پدیده تبادل کاتیون در کلوئیدها

درحال مشاهده: پدیده تبادل کاتیون در کلوئیدها

ادعونی اهدای خون

پدیده تبادل کاتیون در کلوئیدها

۱۳۹۰/۰۱/۲۱

17:13

امیرحسین ستوده بیدختی

پدیده تبادل کاتیون در کلوئیدها

با توجه به خاصیت اسیدی ضعیف رس و هوموس و در نتیجه جذب کاتیونهای فلزی به وسیله این مواد، مطالعه در پدیدیه قابلیت تبادل یون درخاک آغاز گردید که در آن به رس ها در برقراری چنین پدیده ای بیشتر تکیه می شود. اسیدهای ضعیف مزبور محل مناسبی برای استقرار کاتیون ها محسوب می گردند و معمولاً از آنها به صورت رس با یون+H یا هوموس با یون+H یاد می شود. بدین ترتیب کاتیون هایی مانند +ca2 رس، +ca2 و +K هوموس و+K هوموس در آیند.

امروزه بسیاری از مؤلفین نظریه فوق را تنها دلیل پدیده تبادل یون نمی دانند. بلکه ضمن تشریح بیشتر خاصیت اسیدی هوموس ، ساختمان فیزیکی رس و قابلیت نفوذ یون های خارجی را در آن برقراری پدیده مزبور دخالت می دهند. اگر اطلاق اسید ضعیف در مورد رس قابل بحث است، هوموس (به ویژه اسیدهای هومیک) می تواند به عنوان یک اسید واقعی به شمار آید که از آن املاح مختلف در خاک تشکیل می شود. ترکیب هیدروکربنه مواد آلی در PH های مختلف می تواند از خود یون H آزاد کند و آن را در معرض تبادل یونهای مثبت دیگر قرار دهد.

بدین ترتیب هر قدر مرحله هوموسی شدن کاملتر و درجه اکسیداسیون بیشتر باشد قابلیت جذب یون های خارجی در مواد آلی زیادتر خواهد بود. در ورقه های تشکیل دهنده ساختمان فیزیکی رس، امکان استقرار یک یون خارجی به جای یون موجود در ترکیب رس وجود دارد. وقتی یون های دو ظرفیتی مانند fe+2 , mn2+,Ni+2,mg+2 جای یون Al+3 را می گیرند و یا وقتی یون های 3 ظرفیتی مانند Al+3 وfe+3 جای یون si+4 را می گیرند، موجبات کمبود بار مثبت در ورقه های 8 وجهی و چهار وجهی رس فراهم می شود، در نتیجه رس به عنوان کلوئید با بارالکتریکی منفی جلوه می کند و یونهای با بارمثبت را به طرف خود جذب می نمایند. نیرو یا شدت الکتریکی بار منفی ایجاد شده با ساختمان فیزیکی رس ارتباط دارد، به طوری که وقتی این شدت به حد کافی بوده، ورقه ها با فاصله کم از هم قرار داشته که اگر قابلیت انحراف و ازدیاد حجم مولکول کم باشد، امکان تثبیت یون هایی مانند+k+,NH4 در آنها وجود دارد.

انواع و مقادیر کاتیون های تبادلی :

هوادیدگی کانیها منبع طبیعی کاتیونهای تبادلی خاک است. هر قدر میزان کاتیون حاصل از هوا دیدگی بیشتر باشد بالطبع قانون اثر جرمها امکان جذب آن کاتیون ها بیشتر است. به طور کلی نوع و مقدار کاتیون های تبادلی عملاً تابعی است از ظرفیت و شعاع کاتیون هیدراته کاتیونهایی که دارای ظرفیت بالاتر می باشند با نیروی زیادتری نسبت به کاتیون های دارای ظرفبیت پایین تر جذب می گردند و در ظرفیت مساوی کاتیونی که شعاع آب هیدراته کمتر است به علت نزدیکی بیشتر به سطح میسل با نیروی بیشتر جذب می گردد. (نیروی جذب با مجذور فاصله رابطه عکس دارد)
بر اساس شعاع یون های غیرهیدراته چنین به نظر می رسد که LI حداکثر نیروی جذب را دارد و Rb حداقل نیروی جذب و حال آن که چون LI حداکثر شعاع هیدراته و Rb حداقل شعاع هیدراته را دارد قضیه کاملاً برعکس می باشد. در نتیجه نیروی جذب چهار کاتیون مذکور و یا به عبارت دیگر ترتیب جایگزینی کاتیونها معکوس بوده و به ترتیب Rb دارای حداکثر نیروی جذب و LI حداقل و وضعیت عناصر دیگر به صورت زیر است:

ترتیب جایگزنی عناصر تبادلی متداول در غالب خاکها نیز به شرح زیر می باشد:Li-Al

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

موضوعات مرتبط: شیمی,تصفیه شیمیایی,خوردگی,رسوبگذاری درآب وفاضلاب

برچسب‌ها: کلوئید , تبادل یونی

ادامه مطلب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

درحال مشاهده: پدیده تبادل کاتیون در کلوئیدها

پدیده تبادل کاتیون در کلوئیدها

لیست مطالب

آرشیو موضوعی

برچسب ها

صفحات مهم

لینک دوستان

پیوندها

نویسندگان

آخرین مطالب

آرشیو