吸附法制取低硼海水镁砂的研究

海水氧化镁(烧结后亦称海水镁砂)具有纯度高、成份稳定,既可制得高质量产品,生产中又易于配料等优点,因而是炼钢炉碱性耐火材料的优良原料。 当用石灰乳以海水沉淀镁时,因Mg(OH)_2胶体带正电荷,海水中硼呈B(OH)_4-负离子,由于静电吸引,将硼一起吸附下来;若海水中硼全部被Mg(OH)_2胶体吸附,可使MgO中的硼含量达到0.7％(以B_2O_3计)。Byrne和Kestor指出,海水中B(OH)_4-负离子有部分与Na~+,Mg~(2+),Ca~(2+)等形成络合物NaB(OH)_4,MgB(OH)_4~+,CaB(OH)~+,它们不带电荷或     

氢氧化铝-氢氧化铁复合吸附剂对海水吸铀量的研究

本文研究了制备Al(OH)_3-Fe(OH)_3复合吸附剂的最佳条件,在常温和一定浓度下吸附剂沉淀终点pH值的选择,以及在同样条件下纯Al(OH)_3纯Fe(OH)_3、与Al(OH)_3-Fe(OH)_3复合吸附剂对海水中吸铀量的比较。这种吸附剂的吸铀量已达到459μg/g,接近同样条件(40—60目通海水15天)下,以TiCl_4为原料制得的TiO_2吸附剂的最高吸附量。     

海水的缓冲性能及缓冲容量

海水pH值的变化范围通常为7.5—8.6之间。其pH值变化范围之所以如此狭小,是因为海水是一种缓冲体系,具有一定的缓冲能力。 海水中可起缓冲作用的成份主要为二氧化碳体系(CO_2-HCO_3~--CO_3~(2-)),其次是B(OH)_3-B(OH)_4~-,HPO_4~(2-)-H_2PO_4~-,H_4SiO_4-H_3SiO_4~-等弱酸及其盐。但因这些成分浓度较低,缓冲能力也就较二氧化碳体系低得多,故在计算海水的缓冲容量时常忽略不计。 海水的pH值主要受二氧化碳系统的控制,而后者     

布拜图对PACMANUS热液区Si-Fe-Mn-羟基氧化物沉淀条件的指示

Utilizing Si, Fe and Mn concentrations within the end-member PACMANUS hydrothermal fluid, Si-Fe-MnH_2 O Pourbaix diagrams were constructed at 300°C and 25°C. The Pourbaix diagrams show that the main Si, Fe and Mn oxides species precipitating from the hydrothermal fluid were Si O_2, Fe(OH)_3, Fe_3(OH)_8, Mn_3O_4, and Mn_2O_3 at 25°C. During mixing of hydrothermal fluid with seawater, Si O_2 precipitated earlier than FeMn-oxyhydroxides because of the lower stability boundary. Then Fe(OH)_2 precipitated first, followed by Fe_3(OH)_8 and Fe(OH)_3, and last, small amounts of Mn_3O_4 and Mn_2O_3 precipitated. Fe(OH)_3 was readily deposited in alkaline solution with little influence by Eh. There were many Si-Fe-Mn-concentric particles in the polished sections of the massive precipitates collected from PACMANUS. In the concentric nucleus and ellipsoid, Si oxides precipitated first before the hydrothermal fluid had mixed with seawater. In the concentric nucleus, after the precipitation of Si oxides, the increase of p H and Eh promoted the precipitation of Mn oxides around the Si oxides. In the large ellipsoid, the precipitation of Fe was divided into two periods. In the early period, increase of p H value of hydrothermal fluid produced by low-temperature convection and an input of a small volume of seawater promoted a small amount of Fe(OH)_3 to precipitate in the Si-rich core. In the late period, after complete mixing with seawater and the resultant fluid was close to neutral or slightly alkaline in p H, Fe(OH)_3 was easily precipitated from the solution and distributed around the Si-rich core.     

海洋资源的化学 Ⅹ.钾离子交换剂—半水合磷酸氢钛在酸溶液和海水中的溶解度

本文从溶损角度研究半水合磷酸氢钛Ti(HPO_4)_2·1/2H_O用于海水提钾的可行性,为了估算Ti(HPO_1)_2·1/2H_2O在海水提钾过程中的溶损,我们用比色法测定了它在盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、混合酸溶液和海水中的溶解度,同时得到溶解度随酸浓度和温度变化的规律。通过在两组实验中Ti(HPO_4)_2·1/2H_2O的实际溶损量与按溶解度计算的溶损量的比较,相对误差分别为+3％和+13％。结果表明,我们测得的Ti(HPO_4)_2·1/2H_2O的溶解度可以作为定量估算实际过程溶损量的依据。     

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。     

联合法制取低硼海水镁砂的研究

降低海水镁砂中硼的含量有许多方法,例如碱洗法、过碱法、吸附法和选择性吸硼树脂法等。我们先采用吸附法制得低硼海水(含B_2O_33ppm),再用改良过碱法进一步降低硼含量,可制得含B_2O_3为0.01—0.02%的低硼海水镁砂。比较结果,联合法降硼比单一法降硼优越。 用Mg(OH)_2作吸附剂,吸硼后变为含硼沉淀,经过碱洗脱硼后,可循环使用。     

Cd(Ⅱ)水合/水解产物结构和稳定性的理论研究

用密度泛函(DFT)B3LYP方法研究了Cd(Ⅱ)水合与水解产物的几何结构、电子结构及稳定性.结果表明,水合产物的稳定性均优于水解产物,其稳定性顺序为:Cd(OH)2-4相似文献   

凡纳滨对虾养殖池塘高效脱氮芽孢杆菌的分离筛选及特性研究

本研究通对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖池塘的底泥进行富集筛选,以菌株对人工海水培养基中的NH~+_4-N和NO~-_2-N的去除能力为依据,共筛选得到4株具有高效NH~+_4-N或NO~-_2-N去除能力的芽孢杆菌,分别命名为MP2、MP6、MP15和MP21。根据菌株的形态特征、生理生化特性以及16S rDNA序列和特异性序列比对分析,菌株MP2、MP6和MP15被初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumlius)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。进一步研究了不同菌株在人工海水培养基中的生长和脱氮特性,研究发现,4株菌均可同时去除人工海水培养基中的NH~+_4-N和NO~-_2-N,但不同菌株的脱氮特性有所差异,其中菌株MP2和MP15对人工海水培养基中的NO~-_2-N的去除能力优于对NH~+_4-N的去除能力,最高去除率分别为95.00%和100.00%,与此同时,2株菌株可分别同时去除人工海水培养基中约69.59%和54.97%的NH~+_4-N;而菌株MP6则表现出高效的NH~+_4-N去除特性,去除率高达100.00%,显著优于其对NO~-_2-N的去除率(约53.71%);菌株MP21虽能够同时去除NH~+_4-N和NO~-_2-N,但去除效果显著低于上述3株菌株,其对NH~+_4-N和NO~-_2-N的最大去除率分别为56.60%和34.80%。因此,综合菌株对NH~+_4-N和NO~-_2-N的去除效果,选取菌株MP2、MP6和MP15进行不同比例的配伍。对配伍后复配菌的脱氮特性研究表明,不同菌株经配伍后,通过菌株间功能互补,不仅可以高效的去除人工海水培养基中的NH~+_4-N和NO~-_2-N,且去除效果更加稳定和持续。本研究结果初步表明,菌株MP2、MP6和MP15不仅具有同时高效去除水体中的NH~+_4-N和NO~-_2-N的特性,且不同菌株通过一定比例配伍可更好的发挥脱氮特性,在水产养殖水环境调控和微生态制剂开发中具有潜在的应用价值。     

Fe（OH）3胶体与铜离子作用的研究

使用切向流超滤系统得到粒度较均匀的Fe(OH)3胶体,进而对Fe(OH)3胶体粒子与Cu2+的作用进行了研究,并将实验结果与南沙群岛海区表层水中铜与胶体物质结合状况的调查数据进行了比较分析,得到如下结果(1)在海水介质中,铜在Fe(OH)3胶体上结合的百分率(pH>5)随pH的升高而下降,随着Fe(OH)3胶体浓度的减小而下降.(2)在天然海水介质中,使铜在Fe(OH)3胶体上结合的百分率在50%-70%的有机物浓度为1.0mg     

南极洲赖特谷万达盐湖中铬的垂直迁移

南极洲万达湖湖水上部为氧化环境,铬浓度较低,Cr~(6+)占主导地位,主要以CrO_4~(2-)形式存在;下部为还原环境,铬浓度高,Cr~(3+)为主,以Cr(OH)_2~+和Cr(OH)~(2+)形式存在。湖水中锰、铁的氧化物及氢氧化物颗粒对铬离子的吸附和释放过程,控制了湖水铬浓度的变化。     

一株异养硝化-好氧反硝化地衣芽孢杆菌的脱氮特性及机制研究

分离自对虾养殖池塘的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)MP15具有高效的异养硝化-好氧反硝化性能。为了进一步研究菌株MP15的脱氮特性和脱氮机制,本研究采用氮同位素标记法,对其在氮基础降解液中的脱氮特性和机制进行了深入的研究。研究结果显示:在初始无机氮浓度为42 mg/L的氮基础降解液中,其对NH~+_4-N、NO~-_2-N和NO~-_3-N的最大去除速率分别为1.03 mg NH~+_4-N/(L·h)、1.74 mg NO~-_2-N/(L·h)和1.02 mg NO~-_3-N/(L·h)。氮代谢过程中羟胺氧化还原酶、亚硝酸盐还原酶和硝酸盐还原酶的酶比活力分别为0.540 6、0.157 8和0.160 9 U/mg。对菌株MP15脱氮过程中的~(15)N同位素示踪结果显示,以NH~+_4-N作为唯一氮源时,仅产生~(15)N_2O;当菌株MP15分别以NO~-_2-N和NO~-_3-N作为唯一氮源时,可同时检测到~(15)N_2O和~(15)N_2。综合上述结果,菌株MP15对无机氮的去除主要包括:同化作用、硝化作用和反硝化作用。其中对NH~+_4-N的硝化途径为:NH~+_4-N→NH_2OH→N_2O;对NO~-_2-N的硝化-反硝化途径为:NO~-_3-N←NO~-_2-N→N_2O/N_2;其对NO~-_3-N的反硝化途径为:NO~-_3-N→NO~-_2-N→N_2O/N_2。     

钛胶海水提铀动力学研究Ⅱ——吸附机理的推断

海水提铀机理的研究,已逐渐受到重视,然而,至今研究还不是很深入,观点也各有差别.例如,Keen等[1]认为钛胶从海水中吸附铀是阳离子交换过程,即海水中的铀是UO₂2+离子的形式与钛胶进行交换;尾方升等[2]则倾向于阴离子吸着,即铀是以UO₂(CO₃)₃4-的形式被吸附.我们曾于1973年在海洋局系统的一次会议上提出阳离子给合交换的看法,并在后来的两次专业会议上予以补充发展.张正斌[3]认为是阳离子交换或一价阳离子失水络合.最近崔清晨[4]提出可能是UO₂(OH)₃-的络合吸附.根据几年来的工作,我们仍认为,钛胶从海水中的吸铀机理可能是一种阳离子形式的络合交换过程.     

海洋生物碳酸盐δ~(11)B-pH技术影响因素

20世纪90年代以来,利用海洋生物碳酸盐的硼同位素组成重建古海水pH的δ11B-pH技术已成为国际同位素地球化学研究的热点。虽然该技术取得了很多的研究成果,但由于理论上的不完善,使该技术中存在一些尚未解决的问题,限制了该技术的近一步应用。综合近些年来的研究成果,对δ11B-pH技术中的不确定因素:海水B(OH)3的电离常数pKa、海水的δ11Bsw值、海水中B(OH)4-的δ11B值和海水B(OH)4-与B(OH)3间的分馏系数α进行了详细研究,提出了该技术今后研究的方向,为更好地利用海洋生物碳酸盐的硼同位素组成研究古海洋环境提供参考。     

铀、钍在碳酸钙-海水界面的附着行为研究

运用实验模拟的手段,对铀(U)、钍(Th)在碳酸钙-海水界面的附着行为进行了初步研究,通过测定相关的分异系数(D)定量评估了文石和方解石两种碳酸钙矿物对U和Th的捕集作用。实验结果显示,不仅U和Th之间存在显著差异,而且两种碳酸钙矿物之间也存在明显不同。U介于碳酸钙和海水之间的分异系数(DU)分别在1.5~3.5(文石)和0.04~0.19(方解石)区间内变化,分异行为非常微弱但其分异系数随着碳酸钙沉淀速率的增加而逐渐上升。这表明U元素主要是以共沉淀的方式进入到文石或方解石沉淀中,但由于其在海水溶液中主要以2 22 3UO(CO)nn的形式存在,因而只能以占据晶格缺陷的方式进入碳酸钙。与之相反的是,文石和方解石都对Th表现出极强的捕集能力,所测定的分异系数(DTh)分别在240~6 330(文石)和430~6 160(方解石)范围内变化,但DTh与碳酸钙沉淀速率之间无明显关联。Th在碳酸钙表面的附着行为可界定为单纯的吸附作用,这一行为应与Th主要以Th(OH)4的形式赋存于溶液中有关。     

海洋化学有关名词解释

海水组成守恒性 亦即海水主要成分恒比关系。1884年英国人狄特玛(Dittmar)证实:虽然大洋海水的盐度是可变的,但海水主要成分之间的比值却几乎保持恒定。由此,只要知道海水的一种主要成分,则可计算其他主要成分。 主要元素和微量元素 海水中主要元素指Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Sr~(2+)、B、CI~-、SO_4~(2+)、HCO_3~-、Br~-和F~-(11)个离子而言,占海水中总盐量的99.9％以上,其浓度均在1ppm以上。其在大洋中均遵从海水组成守恒性,所以也称其为“保守成分”。海水中微量元素一般指除主     

Fe(OH)_3胶体与铜离子作用的研究

使用切向流超滤系统得到粒度较均匀的Fe(OH)3胶体,进而对Fe(OH)3胶体粒子与Cu2 的作用进行了研究,并将实验结果与南沙群岛海区表层水中铜与胶体物质结合状况的调查数据进行了比较分析,得到如下结果:(1)在海水介质中,铜在Fe(OH)3胶体上结合的百分率(pH>5)随pH的升高而下降,随着Fe(OH)3胶体浓度的减小而下降?(2)在天然海水介质中,使铜在Fe(OH)3胶体上结合的百分率在50%-70%的有机物浓度为1.0mg·L-1,有机物浓度的增大使铜与无机胶体结合的百分率有下降的趋势?     

基于连续沥取的富钴结壳成因机制的探讨

根据连续沥取实验结果及相关文献,富钴结壳的生长可用一个双阶段胶体-化学吸附模型来说明.第一阶段是混合胶体的形成及元素的清除与富集,富氧的底层水与缺氧、富Mn2＋的中层水体混合,Mn2＋被氧化而形成MnO2胶体,并与水柱中的Fe（OH）3、Al（OH）3、SiO2、Ti（OH）4等胶体形成多种混合胶体[MnO2-Fe（OH）3、Fe（OH）3-Ti（OH）4和Fe（OH）3-Al（OH）3-SiO2],后者根据各自的表面物理化学特征吸附和富集不同的元素;第二阶段是混合胶体的沉积及富钴结壳的生长,第一阶段形成的混合胶体在海山基岩上以氧化物或氢氧化物的形式沉积,吸附的元素结合进矿物点阵,然后通过自催化或自反馈的方式生长.在富钴结壳生长中,生物起着重要的作用,包括为富钴结壳的生长提供大量的成矿物质、对Mn2＋的催化氧化作用及在铁锰胶体的沉淀及富钴结壳壳层的生长过程中的媒介作用.     

在恒离子强度下KCl+KNO_3水溶液中KCl的活度系数及KNO_2~0的缔合常数测定

作者用无液界电池电动势法测定了25℃恒离子强度(I=0.1,0.3,0.5和0.7)条件下KCl+KNO_3水溶液中KCl的平均质量摩尔浓度标度的活度系数,发现其活度系数的对数与混合溶液中KNO_3的浓度服从下列公式的关系: Lgγ1±=Lgγ_(1±)~0-a_(12)m_2-β12m_2~2且用最小二乘法求得了各离子强度条件下相应的哈奈特系数。还用Pitzer公式计算了混合溶液中KCl的平均活度系数及超额自由能,计算的活度系数与实验值之间的标准偏差为±0.006。较高的超额自由能表明该体系有较大的混合效应,同时表明在低浓度下K~+-NO_3离子对也可能发生较强的相互作用。已用简单的循环逼近法求算了KNO_3~0的化学计量缔合常数,其结果可用下列经验公式表示: LnK~*=a+bI_e已求得在海水离子强度(I_c=0.68)下KNO_3~0之K~*=2.4,用外推法求得25℃时KNO_3~0的热力学缔合常数值K_a=0.40。     

东海陆架区铁的扩散、沉积及其控制因子

根据1980年6月、1981年8月和11月的地球化学调查与实验室分析,进行了以下几方面的探讨:(1)上覆水与间隙水中Fe2+浓度的季节和空间变化;(2)沉积物固相中Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)和全Mn的剖面;(3)铁、锰扩散通量和沉积通量的估算与比较。Fe2+的季节与空间变化反映了铁的早期成岩与沉积物粒度成分以及介质中pH、Eh和溶解氧等因子之间的复杂关系。通过对Fe、Mn扩散通量与沉积通量的估算和比较,初步评价和描述了本测区铁、锰的地球化学活动性及其在成岩过程中的作用。