[發(fā)明專利]一種PH/EH測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010660339.X
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111781295A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 李娜娜
• 申請（專利權）人: 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
• 主分類號: G01N31/00
• 分類號: G01N31/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 崔玥

本發(fā)明涉及一種PH/EH測試方法。該方法包括：按設定固液比稱取相應質(zhì)量的膨潤土以及按設定體積量取反應溶液，依次將所述膨潤土和所述反應溶液倒入所述反應桶內(nèi)；攪拌所述反應桶內(nèi)的所述膨潤土和所述反應溶液，并向所述冷卻模塊的冷凝機內(nèi)進行加水操作；控制所述雙工位手套箱體內(nèi)的低氧環(huán)境，控制所述反應桶內(nèi)的高溫環(huán)境和低氧環(huán)境；打開各所述PH探頭和EH探頭，通過所述PH探頭和EH探頭每隔設定時間將PH值和EH值發(fā)送至顯示控制模塊進行顯示，并通過數(shù)據(jù)存儲器進行數(shù)據(jù)存儲；實驗周期結束后，關閉PH/EH測試系統(tǒng)，維持所述雙工位手套箱體的低氧環(huán)境。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在高溫低氧環(huán)境下進行PH/EH值測試。

技術領域

本發(fā)明涉及緩沖材料地球化學性能測試技術領域，特別是涉及一種PH/EH測試方法。

背景技術

高放廢物地質(zhì)處置庫處于深地質(zhì)環(huán)境中，同時由于高放廢物釋熱將使得緩沖材料處于高溫低氧環(huán)境中。長期處于高溫低氧環(huán)境中緩沖材料的酸堿性、氧化還原性、礦物成分等地球化學性能將發(fā)生改變。緩沖材料的PH/EH緩沖是其三大緩沖作用的最主要之一，直接影響其機械緩沖和水力緩沖。近場的地球化學穩(wěn)定性，即膨潤土的酸堿性和氧化還原緩沖性能，主要由膨潤土與地下水的相互作用控制。緩沖材料的PH/EH值在處置庫高溫低氧環(huán)境及地下水作用下的長期變化是研究核素遷移的基礎和先決條件，是處置庫性能評價的重要輸入條件，同時也是評價膨潤土作為緩沖材料性能的必要前提。因此，準確獲得高溫低氧條件下緩沖材料的PH/EH值是非常重要的。

如何在實驗室內(nèi)長期模擬處置庫高溫低氧環(huán)境一直是高放廢物地質(zhì)處置緩沖材料性能研究的一大難點。國際上一般只依托低氧手套箱開展常溫低氧條件下緩沖材料與地下水作用實驗研究，而且由于實驗中存在大量的水，難免導致水分進入到手套箱循環(huán)系統(tǒng)中，進而使得手套箱內(nèi)氧濃度升高，無法長期維持低氧環(huán)境。目前，國內(nèi)尚無長期模擬處置庫高溫低氧環(huán)境并準確獲取PH/EH值的測試方法。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的是提供一種PH/EH測試方法，以實現(xiàn)在高溫低氧環(huán)境下進行PH/EH值測試。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種PH/EH測試方法，其特征在于，所述測試方法應用于一種PH/EH測試系統(tǒng)，所述測試系統(tǒng)包括：雙工位手套箱體、循環(huán)凈化模塊、加熱模塊、冷卻模塊、傳感器模塊和顯示控制模塊；所述循環(huán)凈化模塊與所述雙工位手套箱體連通；所述加熱模塊包括：加熱箱、加熱絲和m個反應桶，其中，m為大于或等于1的正整數(shù)；在所述雙工位手套箱體的底部一側(cè)設置有蓋板，所述蓋板與各所述反應桶連接；在所述蓋板上設置多個通孔，所述冷卻模塊通過各所述通孔與各所述反應桶連通；m個反應桶設置在所述加熱箱內(nèi)部，用于放置待檢測溶液；所述加熱絲設置在所述加熱箱的內(nèi)部，用于將所述加熱箱內(nèi)部的溫度加熱到設定實驗溫度，形成高溫環(huán)境；所述冷卻模塊用于將反應桶內(nèi)因溫度升高所產(chǎn)生的水蒸氣和待檢測溶液反應產(chǎn)生的氧氣通過管道收集至冷凝管中，也用于將蒸發(fā)散出的水蒸氣進行冷凝形成水滴，并回流至所述反應桶內(nèi)；所述冷卻模塊還用于將蒸發(fā)散出的氧氣排放至所述雙工位手套箱體，以使通過所述循環(huán)凈化模塊將所述雙工位手套箱體內(nèi)的氧氣排出；所述傳感器模塊包括m個PH探頭和m個EH探頭；每個所述反應桶內(nèi)均設置一個所述PH探頭和一個所述EH探頭；所述PH探頭通過所述蓋板與所述顯示控制模塊電連接，用于檢測所述待檢測溶液內(nèi)的PH值，并將所述PH值發(fā)送至所述顯示控制模塊進行顯示；所述EH探頭通過所述蓋板與所述顯示控制模塊電連接，用于檢測所述待檢測溶液內(nèi)的EH值，并將所述EH值發(fā)送至所述顯示控制模塊進行顯示；所述循環(huán)凈化模塊還包括：惰性氣瓶、第一進氣管路、第二進氣管路、出氣管路、帶有廢氣排放口的循環(huán)凈化箱；所述惰性氣瓶通過所述第一進氣管路與所述循環(huán)凈化箱連通，所述循環(huán)凈化箱通過所述第一進氣管路與所述雙工位手套箱體連通，所述循環(huán)凈化箱通過所述出氣管路與所述雙工位手套箱體連通；

所述測試方法包括：

按設定固液比稱取相應質(zhì)量的膨潤土以及按設定體積量取反應溶液，依次將所述膨潤土和所述反應溶液倒入所述反應桶內(nèi)；