高压条件下KAlSi_3O_8熔体中水的溶解机理

应用27Al、29SiMASNMR（魔角自旋核磁共振），喇曼（Raman）和红外（IR）光谱技术研究了KAlSi3O8溶体中水的溶解机理。在0．1MPa和2GPa下由等压淬火熔体制成了无水玻璃。含2．5wt％[H2O]总的含水玻璃在5和7GPa压力下等压淬火制成。在2GPa压力下等压淬火制成含2．5，6．0，和7．5wt％[H2O]总的含水玻璃。所有含水KAlSi3O8玻璃的Raman和IR谱中均在900cm－1附近出现一谱峰。所有2GPa含水玻璃900cm－1谱峰的强度相对于高频外围的强度保持恒定。[H2O]总恒定时900cm－1峰的强度顺压力增大而减弱。相对2GPa无水玻璃样品，2GPa含水玻璃的27Al共振峰向高频方向移动数个ppm。含水玻璃比1大气压1）和2GPa无水玻璃具更窄的谱线。我们认为，这种谱线特征表明水溶解有两个阶段。在初始阶段，水与铝硅酸盐网络作用形成Al-（OH）端键。当水含量较高[＞（25～30）mol％（H2O）总]时，水的溶解机制只表现为H+对M+（M＝Na，K，Li）的置换，及碱性阳离子周围形成部分水化配合物。     

硅酸盐玻璃和熔体的熵与结构

对NaAlSi2O6、MgSiO3、Ca3Al2Si3O12、Ca1.5Mg1.5Al2Si3O12等玻璃进行了低温绝热热容（Cp）测量。测量结果及过去的数据表明，在体系Cao－MgO－Al2O3－SiO2的整个所研究的成玻璃部分中，在高于50K时热容都是组成（误差在±1％以内）的加和函数。考虑到氧配位多面体对低温熵有决定性作用，可以认为，这表明在所有这些玻璃中Si、Al是四面体配位，与结构数据一致，而Ca、Mg依然是八面体配位。相反，碱性铝硅酸盐的热容和熵都不是组成的加和函数，表明加入Al时，碱金属元素的配合数从约6增至9。玻璃振动熵具加和性的热化学效应是：钙、镁铝硅酸盐熔体的混合熵基本上是构型的。对于含碱金属液体来说，振动熵可能对混合熵有明显贡献。在很低的温度下，可能由于中程有序的特定差异，热容与组成的加和性不大好。     

基于受体模型和源成分谱的缺失组分反演算法

针对目前在线监测仪器无法监测Al、Si标识组分可能增加源解析结果不确定性的问题,基于正交矩阵因子分解法模型和实测源成分谱反演Al、Si受体数据,提出缺失组分反演-嵌套PMF算法.设置周期性和非周期性模拟实验,利用PMF模型对缺失Al、Si受体数据、含反演Al、Si受体数据和含Al、Si受体数据分别进行源解析评估,并将源解析结果与真实值进行对比分析,验证缺失组分反演-嵌套PMF算法的可靠性.研究结果表明对于周期性扰动模拟实验,缺失Al、Si对解析土壤源、机动车、燃煤源有较大的影响,反演Al、Si能优化源解析结果,降低源解析结果的不确定性.     

根据红外光谱分析和分子轨道计算结果建立的钠长石熔体中水溶解机理的模式

H2O-和D2O－NaAlSi3O8（钠长石）玻璃的红外光谱与无水钠长石玻璃的红外光谱之间有两大差别：一是有许多由数个O－H伸缩振动引起的高于3000cm－1的谱带出现，二是在含水玻璃红外光谱中的900cm－1附近出现一个谱肩。未发现因D-H置换而引起的900cm－1谱肩的频率偏移。根据我们的红外光谱和分子轨道计算结果，以及以前的NMR和喇曼光谱，我们得出结论：H2O-钠长石玻璃的振动光谱中的900cm－1谱带是由AlQ3位置的Al-（OH）伸缩振动引起的。本文提出的模式为：当熔体中总水含量即[H2O]总＜30mol％时，分子水与网格离子Al3+相互作用而形成Al-（OH）和少量Si-（OH）键，当[H2O]总＞30mol％时，熔体中占主导地位的种属是分子水，而且H+在电荷平衡位置与Na+互换而生成NaOH分子或水化的Na+（H2O）n配合物。     

硅酸盐液体和玻璃的振动谱学研究

本文描述了振动光谱在硅酸盐液体及玻璃研究中的应用，提供了K2Si2O5和K2Si4O9的最新喇曼光谱资料，讨论了相对于熔体松弛时标的振动光谱时标。基于粘度及热容的实验测定，硅酸盐体系通常被描述为“液体”或“玻璃”。它们的特征测定的时标要比振动光谱实验长得多。由于硅酸盐架状结构在一般实验室温度范围内具较长的结构松弛时间，硅酸盐“玻璃”和“熔体”对振动光谱实验总是表现出相同的无松弛响应。这是“玻璃”与“熔体”光谱十分类似的原因之一。振动光谱很容易用来研究过冷硅酸盐熔体在高于玻璃转变温度Tg的条件下在实验室时标内由于结构松弛而发生的结构变化。对于这种研究，振动光谱是其它光谱方法，包括核磁共振方法在内的一种补充。我们的有关钾二硅酸盐（K－disilicate）和钾四硅酸盐（K－tetrasilicate）玻璃及熔体的喇曼光谱新结果显示出在Tg之上由于结构松弛所发生的效应。K2Si2O5的光谱表明：Q2硅酸盐种属的浓度随温度的升高而增高。我们确定K2Si2O5中2Q3＝Q2＋Q4种属形成的焓变化约为20kjmol－1，这与以前对Na2Si2O5近似的熔体所得到的值相近．对K2Si4O9玻璃，喇曼光谱显示出不同类型结构松弛的证据。在高于Tg时，随着温度的升高，590cm－1附近的强度增大，这可以解释为熔体中三元硅氧     

兰州盆地第三纪沉积物常量元素变化及其古环境意义

通过对兰州盆地凤凰山剖面沉积物(厚约2484 m)的常量元素(Si、Al、Ca、Fe、K、Mg、Na)和碳酸盐含量分析,发现元素含量变化特征可分为三类:(1)元素Al、Fe、K和Mg赋存于细颗粒矿物中,与粒度分选和风化强度关系密切;(2)元素Si主要赋存于石英中,能良好反映沉积相变化;(3)元素Ca、Na与化学沉积盐类的生成有关,元素比值(Na/Al和Ca/Al)能揭示沉积环境演变。元素比值变化表明兰州盆地第三纪古环境变化可划分为四个阶段:54—43 Ma为三角洲河流相沉积,气候较温暖湿润;43—33 Ma Na/Al比值较高,钠盐大量生成,进入盐湖发育阶段,气候开始变干;33—23 Ma Ca/Al比大幅度波动,地层中含有大量石膏层,盆地经历了半干旱—半湿润的气候环境波动;23—9 Ma盆地从咸水-半咸水湖转变为风尘主导的干旱环境。综合凤凰山剖面的元素、磁化率、色度和粒度结果,认为第三纪以来兰州盆地古环境经历了三次阶段性变干的过程(~43 Ma,~33 Ma和~23 Ma);同全球气候和区域构造记录的对比表明,前两次变干可能同全球气候变冷关系密切,而早中新世的变干则可能是区域构造运动的结果。     

铸造铝合金与再生铝

在全世界每年消耗的铝中，15％－25％为铸造合金，75％－85％为变形铝合金。按国家标准（GBll73－74），铸造铝合金分为四类，即Al—Si系、Al－Cu系、Al－Mg系、Al-Zn系。Al－Si合金的特点是流动性好，收缩率小，适于铸造复杂零件，抗蚀性高，焊接性能好，膨胀系数小。Al－Cu合金是应用最早的铸造合金，热处理效果佳，抗蚀性能低，热稳定好，铸造性能差，热裂纹倾向性大。Al－Mg合金具有高的抗蚀性，高的强度，良好的切削性能，低的表面粗糙度，铸造性能差，熔炼与铸造时易氧化。Al－Zn合金具有良好的铸造性能，切削性能和焊接性能…     

改性高岭土对水源水的混凝消毒作用的研究

采用天然高岭土为原料 ,加入一定量的 Al2 O3、Si O2 和 Fe2 O3,经与 Na2 CO3、KCl O3混合 ,高温 (75 0～ 85 0℃ )固相反应约 3h后制得改性高岭土。本文研究了改性高岭土的不同 Al/ Si摩尔比、p H值和投加量对水源水的混凝絮凝除浊和杀菌效果的影响。结果表明 :改性高岭土在 p H值在 6 .5～ 8.5 ,对水源水的除浊消毒效果较好 ,Al/ Si摩尔比为 5 .0(Al∶ 10 .5 %、Si∶ 2 .1%、Fe∶ 3.8% ) ,剂量 2 0 0 ppm时 ,净化水的浊度 <2 .5 NTU,细菌菌落数 2 3个 / ml,总大肠菌群 <3个 / L ,均达到国家饮用水标准。 p H为 10 .5以上几乎无除浊效果     

Ferron逐时络合比色法研究TEOS－PAC中AI的形态

以TEOS为原料,将其与AlCl_3溶液混合后再缓慢滴加Na0H溶液,合成出具有不同Si/Al比和B值的复合絮凝剂样品TEOS-PAC。用Ferron逐时络合比色法对其Al形态分布及转化特征进行了研究,并与以硅酸钠(Na_2SiO_3·9H_2O)为原料相同条件下制备的样品作了比较,初步得出了Si/Al比和β值对TEOS-PAC复合絮凝剂中Al形态的影响规律。     

固体高分辨核磁技术及其在矿物学中的应用

矿物的高分辨核磁技术是八十年代新发展起来的矿物谱学手段,它主要用于研究矿物中磁性核的局域结构环境。本文简略介绍了固体高分辨核磁技术的原理和几种常用于矿物研究的技术,并以~(29)Si和~(27)Al核为例综述了它们在研究硅酸盐矿物中Si、Al局域结构的一般特征及对长石,层状硅酸盐和粘土矿物、非晶态物质及其他方面的应用成果。     

Al(Ⅲ)－磷酸盐溶液的水解－沉淀特性研究─—热力学模型

依据碱滴定实验结果和磷酸根对Al(Ⅲ)水解－沉淀过程作用机理,建立了磷酸根存在下Al(Ⅲ)水解－沉淀过程的简单理想热力学模型。按此模型计算出的pH－B曲线与滴定pH－B曲线能较好地吻合,模型在一定程度上揭示了Al(Ⅲ)－磷酸盐溶液体系中Al(Ⅲ)水解－沉淀的特性,并为研究聚磷氯化铝奠定了理论基础。      

热态钢渣液-液混熔法制备微晶玻璃

以液态钢渣为原料直接制备微晶玻璃,可充分利用渣中的物质和热量,避免传统钢渣处理过程中产生的环境污染和热量耗散。先将40%的电炉水淬钢渣和60%的辅料(硅石粉、刚玉粉和氧化钠等)粉末同时在1 450℃下分别熔融成液态,然后将液态钢渣倒入熔融的辅料液体中混合并保温1 h,得到的玻璃熔体经过浇注、退火、热处理过程制得微晶玻璃样品。利用XRD、SEM对微晶玻璃试样的微观结构进行表征,采用标准方法进行性能测试。结果表明:经700℃核化2 h,870℃晶化1 h后微晶玻璃的理化性能较好。主晶相为透辉石[(Mg6Al2Fe2)Ca(Si1.5Al5)O2]和普通辉石[Ca(Mg,Al,Fe)Si2O6],晶体形貌为颗粒状,直径为0.05~0.1μm,分布均匀。研究对开发热态钢渣资源化利用具有重要意义,提供了一种新途径。     

新型复合无机高分子混凝剂——聚硅氯化铝(PASC)的净水效果研究

采用共聚方法制备了系列具有不同碱化度（B）和Al/Si摩尔比的聚硅氯化铝（PASC），比较了它们与聚合氯化铝（PAC）的混凝效果及在处理后水中的残留铝含量，研究了B值和pH值对其残留铝含量的影响情况。探讨了PASC的混凝效果和残留铝含量与Al/Si摩尔比之间的关系。结果表明，PASC较PAC具有更好的混凝效果和较低的残留铝含量。对于高浊度水而言，具有适宜Al/Si摩尔比的PASC才具有良好的混凝效果，但对中、低浊度的地表水和含油废水而言，在实验的Al/Si摩尔比范围内，其值越小，混凝效果就越好。PASC在水体中的残留铝含量随着Al/Si摩尔比的降低和B值的升高而下降。PASC和PAC在中性pH条件下具有最低的残留铝含量。     

Ferron逐时络合比色法研究TEOS-PAC中Al的形态

以TEOS为原料,将其与AlCl3溶液混合后再缓慢滴加NaOH溶液,合成出具有不同Si/Al比和B值的复合絮凝剂样品TEOS-PAC.用Ferron逐时络合比色法对其Al形态分布及转化特征进行了研究,并与以硅酸钠(Na2SiO3@9H2O)为原料相同条件下制备的样品作了比较,初步得出了si/Al比和B值对TEOS-PAC复合絮凝剂中Al形态的影响规律.     

贵州梵净山高氟碱性地下水的发现及其地球化学意义

调查发现，凭净山铜矿厂和鱼场两处深层构造裂隙水为高氟、高短碱性HCO3－Na+型水。根据此种水的化学特征和地质产状，初步阐明了此种水形成的地质地球化学条件及其形成机理，讨论了此种水形成的环境地球化学和成矿作用地球化学意义。     

在100～150℃和10~7Pa硫化物水溶液中金的多硫化合物的稳定性(摘要)

测定了在100～150℃和107Pa条件下，金在含少量溶解的NaHS和NaOH或HCI的硫饱和水溶液中的溶解度。把NaOH和HC加入流饱和溶液中后，该溶液的PH和几户生了系统的变化，同时也改变了溶解的硫化学种类的相对含量。金溶解度与含水多硫化物之间的强相关关系表明，各种金一多硫化物种类（AuSnS－，其中n＝2～7）为硫饱和溶液中的主要含金配合物。对我们的数据的初步评价表明，在100～150t温度下，在PH－fo－fs空间硫饱和场周围广阔的区域内，金一多硫化物种类可能是金迁移和沉淀的主要形式。尽管在那些硫远未饱和的硫化物溶液中AU（HS）…     

岩浆岩岩石化学分析计算的新方法

为了划分岩浆岩的岩石化学组,提出了利用多维空间的问题。其空间坐标是:石英标准度[S=(Si-(2Ca″+3Na+3K—Na′))/M],碱度[NKS=(Na+K)/Si]、碱度类型(K/Na)、浅色度[AF=(Al+Al′)/M]、铁度(Fe/Mg)、钙-铝度[CAF=(Ca′+Al′)/(Fe+Mg)。式中Ca′、Al′、Na′对长石矿子来说是过剩的钙、铝和碱,Ca″为长石和似长石中的钙,M=Fe+Mn+Mg+Ca′+Al′+Ti。岩浆岩样品所占据的多维空间区的特征是岩石化学参数具有平均的和标准的偏差。确定所研究的样品属于哪一种标准属性,要通过关于多维平均偏差平衡的假设检验的方法或者利用A.提出的均一性标准来完成。     

基于EDX的飞灰元素组成及重金属分布研究

介绍了用于X射线能谱分析(EDX)的飞灰颗粒表面和断面样品的制作方法.对用EDX分析飞灰组成元素及重金属分布的实验方法(包括点(或面)分析、线扫描以及元素能谱图)和信息分析方法进行了探讨.168组的飞灰EDX分析结果表明:飞灰成分非常复杂,其中Si,Ca和Al是基本组成元素,Cl和S出现频率处于第2位,而作为盐基的Na,K和Mg出现频率处于第3位;在以Si,Ca和Al为主体的飞灰颗粒表面和断面重金属富集少,呈随机分布.推测重金属在飞灰上的吸附作用机理包括了物理吸附过程和自飞灰颗粒表面向内部的化学扩散过程.      

石英-长石熔体中的相关系及其组成与水溶解度的关系

本文给出了Qz－Ab和Qz－Or体系在水饱和及水不饱和状态下2×108Pa和5×108Pa时的液相线关系。这些资料可以说明，（1）等压条件下熔体中水含量的变化和（2）水饱和状态下压力的变化对体系相平衡的影响。二者产生的影响不同，并且取决于所研究的体系。2×108Pa压力下，熔体中水含量增高导致Qz－Ab体系的液相线温度及共结温度降低的程度比Oz-Or体系的高，而共结成分保持不变。相反，P（＝PH2O）由2×108Pa升至5×108Pa的影响主要是使Qz－Ab体系的共结成分向富Ab方向变化，但在Qz－Or体系中观察不到共结组分的改变。等压条件下熔体因其中水含量的变化对两体系影响的差异可能是由于水在含钠熔体中的溶解度比在含钾熔体中高的缘故。不同压力（＝PH2O）下体系的液相线相关系是压力和熔体中水含量影响的综合反映。本研究中，熔体中水含量的变化范围预示着所观察到的相关系的变化涉及到分子水的作用。对铝硅酸盐玻璃及熔体中水溶解机理的光谱资料及现行模式进行了检验，认为不同的铝硅酸盐熔体具有不同的水溶解度是分子水差异结合所致。     

水在岩浆熔体中的溶解机理──水与硅酸盐熔体反应

本文将有关水-熔体反应研究领域内的最新成果归纳为以下几个方面：（1）硅酸盐熔作中水至少以三种方式存在：分子水、羟基和质子，它们的相对丰度是熔体组成、溶解水含量、温度、压力等多种因素的函数；（2）水的溶解使熔体粘度降低，但这并不一定要求Si-O-Si健的破坏，质子对Na+、K+的置换也产生同样效果，（3）相对于温度和压力而言，熔体的组成对水溶解度的影响程度更高，水的溶解度随富Na和Li组分含量的增加而升高，（4）F、B能促使熔体中水溶解度的升高。