兰州市大气降尘和土壤中水溶性离子的研究

为了解大气降尘中水溶性离子的污染特征,采集了兰州市大气降尘和表层土壤样品,分析其中的F~-、Cl~-、NO_3~-、NO_2~-、PO_4~(3-)、SO_4~(2-)、Li~+、Na~+、NH_4~+、K~+、Ca~+、Mg~+,12种水溶性离子的含量。结果表明兰州市大气降尘中水溶性离子以SO2-2+4和Ca的含量最高,土壤中水溶性离子以SO_4~2和Na~+的含量最高,SO_4~(2-)、Na~+、Ca~(2+)、Cl~-、NO_3~-这五种离子是兰州市大气降尘和土壤中的主要水溶性离子;降尘中的F~-、Cl~-、NO--3、NO-2、SO24、Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+),9种离子的含量均远高于土壤中同种离子的含量。相关性分析的结果显示,除七里河某大型车站和安宁某住宅小区采样点大气降尘和土壤中的水溶性离子含量相关性不显著外,其他七个采样点大气降尘和土壤中的水溶性离子含量在0.01水平显著相关。因子分析的结果表明,兰州市大气降尘中的水溶性离子主要来源于土壤和生物质燃烧、工业污染、交通污染,其贡献率分别为37.2%、34.0%、20.0%。     

熔融NaCl结构和热力学性质的分子动力学模拟

用分子动力学计算机模拟方法对熔融氯化钠结构和热力学性质进行模拟研究。计算了熔体的势能、动能、维里值、温度、压力等热力学性质和偏径向分布函数、偏结构系数,利用所得结果计算了有关的热力学量,讨论了熔体的局部微观结构。计算结果表明:熔体只存在近程有序,熔体存在松弛过程,Na~+和Cl~-的扩散系数分别为1.187×10~(-4)cm~2/S,1.03×10~(-4)cm~2/S。     

利用固体电解质浓差电池测定冰晶石-氧化铝熔体中Al_2O_3的活度

利用固体电解质(ZrO_2+CaO)作为氧离子导体组成浓差电池:Pt(O_2吸附)|Na_3AlF_6+Al_2O_3(饱和)|ZrO_2+CaO|INa_3AlF_6+Al_2O_3(N_2)|Pt(O_2,吸附),测定了冰晶石-氧化铝熔体中Al_2O_3的活度并根据测定结果对Al_2O_3加入冰晶石熔体中所生成的新离子数目及其对Al_2O_3分解电压的影响,进行了讨论。     

冰晶石-氧化铝熔盐系氧离子迁移数的推测

利用固体电解质作隔膜的有氧离子迁移的浓差电池Ⅱ和无氧离子迁移的复合浓差电池Ⅰ的电动势的测定结果推测了冰晶石-氧化铝熔体中氧离子迁移数。推测结果表明在冰晶石-氧化铝熔体中氧离子迁移数很小,约为0.006～0.012。     

冰晶石-氧化铝熔体中的酸碱体系

通过对离子熔体中酸碱定义的引入,确立了冰晶石-氧化铝熔体中的2大主要酸碱体系;分析了不同酸度对氧化铝溶解和融盐电解的影响;通过对冰晶石-氧化铝熔体中酸碱络离子的分析,确立了熔体中各络离子的配位结构     

氟、溴离子对大鼠心室肌细胞与浦氏纤维动作电位的影响

用细胞电生理方法研究了氟离子(4mmol/1)与溴离子(137或142mmol/l)对大鼠心室肌细胞与浦氏纤维动作电位的影响。无论是PF还是VM细胞,F~-与Br~-皆能使RPAPA以及V_(max)降低。然而两种阴离子对两种细胞APD的作用却截然不同。Br~-对坪期无影响,但使APD_(90)延长。F~-则使坪期和APD_(90)同时缩短。对于VM细胞的ERP,Br~-能延长之,F~-则缩短之。上述结果说明,F~-与Br~-两种阴离子对Na~+、K~+、Ca~(2+)等阳离子通道具有广泛作用,其作用机制值得进一步研究。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2熔体的电导率和离子扩散系数研究

利用光学碱度的概念,对CaO--Al2O3--SiO2体系的电导率进行了模拟,模型可以体现Al2O3的两性行为对熔体电导率的影响,以及在一定成分范围内Al2O3替代SiO2使得电导率下降的现象.通过对比分析不同离子的扩散系数,得出CaO--Al2O3--SiO2熔体中起电荷传导作用的离子主要为Ca2+;并根据模型计算的电导率以及Nernst-Einstein方程计算了Ca2+的自扩散系数.最后讨论了计算的扩散系数与通过示踪原子法测量的扩散系数之间存在差别的原因,并对"随温度的增加,偏差减少"的现象进行了理论解释.     

利用Na~+·β-Al_2O_3固体电解质浓差电池测定铝中钠活度

利用 Na~+·β-Al_2O_3 固体电解质组成浓差电池,测量了电解与非电解两种情况下与冰晶石-氧化铝熔体平衡的铅中钠活度。研究了钠活度随熔体温度、分子比、氧化铝浓度及阴极电流密度的变化。实验还表明,电解情况下阴极铝液中的钠活度远大于非电解的静态平衡时铝液中的钠活度。     

用自变量、因变量的双重筛选回归分析法研究气溶胶水溶离子的组成

在北京冬季气溶胶中,水溶物占TSP的9.6％,其中SO_4~(2-)4.1％,Ca~(2+)、Mg~(2+)2.1％,NO_3~-1.1％,Cl~- 1.0％,NH_4~+ 0.6％,K~+ 0.3％,Na~+、F~-均为0.2％。在气溶胶的水溶物中,阴阳离子基本平衡。40组阴阳离子的当量浓度之比的平均值为1.26±0.25。用自变量、因变量双重筛选回归分析法计算了数据。结果表明,一种离子不只构成一种化合物,硫酸盐主要以钠盐、铵盐为主,钙、钾盐其次,硝酸盐主要以钾盐、铵盐存在,氯化物主要是钠、钙、钾盐,氟化物主要是钠、铵盐、其次是钾盐。分析双通道采样器的样品可知NH_4~+主要存在于<2.5μ的细粒子中,SO_4~(2-)、NO_3~-、Na~+,NH_4~+、K~+五种离子占<2.5μ的细粒子质量浓度的13.5％。     

福州市大气PM_(2.5)中水溶性无机离子污染特征研究

为研究福州市大气PM_(2.5)中水溶性无机离子组成与污染特征,于2015-2016年分四个季节对8个点位进行PM_(2.5)样品采集,分析了PM_(2.5)的质量浓度和9种水溶性无机离子SO_4~(2-)、NO_3~-、F~-、Cl~-、NH_4~+、K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)成分。分析表明,研究期间福州市大气PM_(2.5)浓度的日均值为35.1μg/m~3,呈现春、冬季节高,夏、秋季节低的特征;水溶性无机离子浓度总和占PM_(2.5)浓度的47.1%,其中SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+的浓度Cl~-、Na~+、K~+、Ca~(2+)的浓度Mg~(2+)、F~-的浓度。离子平衡分析显示,阴离子相对亏损。二次离子(SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+,简称SNA)占水溶性无机离子浓度总和的81%以上,相关性分析表明,NH_4~+主要以(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3的形式存在。各季的NO_3~-/SO_4~(2-)比值均小于1,呈现冬季高、夏季低的特点,表明固定源排放是福州PM_(2.5)的主要影响因素。对非海盐离子贡献的分析表明,海盐源对PM_(2.5)的影响较小,人为活动是主要来源。     

rNaF·AlF_3-REO熔体与铝液平衡的研究(Ⅱ)——稀土在两相中的分配比

研究了熔盐中REO含量、冰晶石比,温度及还原铝量对稀土(RE)在两相中的分配比的影响。得出随熔盐中REO含量增加,分配比上升,但随冰晶石比变化有一最小值。温度升高,分配比减小。铝加入量对分配比无影响。为考查几个因素对分配比的共同影响,给出了不同条件下的r-t与r-c 等值图。     

氧化铝在熔融冰晶石中的溶解

利用透明石英槽对氧化铝在熔融冰晶石的溶解行为进行了研究,并用摄相机观测、拍摄了整个溶解过程,分析与讨论了氧化铝溶解的影响因素·研究认为,氧化铝在熔融冰晶石中的溶解分两步,即氧化铝快速溶解和电解质表面形成结壳的氧化铝的脱落与溶解·氧化铝在熔融冰晶石中的溶解由快变慢是由于氧化铝的加入导致电解质温度降低,在电解质表面形成氧化铝/电解质结块,使氧化铝与冰晶石接触的表面积下降·氧化铝的溶解速度与搅拌速度、氧化铝的预热温度、体系的温度和氧化铝的种类有关·     

电解Al-Zr母合金的热力学

简要介绍了Zr在铝及铝基合金中的作用,提出利用氧化锆、氧化铝直接在电解槽中电解Al-Zr母合金的工艺方案;从热力学角度对该方案进行了分析,并利用Miedema模型对锆在铝中的活度系数进行了计算·结果表明:在活性阳极电解条件下(1223K),锆与铝可以共同析出,锆在铝中的活度系数接近1;氧化锆在电解液中的溶解度约0·55%;可以在电解槽中直接生产锆的质量分数为2%左右的Al-Zr母合金·     

γNaF·AlF_3-Al_2O_3-Ceo_2系熔体中CeO_2的活度

利用ZrO_2(+MgO)固体电解质组成氧桥式浓差电池并测得了在不同温度与熔体组成的电池的电动势。由电动势数据进一步求出了熔体中CeO_2活度与各种因素关系的回归方程。讨论了各因素对CeO_2活度的影响。指出CeO_2活度随熔体中CeO_2和Al_2O_3含量的增加而加大,随温度升高略有减小,冰晶石比对它的影响不大。为考查各因素的交互作用,绘制了CeO_2活度的等值图。     

氟化钙和氧化钙在冰晶石熔体中的结构

研究了氟化钙在熔融氟化钠和冰晶石中的4种不同的结构模型。将所计算的二元系液相线与所实测的液相线进行比较。结果表明,当氟化钙加到熔融的氟化钠中时生成一个钙三个氟的阴离子。而在冰晶石-氟化钙熔体中存在着一个钙三个氟的阴离子和一个钙一个氟的阳离子。     

铝电解中阳极效应特征的耗散结构理论

本文采用 Prigoginc 提出的耗散结构理论,对铝电解中阳极效应的特征进行了分析.认为,阳极效应是一种远离平衡态的耗散结构,它的“阈值”是冰晶石熔液中的 Al_2O_3浓度,进而提出,阳极效应的发生是因为产生超熵的结果,并认为各种熄灭阳极效应方法的共同特点是瞬间引进正熵流.     

析氧阳极固体电解质在冰晶石中的腐蚀行为

对作为析氧阳极的氧化锆固体电解质在带电和不带电条件下,于冰晶石熔盐中的腐蚀行为进行定性研究。采用高倍扫描电镜及能谱分析等手段,对氧化锆固体电解质在电解前后的表面及截面形貌进行观察及分析,探讨固体电解质在冰晶石熔盐中的腐蚀情况及腐蚀机理。研究结果表明：在不带电条件下,与普通的惰性阳极一样,氧化锆固体电解质在冰晶石熔盐中遭到严重腐蚀,而在通电条件下,氧化锆固体电解质由于在冰晶石熔盐中存在一定程度的化学溶解动力学阻碍而呈现出良好的耐腐蚀性能。     

低钾含量低温电解质中阴极电解膨胀研究

以钠冰晶石-钾冰晶石混合体系作为研究对象,测量半石墨质阴极电解膨胀率。研究结果表明:随着AlF3含量的增加,阴极电解膨胀率逐渐降低,且随着AlF3含量的增加,对半石墨质阴极膨胀的影响也加剧了。随着钾含量的增加,半石墨质阴极膨胀率增大,随着钾冰晶石含量的增加,对半石墨质阴极膨胀率的影响是先加剧后减弱。     

基于原子和分子共存理论的Al--Ti熔体反应能力表征

基于原子和分子共存理论建立计算Al- Ti二元合金系结构单元质量作用浓度的热力学模型。利用文献报道的2073、2173和2273 K下Al-Ti二元系的活度计算了生成Al3 Ti、AlTi和Al11 Ti5反应的平衡常数,并进一步得到其标准摩尔吉布斯自由能的表达式。使用文献报道的不同温度下Al-Ti二元合金系全浓度范围内组元Al和Ti的活度aAl和aTi与原子和分子共存理论定义的质量作用浓度NAl和NTi进行比较。结果表明：在Al-Ti二元合金熔体全浓度范围内计算得到的质量作用浓度NAl和NTi与文献报道的活度符合很好。同时,计算得到的Al-Ti二元合金系中结构单元Al3 Ti和Al11 Ti5的平衡物质的量与其质量作用浓度的关系呈“棒状”,而结构单元AlTi的平衡物质的量与其质量作用浓度的关系呈“纺锤”形。     

冰晶石熔盐介质中铝热还原-熔盐电解二氧化硅

讨论了铝热还原二氧化硅的热力学条件,热力学计算结果表明铝热还原二氧化硅的反应在热力学上可行.差示扫描量热法分析结果表明,铝热还原二氧化硅反应的表观活化能为697.5 k J/mol,反应级数为3.7.在冰晶石熔盐介质中铝热还原二氧化硅,可得到含8.56%硅的铝硅合金及富氧化铝的冰晶石熔盐;使用惰性阳极电解分离后的富氧化铝的冰晶石熔盐,可得到含94.01%铝的铝硅合金及氧气,硅的回收率为83.43%.