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1.
矿物-水界面的表面离子化和络合反应模式 总被引：19，自引：1，他引：19
表面络合模式已广泛应用于研究矿物表面吸附和溶解反应,尤其是(氢)氧化物和层状铝硅酸盐矿物。表面官能团是矿物参与表面络合反应的基本单元,(氢)氧化物矿物只具有表面羟基,而层状铝硅酸盐矿物除表面羟基外还具有离子交换位。矿物的表面电荷由永久结构电荷、配位表面电荷和离解表面电荷组成,各种零表面电荷状态可由不同的零电荷点来表征。恒电容模式、双层模式和三层模式是3种最常用的表面络合模式,它们在双电层结构、表面反应(质子化反应和络合反应)、表面电荷与质量平衡方程及应用范围上存在着一些差异。 相似文献
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氧化铁矿物对五氯苯酚表面吸附实验及其反应模式 总被引：9，自引：2，他引：7
批量法实验研究表明,五氯苯酚 (PCP)在合成的针铁矿、纤铁矿和赤铁矿表面吸附的浓度等温线为饱和型特征,可用 Langmuir公式拟合,而 pH吸附等温线为峰型曲线,峰值在 pH≈ 5. 矿物表面化合态和 PCP溶液离子化合态分析与计算表明, PCP在氧化铁矿物表面存在两种吸附反应模式,即表面静电吸附反应和表面络合吸附反应,表面静电吸附反应常数比表面络合吸附反应常数高 1～ 2个数量级.并进一步从反应机制上证明了憎水型可离解有机化合物 (HIOCs)在矿物表面吸附的模式与趋向性. 相似文献
3.
天然沸石对提高TiO2光催化活性的作用 总被引：1，自引：1，他引：0
以天然沸石为载体,研究了其负载TiO2后对甲基橙溶液的光催化降解效果,探讨了TiO2与沸石的结合类型。通过对负载前后反应动力学模式变化的研究,阐释TiO2/沸石体系的光催化反应进程。从复合前后样品的AFM、IR、发射光谱变化上看,部分TiO2与沸石载体形成了新的Ti－O－Si或Ti－O－Al的化学键。光催化实验结果和动力学分析显示,在反应的初始阶段,当TiO2中引入多孔的沸石载体后,催化剂对甲基橙的降解过程由原来纯粹的吸附控制模式向反应控制模式转变,但还没有达到纯粹的反应控制的程度。沸石载体是通过提高吸附过程的速率,来提升初始阶段的光催化反应速率（R0）的。 相似文献
4.
石英、高岭石、伊利石、蒙脱石和铁氧化物对五氯苯酚(PCP)吸附的pH关系等温线和浓度关系等温线已用批量平衡技术进行研究。所有矿物的pH关系等温线都表现出典型的峰形曲线特征,峰位在pH=5~6之间,依矿物不同而不同。基于矿物表面羟基位化合态和PCP的化合态考虑,研究提出一种包含表面络合反应和表面静电吸附反应的模式,对pH关系等温线计算拟合发现有很好的相关性。模式计算还表明,石英和层硅酸盐矿物对PCP吸附以表面络合反应为主,而氧化铁矿物则既包含表面络合反应,又包含表面静电吸附反应,但以后者占主导,其反应平衡常数比前者大1~3个… 相似文献
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地表水与地下水相互作用带中氮素污染物的反应迁移机理及模型研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
在地表水-地下水作用带内,水流途径、流速、滞留时间的差异及地表水-地下水的交换量从不同方面控制着氮素污染物的反应迁移过程,并影响污染物在地表水与地下水间的通量。因此,精细刻画地表水-地下水作用带内的水流模式是研究氮素污染物反应迁移及归宿的关键问题。受含水介质异质性、水流模式的复杂性及其与地球化学和生物地球化学过程的耦合作用影响,地表水-地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿极为复杂,研究十分困难。水流和污染物反应迁移耦合模型可将地下水流、污染物的物理迁移过程及其地球化学和生物化学过程有机整合在一起,能更好地揭示氮素污染物反应迁移的过程和机理,预测其发展趋势,可为研究地表水-地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿提供有力工具。 相似文献
6.
地球化学模式程序的原理,分类与功能 总被引：15，自引：0，他引：15
地球化学模式是用化学反应式和数学公式来描述地球化学作用的一种概念化的模式，在这种概念化的模式基础上利用数学方法和计算机语言编制的软件便是地球化学模式程序。按照原理和复杂程度可把地球化学模式程序分为３大类，即质量平衡程序、物质转化程序和溶质迁移程序。地球化学模式程序的主要功能包括计算元素在水溶液中的存在形式，预测各类地球化学反应进行的方向，物质的溶解与沉淀，溶液的Ｅｈ、ｐＨ值，计算地球化学作用的反应速度和反应途径等。 相似文献
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五氯苯酚在矿物表面吸附——实验、表面反应模式及其环境意义 总被引：4，自引：0，他引：4
利用批量平衡技术研究了石英、高岭石、伊利石、蒙脱石和铁氧化物对五氯苯酚(PCP)吸附的pH关系等温线和浓度关系等温线,发现所有矿物的pH关系等温线都表现出典型的峰形曲线特征,峰位在pH=5～6之间,依矿物不同而不同。基于矿物表面羟基位化合态和PCP的化合态考虑,提出一种包含表面络合反应和表面静电吸附反应的模式,对pH关系等温线计算拟合发现有很好的相关性。模式计算还表明,石英和层状硅酸盐矿物对PCP吸附以表面络合反应为主,而氧化铁矿物则包含表面络合反应和表面静电吸附反应,但以后者占主导,其反应平衡常数比前者大1～3个数量级。高岭石和氧化铁矿物的浓度吸附等温线可用Langmuir方程很好拟合,最大吸附量的大小顺序是赤铁矿>纤铁矿>针铁矿>高岭石>石英>蒙脱石≈伊利石,并可以用矿物表面羟基位浓度和反应机制加以解释。PCP在矿物表面可观的吸附量说明矿物表面吸附对憎水性可离解有机化合物(HIOCs)在天然水相体系和沉积中的迁移转化过程起着相当重要的作用。 相似文献
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云南澜沧老厂大型银多金属矿床碳、氧同位素组成及其意义 总被引：5，自引：1，他引：4
文章系统研究了老厂矿床的碳酸盐围岩和成矿方解石的碳、氧同位素组成.研究表明,相对于区域地层,矿区碳酸盐岩围岩普遍亏损18O;成矿方解石的碳氧同位素总体上具有明显的正相关性,这些特征表明成矿流体与围岩发生了大规模的水岩反应.文章初步建立了水岩反应的理想模式,根据该模式进一步将成矿方解石划分为矿体中心相和边缘相2组.水岩反应理论模拟表明:总体上成矿流体中的可溶性碳以H2CO3为主,中心相成矿流体的δ13C、δ18O值分别为-5.5‰和+4‰,具有典型深部岩浆流体的特征;边缘相成矿流体的δ13C、δ18O值分别为-1.5‰和+4‰,代表了深部岩浆流体与下渗天水共同交代碳酸盐岩围岩后的碳、氧同位素特征. 相似文献
9.
任启江 《矿物岩石地球化学通报》1992,(3)
斑岩铜矿的成因模式主要有:简单的正岩浆矿床模式(Burn ham,1967;Nielsen,1968;Whitney,1975),地下水参与反应的正岩浆矿床模式(Taylor,1975;Gustafson,1978),多层对流循环模式(White,1970,1971),岩体加热地下水对流模式(Fournier,1967;Norton,1977,1978,1982)及岩浆气流与地下水相互作用模式(Henley,1978)。我国的一些研究者也提出了一些重要见解,如围岩是成矿物质的部分或主要来源 相似文献
10.
产于法国中央高原堡雷（Boree）的具镶嵌结构方辉橄榄岩包体被认为是大陆活动区碱性玄武岩捕获的、来源最深的尖晶石相上地幔样品。已有的岩浆堆积说和等物理化学环境中重结晶模式难于解释其矿物学、微量元素和Sr－Nd同位素地球化学特征,为此我们提出了热柱来源熔体渗滤岩石圈底部的新成因模式。渗滤熔体和岩石圈地幔之间的反应不仅导致了矿物含量的变化,而且形成了特征的微量元素配分型式和同位素组成。REE模拟计算表明,熔体／岩石比值的大小、熔体性质以及熔体-岩石反应机制的多样性是控制本区幔源包体地球化学及其岩石变形、结晶程度之间相关性的重要因素。 相似文献
11.
影响硅灰石产物性质的工艺研究 总被引：9，自引：0，他引：9
为研究硅灰石酸处理产物的比表面积及产率的影响因素,作者设计了一个三因素,两水平的正交实验,并做了最佳条件实验,即验证实验,结果证实了正交实验结论的正确性,即快速加酸,有机助剂和无机助剂,有利于提高硅灰石酸处理产物的比表面积和产率。 相似文献
12.
LIU Rui LU Anhuai QIN Shan 《《地质学报》英文版》2006,80(2):175-179
Feldspar and Pb（NO3）2 were mixed and reacted at T=380℃ to synthesize Pb-feldspar. In the XRD （X-ray diffraction） pattern of the product, the d values （crystal lattice spacing） of the five peaks are 0.654, 0.342, 0.332, 0.327 and 0.257 nm. The XPS analysis results show that the binding energy of Pb 4f（7/2） in the feldspar was between 137.81-138.03 eV. Pb^2＋ can replace alkali and alkali earth cations in the feldspar structure through ion exchange reaction to form Pb-feldspar. 相似文献
13.
矿物界面作用与环境工程材料 总被引：17，自引：1，他引：16
矿物水界面作用是环境地球化学研究的基础,它控制着世界淡水质量、土壤发生与发展、表生地质作用中元素迁移与富集等过程,是矿物环境工程材料的理论基础［１］。这是因为矿物水界面作用发生于矿物表面,许多环境工程材料是通过材料表面吸附（或共沉淀）作用去清除水... 相似文献
14.
Permanganate (MnO4−) has widely been used as an effective oxidant for drinking water treatment systems, as well as for in situ treatment of groundwater impacted by various organic contaminants. The reaction stoichiometry of As(III) oxidation by permanganate has been assumed to be 1.5, based on the formation of solid product, which is putatively considered to be MnO2(s). This study determined the stoichiometric ratio (SR) of the oxidation reaction with varying doses of As(III) (3-300 μM) and MnO4− (0.5 or 300 μM) under circumneutral pH conditions (pH 4.5-7.5). We also characterized the solid product that was recovered ∼1 min after the oxidation of 2.16 mM As(III) by 0.97 mM MnO4− at pH 6.9 and examined the feasibility of secondary heterogeneous As(III) oxidation by the solid product. When permanganate was in excess of As(III), the SR of As(III) to Mn(VII) was 2.07 ± 0.07, regardless of the solution pH; however, it increased to 2.49 ± 0.09 when As(III) was in excess. The solid product was analogous to vernadite, a poorly crystalline manganese oxide based on XRD analysis. The average valence of structural Mn in the solid product corresponded to +III according to the splitting interval of the Mn3s peaks (5.5 eV), determined using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The relative proportions of the structural Mn(IV):Mn(III):Mn(II) were quantified as 19:62:19 by fitting the Mn2p3/2 spectrum of the solid with the five multiplet binding energy spectra for each Mn valence. Additionally, the O1s spectrum of the solid was comparable to that of Mn-oxide but not of Mn-hydroxide. These results suggest that the solid product resembled a poorly crystalline hydrous Mn-oxide such as (MnII0.19MnIII0.62MnIV0.19)2O3·nH2O, in which Mn(II) and Mn(IV) were presumably produced from the disproportionation of aqueous phase Mn(III). Thermodynamic calculations also show that the formation of Mn(III) oxide is more favorable than that of Mn(IV) oxide from As(III) oxidation by permanganate under circumneutral pH conditions. Arsenic(III), when it remained in the solution after all of the permanganate was consumed, was effectively oxidized by the solid product. This secondary heterogeneous As(III) oxidation consisted of three steps: sorption to and oxidation on the solid surface and desorption of As(V) into solution, with the first step being the rate-limiting process as observed in As(III) oxidation by various Mn (oxyhydr)oxides reported elsewhere. We also discussed a potential reaction pathway of the permanganate oxidation of As(III). 相似文献
15.
以高空间分辨率、高光谱分辨率CASI航空遥感数据作为采样带,对黑河中游绿洲灌溉区土地覆盖和农作物种植结构空间格局进行遥感监测。设计了分层分类方法,综合采用基于像素和基于对象的2种遥感图像分类方法对航空样带区域进行土地覆盖制图。根据实地土地覆盖类型调查与目视解译,对样带土地覆盖和农作物种植结构的分类结果进行精度评价,总体分类精度为84.2%,Kappa系数为0.793。与样带区域2007年Landsat TM/ETM+土地覆盖产品相比,高分辨率CASI航空数据能够对树木、草地与农作物类别进行有效监测。监测结果表明,中游绿洲灌溉区内接近59.1%的地区为裸地与建筑用地;植被覆盖区域占39.8%,其中,农田34.9%,树木5.3%,草地仅有0.1%;而在农田区域中玉米为大宗作物,分类成数占96.1%。研究结果表明高质量与高分辨率的航空遥感数据能够实现对流域下垫面异质性进行有效监测,为生态—水文过程研究提供高分辨率的下垫面类型信息。 相似文献
16.
煤层气小井网排采试验中各参数间关系的研究 总被引：1，自引：1，他引：1
煤层气井网开发必须进行排采，降低井内压力达到产气的目的。煤层气井的产气量取决于煤储层特性，但在排采时因受排采各参数以及井网排采井间相互干扰的制约，只有掌握产气量与这些参数的关系和井间各参数的关系才能合理的制定出井网开采工作制度。本文利用辽宁省阜新市刘家煤层气小井网排采试验资料，研究了该区各井产气量、井口压力和液面深度等参数间的关系，总结出了排采工作中各参数间及中心井与非中心井间的影响规律，为制定合理的排采工作制度提供了依据。 相似文献
17.
Giovanni De Giudici Riccardo Biddau Matteo Leoni 《Geochimica et cosmochimica acta》2005,69(16):4073-4083
The effect of lattice disorder and mineral surface area on the reactivity of finely ground fluorite was studied on ball-milled powders. Structural information was provided by X-ray whole powder pattern modeling (WPPM). The mean size of coherent scattering domains decreases with milling time from 70 nm to ∼20 nm, whereas the density of lattice defects increases with both time and intensity of milling treatment, from 4 × 1015 m-2 to 24 × 1015 m-2. High resolution transmission electron microscopy (HRTEM) of ground fluorite grains shows several line defects and a general tendency of nanometric crystalline domains to agglomerate in larger grains.Solution chemistry was investigated using batch reactors with free drift of solution saturation state with respect to fluorite. Total surface area was measured by the Brunaver, Emmet and Teller (BET) method, and dissolution rates were measured at pH = 2 (HCl) and T = 295 K. In far from equilibrium conditions, dissolution rates normalized by BET area do not increase with the dislocation density. In near-equilibrium condition, however, measured stationary ionic product clearly increases with both time and intensity of milling treatment. Thermodynamic predictions of the solubility constant indicate negligible or little effect of total surface area. Consequently, the observed increase in the stationary ionic product can be related to the increasing lattice defect content. This confirms the significant role of dislocation outcrops on mineral dissolution in close to equilibrium conditions. 相似文献
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19.
凹凸棒石与酸反应纳米尺度研究——反应机理和表面积变化 总被引：19，自引：0，他引：19
利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和BET-比表面积分析(BET-SSA)技术调查了沉积型凹凸棒石与酸作用过程中形态和比表面积变化,并探讨了凹凸棒石与酸反应机理。对不同条件下凹凸棒石与酸反应产物纳米尺度观察表明,凹凸棒石的酸溶反应既表现出棒状晶体端部四面体和八面体一致溶解,也表现出柱面位置四面体和八面体不一致溶解。纳米尺度观察揭示出凹凸棒石与酸反应机制是质子从外表面扩散渗透,而不是质子从晶体孔道的渗透,反应速率主要受穿过酸溶产物硅酸层扩散速率控制。凹凸棒石的酸溶反应过程中,酸处理凹凸棒石的纳米孔结构现象与柱面位置四面体硅局部溶蚀有关。酸处理凹凸棒石比表面积增加归因于凹凸棒石中八面体不均匀、不连续溶解和局部四面体硅的溶蚀导致凹凸棒石孔道开放和直径扩大,从而使N2分子更多的进入凹凸棒石的孔道。部分八面体残留对四面体片起支撑作用,当凹凸棒石中八面体阳离子近于完全溶解时,四面体片失去支撑,结构塌陷,内孔孔道消失,比表面积再度下降。 相似文献
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WU Daqing DIAO Guiyi YUAN Peng PENG Jinlian 《《地质学报》英文版》2006,80(2):192-199
The adsorption of pentachlorophenol （PCP） onto quartz, kaolinite, illite, montmorillonite and iron oxides has been investigated by batch equilibrium techniques. The pH-dependent isotherms are curves with peak values, the position of which is at about pH = 5-6 depending on the mineral species. Based on distribution of both speciation of surface hydroxyls on minerals and PCP in solution a surface reaction model involving surface complexation and surface electrostatic attraction is presented to fit the pH-dependent isotherms, and both reaction constants are calculated. The results show that on quartz and phyllosilicate minerals the predominant adsorption reaction is surface complexation, meanwhile both of surface electrostatic attraction and surface complexation are involved on the iron oxide minerals. The reaction constants of surface electrostatic adsorption are usually one to three orders in magnitude, larger than that of surface complexation. The concentration-dependent isotherms can be well fitted by Langmnir equation with the correlation coefficient R〉0.93 for kaolinite and iron oxides. The maximum adsorption is found in the order： hematite 〉 lepidocrocite 〉 goethite 〉 kaolinite 〉 quartz 〉 montmorillonite ≈ illite, which can be interpreted by consideration of both reaction mechanism and surface hydroxyl density. The significant adsorption of PCP onto mineral surfaces suggests that clay and iron oxide minerals will play an important role as HIOCs are adsorbed in laterite or latertoid soil, which is widespread in South China. 相似文献