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为什么自然界中阳离子交替吸附占优势?

       岩土颗粒表面带有负电荷,能够吸附阳离子。在一定条件下,岩石颗粒可吸附某些阳离子,而将原来吸附的部分阳离子释放,重新转入地下水中,这就是阳离子交替吸附作用。

        阳离子交替吸附作用的强弱取决于岩土的吸附能力。粘性土由细小的片状粘土矿物组成,具有很大的比表面积,片状粘土矿物边缘带有较强的负电荷,具有很强的吸附能力。因此,在含有较多粘土矿物的粘土岩类中交替吸附作用最强。而颗粒较大、比表面积较小的砾石层交替吸附能力较弱小。

        不同的阳离子吸附在岩石表面的能力不同,离子价愈高,半径愈小,吸附竞争能力愈强。按吸附能力排序,自大而小为:

H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+

        三价离子吸附能力大于二价离子,由于H+半径很小,因此吸附竞争能力最强。当水中某种离子浓度增大时,会增强该种离子的吸附能力。温度对吸附作用也有影响,温度高时,吸附能力下降。

       在评价岩土对某种离子的吸附能力时,多采用等温吸附试验法确定的等温吸附方程来进行评价。试验通常在单溶质溶液中进行,结果也可适用于溶液中其他离子浓度较小的情况。

        常见的等温吸附方程有线性和非线性方程。

(1)线性方程

生态水文地质学

(2)非线性方程

生态水文地质学

生态水文地质学

式中:K和C分别为平衡状态下固、液两项的溶质浓度(10-6);Kd为分配系数(L/kg);a,K,n分别为有关常量;S为吸附量;Sm为最大吸附量(10-6)。

匿名回答于2023-09-24 00:20:10


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