用电子自旋探针研究水泥固化土壤中镉离子的反应

应用电子自旋探针 (Electronspinprobe ,简称ESP) Mn2 +离子的超精细结构 (hyperfinestructure ,简称hfs) ,揭示了水泥固化土壤中Cd2 +离子的化学反应 .研究发现 :由于水泥水化产生高的 pH值 ,Cd2 +离子与OH- 离子反应生成Cd(OH) 2 沉淀 ;当有CO2 气体存在时 ,Cd2 +离子会与CO2 和水泥水化的OH- 离子反应生成CdCO3和Cd(OH) 2 ,这些反应在ESR谱图中通过Mn2 +离子的hfs变化检测出来 .尽管土壤中含有铁离子 ,但铁离子的ESR信号宽化且没有类似于Mn2 +离子的hfs特征 ,所以铁离子不适合于作本研究的电子自旋探针 .

含Cd^(2+)离子土壤的ESR测定

采用ＥＳＲ 技术对人工合成混合土和天然高岭土，以及混有Ｃｄ２ ＋ 离子的人工合成混合土和天然高岭土进行了室温、低温条件下的测试分析比较。当土壤中有Ｃｄ２ ＋ 离子存在时，Ｃｄ２＋ 离子进入硅层结构中，使硅层结构缺陷更趋明显，同时土壤中的铁的ＥＳＲ特征也因Ｃｄ２＋ 离子的存在而出现变化，在低温态时有铁的精细ＥＳＲ 特征出现，因此这些ＥＳＲ 特征反映了土壤中Ｃｄ２ ＋ 离子对硅层结构缺陷和铁的ＥＳＲ 特征的影响。