Ⅰ 實驗裝置
白雲岩溶解實驗裝置與上一章介紹的石灰岩溶解實驗裝置相同,差別僅在於用白雲岩旋轉盤取代石灰岩旋轉盤,故此處不再重復。
同樣,白雲岩溶解過程通過電導儀測定溶液電導並由計算機記錄其變化來了解。本次實驗中,溶液總硬度與電導率存在如下線性關系:
TH(mmol·L-1)=5.56×10-3σ(μS·cm-1)-0.01 相關系數r=0.999
因此,由溶液電導的自動記錄,可獲得溶解過程中總硬度的變化,這樣,白雲岩溶解速率為
R=(V/A)(dTH/dt)/2
式中:V為溶液體積;A為旋轉盤表面積;因子2表示1mol白雲岩溶解產生2mol的硬度。
圖9.1(a),(b)分別是低CO2分壓和高CO2分壓時的典型實驗曲線。其中直線段表明在固定旋速和(或)固定碳酸酐酶濃度條件下,總硬度隨時間是近似線性增加的。
實驗時擴散邊界層厚度ε可由下述Levich(1962)公式給出:
ε=1.61(D/ν)1/3(ν/ω)1/2
式中:D是分子擴散系數;ν為水的運動黏滯系數;ω即旋轉角速度。
由此在本次實驗中當旋速最低100r·min-1時ε=5×10-3cm,而最高3200r·min-1時ε=8.84×10-4cm,因為所有的實驗雷諾數(Re=r2ω/ν,r旋轉盤半徑)低於2×105,所以保證了實驗是在層流的情況下進行的。
Ⅱ 米勒設計的實驗裝置各有什麼作用
一防止外來生物進入.二低溫環境.三下進上出(冷凝管的標准用法).四水廉價易得,比熱容大.