针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸行为与热力学研究

采用批量振荡吸附平衡法设计针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸试验,对比研究了针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸行为,并考察了不同K＋浓度的溶液对蒙脱石吸附菲的影响,比较分析了线性吸附模型和Freundlich吸附模型描述矿物吸附等温线的准确性,并从吸附热力学角度探讨了矿物的吸附机理。结果表明：针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸均表现出明显的非线性和解吸滞后现象;相对于线性吸附模型来说,针铁矿和蒙脱石对菲的吸附解吸更符合Freundiich吸附模型;与蒙脱石相比,针铁矿对菲的吸附更为显著,且具有更好的稳定性;溶液中软阳离子K＋的存在使蒙脱石对菲的吸附能力得到显著提高;菲在蒙脱石和针铁矿上的吸附过程是一个自发放热,同时伴随着熵值减小的过程;随着温度的升高,蒙脱石和针铁矿对菲的吸附能力均减弱。     

热力学方法在土体动力Ramberg—Osgood模型中的应用研究

从Ramberg—Osgood模型的骨架曲线和滞回曲线出发,假定塑性中心的移动为直线,构造土体动力耗散函数,从热力学基本定律出发研究了土体动力耗散特性及动力变形机理．提出了反映筑坝堆石料动力特性的第1阌值应变和第2阈值应变,两个阈值应变主要受最大动剪切模量系数、指数及无黏性土的内摩擦角的影响．第1和第2阈值应变间屈服面...     

太湖水体中胶体磷含量初探

室内静态模拟不同温度下太湖15个湖区柱状沉积物磷酸根释放,分析了相应表层沉积物形态磷,以及梅梁湾间隙水中相关离子Al(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)和PO43-含量的季节变化．研究表明,受陆源影响较大的泥区通常是太湖内源磷的稳定源;而在开敞度较大的湖区,由于表层沉积物胶体的物化吸附,使得温度对底泥磷释放的影响作用减弱,并易产生磷的“内汇”现象;在梅梁湾区成汇区,还加上春夏季藻类的局部超负荷需磷这一控制因素,从而使得太湖大部分泥区在一年中至少发生一次源-汇转换过程．化学热力学分析揭示,Al-P较之Fe-P和Ca-P更易在界面发生溶解可能是太湖表层沉积物Al-P与PO43-P释放速率呈显著相关(r=0．3858>r1-0．01,n=45)的内在原因．虽然沉积物中Fe-P有较高的释磷潜力,但浅水湖所营造的沉积物表层氧化层和广泛覆盖的无机胶体及粘土矿物的强吸附介质,可能是抑制沉积物中Fe-P释放成为优势的主要因素．估算太湖沉积物-水界面磷的净通量为899．4±573．6 t／a,约占太湖磷入湖量的1／4-1／2,其中成汇通量约为-91．2±42．4 t/a．     

地幔对流与深部物质运移研究的新进展

现代固体地球科学已经认识到,地幔对流不再是少数动力学家的假想,它是地幔热动力系统的主要构架.地幔对流和板块运动驱动机理关系的研究已经从简单的主动或被动驱动的讨论转向对统一热动力系统的探讨.包括地幔热柱在内的地幔对流的深入研究不仅成为研究地幔热动力系统演化的主线,也成为研究大陆形成和演化驱动机理的主线.与此同时,以地震层析成像为主体的地震、地球物理观测资料和以地幔岩石化学组份为主体的地球化学观测成为认识地幔对流的强有力的工具.然而,地球化学和地球物理观测之间存在明显的差异,一些依赖于地球化学数据构思的新的热动力学框架对地幔对流的研究构成了强烈的挑战.     

Identification of major sources controlling groundwater chemistry from a hard rock terrain — A case study from Mettur taluk,Salem district,Tamil Nadu,India

The study area Mettur forms an important industrial town situated NW of Salem district. The geology of the area is mainly composed of Archean crystalline metamorphic complexes. To identify the major process activated for controlling the groundwater chemistry an attempt has been made by collecting a total of 46 groundwater samples for two different seasons, viz., pre-monsoon and post-monsoon. The groundwater chemistry is dominated by silicate weathering and (Na + Mg) and (Cl + SO₄) accounts of about 90% of cations and anions. The contribution of (Ca + Mg) and (Na + K) to total cations and HCO₃ indicates the domination of silicate weathering as major sources for cations. The plot for Na to Cl indicates higher Cl in both seasons, derived from Anthropogenic (human) sources from fertilizer, road salt, human and animal waste, and industrial applications, minor representations of Na also indicates source from weathering of silicate-bearing minerals. The plot for Na/Cl to EC indicates Na released from silicate weathering process which is also supported by higher HCO₃ values in both the seasons. Ion exchange process is also activated in the study area which is indicated by shifting to right in plot for Ca + Mg to SO₄ + HCO₃. The plot of Na-Cl to Ca + Mg-HCO₃-SO₄ confirms that Ca, Mg and Na concentrations in groundwater are derived from aquifer materials. Thermodynamic plot indicates that groundwater is in equilibrium with kaolinite, muscovite and chlorite minerals. Saturation index of silicate and carbonate minerals indicate oversaturation during pre-monsoon and undersaturation during post-monsoon, conforming dissolution and dilution process. In general, water chemistry is guided by complex weathering process, ion exchange along with influence of Cl ions from anthropogenic impact.     

广西红粘土和膨胀土土热力学特性的比较研究

基于广西膨胀土和红粘土的成因类型、物质成分和结构特征,研究常温(-4℃～60℃)下膨胀土与红粘土的热力学特性,探讨了红粘土与膨胀土的抗剪强度指标与温度之间的相关关系。试验结果表明,两种土在10℃,40℃与室温(28℃)时,主应力差σ1-σ3峰值变化不大,而60℃时有明显增大;在相同条件下,红粘土的主应力差峰值变化更大;红粘土与膨胀土的抗剪强度指标(c,φ)随热状况不同而发生变化,而且红粘土的粘聚力c和膨胀土的内摩擦角φ在室温,环境有较小值。分析结果认为,两种土的热效应影响趋势相似,但红粘土的热力学特性较为敏感,这与红粘土的成因类型及胶结特征密切相关。研究结果为红粘土与膨胀土地区工程建设及减灾防灾提供参考。     

1970-2000年中国近地层大气热力增强的气候效应

中国区域1970-2000年622个气象观测台站资料EOF分析显示,气温的上升导致中国大部分地区饱和水汽压差呈上升趋势,大气热力强度增加,风动力明显减弱.内蒙中部以南至长江中游以北区域是大气热力增强最为敏感的地区.气温升高导致这一区域大气"干燥力"增强,区域蒸发潜力下降速度低于其他地区,气温的上升对低云覆盖产生一定程度...     

长石溶解过程的热力学计算及其在碎屑岩储层研究中的意义

基于对反应过程吉布斯自由能增量的计算,探讨了长石的3种端元组成（钾长石、钠长石和钙长石）溶解生成高岭石、伊利石的热力学性质。结果表明：钾长石、钠长石和钙长石在成岩过程中均可以自发地向高岭石、伊利石转化。在长石的这3种类型中,钙长石溶解反应的吉布斯自由能增量最低,并明显具有正的温度效应,说明钙长石最不稳定且在低温条件下更易溶解;钾长石溶解反应的吉布斯自由能增量最高,并具有较大的负的温度效应,说明钾长石稳定性较高且在埋藏成岩条件下更易溶解;钠长石溶解反应的吉布斯自由能增量中等,受温度影响不大,但温度升高时其稳定性仍有所下降。与温度相比,压力对反应的吉布斯自由能增量几乎没有影响。因此,砂岩中的次生孔隙,尤其是埋藏成岩过程中形成的次生孔隙应与钾长石的关系最为密切,其次是钠长石,但其可能受到蒙皂石向伊利石转化反应的缓冲,在埋藏成岩条件下溶解较为困难,并可能造成斜长石的钠长石化或自生钠长石的沉淀。     

阴阳离子改性甘肃平凉钙基膨润土吸附行为研究

针对甘肃平凉钙基膨润土,以十六烷基氯化吡啶(CPC)和十二烷基磺酸钠(SDS)进行改性,研究了原土及其改性土对亚甲基蓝溶液的吸附特性,并从热力学和动力学角度探讨了吸附作用机理.结果表明,改性前后的膨润土对亚甲基蓝吸附能力大小为:SDS-Bt > Bt > SDS-CPC-Bt > CPC-Bt,其吸附动力学行为均符合伪二级动力学方程,吸附活化能较小.在298～353 K范围内,吸附反应为自发过程,表现为物理吸附,且亚甲基蓝在SDS-Bt、Bt和SDS-CPC-Bt上的吸附符合Langmuir等温方程,在CPC-Bt上的吸附则符合Tempkin等温方程.     

Desorption of zinc by kaolin from Suzhou, China

Heavy metals in soils may adversely affect environmental quality. This paper studied the influence of copper concentration, pH, temperature, and the ratio of solid to solution on the desorption of Zn in kaolin from Suzhou, China in a background solution of 0.01M CaC12 by batch extraction experiments. At 0, 5, 50, 100 mg/L Cu concentrations, for each 0.5, increase in pH between about 1.80 and 3.04 percent desorption decreasing by 3.80%, 13.87%, 9.97%, and 7.65%, respectively. The pH 50 （ pH at 50% Zn desorption） was found to follow the sequence of Cu （5mg/L, pH 50=2.60）.