Tietopankki

Työraportti 2013-24

Takaisin

Nimi:

Ion-Selective Electrodes in Porewater Chemistry Measurement of Compacted Bentonite

Raportin kirjoittaja:

Muurinen, A. & Järvinen, J.

Kieli:

Englanti

Sivumäärä:

52

Tiivistelmä:

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää ja testata ioniselektiivisiä elektrodeja kemiallisten olosuhteiden mittaamiseen puristetun bentoniitin huokosvedessä. Ioniselektiiviset elektrodit ovat sensoreita, jotka muuntavat liuoksessa olevan ionin kemiallisen aktiivisuuden sähköiseksi potentiaaliksi. Puristetun bentoniitin suuri paisuntapaine ja alhainen vapaan veden pitoisuus sekä ainakin muutaman viikon pituinen mittausaika asettavat erityisiä vaatimuksia elektrodien mekaaniselle lujuudelle ja potentiaalin stabiilisuudelle. Tässä tutkimuksessa keskityttiin sakkamembraaneihin perustuviin elektrodeihin. Kirjallisuudesta löytyi lupaavia elektrodityyppejä kloridille, sulfaatille, natriumille ja kalsiumille. Kloridielektrodi valmistettiin kaupallisesta Ag-AgCl-pelletistä, joka oli valmistettu hopean ja hopeakloridin homogeenisesta seoksesta. Sulfaattielektrodin membraanipelletti valmistettiin neljän komponentin (PbSO4, PbS, Ag2S and Cu2S) seoksesta jota puristettiin yli yön 7000 barin paineessa ja 150 oC lämpötilassa. Nasicon-pellettiä (Natrium Super Ionic Conductor) käytettiin natriumelektrodin membraanina. Nasicon-pulveria puristettiin kaksi tuntia 4000 barissa 200 oC lämpötilassa ja sintrattiin sen jälkeen uunissa 1000 oC:n lämpötilassa. Kalsiumelektrodin membraani valmistettiin CaF2-kolloidilla pinnotetusta, europiumilla seostetusta LaF3 pelletistä, joka kuumennettiin 400 oC:n lämpötilaan. Sulfaatti-, natrium- ja kalsiummembraanit kiinnitettiin epoksilla elektrodirunkoon ja sähköinen kontakti menbraanin ja elektrodin sähköjohtimen välille tehtiin hopeaepoksilla. Vuotamatonta LF-2 elektrodia (Innovative Intruments, Inc., Tampa, USA) käytettiin referenssielektrodina. Elektrodi perustuu Ag/AgCl-elektrodiin 3.4 M KCl-liuoksessa ja vuotamattomaan, johtavaan rajapintaan.

 

Kalsium- ja kloridielektrodit testattiin yhdessä puhdistetussa kalsiumbentoniitissa, johon CaCl2-liuosta oli lisätty huokosvedeksi. Natrium- ja sulfaattielektrodit testattiin yhdessä puhdistetussa natriumbentoniitissa johon Na2SO4 liuosta oli lisätty huokosvedeksi. Elektrodien kalibrointi tehtiin CaCl2- ja Na2SO4-liuoksissa ennen ja jälkeen bentoniittimittausta. Pitoisuudet huokosvedessä laskettiin mitatusta potentiaalista bentoniitissa ja kalibrointikäyristä. Mekaanisesti kaikki tutkitut elektrodit olivat tarpeeksi vahvoja puristetussa bentoniitissa tehtävään mittaukseen tiheyteen 1.66 g/cm3 asti, mutta potentiaalin stabiilisuus oli ongelma monissa tapauksissa. Poikkeus oli kloridielektrodi, jonka potentiaalikäyrät tasaantuivat bentoniitissa tyypillisesti 1 – 2 päivässä ja pysyivät vakiona mittauksen ajan. Myös kalibrointikäyrät ennen ja jälkeen kokeen olivat lähellä toisiaan. Bentoniitissa ioniselektiivisellä elektrodilla mitatut kloridipitoisuudet olivat selvästi korkeampia kuin pitoisuudet, jotka saatiin olettamalla kloridin homogeeninen jakautuminen huokosveteen. Ioniselektiivisillä elektrodeilla tehdyistä mittauksista lasketut kloridin huokoisuudet vastasivat ekskluusiokokeista aikaisemmin saatuja tuloksia. Todennäköinen selitys on, että kloridi jää negatiivisen varauksensa johdosta pienten interlamellaarihuokosten ulkopuolelle ei-interlamellaarihuokosiin, jossa ioniselektiiviset elektrodit mittaavat pitoisuuden. Kalsiumin, sulfaatin ja natriumin potentiaalit stabiloituivat paljon hitaammin kuin kloridielektrodit, kalibrointikäyrät ennen ja jälkeen kokeen olivat monissa tapauksissa kaukana toisistaan ja saadut tulokset olivat epäluotettavia.

Avainsanat:

Bentoniitti, huokosvesi, ioniselektiivinen elektrodi.

Tiedosto(t):

Ion-Selective Electrodes in Porewater Chemistry Measurement of Compacted Bentonite (pdf) (892.3 KB)


Takaisin


Jaa artikkeli:
Tämä sivusto käyttää evästeitä sivuston käyttöä koskevien tietojen keräämiseksi. Kun käytät tätä sivustoa, hyväksyt evästeiden käytön.
Sulje

Evästekäytännöt

Tätä sivustoa käyttämällä hyväksyt, että voimme asettaa evästeitä tietokoneellesi tai mobiililaitteeseesi.

1. Mitä evästeet ovat?

Evästeet ovat pieniä datatiedostoja, jotka siirtyvät tietokoneellesi, kun otat yhteyden johonkin verkkosivustoon. Evästeet tallentuvat selaimen käyttämien tiedostojen yhteyteen.

Lisätietoa evästeistä saat sivulta www.aboutcookies.org.

2. Miksi evästeitä käytetään?

Evästeet tunnistavat tietokoneesi, kun tulet sivustolle uudelleen. Ne muistavat myös sivustolla aikaisemmin tekemäsi valinnat ja parantavat siten sivuston käyttökokemusta. Evästeiden avulla pystyy esimerkiksi tunnistamaan käyttäjän laitteet sekä mukauttamaan mahdollisia mainoksia sivuilla sekä mahdollisissa muissa palveluissa.

3. Mitä evästeitä käytetään?

Jotkin evästeet ovat sivustomme teknisen toiminnan ja käytön vuoksi välttämättömiä. Nämä evästeet eivät kerää käyttäjästä tietoa, jota voitaisiin hyödyntää markkinoinnissa tai muistamaan käyttäjän valitsemia sivustoja.

Suorituskykyä mittaavat evästeemme keräävät tietoa siitä, miten käyttäjät käyttävät verkkosivujamme (esim. eniten käytetyt sivut, mahdolliset virheviestit). Nämä evästeet eivät kerää käyttäjistä tunnistettavia tietoja, vaan ne ovat anonyymejä ja niitä käytetään ainoastaan parantamaan nettisivujen toimivuutta.

Sivuilla olevat kolmansien osapuolten liitännäispalvelut (esim. mainokset, YouTube-videot, Google-tilastointi tai Facebook-liitännäiset) saattavat tallentaa käyttäjän tunnistamiseen käytettävää tietoa, mihin emme valitettavasti voi vaikuttaa. Jos haluat estää niitä seuraamasta liikkumistasi verkossa, voit kytkeä ns. kolmannen osapuolen evästeet pois käytöstä selaimesi asetuksista. Ohjeet löydät selaimesi ohjesivuilta.

Sivuillamme saattaa olla myös painikkeita, jotka helpottavat sisällön jakamista eri verkkoviestintäympäristöihin ja sosiaaliseen mediaan. Jos käytät näitä painikkeita, valitsemaltasi palvelulta voidaan asettaa eväste päätelaitteellesi. Nämä evästeet eivät ole hallinnassamme. Lisätietoja kolmannen osapuolen evästeiden käytöstä saat kyseisen osapuolen verkkosivulta.

4. Evästeiden hallinta ja estäminen

Jos et halua vastaanottaa evästeitä, voit muuttaa Internet-selaimesi asetuksia niin, että saat ilmoituksen aina kun evästeitä ollaan lähettämässä tietokoneellesi. Vaihtoehtoisesti voit estää evästeiden käytön kokonaan. Evästeiden käyttöä voi rajoittaa tai sen voi estää Internet-selaimen kautta (katso tarkemmat tiedot selaimen ohjeista).

Jos estät evästeiden tallennuksen tai poistat ne käytöstä, jotkin verkkosivujemme toiminnoista eivät välttämättä toimi oikein.

Sulje