Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен. Соколова Т.А - 108 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

108
где F – константа Фарадея, ΔZ – изменение чистого заряда поверхности, Ψ
0
-
потенциал поверхности относительно потенциала в растворе. Очевидно, что
константа реакции кулоновского взаимодействия равна:
K
coul
=
RT
ZF
RT
G
coul
0
0
expexp
(4.30)
Теоретические принципы расчета зависимости количества адсорбиро-
ванных катионов от рН в условиях равновесия. Без учета электростатиче-
ского взаимодействия эти принципы очень просты и основаны на представ-
лении об адсорбции как о процессе обмена и образования поверхностных
комплексов (Stumm, 1992) для условий равновесия. Они разработаны, как
уже отмечалось, для поверхностей гидроксидов Fe и Al, но с некоторыми мо-
дификациями могут быть использованы для любых носителей сорбционных
центров.
Если есть поверхность гидроксида ≡S–OH, а в растворе есть металл
Ме
2+
и кислота НА, то в системе будут проходить следующие основные реак-
ции:
≡S–OH
2
+
↔ ≡S–OH + Н
+
log K
S
1
(1)
≡S–OH ↔ ≡S–O
-
+ Н
+
log K
S
2
(2)
≡S–OH + Me
+
↔ ≡S–OMe
+
+ H
+
logK
M
S
(3)
≡S–O + HA ↔ ≡S–A + H
2
O log K
L
S
(4)
HA ↔ H
+
+ A
-
logK
HA
(5)
Первые 2 реакции представляют собой реакцию протолиза с диссоциа-
цией в раствор одного и двух протонов. Третья и четвертая реакции – это ре-
акции образования поверхностных комплексов с участием металла и лиганда
соответственно, поэтому константы равновесия обозначены как K
M
S
и K
L
S
(верхний индекс
S
от английского surface – поверхность). Последняя реакция
– это реакция диссоциации кислоты.
Очевидно, что общее количество участвующих и не участвующих в ре-
акциях ОН-групп на поверхности ≡S–OH
TOT
будет представлять собой сум-
му: 
                                                                                   108
где F – константа Фарадея, ΔZ – изменение чистого заряда поверхности, Ψ0 -
потенциал поверхности относительно потенциала в растворе. Очевидно, что
константа реакции кулоновского взаимодействия равна:
                     G 0 coul          FZ0 
       Kcoul = exp               exp                     (4.30)
                    RT                  RT 

       Теоретические принципы расчета зависимости количества адсорбиро-
ванных катионов от рН в условиях равновесия. Без учета электростатиче-
ского взаимодействия эти принципы очень просты и основаны на представ-
лении об адсорбции как о процессе обмена и образования поверхностных
комплексов (Stumm, 1992) для условий равновесия. Они разработаны, как
уже отмечалось, для поверхностей гидроксидов Fe и Al, но с некоторыми мо-
дификациями могут быть использованы для любых носителей сорбционных
центров.
       Если есть поверхность гидроксида ≡S–OH, а в растворе есть металл
Ме2+ и кислота НА, то в системе будут проходить следующие основные реак-
ции:
       ≡S–OH2+               ↔                ≡S–OH    +   Н+            log KS1   (1)
       ≡S–OH                 ↔                ≡S–O-    +   Н+            log KS2   (2)
       ≡S–OH + Me+           ↔                ≡S–OMe+ +    H+            logKMS    (3)
       ≡S–O       + HA        ↔               ≡S–A     + H2O             log KLS   (4)
       HA ↔ H+ + A-                                                      logKHA    (5)
       Первые 2 реакции представляют собой реакцию протолиза с диссоциа-
цией в раствор одного и двух протонов. Третья и четвертая реакции – это ре-
акции образования поверхностных комплексов с участием металла и лиганда
соответственно, поэтому константы равновесия обозначены как KMS и KLS
(верхний индекс S от английского surface – поверхность). Последняя реакция
– это реакция диссоциации кислоты.
       Очевидно, что общее количество участвующих и не участвующих в ре-
акциях ОН-групп на поверхности ≡S–OHTOT будет представлять собой сум-
му:

Страницы