مرجع تخصصی آب و فاضلاب

 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.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

روش ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮل ﺗﺼﻔﻴﻪ ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ و ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ‫ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ ﭼﻨﻴﻦ اﻣﺮی در ﺟﺎی ﺧﻮد ﺟﻤﻊآوری و ارزﻳﺎﺑﻲ اﻃﻼﻋﺎت ﭘﺎﻳﻪ را ﻧﺎﮔﺰﻳﺮ ﻣﻲﺳﺎزد.
ﻓﺮآﻳﻨﺪ اﻧﻌﻘﺎد
‫روش اﻧﻌﻘﺎد را ﺑﻲﺛﺒﺎت ﺳﺎزی ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎی ﻛﻠﻮﻳﻴﺪی ﻏﻴﺮ ﻗﺎﺑﻞ ﺑﺮﮔﺸﺖ1 و اﻳﺠﺎد ﻟﺨﺘﻪﺑﻨﺪی ذرات ﻣﻌﻠﻖ ﻗﺎﺑﻞ ‫ﺗﻪﻧﺸﻴﻨﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲدﻫﺪ. ﺗﻌﺮﻳﻒ ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎی ﻛﻠﻮﻳﻴﺪی ﻣﻮرد ﺑﺤﺚ و ﭼﮕﻮﻧﮕﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎ ﺑﻪ ﻣﺒﺤﺚ ‫ﺷﻴﻤﻲ ﺳﻄﺤﻲ ﻣﺮﺑﻮط ﻣﻲﮔﺮدد ﻛﻪ در ﻏﺎﻟﺐ ﻛﺘﺐ و ﻧﺸﺮﻳﺎت داﻧﺸﮕﺎﻫﻲ در اﻳﻦ زﻣﻴﻨﻪ ﻣﻮﺟﻮد و در دﺳﺘﺮس اﺳﺖ.
‫آﻧﭽﻪ ﻣﺴﻠﻢ اﺳﺖ اﻧﻌﻘﺎد ﺗﻮﺳﻂ ﭼﻬﺎر ﻣﺪل ذﻳﻞ ﺻﻮرت ﻣﻲﭘﺬﻳﺮد:
‫ﻛﺎﻫﺶ و ﺣﺬف ﺑﺎر اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﺳﻄﺢ ﻛﻠﻮﻳﻴﺪﻫﺎ
‫ﺟﺬب و ﺧﻨﺜﻲﺳﺎزی ﺑﺎر اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﺳﻄﺤﻲ
‫درﺑﺮﮔﻴﺮی ذرات در رﺳﻮﺑﺎت
‫ﺟﺬب و اﺗﺼﺎل ذرات ﺑﻪ ﻫﻢ

‫ﻛﺎﻫﺶ و ﺣﺬف ﺑﺎر اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﺳﻄﺢ ﻛﻠﻮﻳﻴﺪﻫﺎ
‫در اﻳﻦ ﻣﺪل ﻋﺎﻣﻞ اﺻﻠﻲ در اﻧﻌﻘﺎد ﺧﻨﺜﻲ ﺷﺪن ﺑﺎر اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﺳﻄﺤﻲ ﻛﻠﻮﻳﻴﺪﻫﺎ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﻳﻮﻧﻬﺎی ﻋﻮاﻣﻞ اﻧﻌﻘﺎد ‫اﺳﺖ. ﺑﺮ اﻳﻦ اﺳﺎس ﻋﻤﻞ اﻧﻌﻘﺎد ﺻﺮﻓﺎً اﻟﻜﺘﺮو اﺳﺘﺎﺗﻴﻚ ﻓﺮض ﻣﻲﺷﻮد و ﺑﺮ اﻳﻦ ﭘﺎﻳﻪ ﻗﺪرت ﻋﻮاﻣﻞ اﻧﻌﻘﺎد ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺑﺎر اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ آﻧﻬﺎ ارزﻳﺎﺑﻲ ﻣﻲﮔﺮدد.
‫اﻳﻦ ﻣﺪل ﻃﺒﻌﺎً ﺟﻮاﺑﮕﻮی اﻧﻌﻘﺎد در ﺑﺮﺧﻲ از ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎی ﻛﻠﻮﻳﻴﺪی ﻃﺒﻴﻌﻲ ﻧﻴﺴﺖ؛ ﭼﺮا ﻛﻪ ﻋﻤﻞ اﻧﻌﻘﺎد در اﻳﻦ ‫ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎ ﻣﻨﺤﺼﺮاً ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﺧﻨﺜﻲﺳﺎزی ﺑﺎر اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﻛﻠﻮﻳﻴﺪﻫﺎ اﻧﺠﺎم ﻧﻤﻲﺷﻮد؛ ﺑﻠﻜﻪ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﺳﺎﻳﺮ ﻓﻌﻞ و ‫اﻧﻔﻌﺎﻻت ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣﻤﻜﻦ ﻣﻲﺷﻮد.

‫

مرجع تخصصی آب و فاضلاب