批量平衡实验和建模显示,在土壤/沉积物有机碳水系统中,周期性挥发性甲基酸吸附的温度依赖性较弱

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 有机碳规范分区系数 (K_OC) 对于预测土壤和沉积物的化学行为至关重要.
• 对循环挥发性甲基酸 (cVMS) 的准确K_OC值是不确定的,特别是它们的温度依赖性.
• 现有的确定cVMS K_OC的方法可能会产生差异.

研究的目的:

• 使用批量平衡方法测量K_OC值和八甲基环氧四氧化 (D4) 和十甲基环氧化 (D5) 的温度依赖性.
• 将实验K_OC数据与其他方法的预测和结果进行比较.
• 开发一种基于流动性的模型来调查K_OC确定中的差异.

主要方法:

• 批平衡 (BE) 方法用于在5-25°C之间的温度下确定D4和D5的K_OC.
• 吸附热量 (ΔH_OC) 的测量.
• 开发和应用一种基于流动性的多媒体模型,包括吸附动力学.

主要成果:

• 在25°C下Log K_OC值在D4的4.5-5.0和D5.5的5.5-6.1之间.
• 在4-5°C时,K_OC值下降了≤0.3日志单位.
• 吸附度 (ΔH_OC) 是正的,平均为D4的+7.9kJ/mol和D5.5的+13kJ/mol.
• 模型模拟表明,由于吸附不平衡,K_OC在动态清除和陷 (PnT) 方法中可能被高估.

结论:

• 批量平衡测量为cVMS提供可靠的K_OC值,与溶解性质一致.
• 与PNT方法观察到的差异可能源于吸附/脱吸过程中的动力限制.
• 开发的模型有助于理解和调和cVMS K_OC确定中的差异.