重金属离子与石英表面反应的实验研究

摘要

石英对Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、和Ni2+等二价重金属离子的吸附等温线研究表明，石英对重金属离子的吸附反应可用Freudlich方程很好地进行描述，拟合曲线相关系数（r）＞0.96；吸附反应以形成金属离子单配位形态为主，只是Cu2+、Zn2+和Ni2+等三种离子有一部分双配位形态生成。同时，利用表面配位理论模式对实验结果进行拟合，其结果为表观表面配位常数lgKM=2.2—3.3，且KCd≥KPb＞KZn＞KNi≥KCu；lgβM=5.9－6.8，且βNi＞βZn＞βCu。可见，离子对石英表面的亲合力强度大小顺序是Cd＞Pb＞Zn＞Ni＞Cu。表现表面配位常数的大小主要由离子玻恩水化系数（△Ωr，v）决定，但受离子水解常数的影响。