رهاسازی عناصر روی، منگنز و منیزیم از Mg-Zn-Mn-Al-LDH: اثر اسید مالیک و نسبت کاتیون دو به سه ظرفیتی

آب و خاک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 14 مرداد 1403

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2024.88568.1414

نویسندگان

زهرا موحدی راد¹؛ محسن حمیدپور^{* 2}

¹پیام نور مرکز رفسنجان

²ولیعصر رفسنجان

چکیده

امروزه هیدروکسیدهای دوگانه لایه‌ای به‌عنوان گروهی از ترکیبات با قابلیت رهاسازی تدریجی عناصر غذایی به-طور ویژه مورد توجه قرار گرفته‌اند. در پژوهش حاضر Mg-Zn-Mn-Al-LDH با آنیون بین لایه‌ای نیترات و نسبت‌های متفاوت کاتیون دو به سه ظرفیتی در دو نوع LDH (3:1) و LDH (4:1) به روش هم‌رسوبی تهیه و ویژگی‌های آن مورد مطالعه قرار گرفت. به‌منظور بررسی اثرات نسبت کاتیون دو به سه ظرفیتی موجود در ساختار LDH، اسید مالیک و pH، در رهاسازی عناصر روی، منگنز و منیزیم در زمان‌های مختلف مطالعات پیمانه‌ای انجام گرفت. مدل‌های مختلف سینتیکی جهت بررسی سینتیک رهاسازی عناصر استفاده شد. اثر اسید مالیک بر رهاسازی عناصر از هر دو نوع LDH قابل توجه بوده به‌طوری که سرعت اولیه رهاسازی روی، منگنز و منیزیم از LDH (3:1) به‌ترتیب افزایش 75/3، 4/82 و 6/0 برابری نسبت به شرایط بدون حضور اسید مالیک داشت و سرعت اولیه رهاسازی عناصر روی، منگنز و منیزیم از LDH (4:1) به‌ترتیب 75/84، 39/3 و 64/1 برابر نسبت به شاهد افزایش یافت. همچنین رهاسازی عناصر در زمان‌های اولیه با سرعت بیشتر و بعد از زمان 60 دقیقه با سرعت کمتر انجام گرفت. از بین مدل‌های مختلف سینتیکی بررسی شده، مدل‌های شبه مرتبه دوم و الوویچ به دلیل دارا بودن ضریب تبیین بالاتر و خطای استاندارد کمتر جهت برازش بر داده‌های سینتیکی انتخاب گردیدند. بررسی اثر تغییرات pH محیط ( محدوه بین 5 تا 10) بر رهاسازی عناصر نشان داد که کاهش pH بر روند رهاسازی عناصر از این ترکیبات اثر افزایشی داشته و در تمام شرایط مورد مطالعه رهاسازی عناصر از LDH (4:1) نسبت به LDH (3:1) بیشتر بود. به طور کلی با توجه به پتانسیل مناسب رهاسازی عناصر روی و منگنز از این ترکیبات، ممکن است LDHs به‌عنوان کود کندرهای روی و منگنز برای گیاهان مفید باشند که بررسی آن نیازمند مطالعه در حضور گیاه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عناصر ریز مغذی؛ فراهمی زیستی؛ کود کند رها؛ هیدروکسید دوگانه لایه‌ای