الامتزاز والتبادل الأيوني
يتحكم الامتزاز والتبادل الأيوني على الأسطح المعدنية والعضوية في احتجاز وإطلاق المغذيات والمعادن والملوثات في التربة والرواسب.
Definition
دراسة تراكم الأيونات والجزيئات عند الواجهات الصلبة-المحلول في التربة والرواسب، بما في ذلك التبادل الأيوني العكوس والامتزاز النوعي.
Scope
يغطي هذا الموضوع تبادل الكاتيونات والأنيونات على الأسطح المشحونة، والامتزاز النوعي وتكوين المعقدات السطحية للمعادن والأوكسي أنيونات، ومنحنيات الامتزاز وتجزئة المركبات العضوية، واعتماد هذه العمليات على درجة الحموضة (pH)، والقوة الأيونية، وخصائص السطح.
Core questions
- ما الذي يميز التبادل الأيوني غير النوعي عن الامتزاز النوعي؟
- كيف تتحكم درجة الحموضة (pH) والقوة الأيونية في الامتزاز؟
- كيف توصف بيانات الامتزاز بواسطة منحنيات الامتزاز ونماذج تكوين المعقدات السطحية؟
- لماذا تتجزأ الملوثات العضوية في المادة العضوية للتربة؟
Key theories
- تكوين المعقدات السطحية والتبادل الأيوني
- يشمل احتجاز الأيونات التبادل الكهروستاتيكي الضعيف والعكوس على مواقع الشحنة الدائمة والامتزاز النوعي القوي المعتمد على درجة الحموضة (pH) من خلال تكوين المعقدات السطحية على الأكاسيد ذات الشحنة المتغيرة، مما يوفر وصفًا موحدًا لامتزاز التربة.
Mechanisms
تدفع الشحنة السالبة الدائمة على الطين تبادل الكاتيونات العكوس، بينما تشكل مواقع الأكاسيد ذات الشحنة المتغيرة والمواقع الحافية معقدات سطحية داخلية وخارجية تعتمد قوتها على درجة الحموضة (pH) والأيون. تتجزأ المركبات العضوية غير القطبية بشكل رئيسي في المادة العضوية للتربة، ويتم وصف ذلك بمعاملات التجزئة المرتبطة بمحتوى الكربون العضوي.
Clinical relevance
يحدد الامتزاز والتبادل الأيوني التوافر البيولوجي، والرشح، وحركة المغذيات والملوثات، وهما أساسيان للتنبؤ بالنقل وتصميم المعالجة.
History
من الدراسات المبكرة لتبادل القواعد في التربة، تقدم المجال من خلال نمذجة تكوين المعقدات السطحية والتأكيد الطيفي لآليات الترابط في أواخر القرن العشرين.
Key figures
- Garrison Sposito
- Donald L. Sparks
Related topics
Seminal works
- sparks2003
- sposito2008
Frequently asked questions
- ما هي سعة التبادل الكاتيوني؟
- هي كمية الكاتيونات القابلة للتبادل التي يمكن للتربة الاحتفاظ بها على أسطحها سالبة الشحنة، وهي مقياس رئيسي لقدرتها على الاحتفاظ بالمغذيات.