امکان‌سنجی کاربرد Zn[Mn]-Al LDHs به عنوان ماتریکسی برای رهاسازی B، Zn و Mn در محیط شبیه‌سازی شده محلول خاک

آب و خاک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 27 آذر 1401  

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2022.73093.1109

نویسندگان

حدیث حاتمی ¹؛ امیر فتوت ²

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²استاد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی تاثیر نوع هیدروکسید مضاعف لایه‌ای (LDH) و نوع محلول زمینه بر واجذب B در محیط شبیه‌سازی شده محلول خاک و نیز رهاسازی کاتیون‌های ساختاری (Zn و Mn) در این محیط انجام شد. بدین منظور ابتدا هم‌دماهای جذب B در محلول 03/0 مولار نیترات پتاسیم حاوی غلظت‌های 25/0 تا 10 میلی‌مولار B برای سه ترکیب Zn-Al LDH، Zn–Mn1–Al LDH (Mn/Zn برابر با 02/0 نسبت مولی) و Zn–Mn2–Al LDH (Mn/Zn برابر با 1/0 نسبت مولی) (به اختصار به‌ترتیب Zn-Al، Zn–Mn1 و Zn–Mn2) بررسی شد. سپس واجذب B از این ترکیبات در بیش‌ترین غلظت و تحت تاثیر محلول‌های 03/0 مولار نیترات پتاسیم، 25/1 میلی‌مولار اسید اگزالیک و 25/1 میلی‌مولار اسید سیتریک اندازه‌گیری شد. همچنین غلظت کاتیون‌های Zn و Mn در محلول واجذب تعیین گردید. بر اساس نتایج، داده‌های جذب و واجذب B در تمام LDHs برازش خوبی با معادله فرندلیچ نشان دادند. علاوه‌براین، تاثیر کاربرد LDHs سه‌تایی بر میزان جذب و واجذب B معنی‌دار بود. بدین صورت که Zn–Mn1 و Zn–Mn2 در مقایسه با Zn-Al دارای جذب بیشتر (57/0-46/0 میلی‌مول بر گرم) و واجذب کمتری در هر سه محلول زمینه (2/38-6/18 درصد) بودند. این امر می‌تواند به متفاوت بودن مکانیسم جذب B در LDHs سنتز شده نسبت داده شود. اسیدهای آلی به دلیل ایجاد کی‌لیت با کاتیون‌های ساختاری LDHs و افزایش احتمال انحلال آن، سبب افزایش واجذب B و همچنین رهاسازی Zn و Mn در مقایسه با نیترات پتاسیم گردید. با توجه به رهاسازی آهسته B و همچنین Zn و Mn در شرایط شبیه‌سازی شده محلول خاک، ممکن است LDHs قادر به تامین این سه عنصر غذایی برای گیاهان باشند که بررسی آن نیازمند مطالعه در شرایط واقعی خاک و در حضور گیاه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

اسیدهای آلی؛ ایزوترم های جذب-واجذب؛ بور؛ هیدروکسید مضاعف لایه ای

مراجع