Abstract A thorough understanding of the aqueous uranium VI (UVI) chemistry in alkaline, sodium containing solutions is imperative to address a wide range of critical challenges in environmental engineering, including nuclear waste management. The aim of the present study was to characterise experimentally in more detail the control of pH on the removal of UVI from aqueous alkaline solutions through particle formation and on subsequent transport through porous media. We conducted first static batch experiments in the pH range between 10.5 and 12.5 containing 10 ppm UVI in 0.1 M NaCl solutions and examined the particles formed using filtration, dynamic light scattering, transition electron microscopy and X-ray powder diffraction. We found that at pH 10.5 and 11.5, between 75 and 96 % of UVI was removed from the solutions as clarkeite and studtite over a period of 48 h, forming particles with hydrodynamic diameters of 640 ± 111 nm and 837 ± 142 nm, respectively and representing aggregates of 10′s nm sized crystals randomly orientated. At pH 12.5, the formation of particles >0.2 μm became insignificant and no UVI was removed from solution. The mobility of UVI in these solutions was further studied using column experiments through quartz sand. We found that at pH 10.5 and 11.5, UVI containing particles were immobilised near the column inlet, likely due physical immobilisation of the particles (particle straining). At pH 12.5, however, UVI quantitatively eluted from the columns in the filter fraction

中文翻译：

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pH 值对铀 (UVI) 粒子形成和通过石英砂在碱性 0.1 M 氯化钠溶液中传输的影响的实验研究

摘要 彻底了解碱性含钠溶液中的六价铀 (UVI) 化学对于解决环境工程中的各种关键挑战（包括核废物管理）至关重要。本研究的目的是通过实验更详细地表征 pH 值对通过颗粒形成和随后通过多孔介质传输从碱性水溶液中去除 UVI 的控制。我们在 10.5 和 12.5 之间的 pH 值范围内进行了第一次静态批量实验，其中在 0.1 M NaCl 溶液中含有 10 ppm UVI，并使用过滤、动态光散射、跃迁电子显微镜和 X 射线粉末衍射检查了形成的颗粒。我们发现在 pH 10.5 和 11.5 时，在 48 小时内，75% 到 96% 的 UVI 从溶液中以黑磷灰石和锂辉石的形式被去除，形成流体动力学直径分别为 640 ± 111 nm 和 837 ± 142 nm 的颗粒，代表 10 纳米大小的晶体的聚集体随机定向。在 pH 12.5 时，>0.2 μm 的颗粒形成变得微不足道，并且没有从溶液中去除 UVI。使用石英砂柱实验进一步研究了这些溶液中 UVI 的迁移率。我们发现在 pH 10.5 和 11.5 时，含有 UVI 的颗粒固定在色谱柱入口附近，这可能是由于颗粒的物理固定（颗粒应变）。然而，在 pH 12.5 时，UVI 从过滤部分的柱子中定量洗脱 分别代表随机取向的 10 纳米大小晶体的聚集体。在 pH 12.5 时，>0.2 μm 的颗粒形成变得微不足道，并且没有从溶液中去除 UVI。使用石英砂柱实验进一步研究了这些溶液中 UVI 的迁移率。我们发现在 pH 10.5 和 11.5 时，含有 UVI 的颗粒固定在色谱柱入口附近，这可能是由于颗粒的物理固定（颗粒应变）。然而，在 pH 12.5 时，UVI 从过滤部分的柱子中定量洗脱 分别代表随机取向的 10 纳米大小晶体的聚集体。在 pH 12.5 时，>0.2 μm 的颗粒形成变得微不足道，并且没有从溶液中去除 UVI。使用石英砂柱实验进一步研究了这些溶液中 UVI 的迁移率。我们发现在 pH 10.5 和 11.5 时，含有 UVI 的颗粒固定在色谱柱入口附近，这可能是由于颗粒的物理固定（颗粒应变）。然而，在 pH 12.5 时，UVI 从过滤部分的柱子中定量洗脱 我们发现在 pH 10.5 和 11.5 时，含有 UVI 的颗粒固定在色谱柱入口附近，这可能是由于颗粒的物理固定（颗粒应变）。然而，在 pH 12.5 时，UVI 从过滤部分的柱子中定量洗脱 我们发现在 pH 10.5 和 11.5 时，含有 UVI 的颗粒固定在色谱柱入口附近，这可能是由于颗粒的物理固定（颗粒应变）。然而，在 pH 12.5 时，UVI 从过滤部分的柱子中定量洗脱