تاثیر نسبت خاک به محلول بر همدماهای جذب و واجذب روی (Zn) در یک خاک شنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 استاد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

4 استادیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

واکنش جذب به عواملی مانند تعداد مکان­های جذبی در دسترس برای پذیرش ماده جذب شونده، مقدار کل ماده جذب شونده در محلول و احتمال تماس بین مکان­های جذبی و ماده جذب شونده وابسته است. معمولاً مقدار جذب در واحد جرم جذب کننده با کاهش نسبت خاک به محلول افزایش می­یابد. با­این­حال، تاثیر نسبت خاک به محلول بر همدماهای جذب و به ویژه واجذب کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق تاثیر نسبت­های مختلف خاک به محلول (5/1:2، 1:5 ،1:20،1:10و1:50) بر همدماهای جذب روی (Zn) در غلظت­های اولیه10 تا 100 میلی گرم Zn در لیتر و در محلول زمینه 01/0 مولار نیترات کلسیم (تنظیم شده در3/7 = pH) در یک نمونه خاک شنی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، تاثیر این نسبت­­ها بر واجذب Zn در سه غلظت اولیه بررسی گردید. نتایج نشان داد که در غلظت اولیه کم Zn      ( mg/L10) و در زمان­های کوتاه (h 18>) تفاوت غلظت تعادلی Zn در نسبت­های مختلف خاک به محلول زیاد بود. این تفاوت با گذشت زمان کمتر شد. در غلظت زیاد Zn ( mg/L100) تفاوت غلظت تعادلی  Zn برای نسبت­های مختلف خاک به محلول در زمان­های کوتاه و بلند تقریباً یکسان بود. با کاهش نسبت خاک به محلول شکل همدماهای جذب از نوعL به نوع H  تغییر یافت. برازش معادله لنگمویر به داده­های جذبی نشان داد که با کاهش نسبت خاک به محلول ثابت حداکثر جذب(b) این معادله افزایش و ثابت انرژی جذب(K) آن کاهش یافت. همچنین، با کاهش این نسبت پسماند در همدماهای جذب-واجذب افزایش پیدا کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Soil-to-Solution Ratio on Sorption-Desorption Isotherms of Zinc in a Sandy Soil

نویسندگان [English]

  • H Ramezanzadeh 1
  • S Oustan 2
  • MR Neyshabouri 3
  • A Reyhanitabar 4
چکیده [English]

Sorption reaction depends on various factors, including number of available sorption sites, total amount of sorptive material in solution and probability of effective contact between sorption sites and sorptive material. The amount of sorption per unit mass of sorbent usually increases with decreasing soil-to-solution ratio.  However, there is little information on the effects of soil-to-solution ratio on sorption and particularly desorption isotherms. This research aimed to investigate the effects of different soil-to-solution ratios (1:2.5,1:5,1:10,1:20 and 1:50) on sorption isotherms of zinc at initial concentration range of 10-100 mg Zn/kg soil and 0.01 M Ca(NO3)2 background solution (adjusted to pH 7.3) in a sandy soil. Moreover, the effects of these soil-to-solution ratios on desorption of zinc at three initial concentrations were evaluated. The results indicated large differences in equilibrium concentrations of zinc among the soil-to-solution ratios at low initial concentration of zinc (10 mg/L) and short contact times (< 18 h). The difference decreased with increasing contact time. At high initial concentration of zinc (100 mg/L), the equilibrium concentrations of zinc were almost the same for both short and long contact times. With decreasing the soil-to-solution ratio, the type of sorption isotherms changed from L- to H-type. Fitting the Langmuir equation to the sorption data revealed a direct relation of maximum sorption constant (b) as well as an adverse relation of sorption energy constant (K) to the soil-to-solution ratios. Furthermore, hysteresis values of the sorption-desorption isotherms were increased with decreasing soil-to-solution ratios.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • hysteresis
  • isotherm
  • Soil-to-solution ratio
  • Zinc sorption-desorption