4.5.2 酸度和氧浓度对硒在高庙子膨润土中吸附的影响
我们采用批式吸附实验方法研究了不同酸度及氧气浓度对硒在膨润土中吸附的影响,结果如图4-40所示。

图4-40 批式吸附实验得到的吸附百分数随pH的变化规律
(a)图为大气条件下的吸附数据,(b)图为低氧条件下的吸附数据:在(a)图中,实线为模型拟合结果,其中红色实线代表组分Fe2(SeO3)3·2H2O 的贡献,黑色实线代表组分Fe2(OH)4SeO3的贡献
由图4-40可知,无论是在低氧条件下还是在大气条件下,酸度对硒的吸附均有明显影响。此外,从图4-40还可以看出,在我们研究的p H 范围内,Kd有极值。在大气条件下,极值出现在p H=4.0附近;在低氧条件下,此极值却出现在p H=8.0附近。因此,除了p H 影响外
在高庙子膨润土中的吸附行为还受到氧气浓度的影响。
具体而言,在大气条件下,当p H 从2.2上升到4.0时,Kd从(11.1±0.6)m L/g增加到(34.2±1.0)m L/g,当p H 继续上升至9.5附近时,Kd逐渐下降至(3.9±0.5)m L/g(表4-17)。在低氧条件下,当p H 从2.0上升至7.1时,Kd则从(15.8±0.7)m L/g缓慢增加至(26.8±0.8)m L/g,此后当p H 增加到8.2时,其值迅速增加至(66.4±1.8)m L/g。此后当p H 继续增加时,Kd则出现下降(表4-17)。对比低氧和大气条件下的吸附数据可知,在低氧条件下的吸附平衡分配系数普遍高于其在大气条件下的值,此现象尤其在极值附近更加明显。这也说明高庙子膨润土在处置库近场低氧条件下具有更好的吸附79Se的能力。
表4-17
在高庙子膨润土中的Kd随pH的变化

膨润土表面所带电荷对
吸附的影响是显著的。随着p H 的改变,膨润土表面可发生质子化和羟基化反应,表示为≡S—
和≡S—O-,其中≡S代表膨润土表面。膨润土的零电荷点约为9.5,因此当p H >9.5 时,膨润土表面带负电荷,不利于
的吸附;而当p H <9.5时,其表面带正电荷,有利于
的吸附。但表面电荷的影响不应是导致两种氧气浓度条件下吸附量不同的主要原因,因为当p H<9.5时,膨润土只在有限的p H 范围内(大气条件下p H 约为4.0;低氧条件下p H 约为8.0)表现出优异的吸附性能。