海砂中有害离子的释出行为

为验证海砂淡化的有效性和海砂氯离子测试方法的准确性,分别将海底砂、淡化砂和滩砂按照1∶5固液质量比加入去离子水、饱和氢氧化钙(Ca(OH)_2)溶液和水泥净浆滤液中,在3 h、1 d、7 d和28 d抽取上部澄清液测试氯离子(Cl~-)、硫酸根离子(SO_4~(2-))、钾离子(K~+)、镁离子(Mg~(2+))和钠离子(Na~+)浓度,结果表明:各种离子的释出量与浸泡介质类型有关;浸泡1 d后Cl~-的释出量比3 h时增加14%～25%,此后趋于稳定,未发现海砂中Cl~-长期不断释出的规律;将海砂磨成粉末(75μm)会降低海砂Cl~-释出量;SO_4~(2-)在饱和Ca(OH)_2溶液和水泥净浆滤液中的释出量随浸泡时间延长而降低,在水泥混凝土内可不考虑海砂中SO_4~(2-)溶出的风险;K~+、Mg~(2+)和Na~+在去离子水中的释出量随浸泡时间延长而趋于稳定。     

新疆乌恰县康苏河流域水文地球化学特征与成因分析

康苏河是新疆乌恰县康苏地区唯一可供饮用、灌溉的淡水河。本研究采集康苏河不同汇流方向的地表水、雪融水及泉水等41件样品,分析其总溶解固体(TDS)、p H值及主要化学成分,通过统计分析、Piper阴阳离子三角图和Gibbs图等方法对比研究表明,康苏河、库孜拱河水化学类型为HCO_3~-+SO_4~(2-)Na~++Ca~(2+)+Mg~(2+)型,硝若布拉克河为SO_4~(2-)-Cl~-+Na~++Ca~(2+)型;雪融水水化学类型为SO_4~(2-)+HCO_3~--Ca~++Na~+型;泉水水化学类型为SO_4~(2-)+Cl~-Na~++Ca~(2+)型。河水中主要离子浓度介于雪融水与泉水之间,且接近雪融水浓度,表明地表水更多依靠雪山融水补给。康苏河、库孜拱河、硝若布拉克河的水化学离子组成主要受岩石风化作用和蒸发结晶作用的共同影响,岩石风化作用对硝若布拉克河的水化学离子组成影响更显著,泉水水化学离子组成主要受沉降、水岩作用影响。     

雾霾多发地区绝缘子自然积污成分及其来源分析

在河南省境内的特高压交、直流输电线路采集绝缘子表面的自然污秽物并测定了污秽物中可溶性物质的化学成分,分析了试验绝缘子表面自然积污可溶性物质金属阳离子的富集程度。研究发现,河南省地区特高压交、直流输电线路绝缘子自然积污的可溶性物质中均含有金属阳离子Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)、Na~+、Zn~(2+),均含有阴离子SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、F~-;雾霾天气可能是造成绝缘子表面SO_4~(2-)和NO_3~-浓度较大的一个原因,但雾霾天气与绝缘子污秽物可溶性物质中金属阳离子的沉积没有直接关联;在试验所在地区,绝缘子自然积污可溶性物质中富集的金属阳离子主要来源于人为污染源,其中,Zn~(2+)和Ca~(2+)与取样杆塔周围工业污染源的排放物关系密切。     

高湿环境下可溶盐对脱硫石膏板变形的影响研究

运用DOE全因子实验设计方法,研究了Na~+、Mg~(2+)、Cl~-和K~+等4种常见可溶盐离子在高湿环境下对脱硫石膏板下垂变形的影响,并利用DOE实验分析方法对其影响的显著性进行研究。结果表明:高湿环境下K~+、Mg~(2+)和Na~+均为脱硫石膏板下垂变形的显著因素,其中Mg~(2+)和Na~+会大幅增加其下垂挠度,而K~+对含盐脱硫石膏板下垂变形则有明显的抑制作用,具体表现在K~+明显降低脱硫石膏板因添加Na~+、Mg~(2+)可溶盐离子所引起的下垂变形。     

高炉粒化矿渣对混凝土孔溶液离子浓度的影响

通过离心和高压萃取法提取水泥-高炉粒化矿渣体系1 h和10～24 h液相,采用电感耦合等离子体发射光谱仪和pH计测试液相离子浓度和pH值,研究了高炉粒化矿渣掺量对体系液相离子浓度和pH值的影响。结果表明:随水化时间延长,水泥-高炉粒化矿渣体系早龄期液相中K~+、Na~+、SiO_4~(4-)浓度和pH值逐渐增大,Ca~(2+)和SO_4~(2-)浓度先增大后减小,10 h左右均达到峰值,AlO_2~-浓度呈类似变化;随高炉粒化矿渣掺量增加,液相中K~+、Na~+、Ca~(2+)、SO_4~(2-)和AlO_2~-浓度及pH值逐渐减小,SiO_4~(4-)浓度逐渐增大,40%高炉粒化矿渣掺量对Ca~(2+)浓度影响程度最显著。     

氯盐-硫酸盐共存环境中阳离子类型对 氯离子结合能力的影响

选用KCl、Na Cl、CaCl_2、Mg Cl_2四种氯盐,对预埋钢筋的水泥砂浆圆柱体试件进行浸烘循环试验,研究氯盐-硫酸盐共存环境中阳离子类型对氯离子结合能力的影响。采用电位滴定法进行氯离子浓度测试,X射线衍射仪用于定性分析胶凝材料的水化产物,同时利用综合热分析仪进行微分热重法定量分析水化产物。研究结果表明,在氯盐-硫酸盐共存环境中,阳离子类型对孔溶液的p H值和氯离子结合能力有显著影响,其影响能力大小为Mg~(2+)Ca~(2+)K~+Na~+;K~+、Na~+均会导致孔溶液的p H值升高,使Friedel′s盐中结合氯离子被重新释放,从而降低氯离子结合能力;Mg~(2+)、Ca~(2+)、SO_4~(2-)共存时,会生成石膏、钙矾石等膨胀性产物,导致结构内部形成微裂缝,加速了氯离子的渗透,导致自由氯离子含量迅速升高;但Mg~(2+)、Ca~(2+)的存在能够产生较多的M-S-H、C-S-H凝胶,从而增加了物理吸附氯离子含量,氯离子结合能力随之提高。     

海洋环境下混凝土中Cl~-在SO_4~(2-)耦合作用下的传输与固化行为

综述了国内外围绕海洋环境下混凝土中Cl~-在SO_4~(2-)耦合作用下的传输与固化行为最新研究进展,总结了SO_4~(2-)耦合作用对Cl~-传输规律与扩散系数的影响,探讨了SO_4~(2-)作用下Cl~-的传输与固化机制,分析了现阶段研究存在的不足,给出了未来进一步研究的建议与意见。     

铝酸盐水泥抗海水侵蚀性能研究进展

铝酸盐水泥具有优良的抗海水侵蚀性能。针对海水中Cl~-、SO_4~(2-)和Mg~(2+)这3种主要侵蚀离子,综述了铝酸盐水泥在抗海水侵蚀机理方面的研究进展,着重介绍了其在抗氯离子侵蚀方面的机理研究,概括了铝酸盐水泥在海洋工程中耐久性的提高途径。以期对铝酸盐水泥在海洋工程中的应用起到一定的理论指导作用。     

Na~+、K~+、Mg~(2+)对纸面石膏板粘结性能的影响

该文借助TGA(热重法)、IC(离子色谱分析)等分析手段,研究了Na~+、K~+、Mg~(2+)对纸面石膏板粘结性能的影响。结果表明:Na~+、K~+对纸面石膏板的粘结性能基本没有影响,Mg~(2+)可以比较明显降低纸面石膏板的粘结性能;改性淀粉可以在一定程度上改善由Mg~(2+)浓度过高导致的粘结性能问题,但仍需在今后科研工作中找到更优的问题解决方案。     

适宜盐渍地区具有强抗腐蚀性混凝土的性能与特点

盐渍地地下水中含有大量的SO_4~(2-)、Mg~(2+)、Cl~-等侵蚀性化学成分,会对水泥混凝土结构产生严重的腐蚀破坏。结合具体工程实例,介绍了在强腐蚀环境下混凝土工程被破坏的特点、腐蚀机理,提出了抗强腐蚀的混凝土的材料组成及特点,并展望了采用抗硫酸盐水泥配制高性能特种混凝土的前景。     

海水侵蚀下钢渣粉+水泥固化土强度劣化试验研究

为解决水泥固化海相软土工程性差、耐久性低,钢渣堆放、水泥生产污染环境等问题,采用激发钢渣粉替换部分水泥形成新型固化剂,选取海水中对固化土侵蚀影响较大的3种离子,深入探究单一离子引起的固化土强度劣化性能。通过室内物理力学试验,得到固化土在不同离子浓度的海水和蒸馏水养护条件下,各组无侧限抗压强度(UCS)变化规律;通过X-射线衍射(XRD)和电镜扫描(SEM)试验,得到钢渣粉+水泥固化土的微观形貌和物相随侵蚀时间的变化规律。研究发现钢渣粉中C_4AF和C_2AF可有效降低离子的侵蚀作用,3种离子对固化土的劣化影响为Mg~(2+)Cl- SO_4~(2-)。Cl~-侵蚀固化土会生成CaCl_2和F’s盐,F’s盐的无胶凝性引起固化土劣化;SO_4~(2-)与胶凝材料反应会生成石膏、硅钙石和钙矾石,当这些物质产生的体积膨胀量大于孔隙体积时,会使固化土产生裂纹;Mg~(2+)侵蚀会生成Mg(OH)2沉淀、Mg—S—H和Mg—A—H,同时也会降低孔隙溶液pH值,引起水化物凝胶的分解,造成固化土强度劣化。从微观结构与物相变化分析宏观物理力学特性变化和侵蚀机理,为钢渣粉+水泥固化软土在工程上的使用提供一定的理论依据。     

蒸压加气混凝土砌块泛霜机理及处理措施

研究表明水泥-石灰-花岗岩石粉体系蒸压加气混凝土砌块泛霜物质为Na_2SO_4,砌块内部Na_2SO_4溶于水中并随其向外迁移至表面析出晶体,出现泛霜现象。花岗岩石粉是泛霜形成的主导原材料,主要成分是二氧化硅、云母和钠长石,随蒸养和化学反应进行,其中的Na~+释放溶于水中并与水泥、石膏中的SO_4~(2-)反应,生成可溶性Na_2SO_4盐。对已泛霜的墙体涂刷一层聚合物防水涂层可有效阻止墙面泛霜形成。     

金属离子对MDEA+MEA复配胺液发泡影响研究

采用气流法,搭建了一套胺液发泡特性实验装置,研究添加Fe~(3+)、Fe~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、K~+离子后的MDEA+MEA复配胺液的发泡高度与消泡时间,分析金属离子质量浓度对复配胺液发泡特性及其泡沫稳定性的影响。研究发现:在实验研究质量浓度范围内,Fe~(3+)、Mg~(2+)对复配胺液发泡特性的影响最大,显著促进复配胺液的发泡过程,增强泡沫稳定性。复配胺液的发泡特性与泡沫稳定性受Fe~(2+)和K~+质量浓度变化影响较小。Ca~(2+)和Na~+可以降低发泡高度,缩短消泡时间,起到抑制发泡的作用。     

在线自动配标-离子色谱法同时测定饮用水中7种阴离子的含量

建立了在线自动配标技术同时测定水样中常见阴离子的电导检测-离子色谱分析方法。以较高浓度7种阴离子混合标准母液,通过万通多思(Disino)在线加液单元定量进样4～200μL,7种阴离子进样质量浓度与其峰面积呈良好的线性关系,相关系数均在0.999 9以上。水样加标回收率93.6%～106%,测定结果相对标准偏差(RSD)在1.5%～2.8%(n=6)。在线自动配标方法操作简单,准确度好,能够降低在绘制工作曲线中配制梯度浓度的标准样品出现的误差,提高分析效率,能够满足水样中F~-、Cl~-、NO_2~-、Br-、NO_3~-、PO_4~(3-)、SO_4~(2-)7种阴离子的测定要求。     

聚电解质强化超滤处理低浓度含Cd~(2+)废水效能

分别采用聚丙烯酸(PAA)和壳聚糖(CTS)作为聚电解质,研究了聚电解质强化超滤法处理含Cd~(2+)重金属废水,并考察了聚电解质浓度、pH值、共存离子对截留率、渗透性能和膜污染的影响。结果表明,对于20 mg/L的含Cd~(2+)废水,当PAA、CTS浓度为100 mg/L时去除效果最好,对Cd~(2+)的去除率分别为90.1%和91.6%,对PAA和CTS的去除率分别为71.5%和69.4%。pH值对Cd~(2+)的去除影响较大,Cd~(2+)去除率随着pH值的上升而明显增加,PAA和CTS的去除率则无明显变化。在PAA溶液中,4种共存离子对Cd~(2+)的去除影响程度排序为Na~+Cu~(2+)Mg~(2+)Ca~(2+);在CTS溶液中,对Cd~(2+)的去除影响程度排序则为Cu~(2+)Na~+≈Mg~(2+)Ca~(2+)。聚电解质浓度越高,产生的膜污染越严重,而且投加CTS的膜污染更严重。     

兰州新区灰土次生盐渍化机理

为了查明兰州新区灰土地基盐渍化的机理,对兰州新区舟曲中学等场地的素土掺入熟石灰、Ca(OH)_2、Mg(OH)_2、CaSO_4等试剂后进行易溶盐含量分析,同时进行对比发现:石灰的掺入使土体中的可溶性硫酸盐含量显著增大,使土体次生盐渍化;掺入纯Ca(OH)_2和Mg(OH)_2后土样中硫酸盐含量显著增加,并且与掺入熟石灰的样品中的硫酸盐含量差别不大,这说明灰土盐渍化主要是石灰中Ca(OH)_2和Mg(OH)_2引起;灰土中可溶性硫酸盐的增加与Ca~(2+)、Mg~(2+)离子对土体中胶体颗粒吸附的阳离子(Na~++K~+)及阴离子(SO_4~(2-)等)的交换作用有关,而土壤胶体吸附的阴阳离子在易溶盐试验制取浸出液时,处于吸附状态的离子不能溶于浸出液,故易溶盐试验检测不到胶体吸附的离子。     

温敏热可逆凝胶堵调体系的研制及应用

为了研究温敏热可逆凝胶在高含水油井堵水调剖方面的应用效果,本文优选精制棉花纤维为主要原料制备温敏热可逆凝胶体系,通过红外光谱分析确定了体系结构,热重分析表明,体系的热分解温度大于350℃。考察不同添加剂对体系的影响,结果表明无机盐可降低体系的凝胶点温度,且影响能力阳离子以Fe~(3+)、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Na~+、Al ~(3+)的顺序依次增大,阴离子以NO_3~-、CO_3~(2-)、Cl~-、SO_4~(2-)、PO_4~(3-)的顺序依次增大;实验时加大乙醇、丙二醇等有机物添加剂用量可使其对体系凝胶点温度的影响更明显,但不同结构有机添加剂对体系的凝胶点温度降低或升高的影响没有明显规律。研究形成的以2%~5%无机盐、2%~5%稳定剂为添加剂的温敏热可逆凝胶体系,其质量分数为2%时,凝胶点温度为62~70℃和80℃时,封堵率为99.51%;该体系在胜利油田草20区块、陈373块等区块高含水水平井应用,平均单井增油350t,降低综合含水8.0%以上,堵水调剖效果明显。     

用离子选择性电极法测定水泥试样中的氯

本文在有关水泥中cl~-测定资料的基础上,根据我国大多数水泥中Cl~-含量较低的特点,就Fe~(3+)、Al~(3+)、ca~(2+)、Mg~(2+)、Mn~(2+)、SiO_3~(2-)、S~(2-)等水泥中共有离子对测定的影响,Fe~(3+)、SiO_3~(2-)、S~(2-)对电位测定干扰的消除以及试样分解等进行了试验研究,并对GB176—94《水泥化学分析方法》的验证样进行了测定。     

探究污泥厌氧消化系统中蓝铁矿生成的干扰因子

在污泥厌氧消化系统可以生成蓝铁矿的试验验证的基础上,进一步通过外加干扰因子(Al~(3+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)、S~(2-)、腐殖酸等)的方式,探究干扰因子对蓝铁矿生成的抑制作用(与Fe~(2+)或PO_4~(3-)形成竞争)。结果显示,消化污泥中的Al~(3+)是抑制蓝铁矿生成的关键因子,而且不存在能缓解或者屏蔽Al~(3+)抑制的阴离子。Ca~(2+)、Mg~(2+)虽然也会抑制蓝铁矿的生成,但污泥中CO_3~(2-)和SO_4~(2-)的存在一定程度上可以缓解抑制作用。腐殖酸与S~(2-)亦能抑制蓝铁矿的生成,但可以被Fe~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)等金属离子所屏蔽。干扰因子对蓝铁矿生成的抑制程度顺序为:CO_3~(2-)HAS~(2-)Mg~(2+)Ca~(2+)Al~(3+)。     

内聚营养源固定化SRB去除硫酸盐和铬的研究

内聚营养源生物固定化技术对于缺乏营养源、存在重金属污染风险的水源地水质安全保障具有独特的意义。以聚乙烯醇和海藻酸钠为交联剂,制备内聚蔗糖、葡萄糖、正丙醇、乙酸钠为营养源的固定化硫酸盐还原菌(SRB)小球。在Cr~(6+)初始浓度为100 mg/L、SO_4~(2-)初始浓度为200mg/L的条件下,探讨不同内聚营养源对固定化SRB小球去除Cr~(6+)和SO_4~(2-)效果的影响。结果表明:内聚蔗糖、葡萄糖、正丙醇、乙酸钠的固定化硫酸盐还原菌能得到较好的Cr~(6+)和SO_4~(2-)去除效果,对Cr~(6+)的最大去除量分别达到333.74、297.14、289和260.54μg/g,对SO_4~(2-)的最大去除量分别达到1 553.60、1 375.64、1 374.46和1 267μg/g。固定化小球去除Cr~(6+)和SO_4~(2-)的最适营养源为蔗糖,其对Cr~(6+)和SO_4~(2-)的最高去除率分别达到99.89%和98.65%。小球内羟基化合物、碳酸氢根离子和硫酸盐成分及其反应效果影响了内聚营养源包埋小球对Cr~(6+)和SO_4~(2-)的去除。