенопласт необходимой толщины и плотности, чтобы успешно утеплить свой дом и при этом не переплатить за материалы.
http://ostroymaterialah.ru/www.youtube.com/watch?v=wQ9nUUUPMFs
Для этого следует воспользоваться формулой:
Q = (1/R) х S х (tв — tн)
В этой формуле:
- Q — количество тепла в Вт, которое будет теряться стеной;
- R — сопротивление теплопередаче выбранного вида утеплителя;
- S — площадь стены в кв.м;
- tв и tн — температура внутреннего и наружного воздуха соответственно.
Подобрав толщину и плотность пенопласта, с помощью коэффициента теплопередачи высчитывается значение R, вставляется в приведенную формулу и в результате станет известно, сколько тепла будет терять вся стена здания из пенопласта. Однако требуется учесть и существующий материал стены, кирпич или бетон, ведь он тоже задерживает тепло. Для этого по тем же формулам нужно посчитать количество тепла, уходящего через существующую кирпичную, бетонную или деревянную стену. Значения теплопроводности некоторых материалов для расчета показаны в таблице 3.
Таблица 3
| Материал стены | Кирпичная кладка | Шлако блок | Керамзи тобетон | Дерево (сосна) | Газобетон |
| Коэффициенттеплопередачи,Вт/(м*К) | 0.41 | 0.34 | 0.14 | 0.09 | 0.1 |
http://ostroymaterialah.ru/www.youtube.com/watch?v=26LNUWcmIvg
Теплоизоляционные показатели традиционных материалов достаточно низкие, расчет покажет большие потери тепла, вот почему требуется доработка таких стен изделиями из полистирола. Полученные результаты просчета по пенопласту и существующей стене складываются. Дальше такой же расчет нужно произвести по всем стенам, суммировать результаты и сопоставить с мощностью системы отопления.
Если выяснится, что можно без ущерба для экономии уменьшить толщину утепляющего пенополистирола или его плотность, нужно пересчитать потери тепла еще раз с учетом новых параметров.
После чего смело приобретать материал.
| ||||
Крепление пенопласта к стене дюбелями
Утепление дома – это важный вопрос для его владельца.
Одним из самых популярных материалов, используемых для утепления и дополнительной звукоизоляции, является пенопласт. Он надежен и эффективен, не дает дополнительной нагрузки на стены.
Если принято решение использовать именно его, то перед владельцем дома встает вопрос, как крепить пенопласт к стене, какое крепление использовать, чтобы получилась надежная крепкая конструкция.
Пенопласт и пеноплекс являются наиболее популярными материалами для утепления и шумоизоляции стен дома, т.к. они практичны и недороги.
Подготовительные работы
Перед тем как крепить пенопласт, нужно подготовить поверхность. На стене не должно быть ничего, что могло бы помешать работам. Все конструкции нужно удалить. Поверхность очистить от пыли. Если на стене есть трещины, сколы, неровности или другие повреждения, то, перед тем как крепить утеплитель, их нужно устранить. Неровности на стене более 1 см могут стать причиной поломки утеплителя. Если стены сырые, их нужно высушить.
Следующий важный шаг в подготовке – это обработка поверхностей специальными составами, которые будут препятствовать образованию плесени и грибка. К следующему этапу работ можно приступать только после полного их высыхания.
Схема утепления стен снаружи пенопластом.
После того как будет закончена подготовка, можно начинать составление схемы расположения листов пенопласта на стене. Подобная схема поможет свести к минимуму потери от резки листов. На стене они должны располагаться в шахматном порядке. Если пенопласт нужно разрезать, то для этого лучше воспользоваться монтажным ножом.
Крепление пенопласта может быть проведено несколькими способами: на клей или механический крепеж. Для крепежа пенопласта к стене пользуются специальными дюбелями, которые еще называются зонтиками или грибками. Можно использовать любой из этих способов, но, как показывает практика, наиболее рационально одновременно приклеивать и прибивать пенопласт. В ходе фасадных работ такая технология наиболее оправдана, особенно если потом будут использоваться тяжелые облицовочные материалы.
Крепить утеплитель только клеем лучше при внутренних работах, этого будет вполне достаточно. Дюбели в качестве креплений для пенопласта можно не использовать, поскольку в ходе внутренних работ не применяются тяжелые облицовочные материалы
Вернуться к оглавлению
Крепление при помощи клея
Самый простой способ прикрепить пенопласт к стене – использовать клей. Работы начинаются снизу с установки стартовой планки. Планка станет надежной опорой нижнему ряду и не даст ему съехать. Такой метод позволит выполнить работу правильно и более качественно. Если не пользоваться ограничительной планкой, то, пока не высохнет клеевая смесь, пенопласт может опуститься на расстояние до 10 см.
Схема наружного утепления из пеноблоков.
Толщина стартовой планки должна равняться толщине листа утеплителя. Кроме планки, чтобы прикрепить утеплитель, понадобятся:
- Плиточный клей.
- Строительный миксер.
- Электродрель.
- Большой и маленький шпатели.
- Емкость для клея.
Во время подготовки клеевой смеси нужно четко придерживаться требований инструкции. При помощи строительного миксера, надетого на электродрель, подготовить раствор, четко соблюдая пропорции воды и сухой смеси.
Вернуться к оглавлению
Последовательность выполнения работ
Два шпателя нужны для того, чтобы было удобнее работать. Маленький используется как лопатка, чтобы накладывать смесь на большой. На идеально ровной стене можно работать шпателем-гребенкой со специальными зубчиками. Если поверхность имеет перепады больше 1 см, то шпателем на нее накладывается смесь отдельными «островками». За счет этого максимально выравниваются все перепады, то есть на неровности кладется большее количество клея, а на выступы – меньшее.
График теплоизоляционных свойств утеплителей.
Клеящую смесь можно класть и на пенопласт. Производители рекомендуют наносить ее равномерно по всей поверхности. Но здесь можно столкнуться с такой проблемой: если стена неровная, то половина листа может не приклеиться. Кроме того, лист станет тяжелее на 3-5 кг и с ним будет неудобно работать: держать, крепить, равнять. Поэтому для удобства и надежности лучше наносить клей на стену.
Клеевая смесь накладывается «островками» по периметру листа пенопласта. «Островки» могут быть самых разных размеров. Главная задача – максимально выровнять утепляемую поверхность, если на ней есть впадины. Все имеющиеся выступы нужно, по возможности, сбить. Как вариант, можно немного соскоблить лист утеплителя в том месте, куда попадает выступ. Кроме того, клей надо нанести на стену по периметру листа прерывистой толстой линией. Для этого лучше использовать маленький шпатель. Этот прием даст возможность части клея попадать под соседние листы. Благодаря этому стыки будут получаться более прочные.
На подготовленную поверхность прикрепить лист, слегка прижать. Чтобы не наделать вмятин, крепить осторожно. Листы укладываются в шахматном порядке.
Вернуться к оглавлению
Крепление листов дюбелями
Одним из видов креплений для пенопласта являются специальные дюбели – грибки, которые состоят из пластмассового круга (шляпка и пластмассовая гильза) и «ноги». В гильзу забивается пластмассовый или металлический гвоздь. Лучше крепить пластмассовыми гвоздями.
Для работы, кроме самих дюбелей, понадобится:
- Перфоратор.
- Бур.
- Молоток.
Глубина отверстия под крепление должна быть на 20 мм больше, чем длина грибка. Чтобы определиться, какой длины подготовить грибки, нужно к толщине утеплителя прибавить 1 см как толщину других слоев на стене и еще прибавить 3-4 см на углубление. Например, при толщине пенопласта в 50 мм понадобятся грибки длиной 50+10+40=100 мм. При этом глубина отверстия будет 100+20=120 мм. Такой же длины нужно подготовить бур для перфоратора.
Крепить лист не менее чем 5-6 дюбелями, располагая один в центре, остальные – в стыках листов. Благодаря этому стыки лучше поджимаются. При необходимости можно прикрепить материал большим количеством. Дюбели считаются самыми лучшими и надежными среди креплений для пенопласта.
Вначале подготовить отверстия для креплений. Затем вставить в них грибки, пока без гвоздей. Забить молотком таким образом, чтобы шляпка сравнялась с поверхностью утеплителя. Когда установлены все грибки, можно приступать к забиванию гвоздей внутрь. Правильно забитый гриб погружается в утеплитель на 1-2 мм.
Очень важно учесть, что прибивать утеплитель можно не ранее чем через 3 дня после окончания приклейки. За это время клеящая смесь высохнет, и пенопласт не отойдет от стены.
Могу ли я выращивать растения в коробках из полистирола (пенополистирола)? Кто-то сказал мне, что они токсичны. – Джерри Колби-Уильямс
Во время паводков 2011, 2012, 2013 годов я не потерял ни одной клубники.
Если вы одобряете повторное использование отходов, посетите овощную лавку и купите полистироловые коробки для упаковки овощей. Их различные размеры делают их подходящими для различных садовых работ, где бы вы ни работали. Повторное использование, перепрофилирование и переработка этих ящиков означает, что вы можете избежать покупки водосберегающих контейнеров для растений, средств размножения растений, ящиков для семян и червячных ферм, уменьшая при этом свой экологический след.Вы готовы к хорошему садоводству и объединенному мышлению?
В этом блоге рассматриваются способы превращения коробок из пенополистирола, одноразового пластика, используемого для упаковки овощей, в полезные садовые активы.
Полистирол (Википедия).Большинство австралийцев называют вспененный полистирол пенопластом, но это торговая марка, принадлежащая компании Dow Chemicals, которая утверждает, что «открыла» этот продукт, который впервые был произведен в Швеции.
Если вы поддерживаете сокращение отходов и сохранение ограниченных ресурсов, посетите свой супермаркет или овощной магазин и приобретите полистироловые упаковочные коробки для овощей.Ритейлеры с удовольствием раздают их или продают за пару долларов. Вы найдете их подходящими для целого ряда садовых работ.
Я начал использовать коробки из пенополистирола в 2003 году. Несмотря на мою фундаментальную и неизменную озабоченность по поводу образования мгновенных, не поддающихся биологическому разложению отходов, при бережном обращении коробки из пенопласта могут иметь долгую и продуктивную жизнь.
Изготовление горшка с автополивом для выращивания имбиря.
Часто задаваемый вопрос: Можно ли выращивать растения в ящиках из пенопласта? Кто-то сказал мне, что они токсичны…
На протяжении многих лет я отвечал на этот вопрос, и наиболее распространенной причиной этого беспокойства является то, что кто-то смешивает полистирол с поливинилхлоридом (ПВХ), который, в зависимости от многих широко используемых типов, как известно, выделяет свинец, фталаты и / или диоксин.Это токсины. ПВХ используется для изготовления водопроводных труб среди других продуктов, но не для упаковочных коробок.
Другим распространенным заблуждением является объединение полистирола, полимера, с другими пластиками, которые звучат похоже, но представляют собой разные соединения с разными целями, такими как стирол, мономер, из которого сделан полистирол. У них разные свойства.
Еще одно неправильное представление о полистироле возникает из-за того, как могут использоваться контейнеры для пищевых продуктов из полистирола, например, полистирол используется в микроволновой печи для разогрева приготовленной пищи.Полистироловые коробки для упаковки овощей нельзя разогревать в микроволновой печи.
Короче говоря, полистирол, используемый для производства коробок для пищевых продуктов, является одним из многих видов пенополистирола. Вы не можете относиться ко всем одинаково, потому что они сделаны по-разному или для одной и той же цели.
Одноразовый пластик, переработанный для производства детского инвентаря. Джейкобс-Уэлл, Квинсленд.Повторное использование, перепрофилирование и переработка полистироловых ящиков для упаковки овощей.
В этом блоге рассматриваются способы превращения коробок из пенополистирола, одноразового пластика, используемого для упаковки овощей, в полезные садовые активы.
Если вы одобряете повторное использование отходов, посетите местный фруктовый магазин или супермаркет и приобретите полистироловые коробки для упаковки овощей. Розничные продавцы с удовольствием продают их за пару долларов, и вы найдете их подходящими для целого ряда садовых работ, независимо от того, жаркий у вас климат, холодный, влажный или сухой.
Пенополистирол хрупкий. Поднимая ящики, берите их снизу, а не только за углы. Эта простая разница в том, как вы с ними обращаетесь, может значительно продлить срок их службы.
Местные наземные орхидеи, выращенные в ящике из окрашенного полистирола.Ящики из пенополистирола, продаваемые в комплекте с крышками, служат хорошими контейнерами для хранения корнеплодов, таких как картофель, клубни георгинов или луковицы. Перед хранением в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом месте, например в сарае, убедитесь, что корни полностью сухие, чистые и не содержат вредителей. Я иногда использую фен, чтобы убедиться, что они действительно сухие перед хранением. Легкое присыпание порошкообразной серой декоративных луковиц или клубнелуковиц предотвращает появление плесени и вредителей, таких как проволочник.Это также отпугивает паразитов.
Чтобы сделать основной контейнер для выращивания, прорежьте восемь квадратных отверстий диаметром 1 см в дне полистироловой коробки, чтобы создать контейнер со свободным дренажем. Для этого подходит цикорий, в ящике удобно хранить этот свободно растущий овощ, который может стать неприятным сорняком в смешанной посадке.
Использование ящиков из полистирола с высокими стенками для хранения и защиты высоких черенков в трубах от повреждения ветром. Ящики из пенополистирола— идеальные контейнеры для выращивания трубчатого материала. Они удобно удерживают содержимое в вертикальном положении и защищают небольшие растения от иссушающих ветров.
Ящики из полистирола представляют собой форму модульного выращивания. Я использую их для перевозки трубок и небольших растений. Эти коробки хорошо штабелируются в машине. Они также хорошо складываются на небольшой тележке из мешков. В жару я могу за считанные минуты переместить выращенные в ящиках растения, такие как клубника, из солнечного места в более темное.
Как выглядят 50 000 долларов? — спросил Джон Кэтлин, коллекционер растений, селекционер, питомник и увлеченный защитник природы. «Ящики из полистирола являются идеальным субстратом для прорастания семян бромелии.Вы смотрите на алькантарию потенциально на 50 тысяч долларов».Дно ящиков из полистирола плоское, поэтому, если вы поставите их на такую же плоскую поверхность, как бетонный балкон или кафельный внутренний дворик, это может затруднить дренаж. В питомниках такие ящики ставят над землей на проволочных скамьях, чтобы предотвратить появление слизней, улиток и болезней корневой гнили, которые могут распространяться с ливневыми и ирригационными стоками, например, болезнь выпревания ( Pythium spp. ). В качестве альтернативы поставьте их на кирпичи или пористую поверхность, например, на гравий или мульчированную землю.
Перед добавлением компоста или горшечной смеси сначала закройте каждое дренажное отверстие черепком. Не используйте гальку, так как она забивает дренажные отверстия. Черепки — это изогнутые куски разбитой терракоты или керамического горшка, используемые для создания «моста» над отверстием. Поместите один горшок над каждым дренажным отверстием так, чтобы созданный зазор позволял воде стекать вокруг них, поддерживая среду для выращивания.
Черенки батата, взятые зимой.Ящики для выращивания рассады или черенков. Глубокие ящики обеспечивают защиту от ветра, а это означает, что молодые растения дольше остаются влажными, что сокращает полив.Их глубина также делает их пригодными для посева крупных, медленно прорастающих семян, таких как семена макадамии и пальмы, в глубокий слой смеси для размножения.
Черенки медленно развивающихся растений, таких как Polyscias guilfoylei , по-видимому, лучше развивают мочковатую корневую систему в ящиках, чем в семенных лотках. Вы будете использовать меньше воды, укореняя их в ящиках, чем на открытом воздухе на грядках или в ящиках для семян.
Растения, которые дают быстрорастущие, глубоко проникающие корни-капельницы, такие как Pandanus , могут укореняться прямо через дно.Оставленные слишком долго, выращивание саженцев пандануса может привести к разрушению ящика, что сводит на нет упражнение. Проверьте под ящиками ранние признаки появления корней. А еще лучше поставить ящики на скамейки из проволочной сетки.
Рассада чили, мексиканского эстрагона защищена от летнего зноя пенопластом, который является отличным теплоизолятором. Пенополистирол— отличный изолятор, а поскольку обычно он окрашен в белый цвет, коробки также отражают тепло. Это означает, что они защищают как от зимних морозов, так и от летней жары.Для дополнительной защиты от солнца накиньте на коробку 50%-ную затеняющую ткань или старые сетчатые шторы. Для дополнительной защиты от мороза в ночное время используйте затеняющую ткань или ткань, например старое полотенце или простыню.
Коробкипредставляют собой самый легкий контейнер для выращивания, поэтому они идеально подходят для создания мини-садов на крышах или балконах. Отель в Сиднее выращивал круглый год клубнику на крыше, используя ящики из полистирола. Глубокий ящик, наполненный средой для выращивания, достаточно глубок для выращивания помидоров черри, карликового лимона или кумквата, салатных овощей, трав, специй и даже культур с корнеплодами, таких как редис, свекла, морковь « Парижский рынок », сельдерей и коль раби.
Я продемонстрировал, как из полистироловых ящиков сделать дешевую ферму для червей. Зачем покупать его, когда можно повысить цикл?
Ферма полистироловых червей.
Ящики из полистирола также можно использовать в качестве контейнеров с автополивом. Я быстрее всего выращиваю самые большие урожаи имбиря в этих контейнерах с автоматическим поливом и использую при этом меньше воды.
Домашние садоводы во влажных тропиках сообщают, что выращивание овощей в этих ящиках является одним из способов обеспечения непрерывного летнего производства, когда овощи, растущие на заболоченных грядках, гниют.
Имбирь растет в полистироловом горшке с автополивом. Эти контейнеры также легко транспортируются.Я считаю, что их использование для размножения является одним из лучших способов экономии воды и защиты растений от разрушительных и иссушающих ветров.
Полистирол, увеличенное изображение
Если вы хотите избежать образования отходов полистирола, это сложно. Полистирол является одним из наиболее широко используемых пластиков в производстве товаров.
Пенополистирол используется для защиты продуктов, продаваемых в картонных коробках.Он используется для изоляции в зданиях и бытовой технике, для одноразовых столовых приборов и чашек (например, для лапши быстрого приготовления), для картонных коробок и для амортизирующих прокладок, используемых при транспортировке хрупких товаров, от компьютеров до телевизоров.
Отчеты Руководства по загрязнителям океана Международной сети по ликвидации загрязнителей (см. стр. 51):
« Непрореагировавшие мономеры в пластмассах и смолах, а также продукты разложения, которые могут выщелачиваться из [пластиковых] полимеров в окружающую среду, например химические промежуточные продукты частичного разложения полистирола ».
Это правда. Ежегодно производится несколько миллионов тонн полистирола. Существуют различные методы производства, и продукты используются для различных целей. К сожалению, вы не можете сравнить изоляцию из полистирола с ножом или вилкой из полистирола и относиться к ним как к химически равноценным в потоке отходов или в окружающей среде. Все сложно.
“ Было показано, что побочные продукты стирола мигрируют из полистироловых продуктов, например, из полистироловых стаканчиков для лапши быстрого приготовления.Стирол является канцерогеном для животных, возможным канцерогеном для человека и нейротоксином ».
Это тоже верно. Только это касается не всех видов пенопласта; Упаковочные коробки из полистирола определенно не подходят для разогрева в микроволновой печи, и из-за их размера они не подвергаются воздействию микроволн при приготовлении пищи в микроволновой печи.
« EPS может также содержать огнестойкий HBDC (или HBCDD) СОЗ [Стойкие органические загрязнители]. Повышенные уровни ГБЦД были обнаружены в устрицах с аквакультурных ферм, где использовались буи EPS/XPS, содержащие ГБЦД.Высокие уровни ГБЦДД были обнаружены в рыбе в некоторых европейских водах ».
Опять же, правда. Однако ящики для упаковки овощей из полистирола не содержат огнезащитных химикатов, поскольку они используются для перевозки грузов, а не для изоляции.
Полистирол горюч и образует густой черный дым. Поэтому, когда срок службы вашей коробки для упаковки овощей в саду подходит к концу, выбрасывайте ее в мусорное ведро, но не сжигайте. Поскольку ящики для упаковки овощей из полистирола легко воспламеняются, как и картон, их следует хранить соответствующим образом.
Можно ли перерабатывать полистирол?
Да, полистирол можно перерабатывать. Одним из промышленных процессов является пиролиз. Пиролиз дороже стоимости переработанного пластика, поэтому его не происходит.
Может ли полистирол подвергаться биологическому разложению?
Да, полистирол может подвергаться биологическому разложению. Некоторые организмы продемонстрировали, что они могут питаться им, в том числе личинки двух видов жуков-чернотелок. Один из них известен — мучной червь ( Tenebrio molitor ) — личинка одного из видов жуков-чернотелок.Личинки другого вида жуков-чернотелок ( Zophobas morio) также используются для биоразложения полистирола. Почвенная бактерия Pseudomonas putida, первый в мире запатентованный организм, также может переваривать полистирол. Я написал об этом на своей общедоступной странице в Facebook.
Потенциальные риски для здоровья от всех форм полистирола
«С 1999 по 2002 год всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола, был проведен международной экспертной группой из 12 человек, выбранной Гарвардским центром оценки рисков.Ученые обладали знаниями в области токсикологии, эпидемиологии, медицины, анализа рисков, фармакокинетики и оценки воздействия.
Гарвардское исследование показало, что стирол естественным образом присутствует в следовых количествах в таких продуктах, как клубника, говядина и специи, и естественным образом вырабатывается при переработке таких продуктов, как вино и сыр.
В исследовании также были рассмотрены все опубликованные данные о количестве стирола, попадающего в рацион из-за перемещения упаковки пищевых продуктов и одноразовых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и сделан вывод о том, что риск для населения в результате воздействия стирола из пищевых продуктов или продуктов, контактирующих с пищевыми продуктами, (таких как упаковка из полистирола и контейнеры для пищевых продуктов) был на слишком низком уровне, чтобы вызвать неблагоприятные последствия».
Одноразовый пластик, переработанный для производства детского инвентаря. Джейкобс-Уэлл, Квинсленд.
Полистирол в саду
Садоводство способствует тому, что полистирол заполняет свалки и загрязняет водные пути. В своей гранулированной форме пенополистирол используется в почвенных смесях для орхидей и сенполий производителями, которых не волнует, что он не приносит никаких преимуществ растениям, которые они продают.
Перлит, вермикулит, древесный уголь (включая биоуголь) также являются легкими продуктами, используемыми в средах для выращивания, но целью использования каждого из них в садоводстве является то, что они приносят пользу выращиваемым растениям.Они стоят дороже пенополистирола и их не добавляют просто как дешевые наполнители для экономии средств при массовом производстве.
Полистирол очень дешев и поэтому увеличивает прибыль жадных производителей. Я отказываюсь покупать растения, выращенные в почвенной смеси, содержащей пенополистирол, — этим людям не интересны растения, а только прибыль.
Я начал использовать коробки из пенополистирола в 2003 году, и они до сих пор удобны и работают. Несмотря на мои опасения по поводу образования этих не поддающихся биологическому разложению отходов, при бережном обращении они могут прожить долгую и продуктивную жизнь, где бы вы ни работали.
Если вы одобряете повторное использование отходов, посетите местный фруктовый магазин и приобретите полистироловые коробки для упаковки овощей. Розничные продавцы с удовольствием продают их за пару долларов, и вы найдете их подходящими для целого ряда садовых работ, независимо от того, жаркий у вас климат, холодный, влажный или сухой.
Заключительное слово по ящикам для упаковки овощей из пенополистирола
Важно избегать чрезмерного потребления. В этом случае повторное использование, перепрофилирование или переработка упаковочных ящиков для овощей из пенополистирола означает, что вы можете избежать покупки контейнеров для растений, размножителей растений, ящиков для семян, червячных ферм и т. д.
Здесь можно применить фразу не о том, чтобы заработать больше денег, а о том, чтобы меньше тратить. Сокращение потребления уменьшает ваш экологический след за счет сокращения потребления ограниченных ресурсов. При этом вы также сокращаете выбросы парниковых газов, образующиеся в процессе производства. В течение срока службы многих промышленных товаров, от автомобилей до кастрюль с автоматическим поливом, именно производственный процесс и доставка этого продукта в ваш дом генерирует больше парниковых газов, чем выделяется за время его эксплуатации.
Если повторное использование полистироловых ящиков означает отсрочку ненужного потребления специально изготовленных продуктов для сада – даже на несколько лет – эта выгода перевешивает их отправку из супермаркета на свалку в тот момент, когда их содержимое достигает полок.
Немного присоединился к размышлениям.
Я позволю Polystyrene из X-Ray Spex воспеть вас с песней «The Day the World Turned Day-Glo» (1978).
Джерри Колби-Уильямс
1 октября 2008 г.
Нравится:
Нравится Загрузка…
РодственныеПлотность аэрогелей – Химия LibreTexts
Аэрогели представляют собой чрезвычайно легкие пены, которые выглядят как скопления пузырьков или пены. Они были названы самой редкой формой материи и имеют самую низкую плотность среди всех известных материалов.
Они прочные (на рисунке показан кирпич, поддерживаемый почти невидимым аэрогелем), и невероятно хорошие изоляторы. В КИНО показано, что если одну сторону 6-миллиметрового аэрогелевого полотна нагреть до 1000°С, к другой стороне все равно можно прикоснуться.Аэрогели также хорошо смягчают удары и могут использоваться для защиты чувствительного оборудования, такого как жесткие диски. Аэрогели похожи на пенопласт, но выглядят как «замороженный дым».
Термины тяжелый и легкий обычно используются двумя разными способами. Мы имеем в виду вес, когда говорим, что взрослый тяжелее ребенка. С другой стороны, когда мы говорим, что пенополистирол тяжелее аэрогеля, имеется в виду нечто иное. Небольшой образец пенополистирола, очевидно, будет весить меньше, чем полная комната аэрогеля, но пенопласт тяжелее в том смысле, что кусок данного размера весит больше, чем кусок бальзы того же размера.
На самом деле мы сравниваем массу на единицу объема , то есть плотность . Чтобы определить эти плотности, мы могли бы взвесить кубический сантиметр каждого материала. Если бы пенополистирол весил 0,10 г, а аэрогель 0,001 г, мы могли бы описать плотность пенопласта как 0,10 г см -3 , а плотность аэрогеля как 0,001 г см -3 . (Обратите внимание, что отрицательный показатель степени в кубических сантиметрах указывает на обратную величину. Таким образом, 1 см 90 217 -3 90 218 = 1/см 90 217 3 90 218, а единицы измерения плотности можно записать как г/см 90 217 3 90 218 или г см 90 217. –3 .В каждом случае единицы читаются как граммы на кубический сантиметр, на , обозначающие деление.) Мы часто сокращаем «см 3 » как «см», и 1 см 3 = 1 мл точно, по определению.
Обычно нет необходимости точно взвешивать 1 см 3 материала, чтобы определить его плотность. Мы просто измеряем массу и объем и делим объем на массу:
\[\text{Плотность} = \dfrac{\text{масса}} {\text{объем}}\]
или
\[\rho = \dfrac{\text{m}} {\text{V}}\]
где ρ = плотность m = масса V = объем
Пример \(\PageIndex{1}\): плотность аэрогеля
Рассчитайте плотность (а) куска аэрогеля, масса которого равна 0.{3}}\]
| Вещество | Плотность/г/см 3 при 20 o C |
|---|---|
| Газообразный водород | 0,000089 |
| Газообразный гелий | 0,00018 |
| Воздух | 0,00128 |
| Аэрогели | 0,001 −0,002 |
| пенопласт | 0.03 – 0,12 |
| Двуокись углерода | 0,001977 |
| [| Гексафторид серы] | 0,006164 |
| Аргон | 0,0018 |
| [| Галон 1301] | .0066 |
| зерновой спирт | 0,79 |
| Вода | 1,00 |
| Алюминий | 2,7 |
| Золото | 17.31 |
| осмий | 22,61 |
Примечание
Обратите внимание, что в отличие от массы или объема плотность вещества не зависит от размера образца. Таким образом, плотность — это свойство, по которому одно вещество можно отличить от другого. Образец чистого алюминия можно обрезать до любого желаемого объема или довести до любой массы по нашему выбору, но его плотность всегда будет составлять 2,70 г/см 3 при 20°C. Плотности некоторых распространенных чистых веществ приведены в таблице.
Таблицы и графики предназначены для предоставления максимума информации при минимальном объеме.{-3}} = \dfrac{\text{2.{-3}} = 2,70\]
Поэтому столбец в таблице или ось графика удобно обозначать в следующем виде:
\(\dfrac{\text{Количество}}{\text{единицы}}\)
Указывает единицы, которые необходимо разделить на количество, чтобы получить чистое число в таблице или на оси. Это сделано во второй колонке таблицы.
Из ChemPRIME: 1.8: Плотность
Авторы и авторство
Изоляция пены толщины 1кмпокрывает ударопрочность для предохранения от мебели
| Место происхождения | Чанчжоу | Наименование продукта | Лист из вспененного полиэтилена |
| Цвет | по желанию заказчика | Материал | ПЭ |
| Размер | По желанию заказчика | Длина | По желанию заказчика |
| Форма | прямоугольный |
Вспененный лист
EPE представляет собой химически несшитый вспененный полиэтилен с закрытыми ячейками.Это новый тип экологически безопасного вспененного материала для сильной амортизации и защиты от ударов. Он обладает хорошими амортизирующими свойствами, поглощая и распределяя удар снаружи при изгибе. Он избегает недостатков традиционных резиновых вспененных материалов, таких как легкое торможение, деформация и плохой отскок.
Часто задаваемые вопросы:
В: Какова ваша политика выборки?
A: Мы можем сделать образец в соответствии с требованиями заказчика.
Q: Каков ваш минимальный объем заказа?
A: Мы принимаем любое количество, потому что мы являемся прямым производителем, но количество определяет цену.
В: Каков ваш ассортимент продукции?
A: Наши продукты в основном включают пенопластовый стержень, пенопластовую лапшу для бассейна, пенопластовую трубу, пенопластовый ролик для йоги / пилатеса, двойную защиту от сквозняков, изоляционную трубу с алюминиевой фольгой, теплоизоляционную трубу, изоляцию из пузырьковой фольги, пенопласт из алюминиевой фольги, изоляцию потолка, пол теплоизоляция, пенопластовый угловой протектор, пенопластовый краевой протектор, кирпичная 3D-бумага.
Q: Вы производитель?
А: Абсолютно да. Мы являемся прямым производителем, расположенным в городе Чанчжоу, провинция Цзянсу. С 2006 года мы специализируемся на вспененных полиэтиленовых материалах в Китае уже 12 лет.
В: Есть ли у вас товары на складе для продажи?
A: У нас нет стандартных размеров и товаров на складе. Наша продукция изготавливается на заказ.
Q: Какую информацию я должен сообщить вам, если я хочу получить предложение?
A: размер (наружный диаметр, внутренний диаметр, длина, ширина и толщина), плотность, цвет, количество, стиль упаковки.Если это возможно, пожалуйста, также предоставьте нам изображение продукта или чертежи (если это сложно). Это будет лучше для нас, чтобы служить вам. Если нет, мы поможем вам спроектировать в соответствии с вашим подробным описанием. И вы можете отправить образец к нам.
В: Можете ли вы напечатать логотип на изделиях из пенопласта или пузырчатой пленки?
A: Да, мы можем сделать то, что вам нужно.
В: Сколько дней будут готовы образцы? А как насчет серийного производства?
A: Как правило, если клиент просто хочет проверить материал продукта, мы бесплатно отправим небольшой образец листа в течение 1-5 дней.Если образец должен быть изготовлен на заказ из пенопласта или нам нужно изготовить форму, то время выполнения образца может составлять 5-15 дней. Время массового производства: в течение 20 дней. Конечно, будут исключения, если есть специальные заказы.
Проверка эффекта восстановления при поверхностном поражении сердца при желудочковой тахикардии с использованием фантома, напечатанного на 3D-принтере, при планировании дуговой терапии с объемной модуляцией
Согласно базе данных GLOBOCAN 2020, разработанной Международным агентством по изучению рака, смертность в 2012 году составляла примерно 14.1 миллион (новые случаи рака) и 8,2 миллиона (смертей) соответственно. Возникновение рака увеличивается из-за таких факторов риска, как курение, ожирение, отсутствие физической активности и изменения репродуктивных моделей, связанные с урбанизацией, экономическим развитием, ростом населения и старением 1 . Методы лечения рака включают лучевую терапию, хирургию, химиотерапию, иммунотерапию и гормональную терапию. Приблизительно 50% больных раком считают лучевую терапию важным компонентом лечения рака, и она способствует 40% лечебной терапии рака 2 .ЛТ является незаменимым методом лечения рака в современной медицине. Стереотаксическая лучевая терапия тела (SBRT) — новый метод лучевой терапии, который доставляет высокую дозу радиации к ткани-мишени и минимальную дозу к нормальным тканям. Он использует доставку одной дозы или небольшого количества фракций с высокой степенью точности внутри организма 3,4,5,6,7,8 .
В последнее время сообщалось о клинических применениях, в которых РТ используется для лечения заболеваний, отличных от рака.Например, кардиологический метод SBRT представляет собой тип лучевой терапии, используемый для лечения желудочковой тахикардии (VT) 9,10 . Несколько больниц сообщили, что SBRT может уменьшить количество эпизодов ЖТ в тех случаях, когда симптомы не улучшаются после обычного лечения, лекарств и керамических электродов. ЛТ у пациентов, страдающих ЖТ, направлена на устранение симптомов, а СЛТ позволяет добиться доставки высокой дозы и однократного выделения при заболеваниях сердца. Метод SBRT, при котором пациенту доставляется однократная предписанная доза 25 Гр, стал терапевтическим инструментом для лечения высокорефрактерной VT 11 .
Тем не менее, интенсивная терапия должна быть обеспечена для пациентов, получающих необычную назначенную дозу 25 Гр. Чрезмерное воздействие на легочную ткань может вызвать радиационно-индуцированное поражение легких (RILI). RILI включает легочную токсичность, вызванную лучевой терапией, которая остро проявляется как лучевой пневмонит, облитерирующий бронхиолит, организующая пневмонию (BOOP), и хронически как лучевой фиброз легких 12,13 .
Кроме того, предыдущие исследования продемонстрировали различные значения и сравнили их с дозами, измеренными в полевых условиях для плотности водного эквивалента, легких, ребер и твердых костей для алгоритмов расчета дозы в системе RTP 14 .Кроме того, общая доза, рассчитанная с помощью алгоритма Acuros XB (AXB), была ближе к измеренной дозе, чем доза, рассчитанная с помощью алгоритма анизотропного аналитического алгоритма (AAA) 15 . В частности, аналогичные результаты наблюдались при оценке фантома, а расчет отличался в зонах изменения плотности (границах вещества) между AXB и AAA 16 .
Таким образом, крайне важно исследовать фактическую разницу доз от распределения доз при планировании лечения, если плотность окружающих тканей значительно отличается от плотности планируемого целевого объема (PTV), например, при поверхностном поражении сердца, окруженном низко- плотность легких.
Целью данного исследования является оценка эффекта восстановления и несоответствия дозы на основе измеренных распределений доз по сравнению с дозами, рассчитанными по алгоритмам AXB и AAA для поверхностного поражения сердца, окруженного легкими низкой плотности, с использованием 3-D напечатанный фантом сердца.
Мероприятие 3: Анализ ферментов рестрикции
Введение
Специальные ферменты, называемые рестриктазами , были обнаружены во многих различных бактериях и других одноклеточных организмах.Эти рестрикционные ферменты способны сканировать всю длину ДНК в поисках определенной последовательности оснований, которую они узнают. Этот сайт узнавания или последовательность обычно имеет длину от 4 до 6 пар оснований. Как только он будет обнаружен, фермент прикрепится к молекуле ДНК и разрежет каждую нить двойной спирали. Рестриктазы продолжают делать это по всей длине молекулы ДНК, которая затем распадается на фрагменты. Размер этих фрагментов измеряется в парах оснований или тысячах оснований (1000 оснований).
Поскольку сайт узнавания или последовательность пар оснований известны для каждого фермента рестрикции, мы можем использовать это для детального анализа последовательности оснований в конкретных областях ДНК, которые нас интересуют.
В присутствии специфических ферментов репарации ДНК фрагменты ДНК будут повторно отжигаться или прикрепляться к другим фрагментам с обрезанными концами, комплементарными их собственной концевой последовательности. Неважно, принадлежит ли фрагмент, соответствующий отрезанному концу, того же или другого организма.Эта способность ДНК восстанавливать себя использовалась учеными для введения чужеродной ДНК в организм. Эта ДНК может содержать гены, которые позволяют организму проявлять новую функцию или процесс. Это может включать перенос генов, который приведет к изменению питательной ценности сельскохозяйственных культур или, возможно, позволит растению расти в регионе, который является более холодным, чем его обычное предпочтительное место.
В этом эксперименте мы будем использовать ферменты рестрикции, чтобы нарезать ДНК небольшого вируса, называемого бактериофагом λ.Длина этого вируса составляет 48 502 пары оснований, что очень мало по сравнению с геномом человека, состоящим примерно из 3 миллиардов пар оснований. Поскольку вся последовательность λ уже известна, мы можем предсказать, где будет разрезаться каждый рестрикционный фермент, и, следовательно, ожидаемый размер фрагментов, которые будут получены. Если вирусная ДНК подвергается воздействию фермента рестрикции только в течение короткого времени, то не каждый сайт рестрикции будет разрезаться ферментом. Это приведет к получению фрагментов размером от наименьшего возможного (все сайты вырезаны) до промежуточной длины (некоторые сайты вырезаны) до самого длинного (никакие сайты не вырезаны).Это называется частичным рестрикционным перевариванием .
В этом эксперименте мы проведем полное рестрикционное расщепление. После переваривания в течение ночи реакцию останавливают добавлением загрузочного буфера. Фрагменты ДНК разделяются с помощью электрофореза, процесса, который включает приложение электрического поля, чтобы заставить фрагменты ДНК мигрировать в гель агарозы. Затем гель окрашивают метиленовым синим, чтобы визуализировать полосы ДНК, и его можно сфотографировать.
Эта лаборатория займет примерно 3 дня.Рестрикционное расщепление происходит в течение ночи и может храниться в морозильной камере до следующего периода занятий, когда он будет использоваться для гель-электрофореза. Гели можно окрашивать в течение ночи перед фотографированием или записью результатов.
Цели
- Понять, что такое рестриктазы ДНК и как они работают.
- Научитесь пользоваться микропипеткой.
- Научитесь разделять ДНК на агарозном геле с помощью электрофореза.
- Узнайте, как использовать карту рестрикции для идентификации образца ДНК.
- Сравните полосы λ ДНК на геле с известной рестрикционной картой λ ДНК.
Материалы
- Четыре микротрубки
- Стечка MicroTube
- MicroTube Rack
- 20-мкл Микропипетта (или 10 мкл микропипетта) и стерильные советы
- Водонепроницаемая ручка
- Стакан или пена чашка с измельченным льдом для следующих
- 20 мкл 0,4 мкг/мкл ДНК λ
- 2,5 мкл Bam рестриктазы HI
- 2,5 мкл Eco рестриктазы RI
- 2.5 мкл Hind III Ограничение
- 10 мкл Дистиллированная вода
- Перчатки
- Главы
- 500 мл Округление (День 2)
- Камера электрофореза (День 2)
- Электропитание (День 2)
- 20 мкл 10х загрузочный краситель (день 2)
- 1,0% агарозный гель (день 2)
Общие материалы
- Контейнер с раствором ТВЕ (1X)
- Водяная баня 37°C с плавающей стойкой
- Водяная баня 60°C или кастрюля на плите (день 2)
- Охладитель с колотым льдом
- Морозильник (по возможности без замораживания)
- Камера по желанию
- Дистиллированная вода
- 0.Окрашивание метиленовым синим 002% (день 3)
Предварительная подготовка
- День 1:
- Если вы сохранили раствор 1X TBE из занятия «Гель-электрофорез с красителями», повторно используйте его для этой лаборатории.
- Получите достаточно колотого льда и контейнеров для льда (стаканчики из пенополистирола) для каждой лабораторной группы.
- Наполните кастрюлю водой и доведите температуру до 55°C на горячей плите.
- Наполните вторую кастрюлю водой и доведите температуру до 37°C на горячей плите, пока учащиеся завершают приготовление дайджестов ограничений.
- Восстановите ДНК лямбда стерильной дистиллированной водой до концентрации 0,4 мкг/мкл.
- Аликвоты лямбда-ДНК, ферментов и загрузочного красителя для каждой группы и храните в морозильной камере до тех пор, пока они не потребуются.
- Приготовьте 1,0% раствор агарозного геля следующим образом:
Чтобы приготовить 100 мл геля, которого достаточно для 3 гелей, взвесьте 1,0 г агарозы и поместите в стеклянный химический стакан или колбу объемом 200–250 мл. Добавьте 100 мл буфера 1X TBE (трис-борат-ЭДТА). Нагрейте в микроволновой печи в течение 30 секунд за один раз, осторожно встряхивая каждый раз, пока агароза полностью не расплавится.В качестве альтернативы раствор можно нагреть на плитке, время от времени осторожно встряхивая, пока агароза не расплавится. Держите тепло, если класс будет использовать его в течение получаса. В противном случае дайте раствору остыть и затвердеть. Накройте и храните в холодильнике.
День 2:
- Наполните кастрюлю водой и доведите температуру до 60°C.
- Налейте достаточное количество агарозных гелей для каждой лабораторной группы следующим образом:
- Наденьте перчатки
- Разогрейте бутыль с агарозой в микроволновой печи или нагрейте на водяной бане, пока гель не станет жидким.Обязательно используйте микроволновую печь, предназначенную для научных целей (не для еды).
- Надежно запечатайте концы лотка с гелем с помощью этикеточной ленты.
- Поместите пластиковую расческу в прорези ближе к концу лотка.
- Налейте примерно 35-40 мл агарозы в каждый лоток для геля. В результате получится густой гель, так что в каждую лунку можно будет загрузить не менее 20 мкл образца.
- Дать остыть до затвердевания (примерно 15 минут).
- При хранении на ночь поместите лотки в контейнер или пакет на молнии с 0.5-кратный раствор TBE, чтобы они не высыхали.
День 3:
- Достаньте студенческие гели из холодильника.
- Установите контейнеры для окрашивания в общей зоне рядом с раковиной.
Примечание
Гели можно выбрасывать в обычные мусорные баки. Описание того, как использовать микропипетку, можно найти в Упражнении 2 — Гель-электрофорез красителей.
Использование метиленового синего:
Хотя краситель метиленовый синий не так чувствителен, как бромистый этидий, его можно использовать для окрашивания больших количеств ДНК, используемых в этом эксперименте.Метиленовый синий не токсичен, но оставляет пятна на одежде, руках и оборудовании, поэтому всегда надевайте перчатки. Используйте пятно рядом с раковиной и немедленно убирайте разливы. Используйте дистиллированную или деионизированную воду для удаления пятен с гелей. Используйте только деионизированную воду для приготовления буфера 0,1X TBE, чтобы сделать это пятно, так как высокий уровень хлора в большинстве водопроводных вод повреждает ДНК. Достаточно одного контейнера с метиленовым синим, поскольку его можно использовать несколько раз и выливать в раковину.
Использование источников питания
См. описание в разделе «Гель-электрофорез красителей – Действие 2»
Ферменты
Рестриктазы требуют особой осторожности при обращении и использовании.Они теряют активность, если их не заморозить; воздействие теплых температур даже на короткое время приведет к потере активности .
Используя хорошую стерильную технику, отберите аликвоты образцов для студентов, сохраняя все на льду до тех пор, пока они не будут готовы к использованию.Ферменты следует хранить в контейнере из пеноматериала в морозильной камере (если имеется, без защиты от замерзания) вместе со специальным буфером для каждого фермента. Специальные буферы содержат необходимые соли и pH для оптимальной активности каждого фермента.
Лямбда (λ) ДНК:
ДНК λ, используемая в этой лаборатории, может существовать в виде линейной или кольцевой молекулы, что создает некоторую путаницу при интерпретации результатов рестрикционного расщепления. При нагревании образца до 60°C в течение 3 минут непосредственно перед электрофорезом водородные связи, удерживающие концы линейной ДНК вместе по кругу, будут разрушены.
Справочная литература
Поскольку вирусы имеют относительно простой геном, ученые изучили их ДНК и использовали эту информацию для проверки теорий и разработки концепций, применимых к генетике живых организмов.Один из наиболее изученных вирусов называется бактериофаг лямбда (λ). Бактериофаг λ — вирус, поражающий бактериальные клетки.
Задание для учащихся: Анализ рестрикционных ферментов – окраска метиленовым синим
Фоновое чтение
Бактериофаг λ — это вирус, который атакует бактериальные клетки и является одним из наиболее изученных вирусов. Информация относительно простых вирусных геномов использовалась для проверки теорий и разработки концепций, применимых к генетике живых организмов.Длина ДНК бактериофага λ составляет примерно 48 514 пар оснований или 48,514 тысяч пар оснований, в то время как геном человека составляет примерно 3 миллиарда пар оснований.
В этом эксперименте используются специальные «рестрикционные» ферменты, которые действуют как химические ножницы для разрезания λ-ДНК на кусочки. Каждый фермент распознает уникальную последовательность из 4–6 оснований вдоль цепи ДНК и разрезает цепь по этим участкам — это первый шаг в процессе, называемом рестрикционным картированием. Эти меньшие, специфические участки ДНК организма затем можно детально изучить и построить схему всего генома.Эта процедура является одной из важнейших в современной биологии.
Небольшие фрагменты ДНК разделяют с помощью гель-электрофореза. Движение фрагментов всегда будет направлено к положительному электроду, поскольку ДНК является отрицательно заряженной молекулой. Фрагменты движутся через гель со скоростью, определяемой их размером и формой, причем самые маленькие из них движутся быстрее всего.
ДНК не видна, когда она проходит через гель. Загрузочный краситель должен быть добавлен к каждому образцу перед его пипетированием в лунки.Прогресс красителя можно увидеть в геле. Первоначально он будет выглядеть как синяя полоса, в конечном итоге разделившись на две полосы разных цветов.
Более быстро движущаяся пурпурная полоса представляет собой краситель бромфеноловый синий, который мигрирует примерно с той же скоростью, что и фрагмент ДНК из 300 пар оснований. Более медленно движущаяся аква-полоса представляет собой ксиленцианол, почти эквивалентный фрагменту из 9000 пар оснований. Более быстро движущаяся полоса должна отодвигаться от лунок не менее чем на 4-7 см, чтобы добиться наилучшего разделения ДНК для анализа.Следует соблюдать осторожность, чтобы полоса бромфенолового синего не стекала с конца геля.
После окрашивания для обнаружения ДНК наблюдают за гелем, и фрагменты появляются в виде полос. В этом эксперименте мы сравним нашу структуру полос с прогнозируемым результатом, показанным на рисунке 1. предоставленный вашим учителем, в котором подробно описывается процесс выделения и анализа этих полос для создания отпечатка ДНК.
Цели
- Понять, что такое рестриктазы ДНК и как они работают.
- Научитесь пользоваться микропипеткой.
- Научитесь разделять ДНК на агарозном геле с помощью электрофореза.
- Узнайте, как использовать карту рестрикции для идентификации образца ДНК.
- Сравните полосы λ ДНК на геле с известной рестрикционной картой λ ДНК.
Материалы
Для каждой лабораторной группы
- четыре микротрубки
- 70574
- Стека MicroTube
- 80574
- 20-μL Micropipette и стерильные советы
- Водонепроницаемая ручка
- 250 мкл Дистиллированная вода
- Перчатки
- 20 мкл 10x нагрузка краситель (день 2)
- 1.0% агарозный гель (день 2)
- Химический стакан или пенопластовые чашки со льдом для каждого из следующего:
- 20 мкл 0,4 мкг/мкл ДНК λ – хранить в чашке со льдом
- 2,5 мкл Bam Рестриктазы HI – Хранить в стаканчике со льдом
- 2,5 мкл Eco Рестриктазу RI – хранить в стаканчике со льдом
- 2,5 мкл Hind III Рестриктазу – хранить в стаканчике со льдом
- Стакан на 500 мл 900 мл 903 (день 2) Цветная лабораторная лента (день 2)
Общие материалы
- Камера для электрофореза (день 2)
- Блок питания (день 2)
- Контейнер с буфером TBE (1X)
- 37 подставка
- Водяная баня 60°C с плавающей подставкой
- Охладитель с дробленым льдом
- Морозильник (по возможности незамерзающий)
- Дистиллированная вода
- 0.002% краситель метиленовый синий (день 3)
- Контейнер для красителя (день 3)
Меры предосторожности
Краситель метиленовый синий окрашивает кожу, одежду и оборудование . Всегда надевайте перчатки и защитные очки. Делайте все окрашивания в центральной зоне возле раковины.
Процедура
- Наденьте перчатки. Держите все аликвоты ферментов и ДНК на льду до этапа 6 .
- Label 4 MicroTubes, Regents, как указано ниже, и поместите их в стойку трубки:
Reagents BAM HI ECO RI Hind III Control 10x 102 буфер 4 мкл 4 мкл 4 мкл 4 мкл ДНК 4.0 мкл 4,0 мкл 4,0 мкл 4,0 мкл Bam HI 2,0 мкл 0 0 0 Eco RI 0 2,0 мкл 0 0 Hind III 0 0 2,0 мкл 0 Вода 30,0 мкл 30,0 мкл 30,0 мкл 32.0 мкл - Установите микропипетку на 4 мкл и осторожно добавьте 4 мкл 10-кратного рестрикционного буфера в каждую пробирку. Добавляя капли буфера в ограничительную пробирку, коснитесь кончиком пипетки дна пробирки. Используйте новый наконечник для каждого буфера.
- Установите микропипетку на 4,0 мкл и осторожно добавьте 4,0 мкл ДНК в каждую пробирку, используя каждый раз новый наконечник.
- Добавьте 32,0 мкл дистиллированной воды в контрольную пробирку и по 30,0 мкл в другие реакционные пробирки.
- Закройте микропробирки и нагревайте на водяной бане при 55°C в течение 10 минут, затем немедленно поместите на лед на 2 минуты.
- Добавьте 2 мкл соответствующего фермента рестрикции в реакционные пробирки, как указано на сетке. Используйте новый наконечник для каждого добавленного фермента.
- Закройте крышки микропробирок и убедитесь, что вся жидкость находится на дне пробирки, осторожно постукивая дном пробирки о столешницу. Отдайте трубки инструктору. Их инкубируют при 37°C в течение ночи.Затем пробирки замораживают до следующего занятия (до 2 месяцев).
- День 2:
- Наденьте перчатки. Наполните стакан из пенополистирола льдом, соберите пробирки для расщепления ДНК и держите их на льду до тех пор, пока они не понадобятся.
- 1,0% агарозный гель будет помещен в коробку с лунками на отрицательном (черном) конце коробки.
- Добавьте в коробку примерно 150 мл раствора 1X TBE так, чтобы гель был покрыт примерно 2 мм буфера. Снимите расческу, потянув прямо вверх, убедившись, что буфер покрывает гель, чтобы он заполнил лунки и помог им сохранить свою форму при снятии расчески.
- Нагревайте микропробирки на водяной бане при 60°C в течение 3 минут. Это разрушит любые водородные связи, удерживающие концы линейной ДНК вместе по кругу.
- Добавьте 4 мкл загрузочного красителя на дно каждой микропробирки и вставьте наконечник в пробирку. Добавление загрузочного красителя также остановит реакцию рестрикции, протекающую в каждой пробирке. (В этот момент реакционную смесь можно хранить в холодильнике для последующего использования, если это необходимо, в этом случае снимите наконечники и закройте пробирки крышками.)
- Настройте аппарат для электрофореза, как описано в разделе «Гель-электрофорез красителей — действие 2».
- Загрузите по 20 мкл каждого образца в лунку, как показано на рис. 2 выше. Используйте наконечники, которые остались в каждой пробирке, или убедитесь, что вы используете новый наконечник для каждого образца, если вы хранили пробирки в течение ночи. Включите ток примерно на 30-45 минут. Когда фиолетовый краситель от загрузочного красителя находится примерно в 1 см от конца геля, следует отключить источник питания и отсоединить коробку с гелем.
- Поместите гель в 0,002% раствор метиленового синего в 0,1X TBE и окрашивайте в течение ночи при 4°C или в течение 2 часов при комнатной температуре.
- День 3:
- Наблюдайте за гелем над белым светом. Если полосы не видны из-за сильного фонового окрашивания, поместите гель в 0,1X TBE при осторожном встряхивании, меняя буфер каждые 30-60 минут, пока вы не будете удовлетворены степенью обесцвечивания. (из http://wheat.pw.usda.gov/~lazo/methods/lazo/met1.html)
- При желании сделайте фотографию.
- Тщательно вымойте рабочую зону, чтобы убедиться, что пятновыводитель не попал на поверхности. Помой свои руки!
- Заполните лист с заданиями и соответствующие криминалистические действия на любом из указанных ниже веб-сайтов.
Учебное задание
| RI 5 RI 5 λ Cut с HIND III λ нарезки с BAM HI | |||
На этой рисунке показаны размер каждого из фрагментов/полос, образующихся при разрезании λ ДНК каждым из этих рестрикционных ферментов. Размеры определяли путем сравнения с молекулярной лестницей, которая имеет полосы известных размеров, когда ее разделяют электрофорезом одновременно с расщепленной λ-ДНК.
Сайты рестрикции ДНК лямбда (λ) – в парах оснований (п.н.)
Сайты, по которым каждый из 3 различных ферментов разрезает ДНК лямбда, показаны на картах Ферменты A, B и C ниже.
- Рассчитайте размеры полученных фрагментов после переваривания и напишите их на картах.
- Сколько фрагментов вы ожидаете увидеть для каждой из карт A, B и C?
- Нарисуйте эти фрагменты на графике ниже.
- Теперь сравните рассчитанный вами размер фрагментов с полосами, показанными на фотографиях гелей, и определите, какие из ферментов, Bam HI, Eco RI и Hind III, использовались для разрезания А, Б и С.
- Сколько раз последовательность GAATTC встречается в λ-последовательности ДНК? А как насчет AAGCTT и GGATCC?
- Столько ли полос в вашем геле, сколько вы ожидаете увидеть, основываясь на результатах ваших расчетов? Если число отличается, объясните, что, по вашему мнению, произошло.
Ответы на задание
- См. карту выше
- В идеальных условиях было бы 6 фрагментов ферментов A и B и 8 фрагментов фермента C.
- См. график учащихся
- Фермент A = Bam HI
Фермент B = Eco RI
Фермент C = Hind III
частичное рестрикционное расщепление приведет к - GGATCC является сайтом узнавания для Bam HI и находится в λ ДНК в 5 местах.
GAATTC является сайтом узнавания Eco RI и обнаружен в λ-ДНК в 5 местах.
AAGCTT является сайтом узнавания Hind III и обнаружен в λ-ДНК в 7 местах. - Иногда полосы очень близкого размера не видны отдельно на этих гелях. Может быть одна более толстая полоса, которая указывает на совместную локализацию двух полос. Когда полосы очень малы (500 п.н. или меньше), они могут стекать с конца геля и, следовательно, больше не присутствуют.
Веб-сайт кабинета физики
Зарядка электрофоруса индукцией с использованием отрицательно заряженного объекта
Обычная физическая демонстрация включает зарядку алюминиевой пластины для пирога в процессе индукции.Демонстрация обычно включает следующие шаги.
- Приобретите заряженный предмет (например, воздушный шар или пластину из пенопласта), сделанный из непроводящего материала.
- Используя изолирующую ручку на алюминиевой пластине, поднесите алюминиевую пластину к пенопластовой пластине, но не касайтесь ее.
- Коснитесь края алюминиевой пластины пальцем.
- Отодвиньте алюминиевую пластину от заряженного объекта.
Пластина из пенополистирола часто используется в качестве заряженного объекта, чтобы индуцировать разделение зарядов внутри алюминиевой пластины.Если пластину из пенопласта натереть шерстью или шерстью животных, пенопласт приобретает отрицательный заряд. Имея большее сродство к электрону, чем шерсть (или мех животных), пенополистирол будет притягивать электроны от атомов шерсти. Таким образом, пенополистирол становится отрицательно заряженным.
Анимация ниже изображает результат оставшейся части этой процедуры индукции.
Когда алюминиевая пластина находится рядом с отрицательно заряженной пластиной из пенополистирола, электроны внутри алюминиевой пластины будут отталкиваться отрицательно заряженным пенополистиролом.Эти электроны будут двигаться от нижней поверхности алюминиевой пластины к краю алюминиевой пластины. Это оставляет нижнюю часть алюминиевой пластины с избытком положительного заряда, а край алюминиевой пластины с избытком отрицательного заряда. Можно сказать, что пенополистирол служит для поляризации алюминиевой пластины, т. е. для отделения ее положительного заряда от отрицательного. Хотя внутри алюминиевой пластины может быть разделение заряда, общий заряд пластины равен нулю.После прикосновения к алюминиевой пластине электроны перемещаются с алюминиевой пластины на землю . Именно в этот момент алюминиевая пластина приобретает общий положительный заряд. Этот избыток положительного заряда остается локализованным в нижней части алюминиевой пластины из-за его притяжения к пластине из пенополистирола. Когда алюминиевая пластина отрывается от пенопластовой пластины, внутри алюминиевой пластины происходит движение оставшихся электронов, так что избыточный положительный заряд распределяется по алюминиевой пластине.
Дополнительная информация о физических описаниях электростатического явления доступна в учебнике Physics Classroom Tutorial. Подробная информация доступна там по следующим темам:
Нейтральные и заряженные объектыЭкструдированный полистиролВзаимодействие зарядов
Поляризация
Индукционная зарядка
обеспечивает более высокие значения R-значения
На Рисунке 1 представлены точки данных для эксплуатационного значения R на дюйм, согласно исследованию Коннора.Новые точки данных подтверждают предыдущие результаты, показывающие более высокое значение R на дюйм для XPS по сравнению с EPS. Фактически, новые результаты показывают, что предыдущие результаты недооценивали снижение термического сопротивления пенополистирола с течением времени.
Исследование Коннора развивает концепцию среднего эксплуатационного значения R на дюйм минус одно стандартное отклонение (сплошная линия на рис. 1) как один из способов расчета толщины изоляции, необходимой для учета воздействия в процессе эксплуатации суровых условий ниже уровня земли. .
Предлагается несколько других процедур и соответствующих множителей для учета снижения R-значения на дюйм в зависимости от продолжительности эксплуатации.Независимо от процедуры, исследование Коннора приходит к выводу, что толщина пенополистирола должна быть в 1,5–2,0 раза больше толщины пенополистирола, чтобы тепловые характеристики пенополистирола соответствовали теплотехническим характеристикам пенополистирола.
ВЛИЯНИЕ ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Факторы, влияющие на характеристики изоляции при ее применении, включают R-значения, влажность, температуру, старение, состав прилегающей почвы, дренаж воды и качество монтажа. Все изделия из полистирола XPS и EPS классифицируются по типам в соответствии с небольшими лабораторными сравнительными испытаниями с использованием ASTM C578 [6], CAN/ULC S701.1 [7] или AASHTO M230 [11]. Было бы ошибкой экстраполировать эти мелкомасштабные результаты, чтобы получить точное представление (или расчетное значение) производительности месторождения, особенно с учетом множества переменных, упомянутых выше.
Например, долгосрочное термическое сопротивление (LTTR) [12] или старение, основанное на краткосрочных небольших лабораторных испытаниях, некоторыми считается проектным значением R и единственным наиболее важным критерием продукта. . Это неверное предположение. Единственная маломасштабная тестовая характеристика, такая как старение, не позволяет точно предсказать расчетное термическое сопротивление изоляции в процессе эксплуатации, особенно когда фактические эксплуатационные характеристики изоляции уже подтверждены в экстремальных реальных условиях.
Кроме того, полевое исследование в одном регионе страны может не дать точного прогноза одинаковой производительности во всех регионах страны, учитывая различные климатические и почвенные условия. К счастью, в этих трех исследованиях изучались несколько климатических условий с резкими циклами замерзания/оттаивания, такие как Фэрбенкс, Аляска и Квебек, Канада. Исследования предоставляют важные долгосрочные данные, в то время как мелкомасштабные методы испытаний, используемые для классификации полистирола, не свидетельствуют о долгосрочных характеристиках.Составитель спецификации несет ответственность за обеспечение того, чтобы эти исследовательские данные были применимы к их климатическому региону.
Еще один важный вывод исследования Коннора указывает на недостатки использования мелкомасштабных испытаний на поглощение влаги в качестве предиктора эксплуатационных характеристик. Помимо измерения значения R на дюйм, на всех образцах измеряли влагопоглощение. Исследование Коннора стремилось сопоставить точки данных «Вода по объему» с точками данных R-значения на дюйм. Согласно результатам небольших лабораторных испытаний (согласно требованиям ASTM C578), один продукт из пенополистирола имеет такое же влагопоглощение, как и пенополистирол, однако эксплуатационные характеристики существенно отличаются.
Другими словами, улучшенные результаты испытаний на влагопоглощение пенополистирола в малом масштабе статистически не улучшили и без того быстрое снижение R-значения пенополистирола из-за поглощения влаги в процессе эксплуатации.