.酸性条件下红壤表面Zn2+-H+反应动力学的能量特征[J].农业环境科学学报,2009,0(11):. |
酸性条件下红壤表面Zn2+-H+反应动力学的能量特征 |
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中文关键词: 土壤酸化 表面反应动力学 能量特征 锌离子 |
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用自行设计的动力学装置研究了酸性条件下Zn在红壤表面的反应动力学能量特征。结果表明,酸性条件下,Zn吸附分为快反应和慢反应。用一级动力学方程拟合的Zn最大吸附量:pH5.5处理Zn的最大吸附量在289 K时为1.79 mmol·kg-1,在313 K时为2.62 mmol·kg-1;pH3.3处理Zn的最大吸附量在289 K时为0.12 mmol·kg-1,在313 K时为0.16 mmol·kg-1。即吸附量随酸度增加显著下降,随温度升高明显增加。用扩散速率常数计算的活化能(ΔE*):pH5.5处理Zn的ΔE*为9.05 kJ·mol-1,pH3.3处理Zn的ΔE*为12.02 kJ·mol-1,随酸度的增加ΔE*增加,Zn扩散需克服的能障加大,Zn吸附量降低。ΔH值为正,温度升高可促进Zn的扩散;ΔS值均为负,说明吸附反应使体系有序度增加。原液pH为5.5时,流出液的pH急剧下降;pH4.3、pH3.8和pH3.3时流出液比流入液的pH高,是由于土壤的缓冲作用和土壤表面质子化;当溶液中H+超过一定数量后,反应初期的H+消耗是快反应过程,H+对矿物的溶蚀成为速率控制步骤。 |
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