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原文传递用于获取核素迁移参数的改进电迁移实验技术

专利名称：	用于获取核素迁移参数的改进电迁移实验技术
摘要：	本发明公开了用于获取核素迁移参数的改进电迁移实验技术，包括直流稳压电源、盐桥、蠕动泵、阴极电极、电解池、自动集液器、集液管、溢流孔、储液池、样品室、法兰盘、溢流管、缓冲液槽和阳极电极，本发明在传统电迁移实验装置的基础上，增设了盐桥结构及蠕动泵‑自动集液器构成的自动收集‑取样系统，在保证样品所处液体环境稳定性的基础上，实现了样品处理方法由切片法向流出法的转变，为多种核素类型及多形态价态核素的电迁移实验研究提供了实验平台。本发明用于分析建立各物理过程的数值模型，系统获得数据处理及迁移参数求解方法，为核素的电迁移实验研究提供了理论基础。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	新疆;65
申请人：	中国人民解放军63653部队
发明人：	不公告发明人
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910000250.8
公开号：	CN109813634A
代理机构：	乌鲁木齐新科联知识产权代理有限公司
代理人：	祁磊
分类号：	G01N13/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N13
申请人地址：	830000 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市21信箱150分箱
主权项：	1.一种用于获取核素迁移参数的改进电迁移实验技术，其特征在于：包括直流稳压电源(1)、盐桥(2)、蠕动泵(3)、阴极电极(4)、电解池(5)、自动集液器(6)、集液管(7)、溢流孔(8)、储液池(9)、样品室(10)、法兰盘(11)、溢流管(12)、缓冲液槽(13)和阳极电极(14)；包括以下步骤： S1：电渗液的收集：利用蠕动泵以固定流量向储液罐中连续注入缓冲溶液，同时储液罐中的液体以固定流速从溢流口流入自动集液器承载的集液管中； S2：环境稳定性控制：增设的盐桥结构及缓冲液补给装置能够有效控制样品所处液体环境的稳定性； S3：核素迁移参数的求解：本文设计的流出法电迁移实验主要包含了两个过程，一是电场作用下88Sr从膨润土土柱中的迁出，该过程符合污染物在均质多孔介质中的一维迁移模型；二是蠕动泵向储液池实时连续补给缓冲液，自动集液器实时收集渗出液的过程，该过程主要考虑88Sr在储液池中的扩散运移、储液池与收集管间的溶质传递，该过程符合质量守恒定律；将以上模型、定律结合爱因斯坦关系式，能够同时获取核素在土体中的分子扩散系数、弥散系数、弥散度、阻滞系数等核素迁移参数。 2.根据权利要求1所述的用于获取核素迁移参数的改进电迁移实验技术，其特征在于：结合蠕动泵(3)、自动集液器(6)等构成的自动连续补给-取样系统，实现了对样品中电渗流出液的收集，该过程决定了样品处理方法由切片法向流出取样法的转变。 3.根据权利要求1所述的用于获取核素迁移参数的改进电迁移实验技术，其特征在于：一是增设盐桥结构，填充物为饱和KCl-琼脂凝胶，KCl浓度高达4.2mol/L，盐桥横跨于电解池与储液池之间，盐桥中的K+和Cl-向外扩散成为固-液接界面处离子扩散的主流，在电迁移过程中盐桥充分发挥保障通路、保持电中性、避免液-液混合的作用；二是蠕动泵(3)-缓冲液槽(13)构成的缓冲液补给装置能够实时连续更新储液槽中的缓冲液，保证了样品所处液体环境中pH值、离子种类及浓度的稳定性，有效缓解了电迁移中偏极效应对核素形态和价态产生的影响。 4.根据权利要求1所述的用于获取核素迁移参数的改进电迁移实验技术，其特征在于：实验实施步骤： S1：将膨润土土柱（ρd=1.6g/cm3，Ф=2cm，H=3cm，孔隙率θ=0.4）样品装入样品室(10)内，预饱和30d后，将0.5g的SrCl2•6H2O均匀铺设在两段预饱和的膨润土土柱中间； S2：利用法兰盘(11)将两土柱闭合固定，将0.1mol/L的NaAc和HAc缓冲溶液分别注入电解池(5)和储液池(9)，储液池中添加缓冲溶液至溢流孔(8)处； S3：利用蠕动泵(3)将缓冲液槽(13)中的缓冲液连续循环注入阴、阳两极储液池(9)中，流量设定为75ul/min，直流稳压电源(1)设定为20V，铜棒作为阴极电极(4)和阳极电极(14)，分别插入对应电解池(5)顶盖的电极插孔，同时在阴阳两极的电解池(5)和储液池(9)中间分别架设KCl盐桥(2)； S4：利用自动集液器(6)分别收集单位时间内阴阳两极储液池(9)溢出孔(8)中溢出的液体，并利用ICP-AES实时检测集液管(7)中88Sr的浓度。
所属类别：	发明专利