ASTM D5744-12
使用湿度室测试固体材料实验室风化的标准试验方法

Standard Test Method for Laboratory Weathering of Solid Materials Using a Humidity Cell

被代替

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标准号

ASTM D5744-12

发布

2012年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM D5744-13

当前最新

ASTM D5744-18

 

 

适用范围

实验室风化程序将生成可用于：(1) 确定固体材料是否会产生酸性、碱性或中性废水的数据，(2) 识别废水中代表在指定时间内形成的溶解风化产物的溶质(3) 确定溶质释放的质量，(4) 确定在严密控制的测试条件下溶质释放（从固体到流出物）的速率。实验室风化程序生成的数据可用于实现以下目标：(1) 确定各个矿岩岩性内排水质量随成分变化（例如，硫化铁和碳酸钙+镁含量）的变化，(2) 确定矿岩样品中可用于中和酸并在测试条件下维持排水 pH≥6.0 的 NP 量，(3) 估计矿岩风化速率以帮助预测环境行为(4) 确定矿岩风化速率，以帮助进行特定地点动力学测试的实验设计。实验室风化程序提供了有利于固体材料成分氧化的条件，并增强了每周流出物中包含的风化反应产物的传输。这是通过控制固体材料样品暴露于诸如反应环境温度以及水和氧的施用速率等环境参数来实现的。由于反应产物的有效去除对于跟踪过程中的矿物溶解速率至关重要，因此每单位岩石质量的实验室浸出量很大，以促进从矿岩样品中冲洗掉风化反应产物。实验室动力学测试与现场测试的比较表明，在实验室风化测试中，每单位重量和单位时间持续释放更多的矿物溶解反应产物 (9)。例如，据报道，金属矿岩石实验室测试中观察到的硫酸盐释放速率是德卢斯复合岩石小规模现场测试桩的 3 至 8 倍 (10)，是小规模现场测试桩的 2 至 20 倍。太古代绿岩岩石的规模现场试验桩 (11)。当实验室速率与从运行废石堆测量的现场速率进行比较时，预计会有更大的增加。控制该程序的选项 A 和 B 的基本假设： 选项 A 在每周循环的干空气和湿空气部分期间，通过样品泵入过量空气会降低氧化反应速率受低氧浓度限制的可能性。每周用低离子强度水浸出可促进前一周风化循环中产生的可浸出矿物溶解产物的去除。每周循环中为期三天的干燥空气部分的目的是蒸发每周浸出后残留在样品孔隙中的一些水，而不使样品完全干燥。因此，样品饱和度降低并且气流增强。在循环的干燥空气部分期间，与浸出更饱和条件下的扩散速率相比，通过样品的氧气扩散速率可能增加几个数量级。在接近干燥条件下扩散速率的增加有助于促进硫化铁等成分的氧化。此外，三天干燥空气的蒸发增加了孔隙水阳离子/阴离子浓度......

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