التأثير المتبادل بين بعض العناصر المعدنية وكربونات الكالسيوم "الصنعية"

Abstract

تشكل كربونات الكالسيوم مكوناً رئيساً من المكونات المعدنية للغلافين الصخري والبيدولوجي، وتستطيع، بما لها من خواص، أن تؤثر بعمق في ديناميكية العناصر المعدنية والنادرة. في هذه التجربة جرى التحري عن بعض الجوانب الكمية والوصفية من العلاقة بين هذه الركيزة وأربعة من العناصر المعدنية هي: المنغنيز والزنك والكادميوم والرصاص، وتم ذلك بإجراء نوعين من التجارب. في النوع الأول منهما عوملت، مع الرج، وزنات متزايدة من مسحوق الكربونات (50، 100، 150، 200، 250، 500، 1000 مغ)، كل وزنة على حدة، بحجم ثابت (50 مل) يحوي كمية ابتدائية ثابتة من كل محلول من محاليل العناصر الأربعة:0.1294 مغ (Mn) بصورة MnSO4.H2O ، 4.4 مغ (Zn) بصورةZn(NO3)2.6H2O ، 90 مغ (Cd) بصورةCd(NO3)2 ، 12.5 مغ (Pb)) بصورةPb(NO3)2 ، وأما في النوع الثاني فجرى تثبيت الوزن وتغيير التركيز مع المحافظة على حجم المحلول. وبانتهاء فترة الرج (90 دقيقة) رشحت العينات، وقيست التراكيز التوازنية في الرشاحة باستعمال جهاز الامتصاص الذري. أظهرت النتائج علاقة متناقصة شبه أسية بين الكمية المدمصة مقدرة بالميكروغرام/مغ وكمية الكربونات المضافة. هذه العلاقة ترجع إلى عامل التمديد الذي تفرضه الكميات المتزايدة من الكربونات من ناحية، وربما إلى ترسيب جزء من العناصر المعدنية بصورة كربونات أو هيدروكسيدات كما دلت عليه حسابات التوازن الترموديناميكي من ناحية أخرى. ودل تحليل المعطيات على أن ادمصاص العناصر المعدنية الأربعة يمكن أن يجري وفقاً لنموذجي فرندليش ولانغمير الادمصاصيين في آن واحد، مع ترجيح النموذج الثاني ليعبر عن ادمصاص الرصاص وترجيح الإنموذج الأول ليعبر عن ادمصاص الكادميوم. لم يظهر تحليل النتائج من ناحية أخرى، تطابق الإنموذجين في التعبير عن الألفة بين الكربونات والعناصر المعدنية، فالألفة تتغير وفقاً لإنموذج فرندليش حسب التسلسل Cd Zn> Mn> Cd for the Freundlich model and Mn> Zn> Cd> Pb for the Langmuir model.