銅離子在腐植質-高嶺土聯合體表面吸附性之探討

Abstract

本研究藉由銅（II）離子在不同分子量群之腐植質－高嶺土聯合體上吸附性的探討來 模擬土壤系統中有機物對重金屬吸附能力之差異。在以氫離子為競爭離子的觀點下， 首先利用滴定（alkalimetric/metal titration）方法求出質子╱銅（II）離子之化 學計量比，並將銅（II）離子吸附系統區分成三種吸附位址，包括與銅鍵結之位址， 質子鍵結之位址及自由位址。經此理論推導得之吸附模式，利用簡單的圖形分析或非 線性迴歸（nonliner regression, NLR）求出其特定pH值下的吸附常數，另外，利用 酸滴定，求得氫離子對表面之吸附常數，將此二常數代入修正過之Langmuir模式，可 求得排除氫離子競爭性之銅離子吸附常數。研究結果顯示，銅（II）離子與腐植質－ 高嶺土聯合體之吸附行為可用連續分佈之數學模式來描述。經由Scatchard 繪圖法分 析曲線上的切線斜率變化，可推導出吸附常數與鍵結量之關係，並利用數學方法簡單 地描述出吸附常數之變化及趨勢。而結果中亦得知pH5.5 下質子對Cu（II）吸附造成 的競爭效應尚不顯著。此外透過圖形比較，確定single-site model 並不適用於描述 其吸附行為。 整體而言，腐植酸－高嶺土聯合體對銅（II）離子及氫離子之吸附能力大於黃酸－高 嶺土聯合體，而腐植酸之分子量大小並不影響對銅（II）離子及氫離子之吸附能力。