Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен. Соколова Т.А - 123 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

123
Образование внешнесферных комплексов происходит в тех случаях,
когда функциональные группы не обладают достаточной оснoвной (по
Льюису) силой, чтобы вытеснить молекулы воды, которая сама является ос-
нованием по Льюису, из гидратных оболочек катионов. Такими слабо-
оснoвными свойствами обладают сорбционные центры в дитригональных
силоксановых пустотах на планарных поверхностях и в межпакетных про-
межутках глинистых минералов, а также значительная часть депротониро-
ванных карбоксильных групп (Sposito, 1984, 1989, Essington, 2004). Именно
на этих типах сорбционных центров и происходит основная часть реакций
катионного обмена. Процесс адсорбции в широком смысле слова может про-
исходить на сорбционных центрах любой природы.
Обменные катионы удерживаются на обменных позициях силами элек-
тростатического притяжения, величина которого определяется по закону Ку-
лона:
2
r
qq
F
(5.1)
где F – сила кулоновского взаимодействия, q
+
и q
-
– величины зарядов
противоположно заряженных ионов, ε – диэлектрическая постоянная среды, r
– расстояние между зарядами.
В соответствии с законом Кулона сила связи катиона с твердой поверх-
ностью должна возрастать с увеличением валентности катиона, а при равной
валентности – снижаться с увеличением ионного радиуса, т.к. в последнем
случае снижается плотность заряда на поверхности иона. Это значит, что на
одном и том же типе сорбционных центров одни катионы по сравнению с
другими должны поглощаться в большей степени и удерживаться с большей
энергией связи.
Для одновалентных и двухвалентных катионов ряды по возрастанию
ионного радиуса выглядят следующим образом (в скобках – величина ионно-
го радиуса в нм):
Li
+
(0,059) < Na
+
(0,102) < K
+
(0,138) < Rb
+
(0,152) < Cs
+
(0,167) 
                                                                                 123
        Образование внешнесферных комплексов происходит в тех случаях,
когда функциональные группы не обладают достаточной оснoвной (по
Льюису) силой, чтобы вытеснить молекулы воды, которая сама является ос-
нованием по       Льюису, из гидратных оболочек катионов. Такими слабо-
оснoвными свойствами обладают сорбционные центры в дитригональных
силоксановых пустотах на планарных поверхностях и в межпакетных про-
межутках глинистых минералов, а также значительная часть депротониро-
ванных карбоксильных групп (Sposito, 1984, 1989, Essington, 2004). Именно
на этих типах сорбционных центров и происходит основная часть реакций
катионного обмена. Процесс адсорбции в широком смысле слова может про-
исходить на сорбционных центрах любой природы.
        Обменные катионы удерживаются на обменных позициях силами элек-
тростатического притяжения, величина которого определяется по закону Ку-
лона:
                                 q  q
                            F                                           (5.1)
                                  r 2
        где F – сила кулоновского взаимодействия, q+ и q- – величины зарядов
противоположно заряженных ионов, ε – диэлектрическая постоянная среды, r
– расстояние между зарядами.
        В соответствии с законом Кулона сила связи катиона с твердой поверх-
ностью должна возрастать с увеличением валентности катиона, а при равной
валентности – снижаться с увеличением ионного радиуса, т.к. в последнем
случае снижается плотность заряда на поверхности иона. Это значит, что на
одном и том же типе сорбционных центров одни катионы по сравнению с
другими должны поглощаться в большей степени и удерживаться с большей
энергией связи.
        Для одновалентных и двухвалентных катионов ряды по возрастанию
ионного радиуса выглядят следующим образом (в скобках – величина ионно-
го радиуса в нм):
        Li+(0,059) < Na+(0,102) < K+(0,138) < Rb+(0,152) < Cs+ (0,167)

Страницы