استفاده از مدل های تجربی برای توصیف کینتیک جذب سطحی یون های منیزیم و فسفات رویکانی گئوتایت

محیط های طبیعی، سیستم های پیچیده فیزیکی-شیمیایی هستند که در آن ها واکنش های شیمیایی در حالت شبه تعادل قرار دارند. در چنین سیستم هایی، زیست فرآهمی عناصر غذایی از جمله فسفر متاثر ازشرایط محیطی و غلظت دیگر یون ها نظیر یون های کلسیم و منیزیم است. منیزیم یکی از کاتیون های غالب در آب آبیاری و محلول خاک خاک های آهکیاست و یافته های اخیر افزایش نسبی غلظت آن در آب آبیاری را نشان می دهد. به دلیل اهمیت کینتیک واکنش های شیمیایی در کنترل غلظت این یون ها در محلول خاک و به منظور شناخت میزان تاثیر آن در برهم کنش های جذب سطحی یون های منیزیم و فسفات، در این پژوهش کینتیک جذب سطحی این دو یون بر کانی گئوتایت تابعی از pH و زمان تعادلی اندازه گیری شد و نتایج با مدل های تجربی کینتیک جذب سطحی توصیف گردید. نتایج نشان داد که در میان مدل های کینتیک شیمیایی، مدل شبه مرتبه دوم (R2~0.99) و از مدل های بر پایه پخشیدگی مدل های الویچ و پخشیدگی به درون ذرات (R2~0.7-0.9) داده های آزمایشی را به خوبی پیش بینی می کنند. داده ها همچنین نشان داد که کینتیک جذب سطحی یون های منیزیم و فسفات تابعی از pH می باشد. تابعیت کینتیک جذب سطحی این یون ها به pH نشان می دهد که تفاوت در نوع بار یون با بار سطحی کانی و در نتیجه برهم کنش های الکترواستاتیک عامل محدود کننده سرعت واکنش است. علاوه بر این داده ها نشان داد که جذب سطحی هر یک از این دو یون هم موجب تسریع در واکنش جذب سطحی یون دوم و هم موجب افزایش مقدار جذب سطحی آن روی کانی گئوتایت می شود.