4.7 硒在甘肃北山花岗岩中的吸附和扩散[1]
我们采用通透扩散实验研究了硒在北山花岗岩中的扩散,采用批式吸附实验法研究硒在北山花岗岩中的吸附。批式吸附实验均在10 m L 国产聚乙烯连盖离心管中进行。实验过程中,将北山花岗岩岩粉与NaClO4溶液配置成固液比(m/V)为20.0 g/L的储备溶液,充分混合均匀后分别取6.0 m L的储备溶液加入10 m L聚乙烯离心管中,然后用微量的HClO4或NaOH 溶液调节各离心管中溶液的p H,使之基本稳定在实验设定值(自然放置状态下前后两天测定的p H 数值偏差在±0.05时,可认为p H 已基本达到稳定状态)。p H 调节的频率是每天一次,每次调节完成后用封口膜将离心管的盖子密封,然后将密封后的离心管放置在旋转培养皿中不断振荡使之充分混合均匀。此为储备溶液的预平衡过程。
p H 调节约10天后,储备液的p H 可基本达到稳定状态,然后向每根离心管中加入约30μL的
源液,继续重复p H 调节过程至稳定状态(一般需要2~3次),并将离心管放置在旋转培养皿上持续振荡直至达到吸附平衡。此为放射性核素
在花岗岩上的吸附过程。
吸附达平衡后,分别取1.0 m L混合液及上清液,用自动γ计数器测其放射性计数。混合液即为吸附平衡溶液,用于测定吸附体系中
的总浓度;将混合液通过22μm水系滤膜,进行固液分离后得到上清液,用于测定吸附体系液相中
的浓度。
研究温度影响时,采用自制恒温箱来控制实验温度;研究离子强度时,则分别用不同离子强度的NaClO4溶液来调整储备液浓度;研究p H 的影响时,将储备液的p H 调整为实验设定的一系列数值即可。批式吸附实验的具体考察因素列入表4-19。
表4-19 批式吸附实验研究硒在北山花岗岩中吸附的实验条件

批式吸附实验中,硒的吸附量随时间的变化如图4-46所示。从图4-46可知,在吸附进行100 h后,吸附量基本保持不变。为使吸附过程达到充分的平衡,后续实验中平衡时间均为5 d。用准二级动力学模型对吸附数据进行拟合后发现
在北山花岗岩中的吸附可以较好地用准二级动力学吸附模型描述(R2=0.988)。

图4-46 Se(Ⅳ)在北山花岗岩中的吸附量随时间的变化
(C=1.0×10-9mol/L,I=0.10 mol/L NaClO4,p H=3.5±0.1)