CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH MÔ PHỎNG SỰ KHUẾCH TÁN, QUÁ TRÌNH CHIẾT GIÁN ĐOẠN TỪ MẪU CHẤT THẢI HÌNH TRỤ

32 1 0
CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH MÔ PHỎNG SỰ KHUẾCH TÁN, QUÁ TRÌNH CHIẾT GIÁN ĐOẠN TỪ MẪU CHẤT THẢI HÌNH TRỤ

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA DỰ THẢO TCVN :2017 (ASTM C 1308:2008) Xuất lần PHƯƠNG PHÁP CHIẾT NHANH SỰ RỊ RỈ KHUẾCH TÁN TỪ CHẤT THẢI ĐÃ ĐĨNG RẮN VÀ CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH MƠ PHỎNG SỰ KHUẾCH TÁN, QUÁ TRÌNH CHIẾT GIÁN ĐOẠN TỪ MẪU CHẤT THẢI HÌNH TRỤ Standard test method for accelerated leach test for diffusive releases from solidified waste and a computer program to model difusive, fractional leaching from cylindrical waste forms HÀ NỘI - 2017 TCVN ….:2017 TCVN ….:2017 Mục lục Trang Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Mục đích sử dụng Ý nghĩa ứng dụng 10 Dụng cụ thử nghiệm 10 Hóa chất vật liệu 11 Mẫu thử 11 Cách tiến hành 12 10 Tính tốn 16 Phụ lục A 23 Tài liệu tham khảo 32 TCVN ….:2017 Lời nói đầu TCVN ….:2017 hồn toàn tương đương ASTM C1308:2008 TCVN ….:2017 Viện Vật liệu Xây dựng – Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố TCVN ….:2017 Phương pháp chiết nhanh rị rỉ khuếch tán từ chất thải đóng rắn chương trình máy tính mơ khuếch tán, trình chiết gián đoạn từ mẫu chất thải hình trụ Standard test method for accelerated leach test for diffusive releases from solidified waste and a computer program to model diffusive, fractional leaching from cylindrical waste forms Phạm vi áp dụng 1.1 Phương pháp thử quy định cách tiến hành đo tốc độ chiết chất từ vật liệu đóng rắn, xác định rị rỉ có kiểm sốt khuếch tán khối lượng, tính tốn giá trị số khuếch tán dựa mơ hình, kiểm chứng mơ độ rị rỉ khuếch tán dài hạn Phương pháp thử áp dụng cho tất loại vật liệu không bị phá hủy biến dạng trình thử nghiệm 1.1.1 Nếu chế chiết, khuếch tán khối lượng trình chiếm ưu thế, kết thử nghiệm sử dụng để tính tốn hệ số khuếch tán theo mơ hình khuếch tán tốn học Chương trình máy tính phát triển gắn với phương pháp thử (Chú thích 1) 1.1.2 Xác định q trình chiết bị kiểm soát khuếch tán phương pháp khác phương pháp phân tích thành phần dung dịch thử nghiệm chiết Khuyến cáo phân tích nồng độ chất cần phân tích vị trí gần bề mặt mẫu chất thải đóng rắn sau thử nghiệm 1.1.3 Sự phân vùng có nguy ảnh hưởng đến kết thử nghiệm cần xác định thông qua mơ hình, u cầu sử dụng phương pháp thử phân tích để xác định nguyên nhân phân vùng (ví dụ: phân vùng diễn trình tạo mẫu thử kết chiết mẫu) 1.2 Phương pháp thử có thay đổi so với phương pháp thử chiết bán động học khác, ví dụ thử nghiệm chiết IAEA ANS 16.1, thử nghiệm tiến hành nhiệt độ cao để tăng tốc độ rò rỉ khuếch tán đến điểm tới hạn, thời gian thử nghiệm đến điểm tới hạn dài tiến hành thử nhiệt độ thấp Đây cách tiếp cận đưa sở tính tốn độ rị rỉ khuếch tán dài hạn nhiệt độ bãi chôn lấp/chứa chất thải, với điều kiện chế chiết không thay đổi theo nhiệt độ 1.2.1 Phép thử tiến hành nhiệt độ cao để tăng tốc đưa sở tính tốn độ rị rỉ khuếch tán, thời gian thử nghiệm dài tiến hành thử nhiệt độ thấp Sự phụ thuộc hệ số khuếch tán vào nhiệt độ xác định tiến hành thử nhiệt độ cao Điều chứng minh chế khuếch tán có tốc độ giới hạn độ rò rỉ khuếch tán đạt đến điểm tới hạn đo 1.2.2 Độ rò rỉ vật liệu nhiệt độ ngoại suy đến lượng rỏ rỉ gián đoạn tích lũy lớn nhất, với điều kiện chế rị rỉ khơng thay đổi Trong khoảng nhiệt độ, chế coi không đổi hệ số khuếch tán tuân theo phương trình Arrhenius CHÚ THÍCH 1: Chương trình máy tính, kết thử nghiệm đánh giá với 03 mô hình khuếch tán, mơ tả ngắn gọn Phụ lục A1, phương pháp thử chiết nhanh, hướng dẫn sử dụng chương trình máy tính thử nghiệm chiết nhanh ALT (2) Các liệu phù hợp với công thức mơ tính tốn hệ số khuếch tán phần tử bán vô hạn, TCVN ….:2017 phần tử hữu hạn, hệ có phân vùng chất cần phân tích, đánh giá phù hợp với mơ hình Hướng dẫn sử dụng có số lỗi đánh máy, trình bày Phụ lục A1 1.3 Các giá trị tiêu chuẩn biểu thị theo đơn vị SI không sử dụng đơn vị đo lường khác 1.4 Tiêu chuẩn không đề cập đến quy tắc an toàn liên quan đến việc áp dụng tiêu chuẩn Người sử dụng tiêu chuẩn phải có trách nhiệm lập quy định thích hợp an toàn sức khỏe, đồng thời phải xác định khả áp dụng giới hạn quy định trước sử dụng Tiêu chuẩn viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) ASTM C 1220, Test Method for Static Leaching of Monolithic Waste Forms for Disposal of Radioactive Waste (Phương pháp thử chiết tĩnh mẫu chất thải nguyên khối để xử lý chất thải phóng xạ) ASTM D 1193, Specification for Reagent Water (Yêu cầu kỹ thuật nước): ANSI 16.1, Measurement of the Leachability of Solidified Low-Level Radioactive Wastes by a ShortTerm Test Procedure (Đo khả chiết chất thải phóng xạ mức thấp đóng rắn phương pháp thử thời gian ngắn) Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 Tổng lượng chiết gián đoạn tích lũy (Cumulative fraction leached) Tổng lượng chất cần phân tích khoảng thời gian chiết trước khoảng thời gian chiết chia cho lượng chất cần phân tích mẫu thử trước thử nghiệm 3.2 Hệ số khuếch tán (Diffusion coefficient - Diffusivity) Là tính chất đặc trưng chất cần phân tích liên quan đến [1] thơng lượng chất cần phân tích khuếch tán theo gradient nồng độ hệ định (định luật Fick 1); [2] biến thiên lượng chất cần phân tích khuếch tán theo hướng gradient nồng độ không gian ba chiều, theo biến thiên thời gian, hệ định (định luật Fick 2); [3] quãng đường dịch chuyển bình phương trung bình chất cần phân tích theo thời gian hệ định (phương trình Einstein) 3.3 Hệ số khuếch tán hiệu (Effective diffusion coefficient) De Hệ số khuếch tán bị biến đổi tác động từ q trình khác (ví dụ q trình hấp phụ) trở lực vật lý (ví dụ độ cong, độ co khít) TCVN ….:2017 3.4 Phần tử hữu hạn (Finite cylinder – finite medium) Là phần tử trụ có biên, tính tốn theo phương trình định luật Fick 3.5 Lượng chiết gián đoạn (Incremental fraction leached) Lượng chất cần phân tích từ khoảng thời gian chiết cụ thể chia cho lượng chất cần phân tích mẫu thử trước thử nghiệm 3.6 Dịch chiết (Leachant) Dung dịch ban đầu chất rắn tiếp xúc, chất cần phân tích chất rắn hòa tan bị chiết 3.7 Dịch lọc (Leachate) Dung dịch cuối thu từ thử nghiệm, chất rắn tiếp xúc với dung dịch, chất cần phần tích chất rắn hịa tan bị chiết 3.8 Q trình chiết (Leaching) Là trình dịch chuyển ưu tiên chất từ vật rắn vào dung dịch, lượng chất dịch chuyển vật rắn giảm vật rắn giữ nguyên cấu trúc ban đầu 3.9 Khoảng thời gian chiết (Leaching interval) Khoảng thời gian mẫu thử tiếp xúc với toàn dịch chiết 3.10 Cơ chế chiết (Leaching mechanism) Là tập hợp q trình kiểm sốt tốc độ dịch chuyển lượng chất cần phân tích từ mẫu vào dung dịch trình chiết 3.11 Vật liệu đóng rắn (Matrix material) Vật liệu rắn sử dụng để cố định chất thải chất cần phân tích 3.12 Thử nghiệm chiết tham chiếu (Reference leach test) Là thử nghiệm chiết tiến hành điều kiện xác định, kết sử dụng làm tiêu chuẩn so sánh với thử nghiệm chiết khác Trong phương pháp thử này, thử nghiệm chiết tham chiếu sử dụng nước khử khoáng tiến hành 20oC TCVN ….:2017 3.13 Thử nghiệm chiết bán động học (Semi-dynamic leach test) Là phương pháp thử chiết mẫu thử tiếp xúc với dịch chiết ban đầu theo thời gian biểu định kỳ 3.14 Phần tử bán vơ hạn (Semi-infinite medium) Là hệ có bề mặt đơn phẳng, hệ mở rộng vô hạn theo hướng song song theo hướng thông thường với bề mặt 3.15 Dữ liệu nguồn (Source term) Trong phương pháp thử này, nồng độ chất cần phân tích mẫu thử trước bắt đầu q trình chiết 3.16 Thể tích mẫu (Specimen volume) Theo mục đích phương pháp thử, thể tích mẫu thử ngun khối tính tốn từ kích thước thực đo mẫu thử, cách giả sử mẫu thử có hình dạng đơn giản, ví dụ: hình trụ 3.17 Diện tích bề mặt (Surface area) Theo mục đích phương pháp thử, diện tích bề mặt mẫu thử ngun khối tính tốn từ kích thước thực đo mẫu thử, cách giả sử mẫu thử có hình dạng đơn giản, ví dụ: hình trụ 3.18 Mẫu chất thải (Waste form) Bao gồm chất thải vật liệu đóng rắn nhằm đóng rắn ổn định chất thải Tổng quan phương pháp thử 4.1 Phương pháp thử thử nghiệm chiết bán động, mẫu thử hình trụ ngâm dịch chiết, dịch chiết thay sau khoảng thời gian quy định Đo nồng độ chất cần phân tích dung dịch thu sau lần thay dịch chiết mới; từ xác định lượng chiết gián đoạn (IFL) Tính tốn lượng chất cần phân tích tích lũy khoảng thời gian chiết trước khoảng thời gian chiết xét đến, để xác định độ rò rỉ từ chất rắn, mơ thơng qua mơ hình khuếch tán khối lượng Lượng tích lũy sau khoảng thời gian chiết cụ thể gọi tổng lượng chiết gián đoạn tích lũy (CFL) 4.2 Các thử nghiệm tiến hành nhiệt độ thích hợp để so sánh khả chiết loại vật liệu khác TCVN ….:2017 4.3 Kết thử nghiệm nhiệt độ bãi chơn lấp/chứa chất thải sử dụng để ngoại suy dài hạn có liệu thử nghiệm tiến hành nhiệt độ cao liệu thử nghiệm tiến hành nhiệt độ tham chiếu (20oC), mơ thơng qua mơ hình khuếch tán, hệ số khuếch tán tuân theo phương trình Arrhenius 4.3.1 Tiến hành thử nghiệm nhiệt độ cao làm tăng tốc độ rị rỉ chất cần phân tích thu thập đủ liệu để rò rỉ bị kiểm soát khuếch tán xác định hệ số khuếch tán 4.3.2 Thử nghiệm thực 03 mức nhiệt độ để xác định chế khuếch tán không thay đổi khoảng nhiệt độ 4.3.3 Từ liệu thu khoảng nhiệt độ thử nghiệm, vẽ đồ thị Arrhenius để nội suy hệ số khuếch tán khoảng nhiệt độ thử nghiệm Khơng phép ngoại suy hệ số khuếch tán nhiệt độ cao thấp khoảng nhiệt độ thử nghiệm 4.3.4 Chương trình máy tính (xem thích 1) vẽ đồ thị từ liệu thực nghiệm tính tốn đường cong hồi quy theo mơ hình phần tử hữu hạn (2) Chương trình đưa hệ số khuếch tán hiệu quả, giá trị CFL IFL theo mô hình, đánh giá phù hợp mơ hình 4.4 Nếu liệu từ thử nghiệm chiết nhanh, thử nghiệm chiết tham chiếu đường cong hồi quy phù hợp với tiêu chí xác định, chế chiết bị kiểm soát khuếch tán, sử dụng mơ hình khuếch tán để tính tốn độ rị rỉ dài hạn từ mẫu chất thải mơ hình kích thước thật 4.4.1 Thử nghiệm chiết nhanh xác định lượng rị rỉ gián đoạn tích lũy lớn nhất, ngoại suy liệu mơ Lượng rị rỉ gián đoạn tích lũy lớn đo đại diện cho mức độ phản ứng lớn nhất, chế chiết vật liệu chứng minh không thay đổi 4.4.2 Do tổng lượng chiết gián đoạn tích lũy hàm tỷ lệ với diện tích bề mặt/thể tích mẫu thử, nên kết thử nghiệm mẫu thử mơ hình kích thước nhỏ thử nghiệm chiết nhanh ALT đại diện cho mẫu thử mơ hình kích thước lớn có tỷ lệ kích thước 4.4.3 Hệ số khuếch tán hiệu sử dụng để tính tốn độ rị rỉ khuếch tán từ mẫu chất thải với nhiều hình dạng khác 4.5 Nếu mơ hình khuếch tán khơng phù hợp với liệu theo tiêu chí xác định, khơng thể ngoại suy dài hạn ngoại suy theo kích thước mẫu thử Tuy nhiên mơ hình khác sử dụng liệu để đánh giá trình chiết 4.5.1 Một mơ hình, khuếch tán chất cần phân tích phân vùng pha, có q trình rị rỉ khác nhau, đưa vào chương trình máy tính [2] 4.5.2 Độ hịa tan giới hạn có ảnh hưởng tới độ rị rỉ chất cần phân tích dẫn chương trình máy tính [2] 4.6 Nếu liệu khơng phù hợp với mơ hình khuếch tán theo tiêu chí xác định, để hiểu rõ khuyến nghị so sánh đồ thị liệu: ví dụ, so sánh đồ thị tổng lượng chiết gián đoạn TCVN ….:2017 tích lũy (CFL) thử nghiệm chiết nhanh ALT tiến hành nhiệt độ cao với đồ thị CFL thử nghiệm chiết nhanh ALT tiến hành nhiệt độ tham chiếu, chứng minh liệu chiết nhanh phù hợp với liệu tham chiếu tốc độ rò rỉ tăng phù hợp với thử nghiệm chiết nhanh, độ rò rỉ không bị giới hạn bới khuếch tán Ý nghĩa ứng dụng 5.1 Phương pháp thử sử dụng để đo độ rò rỉ chất từ mẫu chất thải đóng rắn hình trụ vào nước nhiệt độ tham chiếu 20oC nhiệt độ cao nhằm tăng tốc độ giới hạn trình chiết tương ứng với giá trị đo 20oC 5.2 Phương pháp thử sử dụng để: 5.2.1 So sánh độ rò rỉ thành phần chất thải với loại tỷ lệ chất đóng rắn khác 5.2.2 Xác định hệ số khuếch tán có rị rỉ chất từ mẫu chất thải nhiệt độ xác định 5.2.3 Trong khoảng thời gian thử nghiệm, tăng tốc độ phản ứng lớn tốc độ phản ứng đạt điều kiện thử nghiệm dự kiến, nhằm tạo tin cậy xác định độ rị rỉ khuếch tán mơ 5.2.4 Xác định phụ thuộc độ rò rỉ khuếch tán vào nhiệt độ 5.3 Kết hợp kết thực nghiệm với mơ hình lý thuyết cho phép ngoại suy dài hạn độ rò rỉ khuếch tán ngoại suy đến mẫu chất thải mơ hình kích thước thật với điều kiện sau: 5.3.1 Các kết phương pháp thử thể tính chất đặc trưng vật liệu, khơng đại diện cho rị rỉ môi trường chất thải cụ thể Để xác định hệ số khuếch tán môi trường chất thải cụ thể, tiến hành thử nghiệm điều kiện đại diện cho mơi trường (ví dụ sử dụng mẫu nước ngầm đại diện) 5.3.2 Để ngoại suy dài hạn độ rò rỉ, khối chất thải đóng rắn phải trì ổn định, kiểm chứng ứng xử vật liệu thử nghiệm chiết nhanh ALT điều kiện nhiệt độ cao 5.3.3 Ngoại suy theo thời gian theo mơ hình bị giới hạn giá trị tương ứng với giá trị CFL lớn đạt thử nghiệm chiết nhanh 5.3.4 Cơ chế chiết không đổi tất nhiệt độ sử dụng phương pháp ngoại suy Mơ hình mơ tả kết thử nghiệm tiến hành nhiệt độ cao kết thử nghiệm tiến hành nhiệt độ tham chiếu 20oC Thiết bị dụng cụ 6.1 Buồng vi khí hậu bể nước tuần hồn: có khả kiểm sốt nhiệt độ dịch chiết cho phép sai số 1oC 6.2 Cân: phải có độ xác 0,1% khối lượng cân thử nghiệm 10 TCVN ….:2017 CFL Thời gian, ngày Hình – Đồ thị kết thử nghiệm 1, thử nghiệm 2, thử nghiệm đánh giá phù hợp với mơ hình 10.3 Hệ số khuếch tán hiệu - Kết phương pháp thử sử dụng để xác định hệ số khuếch tán hiệu (De), đại diện cho rò rỉ chất cần phân tích dựa mơ hình Chương trình máy tính phát triển phịng thí nghiệm quốc gia Brookhaven, tính toán hệ số khuếch tán tối ưu (De) dựa cơng thức tính khuếch tán phần tử bán vơ hạn phần tử hữu hạn (4) Chương trình máy tính ALT đánh giá ảnh hưởng phân vùng giới hạn độ hòa tan đến rò rỉ khuếch tán Chương trình sử dụng với phương pháp thử có sẵn tiêu chuẩn (2); xem thêm (5, 6) Chương trình máy tính xác định giá trị hệ số khuếch tán hiệu công thức phân tích hồi quy khuếch tán phần tử bán vô hạn phần tử hữu hạn từ giá trị CFL tính tốn từ kết thực nghiệm Cơng thức phân tích hồi quy trình bày Phụ lục A1 Độ không đảm bảo đo hệ số khuếch tán tính tốn theo cơng thức tính với khuếch tán phần tử bán vơ hạn 10.4 Kiểm chứng theo mơ hình – So sánh giá trị CFL tính tốn theo giá trị De xác định từ liệu mơ hình khuếch tán với giá trị CFL tính tốn từ liệu thực nghiệm, cách vẽ đồ thị hai giá trị CFL theo tổng thời gian chiết tích lũy Nếu giá trị CFL tính tốn từ mơ hình phù hợp với giá trị CFL tính tốn từ thực nghiệm, ký hiệu “phù hợp với mơ hình” (có liên quan đến độ khơng đảm bảo đo phân tích hồi quy; xem 10.4.1), kết luận bước xác định tốc độ khuếch tán chế chiết hệ số khuếch tán hiệu giá trị hồi quy De Trong trường hợp này, mơ hình khuếch tán sử dụng để tính tốn độ rị rỉ dài hạn theo nhiệt độ Trong mơ hình khuếch tán, u cầu mẫu chất thải cịn ngun vẹn chế chiết khơng thay đổi theo thời gian Khi chứng minh chế chiết không thay đổi 20oC nhiệt độ cao 18 TCVN ….:2017 hơn, xác định chế chiết không thay đổi khoảng thời gian dài hạn điểm nhiệt độ trung gian, phạm vi đo giá trị CFL lớn thử nghiệm 10.4.1 Khi đánh giá phù hợp mơ hình, phần trăm sai số tương đối liệu (ER2) xác định cách lấy tổng hiệu bình phương giá trị CFL từ đường cong mơ hình tối ưu với giá trị CFL đo từ liệu thực nghiệm chia cho giá trị CFL thực nghiệm tương ứng với khoảng thời gian chiết dài Nếu tổng có N giá trị CFL đo được, phần trăm sai số tương đối thử nghiệm chiết nhanh ALT xác định sau: N ER2 = 100´ å (CFLi ,mơ hình - CFLi ,đo ) i= CFLN ,đo (4) 10.4.1.1 Mơ hình khuếch tán mơ tả xác liệu giá trị phù hợp mơ hình ER2 nhỏ 0,5% Thông thường, hiệu sai số điểm nằm xa khoảng thời gian chiết trung bình cao nhất, giá trị ER2 khơng đại diện cho sai số tồn liệu Mặc dù phép thống kê thực hiện, giá trị ER2 đưa điểm quy chuẩn thực nghiệm, đánh giá phù hợp mơ hình với thử nghiệm tiến hành tổng thời gian chiết 10.5 Bằng cách sử dụng thêm 02 mơ hình khuếch tán: mơ hình phân vùng mơ hình độ hịa tan, chương trình máy tính đưa dẫn để nhận biết q trình rị rỉ khuếch tán phức tạp đơn giản nên bị bỏ qua thử nghiệm chiết nhanh ALT 10.5.1 Mơ hình phân vùng chia liệu nguồn theo tỷ lệ có khơng có có khả chiết tương ứng với chất cần phân tích Sau sử dụng mơ hình khuếch tán để phân tích độ rị rỉ phần chất cần phân tích chiết cách thay đổi tỷ lệ phân chia đạt phù hợp mơ hình Mơ hình phân vùng đưa số khuếch tán hiệu quả, số phân chia chất, xác định sai số tương đối đánh giá phù hợp mơ hình Sự phù hợp mơ hình phân vùng đạt mơ hình động học q trình rị rỉ bị kiểm soát khuếch tán, rò rỉ phức tạp bổ sung thêm hạn chế Các chất cần phân tích không phân bố đồng mẫu thử chiết liên tục vào dung dịch, lỗi lựa chọn tỷ lệ diện tích bề mặt mẫu thử/thể tích dịch chiết tính tốn lỗi khác 10.5.2 Mơ hình độ hịa tan sử dụng để xác định ảnh hưởng hạn chế độ hòa tan đến độ rò rỉ chất cần phân tích Mơ hình xác định độ rị rỉ khơng phụ thuộc vào khuếch tán điều kiện thử nghiệm không phù hợp để xác định hệ số khuếch tán Mơ hình độ hịa tan đưa độ lệch tiêu chuẩn tương đối giá trị IFL khoảng thời gian chiết ngày, phương sai tương đối (VR) định nghĩa sau: VR = 100 × Độ lệch tiêu chuẩn IFLtrung bình 10.5.2.1 Phương sai tương đối nhỏ 10% chứng minh độ rò rỉ số, nằm độ khơng đảm bảo đo phân tích, khuếch tán không bị giới hạn 19 TCVN ….:2017 10.6 Mối quan hệ nhiệt độ trình chiết – Thử nghiệm chiết nhanh nhiệt độ cao với mục đích tăng tốc độ chiết chất từ mẫu thử Quá trình chiết phụ thuộc vào nhiệt độ (quá trình chiết biểu diễn theo hệ số khuếch tán De) tuân theo theo phương trình Arrhenius:  k  De  A  exp    RT  (6) Trong đó: De (T) hệ số khuếch tán hiệu đo nhiệt độ T (Kelvin) A k số, R số khí 10.6.1 Từ phương trình 6, vẽ đồ thị lograrit hệ số khuếch tán xác định từ thực nghiệm (D e) tiến hành nhiệt độ theo tỷ lệ k/T Đồ thị tuyến tính biểu diễn mối quan hệ tỷ lệ thuận mức tăng trình chiết với mức tăng nhiệt độ sau: (1) Cơ chế chiết cấu trúc mẫu thử (ví dụ sai lệch độ phẳng mặt, độ xốp) q trình chiết khơng đổi theo mức tăng nhiệt độ; (2) Có thể tính tốn hệ số khuếch tán hiệu nhiệt độ nằm khoảng nhiệt độ thử nghiệm 10.7 Tiến hành thử nghiệm mức nhiệt độ để xác định mối quan hệ trình chiết nhiệt độ Trong thử nghiệm chiết nhanh, để ngoại suy kết thử nghiệm dài hạn tiến hành nhiệt độ thấp từ kết thử nghiệm ngắn hạn tiến hành nhiệt độ cao, cần chứng minh khoảng nhiệt độ thử nghiệm có tồn mối quan hệ tuyến tính log De nghịch đảo nhiệt độ tuyệt đối Khoảng nhiệt độ thử nghiệm khoảng nhiệt độ áp dụng phù hợp mơ hình khuếch tán học Nhiệt độ tham chiếu thử nghiệm chiết nhanh ALT 20oC nhiệt độ thấp tiến hành thử nghiệm Nhiệt độ cao xác định dựa vào khả ổn định nhiệt mẫu chất rắn Ví dụ: số vật liệu kết dinh vơ không ổn định 50oC 10.7.1 Nếu biết trước giá trị De nhiệt độ xác định (bằng cách đo thử nghiệm nội suy), ngoại suy giá trị CFL dài hạn, theo thời gian xác định giá trị CFL lớn (giá trị CFL lớn đạt khoảng thời gian nhiệt độ chiết) thử nghiệm chiết nhanh ALT mẫu thử Các giá trị CFL ngoại suy lớn giá trị CFL đo thử nghiệm chiết nhanh, liệu không đáng tin cậy, thay đổi chế chiết mức độ phản ứng lớn thực nghiệm đo 10.7.2 Thử nghiệm chiết nhanh tiến hành nhiệt độ cao diễn khoảng thời gian chiết dài (thêm khoảng thời gian chiết ngày), nhằm đo giá trị CFL lớn 10.8 Tương quan thực nghiệm – Nếu mơ hình khuếch tán học khơng phù hợp, chế chiết, khuếch tán trình bị giới hạn tốc độ Các phương pháp thực nghiệm tiến hành để so sánh độ rò rỉ thử nghiệm chiết nhanh thử nghiệm chiết tham chiếu 20 TCVN ….:2017 10.8.1 Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ tới độ rị rỉ thơng qua vẽ đồ thị, giá trị CFL đo thử nghiệm chiết nhanh ALT nằm trục y, giá trị CFL đo thử nghiệm chiết tham chiếu (với khoảng thời gian chiết) nằm trục x Nếu độ thị phân tán thể mối quan hệ tuyến tính, so sánh liệu từ 02 thử nghiệm kết đo thử nghiệm chiết nhanh ALT phản ánh xác liệu thử nghiệm chiết tham chiếu Năng lượng hoạt hóa hiệu trình chiết thể thơng qua độ dốc đồ thị tuyến tính Mặc dù liệu thử nghiệm chiết nhanh thử nghiệm chiết tham chiếu có tương quan thực nghiệm, điều khơng xác nhận chế rị rỉ bị kiểm sốt q trình khuếch tán khơng sử dụng để ngoại suy kết thử nghiệm dài hạn 11 Độ chụm độ chệch 11.1 Độ chụm phương pháp thử thay đổi phụ thuộc vào chất thải rắn thử nghiệm, nhiệt độ thử nghiệm chất cần phân tích chiết Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chụm bao gồm: trạng thái bề mặt mẫu thử (độ nhám, bề mặt mẫu, vết nứt, độ xốp…), tính tốn diện tích bề mặt thể tích mẫu thử, khoảng thời gian chiết nhiệt độ thử nghiệm, phân tích dung dịch 11.2 Khơng có tài liệu tham khảo tiêu chuẩn để xác định độ xác phương pháp thử Cách xác định độ chụm giá trị thảo luận tiêu chuẩn (thông qua độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn tổng) trình bày Phụ lục A.2 11.3 Các kết thử nghiệm chiết nhanh ALT trình bày ví dụ Bảng Các giá trị CFL vẽ đồ thị Hình với đường cong vẽ theo mơ hình máy tính ALT Mơ hình khuếch tán phù hợp với thử nghiệm 1, 3, mơ hình phân vùng phù hợp với thử nghiệm Trong thử nghiệm 1, mơ hình phân vùng phù hợp so với mơ hình khuếch tán Tổng hiệu bình phương, thử nghiệm theo mơ hình khuếch tán mơ hình phân vùng tương ứng 3,28 × 10 -3 1,81 × 10-4, thử nghiệm theo mơ hình khuếch tán 5,62 × 10-5 Theo mơ hình khuếch tán, giá trị ER2 thử nghiệm tương ứng 0,565% 0,011%, thử nghiệm 0,06% Mơ hình khuếch tán khơng chấp nhận kết thử nghiệm tiêu chuẩn quy định ER2 < 0,5, mơ hình phân vùng chấp nhận giá trị ER2 = 0,032 thử nghiệm Mơ hình khuếch tán chấp nhận kết thử nghiệm và giá trị De đo tương ứng 4,98 × 10-5 m/s 6,35 × 10-5 m/s Thử nghiệm phù hợp với mơ hình phân vùng hơn, chứng tỏ giá trị liệu nguồn sử dụng mơ hình khuếch tán q cao, chất cần phân tích phân bố khơng đồng chất rắn, có khuyết tật mẫu thử, mẫu dịch lọc khoảng thời gian chiết ban đầu thử nghiệm bị ô nhiễm Giá trị De theo mơ hình phân vùng 2,07 × 10-9 m/s tỷ lệ phân vùng 0,70 Vẽ đồ thị kết thử nghiệm so với kết thử nghiệm thử nghiệm Hình Đồ thị đường chéo Hình cho thấy thử nghiệm có độ lặp lại kết đo Khi tính tốn giá trị CFL, phân biệt ảnh hưởng liệu nguồn với ảnh hưởng tỷ lệ diện tích bề mặt/thể tích mẫu thử Theo mơ hình, hệ số phân vùng 0,7, chứng tỏ tỷ lệ diện tích bề mặt/thể tích mẫu thử 43% thấp, sai số đo kích thước mẫu thử, vết nứt nhỏ… 21 TCVN ….:2017 Tuy nhiên quan sát đồ thị Hình 2, sai khác mẫu tương ứng thử nghiệm thử nghiệm khơng tuyến tính theo thời gian thời gian1/2, giá trị De thử nghiệm có sai khác thực Nguyên nhân bề mặt 02 mẫu thử khác nhau, xảy bề mặt khn đóng mẫu Cuối cùng, theo ví dụ mơ hình độ hịa tan, phương sai tương đối mẫu thử nghiệm 1, sau khoảng thời gian chiết ngày tương ứng 64,7%, 47,4% 45,0%, chứng tỏ q trình rị rỉ thử nghiệm không bị ảnh hưởng độ hòa tan CFL thử nghiệm CFL thử nghiệm Hình – Đồ thị kết thử nghiệm với kết thử nghiệm 11.4 Khi xác định hệ số khuếch tán, lượng chất cần phân tích mẫu dịch lọc thu khoảng thời gian chiết ban đầu lớn lượng chất cần phân tích mẫu dịch lọc thu khoảng khoảng thời gian chiết sau thử nghiệm Bất kỳ sai số nồng độ (hoặc ô nhiễm) mẫu dịch lọc thu ảnh hưởng đến kết tính tốn tất giá trị CFL giá trị De 11.5 Dữ liệu kết mô khác thử nghiệm chiết nhanh ALT trình bày tài liệu tham khảo [3, 6, 7] 12 Từ khóa 12.1 tăng tốc; khuếch tán; chiết; chất thải 22 TCVN ….:2017 Phụ lục A (tham khảo) A.1 Chương trình máy tính thử nghiệm chiết nhanh A.1.1 Mục đích A.1.1.1 Phụ lục bao gồm dự thảo tóm tắt chương trình máy tính thử nghiệm chiết nhanh, phát triển kèm với thử nghiệm chiết nhanh Chương trình cung cấp nhiều chức khác bao gồm: A.1.1.1.1 So sánh số liệu thực nghiệm số liệu nội suy từ đường cong 04 mơ hình A.1.1.1.2 Tính tốn lượng chiết gián đoạn tổng lượng chiết gián đoạn tích lũy A.1.1.1.3 Lưu liệu phù hợp với chương trình bảng tính Lotus 1-2-3 A.1.1.2 Chương trình máy tính thử nghiệm chiết nhanh hướng dẫn sử dụng chương trình tại: ASTM, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959 A.1.2 Thiết bị A.1.2.1 Chương trình máy tính phiên kết hợp dùng để phân tích liệu từ thực nghiệm, chạy máy tính cá nhân IBM tương thích với IBM Sử dụng vi xử lý máy tính để giảm thời gian tính tốn Các loại cạc hình sử dụng bao gồm CDA, EGA, VGA, cạc hình đơn sắc cạc hình màu Hercules Khi khơng sử dụng loại cạc hình tương thích, chương trình chạy tính tốn liệt kê kết A.1.3 Cách tiếp cận A.1.3.1 Quá trình rị rỉ chất dịch chuyển lượng chất cần phần tích từ mẫu chất rắn vào dịch chiết mô dựa tỷ lệ khuếch tán, tỷ lệ với gradient nồng độ, theo công thức định luật Fick (Công thức A.1.1) C  De 2C t Trong đó: C nồng độ chất cần phân tích; t thời gian; De hệ số khuếch tán hiệu quả; 2C tốc độ thay đổi tồn khơng gian theo hướng gradient nồng độ 23 TCVN ….:2017 A.1.3.2 Chương trình máy tính thử nghiệm chiết nhanh bao gồm 04 mơ hình tốn học sử dụng để biểu thị liệu xác định giá trị hệ số khuếch tán hiệu Cơ chế chiết mơ tả theo mơ hình khuếch tán thông qua phần tử bán vô hạn, phần tử hữu hạn, khuếch tán theo phân vùng chất cần phân tích, q trình chiết bị giới hạn độ hịa tan Sơ đồ logic minh họa Hình A.1.1, phương pháp lặp sử dụng để tối ưu hóa đồng tồn liệu Đầu tiên liệu cho phù hợp với mô hình phần tử bán vơ hạn, tính tốn giá trị De ban đầu Nếu khơng phù hợp liệu tiếp tục áp dụng mơ hình khác phù hợp Dữ liệu thực nghiệm đầu vào Ước lượng hệ số khuếch tán từ phần tử bán vô hạn Tính tốn hệ số khuếch tán từ phần tử hữu hạn và/hoặc phần tử bán vô hạn Tối ưu hóa hiệu số để đạt hệ số khuếch tán tối ưu toàn đường cong Xác định hiêu số kết từ mơ hình với liệu thực nghiệm Vẽ đồ thị CFL theo thời gian đồ thị CFL từ liệu thực nghiệm với CFL từ mơ hình Xác định phù hợp mơ hình liệu thực nghiệm Sử dụng De để mơ theo thời gian kích thước Sơ đồ A.1.1 - Sơ đồ chức chương trình máy tính thử nghiệm chiết nhanh A.1.3.2.1 Khuếch tán thơng qua phần tử bán vơ hạn Mơ hình thích hợp với loại vật liệu xốp có giá trị CFL nhỏ theo thử nghiệm chiết nhanh (ví dụ CFL < 0,2) Đây mơ hình đơn giản để tính tốn giá trị De ban đầu trước sử dụng mơ hình khác CFL tính tốn hệ chất rắn bán vơ hạn sau: a CFL  n Ao 24 1/2 S D t  2  e  V   (A.1.2) TCVN ….:2017 Trong đó: an tổng lượng chất cần phân tích bị rị rỉ tổng khoảng thời gian chiết theo thời gian t; Ao àm lượng chất cần phân tích ban đầu mẫu thử (đây liệu nguồn); S diện tích bề mặt mẫu thử; V thể tích mẫu thử; De hệ số khuếch tán hiệu A.1.3.2.2 Khuếch tán thơng qua phần tử hữu hạn Mơ hình có tính đến rửa trơi mẫu chất rắn q trình chiết, thường thích hợp với loại vật liệu có giá trị CFL cao theo thử nghiệm chiết nhanh (ví dụ CFL > 0,2) Phương pháp tính tốn dựa khuếch tán từ mẫu chất rắn hình trụ có chiều cao H bán kính R Trong mơ hình phần tử hữu hạn, tổng lượng chiết gián đoạn tích lũy tính tốn theo hai chuỗi sau: CFL  a n Ao  32   1 Sp (t)Sc (t)     (A.1.3) Chuỗi thứ nhất:    2n  1    exp     De t     H     Sp (t)   n1  2n  1 (A.1.4) Chuỗi thứ hai:   m   exp     De t   R     Sc (t)   m n 1 (A.1.5) Bảng A.1.1 - Các giá trị tham số m với m từ đến 20A m m m m m m m m 2.4048255577 18.0710639679 11 33.7758202136 16 49.4826098974 5.5200781103 21.2116366299 12 36.9170983537 17 52.6240518411 8.6537279129 24.3524715308 13 40.0584257646 18 55.7655107550 11.7915344391 27.4934791320 14 43.1997917132 19 58.9069839261 14.9309177086 10 30.6346064684 15 46.3411883717 20 62.0484691902 Trong đó: A tham số thỏa mãn công thức Jo( m ) = 0, với Jo(x) hàm trụ Bessel bậc khơng Trong tham số m biểu thị giá trị không bậc m hàm trụ Bessel bậc không Giá trị m với m = – 20 Bảng A.1.1 Trong chương trình thử nghiệm chiết nhanh ALT, miền giới hạn thêm vào công 25 TCVN ….:2017 thức A.1.3 để từ liệu thực nghiệm, tính tốn giao điểm hàm số với trục tung trừ điểm gốc tọa độ Sự hội tụ chuỗi số mở chậm, nên cần đưa miền xác định Miền xác định bao gồm miền giới hạn khác biểu thị chuỗi đóng giới hạn biên miền xác định phân cách với chuỗi mở Các công thức sau phát triển Pescatore: Với chuỗi Sp (t) : Sp (t)  Sp,N (t)  Ep,N (t)  N1 exp   2n  1  (t) n 1  2n  1 Sp,N (t)   2  (A.1.6)    1/2  2   exp  2N   (t)   (t)erfc 2N   (t)           (A.1.7)  2N  1     N Với:   De t  1/2 (t)  H (A.1.8) Và phần sai số:  Ep,N (t)    2  (t)   exp   2N  1  (t)   2N  1   2N  1    (A.1.9) Trong tổng công thức trên, giá trị n N biểu thị cho miền giới hạn chuỗi số lượng miền giới hạn Với chuỗi Sc (t) : Sc (t)  Sc,M (t)  Ec,M (t)  M1 exp m22 (t) m 1 m2 Sc,M (t)    1  1/2(t) 2    exp  M  (t)  erfc M(t)  2 fM  MfM 2M  (A.1.10) (A.1.11) Với: fM    M >>1 8M2 D t  (t)  e (A.1.12) 1/2 R (A.1.13) Và phần sai số: Ec,M (t)  26 fM   2  (t)   exp M  (t) 6M  M  (A.1.14) TCVN ….:2017 Trong tổng công thức trên, giá trị m M biểu thị cho miền giới hạn chuỗi số lượng miền giới hạn Trong chương trình máy tính, sử dụng 10 giá trị m A.1.3 Chương trình máy tính vẽ đồ thị từ liệu thực nghiệm mơ hình tính tốn đường cong tối ưu phù hợp với liệu thực nghiệm Q trình tính tốn thực theo phương pháp lặp, tối ưu hóa tồn đường cong liệu (xem Sơ đồ logic A.1.1) Các liệu nhập vào đánh giá theo thứ tự mơ hình đưa kết cho người sử dụng A.1.3.3.1 Khuếch tán thông qua phần tử bán vô hạn – Mô hình chất rắn bán vơ hạn sử dụng giá trị CFL nhỏ 0,2 Mơ hình sử dụng để xác định miền giới hạn để tính tốn giao điểm hàm số với trục tung trừ điểm gốc tọa độ thử nghiệm khuếch tán A.1.3.3.2 Khuếch tán thông qua phần tử hữu hạn – Mơ hình sử dụng với CFL > 0,2 Để giải phương trình tính tốn phần tử hữu hạn, chương trình sử dụng phương pháp phát triển bới Pescatore Phương pháp hữu ích tiệm cận với lượng chiết gián đoạn cao thời gian máy tính xử lý tương đối nhanh Chương trình máy tính giá trị CFL theo mơ hình từ khoảng thời gian chiết thực nghiệm cách sử dụng giá trị De khác Xác định giá trị De tối ưu cách giảm tổng hiệu bình phương giá trị CFL từ mơ hình giá trị CFL đo đến giá trị nhỏ Tính tốn lỗi liên quan đến phù hợp mơ hình cách chuẩn hóa tổng hiệu bình phương điểm liệu với khoảng thời gian chiết dài biểu thị giá trị phần trắm ER2 Giá trị khơng có ý nghĩa thống kê, đưa phép đo sai số tương đối để ngoại suy Nhìn chung, đường cong từ liệu thực nghiệm mơ hình có phù hợp giá trị ER2 nhỏ 0,5, mơ hình đại diện cho chế chiết, tính tốn độ rị rỉ dài hạn, tính tốn độ rị rỉ mơ hình kích thước thật tỷ lệ với độ rò rỉ mẫu thử Nếu giá trị ER2 lớn 0,5, mơ hình khơng thể sử dụng để mô ngoại suy, đảm bảo độ tin cậy theo thời gian quy mô mẫu thử A.1.3.3.3 Khuếch tán với phân vùng chất cần phân tích – Đây mơ hình thực nghiệm, tỷ lệ phân chia chất cần phân tích bị rị rỉ vào dung dịch chưa có sẵn q trình thử nghiệm xảy q trình hấp phụ, kết tủa chuyển pha, kết tủa tạo pha bền hơn… chất cần phân tích Sự phân vùng làm giảm lượng chất cần phân tích liệu nguồn (Ao) với tỷ lệ phân chia liệu nguồn P, < P < Tốc độ chiết nhỏ với chất cần phân tích có tỷ lệ phân chia, nhiên điều chưa mô CFL  a n P.A o 1/2 2 S  De t  V    (A.1.15) Mơ hình phân vùng cho phép xác định tính tốn nồng độ phân bố chất cần phân tích mẫu thử (đây liệu nguồn) Điều có nghĩa, có phân vùng kết thử nghiệm lỗi thực tế liệu nguồn mẫu thử nghiệm Từ công thức A.1.15, P CFL có quan hệ tuyến tính giá trị S V sai 27 TCVN ….:2017 A.1.3.3.4 Quá trình chiết bị giới hạn độ hịa tan – Mơ hình sử dụng độ hịa tan chất cần phân tích có ảnh hưởng đến khuếch tán, trình thử nghiệm hình thành pha chất rắn chuyển pha Mơ hình độ hịa tan dựa lượng chiết gián đoạn thu thời điểm kết thúc khoảng thời gian chiết ngày, nồng độ chất cần phân tích bị giới hạn độ hịa tan Mơ hình định lượng độ rò rỉ bị giới hạn độ hòa tan, điều thể rõ vẽ đồ thị CFL theo thời gian đồ thị IFL theo thời gian Tính tốn độ lệch tiêu chuẩn độ lệch trung bình lượng chiết gián đoạn hệ số phương sai tương đối tính tốn theo cơng thức sau: 100 VR  x Trong tổng  IFL  x   IFL  x  n   (A.1.16) tính tiến hành lần khoảng thời gian chiết, IFL lượng chiết gián đoạn khoảng thời gian chiết, x giá trị trung bình (n-2) giá trị IFL Độ rò rỉ bị giới hạn độ hòa tan hệ số phương sai tương đối nhỏ 10% giá trị trung bình A.1.3.4 Để phát triển phương pháp thử chiết nhanh [3,8], trình quan sát, nghiên cứu nhiều loại vật liệu khác Tổng quan lý thuyết chế trình bày Phụ lục A hướng dẫn sử dụng [2] A.1.3.5 Các kết chương trình máy tính thử nghiệm chiết nhanh ALT trình bày nhiều dạng Các bảng liệu tham số liên quan ( ví dụ: giá trị IFL, CFL, phương sai, sai số liên quan khơng phù hợp với mơ hình, ER2) hiển thị hình in Các đồ thị CFL hàm theo thời gian hiển thị hình với điểm liệu từ thực nghiệm đường cong vẽ từ mơ hình Ngồi ra, đồ thị liệu từ thực nghiệm vẽ trục x giá trị tính tốn từ mơ hình vẽ trục y Các loại đồ thị có phép so sánh dễ dàng quan hệ kết tính tốn từ liệu thực nghiệm từ mơ hình Chương trình tính tốn lượng hoạt hóa (k) tiến hành thử nghiệm 03 nhiều 03 mức nhiệt độ Nếu chế chiết, tốc độ khuếch tán bị giới hạn ngoại suy độ rị rỉ dài hạn ngoại suy đến mẫu chất thải mơ hình kích thước thật A.1.4 Chạy chương trình A.1.4.1 Chương trình bắt đầu chạy đưa 08 lựa chọn cho người sử dụng, bao gồm nhập liệu (dữ liệu chưa xử lý), nhập liệu CFL, lấy liệu từ tệp, chỉnh sửa liệu Nhấn F1 cần giải thích cho lựa chọn A.1.4.1.1 Một số gợi ý chương trình hiển thị với câu trả lời mặc định sẵn dấu ngoặc đơn Ấn phím “Enter” để lựa chọn câu trả lời mặc định A.1.4.2 Dữ liệu đầu vào đươc phân loại chương trình trình bày từ Mục A.1.4.2.1 đến Mục A.1.4.2.10 28 TCVN ….:2017 A.1.4.2.1 Đa liệu nguồn – Một số liệu yêu cầu giá trị liệu nguồn khoảng thời gian chiết, đặc biệt với mẫu thử chứa nuclit phóng xạ có chu kỳ bán phân rã ngắn Các giá trị liệu nguồn nhập vào chương trình dạng số theo tiêu chuẩn Khi pha lỗng lượng chất cần phân tích ban đầu, liệu nguồn điều chỉnh tự động Dạng số theo tiêu chuẩn liệu nguồn đánh dấu phẩy, phân biệt với lượng dịch lọc A.1.4.2.2 Đơn liệu nguồn - Một số liệu yêu cầu giá trị liệu nguồn khơng đổi tồn thử nghiệm Dữ liệu nguồn nhập vào chương trình dạng số phút (CPM) nồng độ (nếu chất ổn định) Đối với mẫu chứa nuclit phóng xạ, khơng có sẵn tiêu chuẩn dạng liệu nguồn nhập, trường hợp nên tính tốn hoạt độ phóng xạ mẫu thử Với lựa chọn đơn liệu nguồn, nhập giá trị vào dạng nồng độ A.1.4.2.3 Số lần lấy mẫu dịch lọc gián đoạn – Đây số lần lấy mẫu dịch lọc gián đoạn thử nghiệm Giá trị mặc định theo thời gian lấy mẫu dịch lọc thử nghiệm chiết nhanh ALT theo tiêu chuẩn 13 lần A.1.4.2.4 Số lượng chất cần phân tích – Dữ liệu đầu vào chương trình bao gồm số lượng chất nuclit phóng xạ cần phần tích mẫu dịch lọc thu Mỗi tệp liệu cho phép tối đa 08 chất cần phân tích A.1.4.2.5 Thể tích dịch lọc – Thể tích dịch lọc thu khoảng thời gian chiết Theo tiêu chuẩn khuyến nghị Lít A.1.4.2.6 Thời gian mặc định (thử nghiệm chiết nhanh ALT tiêu chuẩn) – Thời gian mặc định 2, 5, 17 24 04 khoảng thời gian chiết liên tiếp cách ngày 10 khoảng thời gian chiết tiếp theo, tổng có 11 ngày tiến hành thử nghiệm A.1.4.2.7 Đường kính mẫu thử (cm) – Đường kính mẫu thử thử nghiệm chiết A.1.4.2.8 Chiều cao mẫu thử (cm) – Chiều cao mẫu thử thử nghiệm chiết A.1.4.2.9 Thể tích mẫu thử phóng xạ (mL) – Là thể tích phần mẫu thử sử dụng để tính tốn nuclit phóng xạ A.1.4.2.10 Hệ số nhân liệu nguồn – Là hệ số pha loãng dung dịch ban đầu để phù hợp với tiêu chuẩn tính tốn chương trình Ví dụ: thêm 3mL nguyên tố vết vào mẫu thử tạo mẫu, 1mL dung dịch nguyên tố vết bị pha lỗng 1000 lần tiến hành tính tốn Hệ số nhân 3000 lần (không quan tâm đến thể tích dung dịch nguồn) A.1.4.2.11 Hướng dẫn sử dụng chi tiết, theo định dạng giao diện hình, trình bày Hương dẫn sử dụng [2] A.1.5 Bản Hướng dẫn sử dụng hiệu chỉnh [2] Chú thích A.1.1: Dựa so sánh với tài liệu tham khảo [4], có số lỗi đánh máy Hướng dẫn sử dụng Chương trình máy tính thử nghiệm chiết nhanh ALT [2] Các cơng thức có lỗi trình bày Phụ lục A 29 TCVN ….:2017 A.1.5.1 Chuỗi thứ công thức sửa sau:  N1 exp   2n  1  (t) n 1  2n  1 Sp,N (t)   2     1/2  2   exp  2N   (t)   (t)erfc 2N   (t)           (A.1.17)  2N  1     N A.1.5.1.1 Có 02 lỗi Hướng dẫn sử dụng: Trong phần cơng thức thứ nhất, (2-1)2 sửa xác thành (2n -1)2 Hàm chức efrc sửa xác thành erfc A.1.5.2 Chuỗi thứ công thức sửa sau:  M1 exp m22 (t) m 1 m2 Sc,M (t)    1  1/2(t) 2    exp  M  (t)  erfc M(t)  2 fM  MfM 2M  (A.1.18) A.1.5.2.1 Có 03 lỗi Hướng dẫn sử dụng: Trong phần công thức thứ nhất, m 2 (t) sửa  1  Số mũ  2  f   MM M  xác thành m 2 (t) Thêm dấu ngoặc kép vào phần công thức thứ hai  (t) phần phần công thức thứ hai bị sai A.1.5.3 Chuỗi cuối công thức (chuỗi viết sai) sửa sau: Ec,M (t)  fM   2  (t)   exp M  (t) 6M  M  (A.1.19) A.1.5.3.1 Có 01 lỗi Hướng dẫn sử dụng: Trên tử số,  sửa xác thành fM A.2 Độ không đảm bảo đo A.2.1 Khuyến nghị nên kết hợp tham số tính tốn giá trị cần quan tâm (ví dụ: CFL, De, Ea) để ước lượng độ không đảm bảo đo giá trị tính tốn khuyến nghị tài liệu [9] A.2.1.1 Mỗi tham số sử dụng tính tốn đưa độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn ui đến kết Độ không đảm bảo đo tham số phép đo công dồn độ không đảm bảo đo nhiều phép đo A.2.1.2 Các tham số với giá trị khác tính tốn tiêu chuẩn trình bày Bảng A.2.1 Các biến đại diện cho tham số tiêu chuẩn Giá trị ui, đại diện cho độ lệch chuẩn tương đối định người sử dụng dựa biến thực nghiệm A.2.2 Độ lệch tiêu chuẩn ước lượng kết y biểu thị độ khơng xác tiêu chuẩn tổng phép đo Độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn tổng với giá trị đo y, uc (y), tính tốn cách cộng dồn độ khơng đảm bảo đo sử dụng phương pháp tính bậc hai phương sai A.2.2.1 Ví dụ: diện tích bề mặt mẫu hình trụ trịn 2,5×2,5cm 29,45 cm Nếu đo đường kính chiều cao với độ xác 0,01 cm, diện tích bề mặt có độ khơng đảm bảo đo tiêu chuẩn 0,176 cm2, độ lệch tiêu chuẩn tương đối 0,596% 30 TCVN ….:2017 A.2.3 Độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn tổng nhân với hệ số phủ k, k đại diện cho khoảng không đảm bảo đo với mức độ tin cậy định Giá trị k thay đổi theo mức độ tin cậy, ví dụ: k = biểu thị mức độ tin cậy 95,45% Tính độ khơng đảm bảo đo mở rộng U với giá trị đo y cách nhân hệ số phủ k với độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn tổng uc (y), ví dụ: sử dụng giá trị Y đo nằm khoảng tin cậy y-U ≤ Y ≤ y+U để tính tốn U A.2.4 Độ khơng đảm bảo đo tiêu chuẩn tổng không bao gồm độ khơng đảm bảo đo hệ thống, ví dụ sai số nhân viên thử nghiệm phịng thí nghiệm Có thể ước lượng độ khơng đảm bảo đo hệ thống dựa phép đo trước từ phịng thí nghiệm khác nhau, thử nghiệm đặc tính nhiều loại vật liệu tương tự nhau, tài liệu báo cáo, thông số kỹ thuật nhà sản xuất Bảng A.2.1 – Độ không đảm bảo đo tham số giá trị tính tốn Tham số Biến Dữ liệu nguồn mẫu thử Ao Bán kính mẫu thử R Các kích thước đo (bằng 1/2 đường kính đo được) Chiều cao mẫu thử H Các kích thước đo Diện tích mẫu thử S Các kích thước đo (đường kính chiều cao); hình học Thể tích mẫu thử V Các kích thước đo (đường kính chiều cao); hình học Thể tích dịch chiết - Khối lượng dịch chiết - Thể tích khối lượng mẫu phóng xạ Hệ số nhân liệu nguồn Lượng chiết gián đoạn Tổng lượng chiết gián đoạn tích lũy Thời gian (từng khoảng tổng thời gian chiết) Hệ số khuếch tán hiệu (theo nhiệt độ) Năng lượng hoạt hóa Độ không đảm bảo đo tham số Độ không đảm bảo đo phân tích, đồng mẫu thử ban đầu Khối lượng riêng (nếu thể tích tích chiết xác định thơng qua khối lượng dịch chiết) Độ xác phép đo (nếu thể tích tích chiết xác định thông qua khối lượng dịch chiết) - Độ xác phép đo - Độ xác phép đo, độ khơng đảm bảo đọ phân tích IFL CFL t Nồng độ đo dịch lọc, thể tích dịch lọc, thể tích mẫu phân tích, liệu nguồn Độ không đảm bảo đo IFL Độ xác khoảng thời gian chiết; khoảng thời gian chiết theo nhiệt độ De(T) Cách đọc nhiệt kế, hiệu chỉnh nhiệt kế Ea Giá trị hồi quy De (T), đo nhiệt độ T 31 TCVN ….:2017 Thư mục tài liệu tham khảo [1] Hespe, E D., “Leach Testing of Immobilized Radioactive Waste Solids, A Proposal for a Standard Method,” Atomic Energy Review, Vol 9, No 1, pp 195–207, April, 1971 [2] Fuhrmann, M., Heiser, J., Pietrzak, R F., Franz, E M., and Colombo, P., “Accelerated Leach Test Method and Users’ Guide for the “ALT” Computer Program,” BNL-52267, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY, October 1990 [3] Fuhrmann, M., Pietrzak, R F., Franz, E M., Heiser, J H., and Colombo, P., “Optimization of the Factors that Accelerated Leaching,” Topical Report, BNL-52204, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY, March 1989 [4] Pescatore, C., “Improved Expressions of Modeling Diffusive, Fractional Cumulative Leaching from Finite Size Waste Forms,” Waste Management, Vol 10, 1990, pp 155–159 [5] Dougherty, D R., Pietrzak, R F., Fuhrmann, M., and Colombo, P., “An Experimental Survey of Factors that Affect Leaching from Low-Level Radioactive Waste Forms,” Topical Report, BNL-52125, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY, September 1988 [6] Fuhrmann, M., Pietrzak, R F., Heiser, J., Franz, E M., and Colombo, P., Accelerated Leach Test Development Program, BNL-52270, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY, October 1990 [7] Fuhrmann, M., and Kalb, P D., “Leaching Behavior of Polyethylene Encapsulated Nitrate Waste,” Stabilization and Solidification of Hazardous, Radioactive and Mixed Wastes, STP 1240, T M Gilliam and C C Wiles, Eds American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1993 [8] Fuhrmann, M., Pietrzak, R F., Heiser, J., Franz, E M., and Colombo, P., “The Effects of Temperature on the Leaching Behavior of Cement Waste Forms—The Cement/Sodium Sulfate System,” Scientific Basis for Nuclear Waste Management XIII, Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol 176, 1990, pp 75–80 [9] NIST Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results, NIST Technical Note 1297 (1994) 32 ... for accelerated leach test for diffusive releases from solidified waste and a computer program to model diffusive, fractional leaching from cylindrical waste forms Phạm vi áp dụng 1.1 Phương pháp... nội suy), ngoại suy giá trị CFL dài hạn, theo thời gian xác định giá trị CFL lớn (giá trị CFL lớn đạt khoảng thời gian nhiệt độ chiết) thử nghiệm chiết nhanh ALT mẫu thử Các giá trị CFL ngoại suy... tính thử nghiệm chiết nhanh, phát triển kèm với thử nghiệm chiết nhanh Chương trình cung cấp nhiều chức khác bao gồm: A.1.1.1.1 So sánh số liệu thực nghiệm số liệu nội suy từ đường cong 04 mơ

Ngày đăng: 28/08/2022, 12:20

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan