Zinc adsorption in highly weathered soils Adsorção de zinco em solos altamente intemperizados

Pesquisa Agropecuária Brasileira

关键词: pH;    envelope de adsorção;    isoterma de adsorção;    força iônica;    elemento-traço;    pH;    adsorption envelope;    adsorption isotherm;    ionic strength;    trace element;   

DOI  :  10.1590/S0100-204X2008000100017

来源: DOAJ

【 摘 要 】

The objective of this work was to assess the effects of pH and ionic strength upon zinc adsorption, in three highly weathered variable charge soils. Adsorption isotherms were elaborated from batch adsorption experiments, with increasing Zn concentrations (0-80 mg L-1), and adsorption envelopes were constructed through soil samples reactions with 0.01, 0.1 and 1 mol L-1 Ca(NO3)2 solutions containing 5 mg L-1 of Zn, with an increasing pH value from 3 to 8. Driving force of reaction was quantified by Gibbs free energy and separation factor. Isotherms were C-, H- and L-type and experimental results were fitted to nonlinear Langmuir model. Maximum adsorption ranged from 59-810 mg kg-1, and Zn affinity was greater in subsoil (0.13-0.81 L kg-1) than in the topsoil samples (0.01-0.34 L kg-1). Zinc adsorption was favorable and spontaneous, and showed sharply increase (20-90%) in the 4-6 pH range. No effect of ionic strength was observed at pH values below 5, because specific adsorption mechanisms predominated in the 3-5 pH range. Above pH 5, and in subsoil samples, Zn was adsorbed by electrostatic mechanisms, since ionic strength effect was observed. Despite depth and ionic strength effects, Zn adsorption depends mainly on the pH.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do pH e da força iônica sobre a adsorção de zinco, em três solos altamente intemperizados, com predomínio de cargas variáveis. A partir de experimentos tipo " batch" , foram elaboradas isotermas de adsorção, com quantidades crescentes de Zn (0-80 mg L-1), e envelopes de adsorção foram feitos pela reação de amostras de terra com soluções de Ca(NO3)2 0,01, 0,1 e 1 mol L-1 e 5 mg L-1 de Zn, submetidas a variações de pH (3-8). A força direcional da reação de adsorção de Zn foi estimada pela energia livre de Gibbs e pelo fator de separação. As isotermas foram do tipo C, H e L, e os resultados experimentais ajustaram-se ao modelo de Langmuir. A adsorção máxima variou de 59 a 810 mg kg-1, e o coeficiente de afinidade foi maior em subsuperfície (0,13-0,81 L kg-1) do que em superfície (0,01-0,34 L kg-1). A adsorção de Zn foi favorável e espontânea, e mostrou nítido aumento (20-90%) no intervalo de pH entre 4 e 6. Não houve efeito da força iônica nos valores de pH abaixo de 5, o que indica o predomínio de mecanismos de adsorção específica na faixa de pH 3-5. Acima de pH 5 e no subsolo, o Zn foi adsorvido por mecanismos eletrostáticos, já que foi observado efeito da força iônica. Apesar dos efeitos da profundidade e da força iônica, a adsorção de Zn depende principalmente do pH.

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