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Method to determine molecular diffusivities of phenol in bitumen

Authors

  • Joseph S. Tang,

    Corresponding author
    1. China Institute of Atomic Energy, P.O. Box 275(104), Beijing 102413, China
    Current affiliation:
    1. Petrleum Consulting, 112 Edenwold Cr NW, Calgary, AB, Canada T3A 3T3
    • China Institute of Atomic Energy, P.O. Box 275(104), Beijing 102413, China
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  • Pei Xin Zhang

    1. China Institute of Atomic Energy, P.O. Box 275(104), Beijing 102413, China
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Abstract

Phenols, carboxylic acids and other water-soluble compounds in bitumen constitute a potential source of groundwater pollution. To assess the extent of damages that could result from a spill, a water extraction method was used to determine the molecular diffusion of phenol in bitumen. This method involves the diffusion of phenol through bitumen into the flowing water in a well-stirred cell. From the phenol concentration in water, the phenol flux and hence the phenol diffusion coefficient in bitumen can be deduced. An approximate dimensionless solution was obtained by de-coupling the diffusional flux from the concentration buildup in water. The phenol diffusion coefficient was determined to be 4.0 ± 0.3 × 10−8 m2/s at 22°C. The derivation and the properties of the dimensionless solution were also discussed in the paper.

Abstract

Les phénols, les acides carboxyliques et autres composés solubles dans l'eau présents dans le bitume constituent une source potentielle de pollution des eaux souterraines. Afin d'évaluer l'étendue des dommages qui pourraient résulter d'un déversement, on a utilisé une méthode d'extraction de l'eau visant à déterminer la diffusion moléculaire du phénol dans le bitume. Cette méthode implique la diffusion de phénol dans le bitume présent dans l'eau en écoule-ment dans une cuve bien agitée. À partir de la concentration de phénol dans l'eau, on peut déduire le flux de phénol et donc le coefficient de diffusion du phénol dans le bitume. Une solution sans dimension approximative a été obtenue par découplage du flux diffusionnel de l'accumulation de la concentration dans l'eau. Le coefficient de diffusion du phénol a été déterminé à 4.0 ±0.3 × 10−8 cm2/s à 22°C. Le développement du calcul et les propriétés de la solution sans dimension sont également examinés dans cet article.

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