酸性条件下可变电荷土壤对锌吸附动力学特征

摘要

用自行设计的动力学装置，研究了酸性条件下Zn在可变电荷土壤表面的反应动力学吸附特征。结果表明，在酸性条件下，Zn吸附过程分为快反应和慢反应。 从一级动力学方程拟合的参数可知，土壤的最大吸附量依次为砖红壤>赤红壤>红壤，表现最大吸附量随酸度增加显著下降，如砖红壤、赤红壤和红壤在流入液pH5.5时Zn的吸附量为2.81、2.72和1.83 mmol·kg-1；pH3.3时为1.0、0.38和0.12 mmol·kg-1。用Elovich方程和抛物线扩散方程常数b值，解释离子的表观扩散速率，三种上壤的b值依次为砖红壤>赤红壤>红壤，且随酸度的增大而降低。在Zn吸附过程中，pH为5.5时，三种土壤流出液中有质子释放；当原液pH为4.3、3.8和3.3时，都存在质子的消耗。 砖红壤上快速消耗H+量远远大于红壤和赤红壤。反应初期，H+质子的消耗足快速反应，主要包括土壤交换阳离子的缓冲作用、土壤表向的质子化及硫酸专性吸附释放的羟基中和H+质子。