2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、無機砷化物的難溶性是化工生產(chǎn)過程中廢水去砷的基礎(chǔ)。同時,這些難溶產(chǎn)物通常也是最終的處置物,所以它們在環(huán)境中的穩(wěn)定性就顯得尤為重要。但是,這些難溶砷酸鹽化合物均含有雜質(zhì),通常都以固溶體的形式存在。由于AsO43-與PO43-性質(zhì)非常相近,所以常形成各種類型的砷酸鹽—磷酸鹽固溶體系列化合物。因此,要了解砷在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化以及含砷廢物在環(huán)境中的穩(wěn)定性,就必須在研究簡單砷酸鹽化合物穩(wěn)定性與溶解度的基礎(chǔ)上,對砷酸鹽固溶體在水中的溶解作用進行研究

2、,同時確定其溶解度和穩(wěn)定性。本文是在國家自然科學(xué)基金項目“砷酸鹽固溶體的溶解作用及其環(huán)境效應(yīng)”研究的基礎(chǔ)上完成的。 論文通過沉淀與溶解兩個方面的實驗,詳細研究了固溶體Ca5(AsxP1-xO4)3F在不同條件下的溶解度與穩(wěn)定性,并運用PHREEQC程序進行模擬計算和熱力學(xué)分析,計算固溶體Ca5(AsxP1-xO4)3F系列溶度積(Ksp)和生成的自由能(△G°f)。主要研究的內(nèi)容包括: (1)通過沉淀實驗生成了Ca5(A

3、sxP1-xO4)3F固溶體系列粉末,采用SEM、X—ray衍射和紅外分析Ca5(AsxP1-xO4)3F溶解前后的晶形、結(jié)構(gòu)及化學(xué)成分; (2)研究Ca5(PO4)3F和Ca5(AsO4)3F在不同溫度下的溶解情況。使用離子色譜儀和原子吸收光譜儀分析溶液中磷酸根、氟離子以及鈣和砷的濃度變化。并將兩者的溶解過程加以對比。實驗結(jié)果表明,砷灰石溶解過程受溫度影響較大,在水中的溶解度隨著溫度的升高而降低,而磷灰石在水中的溶解過程復(fù)雜,

4、固相、液相相互作用過程的演變有待進一步研究; (3)研究P:As摩爾比對沉淀法處理高濃度含砷(As5+)廢水的影響,研究結(jié)果表明在P:As比為2:8和8:2時,除砷效果最佳,去除率均達到了98%。同時,還分析了Ca5(AsxP1-xO4)3F固溶體系列在不同pH值下的溶解過程,結(jié)果表明,固溶體Ca5(AsxP1-xO4)3F的溶解過程受pH的影響很大,特別是在酸性條件下,水溶液中的各離子濃度要比在中性或堿性條件下的濃度的10倍,

5、因此,在處置砷灰石—氟磷灰石固溶體這種危險固體廢棄物時,應(yīng)嚴格控制好pH值,過高或過低都會使它在水環(huán)境中的溶解度升高; (4)借助PHREEQC程序,根據(jù)實驗結(jié)果計算得出固溶體Ca5(AsxP1-xO4)3F的溶度積Ksp。計算結(jié)果表明,在標準條件下,Ca5(AsxP1-xO4)3F的溶度積和自由能隨著P:As比值的增大而減少,磷灰石的溶度積為10-54.92,砷灰石的溶度積為10-39.39,在這基礎(chǔ)上,計算得出△G°f[Ca

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