在电子计算机上使用物理化学模拟方法研究酸性热水溶液中铁的可能搬运形式

<正> 内生成矿作用的地球化学研究方法之一是借助电子计算机模拟复杂体系,这种模拟建立在体系中所进行过程的热力学分析基础之上。在具有充分的热力学资料时,类似模式的建立是可能的。所以,相对简单体系的精确实验研究便具有重大意义,虽然这些体系按自己的成分和参数都离天然的很远,但它允许计算出所必需的物理化学常数。(1975)所做的、黄铁矿在200—400℃的盐酸中的溶解度测定就属于这样的实验研究。根据在CM-6型电子计算机上的物理化学模拟实验结果,我们进行了FeS_2～HCl     

造成锑和金-锑矿化的物理化学条件

利用溶解度测定了锑的硫氢配合物的形成常数,并获得了这些配合物的形成常数的温度关系方程式。首次进行了锑和金-锑矿化脉石矿物流体包裹体中硫化物的硫、锑和金浓度的系统测定。阐明了在金-锑共同迁移的条件下锑对金在迁移和沉淀过程中所起的作用。     

氨(铵)及其氮的化合物的地球化学

1氨（铵）及其氮的化合物在成矿过程中的作用金（及其它贵、贱金属）在热水溶液中的搬运形式，经大量水热体系的成矿实验证服。在热水溶液中金以[Au（HS）2]-及（AuCl4）-、（AuCl2）-配合物存在，其生成常数较高，即金主要以流和氛的配合物形式搬运。近20年来，不少学者研究了氛对金和其它贵、贱金属成矿的贡献。通过实验发现（表1），在25℃低温条件下，热水溶液中Au的氨配合．物[Au（NH3）2+]比氯的配合物[AuCl2]-的生成常数高10个数量级，Pt和Pd高20个数量级。说明Au、Pt、Pd的氯基配合物在热水溶液中相当稳定，在Au和Pt、Pd的…     

微细粒浸染型金矿的实验和热力学研究──以东北寨金矿为例(摘要)

微细粒浸染型金矿，又叫卡林型金矿床，是世界重要金矿类型之一。该类矿床普遍含有一套中、低温的矿物共生组合及围岩蚀变，赋矿地层有机碳含量高。本研究以我国著名微细粒浸染型金矿床──四川省松潘县东北寨金矿为例，对该类矿床进行了实验和地球化学热力学研究，获得以下认识与结论：（1）实验测定了Au0在80℃、大气氧逸度和水饱和蒸气压下，不同浓度［（100～250）×10－6]纯甘氨酸（Glycine）水溶液中的溶解度为亿分之几至千万分之几[（7．0～153．5）×10-9]；热力学标定结果显示配合物形式为（G代表脱质子后的甘氨酸），配合反应（…     

在烯烃-臭氧气相反应中,Criegee中间物的反应动力学及其反应性

本文通过烯烃-臭氧气相反应产生的Criegee中间物,研究其与二氧化硫及乙醛的反应动力学及反应性。实验结果表明:(1)稳定的Criegee中间物是通过烯烃-臭氧起始反应生成“热”的中间物和第三种惰性分子碰撞形成的,随后与二氧化硫或乙醛发生双分子反应;(2)在我们的实验条件下,当加入足够过量的乙醛时,可以用反应生成的次级臭氧化物产率的极限值来表征稳定的Criegee中间物的生成量;(3)通过测定稳定的Criegee中间物的单分子分解速度常数和它的双分子反应速度常数的比值,得到了稳定的CH_2OO、CH_3CHOO与二氧化硫、乙醛反应的速度常数的比值。     

Zn~(2+)-S~(2-)-H_2O系热力学平衡研究

根据配位化学热力学平衡原理,绘制了温度为298.15K时Zn2+-S2--H2O系pC-pH热力学平衡状态图。结果表明:ZnS溶解平衡时,随着pH值的增加,ZnS的溶解度先减少后增加,当pH值为8.36时,ZnS的溶解度最小,为10-7.69mol/L;Zn(OH)2溶解平衡时,随着pH值的增加,Zn(OH)2的溶解度也呈现先减少后增加,当pH值在9.41时Zn(OH)2的溶解度最小,为10-5.61mol/L;体系中ZnS和Zn(OH)2二者固相溶解平衡时,当S2-Zn2(+mol)时,pH在0～14范围内只生成ZnS沉淀,不会产生Zn(OH)(2s)物质。研究结果可为硫化沉淀法去除废水中锌等技术提供理论依据。     

钯与溴代菲的相互作用及其应用研究

Pd2+与9-溴菲(9-BrP)生成稳定配合物,能对9-BrP产生显著的的荧光增敏效应。9-BrP-Pd2+体系的最大激发和发射波长分别为247和364 nm。荧光加强理论计算表明9-BrP与Pd2+形成了配位数为n=3的配合物,结合常数KA为2.812×10-4,线性相关系数r2=0.998 3。9-BrP-Pd2+体系荧光强度在Pd2+浓度为1×10-7~2×10-5mol/L的范围内呈现良好的线性关系(r2=0.996 2)。Pd2+与9-BrP反应具有选择性和专一性,常见金属离子不会对其造成干扰。水样测定与加标回收实验结果也较为理想(回收率>100%),表明9-BrP作为荧光探针用于检测水体中Pd2+的方法具有可行性。     

在高温条件下水和NaOH溶液中锡石的溶解度

本工作是锡石在水及电解质水溶液中溶解度研究的继续,目的是在宽的温度间隔内(到300℃)测定水溶液中四价锡络合物的稳定常数。并得到了SnO_2在100、200和300℃水中的溶解度以及在200℃不同浓度的NaOH溶液中溶解度的数据。 实验是在1×18H9T的高压釜中进行的。高压釜的填充系数为0.5左右,温度是用铬-铝热电偶测量。 试验采用人工合成的SnO_2粉末(分析纯试剂)。对照原来的SnO_2和实验后的固相的X-射线图谱表明,SnO_2在试验进行中没有变化。NaOH溶液是用2次蒸     

取代苯酚臭氧氧化表观速率常数的QSPR研究

在298 K,1.013×105 Pa条件下,对22种取代苯酚在水溶液中的臭氧降解过程的动力学进行了实验研究,采用紫外分光光度法测定了降解过程中取代苯酚的浓度,并求得反应级数和反应表观速率常数。使用Gaussian 98程序中B3LYP6-311G**方法,计算了取代苯酚的结构参数及热力学参数,并采用QSPR方法研究了表观速率常数与其结构及热力学参数之间的关系。研究结果表明:取代苯酚的臭氧氧化反应属0级反应,表观速率常数与其结构和热力学参数之间存在线性关系,相关方程的相关系数R2=0.978,标准误差SD=0.050,分子的极化率是影响表观速率常数的主要因素。     

电沉积处理含镉废水的性能研究

电沉积含镉废水考察溶液的不同初始p H、镉的不同初始浓度、电流密度及金属配合物对电沉积效果的影响,利用SEM和XRD对沉积物的表面形貌和物相成分进行分析,研究沉积物金属的存在形式。实验结果表明,p H在1.5~3.5时,溶液中镉的去除效果达到99.3%;一级动力学常数随着初始镉溶液浓度增加而变大;当电流密度为4.46 m A/cm2进行90 min电沉积时反应速率较快且沉积量最大;氨水与镉形成的配合物可以促进电沉积镉的反应速率;对电沉积后的沉积物进行扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)测试。SEM表明,沉积物呈现树枝状的纳米结构。XRD表明,沉积物主要成分为氢氧化镉和镉。     

天然水中金属离子化学状态的研究——Ⅰ.阳极溶出伏安法测定金属有机络合物及其条件生成常数

一、引言 阳极溶出伏安法用于研究天然水中金属离子的化学状态还是近年来比较新的方法。由于这个方法比较简便而又能测定出存在于水中的痕量金属离子的状态,诸如“自由”金属离子、不稳定络离子、稳定络离子、胶体颗粒等,还能测定络合物的组成及条件生成常数等对于水环境化学研究十分有用的数据,因此日益受到人们的重视。     

F、B_2O_3和P_2O_5对人造花岗岩熔体中水溶解度的影响(与天然硅酸盐熔体相比较)

在0．5，1，2和3千巴1）以及800℃，850℃和900℃温度下分别测定了F、B2O3和P2O5对人造花岗岩液体（36wt％SiO2，39wt％NaAlSi3O8，25wt％KAlSi3O8）中水溶解度的影响。水的溶解度随熔体中F和B含量的增大而增大。水溶解度的增加在高压下要比在低压下更明显。在2千巴和800℃下，水的溶解应随着熔体中F含量由0增加到4．55wt％而相应由5．94wt％增加到8．22wt％，相当于线性增长，即0．53molH2O／molF。在2千巴和800℃条件下，当加入4．35wt％B2O3时水的溶解度则增加到0．86wt％H2O，相当于一线性增长．即1．05molH2O／molB2O3。根据测定结果可以确定F和B各自对人造花岗岩熔体中水溶解度的影响（0．5～3千巴）。虽然P对人造花岗岩体系中的相关系有着巨大的影响，但在天然熔体成分中其对水溶解度的影响可以忽略不计。水的溶解度伴随F含量增加而增大的现象是不能根据现有的光谱资料作出解释的（存在水化氯化铝配合物与否）。相反，已证实在含硼含水溶体中有水化硼酸盐（更可能是硼基配合物）存在。     

矿物和地球化学中某些热力学问题

热力学是研究各种有热效应的物理和化学现象的科学。在物理和化学领域内,热力学已成为理论基础的重要组成部分。五十年代以来,国外有不少学者把热力学理论用于研究矿物、岩石和地球化学问题,提出了一些新的理论课题。近十多年来,国外公开发表的论文中,有热力学方面的内容已占有相当大的比例。这是由于积累了大量矿物热力学数据,同时也由     

一种解毒健脾中药驱除有毒重金属的机理研究

在３８．５±１℃,硝酸钾维持离子强度为０．１的条件下,用ｐＨ电位滴定法测定了一种解毒健脾中药有效成分与铅、镉、汞等离子形成的各各配合物的表观稳定常数,得到了在不同ｐＨ条件下该中该药与金属离子混合体系中各配合物组分的物种分布图,发现在与人体生理ｐＨ相近的条件下,该中药与铅、镉、汞等离子有良好的结合能力,其排除体内有毒重金属的效果远好于传统的ＥＤＴＡ－Ｚｎ盐,并且对体内必需微量元素Ｚｎ的存在不会产生明     

表生环境中金迁移与沉积的机理(摘要)

对金颗粒的许多间接观测结果表明，金在表生环境中可能具有活动性。但是，目前还没有基于实际风化条件的金溶解与迁移的数据。我们研究了通过分析河流水的化学特性而提出的金迁移模式，在这种河流中含金矿物的风化是在温带气候的麦生条件下发生的。含金带的溶解金浓度（200PmJ从）要比非含金带的（5Pm0VL）高39倍。我们检验了可能的金配位体：硫代硫酸盐、氢氧化物和氯化物。根据野外数据进行的化学类型计算表明，金的溶解度主要受含金硫代硫酸盐配合物，即AU（Sp。）g’的控制。当这种硫代硫酸盐配位体被氧化时，会导致这种含金硫代硫…     

天然水中矿物溶解度的预测—Na-K-Ca-Mg-Cl-SO_4-H_2O体系在温度低于25℃时的化学平衡模型

对Na-K-Ca-Mg-Cl-SO_4-H_2O体系提出了一个低温热化学模型。根据已发表的二元和三元溶液的数据,模拟计算了固-液反应的含水化学形式知标准化学势。强调了低于25℃(到近-60℃)的温度范围,尽管模型参数在25—100℃温度下与较高温度下的模型参数极度吻合。二元和三元特定离子相互作用项与温度无关,因而可根据凝固点降低和矿物溶解度测量结果进行模型计算。冰-水反应的标准化学势不用本模型计算(用蒸气压和自由能来计算)。用特定的离子相互作用项来拟合固-液反应的剩余标准化学势。 根据所形成的矿物的已发表数据和把海水冷冻至共结点(约-54℃)得到的卤水组成,对模型预测的数据进行了检验。用本模型预测了所观测到的固相从冷海水中沉淀的顺序(冰-芒硝-水石盐-钾石盐-MgCl_2·12H_2O-南极石)。除芒硝外,其余所有的矿物模拟温度都在实测温度的误差范围之内。用本模型预测的卤水组成也与观测到的组成极为吻合。 本模型可以精确预测本体系中简单和复杂溶液的凝固点,也可以预测低温相平衡和矿物溶解度。以低温相平衡为基础,本模型也可用于测定多组分体系流体包裹体中卤水的组成。     

低温热液成矿作用中的某些问题

着重探讨了与低温热液成矿作用有关的四个重要问题: 1.低温热液成矿作用存在两种热液演化体系,即除了传统的岩浆降温热液体系外,还应把大气降水升温热液体系独立划分出来,应强调200℃以下的水-岩作用与元素活化、迁移的关系。 2.有机质参与成矿。有机配合物的形成是大气降水升温热液体系研究中最具特色的问题。有机-金属配合物的形成和演化主宰了金属元素的浅层萃取、低温搬运以及高温(有机质破坏)沉淀的全部过程。 3.沸腾作用使挥发性组分逸散到气相(酸碱分离),例如, HCO_3~-+H~+→CO_2↑+H_2O HS~-+H~+→H_2S↑ 从而消耗溶液中的H~+,导致pH上升,打破溶液中的酸碱平衡和氧化还原平衡,引起矿物沉淀。 4.电解质在水溶液中的离解程度对溶液-矿物反应有重要意义,例如, 对于某些以Cl~-、HS~-、S~-为配位体(配合物在酸性条件下稳定)的金属元素来说,低温有利于它们活化、迁移,而高温则促使它们沉淀。     

水溶液中REE与PO_4~(3-)离子的配合作用(摘要)

通过考察磷酸盐溶液浓度对144Ce和153Gd在0．68molNaClO4和磷酸三丁脂（TBP）之间分配的影响，阐述了t=25℃三价稀土与PO43-离子的配合作用。对应零高于强度时估算的Ce3+和Gd3+磷酸盐配合常数为我们对于零高于强度的这些形成常数的估算值大约比以前报道的镧系和锕系元素磷酸盐配合作用的估算位要低7-8个数量级。涉及Ca2+和镧系元素（Ln3+）与各种有机配位体的配合作用之统性自由能关系，连同以前CaPO4+形成的直接观察值一起，与本文报道的来自于CePO4o和GdPO4o实验而得到的形成常数是一致的。扎配合物的计算表明，PO43-离子哏CO3…     

氨对垃圾焚烧飞灰浸出特性的影响及地球化学模拟

垃圾焚烧飞灰可能因为选择性非催化还原法(SNCR)脱硝过程中氨泄漏、垃圾携带的渗滤液受热挥发等原因而吸附氨.本研究中采用人为添加氨水,在pH为3.66～12.44范围内,研究氨对飞灰中溶解性有机碳(DOC)和重金属浸出的影响,并利用地球化学模拟软件Visual MINTEQ从金属化学形态分布上分析氨对飞灰浸出的影响机制.结果表明,DOC在pH>9和有高浓度氨(≥1 357 mg·L-1)存在时,其浸出量大幅增加,而在浸出液中氨的水平不高于537 mg·L-1时则受氨的影响很小;在pH<6时,飞灰中各金属主要以自由态的金属离子和金属-氯络离子形态大量溶出,且受氨的影响较小;而在pH为8～12的碱性环境中和氨浓度较高时(≥3 253 mg·L-1),氨与金属生成了可溶性的金属-氨配合物,能显著增加Cd、Cu、Ni、Zn的浸出,且在pH=9附近时浸出量达到最大值,但氨对Al和Pb的浸出影响甚微;在pH>12时,Cd、Cu、Ni、Zn主要以羟基金属离子形式存在.在氨浓度为3 253 mg·L-1时,通过利用Visual MINTEQ模拟浸出值与试验数据的对比,发现Al、Pb、Zn的浸出主要由溶解/沉淀模型控制,而Cd、Cu、Ni由溶解/沉淀模型和表面吸附反应模型同时控制,且Visual MINTEQ模型能较好地预测飞灰中Al、Cu、Pb、Zn的浸出特性.     

污染水体重金属形态分布的化学平衡模式

研究了湘江霞湾江段重金属污染区内镉、铅和铜的形态分布化学平衡模式,该模式体系包括12种金属和12种配体,涉及134个络合反应、42个沉淀反应和2个混合固体沉淀、5个氧化-还原反应、3种金属在颗粒物上的吸附反应。模拟研究了重金属沉淀的边界和区域,实验测定了该江段河水与重金属的络合容量和络合物的条件稳定常数作为有机配体的计算参数,考察了该江段悬浮沉积物对重金属吸附的表面络合常数作为吸附反应的输入参数。计算得到了该江段不同站位镉、铅和铜的形态分布,其结果与形态分析实测和水质分析结果基本一致。