示差红外光谱在土壤有机质组成研究中的应用

采用红外透射光谱法,对不同管理方式下黑土有机质组成进行了红外光谱分析,并运用差谱的方法,降低土壤矿物对有机吸收峰的干扰。选择2920、2850、1630和1420 cm~(-1)作为代表有机质官能团的吸收峰,通过积分计算各吸收峰的相对面积,并对吸收峰面积与土壤有机质(SOM)的组分含量进行了相关分析。土壤在2920 cm~(-1)处脂族结构的吸收峰面积与土壤活性有机碳(水溶性有机碳、热水溶性有机碳、游离态轻组碳和闭蓄态轻组碳)含量呈正相关,可反映土壤活性有机碳含量;在1630 cm~(-1)处芳香结构的吸收峰面积与以上活性有机碳含量呈负相关,可反映土壤稳定性有机碳含量。土壤在1630和2920 cm~(-1)处吸收峰面积的比值(1630∶2920)与稳定性(重组)有机碳和活性(轻组)有机碳含量的比值呈显著正相关,可指示SOM的稳定程度。本方法所需样品量少、成本低、便捷,适用于对矿物组成一致的土壤进行有机质组成的测定。     

岩溶地下水中溶解性有机碳测定方法的探讨

总有机碳(TOC)是以碳的含量来表示环境水体中有机物总量的综合指标,是反映水体受污染程度的重要指标。溶解性有机碳(DOC)是总有机碳的一种,通常定义为通过一定孔径(0.22～0.7μm)的滤膜后,水质中所含有机碳的含量[1]。水体中DOC的存在形式主要有溶解态、胶体态和少量较小     

催化裂化加氢色谱法测定水中总有机碳

前言水中有机物质的含量是评价水质的一个重要指标,常以总有机碳(TOC)表示之。其测定方法已有很多报导。本文介绍一种新的分析流程:先使水中有机物在镍催化剂上直接裂解加氢成甲烷,用氢火焰离子化检测器测定水样中总碳(有机碳与无机碳之和)。然后将水样通过150℃载有磷酸的石英毛层,使碳酸盐分解为二氧化碳,并在镍催化剂上还原为甲烷,按上法测定无机碳,由二者之差得出总有机碳。     

黄河口区有机碳同位素地球化学研究

本文对黄河下游河水中的颗粒有机碳(POC)及其同位素组成做了一个年度的测量,结合溶解态碳的文献资料,估算出黄河POC和总碳的年入海通量。通过对黄河口区三个航次118个站位295个水样和115个沉积物样品的400多个有机碳同位素数据的分析,结合水样中悬浮体含量、POC浓度和沉积物样的粒度参数、有机碳含量的资料,综合对比研究后提出了一个黄河细颗粒泥沙入海扩散的新模式。     

电热氢化物原子吸收光谱法测定水中痕量砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)

砷是环境污染物中重要监测元素。原子吸收法测定不同价态砷的文章不多。本文建立了以电热氢化物原子吸收光谱法测定水中砷(Ⅲ)与砷(Ⅴ)的含量。以硼氢化钠为还原剂,当溶液pH为5.8时,砷(Ⅲ)转化为气态砷化氢与母液分离,试样中砷(Ⅴ)不干扰测定。另取一份试样于2N盐酸介质中可用同样方法测定总砷量。再以差减法求砷(Ⅴ)含量。采用国产仪器及自制电热石英管原子化器灵敏度可达0.5ppb(1％吸收)。     

轻烃中碳、氢同位素组成特征

本文收集了我国10个含油气区46个凝析油、轻质油样品,进行了全烃和部分饱和烃的碳、氢同位素分析,结合各地区地质背景,讨论了成气母质和沉积环境。从全油和饱和烃碳、氢同位素组成特征看,与煤系有关的凝析油常富集~(13)C,与Ⅰ,Ⅱ型母质(生油岩系)相关的凝析油则富集~(13)C。总体而言,碳同位素组成主要与母质的同位素继承效应相关,而氢同位素组成的变化则主要反映与沉积环境及水介质盐度的相关性。基于现有资料,提出δD值小于-150‰者为淡水-微咸水;大于-150‰者为半咸水-海水环境。研究表明,沉积相控制了有机母质,而不同有机母质又显示出稳定同位素组成的差异。     

硫化的MoO_3/γ—Al_2O_3催化剂的表面结构和价态的研究

本文应用XPS、ESR和TEM等手段研究了硫化的MoO_3/γ-Al_2O_3催化剂样品,在不同钼含量、不同硫化条件以及进行甲烷反应前后,其表面结构和价态的变化规律。观察到硫化时Mo~( 6)。还原为Mo~( 5)和Mo~( 4)的变化过程。硫化除了生成S~(-2)价态外,还有硫的高价中间态生成。证明了经甲烷化反应后,表面上的MoS_2晶粒明显长大。     

甲烷在MIL-101上的吸附平衡分析及充放气特性

为研制吸附储存天然气(ANG)用的金属有机框架物(MOFs),选择MIL-101(Cr)试样进行甲烷的吸附平衡与充放气实验。试样由溶剂热法合成,经测试77.15 K氮吸附数据作表征结构后,在温度293-313 K、压力0-100 k Pa和0-7 MPa条件下测试甲烷吸附平衡数据,运用亨利定律标绘和Toth方程确定甲烷在试样上的极限吸附热和绝对吸附量,比较了ClausiusClapeyron(C-C)方程和Toth势函数计算的等量吸附热。最后,在工程应用对应的流率10-30 L/min,对装填940 g试样、容积为3.2 L的适型储罐吸附床进行甲烷充放气实验。结果表明,甲烷在试样上的平均极限吸附热为23.89 k J/mol,测试范围内Toth方程预测的平均相对误差为1.06%,由C-C方程和Toth势函数确定的平均等量吸附热分别为15.51和13.56 k J/mol;在有效充放气时间内,储罐在10和30 L/min流率时的总充/放气量分别为347 L/338 L和341 L/318 L,放气率为98.3%和94.1%。工程应用应选用C-C方程确定的等量吸附热,并采取慢充/放以增大充/放气量和提高吸附床脱气率。     

微细腔内甲烷湿空气低温重整特性热力学分析

从理论上探讨低温(小于973K)、压力、空碳比及水碳比对重整特性及甲烷转化率的影响,以及各参数的合理取值范围;同时,对甲烷自热重整系统与无氧重整系统进行了性能对比.研究结果表明:微细腔在温度大于633K,反应压力小于0.10MPa,空碳(摩尔)比为2.0以及水碳摩尔比在1.0-2.5之间有利于甲烷自热重整反应的发生;自热重整与无氧重整体系相比,当甲烷质量流量一定时,有氧系统可以在较低的水碳比和较低的温度条件下获得较高的甲烷转化率和氢气产量.     

柱层析分离—原子吸收法测定麻叶千里光有机态和无机态中微量元素硒

通过柱层析分离,首先采用氯仿分离麻叶千里光有机态和无机态;然后选择正己烷等3种不同极性溶剂作洗脱剂,以硅胶柱进行洗脱;最后用石墨炉原子吸收分光光度计测定了麻叶千里光各洗脱液中硒的含量。结果表明,麻叶千里光有机态和无机态经过正己烷、乙酸乙酯、甲醇3种不同极性溶剂洗脱,测得硒元素含量存在显著差异,其中有机态洗脱后,硒元素含量分别为:正己烷5.142μg/g,乙酸乙酯3.329μg/g,甲醇2.011μg/g;而无机态洗脱后,测得硒元素含量分别为:正己烷1.956μg/g,乙酸乙酯2.505μg/g,甲醇4.109μg/g;RSD(%)分别为:有机态-正己烷0.66,有机态-乙酸乙酯1.04,有机态-甲醇0.38,无机态-正己烷0.42,无机态-乙酸乙酯0.80,无机态-甲醇0.58;加标回收率分别为:98.79%,99.76%,91.42%,82.99%,102.2%,94.50%。     

碳管炉中甲烷热解参数对沉碳过程的影响

在1310—2020℃范围内,研究了温度、接触时间、沉碳面积与反应空间体积之比对碳管炉中甲烷热解沉碳过程的影响,并从沉碳速度随温度的变化关系出发,讨论和提出了从沉碳速度直接计算反应控制步骤活化能的方法。如果实验设计满足恒温流动体系稳态沉碳条件时,沉碳速度与甲烷气相分解速度成正比,比例系数足一个与设备几何条件有关的常数。由此推论,1nv_s与1/T(v_s为沉碳速度,T为热解沉碳绝对温度)在甲烷低分解率条件下,应近似呈线性关系。从直线的斜率和截距,可以分别计算出甲烷气相热解控制步骤的活化能E=112kcal/mol,频率因子A=10~(14·4)s~(-1)。这与甲烷气相分解初始步骤CH_4→CH_3 H或CH_4→CH_2 H_2的相应数据很接近,由此证实上述推算方法是成功的。     

高频燃烧-红外吸收法测定石墨中的固定碳含量

称取0.05 g试样在520℃高温下灼烧30 min,除去石墨中的有机碳,然后用硝酸(1+1)处理,除去碳酸盐,加3 g碳硫分析专用混合助熔剂,在高频红外碳硫仪上测定固定碳含量.与间接定碳法和非水滴定容量法进行对比试验,测定结果吻合较好.经国家一级标准物质(GBW03118、GBW03119和GBW03120)和石墨矿样品验证,方法的准确度为-0.11%~0.04%,精密度为0.52%~1.81%(RSD%,n=12),符合DZ/T0130-2016《地质矿产实验室测试质量管理规范(岩石矿物样品化学成分分析)》的要求.     

硫化的MoO3/γ—Al2O3催化剂的表面结构和价态的研究

本文应用XPS、ESR和TEM等手段研究了硫化的MoO_3/γ-Al_2O_3催化剂样品, 在不同钼含量、不同硫化条件以及进行甲烷反应前后, 其表面结构和价态的变化规律。观察到硫化时Mo~(+6)。还原为Mo~(+5)和Mo~(+4)的变化过程。硫化除了生成S~(-2)价态外, 还有硫的高价中间态生成。证明了经甲烷化反应后, 表面上的MoS_2晶粒明显长大。     

高频燃烧红外吸收光谱法测定高纯铝粉中碳含量

高纯铝粉在粉末冶金领域应用广泛,其碳含量的高低对材质的物理性能有较大影响,研究快速准确测定高纯铝粉中碳含量方法具有实际意义。采用高频感应燃烧红外碳硫仪测定高纯铝粉中碳含量,优化实验条件,建立高纯铝粉中碳含量测定的高频燃烧红外吸收光谱法。实验表明,称取0.1 g试样,在1980 W分析功率下,按照2.4∶0.2∶0.2质量比例搭配钨、锡、铁助熔剂碳分析效果最佳。将该方法应用于试样中(碳质量分数为0.023%)碳的测定,相对标准偏差RSD=3.7%(n=11)。在试样中加入碳标准物质进行加标回收实验,加标回收率为99.0%~102%。方法检出限为0.0003%,测定下限为0.0030%。方法满足高纯铝粉中碳含量的快速检测要求。     

读者园地

问 :电导法测定碳有何特点 ?——广东读者　　张宇　　　　答 :钢铁等金属材料试样经高温燃烧氧化使试样中的碳转化为二氧化碳 (气态 )而释出。如试样含硫 ,则硫同时转化为二氧化硫气体。用电导法测定时 ,将所释出的二氧化碳气体经过除硫管除去二氧化硫后导入一特定的电导池中。在此电导池中预置一定量能吸收二氧化碳的电解质溶液 (如氢氧化钠溶液 )。该电解质溶液的电导率在吸收二氧化碳前后发生明显变化 ,而且在一定的范围内 ,电导率的改变与所吸收的二氧化碳的浓度成正比关系。据此建立了燃烧 -直接电导定碳法。此方法的特点是仪器及测定…     

全氟萘烷的化学还原与电化学还原

全氟碳化合物 ( PFCs)是分子中与碳原子相连的氢 (官能团中的除外 )全部被氟原子取代的有机氟化合物 .由于氟元素的电负性最大 ,所以 C— F键的键能很大 ( 4 80～ 5 30 k J/mol) ;PFCs与相应的碳氢化合物相比 ,C— F键的键长 ( 0 .1 3nm)与 C— H键的键长 ( 0 .1 nm)接近 ,而且氟原子的范德华半径( 0 .1 5 nm)与氢原子的范德华半径 ( 0 .1 2 nm)也非常接近 ,所以当碳氢化合物中的氢原子被氟原子取代而形成全氟碳化合物后 ,结构上不会发生太大的变化 [1] ;但是全氟碳化合物的物理化学性质与原来碳氢化合物的物理化学性质有显著差异 ,表…     

一种高效海水腐植质吸附剂——GDX-102吸附树脂

海洋腐植质在海洋无机元素地球化学、无机污染物的循环、海洋生物生态学以及沉积成岩过程的研究中越来越显示出其重要性。近年已成为海洋有机化学的重要研究课题之一。海水中总有机碳含量为0.5—2.0mgC/l,而海水中腐植质含量仅为0.003—0.8mg/l。至今从大     

菜园土壤中的铜及其与土壤有机碳的关系

通过野外调查与室内分析相结合的方法研究了杭州市郊主要菜园土壤中铜的状况,并对其与土壤有机碳的关系作了探讨.取样分析结果表明,调查区域菜园土壤全铜含量在4.3×10-6～205.5×10-6之间,平均为(43.6±36.7)×10-6,有效铜含量在0.17×10-6～6.18×10-6之间,平均为(2.70±1.46)×10-6.同时还发现,菜园土壤有效铜含量与全铜含量呈极显著正相关,相关系数为0.717**(n=45,P=0.01,下同),据此认为菜园土壤有效铜的供给是以全铜量为基础的.相关分析还得出,全铜含量与总有机碳和易氧化碳含量均呈极显著正相关,相关系数分别为0.695**和0.594**;有效铜含量也与总有机碳和易化有机碳含量呈极显著正相关,相关系数分别为0.666**和0.557**,这表明施用有机肥料可能是菜园土壤铜营养的重要来源之一.另外,菜园土壤铜的有效性也有随土壤总有机碳和易氧化有机碳含量的提高而增大的趋势,这对一般情况下提高土壤的供铜强度是有益的.但是,倘若土壤中已积累了过量的铜,则有可能加剧铜的毒害,蔬菜生产和菜园土壤管理中都应予以足够的重视.     

焦煤裂解反应研究

本文研究了我国河北峰峰焦煤裂解反应,根据总包一级反应动力学模型对实验数据进行处理,结果表明温度低于700℃时满足阿仑尼乌斯方程,活化能为E=46kJmol~(-1)。 如果把煤裂解按一系列并行的不可逆一级反应步骤进行模拟,连续分布函数f(E)对活化能E的曲线遵从高斯正态分布,从而得到最可几活化能为E=259kJmol~(-1)。 测定了气相中碳氢化合物和氢的含量。结果表明气相中主要成分是甲烷,其来源,一来自煤裂解本身,二来自气相产物的二次反应。     

催化研究的新希望:烷烃C-H键的活化

选择性是催化反应的精髓。近几年通过金属有机化合物,高选择性的活化饱和烷烃中的不活泼碳-氢键获得成功。反应在均相体系和温和条件下进行,反应选择性发生在饱和碳氢键的伯碳位置。饱和碳氢化合物中的碳氢键与金属有机络合物首先发生氧化加成,然后进行还原消除,生成金属-碳σ键化合物。类似结构的铑络合物也能活化丙烷中的C-H键。