Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен. Соколова Т.А - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

47
проведенного при постоянной ионной силе раствора, принимали, что коэффициент актив-
ности одновалентных ионов был равен 1.
Для каждого шага титрования в соответствии с правилом электронейтральности
системы справедливо равенство:
FeOFeOHHOHCС
BA 2
,
где С
А
и С
В
– количество добавленных кислоты и основания, выраженное в молях на
литр; в квадратных скобках показаны концентрации ионов Н
+
и ОН
-
в растворе и концен-
трации комплексов ≡FeOH
2
+
и ≡FeO
-
на поверхности частиц, выраженные в молях на
единицу объема раствора. Если необходимо пересчитать результаты в молях на единицу
массы, левую часть уравнения делят на навеску минерала, взятую для титрования. По ре-
зультатам титрования кислотой и основанием можно рассчитать зависимость заряда от рН
для каждой точки титрования. На рис. 3.3 показаны кривая титрования (рис.3.3.а) и рас-
считанная на основе результатов титрования зависимость от рН чистого протонного заря-
да Q, выраженного в молях на грамм (рис. 3.3.б).
Из рисунка видно, что при значении рН 7,9 заряд равен 0, т.е. соблюдается равен-
ство:
≡FeOH
2
+
= ≡FeO
-
Это значение рН соответствует точке нулевого чистого протонного заряда (это
понятие обсуждается также в следующем разделе главы 3) и сокращенно обозначается
рН
тнчпз
(английская аббревиатура pH
PZNCP
).
При известной величине удельной поверхности s для каждого данного значения рН
несложно рассчитать плотность чистого протонного заряда в кулонах на квадратный
метр:
σ
H
= Q∙F∙s
-1
, (3.5)
где Q – заряд в молях на единицу массы, F – число Фарадея, s – удельная поверхность.
Значения констант кислотности поверхностных комплексов рассчитывают, прини-
мая следующие допущения:
Q ≈ {≡FeOH
2
+
} при рН < рН
тнчпз
; Q ≈ {≡FeO
-
} при рН > рН
тнчпз
При этом общее количество поверхностных функциональных групп можно пред-
ставить себе в виде суммы:
≡FeOHTOT = (≡FeOH
2
+
+ ≡FeOH + ≡FeO
-
)
Тогда уравнения (3.3) и (3.4) превращаются в:
K
a1
s
=
Q
HQFeOHTOT
при рН < рН
тнз
(3.6) 
                                                                                       47
проведенного при постоянной ионной силе раствора, принимали, что коэффициент актив-
ности одновалентных ионов был равен 1.
        Для каждого шага титрования в соответствии с правилом электронейтральности
системы справедливо равенство:
                                           
                                                        
               С A  C B  OH   H    FeOH 2   FeO  ,
где СА и СВ – количество добавленных кислоты и основания, выраженное в молях на
литр; в квадратных скобках показаны концентрации ионов Н+ и ОН- в растворе и концен-
трации комплексов ≡FeOH2+ и ≡FeO- на поверхности частиц, выраженные в молях на
единицу объема раствора. Если необходимо пересчитать результаты в молях на единицу
массы, левую часть уравнения делят на навеску минерала, взятую для титрования. По ре-
зультатам титрования кислотой и основанием можно рассчитать зависимость заряда от рН
для каждой точки титрования. На рис. 3.3 показаны кривая титрования (рис.3.3.а) и рас-
считанная на основе результатов титрования зависимость от рН чистого протонного заря-
да Q, выраженного в молях на грамм (рис. 3.3.б).
        Из рисунка видно, что при значении рН 7,9 заряд равен 0, т.е. соблюдается равен-
ство:
        ≡FeOH2+ = ≡FeO-
        Это значение рН соответствует точке нулевого чистого протонного заряда (это
понятие обсуждается также в следующем разделе главы 3) и сокращенно обозначается
рНтнчпз (английская аббревиатура pHPZNCP).
        При известной величине удельной поверхности s для каждого данного значения рН
несложно рассчитать плотность чистого протонного заряда в кулонах на квадратный
метр:
        σH = Q∙F∙s-1,                                                  (3.5)
где Q – заряд в молях на единицу массы, F – число Фарадея, s – удельная поверхность.
        Значения констант кислотности поверхностных комплексов рассчитывают, прини-
мая следующие допущения:
        Q ≈ {≡FeOH2+} при рН < рНтнчпз; Q ≈ {≡FeO-} при рН > рНтнчпз
        При этом общее количество поверхностных функциональных групп можно пред-
ставить себе в виде суммы:
        ≡FeOHTOT = (≡FeOH2+ + ≡FeOH + ≡FeO-)
        Тогда уравнения (3.3) и (3.4) превращаются в:

           s
        Ka1 =
                   FeOHTOT  Q H     при рН < рНтнз    (3.6)
                             Q

Страницы