【关键词】冷沉淀冰冻凝血因子Ⅷ融化
中图分类号：R927.2文献标识码：B文章编号：1005-0515（2011）3-326-02
冷沉淀是临床上常用血液成分的一种，其主要成分是凝血因子（FⅧ）与少量其他球蛋白和纤维蛋白原（Fbg）。FⅧ是体内凝血系统的重要组成成分，临床上主要用于甲型血友病患者大出血及血管性血友病和其他出血性疾病的治疗。现将影响冷沉淀FⅧ含量测定因数浅析如下。
1材料与方法
1.1试剂APTT批号537490，FⅧ血浆批号5406525，氯化钙溶液批号539449，定标血浆批号503214C，正常人参比血浆批号20100805.仪器为CA-50血凝分析仪。
1.2实验方法
凝固法原理：试剂与血浆混合后，Fbg转变成纤维蛋白而凝固，致使检测标本密度增加而被仪器检测出终点。
冷沉淀的制备：采集新鲜全血（6小时内的全血）。经3800转离心30分分离出血浆，将新鲜液体血浆放入-50度冰箱速冻，经24小时以上冰冻后才可用于冷沉淀的制备。将冰冻血浆放在0-4度的水浴中摇动融化，融化后血浆的温度不得超过6度，此时第Ⅷ因子与少量其他球蛋白和纤维蛋白原（Fbg）沉淀下来。离心所得白色沉淀物即为冷沉淀（它相当于血浆总量蛋白的3%，第Ⅷ因子活性占原始血浆的40%左右）。冷沉淀和血浆15-20毫升留在袋内，其余血浆移出。此冷沉淀就在-30度以下保存，有效期为6-12个月。再取24份新鲜的血浆分成3份，分别放于-50度、-30度、-20度冰箱中保存1周。取出制备冷沉淀，立刻进行冷沉淀FⅧ：C含量测定。
2结果
不同温度条件下保存的新鲜冰冻血浆（FFP）的检测结果见表1
随机抽取-30度保存的冷沉淀(报废性抽检)，立即在37度水浴箱中轻轻摇动，使之快速融化。融化后即刻开始FⅧ：C含量测定与无菌试验，约3小时后再检测FⅧ：C含量并进行比较。融化后即刻FⅧ：C含量为（129.9±33.7）IU/袋，融化后3小时为（98.1±31.7）IU/袋（P＜0.05）。
表1不同温度保存的FFP冷沉淀制备的检测结果
与-30度比较，1）P＜0.05，2）（P＞0.05）
无菌试验之后迅速把标本放入低温冰箱中冻存，再用37度水浴融化1次。结果FⅧ:C1次融化为（124.0±29.1）IU/袋，2次融化为（87.0±30.9）IU/袋（P＜0.05）。
用血凝仪检测FⅧ含量的操作中加入APTT3min再加入CaCI2，FⅧ:C为（117.0±29.6）IU/袋，与加APTT5min后加CaCI2的FⅧ:C为（99.0±32.3）IU/袋相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。
3讨论
FⅧ和FV是凝血中被消耗的最不稳定的因子。FⅧ:C在体外的半衰期为8―12小时，这是FⅧ:C活性丧失的主要原因，也是血液与带负电荷的异物表面接触而启动内性凝血途径使FⅧ:C失活的另一原因。所以在成分分离及冷沉淀的制备过程中，应保证在6小时内把新鲜血浆放入-50度冰箱中保存，并且在24小时后制备冷沉淀应在0―4度条件下进行。本结果显示，将-50度、-30度速冻的FFP制备冷沉淀，FⅧ:C较好，将-20度保存的FFP制备冷沉淀，FⅧ:C含量明显下降。所以，按制备的操作规程，FFP在-50度条件下制备冷沉淀较好。制备冷沉淀后立即置于-30度中冻存。
每月质控科对冷沉淀进行抽检时，通常情况下，在37度水浴中融化后先做无菌试验，然后在进行FⅧ:C测定和其它项目的检测。笔者通过实验体会：融化后混匀，立即用无菌注射器抽出样本，马上置于冰水浴中检测FⅧ:C含量，然后再作无菌试验，测得的FⅧ:C较为准确；若将标本反复冻融，FⅧ:C含量将明显下降。所以，FⅧ冷沉淀在37度水浴中融化后应尽快输注，以减少室温存放的时间，保证冷沉淀中FⅧ:C的含量，从而提中高临床疗效。
用血凝仪检测FⅧ:C含量比手工操作更准确，重复性更好，每次实验都有定标血浆和正常人血浆作对照。尽管凝血仪器的精密度较高，但由于检验人员的技术水平以及加入APTT后掌握的时间等因素。仍会影响FⅧ:C含量。所以，检测FⅧ:C时要尽量缩短在室温停留的时间，在冰水中尽快稀释，快速检测。与样本接触的所有器材，包括注射器、样品管、检测杯等必须采用塑料或硅化玻璃材质。全部器材均不得含有去物剂或消毒液。
FⅧ:C含量与献血员原来FⅧ:C水平有关，同时也与采血过程及采血后的处理、室温的高低、采血后在室温中放置的时间以及保存液PH值的恒定等因素有关。操作规程要求对于采血不畅、采血时间过长、采血后在室温中放置过长的血液，不能用于制备FFP和冷沉淀制备。
冷沉淀在临床上的应用越来越多，制备时FFP须在6小时内于-30度速冻。速溶后应尽快应用于临床，这样才能充分保证冷沉淀中有效成分的含量。
沉淀的生成和溶解是在生产生活和科学研究中十分重要的现象，沉淀溶解平衡原理在生产生活中的应用也十分广泛。本节课以生产生活中的案例形式，从不同角度，运用平衡移动的原理以及溶液中离子浓度与溶度积的关系，对沉淀的生成、沉淀的溶解和转化等问题作进一步的讨论。各案例又以问题组合的形式，用平衡理论解释、解决生产生活中的实际问题，深化沉淀溶解平衡原理的认识，建立对化学反应本质的认识。
二、教材分析
本节课为苏教版选修4中第三章“水溶液中的离子平衡”中的第四节“难溶电解质的溶解平衡”的最后一课时，是高中化学的重点内容之一，也是与科研、生产生活等领域有着密切关联的知识。是对化学平衡的建立、平衡常数、平衡移动等相关知识的延伸和应用。
三、学情分析
1.学生的认知发展分析
通过之前对化学平衡、电离平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡等平衡理论的深入探讨，学生已初步具备运用平衡移动的观点来解释和解决一些实际问题的方法和能力，并能形成一种固有的思维方式，此时再来学习沉淀溶解平衡原理的应用就是水到渠成的事。
2.学生的认知障碍点分析
沉淀溶解平衡是化学平衡的又一具体应用，其平衡的建立过程及沉淀的转化本质涉及较多的抽象思维概念，学生理解起来较为费力。
四、教学目标
1.知识与技能
运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化过程进行分析，知道沉淀转化的本质并能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释。
2.过程与方法
初步建立解决沉淀溶解平衡问题的一般思路和方法，运用微粒观、动态观、定量观分析沉淀溶解平衡的相关问题。
3.情感态度与价值观
通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的某些现象的解释和解决，培养学生分析问题、解决问题的能力。使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用，激发学生学习化学的热情。
五、教学重点、难点
1.沉淀转化的基本原理
2.解决沉淀溶解平衡相关问题的基本思路
3.用微粒观、动态观、定量观分析水溶液中的平衡问题
六、教学过程
【案例一】
动画片中的大力水手吃了菠菜后，会力大无穷，菠菜真有这样的神奇功效吗？百度搜索菠菜的营养成分及作用，发现菠菜富含各种营养物质和维生素，被誉为“蔬菜之王”。但常规做法往往有涩味，原因是菠菜中有草酸。
学生思考：菠菜烧豆腐这种吃法科学吗？会有草酸钙沉淀吗？
学生活动：通过计算判断是否有草酸钙沉淀。
学生思考：既然有沉淀，那么富含营养成分的菠菜不和豆腐一起煮岂不可惜了？如何解决？
教师点拨：利用菠菜的水溶性，炒菠菜之前先在热水中焯一下，即可去掉大部分的草酸。
设计意图：用生活情境吸引学生眼球，制造悬念激发学生兴趣。通过计算了解沉淀溶解平衡建立的要求。
【案例二】
宁波市江东区百丈街道卫生处曾对一年级新生的口腔健康进行检查。结果显示，近7成学生患有龋齿，平均每人患有3.8颗龋齿，原因分析为大多学生吃糖后不刷牙。试分析原因。
【案例三】
钡餐造影即消化道钡剂造影，是指用BaSO4作为造影剂，在X线照射下显示消化道有无病变的一种检查方法，患者检查前服用硫酸钡悬浊液，为什么不用BaCO3做内服造影剂？
学生活动：交流思考，分析原因，整理。
设计意图：利用平衡移动原理分析沉淀溶解的本质原因。通过对实际问题的思考、讨论，引导学生用Qc与Ksp的关系讨论沉淀溶解平衡的移动问题，使学生在学习沉淀溶解与生成的相关知识时深化对平衡移动规律的认识，同时让学生尝试运用微粒观、定量观、动态观独立分析问题。
学生思考：既然沉淀溶解平衡可以往沉淀溶解的方向或沉淀生成的方向移动，能否改变一定条件，把一沉淀先溶解再生成一新的沉淀即实现沉淀的转化？
学生实验：
教材方案：取2mL硝酸银溶液，然后向其中逐滴加入氯化钠溶液，再向上述溶液中滴加碘化钾溶液，最后向上述溶液中滴加硫化钠溶液，观察现象，并完成下列表格。
学生：此方案有问题。现象为存在上下多种沉淀，不一定为AgCl沉淀转化为AgI和Ag2S沉淀，而是前面过量的AgNO3溶液与新滴加的KI、K2S溶液直接形成了AgI、Ag2S沉淀。
学生得出最终方案：取2mLNaCl溶液，向溶液滴加几滴AgNO3溶液，后滴加碘化钾溶液，再滴加硫化钠溶液，观察现象。
记录实验：
设计意图：使学生掌握科学探究的一般方法：提出问题、假设问题、设计方案、进行实验、发现问题、改进方案、再次实验、总结评价。通过实验的探究活动，学生体会到探究的艰辛和成功的乐趣。同时通过亲身实验感受沉淀的转化，获取感性认识，通过帮助学生分析、推导过程让学生逐步理解沉淀转化的本质。
过渡：上述沉淀溶解平衡原理在生产生活中是否有具体应用？
【案例四】
工业废水的处理中，要使重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀，通常是往废水中加入FeS等难溶物质。
【案例五】
锅炉水垢的去除。锅炉水垢的主要成分为CaCO3、Mg（OH）2、CaSO4，在处理水垢时，通常先加入Na2CO3溶液浸泡，使之转化为能被酸溶解的沉淀。
学生思考：所加物质如何实现沉淀的转化，加多少浓度的Na2CO3溶液可使CaSO4转化为CaCO3沉淀。
教师总结：通过对实际问题的思考、讨论、计算，探讨沉淀也能从Ksp小的物质转化为Ksp大的物质，引导学生学会用Qc与Ksp的关系讨论沉淀溶解平衡的移动问题，沉淀生成、溶解或者转化。
设计意图：将沉淀的转化原理应用到具体的工业生产中，做到学以致用，并且使学生掌握解决沉淀溶解平衡的一般思路：“看到微粒”―“找到平衡”―“想到移动”。
课堂总结：沉淀溶解平衡在自然界、工业、生活和化学反应中的应用，体现出化学学科在提高人类生活质量、促进社会发展方面的作用。
七、教学反思
该课教学目的明确，教学过程有序，教学活动设计合理，教学各环节过渡自然，学生思维活跃。这节课在组织和设计上主要有以下特点：
1.注重学生的主体地位，实现教师角色的转变
教师通过创设不同情境，启发学生的思维，组织学生实践，培养学生的辩证思维能力。教师在整个教学活动中成功地扮演了多个角色，首先是一个启发者，启发学生思考，引导学生想象。其次，还是一个情境的设计者和学习的指导者，帮助和引导学生在沉淀溶解平衡原理探究中进行意义建构。此外，更是一名课堂活动的组织者、学生学习的激励者和促进者，通过小组讨论、组织学生开展分组实验，给学生提供体验、实践和创造性运用综合知识的机会，并在活动中适时地鼓励和表扬学生，保护学生的自信心和学习的积极性，使学生学有所获。
2.培养学生的问题意识，促进学生的参与意识
在教学中，教师有意识地设置一些问题进行教学，问题的有效性要以学生已有的知识为载体；问题的指向性即有效程度应紧扣教学目标，逐步展开教学；问题的挑战性要有思维的跳跃性。因此在课堂教学中大胆创造适合学生主动参与的教学组织形式，放手让学生探究问题，才能让他们获取更多的知识和能力。
3.教师在课堂教学中适当放手，让学生自主学习，把研究性学习的思想引入课堂
现代教学论认为，课堂教学不能仅仅局限于集体授课这一传统的封闭形式，而应根据教学对象、教学内容、教学环境等方面的不同而变化。充分发挥学生的主体地位，让学生或引导学生书写、表达强化思维加工和获取知识的过程，让学生在自主探究和问题的驱动下感悟知识、形成方法，使知识结构化、观念化，最终让学生不仅获得知识，更重要的是获取知识的方法和能力及成功的体验。这样的课生生互动、师生互动，学生的能力得到了锻炼，科学素养也得到了提高。
4.困难和不足
关键词：平流沉淀池；技术改造；集水槽；浊度；斜管
1.存在问题
平流沉淀池以其对原水水质水量变化适应能力强、工作稳定、管理方便、构造简单、池深浅和造价低等优点，在大、中型水厂一直广泛。但在水厂的实际运行中，常出现以下现象：平流沉淀池中间段水流清澈，而末端集水段出水跑矾严重。特别当池组超负荷运行时，水力停留时间短，跑矾现象更加凸显。
集水槽出水夹带大量矾花，会增加沉淀池出水浊度，导致后续处理设施负荷加大，滤池频繁反冲洗，产水量下降。不但增加制水成本，而且不利于保障水质。因此，如何降低集水槽出水浊度，提高沉淀池处理能力，成为水厂管理急需解决的问题。
2.问题分析
胶体和悬浮物颗粒的有效沉淀主要取决于前期混凝过程及沉淀池的实际水流条件。
2.1前期混凝过程
药剂类型、混凝质量等前期处理因素直接影响可沉降絮体的成长。混凝剂和助凝剂的适量投加，理想的混合条件，对沉后水浊度的控制起先决作用。而药剂投加量不足则很容易引发沉淀出水水质恶化等事故。
2.2沉淀池水流条件
平流沉淀池末端水面多用指形槽实现均匀出水。集水槽出水不均匀存在以下几个因素：
（1）出水集水槽不在同一水平面，引起矾花上浮。由于施工安装质量和地基不均匀沉降等原因，集水槽的实际高程发生了变化，造成集水孔出水不均匀，局部流速过大，流线过于集中会增加水流的表面抽吸，改变了水中悬浮颗粒的下沉方向，致使部分已沉降的矾花随上升水流被带出，从而出现沉淀池末端跑矾的现象。在实际施工中，没有控制好底部工字钢支架的高程是导致集水槽出水孔不在同一水平面的主要原因。
（2）集水槽前后端出水流量不平衡，是沉后水浊度升高的重要原因。对集水槽典型位置集水量变化以及其对沉后水浊度影响的研究数据表明，在通过集水槽出流时，水流有向位于中间集水区的集水槽收缩集中的趋势，集水槽中后端集水流量较前段大；而沉后水浊度从槽前到槽后沿程升高，集水槽中后段出水浊度偏高是造成总待滤水浊度升高重要原因。
（3）集水槽内负荷率偏高，是导致沉后水浊度偏高的主要原因。根据有关分析，集水槽内负荷率偏高，集水区的上升流速过大，会形成集水槽末端跑矾。尤其在用水高峰时段，水厂需要超负荷运行，这时集水槽的负荷率将超出工艺设计的额定值。按照工艺要求，平流式沉淀池集水槽负荷率应控制在20m3/（m·h）。
3.解决措施
根据实际运行状况，结合现有场地条件和水厂技改原则，采用工艺调整及设备改造等技术手段，提升平流沉淀池的处理能力。现归纳有以下几种措施：
3.1改善前期絮凝效果
当前，我国主要采取水力混合和絮凝工艺，对混合和絮凝过程的人工调控能力不足，因此对于药剂合理投加、混凝过程设计等的要求相对较高。实际运行中，应通过强化预处理过程，提高絮凝反应效果，形成稳定的具有良好沉降性能的絮体。
3.2调平集水槽出水孔
针对集水槽不水平引起的矾花上浮，分以下两种情况制定相应方案：对于新建水厂，集水槽在加工过程中整槽焊接变形应控制在5mm内，孔口中心高度差应在±2mm以内；对于已建成投产的水厂，则以高程最高的集水槽出水孔为基准，先测量出基准集水槽与其他集水槽的高差，然后改变工字钢支架与集水槽之间的垫片厚度，将其他集水槽整体上抬，从而达到将集水槽调平的目的，这种调整方法简单快捷，耗资小，工期短。
平流沉淀池的集水槽调整后，出水孔水流变得均匀，上浮矾花明显减少，对改善滤前水水质起到积极作用。
3.3对集水槽不同位置的孔口采取变径处理
有关研究显示，通过分析集水槽内孔口流量及沉后水浊度的变化规律，对集水槽不同位置孔口进行变径改造，主要对集水槽前l／2位置处的孔口进行扩孔改造，以增大集水槽前端较清澈水的集水流量，相对减少集水槽末端较浑浊水的集水流量，可降低沉淀池末端水体的水平流速，延长其停留时间，从而减少池体末端的矾花上浮，降低沉后水浊度。
改造后的平流沉淀池集水槽，槽前至槽后沉后水浊度的差值缩小，沉淀池末端的矾花上浮得到一定程度的改善。这种方法不需要对沉淀池现有池体型式及结构进行改造，实施容易，施工方便、费用较低。
3.4延长沉淀池集水槽长度
在实践中，通过延长沉淀池集水槽长度，将集水槽负荷率降低至工艺要求，可有效降低沉后水浊度，满足水厂工艺要求。这种方法在不增加水厂的生产成本，保证了水厂的出水质量。
实践表明，降低集水槽负荷率，减缓集水区的上升流速，从而弱化跑矾花的动力，集水槽出水浊度将明显降低。
3.5采用平流—斜管(板)组合沉淀池
平流沉淀池前段（前1／4～1／3部分），自然沉降效率高，充分利用了平流池自然沉降稳定，抗水量、水质冲击负荷能力强的优势；平流沉淀池后段，采用斜管（板）沉淀系统，将大大增加沉淀面积，改善了沉淀池的水力条件，水力停留时间短，沉淀池的处理能力大幅度提高。因此，针对平流沉淀池超负荷运行的情况，在平流沉淀池后段建造快速沉降系统，或将原有的平流沉淀池末端沉淀区改造成斜管沉淀池，是比较理想的改造方案。
平流斜管（板）组合沉淀池的优势：(1)保留了平流沉淀池对水质变化的缓冲作用，斜管或斜板沉降系统所受冲击小，出水水质稳定；(2)允许一定程度的超负荷生产。有资料表明，理想状态下，出水量可提高到原来的2～3倍；(3)提高了沉淀系统的运行可靠性。即使对水质或水量变化的反应不及时，对出水水质的影响也不会很大；(4)有利于控制短流、紊流、密度流等的变化，减少了气温、风力等自然因素对沉淀效率的影响；(5)节省资金。扩建平流沉淀池或将平流池整体改造为斜管或斜板快速沉降系统都要消耗比建造组合沉淀池更高的费用。
4.结语
城市需水量的逐年增长，城市建设用地日趋紧张，自来水厂在一定时期常面临超负荷运行的状况；另一方面，随着供水水质标准的提高，对沉淀处理效果的要求也在逐步提高。这给水厂的运行和管理工作带来一定的挑战。因此，水厂应相应制定沉后水浊度的控制指标，针对具体的实际条件，选择合理的技改方案，降低沉淀池出水浊度，减少后续处理设备的负荷，提升了水厂的运行效率，降低企业制水成本的同时，保障供水的安全可靠。
参考文献：
[1]王旭宁，孙学东，姜红安，赵红志，李实，平流沉淀池运行中存在的问题及改造措施[期刊论文]-中国给水排水2006,22(10)
[2]常颖，陈慧仪，张绍辉，谢小东，何秀贞，平流沉淀池集水槽工艺改造研究[会议论文]-全国给水深度处理研究会2005年年会