The effectiveness of quicklime-based stabilization/solidification (S/S) in immobilizing lead (Pb) was assessed by performing semi-dynamic leaching tests (ANS16.1). In order to simulate landfill leaching conditions, the ANS 16.1 test was modified by using 0.014 N acetic acid (pH = 3.25) instead of distilled water. Artificial soil samples as well as field soil samples contaminated with Pb were tested. The effectiveness of quicklime treatment was evaluated by determining diffusion coefficients ($D_e$) and leachability indices (LX). A model developed by de Groot and van der Sloat was used to elucidate the controlling Pb leaching mechanisms. Overall, upon quicklime treatment Pb leachability was significantly reduced in a]l of the samples tested. The mean LX values were higher than 9 for an artificial soil sample containing 30% kaolinite treated with 10% quicklime and for a field soil sample treated with 10% quicklime, which suggests that S/S treated soils can be considered acceptable for "controlled utilization". Moreover, quicklime treatment was more effective in artificially contaminated soil with high kaolinite content (30%), indicating the amount of clay plays an important role in the success of the treatment. The controlling Pb leaching mechanism was found to be diffusion, in all quicklime treated samples.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.28
no.2
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pp.189-195
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2004
The pressure tubes, which contain high temperature heavy water and fuel, are within the core of a CANDU nuclear reactor, and are thus subjected to high stresses, temperature gradient, and neutron flux. Further, it is well known that pressure tubes of cold-worked Zr-2.5Nb materials result in hydrogen diffusion, which create fully-hydrided regions (frequently called Blister). Thus a proper investigation of hydrogen diffusion within zirconium-alloy nuclear components, such as CANDU pressure tube and fuel channels is essential to predict the structural integrity of these components. In this respect, this paper presents numerical investigation of hydrogen diffusion to quantify the hydrogen concentration fur blister growth of CANDU pressure tube. For this purpose, coupled temperature-hydrogen diffusion analyses are performed by means of two-dimensional finite element analysis. Comparison of predicted temperature field and blister with published test data shows good agreement.
The strain aging behavior of a low carbon dual phase steel was examined in two conditions: representing room temperature strain aging (100 ℃ × 1 hr after 7.5 % prestrain) and bake hardening process (170 ℃ × 20 min after 2 % prestrain), basing on carbon effective diffusion and dislocation distribution. The first principle calculations revealed that (Mn or Cr)-vacancy-C complexes exhibit the strongest attractive interaction compared to other complexes, therefore, act as strong trapping sites for carbon. For room temperature strain aging condition, the carbon effective diffusion distance is smaller than the dislocation distance in the high dislocation density region near ferrite/martensite interfaces as well as ferrite interior considering the carbon trapping effect of the (Mn or Cr)-vacancy-C complexes, implying ineffective Cottrell atmosphere formation. Under bake hardening condition, the carbon effective diffusion distance is larger compared to the dislocation distance in both regions. Therefore, formation of the Cottrell atmosphere is relatively easy resulting in to a relatively large increase in yield strength under bake hardening condition.
This study aims to understand the differences in the media characteristics of two types of media, namely, Blog and Twitter, as well as in their factors that affect product information diffusion. To achieve these objectives, the information diffusion pattern is identified by analyzing the number of product-related posts in each media based on the Bass model. The analysis results revealed that the information diffusion speed of hedonic goods was faster than that of utilitarian goods. Regardless of product type, Twitter had a higher imitation effect than Blog, while Blog had a higher innovation effect than Twitter. The results implied that users of Blog tended to find information by themselves while those of Twitter relied more on the others' evaluation than their own subjective evaluations of innovations.
VIC (Vortex-In-Cell) method for viscous incompressible flow is presented to simulate the wake behind a modified NACA16 foil. With uniform rectangular grid, the velocity in field is calculated using streamfunction from vorticity field by solving the Poisson equation in which FFT(Fast Fourier Transform) is combined with 2nd order finite difference scheme. Here, LES(Large Eddy Simulation) with Smagorinsky model is applied for turbulence calculation. Effective viscosity is formulated using magnitude of strain tensor(or vorticity). Then the turbulent diffusion as well as viscous diffusion becomes particle strength exchange(PSE) with averaged eddy viscosity. The well-established panel method is combined to obtain the irrotational velocity and to apply the no-penetration boundary condition on the body panel. And wall diffusion is used for no-slip condition numerical results of turbulent stresses are compared with experimental results (Bourgoyne, 2003). Before comparing process, LES(Large Eddy Simulation) SGS(Subgrid scale) stress is transformed Reynolds averaged stress (Winckelmans, 2001).
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.20
no.4
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pp.1437-1448
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1996
This paper presents a simplified model for approximate analysis of the solute redistribution in coarsening dendrite arms during solidification of binary metal alloys. By introducing a quadratic concentration profile with a time-dependent coefficient, the integral equation for diffusion in the solid phase is reduced to a simple differential relation between the coefficient and the solid-liquid interface position. The solid fraction corresponding to the system temperature is readily determined from the relation, phase equilibrium and the overall solute balance in which the liquid phase is assumed to be completely mixed. In order to validate the developed model, calculations are performed for the directional solidification of Al-4.9 mass Cu alloy. The predicted eutectic fractions for a wide range of the cooling rate reasonably agree with data from the well-known experiment as well as sophisticated numerical analyses. Also, the results for the back diffusion limits are consistent with available references. Additional calculations show that the characteristic parameters such as the coarsening, density variation and nonlinarity in the phase diagram significantly affect the microsegregation. Owing to the simplicity, efficiency and compatibility, the present model may be suitable for the micro-macroscopic solidification model as a microscopic component.
The removal characteristics of As and Se ions from aqueous solution by hexadecyl trimethyl ammonium bromide (HTMAB) modified anthracite (HTMAB-AT) were investigated under various conditions of contact time, pH and temperature. When the pH is 6, the zeta potential value of anthracite (AT) is -24 mV and on the other hand, the zeta potential value of the HTMAB-AT is +44 mV. It can be seen that the overall increase of about 60 mV. Increasing the (+) potential value indicates that the surface of the adsorbent had a stronger positive charge, so adsorption for the anion metal was increased. The isotherm data was well described by Langmuir and Temkin isotherm model. The maximum adsorption capacity was found to be 7.81 and 6.89 mg/g for As and Se ions from the Langmuir isotherm model at 298 K, respectively. The kinetic data was tested using pseudo first and pseudo second order models. The results indicated that adsorption fitted well with the pseudo second order kinetic model. The mechanism of the adsorption process showed that adsorption was dependent on intra particle diffusion model according to two step diffusion. The thermodynamic parameters(${\Delta}G^{\circ}$, ${\Delta}H^{\circ}$, and ${\Delta}S^{\circ}$) were also determined using the equilibrium constant value obtained at different temperatures. The thermodynamic parameters indicated that the adsorption process was physisorption, and also an endothermic and spontaneous process.
Park, Chang-Kyoo;Park, Sung-Bin;Oh, Si-Hyung;Jang, Ho;Cho, Won-Il
Bulletin of the Korean Chemical Society
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v.32
no.3
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pp.836-840
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2011
This study examines the effects of a carbon coating on the electrochemical performances of $LiFePO_4$. The results show that the capacity of bare $LiFePO_4$ decreased sharply, whereas the $LiFePO_4$/C shows a well maintained initial capacity. The Li ion diffusivity of the bare and carbon coated $LiFePO_4$ is calculated using cyclic voltammetry (CV) to determine the correlation between the electrochemical performance of $LiFePO_4$ and Li diffusion. The diffusion constants for $LiFePO_4$ and $LiFePO_4$/C measured from CV are $6.56{\times}10^{-16}$ and $2.48{\times}10^{-15}\;cm^2\;s^{-1}$, respectively, indicating considerable increases in diffusivity after modifications. The Li ion diffusivity (DLi) values as a function of the lithium content in the cathode are estimated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The effects of the carbon coating as well as the mechanisms for the improved electrochemical performances after modification are discussed based on the diffusivity data.
In the present study, we constructed a membrane inlet assembly for selective permeation of volatile airborne organic compounds for subsequent analysis by time-of-flight mass spectrometry. The time-dependent diffusion of analytes through a $75\;{\mu}m$ thick polydimethylsiloxane membrane was measured by monitoring the ion signal after a step change in the sample concentration. The results fit well to a non-steady-state permeation equation. The diffusion coefficient, response time, and sensitivity were determined experimentally for a range of polar (halogenated) and nonpolar (aromatic) compounds. We found that the response times for several volatile organic compounds were greatly influenced by the alkyl chain length as well as the size of the substituted halogen atoms. The detection limits for benzene, ethylbenzene, and 2-propanol were 0.2 ppm, 0.1 ppm, and 3.0 ppm by volume, respectively, with a linear dynamic range greater than three orders of magnitude. These results indicate that the membrane inlet/time-of-flight mass spectrometry technique will be useful for a wide range of applications, particularly for in situ environmental monitoring.
In the present work, we carried out a molecular dynamics study of the kinetic properties of the FLiNaK molten salt, as well as a detailed study of the structure of this salt melt. The high value of the self-diffusion coefficient of fluorine ions is due to the large number of Coulomb repulsions between the most numerous negative ions. The calculated values of shear viscosity are in good agreement with the experimental data, as well as with the reference data obtained on the basis of finding the most reliable data. The total and partial functions of the radial distribution are calculated. According to the statistical analysis, fluorine ions have the greatest numerical diversity in the environment of similar ions, and sodium ions with the lowest representation in FLiNaK, have the least such diversity. For the subsystem of fluorine ions, the rotational symmetry of the fifth order is the most pronounced. Some of the fluorine ions form linear chains consisting of three atoms, which are not formed for positive ions. The results of the work give an understanding of the behavior molten FLiNaK under operating conditions in a molten salt reactor and will find application in future studies of this molten salt.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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