编号 zgly0001288668

文献类型 期刊论文

文献题名 酸性条件下H+Ca2+在红壤表面反应的能量特征

作者 王代长  蒋新  贺纪正  卞永荣  王芳 

作者单位 中国科学院南京土壤研究所  华中农业大学资源与环境学院  中国科学院南京土壤研究所 南京210008  武汉430070  南京210008  南京210008 

母体文献 土壤学报 

年卷期 2004年04期

年份 2004 

分类号 X144 

关键词 土壤酸化  表面反应动力学  离子扩散  土壤缓冲机制  能量特征 

文摘内容 用自行设计的动力学装置研究了酸性条件下H+ -Ca2 + 在红壤表面的反应动力学能量特征。结果表明 ,酸性条件下Ca2 + 吸附分为快反应和慢反应。用一级动力学方程拟合的Ca2 + 最大吸附量随酸度增加显著下降 ,随温度升高提前达到平衡。用双常数方程描述Ca2 + 在吸附点位能量分布的不均匀性 ,用扩散速率常数计算的活化能 (Eb )随酸度的增加而增加 ,Ca2 + 扩散需克服的能障加大 ;ΔH 值为正 ,温度升高可促进Ca2 + 的扩散 ;ΔS 值均为负 ,说明吸附反应使体系有序度增加。原液pH为 4 .5和 5 .6时 ,流出液的pH急剧下降 ,H+ 表观释放量用一级动力学和双常数方程拟合为最佳模型 ,其次是Elovich方程、扩散方程和零级方程 ;pH5 .6处理时H+ 、Al3 + 扩散进入溶液克服的能障比pH 4 .5处理的小 ,后者质子扩散需热能较大而不易进行 ;H+ 扩散活化焓变为正 ,其扩散是吸热过程。pH 3.5时流入液比流出液的pH高 ,是由于土壤的缓冲作用、土壤表面质子化和硫酸根专性吸附释放羟基 ;当溶液中H+ 超过一定数量后 ,向颗粒表面扩散的H+ 量比向外释放的多 ,反应初期的H+ 消耗是快反应过程。H+ 消耗的活化能及热焓比其释放的低 ,更有利于H+ 的吸附 ,因H+ 对矿物的溶蚀成为速率控制步骤 ,H+ 对矿物的溶解可用扩散方程和Elovich方程描述