铁(氢)氧化物悬液中磷酸盐的吸附-解吸特性研究

• 作者: 冯雄汉 刘凡 孙世发 王小明 胡红青 谭文峰
• 来源期刊: 地球化学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 铁(氢)氧化物 水铁矿 针铁矿 赤铁矿 磷 吸附和解吸
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 页码范围: 89-98
• 分类号: P595
• 字数: 7412字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0379-1726.2012.01.010

摘要

铁(氢)氧化物对P的吸持和释放在一定程度上决定着P的生物有效性和水体富营养化.以两种环境中常见晶质铁氧化物(针铁矿和赤铁矿)为对照,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和孔径分析以及动力学和吸附-解吸热力学平衡等技术方法,研究了弱晶质水铁矿对P吸附-解吸特性,并探讨了相关机制.实验表明,三种矿物对P的吸附分为起始的快速反应和随后的慢速反应,它们均符合准一级动力学过程,反应中OH-释放明显滞后于P吸附,P吸附经历了从外圈到内圈配位、单齿到多齿配位过渡的过程；与晶质氧化铁比,水铁矿吸附容量和OH-释放量更大、慢速吸附反应更快、存在缓慢扩散反应阶段,吸附容量依次是:水铁矿(4.36 μmol/m2)＞＞针铁矿(2.62 μmol/m2)＞赤铁矿(2.28 μmol/m2);针铁矿和赤铁矿吸附P符合L (Langmuir)模型,而水铁矿更符合F(Freundlich)模型.中性盐介质(KC1)中在最大吸附量时P的解吸率依次为:水铁矿(8.5％)＜针铁矿(10％)＜赤铁矿(12.5％)；柠檬酸通过配体解吸和诱导溶解两种机制促进P的解吸,最大吸附量时解吸率依次是:针铁矿(25％)＜水铁矿(32％)＜赤铁矿(50％).