海水中微量元素无机离子交换动力学研究 Ⅳ.海水中铀(Ⅵ)与水合氧化钛离子交换反应的级数和活化能的测定

关于海水中铀(Ⅵ)与水合氧化钛的作用、国内外已有许多报导,内容包括水合氧化钛制备方法的不同对交换铀量的影响,水合氧化钛和海水中铀的基本物理—化学性质的研究及它们在反应过程中物理—化学性质变化规律的研究,海水中铀与水合氧化钛作用机理的研究等等。但对这一反应的动力学研究文献上报导极少,除了在本研究Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中报导的反应机理的研究[1,2]证明反应过程的速率由液膜扩散所控制之外,关于这一离子交换过程的反应级数和活化能的研究却至今未见有文献报导。     

海水中铜与水合氧化钛无机离子交换反应的研究

Keen曾报道海水中水合氧化钛能与十几种元素发生离子交换作用,其中包括了铜,但它在“微量元素”中,其富集系数属最小的。我们已经研究过海水中铬(Ⅲ)和铀(Ⅵ)在水合氧化钛上的离子交换反应,它们的富集系数则在十几个元素中是前三名的,那末富集系数小的铜的离子交换反应,与铬(Ⅲ)铀(Ⅵ)的研究结果有否联系?是否有定量关系?这在离子交换理论上是有一定意义的。     

海水中铜与水合氧化钛无机离子交换反应的研究

Keen曾报道海水中水合氧化钛能与十几种元素发生离子交换作用，其中包括了铜，但它在“微量元素”中，其富集系数属最小的。我们已经研究过海水中铬(Ⅲ)和铀(Ⅵ)在水合氧化钛上的离子交换反应，它们的富集系数则在十几个元素中     

玻璃钛吸附剂的研制及其吸铀性能研究

本文报道一种机械强度高、吸铀性能较好的玻璃钛吸附剂的研制及吸铀性能研究。室内通水吸附剂回收率达99.4%,优于湿法制备的强度较好的水合氧化钛吸附剂。在铀浓度为lμg/ml时,铀的回收率平均为74.7%。铀在玻璃钛上的吸附是个吸热过程,吸附等温线显示两个平台,属分级交换模式。X射线衍射分析表明玻璃钛主要为无定形成分。     

离子交换剂直接比色法测定海水中的铀

海水中铀浓度约为3.4μg/l。常用的测定方法有:同位素稀释法、荧光法和分光光度法等。应用最多的是后者,但需要经过预富集步骤,如用α—亚硝基—β—萘酚、碱式碳酸锌、水合氧化钛等共沉淀,或用阴离子交换树脂螯合树脂等分离浓缩后,再用分光光度法或荧光光度法进行定量分析。这些方法,存在着操作烦琐、时间过长等问题。     

海水中铀(Ⅵ)和水合氧化钛作用机理的红外光谱研究

关于海水中铀(Ⅵ)与水合氧化钛作用机理的研究,一般是根据一些实验现象作“间接”的推测,所以众说纷纭,例如有“络合—缩水”,阳离子交换和阴离子交换机理等等。因此,近年来人们都致力于较“直接”方法的探索。例如pH法即是其中之一种,据此并结合化学动力学的研究,我们推断:(1)海水中铀(Ⅵ)与水合氧化钛作用的整个过程是比     

海水中铀在水合氧化钛上的吸附机理

随着海水提铀研究工作的开展,海水提铀的机理问题普遍地受到了重视。这一问题虽在十年前即被提出,但至今还没有解决。英国Davies、Keen等认为海水中的铀以UO_2~(+2)的形式吸附在水合氧化钛上面,吸附的方式为阳离子交换。而日本的尾方昇则认为是阴离子UO_2(CO_3)_3~(-4)配位吸附,但后来又说:“在海水pH范围内阳离子交换性较强”。1975年,本文作者曾提出为化学吸附,被吸附的是UO_2(OH)_3~-。张正斌等提出了新的论据,认为是阳离子交换,同时还指出,或许可以用“脱水络合”机理来阐明。此外,还有人主张用阴离子交换等等。意见很不一致,论据也不尽相同。 这里根据一些现有的实验,对海水中铀在水合氧化钛上的吸附机理作一初步探讨。     

铀酰络离子在水合氧化钛上的吸附作用——Ⅰ.化学热力学特性

本文研究了水合氧化钛在NaCl-NaHCO₃溶液和海水中对铀酰络离子吸附的热力学特性。测定吸附等温线和各种pH值的吸附密度,估算了各组分对吸附密度的贡献、吸附自由能△G_ads,i、静电吸引能△G_coul,i和化学吸附势能△G_chem,i。并且计算了平均自由能△G_ads、吸附焓变△H_ads和吸附熵变△S_ads。由此得出结论:这是一种自发的吸热的络合吸附过程。     

海水提铀水合氧化钛吸附剂助X光衍射、扫描电镜及X射线色散能谱研究

对不同温度下制备相同含水量的水合氧化钛(HTO)吸附剂进行吸铀活性评价、X光衍射、扫描电镜及X射线色散能谱联合研究。得出HTO的锐钛矿微晶含量随制备温度呈规律性递变;微晶含量、颗粒强度、表面形貌、吸铀活性密切相关;微晶与无定形结构成适当比例时吸铀活性最佳;HTO表面与体相,表面基体与微区,微区之间化学成分差别甚大;海水中诸多元素的竞争吸附,尤其是钙不溶性盐的覆盖是影响吸铀容量的重要因素之一。     

海水提铀水合氧化铁吸附剂的研究——HTO表面的研究

本文作为海水提铀水合氧化钛吸附剂研究,采用化学分析电子能谱(ESCA)、表面羟基测定、红外光谱(FTIR)、电子顺磁共振(EPR)、电感偶合等离子发射光谱(ICP)等方法对水合氧化钛(HTO)吸附剂进行研究,着重探讨其表面,并对吸附作用微观机理适当讨论。     

钛胶海水提铀动力学研究Ⅲ——交换过程的扩散机理

水合氧化钛是一种无机离子交换剂.它对海水中铀的吸附是一种较为复杂的离子交换过程.除了一般的离子交换外,可能还伴随有络合[螯合][1]过程.在一般的情况下,离子交换的决定步骤是离子扩散.根据体系的性质不同,可以是离子在交换剂粒子内部的扩散(粒子扩散),或是在围绕粒子周围的液膜内部的扩散(液膜扩散).     

海水中镉(Ⅱ)与水合氧化钛无机离子交换反应的研究

一、引言 海洋化学研究的一个主要内容是海水中元素的迁移和变化规律的探索。已经发现,这是与海水中的水合氧化物、粘土矿物和若干有机物之间的离子交换作用密切相关的。在本文中无机离子交换剂是水合氧化钛,金属元素为镉,作为这一方面系统研究工作     

铀酰络离子在水合氧化钛上的吸附作用 Ⅱ.红外光谱研究

本文测定了Na₄[UO₂(CO₃)₃]、Na[UO₂(OH)₃]和水合氧化钛(HTO)在海水中及NaCl-NaHCO₃-U水溶液中吸附铀的红外光谱,得到它们的铀酰振动光谱带,计算了表面吸附态和某些铀酰络合物配位体与中心原子的电荷迁移量,研究红外光谱特性与络合物性质之间的关系.研究还发现,海水中铀在HTO上的吸附,除了HTO作为配位体外,吸附态的其他配位体是H₂O和OH,也有一部分CO₃2-基团.提出了吸附态结构和吸附作用机理.     

海水中镉（Ⅱ）与水合氧化钛无机离子交换反应的研究

海洋化学研究的一个主要内容是海水中元素的迁移和变化规律的探索。已经发现，这是与海水中的水合氧化物、粘土矿物和若干有机物之间的离子交换作用密切相关的。在本文中无机离子交换剂是水合氧化钛，金属元素为镉，作为这一方面系统研究工作(在这系列工作中，     

长江口重金属元素固-液界面的过程——Ⅱ.水合氧化铁对Pb、Cu和Cd吸附的热力学模式

模拟长江口某些环境条件,用制备的水合氧化铁对Pb、Cu和Cd进行吸附实验,不同温度下的数据均符合Langmuir等温式.测定了各元素的饱和吸附量、吸附热、平衡常数及其他热力学参数.溶液pH对吸附有明显的影响,各元素均在一定的pH区间产生吸附突跃,吸附过程可用改进的M2+-H+表面化学交换模式说明.初步确定:水含氧化铁对Pb、Cu的吸附以化学作用为主;Cd的吸附则以静电作用为主.模拟结果与现场调查结果基本一致,进一步对吸附过程的热力学性质给予定量的描述.     

水合氧化钛的结构及其在海水中的提铀性能

海水提铀的研究已将近有二十年的历史.由于海水体系复杂、且其中含铀量甚微(～3μg/l),致使其研究工作难度较大,目前,仍处在实验性阶段.水合氧化钛(或称“钛胶”)是一种提铀性能较好的,目前被普遍采用的无机提铀吸附剂(或称无机离子交换剂).它对海水中铀的吸附机制,无疑是个重要的,因而也是个为人们所重视的研究课题.这个问题的研究一般要从下述三方面着手:吸附剂的结构及其提铀性能;铀在海水中的存在形式及其影响因素,以及其吸附动力学和机理问题.本文先就前一个问题进行探讨,其它问题准备以后另文讨论.     

水合氧化锆吸附硼的研究

详细地研究了硼在水合氧化锆吸附剂上的吸附行为。研究结果表明，水合氧化锆的吸硼速率较快，２ｈ可完全达平衡，且吸附可用Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附线很好地拟合。被吸附的硼易被碱液洗脱，通过水合氧化锆上硼的“吸附－脱附循环”研究，表明该吸附剂的吸附性能好，再生能力强，循环使用寿命长，是一种很有价值的高效脱硼吸附剂。     

海水中微量元素无机离子交换动力学研究——液膜递进模型理论

在前文中,我们在天然海水条件下,具体研究了铀(Ⅵ)-水合氧化钛体系及其它体系的离子交换动力学,确定控制速率的步骤为扩散,并进而提出《液膜递进模型》理论,具体确定为液膜扩散控制的机理.其结果与B、A、M理论处理的结果一致,两者还存在着较严格的定量联系.但是,在海水物理化学研究和海水提铀等研究中,并非只限于天然海水体系.因目前海水分析水平所限和进行加速试验等原因,常常要研究加浓海水体系.那末,在加浓海水条件下,《液膜递进模型》理论及其计算公式是否仍然有效?文献上未见报导.本文中我们仍从海水中铀(Ⅵ)与水合氧化钛体系为例,在一系列的铀浓度下作了较系统的研究,结果证明:在本文试验条件下(铀浓度从天然海水的3.3μg/l至几百μg/l或更大)《液膜递进模型》理论仍然正确,与B.A.M理论仍然有较好的定量关系,并得出一些天然海水条件下未发现的新结果.     

三角褐指藻对汞吸收富集作用的研究——汞与浮游植物相互作用(Ⅱ)

采用连续培养方法,研究三角褐指藻对汞(HgCl_2)的吸附富集作用。结果表明,藻体对汞有较大的富集能力,加入培养瓶中的汞被藻体富集率在95％以上,富集因子的变化范围在3×10~4—2×10~5之间。三角褐指藻的吸附符合Freundlich吸附公式,其动力学过程是一级反应。并讨论了胶州湾水体中浮游植物与汞含量间的关系。     

海水中铀的富集研究 Ⅲ、氢氧化铝—溴化钾复合富集剂的制备条件和富集铀的关系

日本管坡和彦等(1976)及加藤俊作等(1977),分别报道了氢氧化铝-活性炭复合富集剂制备条件和物化性质的研究。我们在多年研究氢氧化铝系复合富集剂中,发现氢氧化铝-卤化物系复合富集剂对铀的富集效果较好。为此,我们研究了这些复合富集剂的制备条件。