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1、本論文主要研究了包頭尾礦庫區(qū)土壤中腐殖酸(HA)的提取、分離和分級(jí),并對(duì)得到的10種HA的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的差異性進(jìn)行了表征;研究了10種腐殖酸與鑭離子的吸附絡(luò)合反應(yīng),明確腐殖酸對(duì)土壤中稀土離子遷移的影響,為保護(hù)礦區(qū)環(huán)境提供科學(xué)數(shù)據(jù)。主要研究內(nèi)容包括:
1.采用焦磷酸鈉法提取了尾礦庫區(qū)土壤中的總腐酸;采用氫氧化鈉法分離得到了棕腐酸、黑腐酸、黃腐酸;采用加壓超濾法和不同分子量截留的超濾膜進(jìn)行分離得到六種不同分子量的腐殖酸。利用元素分析
2、儀、傅里葉變換紅外檢測(cè)儀、紫外分光光度計(jì)、熒光分析儀以及差式掃描量熱儀對(duì)提取的腐殖酸的性質(zhì)差異進(jìn)行表征。結(jié)果表明,隨著分子量增大,腐殖酸的芳香性增大。而熒光強(qiáng)度隨著分子量減小而增大;10種腐殖酸均含有羧基、酚羥基等基團(tuán),而且總酸性基團(tuán)含量隨分子量增大而增大;10種腐殖酸中除分子量小于4000、4000-10000以及黃腐酸的熱穩(wěn)定性較差,其余腐殖酸熱穩(wěn)定性均較好,分解溫度在200℃以上。
2.研究了各種腐殖酸與鑭離子的吸附絡(luò)合
3、作用,包括溶液pH、反應(yīng)溫度和其他金屬離子對(duì)吸附反應(yīng)的影響,得到了等溫吸附曲線,并研究了其吸附動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明,腐殖酸與鑭離子的吸附量在酸性條件下隨 pH增加逐漸增加,在堿性條件下不變或者有下降的趨勢(shì);低溫對(duì)腐殖酸與鑭離子的吸附反應(yīng)有利;其他金屬離子在一定濃度范圍內(nèi)對(duì)鑭離子的吸附有促進(jìn)作用,超過此濃度范圍對(duì)鑭離子的吸附則有抑制作用,不用金屬離子對(duì)吸附起促進(jìn)作用的濃度范圍也不同。通過數(shù)據(jù)擬合,發(fā)現(xiàn)腐植酸對(duì)鑭離子的等溫吸附符合Freundl
4、ich吸附等溫方程;腐殖酸與鑭離子的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)吸附方程。
3.研究提取的總腐殖酸與鑭系元素的吸附絡(luò)合作用。結(jié)果顯示:由于鑭系元素收縮效應(yīng),鑭系元素與腐殖酸的吸附絡(luò)合反應(yīng)也出現(xiàn)一定的相似性。但是在不同的酸性條件下,由于稀土元素中輕稀土(LREE)、中稀土(MREE)以及重稀土(HREE)與腐殖酸中的結(jié)合位點(diǎn)不同而存在著稀土元素的分餾作用,分餾作用使得稀土元素具有地球化學(xué)示蹤劑的功能,對(duì)地球化學(xué)分異過程中稀土元
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