Thông tin tài liệu
Chương 4
tích điện và hấp thụ
Nguyễn Kim Thanh
2008
TÍNH HẤP PHỤ (sorbsion) CỦA
ĐẤT
•
Tích điện bề mặt;
•
Cation trao đổi và khả năng trao đổi
cation;
•
Lớp khuếch tán;
•
Hấp phụ chọn lọc;
tích điện bề mặt
1. Sự tích điện bề mặt vĩnh cửu do khóang
2:1 và khóang 2:2
2. Sự tích điện phụ thuộc pH
-
Sét 1:1
-
Carboxyl và phenolic
3. Tích điện âm và tích điện dương do oxyt
Fe và Al
Tóm tắt chung - Các micelle
Silicate tinh thể - Crystalline Silicates
1:1, 2:1 (expanding and non-expanding), 2:1:1
Silicate không tinh thể - Non-Crystalline Silicates
Allophane and Immogolite (sản phẩm của tro núi lửa)
Các ôxit: Fe and Al Oxides /Hydroxides/ Oxyhydroxides
Geothite, Gibbsite, Hematite, Ferryhydrite, Maghemite
Mùn hữu cơ- Organic Matter (humus)
High and Low Molecular Weight Acids (Fulvic, Fluvic, Hemic)
nguyên lý tích điện
Sự thay thế Si bởi Al và thay thế Al bởi Mg
- - - - - - - - -
O
6
- - - - - - - - -
O
6
- - - - K
+
- - -
O
6
Si
4
Si
4
Si
3
Al Tetrahedral
O4(OH)
2
O4(OH)
2
O4(OH)
2
Al
4
Al
4
(Al,Mg,Fe)
4
Octohedral
(OH)
6
O4(OH)
2
O4(OH)
2
Si
4
(SI
3
Al) Tetrahedral
- - - - - - - -
O
6
- - - - - - - - -
O
6
- - - - K
+
- - -
kaolinite Pyrophylite Thay thế 2:1
Ví dụ thay thế đồng đẳng (Isomorphic
Substitution)
1:1 phyllosilicates: kaolinite
•
1 lớp Si: tetrahedral
•
1 lớp Al: octahedral
•
Các khoáng liên kết
với nhau bằng liên
kết Hydro (H bonds)
SILICA TETRAHEDRON STRUCTURE
siO
4
2:1 Phyllosilicates: di and trioctahedral
Dioctahedral (smectites)
•
Thay thế 3
+
bởi 2
+
trong
lớp octahedral (đồng
đẳng)
•
Tạo 1 lượng tích điện
ròng
•
Tạo ra nhiều lớp mở
rộng
Trioctahedral (vermiculite)
•
Thay thế 4
+
bởi 3
+
trong
lớp tetrahedral
•
Cũng tạo CEC, nhưng
không mở rộng lớp
•
Phyllosilicates: continuous sheet of Tetrahedral, each
sharing 3 oxygen (also called sheet structures)
1:1 Layer Silicates
Kandite Group: kaolinite, dickite,
nacrite
Serpentine Group: lizardite
2:1 Layer Silicates
Pyrophyllite/Talc Group: pyrophyllite
Smectite Group: soil_smectite
Vermiculite Group: vermiculite
Mica Group: muscovite, biotite,
lepidolite, margarite
2:2 or 2:1:1 Layer Silicates: chlorite
Interlayered Phyllosilicates
[...]... mineral weathers CEC: 200 -4 0 0 mmol(+)kg-1 Surface Area: 70 to 120 x 103 m2kg-1 Tóm tắt cấu trúc của sét Cation cân bằng điện tích (Mol/kg là cmol/kg) khoáng Kaolinite Dt (m2/kg) CEC (mol/kg) Tích điện bề mặt (µmol/m2) Điện âm chính ( 1-2 )x1 04 0.020.06 Phụ thuộc pH Illite 1x105 0.3 Không PT Smectite 8x105 1.0 Không PT Vermiculite 8x105 1 .4 Không PT Oxyt Fe và Al 3x1 04 0.005 Phụ thuộc ( 5-7 )x105 0.8 Phụ thuộc... dicoctahedral verm Exist • C-spacing =1 . 4- 1.5nm • Half unit formula: [Mg(H20)6]n/2 [(Mg, Fe2+)3 (Si4-n, Aln) O10(OH)2] Note that the hydrated Mg cation is the exchangeable cation Layer Charge or CEC= 120 0-1 500 mmol(+)kg-1 Vermiculite swells less than Mont b/c higher charge Structure of vermiculite Vermiculite (Contd.) • Surface Area = 60 0-8 00x103m2kg-1 * Note: If K+ or NH4+-saturated, SA is reduced and... 10100mmol(+)kg-1 -CEC= due to dissociation of OHCEC due mostly to pH-dependent Charge SMECTITES (Montmorillonite) • They are 2:1 layer clays – Examples are Montmorillonite, Beidellite • Half Unit Cell formula: Nax(Al2-XMgx)Si2O10(OH)2 • Layer Charge: 0.2 5-0 .6/formula unit – Low layer charge responsible for high degree of expansion C-spacing= varies with exch Cation & interlayer solvation C-spacing: Dry 9 5-1 nm;... Anion A Khỏang cách từ bề mặt lớp sét Lớp phân tán sét cation anion sét Đặc tính của trao đổi cation - Ví dụ khi cho chảy sulfat amon vào trong cột đất thì dòng chảy ra là Ca2SO4 - Qui luật trao đổi hấp phụ Na+ . Mg
- - - - - - - - -
O
6
- - - - - - - - -
O
6
- - - - K
+
- - -
O
6
Si
4
Si
4
Si
3
Al Tetrahedral
O4(OH)
2
O4(OH)
2
O4(OH)
2
Al
4
Al
4
(Al,Mg,Fe)
4
Octohedral
(OH)
6
O4(OH)
2
O4(OH)
2
Si
4
(SI
3
Al). Tetrahedral
O4(OH)
2
O4(OH)
2
O4(OH)
2
Al
4
Al
4
(Al,Mg,Fe)
4
Octohedral
(OH)
6
O4(OH)
2
O4(OH)
2
Si
4
(SI
3
Al) Tetrahedral
- - - - - - - -
O
6
- - - - - - - - -
O
6
- - - - K
+
- - -
kaolinite Pyrophylite
Ngày đăng: 07/03/2014, 00:20
Xem thêm: Đất 4 - tích điện và hấp thụ pptx, Đất 4 - tích điện và hấp thụ pptx, Ví dụ thay thế đồng đẳng (Isomorphic Substitution), VD 2 lớp octahedral Octahedral Sheet, CATION TRAO ĐỔI VÀ KHẢ NĂNG TRAO ĐỔI CATION, Cấu tạo keo đất, Soil Cation Exchange Capacity khả năng trao đổi cation của đất, Ví dụ tính of CEC với % sét và % OM, Các PT hồi qui đối với hấp thụ, Các quá trình chuyển hóa phi sinh học (Abiotic Fate Processes), làm việc ở nhà