اثر کاتیون‌های کلسیم، سدیم، پتاسیم و آمونیوم بر جذب روی در تعدادی از خاک‌های آهکی استان چهارمحال و بختیاری

Abstract

سابقه و هدف: جذب یکی از مهمترین فرآیندهای شیمیایی مؤثر بر تحرک و قابلیت ‌استفاده روی در خاک است. حضور کاتیون‌ها در محلول می‌تواند بر جذب روی در خاک‌ها مؤثر باشد. برای بررسی جذب عناصر از همدماهای جذب استفاده می‌شود. همدماهای جذب رابطه مقدار عنصر جذب ‌سطحی شده و غلظت عنصر را در محلول تعادلی در دمای ثابت توصیف می‌کنند. کاتیون‌های کلسیم، سدیم، پتاسیم و آمونیوم از مهمترین کاتیون‌های خاک‌ها هستند. در این مطالعه بررسی اثر کاتیون‌های کلسیم، سدیم، پتاسیم و آمونیوم بر جذب روی در پنج نمونه خاک‌ آهکی استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. <br /> مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی همدماهای جذب روی در خاک‌های مورد مطالعه و در حضور الکترولیت‌های مختلف آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد. ابتدا نمونه‌های 2 گرمی از هر خاک در 3 تکرار را درون لوله‌های سانتریفیوژ 50 میلی‌لیتری ریخته و سپس 20 میلی‌لیتر از محلول ZnSO4 حاوی غلظت‌های 25، 50، 75، 100، 150 و 200 میلی‌گرم در لیتر روی که در محلول‌های زمینه نمک‌های Ca(NO3)2، NaNO3، KNO3 و NH4NO3 (با غلظت 50 میلی‌مولار) ساخته شده بود به لوله‌ها اضافه و نمونه‌ها به‌مدت 24 ساعت با دستگاه تکان‌دهنده برقی تکان داده شدند. پس از آن محلول صاف رویی جدا شده و غلظت روی در عصاره‌ها (در حال تعادل) با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین شد. پس از جمع‌آوری داده‌ها، غلظت روی جذب‌شده از تفاوت بین غلظت اولیه و نهایی (تعادلی) تعیین و سپس معادله‌های لانگ‌مویر، فروندلیچ و خطی بر داده‌ها برازش داده شد.<br /> یافته‌ها: نتایج نشان داد که با افزایش غلظت روی در محلول تعادلی مقدار جذب روی در خاک‌ها در حضور همه الکترولیت‌ها افزایش پیدا کرد. مقدار جذب روی در حضور کلسیم کمتر از سایر کاتیون‌ها بود. معادله‌های فروندلیچ و لانگ‌مویر با داشتن بیشترین ضریب تبیین (R2) و کمترین خطای استاندارد برآورد (SE) قادر به توصیف جذب روی بودند. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که حداکثر ظرفیت جذب روی (b معادله لانگ‌مویر) و شدت جذب (n در معادله فروندلیچ) به‌ترتیب در محلول حاوی کاتیون سدیم، کلسیم، پتاسیم و آمونیوم بیشترین مقدار بود. ثابت متناسب با انرژی پیوند (k لانگ‌مویر) و حداکثر گنجایش بافری (MBC لانگ‌مویر) به‌ترتیب در محلول‌های پتاسیم، آمونیوم، سدیم و کلسیم بیشترین مقدار را داشت. بیشترین ضریب توزیع (kf فروندلیچ) نیز به ترتیب در محلول‌های حاوی سدیم، پتاسیم، آمونیوم و کلسیم بود. بنابراین روی در حضور سدیم و کلسیم به‌ترتیب بیشترین و کمترین تمایل را به قرار گیری در فاز جامد دارد. <br /> نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که سدیم بیش از سایر کاتیون‌ها می‌تواند تحرک روی در خاک‌ها را کاهش دهد.