Couplage des équations de transfert de masse et des lois d''interactions solution-solide par l''utilisation des lanthanides comme traceurs — Approche expérimentale

In underground flow tracing studies, the estimation of the nature and the importance of interactions undergone by the substance used very often constitutes an obstacle to good modeling of mass-transfer processes in solution.

We propose a method to quantify these phenomena by the use of lanthanides as tracers.

For this study, we set up an analytical methodology adapted to routine measurements. The quality of five lanthanides as indicators has been examined. We have demonstrated the formation, by substitution, of a carbonate complex which is extremely stable in the natural environment. The field experiments carried out demonstrated the efficiency of those tracers and confirmed their great stability.

Tracer recovery graphs show that, in accord with our hypothesis, convection and dispersion are identical for all the lanthanide elements. Moreover, we have established a direct relation between their fixing rate on earth materials and the value of their stability constants.

Thus, we demonstrate the possibility of correlative multitracing, with known and quantifiable interelement relations.

Résumé

Dans les études de circulations souterraines par traceur, l'estimation de la nature et de l'importance des interactions subies par la substance utilisée constitue, bien souvent, un obstacle à une bonne modélisation des processus de transfert de masse en solution.

Nous proposons une méthode de quantification de ces phénomènes par l'utilisation des lanthanides comme traceurs.

Pour cette étude, nous avons mis au point une méthodologie analytique adaptée aux mesures de routine. Les qualités, en tant qu'indicateurs, de cinq lanthanides ont été examinées. Nous avons démontré la formation, par substitution, d'un complexe carbonaté extrèment stable en milieu naturel. Les expériences de terrain réalisées ont prouvé l'efficacité de ces traceurs et confirmé leur grande stabilité.

Les courbes de restitution obtenues ont montré que, conformément à nos hypothèses, la convection et la dispersion sont identiques pour l'ensemble de ces éléments. De plus, il a été établi une relation directe entre leurs taux de fixation sur le terrain et la valeur de leurs constantes de stabilité.

On dispose ainsi d'une possibilité de multitraçage corrélatif, avec des relations interélémentaires connues et quantifiables.     

Contribution à la surveillance de l'activité de l'Etna à partir de l'étude des zones fumerolliennes

Resume La convection de la vapeur d'eau formée en profondeur dans une zone fumerollienne crée en surface une anomalie hydrique, thermique et électrique, cette dernière pouvant être la plus sensible à une variation de l'activité thermique profonde. L'amplitude des anomalies dépend de la position du site par rapport à la configuration de l'activité magmatique, mais aussi des conditions hydrogéologiques locales. La surveillance spatiale et temporelle des éruptions à partir du phénomène convectif hydrique doit tenir compte de ces conditions.

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The water steam convection existing below a fumarolic area creates hydraulic, thermal and electric anomalies, the electric anomaly being probably the most correlated to a change of the deep thermal activity. The anomaly range depends on the position of the site connected with the configuration of the magmatic activity, but also on the local hydrogeologic conditions. The spatial and temporal surveillance of the eruptions based on these convective data should take into consideration these conditions.

     

Eliminierung und Rückgewinnung von Metallionen aus Abwässern — eine Übersicht

The present state and the trends of the recovery of heavy metals from wastewaters are presented. The classical precipitation techniques are insatisfactory due to increases of solubility in the presence of impurity ions and/or complexing agents. At present, ion-exchange processes constitute the most frequently used method of metal recycling with an effective enrichment of metal ions. For the effective separation of metals from solutions of a low concentration the electrolytic reduction demands large electrode surface areas. In cells with fixed-bed or fluidized cathodes one can obtain specific electrode surface areas of some 10³ m²/m^m3. For the future, processes of extraction and especially membrane separation will gain in importance. In the past few years, a large number of highly selective metal extracting agents as well as the liquid membrane permeation with suitable carriers were developed. Combinations of membrane separation processes with chemical reactions may attain the same importance, as e.g. ultrafiltration in connection with the fixation of metal ions to watersoluble polymers. In the long run, especially techniques will prevail which will not only result in metal enrichment but also in the recovery of the raw material water.     

Statistical-climatological investigations concerning the heat content of air (enthalpy)

Summary The aim of this paper is to investigate the heat content of air (enthalpy) in a statistical-climatological manner. The knowledge of the heat content of air is useful especially for technical meteorology and air conditioning techniques.Enthalpy depends linearely on air temperature and water vapor pressure. Assuming that these factors are independent of each other and that the temperature follows a Gaussian distribution and the vapor pressure a Gamma distribution, it is possible to derive a theoretical distribution function. A critical examination of this independence for two observation stations (Hohe Warte, Vienna; 48° N, 16° E and Sonnblick; 47° N, 12° E) showed that there exists a linear relationship between temperature and vapor pressure at the selected 5%-level.Furthermore it was established that a Gaussian distribution or the sum of up to a maximum of three Gaussian distributions may be fitted to the empirical distribution of temperature. Contrary to the general assumption, it was not always possible to fit a Gamma distribution to the empirical distribution of vapor pressure.Taking into consideration the above-mentioned dependence, the enthalpy was interpreted as a linear transformation of temperature. Consequently, a Gaussian distribution or a sum of up to a maximum of three Gaussian distributions has been fitted to the empirical distribution of enthalpy. By this method, bimodal distributions may also be fitted. The Fisher-Test showed that this type of fitting may be considered significant at the 5%-level for all observation times except one at the investigated observation stations.

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Zusammenfassung Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Wärmeinhalt der Luft (Enthalpie) statistisch-klimatologisch zu untersuchen. Die Kenntnis des Wärmeinhalts der Luft ist besonders für die technische Meteorologie und die Klimatechnik von Bedeutung.Die Enthalpie setzt sich linear aus Temperatur und Dampfdruck zusammen. Nimmt man an, daß diese beiden Größen voneinander unabhängig sind und die Temperatur normalverteilt und der Dampfdruck gammaverteilt ist, so läßt sich eine theoretische Verteilungsfunktion ableiten. Die Überprüfung der Unabhängigkeit an zwei Beobachtungsstationen (Wien-Hohe Warte; 48° N, 16° E und Sonnblick; 47° N, 12° E) ergab einen linearen Zusammenhang zwischen den Ausgangsgrößen Temperatur und Dampfdruck auf dem gewählten 5%-Niveau. Außerdem wurde festgestellt, daß an die empirische Verteilung der Temperatur eine Normalverteilung oder die Summe von höchstens drei Normalverteilungen angepaßt werden kann. An die empirische Verteilung des Dampdruckes konnte nicht immer, wie üblicherweise angenommen wird, eine Gamma-Verteilung angepaßt werden.Unter Berücksichtigung der genannten Abhängigkeit wurde die Enthalpie als lineare Transformation der Temperatur aufgefaßt. Damit wurde an die empirische Verteilung der Enthalpie eine Normalverteilung oder die Summe von höchstens drei Normalverteilungen angepaßt. Mit dieser Methode lassen sich auch auftretende bimodale Verteilungen nachbilden. Der Test von Fisher ergab, daß diese Art der Anpassung für alle Termine an den untersuchten Beobachtungsstationen mit einer Ausnahme auf dem 5%-Niveau als insgesamt signifikant angesehen werden kann.

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