利用毛管模型研究泥质砂岩电化学测井响应机理

自然电位和激发极化电位测井响应所涉及的离子导体激发极化电位的微观机理解释,主要依据双电层形变假说和浓差极化假说,缺少定量描述的数学模型和理论体系.本文利用孔隙介质的微观毛管模型,给出了毛管模型中双电层理论和阳离子交换量与Zeta电位的关系,推导出毛管中离子流量和电流强度表达式.由电荷守恒定律和物质守恒定律,推导出毛管中离子浓度分布的解析表达式,建立了描述含水泥质砂岩激发极化电位和自然电位的数学模型.从而系统地严格证明了含水泥质砂岩激发极化现象是在电流场和浓度梯度场的共同作用下,由孔隙中离子浓度浓差极化电位和双电层形变电位形成的.并且证明了描述泥质砂岩自然电位的数学方程和描述激发极化电位的数学方程及形成机理是一致的.计算结果表明：激发极化极化率随孔隙度和渗透率的增大而减小;极化率随溶液浓度的增加而减小,随阳离子交换量的增加而增加;证明了地层水浓度、阳离子交换量是影响自然电位大小的主要因素.     

磺酸型阳离子树脂的元素分配行为及高精度同位素分析应用

不同元素在离子交换树脂的分配系数是元素纯化和分离的基础,不同酸中各元素分配系数差异可用于设计高效的元素提纯流程,从而被广泛应用于现代高精度同位素分析。本文以AG®50W-X8阳离子树脂为研究对象,以分配系数(Kd)作为量化指标,通过系统实验研究不同元素在该树脂中的分配行为。在前人研究基础上,本实验增加了元素数量和酸的种类,涵盖了金属、类金属、非金属和稀土元素。结果表明：在盐酸和硝酸介质中,几乎所有元素的Kd都与酸度呈负相关,当酸度达到6mol/L时,除Th和Ca以外的所有元素都会被酸洗脱。稀土元素(REEs)和高场强元素在0.1～0.5mol/L稀硝酸和稀盐酸中强烈吸附在树脂上;而一些过渡金属、类金属和非金属元素(如Mo、W、Re、Ir、Sb、Ge、As、Se、Te等)在酸溶液中会形成含氧阴离子,不与阳离子树脂发生吸附。Al、Fe、Se、Pd、Cd、In等元素在盐酸中易与氯离子形成配位化合物或离子团,导致这些离子在盐酸中的分配系数显著降低。在硝酸和盐酸与氢氟酸的混合酸中,除稀土元素外,绝大部分元素随酸度增加Kd迅速降低。稀土元素在盐酸-氢氟酸混合介质中,随着盐酸的浓度增加(从0.1mol/L盐酸-0.2mol/L氢氟酸至6mol/L盐酸-0.2mol/L氢氟酸),稀土元素分配系数（KdREE）具有先增加后降低的趋势。氢氟酸的加入可显著降低Be、Al、Sc、Fe、Sn、Th、U、Ti、Zr、Hf等元素在稀盐酸和稀硝酸中的分配系数,使这些元素几乎不与树脂发生吸附。本研究揭示了不同酸介质中各类元素在阳离子交换树脂上的分配行为存在差异,尤其是氢氟酸的加入可显著改变高场强元素、部分过渡金属和稀土元素的分配系数,为应用该树脂开发和优化适用于高精度金属稳定同位素分析的元素提纯流程(如Li、Mg、K、Sr、Ce、U等)提供了数据支撑,并可有效地减少后续实验设计的工作量。     

钙质闪石11种阳离子占位度的X射线衍射测定

本义对前期[1][2]的理论分析成果进行修改和验证。前期曾用大量文献上的晶体结构参数仅演为理论的X射线树木图,从中选出若干条特征峰,用逐步回归方法对其强度比与钙质闪石的11种阳离子占位度问,建立一系列经验公式,用以估算未知的钙质冈石样品阳离子占位度,精度在85％－98％之间,多数阳离子精度超过90％．在闪石晶体化学研究上具有重要意义的阳离子如M1、M3位中Mg、Fe2＋、A位的K、三缺值Em及万位的Si等精度均超过90％;晶体化学类型定名的准确度达85％。成果表明,利用X射线衍射法估算闪石的阳离子占位在理论上是可能的。但还有待于用实测数据检验其可行性。本次工作的日的,便是以实测数据来验证前期理论成果并确定其可靠性。通过反复改变衍射圈上特征反射的选择和改变样本数,以实测结果验证各种组合建立的线性模型,所估算的各品位各种阳离子占位数的准确度在78％－96％之间,大多数大于80％,接近或超过90％的有八位的K、空缺值Em、位的Mg、Fe没＋及T位的Si等。晶体化学类型定名的准确度可达80％。但在建立线性模型时,必须将理沦计算的粉末国与实测阁一起进行统计。所选用的实测样品愈多,该族矿物种后愈广...     

关于膨润土阳离子交换量的测定方法

膨润土具有良好的阳离子交换性能，测定它的阳离子交换量(∑E．)和阳离子交换容量(CEC)，是判断膨润土矿蒙脱石含量和划分属型的主要依据，是综合评价膨润土矿的重要指标之一。我国膨润土矿产资源丰富，分布广，矿物成分复杂，给阳离子交换量的准确测定带来一定困难。目前，国内测定膨润土阳离子交换量的方法基本上由土壤分析中沿引过来的，其中应用较多的有氯化铵法、乙酸铵法、氯化钡法与氯化钾法等。本文就有关测定方法讲行了初步研究．     

苏锡常地区浅层地下水rNa/rCl特征及其成因初探

本文从苏锡常地区浅层地下水含水介质及包气带沉积环境的角度,阐明了浅层地下水中Cl-和Na 浓度东高西低的分布特征。根据数据分析,浅层地下水中Na 与Cl-的毫克当量比值rNa/rCl与海侵形成的沉积环境和沉积历史关系密切。地下水淡化历史越长,含水层介质中吸附的Na 与地下水中的Ca2 和Mg2 之间的阳离子交换吸附程度越高,大量的Na 进入地下水中,使得rNa/rCl比值越高。     

有机累托石的合成与特性研究

累托石是二八面体云母层与蒙脱石层1：1规间民支矿物，兼有云母和蒙脱三 某些特征。本文利用二甲基十八烷基羟乙基季铵盐与累托石进行阳离子交换反应合成有机累托石。并采用物理化学、X射线衍射、差热、热失重和红外吸收光谱等分析方法对它的特性进行了研究。经季铵盐复合处理后，累托放扣蒙脱石层间被有机阳离子覆盖，它的面网间距d001由原来的24.8°/A增至29.5°/A。累托石粘土亲水憎油性转变为憎水亲油性有机粘土后能在有机溶剂中膨胀和分散。它是一种有应用前景的新材料。     

我国斜发沸石、丝光沸石的阳离子类型和硅铝比

本文根据大量样品数据,提出划分沸石离子类型的主、次阳离子原则和单离子类型原则。进而对我国几十个矿点的大量随机样品进行分类,结果形成Ca、K、Na三个系列,K-Ca.Ca-K等12种离子类型。同时弄清了我国沸石的特点是以各种Ca型为主,以各种K型居其次。     

有机质对S1nm锰矿相金属阳离子交换能力的影响

大洋多金属结核问题长期以来一直受到人们的关注[1～3].大量的研究结果表明,多金属结核中最有经济价值的铜、钴、镍等有价金属元素,主要赋存于仅占整个结核约15%锰矿相中.我们曾对人工合成1 nm锰矿相(synthetic 1nm manganate,以下简称S1nm锰矿相)金属阳离子交换能力作过初步探讨[4,5],研究表明,Cu2+,Co2+,Ni2+,Zn2+等与S1nm锰矿相具有强烈的阳离子交换能力,证明了多金属结核成矿后期的离子交换是铜、钴、镍、锌等有价金属元素进入多金属结核的重要途径之一.     

前处理方法对积雪样品主要阳离子浓度的影响研究北大核心CSCD

积雪作为大气固态降水过程的主要形式,是反映大气化学成分的良好媒介。然而,积雪样品在采集后的不同储存和处理方式可能会影响其原始信息的获取。本研究采集青藏高原腹地纳木错地区的积雪样品,使用不同前处理方法探究其对主要阳离子浓度的影响。结果表明:积雪样品融化后第3天及更长时间,使用不过滤的前处理方式会使测试结果明显偏离实际值。过滤操作能规避碳酸盐矿物溶解对Ca2+、Mg2+和Sr2+的富集,减少对大陆粉尘来源贡献的高估;对K+和Na+的影响则主要通过黏土矿物与水体间的离子交换实现,使得前者浓度降低、后者升高,从而可能低估生物质燃烧源的贡献、高估海盐输入。就不同孔径的滤膜而言,0.20μm滤膜过滤效果优于0.45μm滤膜。过滤后溶液的大部分离子在冷藏或常温存储的前10天变化较小(<10%)。综上,本文建议积雪样品在融化后当天使用孔径为0.20μm的滤膜过滤,滤后溶液存储方式可选择冷藏或常温保存,并在10天或更短时间内完成测试。