استفاده از مدل‌های تجربی برای توصیف کینتیک جذب سطحی یون‌های منیزیم و فسفات رویکانی گئوتایت

آب و خاک

مقاله 6، دوره 31، شماره 1 - شماره پیاپی 51، 1396، صفحه 179-191   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v31i1.50556

نویسندگان

ملیحه طالبی اتوئی^{* 1}؛ رسول راهنمایی¹؛ اسماعیل گلی کلانپا²؛ محمد حسین داوودی³

¹دانشگاه تربیت مدرس

²دانشگاه محقق اردبیلی

³موسسه تحقیقات خاک و آب

چکیده

محیط‌های طبیعی، سیستم‌های پیچیده فیزیکی-شیمیایی هستند که در آن‌ها واکنش‌های شیمیایی در حالت شبه تعادل قرار دارند. در چنین سیستم‌هایی، زیست فرآهمی عناصر غذایی از جمله فسفر متاثر ازشرایط محیطی و غلظت دیگر یون ها نظیر یون‌های کلسیم و منیزیم است. منیزیم یکی از کاتیون های غالب در آب آبیاری و محلول خاک خاک های آهکیاست و یافته‌های اخیر افزایش نسبی غلظت آن در آب آبیاری را نشان می‌دهد. به‌دلیل اهمیت کینتیک واکنش‌های شیمیایی در کنترل غلظت این یون‌ها در محلول خاک و به منظور شناخت میزان تاثیر آن در برهم‌کنش‌های جذب سطحی یون‌های منیزیم و فسفات، در این پژوهش کینتیک جذب سطحی این دو یون بر کانی گئوتایت تابعی از pH و زمان تعادلی اندازه گیری شد و نتایج با مدل های تجربی کینتیک جذب سطحی توصیف گردید. نتایج نشان داد که در میان مدل‌های کینتیک شیمیایی، مدل شبه مرتبه دوم (R2~0.99) و از مدل‌های بر پایه پخشیدگی مدل های الویچ و پخشیدگی به درون ذرات (R2~0.7-0.9) داده های آزمایشی را به‌خوبی پیش‌بینی می‌کنند. داده‌ها همچنین نشان داد که کینتیک جذب سطحی یون‌های منیزیم و فسفات تابعی از pH می باشد. تابعیت کینتیک جذب سطحی این یون ها به pH نشان می‌دهد که تفاوت در نوع بار یون با بار سطحی کانی و در نتیجه برهم‌کنش‌های الکترواستاتیک عامل محدود کننده سرعت واکنش است. علاوه بر این داده‌ها نشان داد که جذب سطحی هر یک از این دو یون هم موجب تسریع در واکنش جذب سطحی یون دوم و هم موجب افزایش مقدار جذب سطحی آن روی کانی گئوتایت می شود.

کلیدواژه‌ها

الکترواستاتیک؛ جذب سطحی؛ فسفات؛ کینتیک؛ منیزیم

مراجع