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-。

不同来源小球藻对岩溶水Ca^2＋、HCO3^-利用的初步研究

以外源小球藻和岩溶区筛选出的土著小球藻为研究对象,在封闭体系中比较研究了两种不同来源小球藻对典型岩溶水中Ca2+、HCO3-的利用、藻细胞数量与其对Ca2+、HCO3-的利用率的关系和体系pH的变化。结果表明,土著小球藻利用Ca2+、HCO3-的能力强于外源小球藻,但外源小球藻对Ca2+的利用量高于土著小球藻,而二者对HCO3-的利用量相同,并且外源小球藻能够以胞外CaCO3-形式产生沉淀,而土著藻则不能形成沉淀。其次两体系中pH的变化显示,两种小球藻光合作用都是先以水体中CO2为光合作用碳源,然后利用HCO3-。外源小球藻能将岩溶水中29.648%的HCO3-吸收,而土著藻能将40.625%的HCO3-通过其在食物链中的初级生产地位将岩溶碳汇转化进入到生态系统,表现为净碳汇效应。

Cl^-对X80管线钢在HCO_3^-溶液中的电化学行为影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及SEM研究了X80管线钢在NaHCO_3/NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,X80管线钢在HCO_3^-/Cl^-溶液体系中,随着Cl^-浓度增加,钝化区逐渐变窄,点蚀电位逐渐降低,维钝电流密度逐渐增加,耐蚀性降低。在HCO_3^-/Cl^-溶液体系中,Cl^-与HCO__3^-在金属表面产生竞争吸附表现为两种效应:一种是HCO_3^-的钝化效应,该效应使钝化膜增厚,阳极电流密度下降,从而金属保持钝性状态;另一种是Cl的侵蚀效应,该效应使钝化膜变薄或离子电导增大,阳极电流密度增大,金属失去钝性。用点缺陷模型解释了钝化膜的生成和破裂过程。X80管线钢的耐蚀性与HCO_3^-和Cl^-的浓度比有关,该比值越大,则钝化性能越强;Cl^-浓度越大,则活性越强。

库尔勒模拟溶液中HCO_3^-对X70钢缝隙腐蚀的影响

在含有不同浓度HCO3-的库尔勒模拟溶液中对X70钢楔形缝隙模拟构型进行缝隙腐蚀实验。实验结果表明,缝隙腐蚀理论不仅仅适用于单离子的溶液体系,也同样适用于含有多离子的溶液。实验过程中,当缝隙腐蚀发生时,从缝隙开口处到缝隙深处腐蚀电位越来越低,Cl-向缝隙内富集,pH值降低。HCO3-的加入对缝隙电位、Cl-浓度、pH值都有较大的影响。

HCO_3^-浓度对厌氧氨氧化反应的影响

接种稳定运行的UASB厌氧氨氧化反应器污泥至厌氧发酵罐进行批式实验,研究了进水HCO_3^-浓度对厌氧氨氧化反应的影响。结果表明,当进水HCO_3^-质量浓度<0.8 g/L时,发酵罐出水pH迅速大幅度升高,抑制了厌氧氨氧化细菌活性,氮去除速率大幅下降;随着进水HCO_3^-质量浓度从0.8 g/L增加到1.2 g/L,厌氧氨氧化细菌的活性增加;进一步提高HCO_3^-浓度,氮去除速率下降,厌氧氨氧化细菌的活性又受到抑制。HCO_3^-对厌氧氨氧化反应的影响表现为提供充足碳源和调节反应器p H的综合作用。

小麦及大麦幼苗对供锌及添加CaCO_3/HCO_3^-的反应

石灰性土壤含有大量CaCO3所产生的高含量HCO3-及CaCO3对Zn的吸附作用被认为是造成作物缺锌的重要原因。该研究在营养液中添加CaCO3或HCO3-,探讨了两者在不同供Zn条件下对2种小麦(小偃22、郑麦9023)与1种大麦(西引2号)幼苗生长及Zn吸收的影响。结果表明,不供Zn条件下,添加HCO3-时3种供试作物均出现明显失绿症状,供Zn时症状减轻;同时HCO3-明显抑制小麦和大麦生长,供Zn抑制作用减轻。供Zn显著增加幼苗的Zn吸收,且地上部增加幅度高于根系;3种供试作物均对缺锌较为敏感;HCO3-通过抑制幼苗生长及Zn从根系向地上部转运而影响Zn吸收,大麦的锌转运率高于小麦。HCO3-还显著提高了营养液pH,但介质中有作物时pH值增加幅度较小;与HCO3-相比,高量CaCO3对作物生长及Zn吸收影响较小,但能明显提高营养液pH值。

潮田河典型河流断面水化学日变化及光合作用固定HCO3^-碳量估算

为了解岩溶地表河明流段水化学日变化和探讨岩溶碳汇稳定性,以潮田河上幸坡鸟岭段河流为研究对象,用自动检测仪器每隔15 min对水体中温度、p H值、电导率(Sp)、溶解氧(DO)、叶绿素(Chl)等参数进行测定,人工每小时检测水中HCO_3^-和Ca^(2+)。通过3 d的昼夜监测,数据显示温度,p H,DO,Chl表现出白天升高晚上降低(Sp,HCO_3^-和Ca^(2+)相反)的昼夜动态特征。结果表明,藻类碳汇效应明显,3 d昼夜监测数据计算得出潮田河上幸坡至鸟岭段光合作用固定HCO_3^-碳量为2.012 t C,增强了碳汇的稳定性,促进了岩溶地质碳汇。浮游藻类是岩溶碳汇的影响因素之一。

Zn(II)-NH_4·HCO_3-NH_3-H_2O体系雾化干燥机理研究

以Zn(II)-NH4·HCO3-NH3-H2O溶液为原料,通过雾化干燥、煅烧获得超细氧化锌。试验表明,雾化溶液中游离氨浓度对干燥过程的固体形貌影响较大,随着溶液中游离氨浓度的降低,干燥产物由针状颗粒按照针状颗粒与球形颗粒混合物、球形颗粒顺序演变。对干燥机理进行分析,干燥过程按照氨与水的挥发、前躯体析出、水分蒸发及前躯体分解四个环节依次进行。NH3分子在干燥过程中,先后起Zn2+配体、传递Zn2+及控制Zn的析出方向等作用。液滴与热空气接触后,雾滴与热空气基本保持同步运动,干燥产品基本为碱式碳酸锌。

Cl^-/HCO_3^-交换器对星状孢子素诱导的小鼠心肌细胞凋亡的调节

目的:观察Cl-/HCO3-交换器是否参与了星状孢子素(STS)诱导的心肌细胞凋亡过程及其作用。方法:在建立的STS诱导原代培养的乳鼠心肌细胞凋亡模型上,通过使用Cl-通道阻断剂(NPPB)、Cl-通道阻断剂并Cl-/HCO3-交换器阻断剂(DIDS)或更换含或无HCO3-成分的培养基,观察Cl-/HCO3-交换器对STS诱导的心肌细胞凋亡的影响。结果:(1)在含HCO3-成分培养基中,DIDS和NPPB组在细胞存活率、caspase-3激活水平分别为59.7%和47.2%、175.0%和212.0%;两组比较具有显著差异(P<0.01,n=20)。在无HCO3-成分培养基中,DIDS与NPPB组在细胞存活率、caspase-3活性分别是62.1%与61.8%、176.5%与181.6%,两组比较无显著差异(P>0.05,n=20)。(2)STS阳性组中在含有与无HCO3-成分培养基中细胞存活率、caspase-3活性分别是29.8%与41.6%、553.4%与424.7%,两组相比有显著差异(P<0.01,n=20),但两组均可观察到DNA凋亡片段。结论:Cl-/HCO3-交换器通过氯交换参与了STS诱导的心肌细胞凋亡过程,并非是细胞凋亡过程中氯离子交换的主体。

直接测定法与间接计算法测得的HCO_3^-的比较

HCO3^-测定方法主要有两种：直接测定法和间接计算法，前者是取静脉血利用酶耦联反应直接测定，后者是取动脉血利用血气分析中得到的pH及CO2分压值计算得到。2010年5月-2011年6月，我们对同一患者血样，同时进行直接测定法和间接计算法检测HCO3^-,共2236份。直接测定法使用的仪器为OLYMPUS AU640全自动生化分析仪，间接计算法使用的仪器为i-STAT血气分析仪。

铜(Ⅱ)-锰(Ⅱ)-氧化锌协同催化H_2O_2-HCO_3^-体系降解阳离子蓝X-GRRL

以硝酸铜和硫酸锰为原料,利用Zn O对Cu(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的吸附作用制备了Cu(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)-Zn O(CMZ)非均相催化剂。运用X射线光电子能谱(XPS)和原子吸收分光光度计(AAS)对产物结构和组成进行表征。考察了溶液初始p H、不同金属离子催化剂及用量对催化性能的影响,探讨了降解反应机制。通过监测反应过程中IR和UV谱的变化,对染料降解过程进行初步分析。研究结果表明,在碱性条件下,CMZ非均相催化氧化阳离子蓝X-GRRL效果很好,催化剂可循环使用3次;适合处理阳离子蓝X-GRRL染料废水。

高HCO_3^-浓度对细基江蓠繁枝变型生长及生理生化特征的影响

为探讨高碳酸盐碱度水质对江蓠的影响,本研究对比分析了高HCO3-浓度(12、24、36、48 mmol/L)与低HCO3-浓度(1.8 mmol/L)条件下细基江蓠繁枝变型(Gracilaria tenuistipitata var.liui Zhang et Xia)的生长及生理生化特征。经过10 d的培养后发现高HCO3-浓度组中江蓠的特定生长率(SGR)显著高于对照组(P<0.05),表明高HCO3-浓度有利于促进江蓠的生长。随着HCO3-浓度的增加,江蓠的叶绿素a、藻红素、类胡萝卜素含量呈逐渐下降趋势,丙二醛含量呈增加趋势。当HCO3-浓度从1.8 mmol/L增加到24 mmol/L时,江蓠SGR、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性呈增加的趋势,而从24 mmol/L增加到48 mmol/L时,这3种指标均呈下降趋势。相关分析表明,江蓠SGR与SOD活性呈显著的正相关关系(P<0.05),说明HCO3-浓度的增加对江蓠生长产生一定胁迫作用,但其具有由抗氧化酶形成的自身防御系统,能够在一定HCO3-浓度范围内保护藻体。在本实验条件下,江蓠对高HCO3-离子具有较强的耐受能力,其生长的最适HCO3-浓度为24 mmol/L,超过这一浓度对江蓠生长的促进作用有所减弱。本研究旨在通过探讨大型海藻对高HCO3-浓度的生长及生理生化适应性,为运用大型经济海藻对高碳酸盐型盐碱水域开发利用的可行性提供科学依据。

煤层气产出水中高浓度Cl^-和HCO_3^-对活性氧化铝吸附F^-的动力学影响

通过静态试验研究了高质量浓度Cl-(1000 mg.L-1)和HCO3-(2000 mg.L-1)对活性氧化铝吸附F-(10 mg.L-1)的动力学特性影响.结果表明:高质量浓度Cl-使活性氧化铝吸附F-速率加快,吸附量增加;高质量浓度HCO3-有相反趋势.建议采用活性氧化铝吸附除氟法作为煤层气产出水F-净化工艺时,考虑高质量浓度Cl-和HCO3-效应.

营养液中添加HCO_3^-处理对雾培黄瓜长势、果实产量和品质的影响

采用雾培栽培方式,研究营养液中添加0(CK)、2、4、8、16mmol/L5种不同浓度的HCO3-处理对黄瓜长势、果实产量和品质的影响。结果表明,与CK相比,较低浓度2、4mmol/LHCO3-处理,能够提高黄瓜株高、茎粗和植株干重,促进光合作用、果实可溶性糖含量、硝酸盐含量和产量。2mmol/LHCO3-处理黄瓜株高、茎粗、植株干重最高,4mmol/LHCO3-处理黄瓜产量、光合作用最高,产量高于CK达16.44%;8、16mmol/L较高浓度HCO3-处理使黄瓜作物株高、茎粗、植株干重、可溶性糖含量下降,可溶性蛋白含量、Vc和硝酸盐含量升高。说明向营养液中添加较低浓度的HCO3-处理有利于黄瓜作物的生长,较高浓度会造成不利影响。

J55钢在Cl^-/HCO_3^-体系中的腐蚀行为

用动电位极化法和交流阻抗谱技术(EIS)研究了J55钢在不同浓度NaCl溶液、NaHCO_3/NaCl溶液中的腐蚀行为,并分析了相关电化学参数随Cl^-/HCO_^-浓度及腐蚀时间的变化规律。结果表明,Cl^-浓度的增加不但可以促进阳极反应,而且对阴极反应速度也有一定影响;其在不同浓度NaCl溶液中测得的容抗弧都会发生末端收缩现象。随着NaCl溶液中NaHCO_3含量的增加,阳极极化曲线上的钝化现象越来越明显,EIS中容抗弧的半径也逐渐增大,表明J55钢基体表面生成钝化膜的能力增强,J55钢在NaCl/NaHCO_3体系中的腐蚀阻力增大,抗均匀腐蚀的能力增强,均匀腐蚀速率减小。

气液双相流条件下HCO_3^-对J55钢腐蚀行为的影响

HCO3-在油气田地下水中含量丰富,其电化学特性活跃,它对J55钢的电化学行为有着极大的影响。国内外大量学者对这一问题进行了研究,但他们的研究结论都是在静态条件下得出的,而对气液双相流条件下HCO3-对J55钢电化学性能影响的研究则较少,且没有具体的结论。为此,利用电化学阻抗谱技术(EIS)研究了NaHCO3溶液浓度为0.1mol/L时的气液双相流对J55钢腐蚀行为的影响。结果发现:阻抗谱由高频和低频两个容抗弧组成,腐蚀时间越长,钝化膜对基体的保护作用越好,容抗弧半径越大,试样的抗均匀腐蚀能力越大,试样表面腐蚀速度越慢。

HCO_3^-同化物在水稻体内的运输分配及其与石灰性土壤水稻耐缺锌的关系

试验采用营养液培养、同位素示踪方法,研究了HCO3-同化物在缺Zn敏感（IR26）和耐性水稻品种（IR8192-31-2）体内运输和分配的差异。研究结果表明,HCO3-同化物从敏感品种根部向地上部运输较少,在根部积累较多,而耐性品种HCO3-同化物向地上部运输较多,速率较快,而在根部积累较少;施Zn促进敏感品种HCO3-同化物从根部向地上部的运输。敏感品种离体根吸收的HCO3-高于耐性品种,并且HCO3-同化物从根尖向伸长区迁移的速率高于耐性品种。以上结果表明HCO3-同化物运输和分配差异是不同水稻品种对缺锌敏感差异的重要机制之一。

HCO_3^-浓度对油气田中CO_2腐蚀的影响

应用动电位扫描和失重法研究HCO3-对油气田CO2腐蚀的影响.实验表明,当HCO3-浓度低于0.042 mol/L时,随着HCO3-浓度的增加,溶液pH升高,H+的还原速率(阴极电流密度)下降;HCO3-浓度增至0.126 mol/L时,溶液中的H2CO3、HCO3-的直接还原占主导地位,故阴极过程随HCO3-浓度的上升而加速,对阳极过程,在HCO3-浓度低于0.042 mol/L下,主要为活化过程,而且其阳极溶解电流(密度)随HCO3-浓度的增加而下降;HCO3-浓度增至0.126 mol/L时,阳极过程出现明显的活化-钝化行为.高温高压腐蚀试验显示,材料的腐蚀速率随介质HCO3-浓度的增加而下降.SEM、EDS、XRD分析表明,在较低的HCO3-浓度下,腐蚀产物膜的主要成分为FeCO3晶体,HCO3-浓度较高时,则腐蚀产物主要为Ca、Mg的化合物,并形成Ca(Fe,Mg)(CO3)2复盐.在高pH值下,Ca2+、Mg2+比Fe2+更容易沉积.

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。

土壤介质中HCO_3^-对仿古铸铁腐蚀的影响

用交流阻抗技术研究了模拟土壤介质中HCO3-浓度对仿古铸铁腐蚀的影响,并探讨了相关的腐蚀机理。采用扫描电镜、X射线衍射和红外光谱等技术分析了仿古铸铁在模拟土壤介质中腐蚀产物的形貌及相组成。结果表明,仿古铸铁在HCO3-浓度逐渐增大的溶液中的腐蚀速率会随着电极表面产物膜的生成而减缓,当膜破裂时,腐蚀速度会突然变大,随着腐蚀产物沉积在电极表面,腐蚀速度又会减缓。腐蚀产物主要由Fe2(OH)2CO3和α-FeOOH组成,随着HCO3-浓度的增大,产物中Fe2(OH)2CO3的量逐渐增多,α-FeOOH的量减少。