Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен. Соколова Т.А - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

42
сорбированным ионом Cu
+
, который заместил протон гидроксильной группы,
и адсорбированным ионом F
-
, который вытеснил поверхностную гидро-
ксильную группу по типу лигандного обмена.
Образование монодентатных комплексов происходит быстро, биден-
татных – медленно. Внутрисферные комплексы достаточно устойчивы, и их
разложение осуществляется медленно за счет высокой энергии активации. В
качестве самой общей закономерности можно отметить, что в образовании
внутрисферных комплексов принимают участие металлы, относящиеся к
преимущественно к «промежуточным» (например, Ni
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
, Pb
2+
), и
«мягким» (например, Hg
2+
, Cd
2+
) кислоты по Льюису (Essington, 2004).
Из этого правила есть некоторые исключения – например, ионы K
+
и
Cs
+
относятся к твердым кислотам по Льюису, но на силоксановой поверхно-
сти высокозарядных монтмориллонитов и вермикулитов они образуют внут-
рисферные комплексы. Эта особенность объясняется невысокой плотностью
заряда на поверхности этих ионов и близостью диаметра ионов размеру дит-
ригональной пустоты тетраэдрической сетки.
В соответствии с современными представлениями, основанными на
принципах химии координационных соединений, главные реакции, проте-
кающие на поверхности частиц в системе твердая фаза ↔ раствор, приводя-
щие к образованию поверхностных комплексов, могут быть разделены на 4
группы. В схематической форме эти группы выглядят следующим образом
(составлено по Stumm, 1992, обозначение ≡S относится к твердой поверхно-
сти, на ней находится функциональная гидроксильная группа ОН ):
(1) Кислотно-основные равновесия:
≡S–OH + H
+
↔ ≡S–OH
2
+
≡S–OH + OH
-
↔ ≡S–O
-
+ (H
2
O)
(2) Реакции связывания металлов:
≡S–OH + M
Z+
↔ ≡S–OM
(z-1)+
+ H
+
2≡S–OH + M
Z+
↔ ≡(S–O)
2
M
(z-2)+
+ 2H
+
≡S–OH + M
Z+
+ H
2
O ↔ ≡S–OMOH
(z-2)+
+ 2H
+
                                                                       42
сорбированным ионом Cu+, который заместил протон гидроксильной группы,
и адсорбированным ионом F-, который вытеснил поверхностную гидро-
ксильную группу по типу лигандного обмена.
     Образование монодентатных комплексов происходит быстро, биден-
татных – медленно. Внутрисферные комплексы достаточно устойчивы, и их
разложение осуществляется медленно за счет высокой энергии активации. В
качестве самой общей закономерности можно отметить, что в образовании
внутрисферных комплексов принимают участие металлы, относящиеся к
преимущественно к «промежуточным» (например, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+), и
«мягким» (например, Hg2+, Cd2+) кислоты по Льюису (Essington, 2004).
     Из этого правила есть некоторые исключения – например, ионы K+ и
Cs+ относятся к твердым кислотам по Льюису, но на силоксановой поверхно-
сти высокозарядных монтмориллонитов и вермикулитов они образуют внут-
рисферные комплексы. Эта особенность объясняется невысокой плотностью
заряда на поверхности этих ионов и близостью диаметра ионов размеру дит-
ригональной пустоты тетраэдрической сетки.
     В соответствии с современными представлениями, основанными на
принципах химии координационных соединений, главные реакции, проте-
кающие на поверхности частиц в системе твердая фаза ↔ раствор, приводя-
щие к образованию поверхностных комплексов, могут быть разделены на 4
группы. В схематической форме эти группы выглядят следующим образом
(составлено по Stumm, 1992, обозначение ≡S относится к твердой поверхно-
сти, на ней находится функциональная гидроксильная группа ОН ):
     (1) Кислотно-основные равновесия:
     ≡S–OH + H+     ↔ ≡S–OH2+
     ≡S–OH + OH-    ↔ ≡S–O- + (H2O)
     (2) Реакции связывания металлов:
     ≡S–OH + MZ+    ↔ ≡S–OM(z-1)+ + H+
     2≡S–OH + MZ+ ↔ ≡(S–O)2M(z-2)+ + 2H+
      ≡S–OH + MZ+ + H2O ↔ ≡S–OMOH(z-2)+ + 2H+

Страницы