胶体悬液中白云母与铁铝氧化物表面双电层的相互作用

白云母是一种原生矿物,也是土壤中常见的层状硅酸盐矿物,其负电荷主要由四面体结构中的Al置换Si而来[1]。在通常的pH条件下,白云母带负电荷,可变电荷土壤中的铁、铝氧化物带正电荷。当白云母与铁、铝氧化物存在于同一悬液     

非对称混合电解质体系中恒电荷颗粒表面与Stern电位的测定

双电层中的电位对研究土壤颗粒相互作用、土壤中营养元素的有效性等有着重要意义。本文建立了一种测定表面和Stern面电位的新方法,当考虑离子在强表面电场中的极化作用时,准确描述了Stern面电位;当考虑离子空间位阻与极化作用的耦合时,获得了颗粒的表面电位。结果发现:只有作为点电荷的H+(无空间位阻和极化作用)才能作为信号传输表征带电颗粒表面性质,测得的表面电位约为Stern面电位的5倍;从电位分布来看,Stern层中的电位服从线性下降,而扩散层中服从Boltzmann分布,且Stern层的下降速度远远大于扩散层中电位下降速度。     

重叠双电层粘土体系中粘土的膨胀

本文采用Ag-AgCl电极判断平衡的方法,在25℃恒温条件下探讨了重叠双电层粘土体系中Upton蒙脱粘土的膨胀压与粘粒板层间距离的关系;同时应用双电层理论计算了该体系中粘土的膨胀压,并对膨胀压的理论值与实验值进行了比较和讨论。实验结果表明:不同电解质浓度下,膨胀压P与粘粒板层间距λ呈较好的指数关系;在相同的λ距离下,膨胀压随电解质浓度的增加而减小;由双电层理论导出的渗透膨胀公式所计算得到的粘土的膨胀压与实验值偏差甚大,渗透膨胀压仅占实际粘土膨胀压的很小比例,完全可忽略不计。看来,双电层理论可能不适用于讨论粘土的膨胀。     

可变电荷土壤中胶粒双电层的相互作用与阴阳离子同时吸附

可变电荷土壤是在热带和亚热带地区母岩经历强烈的风化和淋溶作用形成的,或者由火山灰母质发育形成的土壤。这类土壤中硅酸盐矿物以高岭石为主,并含有大量Fe/Al氧化物。因此,这类土壤颗粒表面既带负电荷,又带有一定量的正电荷[1]。Qafoku和Sumner[2]研究发现带净负电荷的硅酸盐矿物颗粒和带正电荷的铁铝氧化物颗粒之间的相互作用是这类土壤能同时通过静电作用吸附阳离子和阴离子的主要原因。当用Ca(NO3)2溶液对装有可变电荷土壤的土柱进行淋溶实验时,Ca2+和NO-3在2.5孔隙体积(PV)后才在淋出液中同时出现,表明溶液中Ca2+和NO3-同时被土壤吸附[3]。当用稀CsCl溶液(0.5mmo     

东北典型黑土耕层颗粒组成与腐殖质层厚度的关系

土壤颗粒组成是影响土壤肥力的主要物理性质之一.为了了解东北黑土腐殖质层厚度与土壤颗粒组成的关系,通过在东北典型黑土区选择典型坡面,调查不同地貌部位土壤腐殖质层厚度,测定耕层土壤的颗粒组成,分析腐殖质层厚度和耕层土壤颗粒组成随地貌部位的变化趋势,以及土壤颗粒组成与腐殖质层厚度的关系.结果表明:土壤腐殖质层厚度由上坡至坡脚...     

可变电荷土壤中特殊化学现象及其微观机制的研究进展

综述了近年来可变电荷土壤化学研究的进展,着重总结了可变电荷土壤中的盐吸附、铁铝氧化物对土壤自然酸化的抑制作用和离子强度对离子专性吸附的影响等特殊化学现象及其微观机制的研究进展。用颗粒表面扩散层重叠导致有效电荷数量减小的原理解释了盐吸附现象和铁铝氧化物对土壤自然酸化的抑制作用。阐明了可变电荷土壤和矿物中介质离子强度影响离子专性吸附的机制,用四层吸附模型解释了离子专性吸附随离子强度增大而增加的现象,并根据胶体zeta电位随离子强度改变而变化的趋势进一步证明了离子强度增大使胶体专性吸附面上静电电位的绝对值减小,是离子专性吸附随离子强度增大而增加的主要原因。带电颗粒表面双电层结构和双电层相互作用的深入研究,有助于阐明可变电荷土壤中一些特殊化学现象的微观机理,从而进一步完善土壤化学理论。     

带式烘干机中水产饲料料层厚度对其表面风速场分布的影响

水产饲料在生产过程中经过膨化处理之后的含水率过高,需要进行烘干处理。在饲料烘干过程中,饲料层的厚度是一个重要的参数。料层厚度一方面代表烘干机单位时间内的产能(厚度越大,产能越高),影响烘干机的工作能耗;另一方面,料层厚度影响烘干机中的气流分布,从而对料层表面的风速分布的均匀性产生影响。该文研究料层厚度的变化对料层表面风速分布的影响。首先运用计算流体力学(computationalfluiddynamics,CFD)对3种料层厚度下(20、30、40mm)的烘干机的内部气流分布进行模拟仿真。然后基于实际生产,设计并制造烘干机对3种料层厚度下的烘干机内部气流进行试验验证,并在料层表面9个点利用风速传感器测出风速值,将风速模拟值与试验值进行对比分析。研究结果表明,风速模拟值的分布趋势与风速试验值的分布趋势均一致,且料层厚度的变化影响着烘干机内部的气流分布。当料层厚度为20 mm时,料层表面风速场较不均匀,当料层厚度为40mm时,料层表面的风速分布均匀性较好。该文所做研究为带式烘干机在实际生产中饲料层厚度参数的选择提供了理论指导,降低饲料水分的同时,保持良好的水分均匀性。     

表面电荷性质对离子在土壤胶体界面扩散的影响

采用动力学方法测定了中性紫色土胶体和砖红壤胶体的电荷性质,研究了不同pH、电解质体系、浓度条件下离子在带电土壤胶体中的扩散过程,分析了两种土壤胶体在不同条件下离子扩散通量和扩散系数的特点。结果表明:1)中性紫色土胶体和砖红壤胶体中离子平衡扩散量为2.6～3.1 mg g-1和0.26～0.51 mg g-1,前者的扩散平衡量是后者的6倍～10倍;2)中性紫色土胶体不同温度条件下,离子扩散系数为1.17×10-9～1.91×10-9cm2s-1,砖红壤胶体中在与其对应温度条件下,离子扩散系数为0.23×10-9～0.45×10-9cm2s-1,前者是后者的4倍～5倍。表面电荷性质对离子在带电土壤胶体界面扩散的影响起决定性作用。