[实用新型]一种测定离子在土中扩散系数的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，尤其涉及一种测定离子在土中扩散系数的实验装置。

背景技术

离子在土中扩散系数是预测离子在土中运移扩散的关键参数，而准确预测离子在土中分布更是垃圾填埋场设计和污染土壤治理等的基础。现在一般通过土柱扩散实验来测试该参数。由于实验装置是整体结构，故需先将土样制好，然后再移入土柱扩散室中。这就造成了土样和扩散室容器四周接触不够紧密，污染离子容易从四周向下扩散，从而影响测试精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，保证测试精度的测定离子在土中扩散系数的实验装置。

本实用新型包括污染源溶液室、土样室和滤出溶液室，所述土样室布置在污染源溶液室和滤出溶液室之间，可拆卸地与污染源溶液室和滤出溶液室密封连接；在上述污染源溶液室上设置一污染源溶液室取液嘴和一污染源溶液室出液嘴，在上述滤出溶液室上设置一滤出溶液室取液嘴和一滤出溶液室出液嘴。

使用本实用新型中的实验装置进行实验时，在污染源溶液室中装入指定浓度的污染离子，在滤出溶液室中装入蒸馏水。通过上述污染源溶液室取液嘴和滤出溶液室取液嘴取出相应溶液室中的溶液，以测定污染源溶液室和滤出溶液室中污染离子浓度随时间的变化。实验结束后取土样室中的土样，测试土样中不同位置的离子浓度。该离子浓度可用费克定律(Fick’sLaw)或宏观多离子运移扩散扩散方程表示，并通过反分析方法，求得离子在土样中的有效扩散系数。当污染源溶液室和滤出溶液室中的液面等高时，为纯扩散实验；当污染源溶液室和滤出溶液室中的液面不等高时，为对流扩散实验。

本实验装置结构简单。土样室能够从污染源溶液室和滤出溶液室上拆卸下来，从而可直接将土样紧密压制在土样室中，令土样和土样室四周之间紧密接触，有效解决了污染离子绕四周扩散问题，以保证测试精度。

优选地，所述土样室呈筒状；在所述污染源溶液室的侧壁上设置一污染源溶液室接头，在所述滤出溶液室的侧壁上设置一滤出溶液室接头；所述土样室的一端通过法兰盘和四氟垫片与污染源溶液室接头相互连接，所述土样室的另一端通过另外的法兰盘和另外的四氟垫片与滤出溶液室接头相互连接。

采用法兰盘和四氟垫片的连接结构简单，方便土样室拆装，而且有效地避免了接头渗水。

优选地，在上述污染源溶液室上设置一污染源溶液室接压力嘴，在上述滤出溶液室上设置一滤出溶液室接压力嘴。

上述接压力嘴可便于在实验过程中在相应的溶液室中加压，以保证对流扩散实验的顺利进行。

优选地，所述污染源溶液室、滤出溶液室、土样室和法兰盘都是由PVC材料制成。

采用PVC材料制作本实验装置的主要部件，具有取材容易，制作方便，成本低廉的优点。

附图说明

图1是测定离子在土中扩散系数的实验装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施方式中的测定离子在土中扩散系数的实验装置包括污染源溶液室1、土样室2和滤出溶液室3。

所述土样室2布置在污染源溶液室1和滤出溶液室3之间。所述土样室2呈筒状，两端分别可拆卸地与污染源溶液室1和滤出溶液室3密封连接。

在上述污染源溶液室1的顶部设置一污染源溶液室取液嘴1-1和一污染源溶液室接压力嘴1-2，在所述污染源溶液室1的下部侧壁上设置一污染源溶液室出液嘴1-3。相同地，在上述滤出溶液室3的顶部设置一滤出溶液室取液嘴3-1和一滤出溶液室压力嘴3-2，在所述滤出溶液室3的下部侧壁上设置一滤出溶液室出液嘴3-3。

优选地，在所述污染源溶液室1的侧壁上设置一污染源溶液室接头1-4，滤出溶液室3的侧壁上设置一滤出溶液室接头3-4。所述土样室2一端借助于两个法兰盘4和4′与污染源溶液室接头1-4相互连接，另一端借助于另外的两个法兰盘5和5′与滤出溶液室接头3-4相互连接。在上述法兰盘4和4′之间布置四氟垫片6，法兰盘5和5′之间布置四氟垫片6′。

另外，所述污染源溶液室1、土样室2、滤出溶液室3、法兰盘4、4′、5、5′都是由PVC材料制成。

在实验过程中，在上述污染源溶液室接头1-4和滤出溶液室接头3-4中分别布置透水石7和7′。