黏土中多离子体系的扩散机理研究

• 作者: 刘松玉 李仁民 缪林昌
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 离子运移 Nernst-Planck方程 Poisson方程 带电多孔介质 黏土 扩散系数
• 年，卷（期）: 2010,（11）
• 页码范围: 1794-1799
• 页数: 6页
• 分类号: TU411.92
• 语种: 中文

摘要

黏土微观结构、颗粒表面电场以及黏土孔隙液中离子之间相互作用对离子运移有着重要的影响,但如何考虑上述因素对离子运移的影响一直是个没有解决的难题.针对黏土颗粒表面电场对离子运移影响这一核心问题,从微观角度(纳米级)采用Nernst-Planck方程和Poisson方程描述离子在带电黏土多孔介质中的运移.在参考已有实验成果的基础上,建立了黏土中微观多离子运移数值分析模型,采用多场耦合分析有限元软件Comsol Multiphysics求解.数值分析表明:由于黏土颗粒表面负电荷的作用,阳离子浓度明显升高,阴离子浓度则明显降低;不考虑颗粒带电,阳离子和阴离子浓度分布相同.在颗粒表面形成明显的双电层,浓度越高,双电层厚度越小;浓度越低,双电层厚度越大.研究成果将有助于深入理解离子在黏土垫层中的扩散运移机理,为进一步宏观分析提供详尽的基础数据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘松玉		487	9713	52.0	75.0
2	缪林昌		119	2386	28.0	45.0
3	李仁民		25	175	7.0	13.0