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过硫酸氢钾盐缓释材料释放性能的研究

  有研究采用过硫酸氢钾、水泥、砂、水按照4种配比均匀混合制备过硫酸盐缓释材料,参照欧盟NEN7375251标准浸出方法实施浸出试验,以单位质量材料释放出的过硫酸钾量作为释放衡量指标,结合数学模型,分析其释放动力学、缓释材料释放的特性,并且结合了欧盟NEN7375标准探讨释放机理,以期为过硫酸盐缓释材料在工程应用提供了理论支撑,并为开发数值化预测模型拓展思路。该项研究经实验分析得出如下结论:

  1、过硫酸盐缓释材料的释放特性为:浸泡初期的释放速率较大,短时间里的释放速率速度减低,随后缓慢下降直到达到稳定释放。

  2、过硫酸盐缓释材料释放动力学研究结果表明,4种配比的缓释材料中过硫酸氢钾释放过程均符合二级动力学方程,释放曲线呈较好的双倒数关系。砂的含量水平是影响过硫酸钾释放特性的主要因素之一,砂含量较高的A4材料的传质阻力小,传质系数(K)为58.11mg/(d.g),释放过硫酸钾的速率较快;砂含量低的A,、A2过硫酸钾传质阻力大,传质系数(K)分别为14.59、17.11mg/(d.g),过硫酸钾释放速率较慢。该类过硫酸盐缓释材料越长释放时间可达159.08~501.44d,能够良好实现组分过硫酸钾的缓缓释放。

  3、该类过硫酸氢钾盐缓释材料浸出机理,浸泡初期表现为标准扩散过程,后期为损耗扩散过程。

  4、基质配比对过硫酸盐缓释材料的释放性能具有一些影响。缓释材料的扩散系数与砂含量呈现显明的正相关,与水泥含量呈现显明的负相关,而与水含量无显明相关性;基质材料对过硫酸盐缓释材料扩散系数的综合作用较为复杂,总体而言,当水泥含量高于砂含量时,水含量是影响缓释材料扩散系数的主要因素,当砂含量大于水泥含量时,砂含量则是影响缓释材料扩散系数的主要因素。

  5、增加缓释材料中过硫酸氢钾盐的含量可以增进材料的释放速率并延增其使用寿命。