Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Giữ Cation và Anion bởi Allophane và Imogolite Tự Nhiên và Tổng Hợp
Tóm tắt
Điện tích bề mặt âm của allophanes tổng hợp với các tỉ lệ Si/Al khác nhau đã giảm và điện tích dương tăng lên khi hàm lượng alumina tăng ở một pH nhất định. Khả năng hấp phụ phosphate cũng tăng lên khi hàm lượng Al tăng. Mối quan hệ này giữa thành phần và tính phản ứng hóa học không được tìm thấy đối với allophanes trong đất là do sự hiện diện của các anion hữu cơ hoặc vô cơ được hấp phụ đặc biệt trên vật liệu tự nhiên. Cả imogolite tổng hợp và tự nhiên đều có khả năng hấp phụ phosphate thấp hơn nhiều so với allophane và hấp phụ một lượng Cl− và ClO4− cao một cách bất thường ở pH cao. Đề xuất rằng sự chèn ion muối xảy ra trong imogolite, mặc dù các nghiên cứu cộng hưởng spin electron sử dụng các đầu dò spin không phát hiện ra việc giam giữ các phân tử hữu cơ nhỏ trong các ống imogolite. Tuy nhiên, các đầu dò spin ở dạng carboxylated đã gợi ý về việc giữ lại carboxylate nhờ lực tĩnh điện bởi imogolite và sự hấp phụ đặc hiệu hơn bởi allophane liên quan đến sự trao đổi ligand của nhóm hydroxyl bề mặt. Các kết quả cho thấy sự khác biệt vốn có về điện tích và tính chất bề mặt của allophane và imogolite mặc dù có cùng một đơn vị cấu trúc mà hai khoáng chất này bao gồm.
Từ khóa
#allophane #imogolite #cation #anion #phosphate #charge properties #chemical reactivityTài liệu tham khảo
Atkins, P. W. (1982) Physical Chemistry: 2nd ed., Freeman, San Francisco, 1095 pp.
Bloom, P. R., Weaver, R. M., and McBride, M. B. (1978) The spectrophotometric and fluorimetric determination of aluminum with 8-hydroxyquinoline and butyl acetate extraction: Soil Sci. Soc. Amer. J. 42, 713–716.
Cradwick, P. D. G., Farmer, V. C, Russell, J. D., Masson, C. R., Wada, K., and Yoshinaga, N. (1972) Imogolite, a hydrated silicate of tubular structure: Nature Phys. Sci. 240, 187–189.
Farmer, V. C. and Fraser, A. R. (1978) Synthetic imogolite, a tubular hydroxyaluminum silicate: in Proc. International Clay Conference, Oxford, 1978, M. M. Mortland and V. S. Farmer, eds., Elsevier, Amsterdam, 547–553.
Farmer, V. C, Fraser, A. R., and Tait, J. M. (1977a) Synthesis of imogolite: a tubular aluminum silicate polymer: J. Chem. Soc. Chem. Comm. 13, 462–463.
Farmer, V. C, Fraser, A. R., Russell, J. D., and Yoshinaga, N. (1977b) Recognition of imogolite structures in allo-phanic clays by infrared spectroscopy: Clay Miner. 12, 55–57.
Farmer, V. C, Fraser, A. R., and Tait, J. M. (1979) Characterization of the chemical structures of natural and synthetic aluminosilicate gels and sols by infrared spectroscopy: Geochim. Cosmochim. Acta 43, 1417–1420.
Fey, M. V. and Le Roux, J. (1976) Electric charges on ses-quioxidic soil clays: Soil Sci. Soc. Amer. J. 40, 359–364.
Florence, T. M. and Farrar, Y. J. (1971) Spectrophotometric determination of chloride at the parts-per-billion level by the mercury(II) thiocyanate method: Anal. Chim. Acta 54, 373–377.
Gillman, G. P. (1981) Effects of pH and ionic strength on the cation exchange capacity of soils with a variable charge: Aust. J. Soil Res. 19, 93–96.
Gonzales-Batista, A., Hernandes-Moreno, J. M., Fernandes-Caldas, E., and Herbillon, A. J. (1982) Influence of silica content on the surface charge characteristics of allophanic clays: Clays & Clay Minerals 30, 103–110.
Henmi, T. and Wada, K. (1976) Morphology and composition of allophane: Amer. Mineral. 61, 379–390.
Henmi, T., Tange, K., Minagawa, T., and Yoshinaga, N. (1981) Effect of SiO2/Al2O3 ratio on the thermal reactions of allophane. II. Infrared and X-ray powder diffraction data: Clays & Clay Minerals 29, 124–128.
Higashi, T. and Ikeda, H. (1974) Dissolution of allophane by acid oxalate solution: Clay Sci. 4, 205–211.
McBride, M. B. (1980) Adsorption of fatty acid spin probes on amorphous alumina: J. Colloid Interface Sci. 76, 393–398.
McBride, M. B. (1982) Organic anion adsorption on aluminum hydroxides: spin probe studies: Clays & Clay Minerals 30, 438–444.
Parfitt, R. L. and Henmi, T. (1980) Structure of some al-lophanes from New Zealand. Clays & Clay Minerals 28, 285–294.
Parfitt, R. L., Furkert, R. J., and Henmi, T. (1980) Identification and structure of two types of allophane from volcanic ash soils and tephra: Clays & Clay Minerals 28, 328–334.
Perrott, K.W. (1977) Surface charge characteristics of amorphous aluminosilicates: Clays & Clay Minerals 25, 417–421.
Perrott, K. W. (1978a) The influence of organic matter from humified clover on the properties of amorphous aluminosilicates. I. Surface charge: Aust. J. Soil Res. 16, 327–339.
Perrott, K. W. (1978b) The influence of organic matter extracted from humified clover on the properties of amorphous aluminosilicates. II. Phosphate retention: Aust. J. Soil Res. 16, 341–346.
Rajan, S. S. S. (1979) Adsorption and desorption of sulfate and charge relationships in allophanic clays: Soil Sci. Soc. Amer. J. 43, 65–69.
Theng, V. K. G., Russell, M., Churchman, G. J., and Parfitt, R. L. (1982) Surface properties of allophane, halloysite, and imogolite: Clays & Clay Minerals 30, 143–149.
Wada, K. (1980) Mineralogical characteristics of andisols: in Soils with Variable Charge, B. K. G. Theng, ed., New Zealand Soc. Soil Sci., Lower Hutt, New Zealand, 87–107.
Wada, K. and Ataka, H. (1958) The ion uptake mechanism of allophane: Soil Plant Food 4, 12–18.
Wada, K. and Harada, Y. (1969) Effects of salt concentration and cation species on the measured cation-exchange capacity of soils and clays: in Proc. Int. Clay Conf., Tokyo, 1969, Vol. 1, L. Heller, ed., Israel Univ. Press, Jerusalem, 561–571.
Wada, K. and Matsubara, I. (1968) Differential formation of allophane, ‘imogolite,’ and gibbsite in the Kitakami pumice bed: Trans. 9th Int. Congr. Soil Sci. 3, 123–131.
Wada, S. I., Eto, A., and Wada, K. (1979) Synthetic allophane and imogolite: J. Soil Sci. 30, 347–355.
Weaver, R. M., Syers, J. K., and Jackson, M. L. (1968) Determination of silica in citrate-bicarbonate-dithionite extracts of soils: Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 32, 497–501.