Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен. Соколова Т.А - 156 стр.

                                                                                                156
главу 2, рис. 2.3). Эта группа является слабой кислотой по Бренстедту-Лоури и характери-
зуется константой диссоциации рК2 = 10-8,87. Примем, что плотность таких гидроксильных
групп на поверхности составляет 8 нм-2, что удельная поверхность гиббсита составляет 3,5
м2/г и что суспензия гиббсита приготовлена в соотношении 0,1 г в 30 мл раствора, т.е. в
концентрации 3,33 г/л. Пользуясь этими данными, несложно рассчитать, что концентра-
ция сорбционных центров в суспензии составляет 1,55∙10 -4 моль/л. Расчет проводят по
уравнению:
                n S * 1018 * a * S A 8 * 10 18 * 3,33 * 3,5
         ST                        =                23
                                                             1,55 * 10  4 моль/л (1)(4.33)
                        AN               6,022 * 10
где ST – концентрация сорбционных центров в суспензии в молях/л, nS – число сорбцион-
ных центров в расчете на 1 нм2, a – концентрация твердой фазы в суспензии в молях/л, SA
– удельная поверхность твердой фазы в м2/г, 1018 – коэффициент для перехода от квадрат-
ных нанометров к квадратным метрам, AN – число Авогадро.
        Учитывая, что взятая концентрация раствора соли свинца на порядок меньше кон-
центрации сорбционных центров, можно заключить, что система будет далека от насыще-
ния Pb всех сорбционных центров.
        В рассматриваемой системе проходит реакция протолиза:
                    0 , 5
          AlOH 2             AlOH 0, 5  H 

                    
K1, 2  10 8,87  
                                           
                      AlOH 0, 5 ( H  ) 
                                                                (2)(4,34)
                            
                         AlOH 2
                                0 , 5     
                                              
        Это значит, что при значениях рН < 8,87 поверхность будет иметь преимуществен-
но    положительный заряд. Дробное число (+0,5) величины заряда на исходной гидро-
ксильной группе получается следующим образом: два протона дают 2 положительных за-
ряда, и еще 0,5 положительного заряда дает Al, с которым координирована гидроксильная
группа типа А (один ион Al в решетке координирован с шестью гидроксильными группа-
ми. т.е. 3:6 - = 0,5). Таким образом, общая сумма положительных зарядов составляет
(+2,5); поскольку в нейтрализации заряда принимает участие один кислород с зарядом (–
2), общий заряд гидроксильной группы получается равным (+0,5).
        Реакцию образования комплекса Pb на поверхности гиббсита можно записать как:
          AlOH 0,5  Pb 2  H 2 O  AlOPbOH 0, 5  2 H                        (3)(4.35)

         K Pb 
                   AlOPbOH (H )    0 , 5             2
                                                                                    (4)(4.36)
                     AlOH Pb  0 ,5           2