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God_Thinking鐵桿木蟲 (著名寫手)
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[求助]
★★★★【尋找反應動力學達人】★★★★
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【前言】為了提高和豐富論文的理論分析（老板很看重），因此實驗需要涉及一些反應動力學的研究 ； 【背景】試驗領域?qū)儆诠I(yè)固廢的穩(wěn)定化處理，思路是投加石灰使得某些重金屬進行固定，然后再利用某種酸進行浸出，測定浸出液中某重金屬的濃度，通過計算固定率，表征對該重金屬的固定效果； 【問題】（1）如何設計實驗，研究石灰處理該重金屬的固定效果的反應動力學？（2）浸出過程不屬于該反應過程，但可能會影響反應，如果不浸出，可無法得知固定效果，如何解釋清楚浸出過程對反應動力學的影響？ 還有其他方面未能考慮到，希望能多提寶貴意見，謝謝大家！  [ Last edited by God_Thinking on 2013-3-26 at 17:05 ] |
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jiagle
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【答案】應助回帖
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感謝參與，應助指數(shù) +1
God_Thinking: 金幣+200, ★★★★★最佳答案, 謝謝你的幫助，金幣有限，難表我感謝之情。 2013-03-29 18:02:00
fds329: 金幣+3, 感謝應助。辛苦了O(∩_∩)O 2013-03-29 19:20:17
感謝參與，應助指數(shù) +1
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我對動力學一竅不通，所以要找動力學達人還需要耐心等待，只是用已有的經(jīng)驗幫你分析。 1、重金屬離子性質(zhì)上雖然有部分相似，但差異也是顯而易見的，用石灰就完全輕松搞定，顯然是期望值太高了。 2、重金屬離子的共性是：氫氧化物都難溶于水，這一性質(zhì)也是用石灰搞定的基礎。但氫氧化物的穩(wěn)定性太差，極易被酸溶出；所以僅生成到氫氧化物還是遠遠不夠的。 3、如果高溫處理，重金屬的氫氧化物都會轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸铮绻虖U中還有氧化鋁和氧化硅之類的（常態(tài)），那就會轉(zhuǎn)化為硅鋁酸鹽，此時，其穩(wěn)定性將大幅度提高，溶出率會顯著下降。 4、處理溫度：如果溫度很低，那只有氫氧化物簡單地轉(zhuǎn)化為氧化物，溶出率會仍然很高，僅次于氫氧化物的溶出率；如果處理溫度再高一些，讓分解出的氧化物與氧化鋁/氧化硅反應生成硅鋁酸鹽，溶出率會大幅下降；如果溫度再適當?shù)馗�，那硅鋁酸鹽會轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)致密的化合物，溶出率將進一步下降。但處理溫度太高，又會增加能耗，所以應該有一個合適的處理溫度。 5、有時間再討論溶出問題。 |
2樓2013-03-27 08:16:35
rockfeller
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3樓2013-03-27 12:32:32
jiagle
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【答案】應助回帖
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fds329: 金幣+3, ICEPI+1, 感謝應助。辛苦了O(∩_∩)O 2013-03-29 19:24:22
fds329: 金幣+3, ICEPI+1, 感謝應助。辛苦了O(∩_∩)O 2013-03-29 19:24:22
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再考慮溶出問題： 1、常見重金屬離子包括Cr(3+)、Cr(VI)、Ni(2+)、Co(2+)、Cu(2+)、Zn(2+)、Fe(2+)、Fe(3+)、Cd(2+)、Hg(2+)、Hg2(2+)、Pb(2+)等，其中Zn(2+)、Fe(2+)、Fe(3+)屬于無害重金屬離子。 2、使用石灰沉淀時，有兩種金屬離子沉淀不好，這就是Cr(VI)、Zn(2+)和Pb(2+)，前者是因為生成的CaCrO4是微溶性的，所以沉淀不會完全，而Cr(VI)的毒性大得很，是必須要除凈的污染。后二者是因為生成的Zn(OH)2/Pb(OH)2會進一步在堿中溶解，生成組成為[M(OH)4](2-)的離子，所以沉淀也不會完全。其它金屬離子都可以搞定。所以，僅用Ca(OH)2無法搞定所以金屬離子，但可以搞定大多數(shù)重金屬離子。 3、熱處理時，Hg會以單質(zhì)形式分解并以氣體出來，所以，如果廢液中含Hg離子，是不能熱處理石灰沉淀物的。如果不含汞，那熱處理是必要的，主要是讓重金屬離子形成結(jié)構(gòu)致密的化合物。 4、熱處理后，含Cr成份會轉(zhuǎn)化為Cr(III)的氧化物或復合氧化物（鹽類），其余重金屬離子都會轉(zhuǎn)化為含氧酸鹽類。 5、高溫固化后，Cr(III)和Ni(II)的穩(wěn)定性很高，主要是動力學惰性，溶出會相對困難；其它重金屬離子溶出都相對容易得多（假定它們都暴露在酸中）。 6、如果在固化時有較多的SiO2，重金屬離子就極有可能與SiO2反應而形成玻璃態(tài)物質(zhì)，進入玻璃中的重金屬離子將極難溶出，這是因為玻璃的表面擴散速率極低（可以理解為由于粘度極大）。也可以理解為動力學惰性大。 7、可以注意到，做固廢溶出動力學研究時，變數(shù)實在太多了，僅固廢的固化條件變化就很復雜，而溶出時又與固廢的組成、粒度、重金屬離子的選擇性溶出、溫度、使用酸堿等都密切相關(guān)。 建議只選擇一到兩種重金屬離子，在實驗室模擬固化，再做溶出動力學研究，當然，人造泥的成份（用于固化）也需要模擬。 |
4樓2013-03-28 08:03:49
5樓2013-03-28 08:39:10
God_Thinking
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7樓2013-03-28 15:54:02
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