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 میگیرد McBride - ، . - 1997 حضور اسیدهای آلی نیز میتواند جذب فلزات کمیاب را تحت تأثیر قرار دهند
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 میشوند که نقش مهمی در جذب و واجذب و تحرک فلزات کمیاب دارند 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 خاکهای اسیدی بوده است
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 خاک را داخل لوله سانتریفیوژ ریخته و به هر یک از لولهها 25 میلیلیتر 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 لولهها 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.
جدول :1 ویژگیهای فیزیکی شیمیایی خاک
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 -1 الف نشان داده شده است با کاربرد اسید سیتریک در غلظتهای 0/5 و یکمیلی مولار منحنی های جذب روند کاهشی نشان دادهاند و با افزایش اسید سیتریک در حد یک میلی مولار، متوسط روی جذب شده از 1619به - mg kg-1 - 1057 کاهش یافت - جدول. - 2 در حالیکه با افزایش اسید سیتریک منحنیهای واجذب روی روند افزایشی نشان دادند - شکل -1 ب - و کاربرد غلظت یک مولار اسید سیتریک، متوسط روی واجذب شده را از 499 به - mg kg-1 - 656 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 کمپلکسهای محلول با کاتیونهای 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 ملاحظهای کاهش مییابد که احتمالا به علت اشغال مکانهای جذب فلزات در سطوح کانیهای خاک توسط لیگاندهای اسیدهای آلی میباشد
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 خاکهای مختلف گزارش کردند که حضور اسیدهای آلی سبب کاهش ظرفیت جذب و افزایش واجذب فلزات گردید.
-2-3 تأثیر اسیدسیتریک بر همدماهای جذب روی دادههای حاصل از آزمایش بر روی ایزوترمهای 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 - 0/93-0/96 - و تمکین - 0/89-0/91 - نشان داد که این مدلها واکنش جذب روی بر خاک را میتوانند توصیف کنند و در این میان معادله فروندلیچ با - R2=0/93-0/96 - برازش بهتری نسبت به معادلات فروندلیچ و تمکین نشان داد
جدول :3 ثابت های ایزوترم های فروندلیچ، تمکین و لانگمویر در حضور غلظت های مختلف اسید سیتریک - Cit -
