آنالیز کمی جذب سطحی فسفات بر روی هیدروکسید آهن گئوتایت (α-FeOOH): اثر pH و سطح ویژه

چکیده (هیدرو) اکسیدهای آهن از جمله گئوتایت نقش بسیار مهمی در فرآیندهای جذب سطحی فسفات در خاک دارند. سطح ویژه، بلوری شدن و مورفولوژی از مهم ترین شاخص های موثر بر ظرفیت جذب سطحی (هیدرو) اکسیدهای آهن می باشند. با توجه به اهمیت فرآیند جذب سطحی در کنترل غلظت تعادلی فسفات در خاک و سایر سیستم های طبیعی، در این تحقیق فرآیند جذب سطحی فسفات روی سه نمونه هیدروکسید آهن گئوتایت با سطح ویژه متفاوت در دامنه ای از pH و غلظت اولیه فسفات بررسی گردید. رفتار باری گئوتایت، از آنالیز داده های تیتراسیون اسید و باز در قدرت های یونی مختلف تعیین شد. داده های آزمایشی نقطه صفر بار الکتریکی کانی را در pH ۱/۹ نشان داد. ایزوترم های جذب سطحی فسفات نشان داد که جذب سطحی فسفات شدیدا متاثر از pH محیط است. حداکثر جذب سطحی فسفات در pH اسیدی مشاهده گردید. با افزایش pH از جذب سطحی فسفات تدریجا کاسته شد. داده های آزمایشی بوسیله مدل مکانیستیکی CD-MUSIC آنالیز گردیدند. این داده ها با در نظر گرفتن دو کمپلکس درون کره ای سطحی و به درستی توصیف گردیدند. محاسبه ضرایب توزیع بار (CD) نشان داد که در اثر جذب سطحی گونه ۲۸/۰ واحد بار و گونه ۴۶/۰ واحد بار به سطح کانی منتقل می شود. محاسبه جزء مولی گونه های جذب سطحی شده فسفات نشان داد که کمپلکس گونه اصلی فسفات جذب سطحی شده در pH اسیدی و گونه گونه اصلی فسفات جذب سطحی شده در pHهای متوسط و بازی است. علاوه بر این، داده های آزمایشی و پیش بینی مدل نشان داد که سطح ویژه اثر قابل توجهی بر جذب سطحی فسفات دارد، اما تغییر در سطح ویژه اثری بر روی چگالی گروه های عاملی نداشت. بنابراین تمام داده های آزمایشی با ضرایب جذب سطحی یکسان به درستی پیش بینی گردیدند. واژه های کلیدی: جذب سطحی، فسفات، گئوتایت، مدل CD-MUSIC، رفتار باری