تاثیر شدت بخشی با محلول کلسیم‌کلرید بر ساز و کار الکترولیز و الکترواسمزی خاک رسی در فرآیند الکتروسینتیک

از الکتروسینتیک برای رفع آلودگی، افزایش زهکشی سیال حفره ای، و بهبود ویژگی های مهندسی خاک های رسی استفاده می شود. در خاک های حاوی کربنات به علت ظرفیت بافرینگ خاک، جبهه اسیدی بطور کامل شکل نمی گیرد و بهبود کامل مشخصات فنی خاک بر اثر حضور یون هیدروژن صورت نمی گیرد. همین موضوع سبب کاهش جریان الکترواسمزی و عدم عملکرد مناسب روش الکتروسینتیک می شود. یکی از روش های مقابله با این مشکل، استفاده از روش شدت بخشی است. هدف این پژوهش تعیین امکان افزایش جریان الکترواسمزی در به کارگیری روش شدت بخشی با استفاده از محلول کلسیم کلرید در فرایند الکتروسینتیک خاک رسی پرکربنات است. در این راستا نمونه رسی طبیعی پرکربنات تحت فرایند الکتروسینتیک در دو حالت بدون شدت بخشی و شدت بخشی شده با محلول کلسیم کلرید در غلظت های 0.2 و 0.5 مولار که به مخزن موجود درمجاورت الکترود آند اضافه شدند، مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که به دلیل حضور درصد قابل توجه کربنات کلسیم در خاک، نه تنها ph نهایی خاک در فرایند الکتروسینتیک کاهش نیافته بلکه حتی به علت حاکم شدن جبهه بازی در حضور کربنات کلسیم و کلسیم کلرید در مکانیسم الکترولیز، مقادیر ph خاک افزایش یافته است. با این وجود در آزمایشات شدت بخشی داده شده با کلرید کلسیم، حضور یون کلسیم و افزایش فرایند انتقال الکترو یونی، سبب افزایش شدت جریان و بازده مکانیسم الکترواسمزی شده است. به گونه ای که دبی الکترواسمزی نمونه شدت بخشی شده با 0.5 مولار کلسیم کلرید نسبت به نمونه بدون شدت بخشی در انتهای آزمایش افزایش قابل توجهی داشته است. 

impact of enhancement with calcium chloride solution on the electrolysis and electro-osmosis mechanisms of clayey solis in electrokinetics process

electrokinetics is known as a common method for improvement of soil engineering properties and contaminant removal from soils. in carbonated soils due to the soil buffering capacity, the acid front does not form through the soil sample. therefore, the soil remediation or improvement usually caused by hydrogen ion effect will not occur. consequently, a reduction in electrokinetics efficiency happens. one of the methods to overcome this problem is the application of enhancement methods. the main objective of this paper is to increase the electro-osmosis flow of a carbonated clayey soil in electrokinetics by application of calcium chloride solution as an enhancement material. for this purpose, an un-enhancement and enhanced electrokinetics process with 0.2, and 0.5 molar concentrations of calcium chloride has been applied on carbonated natural clay samples. the calcium chloride solutions were added to anode reservoir. the achieved results of this paper indicate that due to the noticeable percentages of carbonate calcium in soil sample, not only the ph of soil in electrokinetics process has not decrease, but also because of alkaline condition of soil sample due to the presence of calcium carbonate and calcium chloride solution, the ph of soil has increased. furthermore, in enhancement electrokinetics with calcium chloride, the presence of calcium ions and an increase in electro migration process have caused an increase in efficiency of electro osmosis. for this reason, the volumetric flow rate of enhanced electrokinetics experiments with 0.5 molar calcium chloride has noticeably increased in comparison with that of for un-enhanced experiments.