مقایسه معادلات سینتیکی برای توصیف آزادشدن آهن از برخی خاکهای آهکی

رهاسازی آهن از فازهای مختلف به درون محلول خاک یک فرآیند دینامیکی تنظیم کننده تامین مداوم و پیوسته آهن برای گیاهان در حال رشد می باشد. به منظور تعیین الگوی آزاد شدن آهن، سینتیک آزادشدن آهن از ۶ نمونه خاک برداشت شده از استان های خوزستان و گلستان با استفاده از محلول دی اتیلن تری آمین پنتا استیک اسید (DTPA) مطالعه گردید. تمامی خاکهای مورد بررسی آهکی بوده و مقدار کربنات کلسیم معادل آنها بین ۲۶/۲ تا ۵۴/۴۹ درصد متغیر بود. آزمایش های سینتیکی در شرایط رطوبتی واقع در دامنه تغییرات رطوبت مزرعه یعنی ۳۵% رطوبت اشباع انجام شد. الگوی آزادشدن آهن از خاکها بدین شکل بود که یک واکنش سریع ابتدایی بوسیله یک واکنش کندتر ادامه یافت. در همه خاکها، آزادشدن کند حتی پس از گذشت ۹۶۰ ساعت هنوز ادامه داشته و تعادل در هیچیک از خاکها حاصل نشد. معادلات سینتیکی مختلف (مرتبه صفر، مرتبه اول، مرتبه دوم، دیفیوژن پارابولیکی، الوویچ ساده شده، تابع توانی، دیفیوژن پوسته ای جلورونده غشایی و دیفیوژن ذره ای جلورونده غشایی) برای توصیف سرعت رهاسازی آهن از خاک بوسیله محلول DTPA استفاده شدند. مقایسه ضرایب تعیین (r۲) و خطاهای معیار تخمین (SE) نشان داد که معادله های تابع توانی، دیفیوژن پارابولیکی، مرتبه اول و دیفیوژن ذره ای جلورونده غشایی به نحو قابل قبولی رهاسازی آهن را توصیف کردند در حالی که معادله های مرتبه صفر، مرتبه دوم، الوویچ ساده شده و دیفیوژن پوسته ای جلورونده غشایی قادر به توصیف سینتیک آزاد شدن آهن از خاکها نبودند. با این وجود، معادله مرتبه اول قادر به توصیف قابل قبول رهاسازی آهن در زمانهای کوتاه نبود. انطباق معادله دیفیوژن ذره ای جلورونده غشایی به داده های سینتیکی می تواند بیانگر این باشد که سرعت رهاسازی عمدتا بوسیله دیفیوژن آهن و یا مولکولهای DTPA در بین ذرات خاک یا خاکدانه ها و نه دیفیوژن از میان لایه نازک آب احاطه کننده ذرات خاک، کنترل می شود.

Keywords:

آزادشدن , آهن , سینتیک , محلول DTPA , معادلات سینتیکی