Pembuatan ekstrak PC 10% (b/v) serta padatan ekstrak PC yang mengandung Fe(II)
Fasa padat reaktif mungkin adalah senyawa yg relatif sederhana yang terbentuk dari unsur-unsur yang dilepaskan berasal komponen PC selama hidrasi. untuk menguji hipotesis ini serta mencoba mengidentifikasi unsur-unsur pada padatan reaktif, ekstrak PC (PCX) disiapkan dengan penambahan asam kuat. Botol plastik (1 L) yang berisi 100 g PC dalam 1 L asam kuat (2.2 N HCl) diletakkan pada atas meja pengocok buat melarutkan PC. setelah 24 jam, campuran PC serta asam dipindahkan ke beberapa botol plastik sentrifus 250 mililiter dan disentrifugasi di 6.000 rpm (6.650 g) selama 5 mnt (sentrifuse model J-6M, rotor JS-7.5; Beckman). Periode 24 jam diyakini relatif buat melarutkan konstituen representatif dalam semen. Supernatan disaring dengan kertas saring (kertas saring kuantitatif 2 m; Produk Ilmiah VWR) untuk menghilangkan suspensi yang terlihat, dan padatan pada bagian bawah botol dibuang. Larutan yg disaring disebut PCX dan digunakan buat membuat padatan PCX (PCXFe) yang mengandung Fe(II). buat menghilangkan oksigen, PCX dibersihkan dengan nitrogen setidaknya selama 24 jam dalam ruang anaerobik. Komposisi kimia PCX dianalisis memakai plasma berpasangan induktif (ICP; Perkin Elmer Optima DV 3300 spektrometer emisi optik tampilan ganda ICP, Departemen Oseanografi pada Texas A&M University). Jumlah jejak Fe, B, Ba, Be, Cu, Mn, Ni, Sr, serta Zn terdeteksi oleh analisis ICP bersama dengan komponen utama seperti Ca, Al, Mg, serta S. Konsentrasi Si lebih rendah (1,62 mM ) karena kalsium silikat tak terlalu larut pada pH rendah.
Padatan PCXFe dirancang menggunakan menambahkan 200 ml 196 mM besi klorida serta 92,6 g kalsium hidroksida ke PCX. Hal ini menghasilkan konsentrasi 39,dua mM Fe(II) dan 1,25 M Ca(OH)dua. dosis kalsium hidroksida ini mempertinggi pH PCX menjadi sekitar 12, yg adalah pH yang membagikan degradasi PCE tertinggi pada DS/S (Hwang dan Batchelor, 2000). sehabis ditambahkan reagen, larutan diaduk pada magnetic stirrer selama beberapa jam dalam ruang anaerobik. campuran dipindahkan ke beberapa botol centrifuge plastik (250 ml) serta botol ditutup rapat dengan parafilm (American National Can™) sebelum diambil asal ruang anaerobik. adonan disentrifugasi pada 6.000 rpm (6.650 g) selama lima min buat memisahkan padatan biru pada permukaan dari padatan lain pada bagian bawah. Padatan biru yg tertahan diyakini mengandung sebagian akbar Fe(II) dan bertanggung jawab atas degradasi PCE. Mereka kemudian dipergunakan buat uji degradasi PCE serta dikeringkan dalam ruang anaerobik sebelum dianalisis dengan difraksi sinar-X (XRD), pemindaian mikroskop elektron (SEM), serta SEM menggunakan spektrometri dispersi tenaga (SEM-EDS).
Pembuatan padatan bubur PC 10% yg mengandung Fe(II)
Fe(II) serta PC (dua,tiga g) dicampur dengan DDW (23 mililiter) buat membuat bubur menggunakan rasio massa padatan terhadap larutan 0,1. Fe(II) dibubuhi ke dalam bubur dengan konsentrasi yg sama mirip yg digunakan pada percobaan PCX (39,2 mM). seluruh persiapan dilakukan pada ruang anaerobik. Botol kaca serta penutup tiga lapis (Teflon, foil timah, septum karet berlapis Teflon) (Hwang serta Batchelor, 2000, 2002) diseimbangkan dalam ruang anaerobik sebelum melakukan preparasi sampel. setelah Fe(II) dibubuhi ke pada bubur semen, vial dicampur pada atas meja pengocok selama lima hari di luar ruang anaerobik. setelah lima hari, sampel vial dibawa ke pada ruang anaerobik lalu dipindahkan ke beberapa botol plastik centrifuge (250 ml). Botol-botol ini ditutup kedap dengan parafilm sebelum diambil dari ruang anaerobik. Botol-botol ini disentrifugasi di 6.000 rpm (6.650 g) selama 5 mnt dan padatan di lapisan atas dihilangkan (lihat Gambar Tambahan. S1). Padatan asal bubur PC yg mengandung Fe(II) ini diidentifikasi menjadi padatan PCSFE dan dikeringkan pada ruang anaerobik sebelum analisis XRD dan SEM.
Desain eksperimental buat studi kinetika degradasi PCE
Reaktor batch yang benar-sahih tercampur dipergunakan buat studi degradasi PCE. Botol kaca borosilikat bening dengan volume 20 mililiter ditutup dengan tutup ulir serta segel tiga lapis. mekanisme buat r percobaan batch menelaah degradasi PCE dengan adonan Fe(II) serta semen (PCSFe) atau padatan yg terbentuk berasal ekstrak semen (PCXFe) mengikuti metode yang dikembangkan sang Hwang dan Batchelor (2000, 2002). pada percobaan dengan PCSFe, 10 μL PCE metanol dibubuhi ke pada vial reaksi yg berisi dua,tiga g semen, 23 mililiter DDW, serta 39,2 mM Fe(II) (PCSFe). buat percobaan menggunakan PCXFe, 24,3 ml bubur padat PCXFe ditambahkan ke botol reaksi diikuti sang 10 μL PCE metanol. Konsentrasi akhir PCE di kedua sistem merupakan 0,242 mM. selesainya spiking PCE, botol reaksi ditutup dengan cepat menggunakan tutup ulir tiga lapis. Botol reaksi diletakkan di atas gelas ujung-ke-ujung pada kecepatan putaran 7 rpm buat mencapai pencampuran yang sempurna. Sampel telah dihapus pada setiap titik pengambilan sampel untuk analisis PCE dalam fase air. Kontrol, yang hanya berisi air serta PCE, dijalankan secara bersamaan untuk memantau kehilangan PCE. Sampel dengan Fe(II) disiapkan dalam rangkap tiga serta kontrol disiapkan pada rangkap dua. semua persiapan sampel dilakukan di ruang anaerobik.
Analisis fragmental (XRD, SEM, dan SEM-EDS)
Difraktometer otomatis Riga memakai radiasi Cu Kα (λ = 1.5406 Å) digunakan buat menerima pola sinar-X bubuk (Departemen Geologi serta Institut Transportasi Texas di Universitas AdanM Texas). Sampel dipindai antara limaθ dan 60θ dengan kecepatan pemindaian 3θ/mnt. Mikroskop Pemindaian Jeol 6400 (Mikroskopi dan sentra Gambar pada Texas A&M University) dipergunakan buat menganalisis morfologi sampel padat PCXFe dan PCSFe serta untuk menyediakan komposisi kimia semikuantitatif.
mekanisme pengukuran konsentrasi PCE serta besi
PCE pada fase cair dianalisis dengan kromatografi gas (Hewlet-Packard 6890GC) menggunakan detektor penangkapan elektron dan kolom DB-VRX (panjang 60 m × 0,25 mm diameter internal × 1,4 μm ketebalan film; JdanW Scientific). Sampel berair dipisahkan dari fase padat menggunakan sentrifugasi botol reaksi di 2.000 rpm (739 g) selama 3 min (contoh centrifuge CS; peralatan Internasional). PCE dalam fase cair diekstraksi menggunakan heksana (99,9%, HPLC grade; EM) yang mengandung 1,dua-dibromopropana (1,dua-DBP, 97%; Aldrich) menjadi baku internal.
Konsentrasi besi (Fe(II) dan besi total) dalam suspensi PCXFe diukur tepat selesainya buatan padat serta sebelum spiking PCE menggunakan metode Ferrozine (Gibbs, 1976). Sebuah alikuot berasal suspensi padat dicerna pada 10 ml HCl pada ruang anaerobik dan larutan yg didapatkan diencerkan menggunakan air deionisasi di luar ruang anaerobik. Konsentrasi Fe(III) dihitung menjadi selisih antara konsentrasi besi total serta konsentrasi Fe(II).
