X80管线钢在CO32-&HCO3-体系下的电化学腐蚀行为研究

采用电化学循环极化、正交实验极差分析法,并结合金相显微镜观察腐蚀形貌,研究了CO32-与HCO3-在25组不同配比的质量浓度正交下对X80管线钢电化学腐蚀行为的影响规律。结果表明:由于电极表面电位变化的影响,不饱和溶液中的电化学腐蚀规律可能会受到溶液中电流波动影响,因此CO32-与HCO3-的相互作用规律并非线性规律,当单一离子质量浓度较低时,另一离子会在其质量浓度变化区间存在一个极值点,在该极值点之前腐蚀程度会随离子质量浓度增加而加剧,超过该极值质量浓度后X80钢的腐蚀程度反而会受到抑制;而当此单一离子质量浓度较高时,该极值点会发生变化。经过正交极差计算得出CO32-与HCO3-在模拟土壤环境中的影响因素的主次顺序为:NaHCO3、Na2CO3,即HCO3-在腐蚀体系中的影响比重大于CO32-。

含CO32-的多孔β-TCP/HA双相生物活性陶瓷溶解性能及溶解动力学

用改进中和法新工艺成功制备出含CO32-的β-TCP/HA双相生物活性陶瓷粉体和引入不同常规的微波烧结新方法制备含CO32-的多孔双相磷酸钙陶瓷来提高生物活性.主要研究了含CO32-和不含CO32-的及常规烧结和微波烧结所制β-TCP/HA双相陶瓷在生理盐水中的溶解性能,实验结果表明,含CO32-的双相陶瓷比未含CO32-双相陶瓷溶解性高,微波烧结的双向陶瓷比马弗炉烧结的溶解性好.通过对实验数据进行模拟,含CO32-的多孔β-TCP/HA双相陶瓷的溶解符合Avrami型动力学方程,求出了2种烧结方法相对应的动力学方程式:常规烧结:-1n(1-x)=0.38t0.89,微波烧结:-1n(1-x)=0.80t0.67.

不同类型的CO_3^(2-)替换羟基磷灰石固溶体晶体化学FT-IR研究

利用FT-IR结合XRD对不同类型的CO32-替换磷灰石固溶体进行了晶体化学研究,结果表明:B型替换碳羟磷灰石(CHAP)的替换方式是犤CO3·OH犦四面体替换犤PO4犦四面体;A型替换CHAP的替换方式是犤CO3犦三角形配位体替换通道位置的OH-;AB混合型替换CHAP的FT-IR谱中非对称伸缩振动ν3分裂为ν3-1、ν3F、ν3-4,高斯函数法拟合表明ν3F峰是A型替换的ν3-2与B型替换的ν3-3的叠合。当WCO2-33.34%时,随CO32-含量增加,A型替换量增大,替换指数(SI)增大,且当WCO2-3=3.34%时,SI达最大值,当3.34%<WCO2-37.52%时,随CO32-含量增加,SI减小,B型替换量增大,且当WCO2-3=7.52%时总固溶量饱和。

CO_3^(2-)掺杂纳米羟基磷灰石晶体的合成与表征

CO32-掺杂是提高纳米羟基磷灰石(n-HA)生物活性的有效方法之一。以Ca(NO3)2·4H2O和Na3PO4·12H2O为主要原料,Na2CO3作为CO2-3来源,合成纳米碳羟基磷灰石(n-CHA)晶体。采用TEM,XRD,FTIR,RS对合成晶体形貌和结构进行表征。结果表明:合成的n-HA晶体长度约为60~80nm,宽度在20~30nm之间,形状为针状,具有良好的结晶度,与自然骨磷灰石形貌相似;n-CHA晶体随CO2-3掺入量的增加,结晶度降低;合成的n-CHA晶体的晶胞参数a值随着CO2-3加入量的增大不断收缩,但c值增大,参数比c/a值增大,符合B型取代(取代PO3-4)的晶胞参数变化规律。红外谱图中,872cm-1附近出现AB混合型取代(同时取代OH-,PO3-4)的CO2-3面外弯曲振动特征红外峰,同时CO2-3的不对称伸缩振动红外峰在1 454和1 420cm-1附近出现分裂峰,1 540cm-1附近出现弱CO2-3峰;1 122cm-1附近出现CO2-3对称伸缩振动拉曼峰,1 071cm-1附近出现CO2-3的B型替代特征拉曼峰,通过计算PO3-4,CO2-3,OH-拉曼峰的积分面积比PO3-4/CO2-3,OH-/CO23,PO3-4/OH-,表明CO2-3在替换时,先以B型为主,随着CO2-3掺入量的增加,发生A型替代(取代OH-)。实验结果表明,合成的磷灰石晶体为B型取代(取代PO3-4)为主的AB混合型取代的n-CHA。与人骨磷灰石晶体在形态、尺寸、晶体结构和生长方式上具有相似性,可称为类骨磷灰石。

超细水泥处理深井钻井液HCO_3^-和CO_3^(2-)污染

在深井钻探过程中,常遇到不同程度的HCO3-和CO32-化学污染,使钻井液性能变化较大且极不稳定,在其处理过程中处理剂用量和性能的大幅度变化,容易造成井下复杂情况。特别是在中生界以下易垮塌的泥岩、膏泥岩和含煤线地层等复杂井段出现该情况时,单纯提高pH值和使用CaO的常规处理方法已不能满足井下的需要。通过室内实验和几口深井复杂井段的现场应用表明,选用超细水泥处理HCO3-和CO32-污染的效果好,其对钻井液的流变性影响小,同时能够有效地起到稳定井壁作用,从而可保证各项钻井施工任务的顺利进行。

超深井钻井液完井液HCO_3^-和CO_3^(2-)污染规律和处理方法

在中原油田十几口超深井目的层钻进中,钻井液完井液均受到过不同程度的HCO3-和CO32-化学污染。通过室内研究和现场应用,总结出HCO3-和CO32-的污染规律、性能特征及针对性处理措施。要正确鉴别钻井液的老化与受化学污染的不同。对HCO3-和CO32-污染的准确判别和及时处理,可减少处理剂用量,缩短处理时间,确保井下安全。HCO3-和CO32-污染的最大特点是,钻井液气泡多,颜色暗黑,粘度高,用稀释剂处理无效或效果差,切力呈上升趋势,性能极不稳定,触变性强。判定为HCO3-和CO32-污染后,必须进行滤液分析,并根据滤液的pH值、泥饼质量和滤失量等数据,拟定处理方案,通过小型试验确定Ca(OH)2加量,在1～2个循环周内加入;控制pH值为11.0～11.5是处理该污染的关键;同时,在满足携屑能力的前提下尽量降低粘度和切力,保证钻井液有良好的流变性。

淋溶条件下土地利用方式对土壤有机碳含量及其理化性质的影响

为探讨土地利用方式对土壤有机碳含量及其理化性质的影响,选择不同含盐量的土壤(耕地土、混合土和原生荒漠土),分别种植水稻和棉花,进行1个生长期的淋溶试验。结果表明:淋溶前后土体的有机碳含量均呈下降趋势,其值范围为1.09～4.73g/kg,淋溶后期小于淋溶前,有机碳含量与电导率(EC)呈极显著负相关;淋溶前后原生荒漠土EC值均大于耕地土,耕地土各处理pH在0-50cm各层土体中变化不大,混合土和原生荒漠土均是先增大后稳定;淋溶前CO23-含量要明显高于淋溶后土体(p<0.01),而淋溶前后土体HCO3-含量无明显差异(p>0.05),CO23-含量与EC值呈极显著正相关。

施加脱硫石膏对苏打盐化土不同层次主要离子的影响

通过土柱淋洗试验,研究重度苏打盐化土施加不同量的脱硫石膏(0,5.5,11,22,33 g/kg)后,土壤不同层次(0~20,20~40,40~60 cm)主要盐离子(Na^+,Ca^(2+),SO_4^(2-),CO_3^(2-))的累积规律,阐明不同用量脱硫石膏对重度苏打盐化土的改良效果。结果显示,施用脱硫石膏可以有效降低苏打盐化土pH值,提高土壤导水能力,促进有害离子Na^+的淋洗;脱硫石膏改良后表层(0~20 cm)土壤Na^+,CO_3^(2-)含量和pH值降幅最大,表层(0~20 cm)改良效果最好;CO_3^(2-)和Na^+在淋洗作用下向下迁移,呈现CO_3^(2-)和Na^+在土壤底层(40~60 cm)累积;添加脱硫石膏的处理Ca^(2+)和SO_4^(2-)在土壤表层(0~20 cm)显著增加(P<0.05);土壤pH值与土壤层次间呈显著正相关(P<0.05,r=0.855);苏打盐化土改良效果与脱硫石膏用量并不呈正相关关系。在试验范围内,22 g/kg脱硫石膏用量的改良淋洗效果较好。

聚磺钻井液中碳酸(氢)根来源分析及预防处理措施

深井及超深井钻探过程中钻井液时常受到碳酸(氢)根离子的污染,造成钻井液黏度切力值和滤失量增大,但目前对其来源和影响规律研究甚少。基于此,采用pH计双指示滴定方法对钻井液中碳酸(氢)根的来源因素进行了评价。研究结果表明:大部分处理剂会增加碳酸(氢)根离子含量,尤其是腐植酸类、聚合物类降滤失剂表现尤为突出;地层岩石对其几乎没有影响;空气中二氧化碳对碳酸根和碳酸氢根离子影响很大。初步研究了碳酸(氢)根形成的原因和影响规律,并提出了预防二氧化碳侵入钻井液的技术思路和处理碳酸(氢)根的方法。

滑动弧等离子体降解印染废水的影响研究

在电压为10kV,载气为O2,气体流速为0.4m3/h,废水流量为20mL/min,电极为不锈钢材料,电极间最窄距离处为3.5mm的条件下,采用气液滑动弧等离子体降解印染废水。结果表明:印染废水pH值为偏碱性和碱性时,CO32-分别主要以HCO3-、CO32-的形式存在,使COD的去除率降低,20min后,其值分别为76.42%和64.36%;pH值呈强酸性时,CO32-主要以H2CO3和CO2的形式存在,对COD的去除率不产生影响,20min后,其值达到92%。印染废水pH值为偏碱性和碱性时,HCO3-和CO32-的存在消耗了等离子体放电产生的羟基自由基。pH=3时,研究了印染废水的COD和TOC的降解动力学,降解符合一级动力学规律,其速率方程分别为ln(COD0/COD)=0.13090t,ln(TOC0/TOC)=0.06395t。印染废水的紫外光谱和红外光谱表明,废水中的发色基团被破坏,溶液脱色,吸收峰降低或消失表明废水中芳香环降解。

满足碳酸氢钠岩层安全钻进要求的钻井液体系

针对准噶尔盆地西部隆起乌夏断裂带的碳酸氢钠岩层安全钻进问题,开展了碳酸氢钠岩层钻井液体系的研究。由室内研究结果得到,用42%复合盐水溶液作基液配制钻井液,可以抑制碳酸氢钠岩层的溶解,提高钻井液抗CO32-和HCO3-离子污染的能力。性能评价结果表明,该钻井液抗CO32-和HCO3-离子的总浓度在100 000 mg/L以上;该钻井液具有较强的抑制性能和较好的润滑性能,可以抗5%NaCl、5%劣质土或1%Ca2+的污染;膨润土块在该钻井液中热滚后的一次回收率达94.76%,二次回收率达85.28%,配方在不加润滑剂情况下的极压润滑系数为0.168,摩阻系数为0.083 9。指出,现场需根据实际情况适时调整复合盐中各种盐的比例以及复合盐的加量,保证Cl-离子含量不低于160 000 mg/L,将钻井液的pH值控制在9以上,及时补充各处理剂的量。

对碳酸铜及有关反应的实验探究及问题分析

不同教材对于碳酸铜在水中能否存在叙述不一。针对这个问题,进行了实验探究,得出了碳酸铜能够在一定时段内存在的结论。碳酸铜不稳定,在转化成氢氧化铜的过程中增强了溶液的酸性。在多种反应的协调下,碳酸铜和氢氧化铜通过溶液中的Cu（2＋）、CO_3（2-）、OH-的重新组合,转化成了碱式碳酸铜。分析和叙述了竞争反应和倒逼作用的特点,揭示了生成二氧化碳与生成碱式碳酸铜的反应分别进行的事实,从电荷平衡的角度分析和总结了化学式和反应方程式。对碳酸铜存在问题得出了较为合理的结论,并对教学中的有关问题提出了建议。

放射性物质污染及其防治

X591 200403313 99Tc在Fe,Fe2O3和Fe3O4上的吸附行为研究/刘德军…(中国原子能科学研究院放射化学研究所)// 核化学与放射化学/中国核学会核化学与放射化学学会.-2004,26(1).-23-27 环图O-16 用批式法研究了大气条件下99Tc在Fe,Fe2O3 和Fe3O4上的吸附行为,考察了吸附平衡后溶液中99Tc的存在价态。实验结果表明:随着溶液pH 值(5-12)、CO32-浓度(1×10-8-1×10-2mol/L) 的增大,99Tc在Fe上的吸附比减小;溶液pH值、CO32-浓度的变化基本不影响99Tc在Fe2O3和Fe3O4 上的吸附;99Tc在这3种吸附材料上的吸附行为均可用Freundlich吸附等温式表示;当Fe作吸附材料时,吸附平衡后99Tc主要以Tc(Ⅳ)的形式被吸附,当Fe2O3和Fe3O4作为吸附材料时,99Tc主要以Tc(Ⅶ)的形式被吸附。

城深609五段制定向井钻井液技术对策

城深609井是吉林油田部署于松辽盆地南部东部断陷带王府断陷韩家东构造城深6区块的一口五段制定向井,完钻井深2643m。主要钻井液难点在于:1993m长裸眼段和1418m降斜段导致的摩阻扭矩大、同一裸眼井段不同承压地层共存增加的井漏风险、青山口组和泉头组地层的井壁失稳、中部登娄库地层CO32-、HCO3-污染等,通过钻井实践,有效解决了技术难点,取得良好效果。

利用有孔虫壳体B/Ca比值再造古海水pH值及[CO_3^(2-)]的潜力

有孔虫壳体B/Ca比值是一个极具潜力并且受到广泛关注的古海洋学方法,适用于恢复古海水pH值及[CO23-]。对于表层水,在一定条件下可以再造大气CO2浓度;对于深层水,可以指示洋流变化及水团变迁。且与硼同位素方法相比较,B/Ca比值分析更简易、稳定性更好,受溶解及沉积埋藏作用影响小,因而更适合于高分辨率的古海洋学分析。但是,由于该分析方法较新,与之相关的有孔虫吸收B元素的生物过程不是很清楚,采用B/Ca比值恢复pH值及[CO32-]的机制也不是很了解,方法的建立主要基于经验公式基础之上,因而为该方法寻找理论基础是今后研究的一个重要方向。

Trinuclear Cu(Ⅱ) and Zn(Ⅱ) complexes bridged by μ_3-carbonato anion

The trinuclear Cu( Ⅱ) and Zn(Ⅱ) complexes [ ( CuTPA)3 (μ3-CO3) ] ( ClO4)4(Ⅰ) and [ ( ZnTPA)3μ3-CO3)](ClO4)4 (2) (TPA = tri(pyridylmethyl)amine) have been synthesized. X-ray structure analysis of the two complexes proves that CO32- anion has an unusual triply bridging ligand, bridging three CuTPA and ZnTPA units respectively , and assembles new trinuclear complexes. The CO32- comes from atmospheric CO2 . The structure of each trinuclear unit consists of three copper or zinc atoms in a five-coordinate triangular bipyramidal environment. The [ (CuTPA)3(μ3-CO3)](C1O4)4 compound shows a very weak antiferromagnetic coupling.

碳酸根插层LDHs改性黄麻织物及其阻燃性能

通过焙烧重构法将CO_(3)^(2-)插层的层状镁铝双金属氢氧化物(即CO_(3)^(2-)-LDH)原位高效负载到黄麻织物上进行阻燃整理,并探究其最佳制备工艺。结果表明:CO_(3)^(2-)-LDH中除含有纳米级CO_(3)^(2-)插层的镁铝LDH外,还有部分MgAl2O4杂质,二者以膜状物的形式均匀包覆在黄麻纤维表面。在单因素条件下,黄麻织物上CO_(3)^(2-)-LDH的负载量及对黄麻织物的阻燃效果均与LDO添加量、CO_(3)^(2-)浓度呈正相关。当LDO添加量为0.5 g、CO_(3)^(2-)浓度为0.1 mol/L时,CO_(3)^(2-)-LDH的负载率可达15.7%,其对黄麻织物的阻燃效果可提高53.8%,且具有比商业化磷系阻燃剂——聚磷酸铵更强的阻燃效果。另外,经CO_(3)^(2-)-LDH阻燃改性后,黄麻织物复合材料的耐磨性能有所降低,但拉伸断裂强力和断裂伸长率可分别提高1.6%和41.0%。

阴离子对铝酸钠溶液深度脱硅的影响

研究了不同阴离子(SO42-,CO32-,Cl-)对铝酸钠溶液深度脱硅的影响.通过对Na2SO4,Na2CO3和NaCl用量、反应温度、时间、Al2O3浓度、溶液苛性比ak、搅拌速度影响的考察,确定了最佳工艺条件.在95℃,Al2O3 150g/L,ak=1.5及搅拌速度867r/min条件下脱硅110min后,铝酸钠溶液中硅量指数达2938,在杂质用量30g/L时,含SO42-,CO32-,Cl-溶液的硅量指数分别可达3943,3545和3221.在阴离子浓度为0～70g/L时,SO42-促进溶液深度脱硅,CO32-,Cl-均先促进后抑制脱硅,通过硅渣XRD衍射分析,得到了SO42-,CO32-,Cl-对脱硅影响的变化规律.

磷酸盐溶液原位合成羟基磷灰石中空微球

利用锂钙硼玻璃在磷酸盐溶液中的原位转化反应制备表面多孔的中空羟基磷灰石(HAP)微球。通过扫描电镜(SEM)、电子能谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)仪、和红外光谱(FTIR)仪分析微球的形貌和物相,研究与探讨中空HAP微球的形成与转化机制。结果表明:所制备的微球具有良好的中空结构;中空微球物相为包含B型碳酸根的缺钙羟基磷灰石,具有仿生性。600℃热处理后,微球球壳完全由包含碳酸根的缺钙羟基磷灰石晶体组成,并显示出一定的机械强度。在磷酸盐溶液中,锂钙硼玻璃表面原位生成Ca-P-OH水化物,并在玻璃表面原来Ca2+的位置沉积下来,形成微球壳,而由Li+和B3+占据的位置,因其溶出形成孔隙。这样的结构将有利于制备表面多孔的中空羟基磷灰石多孔贮库型药物释放系统的载体。