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Multicomponent Diffusion Modeling in Clay Systems with Application to the Diffusion of Tritium, Iodide, and Sodium in Opalinus Clay

机译：粘土体系中的多组分扩散建模及其在Op石粘土中Tri，碘化物和钠扩散中的应用

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The hydrogeochemical transport model PHREEQC was extended with options to calculate multicomponent diffusion in free pores and in the diffuse double layer (DDL). Each solute species can be given its own tracer diffusion coefficient. The composition of the DDL is calculated with the Donnan approximation. With these options, solute species can be transported in coexisting charged and uncharged regions as may exist in clays and membranes. The model was developed to simulate in-situ tracer diffusion experiments in Opalinus Clay with tritium, iodide, and sodium. Tritium gives the formation's tortuosity factor, which applies in principle for all the neutral species. Half of the porosity is not accessible for iodide due to anion exclusion, and assumed equal to the amount of DDL-water. With this assumption, the tortuosity factor for iodide is 1.4 times higher than that for tritium. The sodium data can be matched by reducing the tortuosity factor 1.6 times relative to tritium, and by distributing the cation exchange capacity over the DDL and fixed sites that are spread heterogeneously over the model domain. The physical origin of the variable tortuosity for differently charged species is discussed.
机译：扩展了水地球化学输运模型PHREEQC的选项，以计算自由孔隙和双层扩散（DDL）中的多组分扩散。每个溶质种类可以赋予其自己的示踪剂扩散系数。使用Donnan近似计算DDL的成分。通过这些选择，溶质可以在黏土和膜中同时存在的带电和不带电区域中运输。开发该模型以模拟to，碘化物和钠在Opalinus粘土中进行的示踪示踪扩散实验。 t给出了地层的曲折系数，原则上适用于所有中性物种。由于阴离子的排斥，碘化物无法获得一半的孔隙率，并且假定孔隙率等于DDL-水的量。在此假设下，碘化物的曲折系数是tri的1.4倍。可以通过以下方法来匹配钠数据：相对于factor将曲折因子降低1.6倍，并通过将阳离子交换容量分布在DDL和分布在模型域中的固定位点上。讨论了不同电荷物种的曲折度的物理起源。

著录项

  • 来源
    《Environmental Science & Technology》 |2007年第14期|5002-5007|共6页
  • 作者

    C. ANTHONY J. APPELO; PAUL WERSIN;

  • 作者单位

    Hydrochemical Consultant, Valeriusstraat 11, 1071 MB Amsterdam, The Netherlands;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 环境化学;
  • 关键词

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