انتخاب‌پذيري و جذب پتاسيم توسط بنتونيت‌هاي اشباع شده با كلسيم، منيزيم و سديم

انتخاب گري نسبي و ظرفيت تبادل كاتيوني تبادل‌گر از جمله عوامل مهم و تعيين كننده در جذب و نگهداشت كاتيون ها محسوب مي‌گردند. در اين پژوهش، تأثير مقدار جاذب، pH و زمان تماس بر انتخاب پذيري پتاسيم توسط بنتونيت هاي اشباع شده با كلسيم، منيزيم و سديم در سيستم هاي دوتايي مورد بررسي قرار گرفت. همچنين، به منظور ارزيابي تأثير نسبت هاي اكيوالاني مختلف پتاسيم محلول (0.1، 0.2، 0.4، 0.6، 0.8، 0.9 و 1) و كاتيون همراه بر مقدار جذب پتاسيم، آزمايش هاي ايزوترم پتاسيم در حضور اين جاذب ها انجام شد. نتايج نشان داد كه جذب پتاسيم توسط بنتونيت هاي كلسيمي، منيزيمي و سديمي با افزايش زمان تماس، افزايش پيدا كرد و در زمان 24 ساعت به بيشترين مقدار خود رسيد. معادله سينتيكي شبه مرتبه دوم نسبت به معادله شبه مرتبه اول بهتر توانست روند جذب پتاسيم توسط بنتونيت ها را باگذشت زمان توصيف نمايد. جذب پتاسيم توسط بنتونيت هاي اشباع ‌شده با منيزيم و سديم، با افزايش مقدار جاذب در دامنه 2-0.1 گرم، روند نزولي داشت، در حالي كه، بنتونيت كلسيمي بيشترين جذب پتاسيم را در مقدار 0.2 گرم نشان داد. با افزايش pH، درصد جذب پتاسيم از فاز محلول‌‌‌ افزايش ‌يافت؛ به‌گونه‌اي كه در pH برابر 9 به بيشترين مقدار خود رسيد. ميزان جذب پتاسيم توسط بنتونيت سديمي و منيزيمي در تمام pHها، تقريباً به يك اندازه و در عين حال، بيشتر از بنتونيت كلسيمي صورت گرفت. نتيجه جالب توجه اين پژوهش در شباهت بيشتر رفتار بنتونيت منيزيمي به بنتونيت سديمي نسبت به بنتونيت كلسيمي بود. ضرايب انتخاب پذيري وانسلو، گينز-توماس و گاپون تحت تأثير زمان تماس، مقدار جاذب و pH تغيير كردند. مقايسه نتايج بررسي اثر فاكتورهاي اشاره شده با نتايج ضرايب انتخاب پذيري نشان داد كه اين ضرايب نمي توانند ملاك قطعي براي قضاوت در مورد ترجيح پذيري يك كاتيون نسبت به كاتيون ديگر براي جذب در مكان هاي تبادلي باشند. بررسي ايزوترم جذب پتاسيم نشان داد كه ميزان جذب پتاسيم در فاز جامد با افزايش كسر اكيوالاني پتاسيم محلول، روند صعودي داشت؛ به‌گونه‌اي كه حداكثر جذب پتاسيم، در بالاترين غلظت اوليه پتاسيم (30 ميلي اكيوالان در ليتر، معادل كسر اكيوالاني 1)، مشاهده شد. بيشترين مقدار ضريب جذب خطي (Kd)، 151.3 ليتر در كيلوگرم و كمترين آن، 11.9 ليتر در كيلوگرم، به ترتيب در بنتونيت سديمي و بنتونيت كلسيمي به دست آمد. پارامتر گرماي تبادل در معادله تمكين، به ترتيب براي بنتونيت هاي سديمي، منيزيمي و كلسيمي برابر 4.5، 5.0 و 19.1  (J mol^-1)به دست آمد. هر سه معادله خطي ساده، تمكين و فروندليچ به خوبي به داده هاي جذب پتاسيم برازش شدند. بيشترين مقدار ضريب تعيين براي معادله خطي ساده و كمترين خطاي استاندارد براي معادله فروندليچ برآورد شد.