酸沉降下红壤对K+吸附特征及反应动力学

研究酸沉降下K+在红壤表面的化学吸附行为,结果表明,K+的等温吸附可用Langmuir方程较好地描述;在K+的平衡吸附过程中,土壤表面有H+的释放;加入pH3.5酸溶液后,存在H+的消耗过程,其机理与SO42-的专性吸附释放OH-以中和溶液中H+有关.利用设计的动力学装置能很好地研究K+的吸附动力学,比较K+吸附的动力学模型,以一级动力学方程和Elovich方程为最佳模型;运用数据平滑工具求算吸附速率与吸附量的关系,进一步求得一级动力学方程的表观平衡吸附量和表观吸附速率常数.联合一级动力学方程的微分式和Elovich方程也可求得反应速率与时间的关系.     

矿物溶解-结晶的反应动力学分析

系统地探讨了矿物溶解-结晶的反应动力学特征，分析了制约矿物溶解-结晶的几个关键因素，并就矿物溶解-结晶作用的反应动力学研究的发展前景进行了预测。     

憎水性污染物在表面活性剂溶液中的增溶动力学

为了解表面活性剂溶液对憎水性污染物增溶过程的影响因素,研究六氯乙烷在Ｔｗｅｅｎ２０溶液中的增溶动力学过程,建立了六氯乙烷在表面活性剂溶液中增溶的传质模型．模型表明当六氯乙烷总表面积固定时,其溶解速率同六氯乙烷在表面活性剂溶液中的表观溶解度和表观传质系数呈正相关．发现六氯乙烷在表面活性剂溶液中的表观传质系数和纯水中的相比降低了,但由于表面活性剂对六氯乙烷的增溶作用导致其溶解速率总体上是提高的     

近平衡状态海水中方解石溶解-沉淀速率及动力学研究

本文利用free-drift开放反应系统,在恒压力(1atm)、恒温度(25.0±0.2℃)环境下,研究海水中近溶解、沉淀平衡状态时二氧化碳分压(pCO2)的变化对方解石溶解、沉淀速率及其动力学方程的影响。研究结果表明:溶解速率相对于碳酸盐碱度(Ac)或饱和度(Ω)变化的敏感度要高于沉淀速率;Ac或Ω相同时,pCO2越高,溶解速率越高,而沉淀速率越低;方解石的溶解过程可分为pCO2欠平衡、平衡两个阶段,当Ω>0.8时反应液pCO2平衡,方解石的溶解反应级数介于8～9之间;沉淀反应级数介于2.4～2.6之间,且反应液pCO2的改变对沉淀反应级数的影响不明显。     

吸附气泡分离法脱除废水中微量表面活性剂的数学模型

根据Ｒ．Ｌｅｍｌｉｃｈ提出的吸附气泡分离理论，运用集总参数模型，在连续稳态操作条件下研究了废水中微量表面活性剂ＣＴＡ－Ｂｒ的吸附气泡脱除方法，求得了实验条件下吸附塔中表面活性剂浓度的轴向分布函数及该过程的传质扩散参数。结论表明，在该脱除过程中，废水中表面活性剂的涡流扩散系数远比其分子扩散系数大。脱除过程速率主要受气。液界面液膜侧表面活性剂在膜内的分子扩散速率控制。     

砂岩储层中有机酸对主要矿物的溶蚀作用及机理研究综述

砂岩储层中有机酸对矿物的溶解和沉淀在很大程度上影响着次生孔隙的发育。研究发现,有机酸之所以能提高石英的溶蚀速率和长石的溶解度,主要是由于在矿物的表面及溶液中形成络合物,有效地降低了矿物表面反应的活化能及溶液中硅、铝离子浓度的结果。有机酸与粘土矿物的吸附或催化反应可抑制长石等其他矿物的溶解。有机酸与CO2一起共同控制着体系中碳酸盐的溶解或沉淀。     

可变电荷及恒电荷土壤与H+反应的动态监测

动态监测了恒电荷及可变电荷土壤与H+反应的动力学过程,并进行了数学描述.结果表明,质子化过程为一相当快的过程,当氧化铁含量高时,质子化作用将消耗大量的H+.反应5s后,H+浓度随时间的变化可分为快速和慢速两个阶段.输入的H+浓度低时,质子化是矿物消耗H+最主要的机制;输入的H+浓度高时,除质子化作用外,矿物的溶解也是消耗H+的重要机制.就矿物本身消耗H+的能力而言,可变电荷土壤的消耗能力大于恒电荷土壤.     

高温耐磨粘结铜除铜工艺研究

目的获得经济且环境友好型化学溶解高温耐磨粘结铜的工艺。方法采用正交实验获得化学溶解除铜的最佳工艺参数,利用电化学手段测试铜及炮管基体在两种溶液体系最优配方中的E-t曲线和极化曲线,通过连续失重法分析铜在腐蚀溶液中的腐蚀溶解规律,并观察溶解后的表面形貌。结果化学溶解除铜工艺最优配方分别为过氧化氢-柠檬酸(H2O2(质量分数为0.8%)+C6H8O7(质量浓度为6 g/L)+温度θ为30℃+pH值为10)、溴酸钾-柠檬酸(KBrO3(质量浓度为30 g/L)+C6H8O7(质量浓度为30 g/L)+温度为30℃+pH值为10)。腐蚀溶解初始阶段,铜基体表面氧化膜逐渐溶解破坏,腐蚀电位变负,溶解速率加快,随后铜基体裸露,进入稳定溶解过程,反应速率逐渐趋于稳定。在溴酸钾-柠檬酸体系中铜的自腐蚀电流密度比过氧化氢-柠檬酸体系中高2个数量极,表现出更强的阳极活化能力和腐蚀溶解速度。结论铜在两种溶液体系中表现出快速稳定的溶解速度,炮管基体的腐蚀速率比铜小2~3个数量级,具有良好的耐蚀能力。     

超声波降解水溶液中甲醛的研究

研究了超声波场降解水溶液中甲醛的行为,并探讨了反应动力学方程。实验表明,超声波降解甲醛能够达到较高的降解率,但反应速率较低。甲醛的降解率随超声作用时间的延长而直线上升,在频率200kHz、功率200W的超声场作用4h后可达到90％左右。反应体系的最佳温度为30℃。在碱性区域甲醛的降解率出现大幅度的增加。溶液中溶解气体的种类对降解反应有一定的影响,降解速率顺序为O_3>空气>N_2。超声波降解甲醛的反应符合一级反应动力学模式。     

论矿物溶解速率与温度的关系

硅酸盐和氧化物矿物的溶解速率，在远未达到平衡的条件下，其实验活化能（Eexp）随PH值的变化达几十个KJ/mol。在远比零净质子电荷点（PZNPC）更酸性或更碱性的PH条件下，实测的Eexp。值从大于50／mol变化到在pznpc附近但未必在PZNPC点的很小的值。我们通过经验的溶解速率定律与产生正表面电荷的质子吸附的条件平衡常数相结合的方法，解释了这种矿物溶解速率随pH值发生的变化。利用条件平衡常数中的静电势项，对矿物表面各带电位置之间的相互作用加以处理。产生正（或负）表面电行的质子吸附（或解吸）是放热（或吸热）反应。对Eexp贡献15～50KJ／mol；这种贡献取决于带电表面位置的摩尔分数，因而会随PH值发生微弱的变化。随着矿物表面获得明显的正电荷或负电荷，静电势的贡献就会变得越来越重要；因此，它会随PH值发生明显的变化。这种模型法不但解释了Eexp与PH值的关系，而且还得出了下面几条重要的一般性预测成果：1）对于同价阳离子置换有差别的矿物，其从Eexp值也会随pH值的变化而发生类似的变化，2）由于Eexp是大小类似但符号相反的焓的总和，所以可想象到会出现负的Eexp值；3）就带电位置的浓度而言，Eexp与部分反应速率阶（Order）呈线性相关；4）在高温下，溶解速率会对PH值越来越敏感；5）对     

可变电荷土壤和恒电荷土壤与氢离子的反应动力学

在研究可变电荷土壤和恒电荷土壤与H+的反应动力学中,重点考察了H⁺、表面正电荷和可溶性铝随时间变化的特征及影响因素.结果表明,1类土壤中H⁺消耗都可分快速反应和慢速反应2个阶段,但其具体表现和影响因素不同;因氧化铁含量不同,H⁺加入后2类土壤表面正电荷变化存在明显差异;可溶性铝随时间的变化主要受土壤粘土矿物组成、溶解度及溶解动力学控制;2类土壤的可溶性铝的变化可同时用修正的Elovich方程和双常数速率方程描述.     

纳米TiO_2光催化降解亚甲基蓝的动力学研究

采用偶联剂法在聚丙烯多面球表面固载纳米TiO2,在高压汞灯照射下,以亚甲基蓝染料为研究对象,对光催化氧化亚甲基蓝溶液的反应动力学进行了试验研究,结果表明:负载TiO2薄膜的聚丙烯多面球光催化降解亚甲基蓝溶液的反应表现为一级动力学反应,反应速率遵从多相催化动力学方程——Langmuir-Hinshelwood方程,反应速率常数K为0.2544mg/(L.min),吸附平衡常数KA为0.4474mg-1.L。     

皂素在含硫铁矿采选固废生物氧化中的作用

为提升含硫铁矿采选固废生物氧化分解效率,以皂素-微生物-含硫铁矿采选固废为反应体系,研究皂素对含硫铁矿采选固废生物氧化过程中H⁺、Fe及S释放的影响,并探讨其作用机制。结果表明：添加30 mg/L皂素,生物氧化38 d后,含硫铁矿采选固废释放H⁺0.55 mmol/g、总Fe 111.4 mg/g和SO■359.3 mg/g,相比未添加皂素的空白对照组,释放量分别提升了175%、82.9%和39.2%。皂素的添加,促进了矿物表面沉淀层(黄钾铁矾、S⁰)的氧化溶解,并抑制了次生矿物黄钾铁矾生成,从而减缓了钝化作用;可显著减小溶液与矿物表面的接触角、表面张力,增强溶浸液Fe³⁺在矿物微孔裂隙中的渗透作用,从而加速了含硫铁矿采选固废的氧化与溶解。研究结果可为皂素在含硫铁矿采选固废生物氧化的应用提供理论支撑。     

测定溶液或悬浮液中气体吸收或排放速率的一种装置

<正> 为了寻找一种适合于测定水悬浮液中硫化物矿物氧化速率的方法,作者设计了一种装置,这种装置可用来测定溶液或悬浮液吸收或排放气体的速率。原打算利用常规的瓦尔伯格呼吸计,但这种呼吸计原则上是为生化实验设计的。在这些实验中所研究的物质或者是可溶的,或者是象细胞这样的轻物质的悬浮液。此外,这些实验时间较短,往往是几分钟而不是几小时。如果要研究水悬浮液中矿物颗粒(通常是不溶的重矿物)的氧化作用,那么就需要长得多的反应时间。因此,将常规的瓦尔伯格装置用于这些材料时,在技术上存在很多问题。     

花岗岩-流体相互作用的实验研究进展

花岗岩-流体相互作用的实验研究，对于解决放射性核废料的处理，地热能的有效开发利用和成岩成矿作用的理论研究等问题，具有重要的意义和应用价值。因此，本文引用近期的资料，从矿物表面的解吸作用、次生矿物的沉淀、矿物及花岗岩的溶解速率和花岗岩-流体反应的效应四个方面，对花岗岩-流体相互作用的实验研究进行论述，以期达到抛砖引玉的效果。     

天然矿物锰矿砂对苯酚的界面吸附与降解研究

研究了天然矿物锰矿砂对苯酚的界面吸附与降解，结果表明锰矿砂对苯酚具有较强的吸附作用，较高温度，低ｐＨ值，固相与苯酚的较高质量比值有利于苯酚的吸附。吸附过程遵循二级反应动力学，吸附等温线为Ｌａｎｇｍｕｉｒ型。应用简化的表面络合反应模式，求得了不同条件下的条件稳定常数及吸附苯酚的表面总吸附位。     

对里克原理的补充

<正> 里克原理的内容:垂直应力的晶粒表面同与其接触的饱和孔隙溶液失去平衡(压力增大,溶解度增大),这部分矿物晶体就发生溶解,组成矿物的元素在这里的浓度大大增高,从而向应力分布不到的矿物晶体的侧方扩散迁移,并在那里沉淀在晶体表面,结果使矿物品粒沿垂直应力的方向增长而“拉长”。     

UV/Fenton体系中Fe2+/Fe3+的相互转化规律

为了控制UV/Fentan方法中铁元素的用量,合理利用溶解态铁的催化反应过程并提高其降解效率,研究以难生物降解性染料罗丹明B为目标物,通过正交实验和单因素实验确定了UV/Fenton体系的最佳反应条件,并利用一元线性方程模拟了罗丹明B退色反应的的动力学方程.结果显示,当体系的最初pH为3.00,溶液中[Fe2+]=0.180 mmol·L-1、[H2O2]=124.022 mmol·L-1时,UV/Fenton氧化罗丹明B退色符合一级反应动力学方程.研究了总铁含量维持在0.180mmol·L-1、保持紫外光照射、4次向同一UV/Fenton体系中添加1.7mLH2O2,每次反应后Fe2+/Fe3+的循环转化规律和溶液的脱色效果.研究结果表明,每次反应结束阶段(30 min),Fe2+浓度均高于Fe3+浓度,残余液仍具有较强的催化能力,溶液的脱色率达到99.9%;退色反应速率常数始终维持在较高水平,最后一次循环反应结束后,反应速率常数达到0.2547,相对于初始反应速率常数只下降了17%左右.     

土壤环境微界面过程与污染控制

土壤环境微界面是土壤组分(矿物和有机质)、植物根系、微生物等微界面的集合体和动态变化的连续体.土壤胶体微界面可理解为土壤固/液界面的双电层结构.这些动态变化的异质微界面,按其表面结构特点可分为硅氧烷型表面、水合氧化物型表面和有机物表面.环境污染物在土壤胶体微界面的迁移转化是污染物在土壤固-液界面反应的动态平衡过程,包括吸附/解吸、沉淀/溶解、络合/螯合、氧化/还原等反应.植物根际是植物与土壤组分和微生物相互作用的活跃区域,根际微界面决定着污染物向植物根系的运输、植物吸收及转运,为污染物经土壤向食物链传递的主要通道.根际微生物在重金属离子的吸附和氧化、还原、转化,以及有机污染物的降解和转化中起重要作用.这些异质微界面相互关联、相互作用,在土壤环境中构成微界面的连续体,决定着污染物在土壤环境中的赋存形态、生物有效性和向其它环境介质(如水体和植物)的迁移,因而在土壤污染控制和污染土壤修复中具有特别重要的意义.土壤环境微界面过程的研究已成为环境科学的研究前沿,值得引起土壤环境科学工作者的重视,并进行系统而深入的研究.     

表面活性剂增强修复地下水中PCE的砂箱实验及模拟

在石英砂充填的二维砂箱中开展表面活性剂（Tween 80）冲洗四氯乙烯（PCE）的修复实验,基于图像分析技术监测不同污染源区结构条件下NAPL相的去除过程.由于实验条件限制,实验中缺乏溶解相浓度数据.为此进一步基于UTCHEM数值模拟方法来理解NAPL相和溶解态之间的质量传输过程,并探讨表面活性剂浓度、注入速率等因素对修复效率的影响.综合砂箱实验和数值模拟结果表明：介质均质和非均质条件下会形成不同类型DNAPL污染源区结构,表现为离散状PCE与池状PCE体积比（GTP）差异.由于离散状污染物与表面活性剂的接触面积更大,更易被优先去除;初始GTP值越高,污染物的修复速率和修复效率也越高.增大表面活性剂浓度或提高表面活性剂的注入速率,虽然能提高DNAPL的修复速率,但会明显降低表面活性剂的修复效率,实验过程中修复效率降幅可达93%.线性驱动溶解模型可以有效地模拟表面活性剂修复DNAPLs过程,基于数值模拟方法选择合适的表面活性剂配比可有效的节省实际污染场址修复经费和时间成本.