بخشی از مقاله
-1 مقدمه
غلظت روی در محلول خاک و دسترسی آن برای گیاهان از طریق واکنش های جذب و واجذب بر سطح مواد کلوییدی خاک کنترل می شود Backes) و همکاران، .(1995 خصوصیات جذب و واجذب روی در خاک های مختلف متفاوت است و تحت تأثیر برخی خصوصیات خاک مثل مقدار pH، مواد آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و کربنات کلسیم قرار می گیرد McBride)، .(1997 حضور اسیدهای آلی نیز می تواند جذب فلزات کمیاب را تحت تأثیر قرار دهند Naidu) و Harter، 1998؛ Elliott وShastri، .(1999 در خاک به ویژه در ریزوسفر اسیدهای آلی با وزن مولکولی کم (سیتریک، اگزالیک و مالونیک) بوسیله تراوشات ریشه گیاهان، قارچ ها و تجزیه مواد آلی تولید می شوند که نقش مهمی در جذب و واجذب و تحرک فلزات کمیاب دارند Dinkelaker) و همکاران، 1995؛ Huang و Violant، (1986 بیشتر مطالعات انجام شده در مورد نقش اسید های آلی در افزایش حلالیت عناصر، در ارتباط با فسفر، آهن و آلومینیوم و عمدتا در خاک های اسیدی بوده است (خادمی و همکاران، .(1386 هدف این پژوهش ارزیابی تأثیر اسید سیتریک بر جذب و واجذب روی در یک خاک آهکی است.
-2 مواد و روشها
آزمایش بصورت بچ (Batch) در یک خاک آهکی (جدول (1 در سه سطح اسید سیتریک 1 mM) ، 0/5 ،(0 و دوازده غلظت روی (0-450 mg L-1) در قدرت یونی ثابت ( 0/05 M NaCl) انجام شد. بطوریکه 2/5 گرم از نمونه های خاک را داخل لوله سانتریفیوژ ریخته و به هر یک از لوله ها 25 میلی لیتر مواد سیتریکی حاوی سری غلظتی تعیین شده روی افزوده شد و به مدت 24 ساعت شیک گردید. سپس با سانتریفیوژ در دور 3000 دور در دقیقه به مدت 10 دقیقه محلول رویی جدا و از کاغذ صافی عبور داده شد. مقدار روی با استفاده از دستگاه جذب اتمی قرائت شد. برای اندازه گیری روی آزاد شده بر روی خاک درون لوله ها 0/005 DTPA 5mL مولار ریخته و به مدت 2 ساعت شیک گردید. سپس با سانتریفیوژ در دور 3000 دور در دقیقه به مدت 10 دقیقه محلول روئی جدا و از کاغذ صافی عبور داده شد و با دستگاه جذب اتمی قرائت شد. مقدار جذب روی از طریق معادله 1 محاسبه گردید و نتایج بر معادلات لانگمویر ]معادله [2 ، فروندلیچ ]معادله [3 و تمکین ]معادله [4 برازش داده شدند.
Ce غلظت تعادلی جذب شونده (mg L-1)؛ qe وزن جذب شونده در واحد وزن جذب کننده (mg kg-1)؛ KL ضریب لانگمویر و نشانگر قدرت اتصال جذب شونده به ماده جاذب و qmax حداکثر جذب تک لایه ای(KF .(mg kg-1 و n ضرایب معادله فروندلیچ که به ترتیب نمایانگر ظرفیت و شدت جذب می باشند، KT و A ضرایب معادله تمکین که به ترتیب شیب و عرض از مبدا معادله می باشند در نهایت برازش داده ها با معادلات جذب در Sigmaplot انجام گردید.
-3 نتایج و بحث
-1-3 تأثیر اسید سیتریک بر جذب و واجذب روی بطوریکه در شکل -1الف نشان داده شده است با کاربرد اسید سیتریک در غلظتهای 0/5 و یک میلی مولار
منحنی های جذب روند کاهشی نشان داده اند و با افزایش اسید سیتریک در حد یک میلی مولار، متوسط روی جذب شده از 1484به (mg kg-1 ) 824 کاهش یافت (جدول.(2 در حالیکه با افزایش اسید سیتریک منحنی های واجذب روی روند افزایشی نشان دادند (شکل -1ب) و کاربرد غلظت یک مولار اسید سیتریک، متوسط روی واجذب شده را از 459 به (mg kg-1 ) 705 افزایش داد (جدول.(2
شکل :1 تأثیر اسید سیتریک بر جذب (الف) و واجذب (ب) روی
جدول :2 تأثیر غلظت های مختلف اسید سیتریک (Cit.) بر متوسط جذب و واجذب روی
اسید سیتریک احتمالا به علت اینکه یک تری کربوکسیلیک اسید می باشد و قادر است کمپلکس های محلول با کاتیون های چند ظرفیتی تشکیل دهد سبب کاهش جذب فلزات کمیاب شود Marschner) و همکاران، .(1987 Shan و همکاران (2002) نیز بیان کردند که در حضور اسید مالیک و اسید سیتریک جذب فلزات سنگین بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد که احتمالا به علت اشغال مکان های جذب فلزات در سطوح کانی های خاک توسط لیگاندهای اسیدهای آلی می باشد Hu) و همکاران . (2005 همچنین ممکن است به علت تشکیل کمپلکس های محلول اسید آلی - فلز در محلول خاک باشد Shan) و همکاران Li .(2002 و همکاران (2011) در بررسی تأثیر اسیدهای آلی بر جذب و واجذب روی و کادمیم در خاک های مختلف گزارش کردند که حضور اسیدهای آلی سبب کاهش ظرفیت جذب و افزایش واجذب فلزات گردید.
-2-3 تأثیر اسیدسیتریک بر همدماهای جذب روی داده های حاصل از آزمایش بر روی ایزوترم های جذب لانگمویر، فروندلیچ و تمکین برازش داده شدند و
پارامترهای معادلات محاسبه گردید (جدول .(3 نتایج حاصل از بررسی ضرایب رگرسیونی (R2) لانگمویر (0/92-0/95)، فروندلیچ (0/96-0/89) و تمکین (0/96-0/87) نشان داد که این مدل ها واکنش جذب روی بر خاک را می توانند توصیف کنند و در این میان معادله لانگمویر با (R2=0/92-0/95) برازش بهتری نسبت به معادلات فروندلیچ و تمکین نشان داد (جدول .(3
جدول :3 ثابت های ایزوترم های فروندلیچ، تمکین و لانگمویر در حضور غلظت های مختلف اسید سیتریک
با افزایش اسید سیتریک (1 mM)، حداکثر جذب تک لایه ای لانگ مویر (qmax) و شاخص انرژی پیوندی (KL) به ترتیب %41 و %84 کاهش یافتند. ضرایب جذب فروندلیچ Kf) و (n و تمکین A) و (KT نیز روند
