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V形交换率-pH曲线

于1990年2月在青岛鲁迅公园采得海水样品；1989年5月在南京采得伊利石样品，在苏州采得高岭石样品；1990年3月实验室合成针铁矿和δ－MnO2样品。用振荡平衡实验、离心分离方法和光度分析方法测定3种电解质溶液（NaCL溶液、NaCl－ChCl2～溶液和海水）中磷酸盐在上述4种固体粒子上的交换率一PH曲线。测定结果表明，海水中磷酸盐在固体粒子上的交换率-PH曲线为V形，并建立阴离子液一固界面作用的交换率-PH公式；半定量地讨论V形交换率-PH曲线的形成机理，酸性溶液中，海水中腐殖酸和硫酸盐与磷酸盐竞争固体粒子上的作用点位，降低磷酸盐的液一固界面作用；碱性溶液中磷酸盐通过钙（Ⅱ）与固体粒子形成三元表面络合物，钙（Ⅱ）促进磷酸盐的液一固界面作用。海水中的钙（Ⅱ）、腐殖酸和硫酸盐是影响磷酸盐液一固界面作用的主要组分，酸性溶液中腐殖酸和硫酸盐降低磷酸盐在固体粒子上的交换作用，碱性溶液中钙（Ⅱ）会增加磷酸盐在固体粒子上的交换作用。     

海水介质中Zn（Ⅱ）在蒙脱石／针铁矿混合物上交换的加和性研究

海水中元素在悬浮物上的固-液界面作用是控制海水中元素迁移变化的重要因素，长期以来一直是海洋化学的主要研究课题之一。     

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.     

海水中悬浮粒子的微电泳研究 Ⅰ针铁矿、δ-Mno_2的电泳淌度与酸度、重金属离子及有机物浓度的关系

本文用微电泳的方法研究了针铁矿及δ-MnO_2悬浮粒子的电泳行为。支持电解质的离子强度影响淌度的大小,但不改变等电点(IEP)。重金属离子在悬浮粒子上的吸附,使pH高于IEP时的表面电荷由负变正,而在pH低于IEP时影响不大。 小分子量的有机物如氨基酸对悬浮粒子的淌度影响不大,而大分子量的有机物如腐殖酸使IEP左移。天然海水,河水等对悬浮粒子表面电荷的影响是其中的有机物使IEP左移的结果,故天然水体中悬浮粒子无例外地均荷负电。     

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。     

海水中有机物存在下铜(Ⅱ)-氧化物离子交换反应体系的微电泳

实验结果表明,氧化物表面物种决定了氧化物体系电泳淌度。由于δ-MnO_2表面交换位置以R-O~θ为主,针铁矿在低pH时以R—OH为主,故铜(Ⅱ)使δ-MnO_2电泳淌度增大,而使针铁矿电泳淌度变得更负。由于组氨酸-针铁矿之间的阳离子交换,组氨酸使针铁矿或铜(Ⅱ)-针铁矿电泳淌度变得更负。而在δ-MnO_2表面组氨酸可脱羧成为组胺,组胺-δ-MnO_2之间的阳离子交换使δ-MnO_2或铜(Ⅱ)-δ-MnO_2电泳淌度增大。但甘氨酸脱羧产物甲胺对铜(Ⅱ)-δ-MnO_2电泳淌度无影响。电泳实验进一步证明δ-MnO_2能将氨基酸氧化为胺,而针铁矿则不能。     

海水中Cu,Zn,Cd与γ-Al2O3作用的分级交换等温线

实验得到海水中Cu,Zo,Cd与)r-AJ_2O_3体系的一种具有两个台阶的新型等温线。根据分级离子/配位子交换理论导出了相应的等温式。应用作图法求出了液-固界面络合物的稳定常数H_1和H_2。由交换的pH范围曲线知:Cu,Zn,Cd分别以CuCl~+或CuOH~+ZnCl~+,CdCl~+化学存在形式在r-Al_2O_3表面上进行阳离子/配位子交换。