【摘要】 由于方解石在水中具有很高的反应活性,因此不容易对方解石的表面电荷进行精确的酸碱电位滴定测量。

在过去的几十年里,方解石-水界面由于其高活性和在许多环境和工业应用中的实用性而受到了广泛的关注。应用包括废水净化、核废料和地质构造中的CO2封存、石油开采、生物矿化、水泥和造纸。

 

此外,重金属和其他污染物可以吸附在方解石表面,并融入方解石的晶体结构中。方解石表面的吸附/解吸、溶解和沉淀现象可以通过静电表面络合模型来描述,该模型计算方解石-水界面上电双层(EDL)的行为。

 

由于方解石在水中具有很高的反应活性,因此不容易对方解石的表面电荷进行精确的酸碱电位滴定测量。因此,为了获得方解石EDL结构的可靠信息,通常会进行电泳或流势等电动实验。

 

流势法常用于表征方解石粉末的电化学性能。在流势实验中,试样受到水压差的作用,由此产生的沿颗粒表面的水流拖拽孔隙水的多余流动电荷。在流势实验中,粒子表面出现剪切面,并出现宏观电位差,即所谓的流势。

 

流动电位法给出了剪切面电势的信息,即如果正确描述了传导和流动电流,则给出了zeta电位的信息。zeta电位可以用来约束静电表面络合模型的参数。

 

Li等人[1]在对流体电位、电导率和表面络合模型进行了简要的理论描述之后,基于Stern模型(BSM)成功地再现了方解石粉末的zeta电位。不考虑方解石表面存在停滞扩散层的假设。特别注意对方解石晶体表面导电性的表面过程的描述。

 

[1] Li, S., et al., Influence of surface conductivity on the apparent zeta potential of calcite. Journal of Colloid and Interface Science, 2016. 468: p. 262-275.

 

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