电化学效率是用来描述电化学过程中的效率转化问题的一个量词。
研究背景电化学脱盐技术具有较为明显优势,但其也存在除盐效率低和除盐不够彻底等缺陷。程霞等研究表明,电化学脱盐仅能去除部分氯离子。盐效率,相关学者研究了不同的电解质溶液及其浓度、电流密度及混凝土结构等脱盐参数对电化学除盐效率的影响规律。通过有目的调节这些脱盐参数,一定程度上可提高脱盐效率,但仍需进一步的研究提升。表面活性剂由于具有强烈的吸附效应等特性,在去污方面得到了很好的应用,显示了其促进去除氯离子的潜力。在电化学脱盐电解质中添加阴、阳离子表面活性剂,研究比较了表面活性剂类型及其在不同水灰比和初始氯离子含量试块中对除盐效率的影响,同时,对经脱盐后的砂浆试块进行了XRD 显微分析。
试验方法采用40 mm×40 mm×160 mm 的三连模长方体标准砂浆试件,在试件成型1 d 后进行脱模,之后用保鲜膜将试块密封起来(防止氯盐流失),再放入到标准养护室中进行养护。标准养护28 d 后,进行试验时将试件从标准养护室中取出进行试验。
将取出的试块放入烘箱中,以40℃的温度烘干后,以相应的电解质溶液浸泡24 h,如此循环3 次,以保证电解质溶液充满砂浆内部孔隙。结束后用电化学除盐装置进行电化学脱盐试验。电极选用钛金属网,其具有耐腐蚀性,不需更换电极;根据试验需要,外加电源采用稳压直流电源,用串联的方式控制电流密度为1000 mA/m2;在对所有砂浆试件在进行电化学脱盐过程中,保持电流密度稳定。1
电化学效率的影响因素(1)有机添加剂的加入能有效提高电化学脱盐效率,使电化学脱盐除去氯离子更加彻底。除盐效率排序为:阴离子表面活性剂> 阳离子表面活性剂> 蒸馏水。
(2)有机添加剂对除盐速率的增强作用在水灰比较小的混凝土中更加明显,有机添加剂可以让电化学脱盐在小水灰比混凝土中的使用得到扩展。
(3)当氯离子含量不高或电化学脱盐后期氯离子含量降低时,可以加入有机添加剂,提高除盐效率,使脱盐更加彻底。
(4)加入两种有机添加剂使脱盐处理后的试块中盐含量减少。2
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李斌 - 副教授 - 西南大学