海水中液-固界面的台阶型动力学曲线 Ⅰ.动力学曲线之台阶的消长和变化规律

对海水中Zn(Ⅱ),Ca(Ⅱ),Cd(Ⅱ)与高岭石、伊利石和蒙脱石等粘土矿物;无定形水合氧化铁、α-FeOOH等铁的水合氧化物;δ-MaO_2,γ-MnOOH,水锰矿等锰的水合氧化物等30个左右实验体系的液-固界面台阶型动力学曲线进行了系统的实验测定和全面的条件研究。在实验测定上提出两种方法、互为校核。对动力学曲线之台阶的消长和变化规律作了系统研究,确定主要影响因素是:金属离子初始浓度、固体交换剂量、体系的pH值和温度,以及搅拌速度等。     

海水中液-固界面的台阶型动力学曲线 Ⅱ.液膜扩散-递进扩散-界面分级交换反应联合控制的复合模型理论

为定量解释海水中液-固界面的台阶型动力学曲线及其台阶的消长变化规律,在我们已提出的“液膜扩散和递进液膜扩散控制的复合模型”和“海水中液-固界面分级离子/配位子交换理论”基础上,吸取Crank的若干数学处理方法,进而提出适合于非稳态体系的“液膜扩散-递进扩散-界面分级交换反应联合控制的复合模型”。     

海水中液—固界面的台阶型动力学曲线：Ⅱ.液膜扩散—递进扩散—界…

为定量解释海水中液－固界面的台阶型动力学曲线及其台阶的消长变化规律，在我们已提出的“液膜扩散和递进液膜扩散控制的复合模型”和“海水中液－固界面分级离子／配位子交换理论”基础上，吸取Ｃｒａｎｋ的若干数学处理方法，进而提出适合于非稳态体系的“液膜扩散－递进扩散－界面分级交换反应联合控制的复合模型”。     

海水中液－固界面上负离子分级交换吸附的研究 Ⅱ.交换吸附等温线和新的N－型曲线

本文研究了海水中钼(Ⅵ)与粘土矿物(高岭石、蒙脱石)、水合氧化铁(赤铁矿、无定形氧化铁)和水合氧化锰(水锰矿、δ-MnO₂)相互作用等温线,钼(Ⅵ)-粘土矿物体系所得是一种具有极大值的N-型等温线,钼(Ⅵ)-水合氧化物体系所得是具有一个拐点和两个台阶的“台阶型”等温线.这两类等温线在负离子交换吸附文献上均尚未见报道.N-型等温线的产生是因溶液中钼(Ⅵ)的复杂存在形式和负离子交换机理复合作用的结果.“台阶型”等温线的形成则是氧化物表面存在着几类能量不同的羟基分级交换吸附的结果.     

海水中磷酸盐在固体粒子上阴离子交换作用 海水中磷酸盐-固体粒子相互作用的台阶型等温线

通过研究氯化钠溶液中磷酸盐在4种固体粒子（针铁矿、δ－氧化锰、伊利石和高岭石）上的交换等温线及钙对上述交换等温线的影响，发现磷酸盐液－固界面作用的台阶型等温线（2个台阶），可用分级离子／配位子交换等温式定量描述。钙能够促进磷酸盐在针铁矿和δ－氧化锰上的交换作用，其机理是交换在固体粒子上的钙再结合溶液中的磷酸盐，形成表面无机三元络合物。     

海水表面张力的研究

用最大泡压法测定大洋海水及其被纯水稀释的海水温度在１５－３５℃，盐度５－３５的表面张力，所得数据经计算机统计处理得出海水表面张力同温度和盐度之间的经验公式：σｓｔ＝７５．５９＋０．０２１３５２ｓ－０．１３４７６ｔ－０．０００２９５２９ｓｔ在分别恒定盐度、温度度时，海水表面张力与温度、盐度有很的线性关系；其温度系数和盐度系数均非常数，温度系数随盐度增加绝对值增大，而其盐度系数随温度升高而变小。     

海水中液－固界面上负离子分级交换吸附研究──Ⅰ.E(%)－pH关系曲线和新的N－型曲线

本文研究了海水中钼(Ⅵ)与粘土矿物(高岭石、蒙脱石)、水合氧化铁(赤铁矿、无定形氧化铁)和水合氧化锰(水锰矿、δ-MnO₂)相互作用的交换百分率E(%)-pH曲线.钼在这三类固体粒子上的E(%)-pH曲线分别为新发现的N-型曲线,以及峰型和反S型曲线.其中N-型曲线在负离子交换吸附文献中尚未见报道,本文提出用“静电交换和分级离子/配位子交换共同作用”的观点作理论解释.峰型和反S型E(%)-pH曲线可用固-液界面上负离子交换吸附作用解释.钼(Ⅵ)在这三类粒子上的交换能力顺序为:水合氧化锰>水合氧化铁>粘土矿物.     

海水中液－固界面上负离子分级交换吸附的研究 Ⅱ.交换吸附等温线和新的N－型曲线

本文研究了海水中钼（Ⅵ）与粘土矿物（高岭石、蒙脱石）、水合氧化铁（赤铁矿、无定形氧化铁）和水合氧化锰（水锰矿、δ－ＭｎＯ＿２）相互作用等温线，钼（Ⅵ）－粘土矿物体系所得是一种具有极大值的Ｎ－型等温线，钼（Ⅵ）－水合氧化物体系所得是具有一个拐点和两个台阶的＂台阶型＂等温线。这两类等温线在负离子交换吸附文献上均尚未见报道。Ｎ－型等温线的产生是因溶液中钼（Ⅵ）的复杂存在形式和负离子交换机理复合作用的结果。＂台阶型＂等温线的形成则是氧化物表面存在着几类能量不同的羟基分级交换吸附的结果。     

海水中液－固界面上负离子分级交换吸附研究──Ⅰ．E（％）－pH关系曲线和新的N－型曲线

本文研究了海水中钼（Ⅵ）与粘土矿物（高岭石、蒙脱石）、水合氧化铁（赤铁矿、无定形氧化铁）和水合氧化锰（水锰矿、相互作用的交换百分率Ｅ（％）－ｐＨ曲线．钼在这三类固体粒子上的Ｅ（％）－ｐＨ曲线分别为新发现的Ｎ－型曲线，以及峰型和反Ｓ型曲线．其中Ｎ－型曲线在负离子交换吸附文献中尚未见报道，本文提出用＂静电交换和分级离子／配位子交换共同作用＂的观点作理论解释．峰型和反Ｓ型Ｅ（％）－ｐＨ曲线可用固－液界面上负离子交换吸附作用解释．钼（Ⅵ）在这三类粒子上的交换能力顺序为：水合氧化锰＞水合氧化铁＞粘土矿物．     

海洋中液-固界面作用的分形研究Ⅰ.SAXS法测量固体交换剂的分维

本文将分形作为一个新概念,应用到海洋化学的液-固界面作用的一系列的研究上。根据用SAXS法测定一些常见的粘土矿物(高岭石,蒙脱石)和水合氧化物(水锰矿、δ-MnO_2、氧化铁凝胶、针铁矿、无定形氧化铁)的分维结果,可将这些结果划分成三类:(1)小尺度模量下具有表面分形;大尺度模量下具有质量分形。(2)只有一种分维值的表面分形。(3)在小尺度模量下和大尺度模量下分别具有不同分维值的表面分形。     

砷酸根的液—固界面交换吸附研究——pH和Ca(Ⅱ)的影响

研究ｐＨ和Ｃａ（Ⅱ）对砷酸根在海水与ＮａＣｌ介质中对水合氧化物和粘土矿物上交换吸附的影响：（１）在酸性条件下和海水及ＮａＣｌ介质中，砷酸根在针铁矿上的交换率Ｅ（％）—ｐＨ曲线呈平顶峰型、在δ－ＭｎＯ呈峰型、在粘土上分别呈双峰型和肩峰型。这是砷酸根存在多种形式与固体表面发生离子／配位子交换以及介质中阴离子竞争交换吸附共同作用的结果。（２）在碱性条件下的海水介质中，砷酸根与水合氧化物和粘土矿物的Ｅ（％）—ｐＨ曲线都呈Ｖ型，这是因为生成了具有一定结构的液—固界面三元络合物之故。（３）在ＮａＣｌ介质中，Ｃａ加入起促进作用，再次证明液—固界面三元络合物生成机理与Ｖ型曲线的内在关系     

海水中铜离子对氨基酸—粘土体系液—固界面作用的影响

用Ｅ（％）－ｐＨ曲线法实验研究了海水中三元表面络合物的形成和构型。通过海水中金属铜离子对氨基酸—粘土界面作用的Ｅ（％）－ｐＨ曲线影响的研究,发现曲线具有“单向上移”的规律,表明甘氨酸、天冬氨酸—铜离子—高岭土三元体系在实验条件下主要形成（Ⅰ）型三元表面络合物即≡Ｓ—Ｏ—Ｍ—Ｌ。该系列论文另一部分已研究氨基酸对金属离子—粘土体系的影响,证明可形成（Ⅱ）型三元表面络合物即≡Ｓ—Ｏ—Ｌ—Ｍ。据此可以推测（Ⅰ）型和（Ⅱ）型在某一条件下可以转变构型,其中间构型可能即是Ｌｅｃｋｉｅ等提出的环形三元表面络合物。     

海洋中液-固界面作用的分形研究 Ⅱ.混合交换剂表面分维的加和性规律和非加和性规律研究

用SAXS方法验证了海洋化学液-固界面研究中一些混合交换剂体系的分维分别具有加和性和非加性规律。实验测得:针铁矿/蒙脱石、水锰矿/无定形氧化铁、δ-MnO_2/针铁矿、δ-MnO_2/无定形氧化铁等混合交换剂体系的表面分维对混合百分率具有线性加和性;而高岭石/无定形氧化铁、无定形氧化铁/蒙脱石、δ-MnO_2/蒙脱石、δ-MnO_2/氧化铁凝胶等混和交换剂具有非线性加和性。上述诸体系在海水介质中平衡一年后,SAXS测定的表面分维皆具有非线性加和性,或非线的程度有所增加。     

光强和营养盐对伪矮海链藻昼夜节律变化的影响

于1989年1月 - 1989年8月采用连续培养和半连续培养方法进行了伪矮海链藻细胞分裂、叶绿素a含量和活体荧光特性与光、营养盐关系的研究。结果表明,细胞分裂、活体荧光、叶绿素a均呈现光照期的增长速率明显高于黑暗期的增长速率的日变化规律,荧光增强比则在光照期开始后或黑暗期结束时出现最高值;光强和营养盐不仅影响各指标日变化的幅度,而且还可改变荧光增强比峰值出现时间。因此,在研究细胞分裂、叶绿素a和荧光特性的昼夜节律时,必须考虑光和营养盐这两个重要因素。     

海水中微量元素与固体粒子液-固界面离子/配位子交换的研究——Ⅻ.混合交换剂体系加和性研究

为探讨金属离子在混合交换剂上的交换特性能否从个别交换剂的交换特性预示和对哪些体系交换加和性是成立的,本文对微量元素在各种不同的水合金属氧化物、粘土矿物和新鲜铁胶的二元混合物上的交换加和性作了研究。主要结果是:(1)交换率E(%)和混合交换剂组成的关系、交换率E(%)和pH的关系以及离子/配位子交换等温线三者的换加和性规律及其定量方程式已经得到。(2)非加和规律的条件是(ⅰ)在无限稀溶液条件下或分级交换不发生时;(ⅱ)假定两交换剂的混合不是,简单的理想混合”。     

海水中铜在δ-MnO2,r-MnOOH和水锰矿上液-固分配的一类新型等温线

本实验主要作了铜-水合氧化锰作用的pH曲线和等温线,其主要实验结果是(1)得到了一种有两个“拐点”或三个“平台”的新型等温线,这类等温线文献上未见报道;(2)据分级离子交换理论导出了与新型等温线相应的等温式,应用作图法求出了平衡常数K₁、K₂、K₃;(3)由离子交换率-pH曲线得知,铜以CuOH+形式在水合氧化锰上进行阳离子交换.     

海水中镉在δ-MnO2,γ-MnOOH和水锰矿上液-固分配的一种新型等温线

本文研究海水中镉与δ-MnO_2,γ-MnOOH和水锰矿的相互作用,反应机理为:主要成果是发现了一类文献上尚未报道过的新型等温线,目前尚无等温式可表达它们。为在理论上解释这种新型等温线,本文提出应用界面分级离子交换理论,并进而导出了等温方程式:θ=sum from i=1 to N (iH_ia_M~i)/1 sum from i=1 to N (H_ia_M~i)由此式计算出的理论曲线与实验数据相吻合。为求式中的H_i(i=1,2,3),本文提出通过“θ/(1-θ)~aM-(2-θ)~aM/(1-θ)图”和““θ-H_1(1-θ)~aM/(2-θ)a~2M-(3-θ)~aM/(2-θ)图”,用作图法求之。