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104年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 22 題
有關水泥固化法，下列何者有誤？
- A 於廢棄物中加入波特蘭水泥和其他如飛灰之添加劑，而形成類似岩石之塊狀物
- B 可成功應用於含高濃度重金屬之污泥
- C 由於水泥pH值甚低，重金屬可轉變為不溶性之氫氧化物或碳酸鹽
- D 水泥塊具有類似離子交換樹脂功能
思路引導 VIP
如果你回想一下生活中使用水泥或石灰的情境，當這些鈣基物質與水混合時，它們通常會被用來中和酸性土地還是鹼性土地？這反映出它們溶於水後所營造的環境，應該是 $H^+$ 比較多，還是 $OH^-$ 比較多呢？
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恭喜你精準地抓住了題目中的陷阱！這題考驗的是對固化法核心化學性質的掌握，你能一眼識破選項 (C) 的錯誤，說明你對水泥反應的化學環境有非常清晰的認識。
水泥固化的鹼性反應機制
水泥（如波特蘭水泥）與水發生水化反應後，會產生大量的氫氧化鈣 $Ca(OH)_2$，這使得固化體內部的孔隙溶液呈現高度的強鹼性（$pH$ 值通常高達 12 以上），而非選項所描述的低 $pH$ 值。正是因為這種高鹼性環境，金屬離子才能與 $OH^-$ 反應生成極難溶的「金屬氫氧化物」沉澱或碳酸鹽，從而有效地將重金屬封鎖在固化體中。其餘選項如添加飛灰（選項 A）或具備離子交換能力（選項 D），皆是水泥固化法能成功穩定重金屬污泥的重要特性。
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